CN104390906A - 钢绞线腐蚀试验的密封装置 - Google Patents
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Abstract
一种钢绞线腐蚀试验的密封装置，主要由上盖板（5）、厚乳胶囊（7）、薄乳胶囊（8）和隔板（10）四个部分组成，利用橡胶材料的柔韧性，通过两层厚薄不同的乳胶囊，通过向其中注水，使外侧的薄乳胶囊在内侧的厚乳胶囊的作用下，紧密地贴在钢绞线上，并随着钢绞线上不断变化，与其紧密相连，保证钢绞线表面的“v”型槽在不断变化的情况下也能保证良好的密封效果；并且不会在试验过程中发生损坏，可以在试验结束后回收，多次利用，方便可靠地解决预应力钢绞线在腐蚀试验中密封问题。
Description
技术领域
本发明涉及机械制造、液压控制技术领域，尤其是应用于金属腐蚀以及岩土工程领域，可方便可靠地解决预应力钢绞线在腐蚀试验中密封问题的密封装置。
背景技术
在岩土工程建设中，预应力锚固技术已经成为最常见的岩土体加固措施，预应力锚索可以主动加固岩土体，有效增大岩体稳定安全系数，保证工程建设和运行期的安全。但是在实际工程中，岩土体产生的变形将导致锚索外面的保护套发生破坏，锚索中的钢绞线直接暴露在其周围岩土体中，当岩土体环境具有一定的腐蚀性时，将导致钢绞线发生腐蚀破坏，长期作用下，将对预应力锚索产生重要的破坏作用，可能导致锚索完全失效，影响岩体稳定，造成滑坡、塌方等事故。
因此，在多年的预应力锚索工程实践基础上，国内外许多学者都开展了预应力锚索的腐蚀研究。腐蚀研究一般都对预应力锚索材料进行研究，将与钢绞线同样的金属材料置于一定的腐蚀环境中，通过对其电阻等物理特性的改变，或者对其腐蚀发育的定量定性描述研究材料的腐蚀性，并在此基础上对于预应力锚索的长期耐久性进行评价。另外一个方面，将具有一定的组织结构的钢绞线置于一定的腐蚀环境中，通过不同时间作用后，观察在不同部位的腐蚀情况，通过一定物理量的改变或者对腐蚀特征值的定性定量的指标研究在一定的腐蚀环境中，不同结构部位发生腐蚀的特性，并在此基础上结合工程现场的环境条件，来评价预应力锚索的长期耐久性。
在实际的腐蚀试验中，尤其是对整股钢绞线进行试验研究中，密封问题是一个难点，也是一个重点问题。对腐蚀液体槽与钢绞线之间的接触密封做不好，将会导致腐蚀槽内液体泄漏，将在试验过程中改变试验条件，对试验成果也具有重要的影响。另外一个方面，密封做不好，腐蚀槽内的腐蚀液体泄漏也会对试验设备等造成腐蚀，引发安全隐患。
对钢绞线的密封难点在于钢绞线所存在的表面结构性，钢绞线是由7根钢丝编成的，其中有6根钢丝围绕在中间的钢丝上，钢绞线表面由于钢丝编织存在由两根相邻钢丝形成的类似“v”型槽，而且“v”型槽是以螺旋形存在的。而且，在试验中，由于要对钢绞线施加张拉力，将使“v”型槽的位置和形状产生一定的变化，另外，在试验过程中，由于材料本身的特性发生松弛作用，也将导致“v”型槽的形状与位置不断发生变化。因此，对于这种处于变化过程中的结构进行密封，是一个非常重要的问题。
发明内容
本发明的目的在于避免上述不足，提供一种充分利用乳胶材料的柔韧性，通过两层厚薄不同的乳胶囊，通过向其中注水，使外侧的薄乳胶囊在内侧的较厚乳胶囊的作用下，紧密地贴在钢绞线上，并随着钢绞线上不断变化，与其紧密相连，保证钢绞线表面的“v”型槽在不断变化的情况下也能保证良好的密封效果；并且不会在试验过程中发生损坏，可以在试验结束后回收，多次利用，方便可靠地解决预应力钢绞线在腐蚀试验中密封问题的钢绞线腐蚀试验的密封装置。
为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种钢绞线腐蚀试验的密封装置，主要由上盖板（5）、厚乳胶囊（7）、薄乳胶囊（8）和隔板（10）组成，其中：隔板（10）上的三个固定杆（2）上套装厚乳胶囊（7），在需要密封的部位套装薄乳胶囊（8），钢绞线（1）上设置橡胶垫片（9）与上盖板（5），固定螺母及垫片（4）将隔板（10）与上盖板（5）固定。
所述的厚乳胶囊注水管（3）位置与上盖板（5）中的橡胶垫片（9）及上盖板（5）上的厚乳胶囊注水管（3）位置一致，隔板(10)上的固定杆（2）从上盖板（5）上相应的孔中伸出。
由于采用上述技术方案，本发明具有以下优点和有益效果：
1、本发明可以在预应力钢绞线的腐蚀试验中对腐蚀槽与钢绞线实现柔性的长期的完全密封，并随着试验过程中预应力钢绞线的不断变化而产生相应的变化，保证密封效果，从而保证预应力钢绞线在腐蚀试验的试验条件明确可靠，并为合理的试验结果提供重要的基础条件；
2、本发明的密封设备还可以回收重复使用，节省试验经费，具有良好的经
济效益；
3、本发明的设备在很大程度上解决钢绞线腐蚀试验中的难点与关键问题，有力地推动预应力锚固的腐蚀与长期耐久性方面的研究发展；
4、本发明设备的推广应用，将产生较好的经济与社会效益。
附图说明
图1为本发明密封装置工作原理示意图；
图2为本发明密封装置上盖板示意图；
图3为图2的A-A剖面示意图；
图4为本发明密封装置隔板示意图；
图5为图4的A-A剖面示意图；
图6为本发明密封装置上盖板、隔板在腐蚀槽出口处装配示意图。
具体实施方式
由图1至图6示出，本发明主要包括四个部分：上盖板5、厚乳胶囊7、薄乳胶囊8和隔板10，其中：上盖板5、隔板10及其中的厚乳胶囊7与薄乳胶囊8主要用来密封钢绞线1与腐蚀槽出口6之间的空隙，以对腐蚀槽中的腐蚀液体进行密封。
具体的实施方式是：首先在欲进行试验的钢绞线1上套上橡胶垫片9及隔板10，其中隔板10上的三个固定杆2上套好未装水的厚乳胶囊7，并在需要密封的部位套上装了少许水的薄乳胶囊8，随后在钢绞线上装上橡胶垫片9与上盖板5，张拉钢绞线至预定荷载，并通过固定螺母及垫片4将隔板与上盖板5固定好，注意厚乳胶囊注水管3要通过上盖板5及上盖板橡胶垫片9的注水孔。
厚乳胶囊注水管3连接手动压水泵对厚乳胶囊7进行注水，使厚乳胶囊7中水压达到100KPa~150KPa，用强力夹加紧厚乳胶囊注水管，完成腐蚀液的密封。
在进行预应力钢绞线的腐蚀试验时，首先将欲张拉的试验钢绞线1穿过腐蚀槽，并在腐蚀槽的接口处按图1所示装好密闭装置。其中：在钢绞线1上将装有少许水并密封好的薄乳胶囊8直接套在其欲密封处，然后将厚乳胶囊7套在已经安装了橡胶垫片9的隔板10上的三个固定杆2之外，厚乳胶囊7的注水管位置与上盖板5中的橡胶垫片及上盖板5上的注水孔位置一致，并安装好隔板10和上盖板5，隔板10上的固定杆2从上盖板5上相应的孔中伸出，并用垫片和螺母4固定好，张拉钢绞线1至设计吨位并锁定，调整密封装置位置；通过手动的压水泵向厚乳胶囊7中注水，至100~150KPa，此时，厚乳胶囊7下的薄乳胶囊8及其中的水会在厚乳胶囊7传来的压力作用下，最大可能地填充腐蚀槽出口6及钢绞线1之间的缝隙，并可以深深低嵌入到钢绞线1的“v”型槽中；随后向腐蚀槽中注入相应的试验腐蚀液体；此时腐蚀液被完全密闭在腐蚀槽中，不会外泄。
当预应力锚索发生松弛时，薄乳胶囊8及其中的水可以随钢绞线1的变形发生变化，保持紧密地贴在钢绞线1周围，保证腐蚀液不会外泄。
中国水利水电科学研究院利用研制开发的设备在实验室内进行了预应力钢绞线的腐蚀试验，通过试验可知，研制开发的密封设备具有较好的性能，能够达到在试验过程中完全密封腐蚀槽与钢绞线之间的缝隙，达到在试验过程中保证腐蚀溶液不泄漏的设备开发目的。
Claims (2)
1.一种钢绞线腐蚀试验的密封装置，主要由上盖板（5）、厚乳胶囊（7）、薄乳胶囊（8）和隔板（10）组成，其特征在于：隔板（10）上的三个固定杆（2）上套装厚乳胶囊（7），在需要密封的部位套装薄乳胶囊（8），钢绞线（1）上设置橡胶垫片（9）与上盖板（5），固定螺母及垫片（4）将隔板（10）与上盖板（5）固定。
2.根据权利要求1所述的钢绞线腐蚀试验的密封装置，其特征在于：所述的厚乳胶囊注水管（3）位置与上盖板（5）中的橡胶垫片（9）及上盖板（5）上的厚乳胶囊注水管（3）位置一致，隔板(10)上的固定杆（2）从上盖板（5）上相应的孔中伸出。
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