CN2775095Y - 超高强度平行钢丝耐久型拉索 - Google Patents

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薛花娟
朱建龙
周燕君
董楠楠
刘坚尧
高科
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Abstract

本实用新型涉及一种超高强度平行钢丝耐久型拉索，包括索体(1)以及配装在索体两端的锚具(2)，其特点是索体(1)的钢丝束(1.2)外表面先缠绕全氟化膜胶带(1.3)，再缠绕纤维增强聚脂带(1.4)成型，然后外挤双层高密度聚乙烯护套(1.5)。本实用新型抗腐蚀能力强、使用寿命长。

Description

超高强度平行钢丝耐久型拉索
技术领域：
本实用新型涉及一种拉索，尤其是涉及一种超高强度平行钢丝耐久型拉索。主要用于斜拉桥作斜拉索。
背景技术：
斜拉桥是一种自锚结构体系，它不需要拉索两端的巨大昂贵的锚墩结构，它的索应力基本上是沿索长不变的。斜拉桥在跨内成直线布置，并具有相当的抗拉刚度。斜拉索对桥跨结构的主梁产生有利的压力，改善了主梁的受力状态。斜拉索对斜拉桥的影响很大，历史上斜拉桥失败的原因主要都是缆索的问题。由于斜拉索一般布置于梁体外部，并长期处于高应力状态下，其截面尺寸又小，故对腐蚀作用非常敏感，即使发生轻微的腐蚀其强度也会有较大的损失，故斜拉桥的耐久性在很大程度上取决于斜拉索的抗腐蚀能力。斜拉索除了在动静载作用下应具有足够的强度以外，最重要的是，斜拉索在包括锚固区段在内的整个斜拉索长度上，应具有可靠而耐久的防腐保护措施。目前斜拉桥的斜拉索普遍采用热挤聚乙烯拉索，这种拉索抗腐蚀能力较弱，致使采用该拉索的斜拉桥耐久性差。
发明内容：
本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种抗腐蚀能力强、使用寿命长的超高强度平行钢丝耐久型拉索。
本实用新型的目的是这样实现的：一种超高强度平行钢丝耐久型拉索，包括索体以及配装在索体两端的锚具，拉索索体结构分为两种：
一、拉索索体的钢丝束外表面先缠绕由氟树脂材料制成的全氟化膜胶带，该胶带具有优异机械性能和延展性及耐化学性能，再缠绕纤维增强聚脂带又称压敏胶带，其抗拉强度不小于950N/25mm，使钢丝束成型，然后外挤双层高密度聚乙烯护套，内层黑色，外层彩色，最后在拉索外表面进行压花处理。
二、拉索索体的钢丝束的钢丝与钢丝间的间隙填充防腐填充物油脂或石蜡，钢丝束外表面先缠绕由氟树脂材料制成的全氟化膜胶带，该胶带具有优异机械性能和延展性及耐化学性能，再缠绕纤维增强聚脂带又称压敏胶带，其抗拉强度不小于950N/25mm，使钢丝束成型，然后外挤双层高密度聚乙烯护套，内层黑色，外层彩色，最后在拉索外表面进行压花处理。
本实用新型的主要技术特点为：
1)索体采用综合防腐技术，进行多层保护；
2)锚具涂层采用锌铬膜涂层又称达克罗涂层，该涂层较薄，不影响锚具螺纹的公差配合，无氢脆现象，具有极好的渗透性和可修补性以及高防腐性能，使该拉索锚具的防腐寿命为普通拉索锚具的6～7倍；
3)锚具与钢丝之间的锚固采用新型锚固浇铸工艺，保证了斜拉索的锚固强度同时，并且提高抗疲劳性能；
4)锚具与拉索之间采用新型填充密封工艺，防止了水份等有害物质进入索体，避免了腐蚀隐患。
5)拉索索体外表面进行压花处理，在其风阻系数没有明显增大的同时，具有极显著的抗雨振效果。
超高强度平行钢丝耐久型拉索的技术指标如下：
  序号   项目   要求指标
  1   抗拉强度   ≥1770Mpa
2 张拉性能   拉索按照1.2～1.5倍的设计载荷进行超张拉后，冷热铸锚的铸体内缩值＜6mm，锚圈和锚杯的旋合不受影响
  3   弹性模量   ≥1.90×105Mpa
  4   静载破断延伸率   ≥2％
  5   静载性能   静载破断载荷≥斜拉索标称破断荷载的95％
6 动载性能   成品拉索通过应力上限为0.45σb，应力幅度为200MPa，在250万次应力条件的疲劳试验后，拉索无异常。
  7   耐久性能   斜拉索使用寿命＞50年
  8   斜拉索外观   斜拉索外表面均匀、光滑、平整、无裂纹
9 拉索长度精度   小于200m时，长度精度达到±1/10000，大于等于200m时，长度精度达到±(1/20000+10)
  10   盘绕性能   盘绕内径≥20倍的拉索直径
  11   抗风雨振性能   风阻系数为Cd＝0.62，抗雨振效果良好
与普通热挤聚乙烯拉索相比，本实用新型具有防腐性能好、强度高、抗疲劳性能好、弹性模量损失小、重量轻、施工方便等优点，满足了超大跨径斜拉桥斜拉索50～60年的使用要求。
附图说明：
图1为本实用新型成品拉索结构示意图。
图2为本实用新型拉索索体断面结构一示意图。
图3为本实用新型拉索索体断面结构二示意图。
图4为本实用新型冷热铸锚具结构示意图。
图5为本实用新型冷热铸锚固结构示意图
具体实施方式：
本实用新型为一种超高强度平行钢丝耐久型拉索，成品拉索结构参见图1，由索体1以及配装在索体两端的锚具2组成。锚具2由锚杯2.3、锚圈2.4和连接筒2.6连接而成。
拉索的钢丝束断面呈正六边形或缺角六边形紧密排列，经扭绞而成。拉索索体结构分为两种，其断面结构示意图分别参见图2和图3。
参见图2，拉索索体1的钢丝束1.2外表面先缠绕全氟化膜胶带1.3，再缠绕纤维增强聚脂带1.4成型，然后外挤双层高密度聚乙烯护套1.5，索体表面进行压花处理形成压花凹痕1.6。
参见图3，拉索索体1的钢丝束1.2的钢丝与钢丝间的间隙填充防腐填充物(油脂或石蜡)1.1，钢丝束1.2外表面先缠绕全氟化膜胶带1.3，再缠绕纤维增强聚脂带1.4成型，然后外挤双层高密度聚乙烯护套1.5，索体表面进行压花处理形成压花凹痕1.6。
在超高强度平行钢丝耐久型拉索索体的两端配装冷热铸锚具2。参见图4，冷热铸锚具2由锚杯2.3、锚圈2.4、连接筒2.6、前盖2.9、后盖2.1等金属部件以及硅橡胶2.2、锚下垫板2.5、预留管道2.7、密度胶圈2.8、热收缩套2.10组成，见图4。连接筒2.6后端插置于锚杯2.3前端，锚圈2.4采用螺纹旋合于锚杯2.3上，钢丝束1.2穿置于连接筒2.6和锚杯2.3内，密封胶圈2.8套在高密度聚乙烯护套1.5上，并嵌置于连接筒2.6前端的锥形内腔中，再用前盖2.9压紧封闭，后盖2.1压紧和硅橡胶2.2嵌置于锚杯2.3后端，使锚杯2.3后端封闭，热收缩套2.10套置于高密度聚乙烯护套1.5、前盖2.9和连接筒2.6外，在拉索架设时，超高强度平行钢丝耐久型拉索穿过预埋管道2.7，锚下垫板2.5承压于预埋管道后端，锚圈2.4承压于锚下垫板2.5。
参见图5，在冷热铸锚具2的锚杯2.3后腔的钢丝间隙浇铸锌铜合金3.1，锌铜合金3.1成分为：锌98％±0.02％、铜2％±0.02％。在锚杯2.3前腔的钢丝间隙浇铸环氧冷铸填料3.2灌注，环氧冷铸填料3.2由环氧树脂、钢球、岩粉、固化剂等材料构成。这种冷热浇铸方法可以缓和铸体对钢丝的疲劳损伤，合理控制钢丝的弯折点，以缓和应力集中。锌铜合金3.1铸体发挥了其卓越的锚固可靠性能和锚固耐久性，环氧冷铸填料3.2铸体提高了拉索的疲劳性能。

Claims (4)

1、一种超高强度平行钢丝耐久型拉索，包括索体(1)以及配装在索体两端的锚具(2)，其特征在于索体(1)的钢丝束(1.2)外表面先缠绕全氟化膜胶带(1.3)，再缠绕纤维增强聚脂带(1.4)成型，然后外挤双层高密度聚乙烯护套(1.5)。
2、根据权利要求2所述的一种超高强度平行钢丝耐久型拉索，其特征在于索体(1)的钢丝束(1.2)的钢丝间隙填充防腐填充物油脂或石蜡(1.1)。
3、根据权利要求1或2所述的一种超高强度平行钢丝耐久型拉索，其特征在于拉索的两端配装冷热铸锚具，冷热铸锚具(2)包括锚杯(2.3)、锚圈(2.4)、连接筒(2.6)、前盖(2.9)、后盖(2.1)以及硅橡胶(2.2)、密度胶圈(2.8)和热收缩套(2.10)，连接筒(2.6)后端插置于锚杯(2.3)前端，锚圈(2.4)旋合于锚杯(2.3)上，钢丝束(1.2)穿置于连接筒(2.6)和锚杯(2.3)内，密封胶圈(2.8)套在高密度聚乙烯护套(1.5)上，并嵌置于连接筒(2.6)前端的锥形内腔中，再用前盖(2.9)压紧封闭，后盖(2.1)和硅橡胶(2.2)压紧嵌置于锚杯(2.3)后端，使锚杯(2.3)后端封闭，热收缩套(2.10)套置于高密度聚乙烯护套(1.5)、前盖(2.9)和连接筒(2.6)外。
4、根据权利要求1或2所述的一种超高强度平行钢丝耐久型拉索，其特征在于拉索的两端配装冷热铸锚具，在冷热铸锚具(2)的锚杯(2.3)后腔的钢丝间隙浇铸锌铜合金(3.1)，在锚杯(2.3)前腔的钢丝间隙浇铸环氧冷铸填料(3.2)灌注。
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