CN215329369U - 一种环氧涂层智能绞线拉索 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种环氧涂层智能绞线拉索，包括拉索本体，所述拉索本体包括索体绞线、智能绞线，所述索体绞线与所述智能绞线缠绕设置和/或并排设置，所述拉索本体的外表面设置有护套，智能绞线包括中心丝、边丝，所述中心丝为碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维中的一种或几种混合组合，所述中心丝内耦合设置有光纤，所述光纤沿中心丝长度方向上全长布设。本实用新型通过沿拉索本体的长度方向全长布设光纤，拉索本体的长度范围内索力值都可以实时动态监测。

Description

一种环氧涂层智能绞线拉索

技术领域

本实用新型涉及一种适用于斜拉索、悬索、吊杆索及体外索的环氧涂层智能绞线拉索，具体为一种环氧涂层智能绞线拉索。

背景技术

随着预应力技术的发展，桥梁工程、风电工程、大跨度索网结构(如天眼)、房屋建筑、石油探井钻探用钻杆、矿产开发用锚杆(索)、深海锚链、风电叶片加劲梁(板)等需要预应力来提高结构的强度、刚度、稳定性。目前在用的预应力材料为预应力钢绞线、预应力钢丝、预应力钢棒、以及由预应力钢绞线或钢丝组成的预应力拉索，这些预应力构件是工程结构的生命线。随着这些预应力构件的广泛运用，预应力构件的有效预应力是多少受到越来越多的关注。我们常常需要用剩余有效预应力值来判断整体结构的健康状况，例如斜拉桥拉索，通过监测拉索索力、桥面线型等指标来判断斜拉桥的健康状态。而现有斜拉索索力监测手段或方法都有自己的缺陷，要么不够精确(离散性很大)，要么耐久性差，要么不能实时动态监测(需要人工现场采集)；

从换索的工程实例来看，除了锚头受到腐蚀需要换索外，自由段索体受到腐蚀也需要更换拉索。锚头受到腐蚀可以采用常规检查办法：打开保护罩，目视即可。自由端索体受到腐蚀，则无法判别。

专利申请号为201921466308.X提供了一种损伤自诊断和自定位钢绞线智能索，该专利权利要求1第三段中明确其特征在于光纤布里渊传感智能筋由光纤作为中间束与熔化后的高强纤维复合材料共同一体加工而成。熔化后的高强纤维复合材料温度较高，容易烧断光纤，造成光纤存活率低。该专利权利要求1第二段中明确其特征在于每束光纤布里渊传感智能钢绞线由光纤布里渊智能筋作为中心丝并在其表面缠绕2至3层高延性金属箔片，然后与钢绞线外丝按普通钢绞线的剥开顺序依次反向捻制而成。缠绕2至3层高延性金属箔片后，中心丝直径会变大，造成缠绕在中心周围的边丝之间的间距增大，切断后，容易散丝，且还会影响钢绞线的原有的力学性能。

专利申请号为201721845068.5，提供了一种钢绞线智能索。该专利权利要求书第1条明确“智能传感器处于相邻钢绞线之间的缝隙处”。该专利传感器并非与钢绞线一体化，跟踪不到钢绞线的真实受力情况，误差大，可靠性低；比较容易折断，存活率低；且布设方式不方便。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供以下的技术方案：

本实用新型提供了一种环氧涂层智能绞线拉索，

包括拉索本体，所述拉索本体包括索体绞线、智能绞线，所述索体绞线与所述智能绞线缠绕设置和/或并排设置，所述拉索本体的外表面设置有护套，拉索本体与护套可采用四种方式连接，具体的：

1、所述索体绞线与智能绞线缠绕设置在一起，再整体置入护套内；

2、所述索体绞线与智能绞线并排设置在一起，再整体置入护套内；

3、所述索体绞线与智能绞线缠绕设置在一起，再整体外表面设置有高强聚酯纤维带，高强聚酯纤维带起到对拉索本体防护禁锢的作用，拉索本体与高强聚酯纤维带再整体置入护套内；

4、所述索体绞线与智能绞线并排设置在一起，再整体外表面设置有高强聚酯纤维带，拉索本体与高强聚酯纤维带再整体置入护套内；

上述护套设置为HDPE护套；

所述索体绞线可以是由单丝涂覆环氧涂层预应力钢绞线、填充型环氧涂层钢绞线、镀锌钢绞线其中的一种或几种组合，其中单根所述单丝涂覆环氧涂层预应力钢绞线及单根所述镀锌钢绞线的外表面还可以加防护层油脂与PE，其中所述填充型环氧涂层钢绞线外表面还可以加防护层PE。

优选的，所述智能绞线包括中心丝、边丝，所述中心丝为碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维中的一种或几种混合组合，所述中心丝内耦合设置有光纤，所述光纤沿中心丝长度方向上全长布设。

优选的，所述中心丝中的光纤数量可以是任意整数根。

优选的，所述光纤可以从智能绞线的一端引出或两端引出，便于与解调仪连接进行数据采集、分析、传输及应用。

优选的，所述边丝设置为六根，六根所述边丝均匀缠绕设置在所述中心丝的外侧壁上。

优选的，所述边丝的外侧壁设置有第一环氧涂层，所述边丝的内侧壁与所述中心丝的外侧壁之间存有间隙，所述间隙内填充有第二环氧涂层。

本实用新型有益效果

(1)本实用新型通过沿拉索本体的长度方向全长布设光纤，拉索本体的长度范围内索力值都可以实时动态监测。

(2)本实用新型通过中心丝与光纤的耦合连接，提高了企业的生产效率，增大了拉索本体的监测量程，提高了光纤的耐久性与存活率。

(3)本实用新型当拉索本体自由段的绞线或绞线中的钢丝在某点因受到腐蚀而断裂，在该断面上，智能绞线中的光纤会产生一个突变信号，以此作为判断钢丝或钢绞线损伤机理，由于解调设备还可以反映出信号突变的距离，所以还可以定位损伤位置。

附图说明

图1为本实用新型拉索本体外表面无高强聚酯纤维带结构剖视图。

图2为本实用新型拉索本体外表面有高强聚酯纤维带结构剖视图。

图3为本实用新型智能绞线结构剖视图。

附图标记说明：1-索体绞线，2-智能绞线，3-护套，4-中心丝，5-边丝，6-光纤，7-第一环氧涂层，8-第二环氧涂层，9-高强聚酯纤维带。

具体实施方式

下面将结合本实用新型的实施例中的附图，对本实用新型的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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

如图1-图3所示，本实用新型提供了一种环氧涂层智能绞线拉索，

包括拉索本体，所述拉索本体包括索体绞线1、智能绞线2，所述索体绞线1与所述智能绞线2缠绕设置和/或并排设置，所述拉索本体的外表面设置有护套3；

拉索本体与护套3可采用四种方式连接，具体的：

1、所述索体绞线1与智能绞线2缠绕设置在一起，再整体置入护套3内；

2、所述索体绞线1与智能绞线2并排设置在一起，再单根逐步置入护套3内；

3、所述索体绞线1与智能绞线2缠绕设置在一起，再整体外表面设置有高强聚酯纤维带9，高强聚酯纤维带9起到对拉索本体防护禁锢的作用，拉索本体与高强聚酯纤维带9再整体置入护套3内；

4、所述索体绞线1与智能绞线2并排设置在一起，再整体外表面设置有高强聚酯纤维带9，拉索本体与高强聚酯纤维带9再整体置入护套3内，

上述护套设置3为HDPE护套，

在本实施例中，拉索本体与护套3采用第二种连接方式；

所述索体绞线1可以是由单丝涂覆环氧涂层预应力钢绞线、填充型环氧涂层钢绞线、镀锌钢绞线其中的一种或几种组合，其中单根所述单丝涂覆环氧涂层预应力钢绞线及单根所述镀锌钢绞线的外表面还可以加防护层油脂与PE，其中所述填充型环氧涂层钢绞线外表面还可以加防护层PE；

所述智能绞线2包括中心丝4、边丝5，所述边丝5设置为六根，六根所述边丝5均匀缠绕设置在所述中心丝4的外侧壁上，所述中心丝4为碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维中的一种或几种混合组合，所述中心丝4内耦合设置有光纤6，所述光纤6沿中心丝4长度方向上全长布设，所述中心丝4中的光纤6数量可以是任意整数根，所述光纤6可以从智能绞线2的一端引出或两端引出，便于与解调仪连接进行数据采集、分析、传输及应用，光纤6的引出及保护方式还应当与工程结构特点相结合，考虑引线的布线、数据采集的方便性、水不易倒灌；

中心丝4全长布设的光纤6(包含含光栅的光纤6)，其与中心丝4耦合工艺决定了其存活率高、耐久性高、量程大，实时动态监测索力，当拉索本体自由段的绞线或绞线中的钢丝在某点因受到腐蚀而断裂，在该断面上，智能绞线2中的光纤6会产生一个突变信号，以此作为判断钢丝或钢绞线损伤机理，由于解调设备还可以反映出信号突变的距离，所以还可以定位损伤位置；

所述边丝5的外侧壁设置有第一环氧涂层7，所述边丝5的内侧壁与所述中心丝4的外侧壁之间存有间隙，所述间隙内填充有第二环氧涂层8；

智能绞线2与索体绞线1可组合成智能成品索整体更换体系或智能索单根更换体系，

一、当智能绞线2与索体绞线1组合成智能成品索整体更换体系：

(1)其中选用的索体绞线1可以是由单丝涂覆环氧涂层预应力钢绞线、填充型环氧涂层钢绞线、镀锌钢绞线其中的一种或几种组合，其中单根单丝涂覆环氧涂层预应力钢绞线及镀锌钢绞线还可以加防护层油脂与PE，其中填充型环氧涂层钢绞线还可以加防护层PE。索体绞线1的选型根据施工图设计文件选取，一定要符合设计要求。索体绞线1和智能绞线2数量总和为N，N≥1。智能绞线2的数量为N1，N1≥1，索体绞线1数量为N2，N2＝N-N1。

(2)拉索本体定型：

对完成第二步的拉索本体用高强聚酯纤维带9进行绑扎定型；

(3)热挤HDPE外护套3：

对完成第二步的拉索本体整体外挤HDPE外护套3。

(4)工程应用：

拉索本体两端再连接锚具，可以作为智能体外索、拱桥吊杆及系杆、悬索主缆及吊杆应用到实际工程项目中；

二、当智能绞线2与索体绞线1组合成智能索单根更换体系时：

(1)在穿索前，预埋件都已安装到位，且有穿索工作面，立护套3(HDPE管)；

(2)其中选用的索体绞线1可以是由单丝涂覆环氧涂层预应力钢绞线、填充型环氧涂层钢绞线、镀锌钢绞线其中的一种或几种组合，其中单根单丝涂覆环氧涂层预应力钢绞线及镀锌钢绞线还可以加防护层油脂与PE，其中填充型环氧涂层钢绞线还可以加防护层PE。索体绞线1的选型根据施工图设计文件选取，一定要符合设计要求。索体绞线1和智能绞线2数量总和为N，N≥1。智能绞线2的数量为N1，N1≥1，索体绞线1数量为N2，N2＝N-N1；

(3)张拉：

对完成第二步的索体按监控指示进行张拉；

(4)安装附件。

实施例1作为智能斜拉索(包含矮塔斜拉桥的斜拉索)应用到实际工程项目中。

本实用新型的智能绞线2仅仅针对绞线1×7结构做了上述说明，本实用新型的智能绞线2技术方案还可以应用到其它绞线结构，例如1×7Ⅰ结构、(1×7)C结构、1×19S结构、1×19W结构，相应的权利也在本实用新型保护范围之内。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种环氧涂层智能绞线拉索，其特征在于，

包括拉索本体，所述拉索本体包括索体绞线(1)、智能绞线(2)，所述索体绞线(1)与所述智能绞线(2)缠绕设置和/或并排设置，所述拉索本体的外表面设置有护套(3)；

所述索体绞线(1)可以是由单丝涂覆环氧涂层预应力钢绞线、填充型环氧涂层钢绞线、镀锌钢绞线其中的一种或几种组合，其中单根所述单丝涂覆环氧涂层预应力钢绞线及单根所述镀锌钢绞线的外表面还可以加防护层油脂与PE，其中所述填充型环氧涂层钢绞线外表面还可以加防护层PE。

2.根据权利要求1所述的一种环氧涂层智能绞线拉索，其特征在于，

所述智能绞线(2)包括中心丝(4)、边丝(5)，所述中心丝(4)为碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维中的一种或几种混合组合，所述中心丝(4)内耦合设置有光纤(6)，所述光纤(6)沿中心丝(4)长度方向上全长布设。

3.根据权利要求2所述的一种环氧涂层智能绞线拉索，其特征在于，

所述中心丝(4)中的光纤(6)数量可以是任意整数根。

4.根据权利要求3所述的一种环氧涂层智能绞线拉索，其特征在于，

所述光纤(6)可以从智能绞线(2)的一端引出或两端引出，便于与解调仪连接进行数据采集、分析、传输及应用。

5.根据权利要求2所述的一种环氧涂层智能绞线拉索，其特征在于，

所述边丝(5)设置为六根，六根所述边丝(5)均匀缠绕设置在所述中心丝(4)的外侧壁上。

6.根据权利要求5所述的一种环氧涂层智能绞线拉索，其特征在于，

所述边丝(5)的外侧壁设置有第一环氧涂层(7)，所述边丝(5)的内侧壁与所述中心丝(4)的外侧壁之间存有间隙，所述间隙内填充有第二环氧涂层(8)。

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