CN206971083U - 一种新型耐久型热挤聚乙烯钢丝绳骑跨式吊索结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新型耐久型热挤聚乙烯钢丝绳骑跨式吊索结构，包括钢丝绳吊索、索夹、防护罩、钢丝绳吊索夹具、钢丝绳吊索减震架、钢丝绳吊索锚头，多股钢丝绳吊索骑跨在索夹上，钢丝绳吊索夹具设置在索夹以下的钢丝绳吊索上，钢丝绳吊索减震架设置在钢丝绳吊索夹具以下的钢丝绳吊索上；索夹外周成型有嵌索槽，钢丝绳吊索骑跨在索夹的嵌索槽内，且钢丝绳吊索在与索夹接触的位置进行剥套以形成裸露的钢丝段，在剥套的过渡部位填充密封橡胶材料，防护罩对应设置在嵌索槽外，防护罩的圆弧长度大于钢丝绳的剥套长度，保证裸露的钢丝全部罩入防护套内部。可以有效地阻止外界雨水和水气进行吊索钢丝绳内部。

Description

一种新型耐久型热挤聚乙烯钢丝绳骑跨式吊索结构

技术领域

本实用新型涉及一种新型耐久型钢丝绳骑跨式吊索结构，主要用于悬索桥吊索，属于桥梁工程技术领域。

背景技术

悬索桥吊索是将加劲梁自重、外荷载传递到主缆的传力构件，是联系加劲梁和主缆的纽带。根据吊索与索夹的联接方式不同，又可分为骑跨式吊索和销接式吊索。骑跨式吊索一般采用钢丝绳吊索，两端带锚头的钢丝绳索骑跨在索夹顶部的嵌索槽中，锚头与加劲梁联接。吊索钢丝绳外部涂装油漆来进行防腐。吊索长期承受疲劳荷载，又处于跨江河、跨海湾地域，长期暴露在风雨、潮湿和污染空气的环境中，其耐久性直接影响桥梁或结构的安全性、经济性和可靠性。目前，国内的骑跨式钢丝绳吊索外部均采用多道油漆进行防腐涂装，采用油漆进行防腐涂装不仅需要对表面的防腐涂层定期进行维修及保养，而且表面的防腐涂层不能够有效地抵抗钢丝绳吊索的动静荷载及变形，涂层结构遭到了外力的破坏使外界雨水和水气不断地渗入到钢丝绳索体内部，加剧了钢丝绳吊索的腐蚀，影响了吊索的使用寿命。

实用新型内容

本申请的目的在于克服上述不足，提供一种新型耐久型热挤聚乙烯钢丝绳骑跨式吊索结构，既可以有效地阻止外界雨水和水气进行吊索钢丝绳内部，又可节省后期钢丝绳吊索的维护保养费用。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案为：一种新型耐久型热挤聚乙烯钢丝绳骑跨式吊索结构，包括钢丝绳吊索、索夹、防护罩、钢丝绳吊索夹具、钢丝绳吊索减震架、钢丝绳吊索锚头，多股所述钢丝绳吊索骑跨在索夹上，钢丝绳吊索夹具设置在索夹以下的钢丝绳吊索上，钢丝绳吊索减震架设置在钢丝绳吊索夹具以下的钢丝绳吊索上；索夹外周成型有嵌索槽，钢丝绳吊索骑跨在索夹的嵌索槽内，且钢丝绳吊索在与索夹接触的位置进行剥套以形成裸露的钢丝段，在剥套的过渡部位填充丁基橡胶材料，防止水分进入吊索索体。防护罩对应设置在嵌索槽外，防护罩的圆弧长度大于钢丝绳的剥套长度，保证裸露的钢丝全部罩入防护套内部。

钢丝绳吊索锚头在锚杯端头增加连接筒，钢丝绳吊索穿过连接筒再接入锚杯，连接筒内灌注环氧树脂，连接筒两端分别增设防水密封装置：连接筒与锚杯配合处设置密封圈，连接筒的入口端设置密封压环，密封压环与连接筒间采用台阶式密封结构，连接筒、密封压环以及钢丝绳吊索相结合的部位设置密封圈，密封圈为整体结构；在连接筒与密封压环的对接部位设置橡胶密封皮，并在裸露的橡胶密封皮外圈填充密封胶。

钢丝绳索体是由若干钢丝绳索股构成的，在钢丝绳索体外层热挤有双层高密度聚乙烯护套，内层为炭黑质量含量为2.0～3.0%的黑色高密度聚乙烯层，外层为满足景观要求的彩色高密度聚乙烯层；在外圈钢丝绳索股之间填充直径为3～5mm的PP线或高密度聚乙烯条，使钢丝绳索体外周接近于圆形。

钢丝绳吊索外层增加抗涡振和尾流驰振的螺旋线，螺旋线高度为2～4mm，螺旋线螺距为6～8倍。

钢丝绳吊索骑跨在索夹接触的位置需进行高密度聚乙烯护套的剥套处理，钢丝绳吊索的剥套长度为2/3索夹外圆弧半径。

本实用新型钢丝绳的防护采用在索夹上设置防护罩的结构来达到防水的目的。防护罩根据螺栓连接的位置不同，可有多种结构形式。防护罩可采用圆形防护罩或方形防护罩。防护罩具有弧形翻边，通过翻边与索夹主体通过螺栓固定连接，且连接面上垫有密封橡胶皮。另一种设置方式：防护罩的两侧与嵌索槽通过螺栓固定连接，且连接面上垫有密封橡胶皮。

本实用新型的防护罩采用022Cr17Ni12Mo2钢板焊接件，防护罩连接用到的螺栓采用022Cr17Ni12Mo2钢构件。

本实用新型的钢丝绳外表面热挤双层高密度聚乙烯，不需再进行油漆防腐涂装。双层聚乙烯护套可有效阻止水份进入钢丝绳吊索内部。同时热挤高密度聚乙烯可有效抑制钢丝绳的微动磨损，提高了钢丝绳的抗疲劳性能。

钢丝绳外股的间隙间填充直径为3mm到5mm的PP绳和高密度聚乙烯条，使钢丝绳外周接近于圆形，保证了挤塑厚度的均匀性，避免挤塑层与索股间隙产生，减少了护套内部的应力，提高了耐久性。

本实用新型的吊索索体的生产工艺，包括如下步骤：

1）将钢丝绳展开，同时预备好填充用的PP绳或者聚乙烯条；

2）启动挤塑机，牵引钢丝绳穿过模头，牵引过程中在钢丝绳索股外围填充PP绳或者聚乙烯条，挤塑采用半挤压式模具，挤塑钢丝绳的外径靠压力实现产品最后定型，塑料通过模具的挤压，填充了PP绳的钢丝绳芯上，挤出的塑料层结构紧密结实；

3）进行连续挤塑并冷却，其中外层聚乙烯层和内层聚乙烯层是同时挤塑出料；

4）对冷却充分后的钢丝绳索体两端剥套；

5）在钢丝绳索体两端安装锚具，进行灌锚。

挤塑采用半挤压式模具，挤塑钢丝绳的外径靠压力实现产品最后定型的，塑料通过模具的挤压，填充了PP绳的钢丝绳芯上，挤出的塑料层结构紧密结实。为了保证挤塑后的质量，由于模芯和模套的内外锥角配合，模套的内锥角比模芯的外锥角略大3～10度。挤塑过程PP绳结合紧密，不偏移。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1）新型钢丝绳吊索有效寿命长，后期不需进行维护，可节约后期吊索涂装和保养费用。新型钢丝绳吊索外侧HDPE护套采用了抗紫外线老化性能好和耐环境应力开裂性能好的聚乙烯材料，耐环境应力开裂时间可以达到12000小时，相当于自然气候老化60年，完全可满足目前桥梁缆索的使用寿命，且后期不需对钢丝绳进行维护和保养，大大减少了吊索后期的涂装和保养费用。

2）本申请的骑跨式吊索结构，骑跨在索夹接触的位置需进行高密度聚乙烯护套的剥套处理，在剥套的过渡部位采用丁基橡胶等高分子材料进行填充，防止水份进入吊索索体。与索夹接触部分的钢丝绳的防护采用了在索夹上设置防护罩进行防水。

3）防护罩材料采用022Cr17Ni12Mo2（316L）钢板焊接而成，栓接用螺栓材质同样采用防腐性能较好的316L钢材。

4）钢丝绳吊索锚具增加连接筒，吊索先穿过连接筒再接入锚具内，在连接筒内灌注环氧树脂，保证了吊索的抗疲劳性能。

5）另外在连接筒的端部增加防水密封装置，保证了索体的防水性能。在连接筒与索体、密封压环相结合部位设置了密封圈，密封圈为整体结构形式，制作吊索时预先安装在索体上，通过旋合密封压环使密封圈产生压缩变形来实现防水功能。为了进一步地保证密封压环与连接筒螺纹旋合部位没有水分渗入，在两者之间设置了橡胶密封皮，该密封皮材料为发泡橡胶，该橡胶不仅有较好的抗老化性能，又能适用较大的压缩变形，保证了旋合密封压环时密封圈的压缩变形量。

6）锚杯与连接筒处的连接方式为螺纹旋合，该处也是吊索的重要防水部位。在两处相连接部位设置密封圈，通过旋合连接筒使密封圈产生挤压变形来达到防水的目的。该密封圈同样采用耐老化性能较好的硅橡胶材料。

附图说明

图1为本实用新型实施例中钢丝绳吊索的截面示意图；

图2为本实用新型实施例中钢丝绳吊索的外观示图；

图3为本实用新型实施例中骑跨式吊索结构的部分示意图；

图4为本实用新型实施例中吊索剥套过渡位置的示意图；

图5为圆形防护罩与索夹本体的连接示意图；

图6为方形防护罩与索夹本体的连接示意图；

图7为圆形防护罩与嵌索槽的连接示意图；

图8为方形防护罩与嵌索槽的连接示意图；

图9为索夹的侧视图；

图10为索夹的正视图；

图11为吊索锚固段示意图；

图12为图11中的A部放大图；

图13为图11中的B部放大图；

图14为半挤压式模具的模芯和模套的内外锥角配合图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

本实施例中的新型耐久型热挤聚乙烯钢丝绳骑跨式吊索结构，包括钢丝绳吊索1、索夹2、防护罩3、钢丝绳吊索夹具、钢丝绳吊索减震架、钢丝绳吊索锚头，多股钢丝绳吊索骑跨在索夹2上，钢丝绳吊索夹具设置在索夹以下的钢丝绳吊索上，钢丝绳吊索减震架设置在钢丝绳吊索夹具以下的钢丝绳吊索上；索夹2外周成型有嵌索槽4，钢丝绳吊索骑跨在索夹的嵌索槽4内，且钢丝绳吊索在与索夹接触的位置进行剥套以形成裸露的钢丝段，在剥套的过渡部位填充丁基橡胶材料，防止水分进入吊索索体，如图4所示。

钢丝绳吊索的剥套长度为2/3索夹外圆弧半径，防护罩3对应设置在嵌索槽外，防护罩的圆弧长度大于钢丝绳的剥套长度，保证裸露的钢丝全部罩入防护套内部以达到防水的目的。防护罩根据螺栓连接的位置不同，可有多种结构形式。如图5-10所示，防护罩可采用圆形防护罩或方形防护罩。防护罩具有弧形翻边，通过翻边与索夹主体通过螺栓固定连接，且连接面上垫有密封橡胶皮。另一种设置方式：防护罩3的两侧与嵌索槽通过螺栓固定连接，且连接面上垫有密封橡胶皮。索夹在进行加工时，需在索夹嵌索槽的槽边或索夹主体上预留螺栓孔。

本实用新型的防护罩采用022Cr17Ni12Mo2钢板焊接件，防护罩连接用到的螺栓采用022Cr17Ni12Mo2钢构件。

钢丝绳吊索锚头在锚杯端头增加连接筒，钢丝绳吊索穿过连接筒再接入锚杯，连接筒内灌注环氧树脂，连接筒两端分别增设防水密封装置。锚头包括销轴5、叉耳6和锚杯7，连接筒8与锚杯7螺纹连接，连接筒8入口端设置有密封压环9，密封压环9与连接筒8之间为台阶式连接，如图11-13所示，连接筒8与索体相结合部位（A部）以及锚杯7与连接筒连接部位（B部）为吊索主要的进水渠道。

在连接筒8、拉索和密封压环9相结合部位设置了密封圈10，密封圈10为整体结构形式，制作吊索时预先安装在拉索，通过旋合密封压环使密封圈产生压缩变形来实现防水功能。为了进一步地保证密封压环9与连接筒8螺纹旋合部位有水份渗入，在两者之间设置了橡胶密封皮11，该橡胶密封皮材料为发泡橡胶，该橡胶不仅有较好的抗老化性能，又能适用较大的压缩变形，保证了旋合密封压环时密封圈的压缩变形量。此外，通过在橡胶密封皮裸露的外圈再填充密封胶12进一步达到防水的目的。

锚杯7与连接筒8处的连接方式为螺纹旋合，该处也是吊索的重要防水部位。如上图所示，在两处相连接部位设置密封圈10，通过旋合连接筒使密封圈产生挤压变形来达到防水的目的。该密封圈同样采用耐老化性能较好的硅橡胶材料。

钢丝绳索体是由若干钢丝绳索股13构成的，在钢丝绳索体外层热挤有双层高密度聚乙烯护套，内层为炭黑质量含量为2.0～3.0%的黑色高密度聚乙烯层14，外层为满足景观要求的彩色高密度聚乙烯层15；在外圈钢丝绳索股之间填充直径为3～5mm的PP线或高密度聚乙烯条16，使钢丝绳索体外周接近于圆形，保证了挤塑厚度的均匀性，避免挤塑层与索股间隙产生，减少了护套内部的应力，提高了耐久性。

表1：黑色高密度聚乙烯材料技术要求

表2：彩色高密度聚乙烯材料技术要求

钢丝绳吊索1外层增加抗涡振和尾流驰振的螺旋线17，螺旋线高度为2～4mm，螺旋线螺距为6～8倍。

本实用新型的钢丝绳外表面热挤双层高密度聚乙烯，不需再进行油漆防腐涂装。双层聚乙烯护套可有效阻止水份进入钢丝绳吊索内部。同时热挤高密度聚乙烯可有效抑制钢丝绳的微动磨损，提高了钢丝绳的抗疲劳性能。

本实用新型的吊索索体的生产工艺，包括如下步骤：

1）将钢丝绳展开，同时预备好填充用的PP绳或者聚乙烯条；

2）启动挤塑机，牵引钢丝绳穿过模头，牵引过程中在钢丝绳索股外围填充PP绳或者聚乙烯条，挤塑采用半挤压式模具，挤塑钢丝绳的外径靠压力实现产品最后定型，塑料通过模具的挤压，填充了PP绳的钢丝绳芯上，挤出的塑料层结构紧密结实；

3）进行连续挤塑并冷却，其中外层聚乙烯层和内层聚乙烯层是同时挤塑出料；

4）对冷却充分后的钢丝绳索体两端剥套；

5）在钢丝绳索体两端安装锚具，进行灌锚。

挤塑采用半挤压式模具，挤塑钢丝绳的外径靠压力实现产品最后定型的，塑料通过模具的挤压，填充了PP绳的钢丝绳芯上，挤出的塑料层结构紧密结实。为了保证挤塑后的质量，由于模芯18和模套19的内外锥角配合，模套的内锥角比模芯的外锥角略大3～10度。挤塑过程PP绳结合紧密，不偏移，如图14所示。

本申请的钢丝绳吊索有效寿命长，后期不需进行维护，可节约后期吊索涂装和保养费用。采用骑跨式吊索结构，骑跨在索夹接触的位置需进行高密度聚乙烯护套的剥套处理，在剥套的过渡部位采用丁基橡胶等高分子材料进行填充，防止水份进入吊索索体。与索夹接触部分的钢丝绳的防护采用了在索夹上设置防护罩进行防水。

钢丝绳吊索锚具增加连接筒，吊索先穿过连接筒再接入锚具内，在连接筒内灌注环氧树脂，保证了吊索的抗疲劳性能。

除上述实施例外，本实用新型还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种新型耐久型热挤聚乙烯钢丝绳骑跨式吊索结构，包括钢丝绳吊索、索夹、防护罩、钢丝绳吊索夹具、钢丝绳吊索减震架、钢丝绳吊索锚头，多股所述钢丝绳吊索骑跨在索夹上，钢丝绳吊索夹具设置在索夹以下的钢丝绳吊索上，钢丝绳吊索减震架设置在钢丝绳吊索夹具以下的钢丝绳吊索上；索夹外周成型有嵌索槽，钢丝绳吊索骑跨在索夹的嵌索槽内，且钢丝绳吊索在与索夹接触的位置进行剥套以形成裸露的钢丝段，在剥套的过渡部位填充密封橡胶材料，防护罩对应设置在嵌索槽外，防护罩的圆弧长度大于钢丝绳的剥套长度，保证裸露的钢丝全部罩入防护套内部。

2.根据权利要求1所述的新型耐久型热挤聚乙烯钢丝绳骑跨式吊索结构，其特征在于：钢丝绳吊索外层增加抗涡振和尾流驰振的螺旋线，螺旋线高度为2～4mm，螺旋线螺距为6～8倍。

3.根据权利要求1所述的新型耐久型热挤聚乙烯钢丝绳骑跨式吊索结构，其特征在于：所述钢丝绳吊索的剥套长度为2/3索夹外圆弧半径。

4.根据权利要求1所述的新型耐久型热挤聚乙烯钢丝绳骑跨式吊索结构，其特征在于：所述防护罩为圆形防护罩或方形防护罩。

5.根据权利要求1或4所述的新型耐久型热挤聚乙烯钢丝绳骑跨式吊索结构，其特征在于：所述防护罩具有弧形翻边，通过所述翻边与索夹主体通过螺栓固定连接，且连接面上垫有密封橡胶皮。

6.根据权利要求1或4所述的新型耐久型热挤聚乙烯钢丝绳骑跨式吊索结构，其特征在于：所述防护罩的两侧与嵌索槽通过螺栓固定连接，且连接面上垫有密封橡胶皮。

7.根据权利要求4所述的新型耐久型热挤聚乙烯钢丝绳骑跨式吊索结构，其特征在于：所述防护罩采用022Cr17Ni12Mo2钢板焊接件，防护罩连接用到的螺栓采用022Cr17Ni12Mo2钢构件。

8.根据权利要求1所述的新型耐久型热挤聚乙烯钢丝绳骑跨式吊索结构，其特征在于：钢丝绳吊索锚头在锚杯端头增设连接筒，钢丝绳吊索穿过连接筒再接入锚杯，连接筒内灌注环氧树脂，连接筒两端分别增设防水密封装置：连接筒与锚杯配合处设置密封圈，连接筒的入口端设置密封压环，密封压环与连接筒间采用台阶式密封结构，连接筒、密封压环以及钢丝绳吊索相结合的部位设置密封圈，密封圈为整体结构；在连接筒与密封压环的对接部位设置橡胶密封皮，并在裸露的橡胶密封皮外圈填充密封胶。