CN209669680U - 悬索桥主缆钢丝密封缠包长效防护结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种悬索桥主缆钢丝密封缠包长效防护结构，包括：主缆钢丝基体；悬索桥主缆钢丝密封缠包长效防护结构，其用于包覆主缆钢丝基体；所述悬索桥主缆钢丝密封缠包长效防护结构，是由主缆钢丝基体表面向外包括若干个结构层，该若干个结构层由内向外依次为：内层密封防护层、镀锌钢丝缠绕层、外层密封防护层以及PVF胶带缠包层；整个防护结构具有良好的阳极保护作用；密封体系结合缠包的PVF胶带膜材的优异性能，实现对主缆的耐久保护，解决了现有缠包结构建造成本高、施工难度大、密封质量不稳定等问题，整个防护结构体系便捷高效，绿色环保，造价低且节能降耗效果显著，工程应用前景良好。
Description
技术领域
本实用新型涉及悬索桥主缆密封缠包防护技术，具体涉及一种悬索桥主缆钢丝密封缠包长效防护结构，属桥梁工程腐蚀防护技术领域。
背景技术
主缆是悬索桥主要的承重结构，属于工程的不可更换部分，主缆发生腐蚀破坏后其维修将造成较大的经济社会效益损失。现有的技术对悬索桥主缆钢丝的保护存在耐久性不足，缠包结构建造成本高、施工难度大、密封质量不稳定等问题。
中国专利ZL99119397.0公开了一种悬索桥主缆缠丝段的防腐方法，由里及外的结构为：磷化底漆、非硫化型橡胶不干性密封膏层、缠绕钢丝或带材缠绕层、磷化底漆层、环氧云铁底漆层、聚硫型防水密封剂层、非黄变型聚氨酯面漆层，工程应用后取得良好效果。但是该方法采用多道油漆涂层，环境污染明显，且其非硫化型橡胶不干性密封膏主体材料为聚异丁烯橡胶，与钢丝基体粘结附着差，工程应用发现经过长期高温度变化和交变载荷影响，其现有面漆涂层耐久性不足，10年左右不仅出现明显老化现象还会出现局部开裂、破损，引起密封失效、主缆缠丝甚至是钢丝基体严重锈蚀。
中国专利ZL200810190126.4公开了一种悬索桥缆索缠丝段密封防护处理的方法：清除主缆镀锌钢丝表面的污物并进行干燥处理；在主缆钢丝外表面涂覆纳米改性环氧封闭漆；涂覆硫化型硅烷改性聚醚密封剂；缠绕一层钢丝或带材缠绕层；清除钢丝或带材缠绕表面的污物及所挤出来的多余的密封剂；在主缆缠绕钢丝或带材表面涂覆纳米改性环氧封闭漆；涂覆硫化型硅烷改性聚醚密封剂，并整形至均匀圆滑的曲面；涂覆高耐候且具有适当弹性的聚脲涂料或者硅丙涂料。上述主缆缠丝段密封防护方式中，在缠丝前使用硫化型密封剂，而硫化型密封剂在缠丝前已硫化成弹性体（或部分硫化成弹性体），不具有流动性，在缠丝施工时容易被缠丝机撕坏；其防护结构体系存在多道油漆施工，污染环境；其表层面漆同样存在局部开裂、破损甚至脱落问题，引起密封防护很快失效。
中国专利ZL201020562433.3公开了一种桥梁防护技术领域使用的悬索桥主缆缠丝段密封防护涂层结构，包括主缆钢丝外包裹有硅烷改性聚醚密封膏的内层密封防护层，内层密封防护层上附有柔性带缠绕层，柔性带缠绕层上附有硅烷改性聚醚密封剂的外层密封防护层，外层密封防护层上附有柔韧型聚氨酯面漆或柔韧型氟碳面漆的面漆涂层。内层密封防护层采用的硅烷改性密封膏是一种以硅烷改性聚醚树脂为原料的密封膏，属于缓硫化型密封膏，其结构设计及存在的问题几乎与中国专利ZL200810190126.4一样。
中国专利ZL201010243670.8公开了一种阻蚀密封膏，由硅烷改性聚醚树脂、增塑剂、补强填料、触变剂、片状阻蚀颜料、钛白粉、炭黑、脱水剂、附着力促进剂及二月桂酸二丁基锡制得，该产品含有片状阻蚀颜料，显著提高了防腐能力，但该阻蚀密封膏本质上还是一种缓硫化型阻蚀密封膏，其体系中含有硫化催化剂二月桂酸二丁基锡，硫化速度虽然相对于硫化型产品显得缓慢，但其数月内即会硫化，该专利文件公开了阻蚀密封膏硫化后性能测试数据，可证明其短期内即可硫化，且硫化后完全失去触变性及流动性，因此在主缆中膏体涂层会很快失去不干性、非硫化型，导致出现裂纹、缝隙，从而失去密封防护功效。
CN201611168228.7公开了一种非硫化硅烷改性聚合物锌粉膏，选用硅烷改性聚合物树脂，添加鳞片锌粉、触变剂、除水剂、阻水剂、阻聚剂及填充补强材料等，经双行星真空搅拌加工工艺制备而成，膏体在工作状态下不硫化并始终保持一定的流动触变性，可有效满足各类结构表面或内部密封防护、防水防腐以及缝隙的嵌缝密封及缝隙封堵等需要。该非硫化硅烷改性聚合物锌粉膏用于悬索桥主缆密封形成复合防护结构：非硫化硅烷改性聚合物锌粉膏形成的内层密封防护层、镀锌钢丝缠绕层、硫化型硅烷改性聚合物密封剂形成的外层密封防护层及水性耐候涂料涂层，复合防护结构的防水、防腐等密封防护效果优异，复合防护结构中不含油漆涂层体系，保证现场施工清洁环保，并实现主缆的长期有效防护。但是该非硫化硅烷改性聚合物锌粉膏配方选材复杂，产品制备要求高，而且现有主缆防护已基本采用密封缠包+除湿技术，主缆架设早期导致的索内存水完全可以由除湿系统启动后快速排除，另外现有水性耐候涂料虽然测试性能良好，但其耐久性明显无法比拟现有缠包体系主缆50a的初始维护寿命要求。
PVF胶带为聚氟乙烯薄膜胶带，带材由氟和氟碳分子的共聚体挤压而成，具有晶体结构、高电绝缘性能、高坚韧性、优良耐化学品、抗老化和耐腐蚀性能，PVF薄膜对日照、化学溶剂、酸碱腐蚀、湿气和氧化作用的抵抗力和耐久性提高显著。陈志敏[《山西交通科技》，2017年第1期（总第244期）]、覃华侨[《江西建材》，2017第9期（总第210期）]等介绍了PVF胶带在我国斜拉索表面缠包及维护上的成功应用，目前PVF缠包技术已在国内外斜拉索缠包防护上取得了良好的应用效果。但试验发现，现有PVF胶带当缠包在密封胶层表面时会出现压敏胶与PVF薄膜脱离现象，胶带剥离强度也有明显下降。
发明内容
为了克服上述现有技术中的不足，本实用新型是通过如下技术方案解决现有技术问题的：一种悬索桥主缆钢丝密封缠包长效防护结构，包括：主缆钢丝基体；其特征在于：
悬索桥主缆钢丝密封缠包长效防护结构，其用于包覆主缆钢丝基体；
所述悬索桥主缆钢丝密封缠包长效防护结构，是由主缆钢丝基体表面向外包覆若干个结构层，该若干个结构层由内向外依次为：内层密封防护层、镀锌钢丝缠绕层、外层密封防护层以及PVF胶带缠包层；
其中：
所述内层密封防护层不计厚度，但应填充满主缆钢丝基体的表面缝隙；
所述外层密封防护层厚度为0.1-0.5mm；
所述PVF胶带缠包层厚度为0.125-0.25mm。
针对中小悬索桥工程，其主缆密封缠包长效防护结构还可以简化为以下结构，即一种悬索桥主缆钢丝密封缠包长效防护结构，其特征在于：
悬索桥主缆钢丝密封缠包长效防护结构，其用于包覆主缆钢丝基体；
所述悬索桥主缆钢丝密封缠包长效防护结构，是由主缆钢丝基体表面向外包覆若干个结构层，该若干个结构层由内向外依次为：内层密封防护层、镀锌钢丝缠绕层以及PVF胶带缠包层；
其中：
所述内层密封防护层不计厚度，但应填充满主缆钢丝基体的表面缝隙；
所述PVF胶带缠包层厚度为大于0.25且小于等于0.5mm。通过增加PVF胶带缠包层道数提高厚度保证结构体系的防护性能。
作为本实用新型所述的一种悬索桥主缆钢丝密封缠包长效防护结构的一种优化方案：所述PVF胶带缠包层表面还设有供检修行走的防滑道结构；
所述防滑道结构，包括刷涂在PVF胶带缠包层表面的底涂层、刷涂在底涂层表面的胶粘层、洒落在胶粘层表面的防滑沙层以及喷涂或刷涂在防滑沙层表面的面层；
所述面层呈现出凹凸不平状态。
PVF胶带背材与国内外缠包带表面类似，与现有油漆粘附体系的防滑道结构不相容，油漆底涂很难可靠粘附其上，无法为防滑沙层提供可靠、耐久支撑。上述底涂层为现有技术的专用底涂材料刷涂形成，可有效改善PVF胶带带材表面结构，提高PVF胶带带材与胶粘层的粘接强度和耐久性，保证防滑道结构稳定、安全、可靠；上述胶粘层包括各类耐候面漆、胶粘剂、密封剂等可以在固化或硫化前沾附洒落的防滑沙并在固化或硫化后予其以可靠粘接固定的液态材料；防滑沙为现有行业技术专用的固态沙粒状材料；面层可以为上述胶粘层材料，也可以为与上述胶粘层相容的其他液态的并在刷涂后固化或硫化的表面坚硬、耐磨的材料，并保证防滑道表面沙粒呈现出凹凸不平状态。
作为本实用新型所述的一种悬索桥主缆钢丝密封缠包长效防护结构的一种优化方案：所述底涂层厚度为10-50μm；所述胶粘层厚度为40-1000μm；所述防滑沙层厚度为1-4mm；所述面层厚度为40-1000μm。
PVF胶带厚度有38μm、125μm等多种规格，其缠包时PVF胶带缠绕重叠宽度可以为胶带带宽的10-50%，也可以根据设计需求缠包重叠到75%，还可以采取一次缠包后再重新进行二次缠包的作业方式，将胶带缠包层厚度实现到胶带自身厚度的100%、200%、甚至400%及以上。
本实用新型取得的有益效果：
本实用新型采用PVF胶带取代主缆现有密封防护结构中的面漆涂层，不仅排除了现场油漆涂装带来的环境污染问题，还利用其比现有耐候面漆涂层更优异的屏蔽性、耐候性、物理机械性能及与外密封防护层可靠的粘接一体性，将主缆密封缠包长效防护结构的初始维护寿命从现有的15a左右提升到30a以上，甚至超过50a。
防滑道结构设计，改善了PVF胶带带材表面结构，提高PVF胶带带材与胶粘层的粘接强度和耐久性，保证PVF胶带表面防滑道结构的稳定、安全、可靠使用。
面对主缆缆内采用干燥空气通风除湿技术，本实用新型密封缠包长效防护结构还能够满足相关承压性、气密性等技术要求并持续保持。实现对主缆的耐久保护，解决了现有缠包结构建造成本高、施工难度大、密封质量不稳定等问题，整个防护结构体系便捷高效，绿色环保，造价低且节能降耗效果显著，工程应用前景良好。
附图说明
图1为本实用新型中实施例1悬索桥主缆钢丝密封缠包长效防护结构示意图；
图2为本实用新型中实施例2悬索桥主缆钢丝密封缠包长效防护结构示意图；
图3为本实用新型防滑道结构示意图；
图中：1-主缆钢丝，2-内层密封防护层，3-钢丝缠绕层，4-外层密封防护层，5-PVF胶带缠包层，6-防滑道结构，7-底涂层，8-胶粘层，9-防滑沙层，10-面层。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步的说明。
实施例1
如图1所示，一种悬索桥主缆钢丝密封缠包长效防护结构，包括：主缆钢丝基体1；悬索桥主缆钢丝密封缠包长效防护结构，其用于包覆主缆钢丝基体1；
所述悬索桥主缆钢丝密封缠包长效防护结构，是由主缆钢丝基体1表面向外包覆若干个结构层，该若干个结构层由内向外依次为：内层密封防护层2、镀锌钢丝缠绕层3、外层密封防护层4以及PVF胶带缠包层5；
其中：
所述内层密封防护层2不计厚度，但应填充满主缆钢丝基体1的表面缝隙；
所述外层密封防护层4厚度为0.1-0.5mm；
所述PVF胶带缠包层5厚度为0.125-0.25mm。
实施例2
一种悬索桥主缆钢丝密封缠包长效防护结构，包括：主缆钢丝基体1；悬索桥主缆钢丝密封缠包长效防护结构，其用于包覆主缆钢丝基体1；
所述悬索桥主缆钢丝密封缠包长效防护结构，是由主缆钢丝基体1表面向外包覆若干个结构层，该若干个结构层由内向外依次为：内层密封防护层2、镀锌钢丝缠绕层3以及PVF胶带缠包层5；
其中：
所述内层密封防护层2不计厚度，但应填充满主缆钢丝基体1的表面缝隙；
所述PVF胶带缠包层5厚度为大于0.25且小于等于0.5mm。
实施例3
如图3所示，在实施例1和实施例2提供的一种悬索桥主缆钢丝密封缠包长效防护结构，在所述PVF胶带缠包层5表面还设有供检修行走的防滑道结构6；
所述防滑道结构6，包括刷涂在PVF胶带缠包层5表面的底涂层7、刷涂在底涂层7表面的胶粘层8、洒落在胶粘层8表面的防滑沙层9以及喷涂或刷涂在防滑沙层9表面的面层10；
所述面层10呈现出凹凸不平状态。
所述底涂层7厚度为10-50μm；所述胶粘层8厚度为40-1000μm；所述防滑沙层9厚度为1-4mm；所述面层10厚度为40-1000μm。
Claims (6)
1.悬索桥主缆钢丝密封缠包长效防护结构，包括：主缆钢丝基体（1）；其特征在于：
悬索桥主缆钢丝密封缠包长效防护结构，其用于包覆主缆钢丝基体（1）；
所述悬索桥主缆钢丝密封缠包长效防护结构，是由主缆钢丝基体（1）表面向外包括若干个结构层，该若干个结构层由内向外依次为：内层密封防护层（2）、镀锌钢丝缠绕层（3）、外层密封防护层（4）以及PVF胶带缠包层（5）；
其中：
所述内层密封防护层（2）不计厚度，但应填充满主缆钢丝基体（1）的表面缝隙；
所述外层密封防护层（4）厚度为0.1-0.5mm；
所述PVF胶带缠包层（5）厚度为0.125-0.25mm。
2.根据权利要求1所述的悬索桥主缆钢丝密封缠包长效防护结构，其特征在于：所述PVF胶带缠包层（5）表面还设有供检修行走的防滑道结构（6）；
所述防滑道结构（6），包括刷涂在PVF胶带缠包层（5）表面的底涂层（7）、刷涂在底涂层（7）表面的胶粘层（8）、洒落在胶粘层（8）表面的防滑沙层（9）以及喷涂或刷涂在防滑沙层（9）表面的面层（10）；
所述面层（10）呈现出凹凸不平状态。
3.根据权利要求2所述的悬索桥主缆钢丝密封缠包长效防护结构，其特征在于：
所述底涂层（7）厚度为10-50μm；所述胶粘层（8）厚度为40-1000μm；所述防滑沙层（9）厚度为1-4mm；所述面层（10）厚度为40-1000μm。
4.悬索桥主缆钢丝密封缠包长效防护结构，包括：主缆钢丝基体（1）；其特征在于：
悬索桥主缆钢丝密封缠包长效防护结构，其用于包覆主缆钢丝基体（1）；
所述悬索桥主缆钢丝密封缠包长效防护结构，是由主缆钢丝基体（1）表面向外包裹若干个结构层，该若干个结构层由内向外依次为：内层密封防护层（2）、镀锌钢丝缠绕层（3）以及PVF胶带缠包层（5）；
其中：
所述内层密封防护层（2）不计厚度，但应填充满主缆钢丝基体（1）的表面缝隙；
所述PVF胶带缠包层（5）厚度为大于0.25且小于等于0.5mm。
5.根据权利要求4所述的悬索桥主缆钢丝密封缠包长效防护结构，其特征在于：所述PVF胶带缠包层（5）表面还设有供检修行走的防滑道结构（6）；
所述防滑道结构（6），包括刷涂在PVF胶带缠包层（5）表面的底涂层（7）、刷涂在底涂层（7）表面的胶粘层（8）、洒落在胶粘层（8）表面的防滑沙层（9）以及喷涂或刷涂在防滑沙层（9）表面的面层（10）；
所述面层（10）呈现出凹凸不平状态。
6.根据权利要求5所述的悬索桥主缆钢丝密封缠包长效防护结构，其特征在于：
所述底涂层（7）厚度为10-50μm；所述胶粘层（8）厚度为40-1000μm；所述防滑沙层（9）厚度为1-4mm；所述面层（10）厚度为40-1000μm。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN111305034A (zh) * | 2020-03-31 | 2020-06-19 | 广州珠江黄埔大桥建设有限公司 | 一种悬索桥主缆隔热抗火防护结构及其施工方法 |
| CN114837081A (zh) * | 2022-04-14 | 2022-08-02 | 中交第二公路工程局有限公司 | 一种减小悬索桥主缆缠丝松弛效应的方法 |
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| CN114837081B (zh) * | 2022-04-14 | 2023-06-20 | 中交第二公路工程局有限公司 | 一种减小悬索桥主缆缠丝松弛效应的方法 |
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