CN108265234A - 一种桥梁用减震钢丝拉索 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种桥梁用钢丝拉索，包括多根光面钢丝，所述的多根光面钢丝以密排六方方式排布，钢丝外表面涂覆有形成粗糙表面的颗粒层，颗粒层外涂挂有防护涂层，多根具有防护涂层之间的钢丝之间有发泡减震材料，外层包裹有刚性外壳和HDPE护套，刚性外壳和HDPE护套之间设有阻燃层。通过本发明，可以提高钢丝的使用寿命，并能起到减震、缓冲的作用，降低了成本。

Description

一种桥梁用减震钢丝拉索
技术领域
本发明属于桥梁技术领域，尤其是涉及一种桥梁用钢丝拉索。
背景技术
斜拉桥又称斜张桥，是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁，作为一种拉索体系，比梁式桥的跨越能力更大，是大跨度桥梁的最主要桥型。斜拉桥主要由索塔、主梁、斜拉索组成，由许多直接连接到塔上的钢缆吊起桥面，预应力钢丝拉索是桥梁结构中一种关键的受力部件，要求具有良好的强度、韧性、抗腐蚀性以及减震性能。目前预应力用桥梁钢丝拉索通常参照国家标准GB/T 18365-2001进行生产制造。但是目前通常采用的非金属保护层、化学保护层和金属保护层存在着易氢脆、易老化等问题，目前通用的钢丝拉索是由多根带有防护涂层的钢丝合到一起，外加护套组成。上述结构的钢索在储存、运输、施工过程中，相互之间会发生受力接触，造成涂层破损，同时钢丝之间缺少有效的缓冲防护，也容易造成磨损，使用寿命降低。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种桥梁用钢丝拉索。
本发明完整的技术方案包括：
一种桥梁用钢丝拉索，包括多根光面钢丝，所述的多根光面钢丝以密排六方方式排布，钢丝外表面涂覆有形成粗糙表面的颗粒层，颗粒层外涂挂有防护涂层，多根具有防护涂层之间的钢丝之间有发泡减震材料，外层包裹有刚性外壳和HDPE护套，刚性外壳5和HDPE护套7之间设有阻燃层。
所述的钢丝组分为：C：0.32～0.58％，Si：4.1～5.3％，Ti：1.1～1.3％，Ni：1.0～1.1％，Cr：0.1～0.8％，Mo：0.1～0.15％，Cu：0.04～0.06％，Mn：0.3～1.8％，P、S含量小于0.012％，余量为铁，以上组分为重量百分比。将钢丝表面超声波清洗，并烘干处理。
光面钢丝外具有刷涂或喷涂的颗粒层，使钢丝形成凹凸的粗糙表面，为下一步防护涂层的涂挂增加附着力。
所述的颗粒层为选择10-30％的高铝矾土粉和20-40％的锆英粉，5％的水溶性酚醛和余量的水形成混合物，将钢丝加热到150-180℃后将混合物刷涂或喷涂到钢丝表面并继续加热去除水分。
选择聚苯乙烯单体颗粒，苯、无水乙醇、乙二醇乙醚和发泡助剂形成糊状、加入钢丝的间隙之间，以及钢丝和外壳之间的间隙，随后在反应釜中一次发泡成型，发泡过程中该材料自然充满钢丝之间以及钢丝和外壳之间的间隙，并具有一定的支撑强度。
本发明相对于现有技术的优点在于：采用合理的钢丝组分，具有较高的耐腐蚀性能和较好的耐疲劳性能，提高了钢丝的使用寿命，钢丝外具有刷涂或喷涂的颗粒层，解决了光面与涂层结合界面不牢固，在随后工序中涂层易损坏脱落的问题，提高了外面防护涂层与钢丝表面的结合强度，在钢丝的间隙之间，以及钢丝和外壳之间的间隙填充发泡减震材料材料，并具有一定的支撑强度，起到了减震、缓冲的作用，降低了成本，采用先分丝后填充，一体发泡成型的工艺，解决了发泡后再充填，难以填满，强度不够的问题，同时由于EPS材料的易燃特性，在外增设阻燃层，提高了安全性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中：1为钢丝，2为颗粒层，3为防护涂层，4为减震材料，5为刚性外壳，6阻燃层，7为HDPE护套。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
如图1所示，一种桥梁用钢丝拉索，包括多根光面钢丝1，所述的多根光面钢丝1以密排六方方式排布，钢丝外表面涂覆有形成粗糙表面的颗粒层2，颗粒层外涂挂有防护涂层，多根具有防护涂层之间的钢丝之间有发泡减震材料4，外层包裹有刚性外壳5和HDPE护套7，刚性外壳5和HDPE护套7之间设有阻燃层6。
具体加工方法为，首先选择钢丝，钢丝的组分为：C：0.32～0.58％，Si：4.1～5.3％，Ti：1.1～1.3％，Ni：1.0～1.1％，Cr：0.1～0.8％，Mo：0.1～0.15％，Cu：0.04～0.06％，Mn：0.3～1.8％，P、S含量小于0.012％，余量为铁，以上组分为重量百分比。将钢丝表面超声波清洗，并烘干处理。
光面钢丝外具有刷涂或喷涂的颗粒层，具体为选择10-30％的高铝矾土粉和20-40％的锆英粉，5％的水溶性酚醛和余量的水形成混合物，将钢丝加热到150-180℃后将混合物刷涂或喷涂到钢丝表面并继续加热，使钢丝形成凹凸的颗粒表面，为下一步防护涂层的涂挂增加附着力。
通过加热加压，使用喷枪将聚脲材料喷到形成凹凸的颗粒表面的钢丝表面，形成防护涂层。随后将带防护涂层的钢丝通过分丝板定位，按密排六方方式排布，在外面包敷刚性外壳4。在钢丝的间隙之间，以及钢丝和外壳之间的间隙填充发泡减震材料，具体为选择聚苯乙烯单体颗粒，苯、无水乙醇、乙二醇乙醚和发泡助剂形成糊状、加入钢丝的间隙之间，以及钢丝和外壳之间的间隙，随后在反应釜中一次发泡成型，发泡过程中该材料自然充满钢丝之间以及钢丝和外壳之间的间隙，并具有一定的支撑强度，随后将多组钢丝聚合成型，随后在外层施加阻燃层和外层护套。
在本发明另一个优选的实施方案中，发泡材料中还包括弥散分布的氧化铝陶瓷颗粒，起到提高强度的作用，其使用量可根据发泡效果和强度要求选择。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (4)

1.一种桥梁用钢丝拉索，包括多根光面钢丝，所述的多根光面钢丝以密排六方方式排布，钢丝外表面涂覆有形成粗糙表面的颗粒层，颗粒层外涂挂有防护涂层，多根具有防护涂层之间的钢丝之间有发泡减震材料，外层包裹有刚性外壳和HDPE护套，刚性外壳和HDPE护套之间设有阻燃层。
所述的钢丝组分为：C：0.32～0.58％，Si：4.1～5.3％，Ti：1.1～1.3％，Ni：1.0～1.1％，Cr：0.1～0.8％，Mo：0.1～0.15％，Cu：0.04～0.06％，Mn：0.3～1.8％，P、S含量小于0.012％，余量为铁，以上组分为重量百分比。
光面钢丝外具有刷涂或喷涂的颗粒层，使钢丝形成凹凸的粗糙表面，为下一步防护涂层的涂挂增加附着力。
2.权利要求1所述的桥梁用钢丝拉索，所述的颗粒层组分为高铝矾土粉、锆英粉，水溶性酚醛和水。
3.权利要求1所述的桥梁用钢丝拉索，所述的发泡减震材料为发泡聚苯乙烯，并和钢丝在反应釜中一次发泡成型，发泡后该材料自然充满钢丝之间以及钢丝和外壳之间的间隙，并具有一定的支撑强度。
4.权利要求1-3所述钢丝拉索的制备方法，其特征在于：选择所述组分的钢丝，钢丝表面超声波清洗，并烘干处理后，在钢丝表面刷涂或喷涂颗粒层，具体为选择10-30％的高铝矾土粉和20-40％的锆英粉，5％的水溶性酚醛和余量的水形成混合物，将钢丝加热到150-180℃后将混合物刷涂或喷涂到钢丝表面并继续加热，使钢丝形成凹凸的颗粒表面，为下一步防护涂层的涂挂增加附着力；
通过加热加压，使用喷枪将防护材料喷到形成凹凸的颗粒表面的钢丝表面，形成防护涂层；随后将带防护涂层的钢丝按密排六方方式排布，在外面包敷刚性外壳；在钢丝的间隙之间，以及钢丝和外壳之间的间隙填充发泡减震材料，具体为选择聚苯乙烯单体颗粒，苯、无水乙醇、乙二醇乙醚和发泡助剂形成糊状，加入钢丝的间隙之间、以及钢丝和外壳之间的间隙，随后在反应釜中一次发泡成型，发泡过程中该材料自然充满钢丝之间以及钢丝和外壳之间的间隙，并具有一定的支撑强度，随后将多组钢丝聚合成型，随后在外层施加阻燃层和外层护套。
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