CN105757240A - 一种桥梁钢索夹具端部密封技术 - Google Patents

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王凤存
高瑞雪
伍江涛
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Abstract

本发明公布了一种桥梁钢索夹具端部密封技术，即采用以高分子橡胶材料为主体的密封胶条（1）、金属弹簧（2）以及连接加固用的双向膨胀螺栓（4）和锁紧环（3）来对桥梁钢索夹具的端部进行密封。通过使用具有张紧力的金属弹簧（2），保证了密封胶条（1）唇口部位的径向密封作用，达到对桥梁钢索夹具端部密封的作用。使用双向膨胀螺栓（4）将密封胶条（1）连接为一体内，再在密封胶条外侧使用锁紧环（3），实现了密封胶条（1）紧密与桥梁钢索之间的链接。本发明结构新颖，产品制造简单，便于施工现场安装，能有效改善桥梁夹具端部的密封效果。

Description

一种桥梁钢索夹具端部密封技术
技术领域
本发明涉及一种桥梁钢索夹具端部密封技术，通过使用以高分子橡胶材料为主体的桥梁钢索夹具端部密封胶条，配合其他塑料与金属配件来对桥梁钢索夹具的端部进行密封，属于非金属密封技术领域。
技术背景
桥梁钢索是由成千上万根细小钢丝紧密排列组合而的单根钢丝在经过排列组合最终制成的，起着承担桥梁载荷的关键作用。为了保证桥梁钢索安全性，维持其使用寿命，在桥梁钢索内部通干燥热空气是防止钢丝锈蚀，减少钢丝破坏的有效防护手段，而干燥热空气的通入就需要在桥梁钢索夹具内形成一个独立的密封空间。
桥梁钢索夹具在加紧桥梁钢索后，其端部会出现一个15mm×15mm深的矩形凹槽，为了防止干燥热空气的泄露，就需要在此处对桥梁钢索夹具的端部进行密封，传统的桥梁钢索端部密封多采用粘稠橡胶胶浆涂抹密封的方式。由于凹槽的尺寸较大，在涂抹粘稠橡胶胶浆时不但安装人员的劳动强度较大，反复涂抹次数较多，涂抹后的粘稠橡胶胶浆也会由于重力作用发生流动，向夹具的根部堆积，造成密封不均的现象，而且外观较差，更重的是，在粘稠橡胶胶浆化后，由于没有预应力使固化的橡胶与桥梁钢索夹具的端部紧密贴合，在受到横向拉伸力作用时易被钢索带出，发生破裂、开口等现象，导致干燥热空气泄漏，从而无法达到钢索防护的目的。
发明内容
技术方案：
为了改善上述问题，本发明采取一种新的桥梁钢索夹具端部密封技术方案，即采用以高分子橡胶材料为主体的密封胶条、金属弹簧以及连接加固用的双向膨胀螺栓和锁紧环来对桥梁钢索夹具的端部进行密封。
密封胶条所使用的橡胶材料为三元乙丙橡胶组合物，该组合物是由以下重量份的材料组成：
三元乙丙橡胶 100份；
防老剂 1~3份；
填料 10~50份；
硫化活化剂 5~15份；
硫化促进剂 1~5份；
硫化剂 0.5~3.5份；
增粘剂 3~5份。
其中三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯以及非共轭二烯烃的三元共聚物，可在高温、高压环境下发生交联反应，具有优异的耐天候老化性能及橡胶弹性。
硫化剂选自硫黄、甲苯二异氰酸酯二聚体、过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯中的一种或多种并用体系。
填料选自硅藻土、隐晶质石墨、二氧化硅、云母、陶土、氧化铝、氮化硼、硅粉中的一种或多种，其用量为10～50份，优选30~40份。
该三元乙丙橡胶组合物通过密炼机炼制后，使用挤出机连续挤出成型。生产周期短，效率高，质量均一稳定，具有良好的大规模生产前景。
密封胶条外侧设计有提供张紧力的金属弹簧，弹簧为单丝直径∅1.0mm的不锈钢弹簧，最大拉力为4.0KN/m。密封胶条通过使用双向膨胀螺栓进行连接，螺栓最大直径为∅6.0mm。
密封胶条外侧使用锁紧环进行锁紧加固，锁紧环由适当厚度及弹性的不锈钢钢片通过切割并经过热处理后制成，其端部为回字型便于锁紧。
安装时，先在桥梁端部的缝隙中涂抹适当厚度的粘稠硅酮橡胶，然后将密封胶条安装于桥梁钢索夹具端部的缝隙中，用双向膨胀螺栓将密封胶条的两端接为一个整体，再将金属弹簧安装入密封胶条的弹簧槽中，最后使用锁紧环将密封胶条锁紧，与桥梁钢索紧密相连。
采用本发明的密封技术，将橡胶胶条尾部的过盈橡胶条安装于桥梁钢索夹具端部的缝隙中，利用其过盈量及预先打入的硅酮橡胶使得橡胶胶条与桥梁钢索夹具紧密贴合。当钢索受到应力发生位移时，橡胶胶条尾部的胶条会发生膨胀，继续保持在桥梁钢索夹具端部的缝隙中，同时，橡胶胶条尾部上方的密封唇口会受到金属弹簧的张紧作用，向下变形继续与钢索夹具端部保持贴合。
有益效果：
本发明通过使用具有耐天候老化性能、弹性的高分子橡胶胶条为主体，配合金属弹簧、锁紧环及双向膨胀螺栓等辅助配件，研发出一种新型的桥梁钢索夹具端部密封技术，解决了传统涂抹式密封技术的原有的人工操作繁琐，质量不稳定的问题，实现了对桥梁钢索夹具端部密封技术的改进。
以下结合附图对本发明结构做进一步的说明。
附图说明
图1桥梁钢索夹具端部密封示意图
图2双向膨胀螺栓示意图
图3锁紧环回字形接头示意图
其中：
图1中：1密封胶条，2金属弹簧，3锁紧环，4双向膨胀螺栓。
具体实施方式
实施例：参见图1-图3，本发明桥梁钢索夹具端部密封主要由橡胶胶条主体1、金属弹簧2、锁紧环3、双向膨胀螺栓4构成。
先在桥梁端部的缝隙中涂抹适当厚度的粘稠硅酮橡胶；再使用密封胶条（1）安装于桥梁钢索夹具端部的缝隙中，密封胶条主体材料为乙丙橡胶，具有优异的耐天候老化性能及橡胶弹性，可在常温环境下长期使用；然后用双向膨胀螺栓（4）将密封胶条（1）的两端接为一个整体，其外侧弹簧槽内再安装单丝直径为∅1.5mm金属弹簧（2），其是通过缠绕成型及热处理等步骤成型，具有良好的弹性；最后最后使用锁紧环（3）将密封胶条（1）锁紧，与桥梁钢索紧密相连，保证胶条与钢索的一体性。
经安装模拟观察，密封胶条（1）安装后与钢索夹具紧密贴合在一起，受金属弹簧（2）作用，橡胶唇部发生一定变形，密封形式与设计相符。该密封技术安装工作操作简单、可行，密封效果达到了预期设计要求，具有可实施性。

Claims (10)

1.一种桥梁钢索夹具端部密封技术，其特征在于，采用以高分子橡胶材料为主体的密封胶条（1）、金属弹簧（2）以及连接加固用的双向膨胀螺栓（4）和锁紧环（3）来对桥梁钢索夹具的端部进行密封。
2.根据权利要求1所述的桥梁钢索夹具端部密封技术，其特征在于，所述密封胶条（1）所使用的橡胶材料为三元乙丙橡胶组合物，该组合物是由以下重量份的材料组成：
三元乙丙橡胶 100份；
防老剂 1~3份；
填料 10~50份；
硫化活化剂 5~15份；
硫化促进剂 1~5份；
硫化剂 0.5~3.5份；
增粘剂 3~5份。
3.根据权利要求2所述的桥梁钢索夹具端部密封技术，其特征在于，所述的三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯以及非共轭二烯烃的三元共聚物，可在高温、高压环境下发生交联反应。
4.根据权利要求2所述的桥梁钢索夹具端部密封技术，其特征在于，所述的硫化剂选自硫黄、甲苯二异氰酸酯二聚体、过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯中的一种或多种并用体系。
5.根据权利要求2所述的桥梁钢索夹具端部密封技术，其特征在于，所述填料选自硅藻土、隐晶质石墨、二氧化硅、云母、陶土、氧化铝、氮化硼、硅粉中的一种或多种，其用量为10～50份，优选30~40份。
6.根据权利要求2所述的桥梁钢索夹具端部密封技术，其特征在于，所述的三元乙丙橡胶组合物采用连续挤出成型工艺，通过密炼机炼制后，使用连续挤出机挤出成型。
7.根据权利要求1所述的桥梁钢索夹具端部密封技术，其特征在于，所述密封胶条（1）外侧设计有提供张紧力的金属弹簧（2），弹簧为单丝直径∅1.0mm的不锈钢弹簧，最大拉力为4.0KN/m。
8.根据权利要求1所述的桥梁钢索夹具端部密封技术，其特征在于，所述密封胶条（1）通过使用双向膨胀螺栓（4）进行连接，螺栓最大直径为∅6.0mm。
9.根据权利要求1所述的桥梁钢索夹具端部密封技术，其特征在于，所述密封胶条（1）外侧使用锁紧环（3）进行锁紧加固，锁紧环（3）由适当厚度及弹性的不锈钢钢片通过切割并经过热处理后制成，其端部为回字型便于锁紧。
10. 根据权利要求1所述的桥梁钢索夹具端部密封技术，其特征在于，其安装过程为：先在桥梁端部的缝隙中涂抹适当厚度的粘稠硅酮橡胶，然后将密封胶条（1）安装于桥梁钢索夹具端部的缝隙中，用双向膨胀螺栓（4）将密封胶条（1）的两端接为一个整体，再将金属弹簧（2）安装入密封胶条（1）的弹簧槽中，最后使用锁紧环（3）将密封胶条（1）锁紧，与桥梁钢索紧密相连。
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