CN102704404A - 锚固区真空辅助压注工艺及应用该工艺的装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于桥梁拉索领域，具体涉及一种锚固区真空辅助压注工艺及应用该工艺的装置。本发明的工艺包括以下步骤：锚头防护罩内腔抽真空；防腐胶脂由注胶管路负压吸入防护罩内；关闭抽真空管路，注胶管路上接入泵压单元，利用泵压单元对防护罩内腔进行主动压胶；从而可在实现对于锚固区的快速胶脂填充的同时保证其填充胶脂对于锚固区的可靠密封。本发明的装置包括注胶桶、蠕动泵及真空泵，注胶桶与防护罩上注入孔间设置有连通两者的注胶管路，真空泵与防护罩上放出孔间设置有连通两者的抽真空管路，蠕动泵接入口位于注胶管路上，注胶管路与抽真空管路上均设置有阀门；其结构简单，可快速而有效的实现前述真空辅助压注工艺。

Description

锚固区真空辅助压注工艺及应用该工艺的装置

技术领域

本发明属于桥梁拉索领域，具体涉及一种锚固区真空辅助压注工艺及应用该工艺的装置。

背景技术

斜拉索桥是现代大跨桥梁的重要的结构形式，特别是在跨越峡谷、海湾、大江、大河等不易修筑桥墩的地方架设大跨径的特大桥梁时，往往都选择悬索桥和斜拉桥的桥型。斜拉索桥由拉索、索塔、主梁、和桥面组成，桥面荷载经主梁传给拉索、再由拉索传到索塔。现有的拉索均为多根钢绞线集束而成，在其钢绞线的端头部，则构成用以整体固定的锚固区；在锚固区内，由于钢绞线原有的PE防护套被剥去，为避免拉索锚头部位在外部恶劣环境下的腐蚀生锈现象，对于其内腔的密封与防腐操作尤其重要；在斜拉索索力调整结束后，向锚固区内灌注防腐胶脂，则是斜拉索防腐体系的关键工序。目前对于其锚固区内腔灌注防腐胶脂的工艺，都为直接灌注方式，当对如图1所示锚固区进行灌胶操作时，首先向单根钢绞线与锚环配合缝隙处灌胶，之后盖上锚头防护罩，再进行向防护罩内的压防腐油脂操作。上述操作往往存在以下缺陷：首先，灌注周期长，在前述操作必须逐步进行，各部位的灌注时间较长，同时还需在每次操作完成后等待一段时间以使其胶脂自动填隙，工作效率较低；其次，密封质量难以保证，由于锚固区本身存在较多缝隙及需灌注边角，如钢绞线外壁与延伸管内壁处的配合缝隙以及与夹片处配合缝隙等，仅仅依靠流动性差的胶脂来保证对于各缝隙及需灌注边角的完全浸透，显然是难以甚至无法完成的；上述方式极大的影响了锚固区在灌胶后的结构密封性，从而为锚固区乃至整个桥体的工作可靠性带来安全隐患。

发明内容

本发明的首要目的是提供一种锚固区真空辅助压注工艺，可在实现对于锚固区的快速胶脂填充的同时保证其填充胶脂对于锚固区的可靠密封，其操作简洁而效率高。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种锚固区真空辅助压注工艺，包括以下步骤：锚头防护罩内腔抽真空；防腐胶脂由注胶管路负压吸入防护罩内；关闭抽真空管路，注胶管路上接入泵压单元，利用泵压单元对防护罩内腔进行主动压胶。

上述方案的主要优点在于：通过采用上述真空辅助压注工艺，可使锚固区内腔完全充满防腐胶脂，从而为锚固区内腔处各部件提供了有效而可靠的防护保证；本发明整体操作简便，其负压吸脂工序保证了对于锚固区的快速胶脂填充，工作效率高，同时，泵压单元主动压胶又确保了防腐胶脂对于锚固区各缝隙及需灌注边角的完全浸透，从而最终确保对于锚固区的可靠密封操作。

本发明的另一个目的是提供一种结构简单的应用于上述真空辅助压注工艺的装置，从而快速而有效的实现前述真空辅助压注工艺。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：包括注胶桶、蠕动泵及真空泵，所述注胶桶与防护罩上注入孔间设置有连通两者的注胶管路，真空泵与防护罩上放出孔间设置有连通两者的抽真空管路，所述蠕动泵接入口位于注胶管路上，所述注胶管路与抽真空管路上均设置有阀门。

上述方案的主要优点在于：通过真空泵实现对于锚固区内腔的抽真空操作，通过注胶桶实现防腐胶脂的持续补给，而蠕动泵则实现了负压操作后的主动压胶功能，从而使锚固区内腔完全充满防腐胶脂，为锚固区提供了有效而可靠的防护保证；其结构简单且操作便捷，工作效率极高。

附图说明

图1为锚固区内防腐胶脂填充完毕后的结构示意图；

图2是本发明处于注胶管路气体排除步骤状态示意图；

图3为本发明处于注胶管路气体排除完毕后状态示意图；

图4为本发明处于防腐胶脂负压吸入步骤的状态示意图；

图5为本发明进行主动压胶状态示意图；

图6为本发明处于胶脂静置步骤结构示意图。

具体实施方式

一种锚固区真空辅助压注工艺，如图2-6所示，包括以下步骤：

（1）、锚固区内腔抽真空；

（2）、防腐胶脂由注胶管路20负压吸入锚固区内腔中；

（3）、关闭抽真空管路30，注胶管路20上接入泵压单元40，利用泵压单元40对锚固区内腔进行主动压胶。

锚固区的具体构造，可理解为如图1所示，其配合部件具体由套桶状防护罩10，锚环a以及开设于锚环a上的锚孔构成；在装配完毕后，钢绞线b穿过延伸管d并经过锚孔延伸入防护罩内，钢绞线b上的与锚孔配合处即通过夹片c得以单向固定，此时，防护罩10内腔、锚环a与夹片c的配合间隙、夹片c与钢绞线a的配合间隙以及钢绞线a与延伸管d乃至锚孔间的配合间隙共同构成需要防腐胶脂的填充密封的锚固区，具体内腔结构可参考图1所示的阴影区；锚固区的上述缝隙及需灌注边角，只能依靠本发明的真空压注方式方可实现其完全浸透。在实际使用时，可视情况而定来采用抽真空与负压注胶同步进行，或者采用先抽压后注胶的方式，均可实现其注胶目的；而作为本发明的进一步优选方案：所述（1）步骤中，待锚固区内腔内真空度为-0.8bar～-0.9bar时，方可打开注胶管路20，进入（2）步骤；所述（2）步骤中，锚固区内腔真空度保持为-0.8bar～-0.9bar。这样，无论是在注胶开始时还是在注胶过程中，前述均压方式也就保证了防腐树脂在进入锚固区内腔时的流动均匀性，保证其填充效率，具体如图4所示。

进一步的，在实际选用抽真空管路30时，可选用透明软管制作，这样，当在所述（2）步骤中，待防腐胶脂溢入抽真空管路30时，方可进入（3）步骤。工作人员在操作步骤（2）时，可随时通过观察抽真空管路30处的实际工作情况，一旦发现出现胶脂溢出，即可操作关闭抽真空管路30，从而依靠泵压单元40的泵压力，将注胶管路20处的胶脂不断的强行注入到锚固区内，具体如图5所示，以实现对于锚固区上的前述缝隙及需灌注边角的大部分甚至完全浸透目的。

进一步的，所述（3）步骤中，抽真空所用设备为真空泵60；泵压单元40为蠕动泵，其最大压胶压力小于等于2bar。

为保证本发明的工作效率，如图2-3所示，至少在所述（2）步骤前，应当对注胶管路20内气体进行气体排除操作；所述气体排除操作为：注胶管路20的注入端设置有注胶桶50，在隔断注胶管路20与锚固区内腔的连通关系后，保持注胶桶50距离锚固区防护罩2m以上，通过注胶桶50向注胶管路20内灌胶，利用防腐胶脂重量及高度差排出注胶管路20内气体。当关闭了注胶管路20的临近锚固区的一端部后，利用防腐胶脂重量及高度差，强行的挤出注胶管路20内的气体，从而保证其后续工序的快速可靠进行。

进一步的，所述（3）步骤后，进入如图6所示的胶脂静置步骤，由于胶脂静置时，其防腐胶脂仍在不断的进行对于锚固区内腔的缝隙及边角渗透，此时仍需消耗部分防腐胶脂，因此，保证注胶桶50内的防腐胶脂与锚固区内腔的连通性尤为主要；此时，通过移除泵压单元30，保持注胶桶50与防护罩10的连通关系并使注胶桶50距离防护罩2m以上24h，从而保证对于后续需消耗防腐胶脂的持续供给。

进一步的，所述（1）步骤前，还需进行防腐胶脂使用量计算，注胶桶50内防腐胶脂总容量等于锚固区内腔容量加上其锚固区内腔容量的5%～10%的损耗量；从而保证注胶桶50内防腐胶脂的充足性，也为其注胶后的复查提供理论依据。其后期复查步骤如下：所述胶脂静置步骤完成后，检查注胶桶50内残留密封胶容量，若其容量大于注胶桶50原始总量的5%～10%，则重复胶脂静置步骤。进行上述步骤后，锚固区内各缝隙及灌注边角的防腐胶脂即已完全覆盖浸透完毕，其浸透效果参考图6所示。

作为本发明的进一步优化方案，本发明还提供了一种应用所述真空注压工艺的装置，如图2-6所示，包括注胶桶50、蠕动泵及真空泵60，所述注胶桶50与防护罩10上注入孔间设置有连通两者的注胶管路20，真空泵60与防护罩10上放出孔间设置有连通两者的抽真空管路30，所述蠕动泵接入口位于注胶管路20上，所述注胶管路20与抽真空管路30上均设置有阀门70；其防护罩10上注入孔11与放出孔12的布置，可依实际情况而定，基本都为熟知的在锚固区最低端设置注入孔11而在其最高点设置放出孔12，从而保证其注胶效果，图1即为本发明锚固区处于其中一种倾斜放置方式时的布置状态图，从图中即可看出其防护罩10上注入孔与放出孔的布置方位；此外，此处亦可在注胶管路20上布置加热部件，以在温度低于10度时实现对于防腐胶脂的加热能力，从而保证在低温下防腐胶脂的流动性，此处就不再一一赘述。

为防止防腐胶脂的意外溢出，所述真空泵60与防护罩10放出孔间加设有防止防腐胶脂溢出的溢流桶80，所述溢流桶80内腔呈密闭结构，其用于连通防护罩10一侧的输入端端口高度低于用于连通真空泵60处的输出端端口高度；这样，在进行前述（2）步骤操作时，其溢流桶80即可作为安全及观察组件来使用，即使工作人员因一时不查或本身抽真空管路30为不透明管路时，依然可以依据溢流桶80的溢流情况来判别锚固区内防腐胶脂是否已经初步注满，以方便进入前述第（3）步骤，其结构参照图2-5所示。

为便于读者理解，此处结合图2-6对本发明的具体工作过程作如下阐述：

a、进行防腐胶脂使用量计算，注胶桶50内防腐胶脂总容量等于防护罩10内腔用量和锚孔和延伸管间隙处的用量之和再加上其求和用量的5%的损耗量，即为：V=V1+V2+5%（V1+V2），V1为防护罩10内腔的防腐胶脂用量，V2为锚孔和延伸管间隙处的用量；

b、根据图2连接各管路，保持注胶桶50超出锚固区（也即防护罩10所在处）2m以上的高度，关闭注胶管路20处阀门，打开注胶桶50下部的开关阀门51，利用胶脂的重量及高度差排出注胶管路20内的全部气泡，如图2-3所示；

c、打开抽真空管路30的阀门，启动真空泵60，等待真空压力表稳定并保持真空度稳定在-0.8～-0.9bar之间；

d、缓慢打开注胶管路20处阀门，控制防腐胶在注胶管路20内均匀流动，进入防护罩10内，见图4所示；

e、当防腐胶脂溢入到抽真空管路30内时，关闭抽真空管路30阀门，停止真空泵60工作，同时，为使防腐胶脂顺利注入锚固区内部真空状态的延伸管及锚孔缝隙内，需打开蠕动泵，从而帮助防腐胶脂通过夹片缝隙以进行胶脂完全浸透填充；整个灌胶过程中，要保证注胶桶50内有足够的密封胶，保证空气不会进入注胶管路20内，同时，最大的灌胶压力不大于2bar，如图5所示；

f、前述步骤完成后，进入胶脂静置步骤，此时移除真空泵60和溢流桶80，卸除并清理抽真空管路30以重复使用，移除蠕动泵，注胶桶50的高度不变，继续保持24h，见图6所示；在胶脂静置步骤完成后，注胶桶50内的残留防腐胶脂量应该等于原始总量的5%，如果大于5%，说明浸透不完全，则重复胶脂静置步骤；

h、移除注胶桶50，拆除注胶管路20上阀门并清洗干净，封闭防护罩10上的注入孔11及放出孔12，这样整个锚固区内腔的裸露钢绞线就完全被防腐胶脂所包裹，从而完成其真空辅助压注工序。

Claims (11)

1.一种锚固区真空辅助压注工艺，其特征在于：包括以下步骤：

（1）、锚固区内腔抽真空；

（2）、防腐胶脂由注胶管路（20）负压吸入锚固区内腔中；

（3）、关闭抽真空管路（30），注胶管路（20）上接入泵压单元（40），利用泵压单元（40）对锚固区内腔进行主动压胶。

2.根据权利要求1所述的真空辅助压注工艺，其特征在于：所述（1）步骤中，待锚固区内腔内真空度为-0.8bar～-0.9bar时，方可打开注胶管路（20），进入（2）步骤。

3.根据权利要求1所述的真空辅助压注工艺，其特征在于：所述（2）步骤中，待防腐胶脂溢入抽真空管路（30）时，方可进入（3）步骤。

4.根据权利要求1所述的真空辅助压注工艺，其特征在于：所述（3）步骤中，抽真空所用设备为真空泵（60）；泵压单元（40）为蠕动泵，其最大压胶压力小于或等于2bar。

5.根据权利要求2所述的真空辅助压注工艺，其特征在于：所述（2）步骤中，锚固区内腔真空度保持为-0.8bar～-0.9bar。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的真空辅助压注工艺，其特征在于：至少在所述（2）步骤前，对注胶管路（20）内气体进行气体排除操作；所述气体排除操作为：注胶管路（20）的注入端设置有注胶桶（50），在隔断注胶管路（20）与锚固区内腔的连通关系后，保持注胶桶（50）距离锚固区防护罩（10）2m以上，通过注胶桶（50）向注胶管路（20）内灌胶，利用防腐胶脂重量及高度差排出注胶管路（20）内气体。

7.根据权利要求6所述的真空辅助压注工艺，其特征在于：所述（3）步骤后，进入胶脂静置步骤，此时移除泵压单元（30），保持注胶桶（50）与防护罩（10）的连通关系并使注胶桶（50）距离防护罩（10）2m以上24h。 

8.根据权利要求7所述的真空辅助压注工艺，其特征在于：所述（1）步骤前，进行防腐胶脂使用量计算，注胶桶（50）内防腐胶脂总容量等于锚固区内腔容量加上其锚固区内腔容量的5%～10%的损耗量。

9.根据权利要求8所述的真空辅助压注工艺，其特征在于：所述胶脂静置步骤完成后，检查注胶桶（50）内残留密封胶容量，若其容量大于注胶桶（50）原始总量的5%～10%，则重复胶脂静置步骤。

10.一种应用如权利要求1所述真空注压工艺的装置，其特征在于：包括注胶桶（50）、蠕动泵及真空泵（60），所述注胶桶（50）与防护罩（10）上注入孔间设置有连通两者的注胶管路（20），真空泵（60）与防护罩（10）上放出孔间设置有连通两者的抽真空管路（30），所述蠕动泵接入口位于注胶管路（20）上，所述注胶管路（20）与抽真空管路（30）上均设置有阀门（70）。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于：所述真空泵（60）与防护罩（10）放出孔间加设有防止防腐胶脂溢出的溢流桶（80），所述溢流桶（80）内腔呈密闭结构，其用于连通防护罩（10）一侧的输入端端口高度低于用于连通真空泵（60）处的输出端端口高度。 

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