CN114000427B - 采用双层管形态的拉索密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了采用双层管形态的拉索密封装置，涉及拉索密封技术领域，在斜拉桥类的结构物中，所使用的拉索在施工时，通过投入一定的拉力将拉索固定在锚固装置上，同时要防止通过锚固装置侵入的水分将拉索腐蚀，从而降低拉索的耐久性。而本发明即为一种利用双重管防止锚固装置侵入水分的一种技术，而拥有这种双重管特征的拉索防水密封装置是由外部中空管、直径较小的内部中空管和安装在外部管和内部管之间的供电时可以发热的电热线所构成。通电时，外部管和内部管可以因该电热线所发的热能而进行收缩，并覆盖在被剥离了表面保护层的拉索表面。

Description

采用双层管形态的拉索密封装置

技术领域

本发明涉及拉索密封技术领域，尤其涉及采用双层管形态的拉索密封装置。

背景技术

图1a及图1b为应用了现有技术的拉索（11）及锚固装置（10）的安装示范图。

上述图1a中的斜拉桥型式，其桥塔（80）预先施工完成后，拉索（11）的一端锚固在桥塔（80）上，呈倾斜形式延伸到箱梁（90）端，另一端通过张拉的方式锚固在箱梁（90）端的锚固具（10）上，通过桥塔（80）与箱梁（90）之间安装的多束拉索（11）将箱梁（90）挂在桥塔（80）。

由于上述拉索（11）是从桥塔（80）延伸出来进行安装的，同时也就意味着，这样锚固具（10）就会与水平方向安装施工的箱梁形成一个倾斜角。

所述锚固具（10）既可以以一定的倾斜度安装在箱梁（90）的上部，也可以以一定的倾斜度安装在箱梁（90）的内部。

如图1a所示，拉索（11）由多个钢丝捻绞而成，捻绞成束的钢绞线（34）再覆盖PE材质的保护层予以包覆，捻绞成束的钢丝之间涂覆有石蜡、聚丁二烯（polybutadiene）之类的防腐材料对钢丝进行保护，多个拉索（11）在锚固具（10）内部按照一定的间距配置后进行锚固。

图1b所示为现有技术拉索（11）的锚固具（10）安装图。

即，上述锚固具（10）包括从背面贯穿安装在箱梁（90）上的支撑筒（31）内部的管状的连接筒（30）以及具有安装在上述支撑筒（31）正面且加工有锚孔（32）的锚固装置（33）。

上述拉索（11）从锚固装置背面贯穿连接筒（30），另一端贯穿锚固装置（33）上的锚孔（32），从锚固装置（33）的正面引出。

而为了实现上述安装需要，将各个拉索（11）包覆的保护层切除，露出捻绞成束的钢绞线（34），并利用夹片（35）将其锚固在上述锚固装置（33）的锚孔（32）中。

而此时由于切除了保护层的拉索（11）的裸露部分暴露在锚固具（10）的内部，将会被流入锚固具（10）内部的侵入水腐蚀，为了防止耐久性的降低，在锚固具的正面设置了保护罩（20）。

同时，支撑筒（31）背面的连接筒（30）内部，也有部分保护层被切除的拉索（11）裸露在其中，为了避免处于连接筒（30）内部的切除了保护层的裸露的拉索（11）接触侵入的水分，需要将凝胶填充材料（40）填充在其中以便进行隔离。

由于连接筒（30）的右侧面需要将拉索（11）贯通其中并进行锚固，所以水分可以通过这个拉索贯通的通孔路径进入其中，拉索（11）的贯通及锚固部位需填充发泡填充材料（50）和安装弹性密封材料（60）。

即，通过旋动贯通保护罩（20）和连接筒的压紧螺栓（70），使得安装在连接筒（30）内部对面侧的压紧钢板（71）受力后产生压力压迫弹性密封材料（60）。

受压的弹性密封材料（60）向径向方向膨胀，从而压紧拉索（11），使拉索（11）与外部，以及与发泡填充材料（50）之间的空隙得到密封。

由于旋紧压紧螺栓（70）的密封方式效果较差，所以为了解决其存在的问题，产生了其它使用膨胀密封材料（13）的新技术和方法。

如图1b下方所示的内容，此种膨胀密封材料（13）是利用一种遇水膨胀的高密度海绵类物质将拉索（11）包覆起来，其原理与发泡填充材料（50）类似，但是当有水分侵入时，此种材料会产生膨胀，可以将贯通其中的拉索（11）更加严实地密封起来。

综上，为了在斜拉桥的拉索（11）张拉后进行锚固，必须将锚固部位的拉索（11）的保护层切除，使部分拉索裸露在外以便锚固。现有技术中为了使处于锚固具（10）内部的裸露拉索与侵入水分进行隔离，采取了凝胶填充材料（40）、发泡填充材料（50）、弹性密封材料（60）、膨胀密封材料（13），在连接筒（30）内部进行填充和安装从而达到包裹密封拉索（11）的目的。

但是，如图1b所示的斜拉桥拉索（11）需要以倾斜一定角度的方式安装在箱梁（90）上，所以使用凝胶填充材料（40）、发泡填充材料（50）作为密封材料填充在连接筒（30）内部的时候，会产生无法完全填满的问题，即对拉索（11）的密封效果有局限性。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了采用双层管形态的拉索密封装置，为利用双层管方式解决拉索防水密封的方案，即，将拉索的保护层去除后，贯通锚固具进行安装，张拉后使用夹片锚固在锚固装置上的时候，利用重新覆盖保护层的方法获得充分的密封性，从而阻断裸露的拉索与侵入水的接触，当有单根拉索更换需求的时候，本发明产品可以简单地实现更换拉索并保证密封性能。

为达到上述技术目的，本发明提供了采用双层管形态的拉索密封装置，包括：相比作为中空管的外部管加工后直径更小，且可以插入外部管内部的内部管；及处于上述外部管和内部管之间，有电流通过时可以通过发热，将外部管和内部管加热，使其收缩后紧紧包覆在拉索除掉保护层部位的电热线；

被上述通过受热收缩的外部管和内部管，将固定在锚固装置上经过张拉锚固的拉索保护层被去除的部位进行覆盖，使侵入的水分不能直接与之接触；

上述内部管的内侧面涂覆的保护材料覆盖范围会长于拉索去除了保护层的裸露部分和上述外部管的长度范围；内部管其前端面将会通过安装在锚固装置上的锚固头的压封板，并插入锚孔；内部管其后端面插入锚固装置的背板的贯通孔内；上述外部管的一个端面形成扩展法兰，并使上述压封板与扩展法兰实现面接触，从而使内部管插入锚固装置的锚孔内，利用扩展法兰阻断侵入水分进入锚孔。

进一步地，上述电热线，处于外部管与内部管之间，电热线其中的一端连接从锚固装置的外部引入的电源，供电时发热，使外部管和内部管因产生的热能而发生收缩，从而使外部管和内部管包裹住拉索去除了保护层的部位。

进一步地，为了给上述电热线供电，从而使其发热，在锚固装置上的压封板上安装接线端子；

接线端子在锚固装置的固定板上加工有导线孔；穿过上述导线孔的电线，连接在与双层管的一端连接在一起的压封板上的接线端子上，用于向双层管的电热线供电。

进一步地，在结构物中，拉索需张拉后进行锚固；上记拉索包括多股钢丝捻绞而成的钢丝束，经过捻绞的钢丝束加工有保护层，经过捻绞的钢丝束与保护层之间涂抹有保护钢丝的防腐涂层，数个拉索在锚固装置内部各自保持一定的距离形成进行锚固。

进一步地，上述锚固装置包括连接筒，连接筒的两端面呈开放状态，内部提供了供拉索按照一定距离安装配置的空间；连接筒前端面安装了锚固头，背面安装了背板；

安装在结构物的拉索，穿过上述背板上的通孔、连接筒的内部以及锚固头上的锚孔并向外引出后，锚固在上述锚孔上；为了不使上述背板上的通孔成为水分侵入的通道，在背板前面每根拉索处设置密封装置。

进一步地，安装在上述锚固装置的锚固头上的压封板穿过连接筒并插入锚固头；

压封板安装在连接筒与锚固头之间，加工有多个供安装有双层管的拉索的端部插入其中的贯通孔，约束双层管的位置，对融化的保护材料流入锚固头时起导向作用；

压封板还连接可向双层管供电的，用于向双层管供电。

进一步地，上述锚固装置为安装设置在包括斜拉桥等的结构物中的锚固装置，依靠锚固圈安装在结构物上，包括：

加工有电线孔的锚固头；

与上述锚固头的前端面连接并向背面延伸的连接筒、以及；

经由上述连接筒可插入锚固头的、安装在连接筒与锚固头之间的、通过上述电线孔从外部引入电源的、插入了双层管中的内部管的压封板。

从以上技术方案可以看出，本发明采用双层管形态的拉索密封装置，即，利用内部装有电热线的双层管，将拉索去除了保护层的裸露部位包覆起来，双层管插入锚固装置上锚固头的锚孔上，涂覆在双层管里面的保护材料融化后可以流入锚固头的锚孔里，使拉索去除了保护层的裸露部位不能直接接触到侵入的水分，锚固头上的锚孔也因保护材料的封堵产生密封效果，使采用了双层管密封方式的拉索锚固装置的防水密封成为可能。

利用上述采用双层管形态的拉索密封装置施工后，需要更换拉索时，将双层管的内部管拉出，在形成的空间里填充保护材料，使更换后的拉索也可以用这种简单的方法获得密封性，即，可以提供旧结构强化用的拉索防水防护装置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1a及图1b为现有技术在斜拉桥上安装的拉索锚固具示范图；

图2a，图2b，图2c及图2d为本发明利用双层管的拉索密封装置示范图；

图3a及图3b为本发明利用双层管的拉索密封装置安装示范图；

图中：100、拉索密封装置；110、双层管；111、外部管；112、内部管；113、电热线；114、保护材料；115、扩展法兰；200、结构物；210、拉索；220、锚固装置；221、连接筒；222、锚固头；223、压封板；224、背板；225、密封装置；226、锚孔；227、导线孔；228、接线端子；230、箱梁。

具体实施方式

为了使具有本发明所属技术领域常识的人容易理解，通过下面提供的参考实施案例图，将本发明的实施进行了详细说明，但是由于本发明可以通过多种不同的形态得以实现，所以本发明不仅仅限于本文描述的实施案例。为了更加清楚地说明本专利原理，已经将图纸上与阐述本案无关的部分删除，并在本说明文件中将类似的零部件赋予了类似的符号。

本说明文件中描述“包含”了某某构成要素的时候，如果没有特别的与之相冲突的记载，就意味着不是排除其构成要素，而是包含那些构成要素在内。

本发明利用双层管的拉索密封装置100。

图2a，图2b，图2c及图2d为本发明利用双层管110的拉索密封装置100示范图，图3a及图3b本发明利用双层管110的拉索密封装置100安装示范图。

如图2a所示，上述利用双层管110的拉索密封装置100，在锚固了拉索的锚固装置220内部，利用安装有电热线113的双层管110将已经去除保护层后裸露钢丝部分的拉索210与可能侵入的水分隔离起来，并将拉索210去除了保护层的裸露部分完全包覆起来。

上述双层管110的一个端部插入锚固装置220的锚固头222上的锚孔226内，其一个端面与锚固装置220外部供应的电源相连，可以通电发热，外部管111及内部管112通过发热产生收缩，包覆在拉索保护层去除的部位，外部管111及内部管112起到紧密包覆拉索的作用。

电热线113呈螺旋状缠绕在内部管112上，这种缠绕了电热线113的内部管112插入到外部管111内部，或者采用将电热线113呈螺旋状安装设置在外部管111内腔内，然后将内部管112插入外部管111的内腔的方法，使电热线113安装在外部管111和内部管112之间，使其成为一个整体的双层管110。

上述电热线113将外部管111和内部管112同时加热使其收缩，同时将内部管112内侧涂覆的保护材料114加热融化。

为了向上述电热线113供电并使其产生热能，将电线通过锚固装置220连接外部的电源进行供电。如图2c所示，锚固头222上开有导线孔227，将上述导线孔227穿过的电线连接在与双层管110端部安装连接在一起的压封板223上，为数个双层管中110中的电热线113供电。

如图2d所示，压封板223背面安装有呈U型排布，可以导电的接线端子228，将电线连接在接线端子228上，通过压封板223进行供电。

安装在锚固头222上的压封板223上加工有安装固定接线端子228的固定孔，将接线端子228固定在其上，电线通过导线孔227连接在上述接线端子228上。

将电热线113组装在安装有接线端子228的压封板223上，使其能够得到供电。

如图2a及图2b所示，上述保护材料114包括了，可以由电热线113所发出的热量融化的树脂类产品，融化时通过穿有拉索210的压封板223的贯通孔，流入锚固头222上的锚孔226，在孔内将裸露的拉索210与锚孔226之间的空隙填充起来，从而达到与外部隔离密封的目的。

将裸露的拉索210部分插入上述双层管110后，利用锚固装置220将其锚固在结构物200上的方法如下；

首先，如图2a及图2c所示，多个上述拉索210按照一定的间距形成拉索束安装在锚固装置220的内部，而上述单根拉索210是由钢丝扭绞成型且外表面涂有防腐材料，由保护层进行包覆后形成的最终产品。

上述单根拉索210插入在锚固装置220内部，经过预应力张拉后锚固。

如图2a及图2c所示，上述锚固装置220包括了；安装了背板224的连接筒221，锚固头222以及压封板223。

如图2所示，连接筒221为圆筒形部件，两个端面呈开口形状，在其内部为拉索210能够按照一定的间距，相互独立地排列提供所需空间。

在结构物200上，拉索210通过保护套安装在其上，拉索210预应力张拉后锚固在特定部位的锚固装置220上，连接筒221起到将拉索210引导到锚固装置220外部的导向作用。

拉索210相互独立，具有一定的间距，背面内侧的背板224安装在连接筒221上。

利用钢板加工通孔形成的背板224，将拉索210分隔成各自独立、具有一定间距的索束并延伸向连接筒221的内部，由于背板224上具有的通孔有可能成为水分侵入的通道，故在背板224的前面各个单根拉索210上的对应位置上设置类似于密封圈的密封装置225。

上述密封装置225安装在背板224前面的位置。

在本发明中上述连接筒221的内部空间S不需要另外填充防水材料，即使完全不填充也可以实现密封。

其次，如图2a和2c所示，上述连接筒221的前部可以安装在锚固头222背部，拉索210的端部穿过锚孔226，引出在板材加工而成的模块式部件的锚固头222的前面外部。

上述锚固头222通过外周面螺纹安装的支撑筒31，安装固定在结构物200上；结构物200上具有能够使锚固头连接安装在连接筒221上的孔道，此结构物200相当于斜拉桥的箱梁230，箱梁230施工时将预留能够安装连接筒221和锚固头222的空间。

下一步，如图2a和图2c所示，压封板223为一种允许穿过连接筒221和安装双层管110的拉索210并插装在锚固头222上的，处于连接筒221和锚固头222背面之间的板材部件。

即，压封板223上面加工有多个通孔，允许双层管110和其中拉索210的一个端部插入其中，并且与给本发明中双层管110提供电源的接线端子228连接在一起，起到为双层管110供电的作用。

压封板223其材质优先选用非导电性的弹性材质，能够约束双层管110的变位移动，对流入锚固头222上锚孔的保护材料114具有导向作用。

利用了本发明具有双层管结构拉索密封装置100的结构物200

图3a及图3b为将具有双层管110结构的拉索密封装置200安装在结构物200上的图示。

具有上述双层管110的拉索密封装置100，包含安装了电热线113的双层管110，即，将安装在结构物200上收容拉索210的锚固装置220内部的拉索210保护层去除部分包覆起来的部件。

双层管110的内部管112穿过安装在锚固装置220上的锚固头222的压封板223，其端部插入锚孔226，这时外部管111上的扩展法兰115被压封板223压实，从而获得密封条件，

双层管110的另一侧内部管112插入背板224上的贯通孔，而外部管111接触背板224的前表面，利用密封装置225得到密封。

然后，外部供给的电源接入压封板223，双层管110将去除了保护层的裸露扭绞钢丝包覆起来，穿过压封板223

安装的双层管110的端部的内部管112处热熔状态的保护材料114开始融化时，流向锚固头222上的锚孔226并将其封堵，将去除了保护层的裸露扭绞钢丝与外界可能的侵入水分隔离起来，从而起到将锚孔226用保护材料114保护起来。

如图3a所示，结构物200可以是斜拉桥的箱梁230，可以在箱梁上将本发明产品的锚固装置220安装在其上面。

而上述锚固装置220上，具有背板224的连接筒221安装在锚固头222的背面。

在锚固头222和连接筒221之间安装压封板223。

穿过背板224上的通孔、压封板223上的贯通孔的各自独立的拉索210，其端部安插在锚固头222的锚孔226上。

上述锚固头222上加工有导线孔227，接线端子228安装固定在压封板223上。

背板224前端，在各个拉索210上，安装有类似于橡胶密封圈的密封装置225，而各个拉索210相互间具有一定的间距并延伸到连接筒221的内部。

此时，为了将上述各自独立的拉索210依靠锚孔226内的夹片进行锚固，需要将拉索210的保护层去除，而拉索210涂覆的防腐油脂也将一起清除。

如图3b所示，将裸露部分的扭绞钢丝插装在内部安装有电热线113的双层管110内部后，将内部装有电热线113的双层管110的一个端部通过压封板223，按照设计的深度插入锚固头222上的锚孔226内，拉索210保护层被去除的裸露的扭绞钢丝将贯通锚固头222和锚孔226而向锚固头222外部延伸。

延伸在锚固头222外部的拉索210裸露的扭绞钢丝经过张拉设备张拉后，利用夹片将拉索210锚固在锚固头222上的锚孔226里，然后放松张拉设备。

然后作业人员通过锚固头222上的导线孔227将安装在压封板223上的接线端子228的电源导通，此时电流流入插入在压封板223端部的双层管110内部安装的电热线113内，从而使双层管110的内部管112上涂覆的保护材料114融化后流向上述锚孔226并硬化。

即使从结构物200外部向连接筒221内部流入侵入水，拉索210也会由于经电热线113加热收缩的双层管110将去除了保护层的裸露扭绞钢丝部分包覆隔离而不能接触，而且双层管110插入的锚孔226也有硬化的保护材料114封堵，故可获得可靠的密封性。

也就是说，上述连接筒221内部不填充现有技术使用的填充物也无妨。

如有必要更换拉索210，可以通过上述导线孔227重新加载电源将硬化的保护材料114重新融化，双层管110的外部管111将留存在原来位置，只有内部管及拉索210更换成涂布了保护材料的新品或者通过通孔注入保护石蜡进行保护，从而达到更换拉索210后的密封目的。

前面所述的关于本发明的描述是一种为了便于理解所作的范例，我们知道具有本发明所属技术领域一般常识的人在不变更本发明技术思想及必要特征的情况下，可以轻易改变为其它形态。所以前面所记述的所有内容应理解为仅为范例，并非局限于范例所述的内容。例如，可以将以单一形态描述的各个构成要素进行分散实施，同样地，也可以将以分散形态描述的各个构成要素集成为单一形态进行。

Claims (7)

1.采用双层管形态的拉索密封装置，其特征在于，包括：相比作为中空管的外部管（111）加工后直径更小，且可以插入外部管（111）内部的内部管（112）；及处于上述外部管（111）和内部管（112）之间，有电流通过时可以通过发热，将外部管（111）和内部管（112）加热，使其收缩后紧紧包覆在拉索（210）除掉保护层部位的电热线（113）；

被上述通过受热收缩的外部管（111）和内部管（112），将固定在锚固装置（220）上经过张拉锚固的拉索（210）保护层被去除的部位进行覆盖，使侵入的水分不能直接与之接触；

上述内部管（112）的内侧面涂覆的保护材料（114）覆盖范围会长于拉索（210）去除了保护层的裸露部分和上述外部管（111）的长度范围；内部管（112）其前端面将会通过安装在锚固装置（220）上的锚固头（222）的压封板（223），并插入锚孔（226）；内部管（112）其后端面插入锚固装置（220）的背板（224）的贯通孔内；上述外部管（111）的一个端面形成扩展法兰（115），并使上述压封板（223）与扩展法兰（115）实现面接触，从而使内部管（112）插入锚固装置（220）的锚孔（226）内，利用扩展法兰（115）阻断侵入水分进入锚孔（226）。

2.根据权利要求1所述的采用双层管形态的拉索密封装置，其特征在于，上述电热线（113），处于外部管（111）与内部管（112）之间，电热线（113）其中的一端连接从锚固装置（220）的外部引入的电源，供电时发热，使外部管（111）和内部管（112）因产生的热能而发生收缩，从而使外部管（111）和内部管（112）包裹住拉索（210）去除了保护层的部位。

3.根据权利要求2所述的采用双层管形态的拉索密封装置，其特征在于，为了给上述电热线（113）供电，从而使其发热，在锚固装置（220）上的压封板（223）上安装接线端子（228）；

接线端子在锚固装置（220）的固定板上加工有导线孔（227）；穿过上述导线孔（227）的电线，连接在与双层管（110）的一端连接在一起的压封板（223）上的接线端子（228）上，用于向双层管（110）的电热线（113）供电。

4.根据权利要求1所述的采用双层管形态的拉索密封装置，其特征在于，在结构物（200）中，拉索（210）需张拉后进行锚固；上述拉索（210）包括多股钢丝捻绞而成的钢丝束，经过捻绞的钢丝束加工有保护层，经过捻绞的钢丝束与保护层之间涂抹有保护钢丝的防腐涂层，数个拉索（11）在锚固装置（10）内部各自保持一定的距离形成进行锚固。

5.根据权利要求4所述的采用双层管形态的拉索密封装置，其特征在于，上述锚固装置包括连接筒（221），连接筒（221）的两端面呈开放状态，内部提供了供拉索（210）按照一定距离安装配置的空间；连接筒（221）前端面安装了锚固头（222），背面安装了背板（224）；

安装在结构物（200）的拉索（210），穿过上述背板（224）上的通孔、连接筒（221）的内部以及锚固头（222）上的锚孔（226）并向外引出后，锚固在上述锚孔（226）上；为了不使上述背板（224）上的通孔成为水分侵入的通道，在背板（224）前面每根拉索（210）处设置密封装置。

6.根据权利要求4所述的采用双层管形态的拉索密封装置，其特征在于，安装在上述锚固装置（220）的锚固头（222）上的压封板（223）穿过连接筒（221）并插入锚固头（222）；

压封板（223）安装在连接筒（221）与锚固头（222）之间，加工有多个供安装有双层管（110）的拉索（210）的端部插入其中的贯通孔，约束双层管（110）的位置，对融化的保护材料（114）流入锚固头时起导向作用；

压封板还连接可向双层管（110）供电的接线端子（228），用于向双层管（110）供电。

7.根据权利要求1所述的采用双层管形态的拉索密封装置，其特征在于，上述锚固装置（220）为安装设置在包括斜拉桥的结构物（200）中的锚固装置（220），依靠锚固圈（31）安装在结构物（200）上，包括：

加工有电线孔（227）的锚固头（222）；

与上述锚固头（222）的前端面连接并向背面延伸的连接筒（221）、以及；

经由上述连接筒（221）可插入锚固头（222）的、安装在连接筒（221）与锚固头（222）之间的、通过上述电线孔（227）从外部引入电源的、插入了双层管（110）中的内部管（112）的压封板（223）。