CN113152280A - 一种具有防水、阻燃、耐候性能的桥梁缆索 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有防水、阻燃、耐候性能的桥梁缆索，包括缆索，缆索的一端与连接块的一端固定连接，缆索包括缆索芯、粘结层、第一阻燃布、隔热层、第二阻燃布和防水、阻燃耐候涂层，缆索芯的外壁与粘结层的内壁固定连接，粘结层的外壁与第一阻燃布的内壁固定连接。本发明将阻燃剂组分与耐候防水胶混合涂覆于布表面，可用于缆索防护带的面层；通过涂层+布+毡+布+内层粘结胶的结构实现了桥梁缆索的阻燃隔热及耐候性能的提高，延长了桥梁缆索的使用寿命，以玄武岩纤维为主要成分，通过表面涂层+布+毡+布+内层粘结胶的结构实现了桥梁缆索的防水、阻燃、隔热及耐候性能的提高，延长了桥梁缆索的使用寿命，确保使用安全。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁缆索领域，特别涉及一种具有防水、阻燃、耐候性能的桥梁缆索。
背景技术
桥梁缆索系统是悬索桥、斜拉桥和拱吊桥的主要承重结构，但其处于跨越江河湖海的恶劣工作环境(潮气腐蚀、风蚀、应力腐蚀等)中；发生事故时，桥梁容易起火，造成揽索变形甚至造成桥体瘫塌，一旦破坏失效将会造成非常惨重的安全事故和经济损失。故为保证桥梁结构安全，必须对缆索进行防护。日本使用了一种改进腻子材料（HS），由铅酸钙、高分子有机铅等组成，由此而组成防护系统：丙烯酸树脂底漆+HS腻子缠丝+氯化橡胶面漆。
国内的缆索防护系统经过多年发展，从最初涂沥青后缠包玻璃纤维布再涂覆环氧树脂并缠包三层玻璃布，到现今镀锌钢丝外热挤PE层防护系统，即在钢丝索外面缠绕高强度复合胶带然后热挤高密度聚乙烯（PE）层。但由于运输、施工等过程会存在或多或少的缺陷，因而导致缆索寿命降低等关键问题。因此需要一种具有防水、阻燃、耐候性能的桥梁缆索。同时现有桥梁缆索不具有调节功能，人员在使用缆索时，需调节缆索的松紧，不具有调节功能导致人员在对缆索松紧调节时较为不便，不利于人员的使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有防水、阻燃、耐候性能的桥梁缆索，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有防水、阻燃、耐候性能的桥梁缆索，包括缆索，所述缆索的一端与连接块的一端固定连接，所述缆索包括缆索芯、粘结层、第一阻燃布、隔热层、第二阻燃布和防水、阻燃耐候涂层，所述缆索芯的外壁与粘结层的内壁固定连接，所述粘结层的外壁与第一阻燃布的内壁固定连接，所述第一阻燃布的外壁与隔热层的内壁固定连接，所述隔热层的外壁与第二阻燃布的内壁固定连接，所述第二阻燃布的外壁与防水、阻燃耐候涂层的内壁固定连接。
优选的，所述第一阻燃布和第二阻燃布均由玄武岩纤维布制成，所述防水、阻燃耐候涂层由阻燃剂组分与防水耐候胶混合制成，所述防水耐候胶由氧化铝与丙烯酸等按一定比例混合搅拌制成。
优选的，所述连接块的另一端与连接环的一端固定连接，所述连接环的内壁与挂环外壁的一侧穿插连接。
优选的，所述挂环的两端分别与调节块一端的两侧固定连接，所述调节块一端的中部开设有调节螺孔，所述调节螺孔的内壁与调节螺杆外壁的一侧螺纹连接。
优选的，所述调节螺杆的一端固定设有限位块，所述调节螺杆顶端的一侧固定设有转动块，所述转动块的一侧开设有转动孔。
优选的，所述调节螺杆的另一端固定设有挡块，所述调节螺杆外壁的另一侧与连接架一端的中部开设的穿插孔穿插连接。
优选的，所述连接架另一端的两侧均固定设有铰链，两个所述铰链的一端分别与安装板一端的两侧固定连接，所述安装板一端的边侧开设有多个均匀分布的安装孔。
本发明的技术效果和优点：
（1）通过绳索芯外壁与粘结层连接，粘结层与第一阻燃布连接，第一阻燃布连接的隔热层外壁设有第二阻燃布，第二阻燃布的表面涂设有防水、阻燃耐候涂层，将阻燃剂组分与耐候防水胶混合涂覆于布表面，可用于缆索防护带的面层；通过涂层+布+毡+布+内层粘结胶的结构实现了桥梁缆索的阻燃隔热及耐候性能的提高，延长了桥梁缆索的使用寿命，以玄武岩纤维为主要成分，通过表面涂层+布+毡+布+内层粘结胶的结构实现了桥梁缆索的防水、阻燃、隔热及耐候性能的提高，延长了桥梁缆索的使用寿命，确保使用安全；
（2）通过连接块连接的连接环与挂环穿插连接，挂环连接的调节块开设的调节螺孔与调节螺杆螺纹连接，调节螺杆连接的转动块开设有转动孔，调节螺杆连接的连接架通过铰链与安装板铰接，使该桥梁缆索具有调节功能，人员可通过转动块开设的转动孔转动调节螺杆，即可达到调节松紧的目的，人员操作更加便利，保证桥梁缆索的牢固。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的内部结构示意图。
图3为本发明位于图1中A处的放大结构示意图。
图4为高硅氧布（600g）+高硅氧纤维毡（6mm厚）受火时间与温度变化曲线图。
图5为玄武岩纤维布（600g）+玄武岩纤维毡（6mm厚）受火时间与温度变化曲线图。
图6为（3mm针刺毡+300g玄武岩纤维平纹布双面黏合）防火性能内外温度曲线图。
图7为（5mm针刺毡+300g玄武岩纤维平纹布双面黏合）防火性能内外温度曲线图。
图中：1、缆索；2、连接块；3、连接环；4、挂环；5、调节螺杆；6、调节块；7、转动块；8、挡块；9、连接架；10、铰链；11、安装板；12、安装孔；13、缆索芯；14、粘结层；15、第一阻燃布；16、隔热层；17、第二阻燃布；18、防水、阻燃耐候涂层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了如图1-3所示的一种具有防水、阻燃、耐候性能的桥梁缆索，包括缆索1，缆索1的一端与连接块2的一端固定连接，缆索1包括缆索芯13、粘结层14、第一阻燃布15、隔热层16、第二阻燃布17和防水、阻燃耐候涂层18，缆索芯13的外壁与粘结层14的内壁固定连接，粘结层14的外壁与第一阻燃布15的内壁固定连接，粘结层14由有机硅材料制成，第一阻燃布15的外壁与隔热层16的内壁固定连接，隔热层16由玄武岩纤维毡制成，隔热层16的外壁与第二阻燃布17的内壁固定连接，第二阻燃布17的外壁与防水、阻燃耐候涂层18的内壁固定连接，第一阻燃布15和第二阻燃布17均由玄武岩纤维布制成，防水、阻燃耐候涂层18由阻燃剂组分与防水耐候胶混合制成，防水耐候胶由氧化铝与丙烯酸等按一定比例混合搅拌制成；
连接块2的另一端与连接环3的一端固定连接，连接环3的内壁与挂环4外壁的一侧穿插连接，挂环4的两端分别与调节块6一端的两侧固定连接，调节块6一端的中部开设有调节螺孔，调节螺孔的内壁与调节螺杆5外壁的一侧螺纹连接，调节螺杆5的一端固定设有限位块，调节螺杆5顶端的一侧固定设有转动块7，转动块7的一侧开设有转动孔，人员可通过转动块7开设的转动孔来转动调节螺杆5，方便人员的调节，调节螺杆5的另一端固定设有挡块8，调节螺杆5外壁的另一侧与连接架9一端的中部开设的穿插孔穿插连接，连接架9另一端的两侧均固定设有铰链10，两个铰链10的一端分别与安装板11一端的两侧固定连接，安装板11一端的边侧开设有多个均匀分布的安装孔12。
本发明工作原理：第一阻燃布15和第二阻燃布17均由玄武岩纤维布制成，隔热层16由玄武岩纤维毡制成，粘结层14由有机硅材料制成，防水、阻燃耐候涂层18由阻燃剂组分与防水耐候胶混合制成，以表面涂层+防火阻燃耐候织物为上层，保温隔热毡为中间层，防火阻燃耐候织物+内部粘结胶为下层的缆索防护结构，可使该桥梁缆索具有更好的防水、阻燃、隔热及耐候性能，延长了桥梁缆索的使用寿命，确保使用安全，保护了人员财产，有效避免桥梁上车辆发生火灾而对桥梁缆索产生影响，缆索1连接的连接块2与连接环3连接，连接环3与调节块6上的挂环4连接，调节块6开设的调节螺孔与调节螺杆5螺纹连接，人员通过转动块7开设的转动孔驱动调节螺杆5，调节螺杆5在调节块6开设的调节螺孔内转动，可对缆索1进行拉紧，调节螺杆5与连接架9开设的穿插孔穿插连接，连接架9通过铰链10与安装板11铰接，安装板11开设有安装孔12，便于人员的安装固定。
下面给出两具体实施例进一步说明本发明：
实施例1：高硅氧纤维布+高硅氧毡+高硅氧布。包括如下步骤：
S1、将高硅氧纤维布、高硅氧纤维毡切割为特定形状和长度；
S2、将氧化铝与丙烯酸等按一定比例混合搅拌均匀，得到面层防水耐候涂料，其中Al2O3占丙烯酸重量百分比的5%~35% ；
S3、将所得的面层耐候防水涂料均匀涂抹在剪裁好的高硅氧纤维布面层，将高硅氧纤维毡放入两层高硅氧纤维布间，面层涂层厚度约0.2mm；
S4、采用特质粘结胶（有机硅材料）黏合技术将涂覆面层胶的高硅氧纤维布与高硅氧纤维毡黏合，在制备成的高硅氧纤维带内侧涂覆粘结胶。
实施例2：玄武岩纤维布+玄武岩纤维毡+玄武岩纤维布。包括如下步骤：
S1、将玄武岩纤维布、玄武岩纤维毡切割为特定形状和长度；
S2、将氧化铝与丙烯酸等按一定比例混合搅拌均匀，得到面层防水耐候胶，其中Al2O3占丙烯酸重量百分比的5%~35% ；
S3、将所得的面层耐候涂料均匀涂抹在剪裁好的玄武岩纤维布面层，将高玄武岩纤维毡放入两层玄武岩纤维布间，面层涂层厚度约0.2mm；
S4、采用特质粘结胶（有机硅材料）黏合技术将涂覆面层胶的玄武岩纤维布与玄武岩纤维毡黏合，在制备成的玄武岩纤维带内侧涂覆粘结胶。
图4为高硅氧布（600g）+高硅氧纤维毡（6mm厚）受火时间与温度变化曲线图。由图可见，炉膛内温度与 ISO 834 升温曲线基本一致，表明抗火炉的燃烧状态满足预期要求。本次试验持续燃烧时间约为 80 分钟，在关闭燃烧设备后，如图所示炉膛内温度迅速降低。三个试件的温度变化基本一致，随着受火时间的增长，防火布内侧温度逐渐增高。对比试件温度与火焰温度或抗火炉温度，可以发现试件温度明显较低，如受火时间3200s后，炉内温度达到900℃以上而防护层内部试件温度仍在 540℃左右。
图5为玄武岩纤维布（600g）+玄武岩纤维毡（6mm厚）受火时间与温度变化曲线图。由图可见，炉膛内温度与 ISO834 升温曲线基本一致，表明抗火炉的燃烧状态满足预期要求。本次试验持续燃烧时间约为 65 分钟。三个试件的温度变化基本一致，随着受火时间的增长，防火布内侧温度逐渐增高。对比试件温度与火焰温度或抗火炉温度，可以发现试件温度明显较低，如受火时间2800s 后，炉内温度达到900℃以上而内防护层部试件温度仍在540℃左右。
研究表明钢绞线受热400 oC以下时组织变化不明显，力学性能指标衰减不大；400 oC以上时相继发生结晶及相变，强度和硬度大幅度衰减，塑性明显增大[1-4]。图1、图23个试件达400 oC均需40分钟以上，车辆引起火灾持续约在30～120分钟[5]。因此，本次试验用防火布基本达到桥梁缆索桥梁缆索防火隔热要求；给火灾救援留下较充裕的时间，满足桥梁火灾救援需要。
图6为（3mm针刺毡+300g玄武岩纤维平纹布双面黏合）防火性能内外温度曲线图。此次燃烧试验持续30min，由图可知，火焰温度在500s内上升至600℃左右，而试件内侧温度升温速率缓慢，在1000s后基本稳定在180℃以下。因此该材料符合防火隔热要求。
图7为（5mm针刺毡+300g玄武岩纤维平纹布双面黏合）防火性能内外温度曲线图。此次燃烧试验持续30min，由图可知，火焰温度在500s内上升至600℃左右，而试件内侧温度升温速率缓慢，在1000s后基本稳定在150℃以下。因此该材料符合防火隔热要求。
综上所述，将阻燃剂组分与耐候防水胶混合涂覆于布表面，可用于缆索防护带的面层；通过涂层+布+毡+布+内层粘结胶的结构实现了桥梁缆索的阻燃隔热及耐候性能的提高，延长了桥梁缆索的使用寿命。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种具有防水、阻燃、耐候性能的桥梁缆索，包括缆索（1），其特征在于，所述缆索（1）的一端与连接块（2）的一端固定连接，所述缆索（1）包括缆索芯（13）、粘结层（14）、第一阻燃布（15）、隔热层（16）、第二阻燃布（17）和防水、阻燃耐候涂层（18），所述缆索芯（13）的外壁与粘结层（14）的内壁固定连接，所述粘结层（14）的外壁与第一阻燃布（15）的内壁固定连接，所述第一阻燃布（15）的外壁与隔热层（16）的内壁固定连接，所述隔热层（16）的外壁与第二阻燃布（17）的内壁固定连接，所述第二阻燃布（17）的外壁与防水、阻燃耐候涂层（18）的内壁固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有防水、阻燃、耐候性能的桥梁缆索，其特征在于，所述第一阻燃布（15）和第二阻燃布（17）均由玄武岩纤维布制成，所述防水、阻燃耐候涂层（18）由阻燃剂组分与防水耐候胶混合制成，所述防水耐候胶由氧化铝与丙烯酸混合搅拌制成。
3.根据权利要求1所述的一种具有防水、阻燃、耐候性能的桥梁缆索，其特征在于，所述连接块（2）的另一端与连接环（3）的一端固定连接，所述连接环（3）的内壁与挂环（4）外壁的一侧穿插连接。
4.根据权利要求3所述的一种具有防水、阻燃、耐候性能的桥梁缆索，其特征在于，所述挂环（4）的两端分别与调节块（6）一端的两侧固定连接，所述调节块（6）一端的中部开设有调节螺孔，所述调节螺孔的内壁与调节螺杆（5）外壁的一侧螺纹连接。
5.根据权利要求4所述的一种具有防水、阻燃、耐候性能的桥梁缆索，其特征在于，所述调节螺杆（5）的一端固定设有限位块，所述调节螺杆（5）顶端的一侧固定设有转动块（7），所述转动块（7）的一侧开设有转动孔。
6.根据权利要求5所述的一种具有防水、阻燃、耐候性能的桥梁缆索，其特征在于，所述调节螺杆（5）的另一端固定设有挡块（8），所述调节螺杆（5）外壁的另一侧与连接架（9）一端的中部开设的穿插孔穿插连接。
7.根据权利要求6所述的一种具有防水、阻燃、耐候性能的桥梁缆索，其特征在于，所述连接架（9）另一端的两侧均固定设有铰链（10），两个所述铰链（10）的一端分别与安装板（11）一端的两侧固定连接，所述安装板（11）一端的边侧开设有多个均匀分布的安装孔（12）。
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| CN202011619998.5A Pending CN113152280A (zh) | 2020-12-31 | 2020-12-31 | 一种具有防水、阻燃、耐候性能的桥梁缆索 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113152280A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113802458A (zh) * | 2021-09-30 | 2021-12-17 | 江苏中矿大正表面工程技术有限公司 | 一种兼具防火防潮防盗功能的桥梁钢索防护体系 |
-
2020
- 2020-12-31 CN CN202011619998.5A patent/CN113152280A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113802458A (zh) * | 2021-09-30 | 2021-12-17 | 江苏中矿大正表面工程技术有限公司 | 一种兼具防火防潮防盗功能的桥梁钢索防护体系 |
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