CN212611973U - 一种耐火斜拉索 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种耐火斜拉索，包括如下结构：钢丝束+缠包带+(高聚乙烯护套)+耐火保温隔热层(外侧表面涂覆防水涂层)+热熔缠包带+(纤维布聚高聚乙烯护套)的组合结构；即内层为钢丝束+缠包带+(高聚乙烯护套)，中间层为耐火保温隔热层+(防水涂层)，外层为热熔缠包带+(纤维布高聚乙烯护套)。本实用新型通过该缆索结构达到防水、耐候、阻燃和耐火隔热的目的。

Description

一种耐火斜拉索

技术领域

本实用新型涉及桥梁拉索技术领域，具体涉及一种耐火斜拉索。

背景技术

近年来桥梁火灾事故频发，部分火灾事故造成的经济损失和社会影响巨大。对于主要受力结构为拉索的斜拉桥，其受火灾影响十分严重，拉索在火灾高温环境下强度降低失效，可能导致整个斜拉桥的结构破坏，因此，研制出一种耐高温的斜拉索具有重要的现实意义。

目前，市场上的斜拉索大多使用高聚乙烯对斜拉索钢束进行防护，聚乙烯具有很好的密水、耐候作用，但在火灾高温环境下容易被点燃，从而使斜拉索受火灾影响程度及范围更为严重。且聚乙烯防护层在施工过程中容易被机械损伤，从而降低其密水、耐候效果。中国专利201920138763.0公开了一种阻燃型桥梁斜拉索，其是通过粘结胶将一种耐火布粘贴在原高聚乙烯防护层表面，从而达到防火的目的。该方法施工较繁琐，更适用于已有斜拉索的耐高温升级改造。中国专利申请201811612472.7公开了一种阻燃拉索，其研发了与原有高聚乙烯防护完全不同的防护体系，包括：外层防火橡胶层，内层由水性树脂、聚磷酸胺、蛭石、膨胀石墨、珍珠岩和水等原料组成的隔热层，从其隔热层组成来看，其制作完成后的施工安装并不方便，施工过程中隔热层容易被机械损伤，不仅影响隔热效果，而且可能对钢丝束造成损伤。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种耐火斜拉索结构，其在不改变目前斜拉索聚乙烯防护体系密水、耐候性能的基础上，在斜拉索生产过程中将防火、保温、隔热等功能层复合到聚乙烯中，从而形成一种新型耐火斜拉索。

本实用新型提供了如下的技术方案：

一种耐火斜拉索结构，从内到外依次包括钢丝束、缠包带层、耐火保温隔热层和热熔缠包带层。

优选地，钢丝束外表面还设有聚乙烯护套。

优选地，所述耐火保温隔热层为复合隔热叠层，其由若干基布和针刺毡交替叠加而成。

优选地，所述基布采用高硅氧布、玄武岩纤维布、玻璃纤维布、涤纶、尼龙、聚亚酰胺、芳纶中的一种；所述针刺毡采用玄武岩纤维毡、高硅氧毡、玻璃纤维毡、涤纶、聚酰亚胺、芳纶中的一种。

优选地，采用耐高温金属卡箍固定耐火保温隔热层。

优选地，热熔缠包带按照15～50°的角度缠包于耐火保温隔热层表面。

优选地，热熔缠包带层外层设置有纤维布聚乙烯护套。

优选地，耐火保温隔热层外部还涂覆防水涂层。

本实用新型相比现有技术具有以下优点：

(1)本实用新型以纤维和聚乙烯为主要材料，通过“采用“钢丝束+缠包带+(聚乙烯护套)+耐火保温隔热层(外侧表面涂覆防水涂层)+热熔缠包带+ (纤维布聚乙烯护套)”的组合结构，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)本实用新型的斜拉索结构简单，仅需在原有的斜拉索生产步骤中加入耐火保温隔热层以及缠包带的制作步骤，适合于工厂大规模生产。

(3)本实用新型的斜拉索各层功能明确，一方面可以将聚乙烯护套与火源隔离，防止聚乙烯护套在中小型火灾环境下不被点燃；另一方面，内置柔性保温隔热层，可保证钢丝束在大火灾环境下不会因高温而失效。

(4)本实用新型的斜拉索可以通过取消保温隔热层或调整保温隔热层厚度及位置，使其适用于不同火灾风险场景，适用范围广。

附图说明

图1是本实用新型实施例1复合隔热叠层的结构示意图；

图2是本实用新型实施例1防火性能内外温度曲线图；

图3是本实用新型实施例2复合隔热叠层的结构示意图；

图4是本实用新型实施例2防火性能内外温度曲线图；

图5是本实用新型实施例3防火性能内外温度曲线图。

图中：1-基布，2-针刺毡。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

一种耐火斜拉索结构，其结构为：钢丝束+缠包带+玄武岩耐火保温隔热层 (外侧表面涂覆防水涂层)+热熔缠包带的组合结构，制备工艺包括如下步骤：

S1.钢丝束紧固成型。将设计规格、数量的钢丝束按要求拉丝排放紧固后，使用缠包机将缠包带按照一定的角度、重叠宽度缠包钢丝束紧固成型。

S2.缠包玄武岩纤维耐火保温隔热层。使用缠包机将玄武岩耐火保温隔热层紧紧的缠绕在内层缠包带表面，同时使用耐高温金属卡箍固定耐火保温隔热层。玄武岩耐火保温隔热层由玄武岩纤维基布与针刺毡交替叠加而成，如图1所示。

S3.使用缠包机将热熔缠包带直接按照30°的角度缠包于耐火保温层表面，紧固成型；外侧表面涂覆防水涂层。

S4.斜拉索抗风雨振表面处置。目前采用的措施主要有机械措施(阻尼器)、结构措施(辅助索)和气动措施(索表面缠绕螺旋线、压制凹坑等)。机械措施的原理是通过增加结构的阻尼来达到控制振动目的；结构措施，如设置辅助索的原理是通过减小索的有效长度、提高索的固有频率，从而达到抑制振动的目的；气动措施是通过阻碍水线的形成、改变雷诺数效应的发生风速和效应的程度来达到控制振动的目的。

研究表明钢绞线受热400摄氏度以下时组织变化不明显，力学性能指标衰减不大；400摄氏度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。图2中试件内部平均温度达不到400摄氏度，车辆引起火灾持续约在30～120分钟。因此，本次试验用结构基本达到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2为耐火斜拉索结构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300s内上升至900℃左右，而试件内侧温度升温速率缓慢，在1200s后基本稳定在8090℃以下。该材料符合防火隔热要求。

实施例2

一种耐火斜拉索结构，其结构为：钢丝束+缠包带+聚乙烯护套+耐火保温隔热层(外侧表面涂覆防水涂层)+热熔缠包带的组合结构，制备工艺基本与实施例1相同，不同点在于：耐火保温隔热层的基布采用高硅氧布，所述针刺毡采用高硅氧针刺毡，如图3所示。

如图4所示，此次燃烧试验持续30min，火焰温度在300s内上升至900℃左右，而试件内侧温度升温速率缓慢，在1200s后基本稳定在150℃以下。该材料符合防火隔热要求。

实施例3

一种耐火斜拉索结构，其结构为：钢丝束+缠包带+聚乙烯护套+耐火保温隔热层(外侧表面涂覆防水涂层)+热熔缠包带+纤维布聚乙烯护套的组合结构，制备工艺基本与实施例2相同，不同点在于：在挤压机械内层满贴设计要求的纤维布，在试模内注入热熔的聚乙烯材料，启动挤压机械将纤维布挤压到热熔的聚乙烯表面，同时使聚乙烯材料挤压到缠包带表面，所述纤维布为玄武岩纤维布。

如图5所示，此次燃烧试验持续30min，火焰温度在300s内上升至900℃左右，而试件内侧温度升温速率缓慢，在1200s后基本稳定在120℃以下。该材料符合防火隔热要求。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种耐火斜拉索，其特征在于，从内到外依次包括钢丝束、缠包带层、耐火保温隔热层和热熔缠包带层。

2.根据权利要求1所述的一种耐火斜拉索，其特征在于，钢丝束外表面还设有聚乙烯护套。

3.根据权利要求1所述的一种耐火斜拉索，其特征在于，所述耐火保温隔热层为复合隔热叠层，其由若干基布和针刺毡交替叠加而成。

4.根据权利要求3所述的一种耐火斜拉索，其特征在于，所述基布采用高硅氧布、玄武岩纤维布、玻璃纤维布、涤纶、尼龙、聚亚酰胺、芳纶中的一种；所述针刺毡采用玄武岩纤维毡、高硅氧毡、玻璃纤维毡、涤纶、聚酰亚胺、芳纶中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种耐火斜拉索，其特征在于，采用耐高温金属卡箍固定耐火保温隔热层。

6.根据权利要求1所述的一种耐火斜拉索，其特征在于，热熔缠包带按照15～50°的角度缠包于耐火保温隔热层表面。

7.根据权利要求1所述的一种耐火斜拉索，其特征在于，热熔缠包带层外层设置有纤维布聚乙烯护套。

8.根据权利要求1所述的一种耐火斜拉索，其特征在于，耐火保温隔热层外部还涂覆防水涂层。

Images