TWI754411B - 老舊橋樑吊索之預力索纜檢測工法 - Google Patents

Abstract

一種老舊橋樑吊索之預力索纜檢測工法，係利用千斤頂(預力拉線機)、電動油壓幫浦及伸長量檢測器等檢測機構，將老舊橋樑吊索內部的預力索纜線材從張拉端揚起，並且控制在索纜線材的降伏點範圍內分段提升拉力，藉此提供老舊橋樑之吊索得逐一檢驗，以確保老舊橋樑索體之使用安全。

Description

老舊橋樑吊索之預力索纜檢測工法

本發明係有關一種簡易、精準、明確的檢測工法，特別是指對老舊橋樑吊索的索纜及預力線材，檢測其材料抗拉力是否尚符合安全值的檢測工法。

習見斜張橋、懸索橋、拱橋等預力，如第1圖所示，係藉由在橋樑100的上方豎立橋塔101，再利用數根吊索102分別連接橋塔101頂端及桁，以懸吊並使桁為平衡狀態者。

習見橋樑吊索的預力，主要在吊索的內部埋設預力PC鋼絞(絲)線(PC-Strand)而構成預力索纜，為了因應不同工作環境的張力條件，預力索纜可為單條PC鋼絞線或多條鋼絞(絲)線集束成型所構成，為了防止鋼絞線發生鏽蝕，吊索的外部通常會再被覆一層高密度聚乙烯(HDPE，High-Density-Polyethylene)管、鋁合金管或其他保護管。

雖然橋樑吊索在設計之初就可以透過模擬或實務經驗而提昇其承載強度，但因為其安裝場所容易因為海風、強風、豪雨等天候環境或車體撞擊等因素而影響其使用壽命，對橋樑的定期檢修是維護其安全性與使用壽命 所不可或缺。提昇現有橋樑的使用安全性的作法，可以如台灣第M407925號專利案所揭示，在橋樑下方裝設預警系統，以便橋樑發生傾斜變化時可以即時發出警告。或者，如台灣第406683號專利案所揭示，利用壓夾環固定吊索之PC鋼絞索，並將該壓夾環固定於錨錠內部之定著板，以密接方式阻止PC鋼絞索鬆脫，來提高其安全性。然而，對老舊橋樑的維修多僅限於對索纜線材的防腐防蝕油脂更換，對於使用十年或二十年以上的老舊橋樑，其索纜拉力的實際狀況往往無從得知，不免令人擔憂。

發明人有鑑於先前技術之缺點，乃依其從事相關之製造經驗和技術累積，針對上述缺失悉心研究各種解決的方法，在經過不斷的研究、實驗與改良後，終於開發設計出本發明。

因此，本發明旨在提供一種老舊橋樑吊索之預力索纜檢測工法，係可以對埋設在老舊橋樑之吊索內的預力及索體材料，進行安全抗拉力揚起檢測者。

本發明之次一目的在提供一種老舊橋樑吊索之預力索纜檢測工法，係利用千斤頂(預力拉線機)、電動油壓幫浦及伸長量檢測器等檢測機構，將老舊橋樑之吊索內部的預力索纜線材從張拉端揚起，再根據索纜線材的降伏點範圍，分段提高拉力，以此提供老舊橋樑之吊索得逐 一檢驗。

本發明之再一目的在提供一種老舊橋樑吊索之預力索纜檢測工法，由於可以對老舊橋樑吊索之預力索纜線材逐一檢驗，因此可確保老舊橋樑之使用安全。

為便 貴審查委員對本發明之目的、形狀、構造裝置特徵及其功效，做更進一步之認識與瞭解，茲舉實施例配合圖式，詳細說明如下：

100:橋樑

101:橋塔

102:吊索

200:橋樑吊索

300:固定端

400:張拉端

500:外套管

300A、400A:錨具錨錠構件

301、401:保護罩

302、402:防鬆擋板

303、403:錨具

304、404:錨圈

601:拆除保護罩步驟

602:除油脂步驟

603:索纜線材選定步驟

604:檢測機構安裝步驟

605:抗拉力檢測步驟

6A:固定機架

6B:千斤頂(預力拉線機)

700:檢測機構

71:錨具

72:夾片

73:單槍千斤頂

74:PC鋼絞線

75:電動油壓幫浦

76:油壓錶

77:伸長量檢測器

78:壓力傳感器

79:壓力顯示儀

800:集束型鋼絞線索纜

900:鋼絲線索纜

第1圖為習見斜張橋的示意圖。

第2圖為本發明之吊索的剖面示意圖。

第3圖為本發明之檢測步驟流程圖。

第4圖為本發明之檢測機構的實施示意圖。

第5圖為本發明之檢測機構的另一實施示意圖。

第6圖為本發明之集束型鋼絞線索纜的剖面示意圖。

第7圖為本發明之鋼絲線索纜的剖面示意圖。

本發明之老舊橋樑吊索之預力索纜檢測工法，如第2圖所示，該橋樑吊索200，係於固定端300和張拉端400之間設有一外套管500，外套管500的內部設有預力索纜線材(圖未示)，預力索纜線材可以為多條鋼絞線或為多條鋼絞(絲)線集束成型所構成。固定端300和張拉端400之 錨具錨錠構件300A、400A分別設有保護罩301、401、防鬆擋板302、402、錨具303、403和錨圈304、404。穿過錨具303、403的預力索纜線材外部則藉由塗抹環氧樹脂漆或套設HDPE套管的方式來達到防腐防鏽。

本發明之老舊橋樑吊索之預力索纜檢測工法，主要對橋樑吊索200內部之預力索纜線材，例如PC鋼絞線、鋼絲線、高耐索或碳纖絞線等線材，逐一揚起每一線材並測試其抗拉力是否符合安全值範圍。

如第3圖所示，本發明之老舊橋樑吊索之預力索纜檢測工法，其檢測步驟包括：拆除保護罩步驟601：拆除吊索張拉端之保護罩，使預力索纜線材的外端裸露；除油脂步驟602：去除裸露線材上的防腐防鏽油脂；索纜線材選定步驟603：選定預力索纜線材中之單一線材，並鬆開該被選定線材與錨具結合的固定元件；檢測機構安裝步驟604：在錨具的外部安裝一固定機架6A(如第4圖所示)；再將一千斤頂(預力拉線機)6B安裝於該固定機架6A上，使千斤頂(預力拉線機)6B的頭端與被選定線材結合，結合的方式可根據該線材的直徑選用結合元件；千斤頂(預力拉線機)6B的另一端則經一油管連接至一電動油壓幫浦(圖未示)，以便藉由該電動油壓幫浦驅動該千斤頂(預力拉線機)6B對被選定線材進行揚起施拉；抗拉力檢測步驟605：根據被選定線材的降伏點範圍，啟動 電動油壓幫浦，控制千斤頂(預力拉線機)對被選定線材進行揚起施拉，在分段增加拉力下，測試被選定線材的彈性限度，進而換算其伸長量，以檢測被選定線材的抗拉力是否在安全值範圍，以此逐一確認吊索內部之預力索纜線材是否健康安全無虞。

本發明之老舊橋樑吊索之預力索纜檢測工法，其檢測機構安裝時，除了可視吊索張拉端的現場環境，於錨具外部設置固定機架提供千斤頂(預力拉線機)安裝架設外，亦可不使用固定機架，直接以一單槍千斤頂對索纜線材進行揚起施拉。

如第5圖所示，以吊索內部之索纜線材為多數PC鋼絞線組成為例，檢測機構700實施時，係先將吊索之錨具71上用以固定被選定之PC鋼絞線74的夾片72鬆開，再以一單槍千斤頂73的夾頭夾持該被選定之PC鋼絞線74的一端，單槍千斤頂73的另一端經一油管連接至一電動油壓幫浦75，電動油壓幫浦75的一端設有預先校正之油壓錶76。藉此啟動電動油壓幫浦75時，得驅動該單槍千斤頂73以預定拉力對該被選定之PC鋼絞線74進行揚起施拉。單槍千斤頂73的後端並裝設一伸長量檢測器77，該伸長量檢測器77可用以檢測被選定之PC鋼絞線74在設定拉力下之伸長量的變化，以判斷被選定之PC鋼絞線74的受力強度是否符合安全範圍。此外，在伸長量檢測器77的後端又裝設有一壓力傳感器78，以及設有可顯示壓力傳感器78之壓力強度的壓力顯示儀79；藉此於檢測被選定之PC鋼絞線74的伸 長量變化時，又可同時檢測其抗拉力強度。

當完成第一被選定線材的施拉測試後，重新選擇另一線材，再以千斤頂(預力拉線機)對該另一線材進行抗拉力檢測。以每根吊索皆為22-15 0.2mm Φ之高拉力鋼絞線為例，初始設計時，吊索只用到0.4fs，fs為極限強度=19t/cm²，可以在0.7fs的範圍內作多次反覆的測試，一旦發現老舊吊索無法負荷或伸長量超過安全範圍，即判定需要立即進行檢修。

本發明之老舊橋樑吊索之預力索纜檢測工法，進行索纜線材選定步驟603時，若預力索纜線材為第6圖所示之集束型鋼絞線索纜800，以其由十四組鋼絞線組成為例，檢測時為從中心向外呈順時針方向對每一組鋼絞線分別進行施拉檢測。

本發明之老舊橋樑吊索之預力索纜的檢測工法，進行索纜線材選定步驟603時，若預力索纜線材為第7圖所示之鋼絲線索纜900，檢測時為對整組鋼絲線索纜900同時進行施拉檢測。

本發明之老舊橋樑吊索之預力索纜檢測工法，藉由對吊索內部之預力索纜線材逐一檢測，可以清楚確認吊索內部每一條線材的抗拉強度，進而提供橋樑維護端之參考，詳實了解橋樑安全值及索體材料之健康狀況。

綜上所述，本發明之老舊橋樑吊索之預力索纜檢測工法，對於老舊橋樑確能提供安全確認，其工法為從來所無，可以確實地提供老舊橋樑吊索之預力索纜的健康 檢測，具備增進功效之特徵，符合發明專利要件，爰依法提出申請，懇請賜准專利，實感德便。

需陳明者，以上所述乃是本發明較佳具體的實施例，若依本發明之構想所作之改變，其產生之功能作用，仍未超出說明書與圖示所涵蓋之精神時，均應在本發明之範圍內，合予陳明。

601:拆除保護罩步驟

602:除油脂步驟

603:索纜線材選定步驟

604:檢測機構安裝步驟

605:抗拉力檢測步驟

Claims (8)

1. 一種老舊橋樑吊索之預力索纜檢測工法，係利用千斤頂(預力拉線機)、電動油壓幫浦及伸長量檢測器等檢測機構，將老舊橋樑吊索內部之預力索纜線材從張拉端揚起，再根據該預力索纜線材的降伏點範圍內分段增加揚起力，並藉該伸長量檢測器檢測預力索纜線材被張拉之伸長量，藉此提供老舊橋樑吊索得逐一檢驗，確實了解吊索之健康狀況，進而確保老舊橋樑之使用安全者。
2. 如請求項1之老舊橋樑吊索之預力索纜檢測工法，其檢測步驟依序包括：拆除保護罩步驟：拆除吊索張拉端之保護罩，使吊索內部之預力索纜線材的外端裸露；除油脂步驟：去除裸露線材上的防腐防鏽油脂；索纜線材選定步驟：選定預力索纜線材之單一線材，鬆開該被選定線材與錨具結合的固定元件；檢測機構安裝步驟：將該千斤頂(預力拉線機)的頭端與被選定線材結合，所述千斤頂(預力拉線機)的另一端經一油管連接至該電動油壓幫浦；抗拉力檢測步驟：根據被選定線材的降伏點範圍，啟動所述電動油壓幫浦，控制所述千斤頂(預力拉線機)對被選定線材進行施拉，在分段增加拉力下，測試被選定線材的彈性限度，進而以所述伸長量檢測器檢測其伸長量，以檢測被選定線材的抗拉力是否在健康安全值範圍。
3. 如請求項2之老舊橋樑吊索之預力索纜檢測 工法，其中所述錨具的外部設置有一固定機架以提供所述千斤頂(預力拉線機)安裝固定。
4. 如請求項2之老舊橋樑吊索之預力索纜檢測工法，其中所述千斤頂(預力拉線機)亦可為單槍千斤頂，以所述單槍千斤頂對被選定線材進行揚起施拉時，除了所述單槍千斤頂的夾頭夾持所述被選定線材的一端，以及所述單槍千斤頂的另一端經所述油管連接至所述電動油壓幫浦，所述單槍千斤頂的後端復設置所述伸長量檢測器，以檢測被選定線材在設定拉力下之伸長量的變化。
5. 如請求項4之老舊橋樑吊索之預力索纜檢測工法，其中所述伸長量檢測器的後端又設有一壓力傳感器，以及設有可顯示該壓力傳感器之受力強度的壓力顯示儀，藉此於檢測被選定線材的伸長量變化時，又可檢測其抗拉力強度。
6. 如請求項1至請求項5中任一項之老舊橋樑吊索之預力索纜檢測工法，其中所述預力索纜線材可為PC鋼絞線、鋼絲線、高耐索或碳纖絞線。
7. 如請求項2之老舊橋樑吊索之預力索纜檢測工法，其中所述索纜線材選定步驟，當預力索纜線材為集束型鋼絞線索纜，且為多數組鋼絞線組成時，係從中心向外呈順時針方向對每一組鋼絞線分別進行施拉檢測。
8. 如請求項2之老舊橋樑吊索之預力索纜檢測工法，其中所述索纜線材選定步驟，當預力索纜線材為鋼絲線索纜時，係對整組鋼絲線索纜同時進行施拉檢測。

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