CN101672006B

CN101672006B - 斜拉索

Info

Publication number: CN101672006B
Application number: CN 200910145066
Authority: CN
Inventors: 汉斯·鲁道夫·甘斯; 刘征宇; 张松
Original assignee: VSL ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: VSL ENGINEERING Co Ltd
Priority date: 2009-09-25
Filing date: 2009-09-25
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2029-09-25
Also published as: CN101672006A

Abstract

本发明涉及预应力技术领域，主要涉及桥梁工程中的一种斜拉索，盖帽、导向管、外套管整体形成一密闭的空间，该密闭空间设有进气孔与空气干燥设备的干燥气流出气管相连，该密闭空间还设有出气孔与大气连通。由上述技术方案可知，本发明中的斜拉索采用干燥空气保护技术，使索体的密闭空间始终处于干燥空气的环境内，由此达到保护的作用，相对于以往在索体内填充保护材料以及在钢绞线外涂油脂，再外包PE层的技术来说，从整体上降低了成本，节约了材料，同时，由于不必对钢绞线进行PE包裹，使得整个钢绞线束的外径减小，这样降低了索体外套管的直径，从而起到降低索体风阻的作用，使整体的安全性得到提高。

Description

斜拉索

技术领域

本发明涉及预应力技术领域，主要涉及桥梁工程中的一种斜拉索。

背景技术

随着科学技术的进步，预应力技术也在不断发展和成熟，其应用领域日渐广泛。现有技术中的预应力技术也逐渐暴露出诸多的缺陷，如构件笨重、安装不便、防腐性能差，监测困难等等，这种种不利因素妨碍了预应力技术的进一步推广，进而直接影响应用领域的建筑质量和使用寿命。

普通预应力是由两端的锚具+预应力钢绞线+预应力金属波纹管组成，1)一般来说锚具的盖帽采用钢件为材料，盖帽内灌有油脂，这就导致钢绞线或锚环部件生锈或夹片与钢绞线脱落时，无法从外表直观的发现并及时采取相应措施，最终使桥梁寿命降低而且桥梁的安全性得不到保障；2)传统的钢绞线的防腐是采用自身涂油并包裹PE层或是钢绞线外镀锌来实现，前者由于在每根钢绞线外都要裹上PE层，导致整个索体的截面面积变大，阻力和振动也随之变大，对桥梁结构影响很大，在降低桥梁寿命的同时还容易引发事故；后者在钢绞线外镀有锌层，这无疑增加了成本，而且时间长了，受环境的影响，锌层腐化后也会生锈，没有从本质上解决防腐的问题。

发明内容

本发明的目的就是提供一种防腐性能高的斜拉索。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种斜拉索，其索体包括包覆钢绞线的外套管和其两端的锚具，锚具分别与桥塔和桥面相连接，钢绞线置于索体的夹持机构内，其特征在于：盖帽、导向管、外套管整体形成一密闭的空间，该密闭空间设有进气孔与空气干燥设备的干燥气流出气管相连，该密闭空间还设有出气孔与大气连通。

由上述技术方案可知，本发明中的斜拉索采用干燥空气保护技术，索体两端的锚具端上的盖帽和导向管以及中段包覆钢铰线的外套管形成密闭空间，密闭空间设有进气孔和出气孔，即进气孔通过空气干燥设备使索体直接与大气连通，使索体的密闭空间始终处于干燥空气的环境内，由此达到保护的作用，相对于以往在索体内填充保护材料以及在钢绞线外涂油脂，再外包PE层的技术来说，从整体上降低了成本，节约了材料，同时，由于不必对钢绞线进行PE包裹，使得整个钢绞线束的外径减小，这样降低了索体外套管的直径，也降低了索体的重量，从而起到降低索体风阻的作用，使整体的安全性得到提高。

附图说明

图1为斜拉索的整体结构示意图；

图2为斜拉索桥塔端的结构示意图；

图3为桥塔端锚具的结构示意图；

图4为桥面端锚具的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

如1、图2、图3、图4所示的一种斜拉索，索体60包括包覆钢绞线30的外套管37和其两端的锚具61、62，锚具61、62分别与桥塔10和桥面20相连接，钢绞线30置于索体60的夹持机构内，具体来说是钢绞线30的端头由分半式的夹片31夹持，夹片31的锥形外壁与锚环32上开设的锥孔配合，锚环32的外壁上套设有螺母33，螺母33的内侧面抵靠在垫板34的外侧端面上，垫板34的内侧端面上固定有导向管35，导向管35的末端连有阻尼器36，阻尼器36外设有防撞管38，钢绞线30通过阻尼器36中间的约束环进入索体外套管37，锚环32、螺母33、夹片31以及钢绞线30的外露端头包覆有盖帽40，盖帽40、导向管35、外套管37整体形成一密闭的空间，该密闭空间设有进气孔与空气干燥设备50的干燥气流出气管52相连，设有出气孔与大气连通。

所述的空气干燥设备50置于桥塔10或桥面20的箱梁21内，空气干燥设备50上设有进气管51和出气管52，进气管51直接与大气连通，出气管52与索体60上的密闭空间的进气孔连通。

作为本发明的优选方案，选择将空气干燥设备50设置在桥塔10内，桥塔10内设有支撑装置用于承载空气干燥设备50，桥塔10端的锚具61上设有进气孔611，桥面20端的锚具62上设有出气孔621，进气孔611与出气管52相连通，出气孔621直接与大气连通。将空气干燥设备50置于桥塔10内，是由于桥面20上有一定的承载量，过往的车辆等会对桥面产生压力和震动，对设备会产生一定的影响，而且箱梁21内还存放有其它设备，在空间上也略显不足，所以选择将其设置在桥塔10中。

所述的进气孔611设置在桥塔10端锚具61的盖帽40上，所述的出气孔621设置在桥面20端锚具62的导向管35上，且靠近垫板34，所述的盖帽40采用透明材制制成。

将进气孔611和出气孔621设置在锚具端的任何位置均可，做为本发明的优选方案，选择将进气孔611设置在桥塔10端锚具61的盖帽40上，即在盖帽40上开有孔与空气干燥设备50的出气管52的各支管521相连，选择将出气孔621设置在桥面20端锚具62的导向管35上，这是因为从出气管52的各支管521到达盖帽40的位置最近，且连接也是最为便捷的，出气孔621设置在锚具62的导向管35上，是因为导向管35的位置处在箱梁21中，从索体内通过的空气在从出气孔621流出之后，对箱梁21中的存放的设备也能起到一个防腐的作用，即流经箱梁21中的空气也为干燥空气，这样可以有效地避免对设备的腐化，出气孔621靠近垫板34，是能够尽可能的使密闭空间内的气体流出。

作为本发明的优选方案，选择干燥空气来对索体进行防腐，这使得索体内不需要像以往那样涂满油脂等，这时将盖帽40设置成透明材质的，如透明的塑料等，这样可以实现对钢绞线和夹片等的视觉检测，而不需要对锚具体系进行拆除，这样，对于长期的索体养护来说，大大地降低了养护时间和成本。

所述的空气干燥设备50的进气管51与出气管52之间设有减湿器，减湿器与出气管52之间设有风机，空气由进气管51经减湿器过滤，由风机输送至出气管52，出气管52上设有若干支管521与进气孔611相连通，斜拉索上均匀设有若干湿度传感器，湿度传感器的信号输出端与减湿器53相连，所述的空气干燥设备50的进气管51管口处设有防雨防尘装置。

作为本发明的优选方案，如图1、图2所示，因为大气始终是有一定湿度的，所以空气干燥设备50在进气管51与出气管52之间设有减湿器，这是为了使进入设备的空气通过减湿器的过滤始终保持为符合索体要求的干燥空气，即向索体内通过的空气都是干燥的空气，这样才能保持防腐。进气管51和出气管52管数的设置是根桥梁的结构相关的，索体越多，设置的管数相多也较多些。在减湿器与出气管52之间设有风机，有了风机的动力，可以保证空气始终从进气孔611进，从出气孔621出。

斜拉索上设有一个或多个湿度传感器均是可行的，作为本发明的优选方案，选择在斜拉索上均匀设有若干湿度传感器，是为了从多个位置去感应索体内的空气质量，这样可以更准确的了解索体内的空气质量，通过湿度传感器发出的信号来控制减湿器是否工作。设置湿度传感器的另一优点在于，它可以根据索体内的具体情况来控制减湿器是否需要工作，而不需要始终保持减湿器处在工作状态，节约了能源。

空气干燥设备50的进气管51处设有防雨防尘装置，一是可以对空气进行大致的过滤，另外也可以防止一些杂物落入进气管51，使其发生堵塞等现象，影响索体内的空气流通。

导向管35的末端连有阻尼器36，钢绞线30通过阻尼器36进入索体外套管37，阻尼器36外设有防撞管38，防撞管38的直径大于导向管35的直径，两者之间设有密封装置39。所述的密封装置39为一个锥形橡胶圈，该橡胶圈的大直径段与防撞管38相连，小直径段与阻尼器36相连。

作为本发明的优选方案，设置阻尼器36，阻尼器36上设有约束环，钢铰线30通过阻尼器36上的约束环进入外套管37，阻尼器既可以起到约束钢绞线30的作用，同时可以起到降低索体振动的作用，同时把阻尼器36与原有的约束装置整合成一体，使索体60的结构变得简单，而且使用起来方便，也节约了成本。用密封装置39将导向管35和防撞管38的不连续部分进行密封，使索体60的整体密封性好，使钢绞线30和锚具组件处于完全密封的空间内，更利于实现干燥空气的保护。密封装置39除了采用橡胶材料进行密封外，还可以采用别的软性材料或是采用皮碗等别的密封方式来实现。

具体工作过程如下：

空气由桥塔10端的进气管51进入空气干燥设备50，由湿度传感器对空气湿度进行检测，在需要除湿的情况下，传递信号给减湿器，减湿器开始工作，对空气进行除湿，再由风机将干燥空气由出气管52的各支管521传送到进气孔611中，空气经过索体内各钢绞线30之间的空间并围绕钢绞线30流通循环，再从出气孔621出，然后进入箱梁21，再流出箱梁21与大气相通。

综上所述，本发明采用干燥空气的保护技术，通过空气干燥设备降低空气的湿度，并供给索体，使得钢绞线和锚具组件处于干燥的空气环境内，达到保护的作用。由于直接采用空气进行防腐，这样省去了原有的在钢绞线外涂油脂，再包PE层的结构，节约了成本，而且使得整个钢绞线束的外径变小，有效地降低了索体处套管的直径，达到降低索体风阻的功用，同时由于索体内没有任何的填充材料，因此，将盖帽设置成透明材质的，这样可以对钢绞线和夹片等进行视觉检测，而不需要对锚具进行拆除，这样，大大降低了索体的养护时间和成本。

Claims

1.一种斜拉索，索体（60）包括包覆钢绞线（30）的外套管（37）和其两端的锚具（61）、（62），锚具（61）、（62）分别与桥塔（10）和桥面（20）相连接，钢绞线（30）置于索体（60）的夹持机构内，其特征在于：盖帽（40）、导向管（35）、外套管（37）整体形成一密闭的空间，该密闭空间设有进气孔与空气干燥设备（50）的干燥气流出气管（52）相连，该密闭空间还设有出气孔与大气连通；

所述的空气干燥设备（50）置于桥塔（10）或桥面（20）的箱梁（21）内，空气干燥设备（50）上设有进气管（51）和出气管（52），进气管（51）直接与大气连通，出气管（52）与索体（60）上密闭空间的进气孔连通；

所述的空气干燥设备（50）设置在桥塔（10）内，桥塔（10）内设有支撑装置用于承载空气干燥设备（50），桥塔（10）端的锚具（61）上设有进气孔（611），桥面（20）端的锚具（62）上设有出气孔（621），进气孔（611）与空气干燥设备（50）上的出气管（52）相连通，出气孔（621）直接与大气连通；

所述的空气干燥设备（50）的进气管（51）与出气管（52）之间设有减湿器，减湿器与出气管（52）之间设有风机，空气由进气管（51）经减湿器过滤，由风机输送至出气管（52），出气管（52）上设有若干支管（521）与桥塔（10）端锚具（61）上的进气孔（611）相连通；

所述的进气孔（611）设置在桥塔（10）端锚具（61）的盖帽（40）上，所述的出气孔（621）设置在桥面（20）端锚具（62）的导向管（35）上，且靠近垫板（34）。

2.根据权利要求1所述的斜拉索，其特征在于：斜拉索上均匀设有若干湿度传感器，湿度传感器的信号输出端与减湿器（53）相连。

3.根据权利要求1所述的斜拉索，其特征在于：所述的空气干燥设备（50）的进气管（51）管口处设有防雨防尘装置。

4.根据权利要求1所述的斜拉索，其特征在于：导向管（35）的末端设有阻尼器（36），阻尼器（36）外套设有防撞管（38），阻尼器（36）与防撞管（38）之间设有密封装置（39）。

5.根据权利要求1-4中任意一项权利要求所述的斜拉索，其特征在于：所述的盖帽（40）采用透明材制制成。

6.根据权利要求4所述的斜拉索，其特征在于：所述的密封装置（39）为一个锥形橡胶圈，该橡胶圈的大直径段与防撞管（38）相连，小直径段与阻尼器（36）相连。