專利名稱：一種安全纜索的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及橋梁和場館建設(shè)的承重纜索，特別涉及一種使建筑結(jié)構(gòu)外觀更加新穎美觀、保證安全的纜索。
背景技術(shù)：
封山開路，遇水架橋。橋梁是公路鐵路跨越江河湖海時的線路重要組成部分。它不僅為人們提供方便，幫助人們到達彼岸，而且也是自然環(huán)境中繁榮與進步的標(biāo)志和人類重要的文化遺產(chǎn)。纜索承重橋梁利用高強鋼絲制成的纜索做主要承重構(gòu)件，以其跨越大距離的能力而著稱。結(jié)合纜索系統(tǒng)的布置方式，懸索橋與斜拉橋是其中的兩類主要橋式。
隨著國民經(jīng)濟和建筑業(yè)的不斷發(fā)展，人們正在尋找使建筑結(jié)構(gòu)外觀更加新穎美觀的途徑。斜拉橋以其優(yōu)美的外觀及良好的抗震性越來越得到橋梁設(shè)計師的青睞。斜拉橋的主要受力構(gòu)件是纜索，但其長期暴露在大氣之中，受到風(fēng)吹、日曬、雨淋和環(huán)境污染的侵蝕，其表面會受到嚴重的破壞，這會對整座斜拉橋帶來不利的影響。因此，對纜索的有效維護是十分必要的。斜拉橋以其獨特的構(gòu)型吸引著眾多的觀光者，為現(xiàn)代化都市增添了一道亮麗的風(fēng)景線。但人們在驚嘆斜拉橋壯觀的同時，也發(fā)現(xiàn)美中不足的是大多數(shù)斜拉橋的纜索都是黑色，色彩的單調(diào)影響了斜拉橋的魅力。所以，近年來彩化斜拉橋成了許多橋梁專家追求的目標(biāo)。
現(xiàn)代大跨度橋梁的纜索系統(tǒng)是斜拉橋和懸索橋的主要承重結(jié)構(gòu)，也可以說是橋梁的生命索。一旦纜索系統(tǒng)發(fā)生腐蝕，后果是不可想象的。為了保證橋梁的安全和纜索結(jié)構(gòu)的安全，必須對纜索進行有效的防腐保護。
出于纜索系統(tǒng)引起的安全事故和經(jīng)濟上的損失，是非常慘重的。
過去的斜拉橋?qū)τ谛崩鞑捎煤芏喾N防腐蝕方法，但是并不能完全防止腐蝕的發(fā)生。
1、斜拉索案例德國漢堡的Kohlbrand Estruary橋，由于斜拉索腐蝕嚴重，建成的第三年就更換了全部的斜拉索，耗資6000萬美元，是原來造價的四倍。
委內(nèi)瑞拉的Maracibo橋，建于1958～1960年間，是世界上著名的預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋。由于當(dāng)時的技術(shù)水平，拉索沒有進行鍍鋅，鋼絲用亞麻油作為防銹劑，纏絲后表面涂上紅丹底漆和云母甲板漆。涂漆層經(jīng)不住風(fēng)雨的侵蝕，上橫梁上錨頭處的罩蓋率先損壞，使得鋼索在與錨箱的接口處發(fā)生銹蝕?？偣?92根的鋼索中有25根嚴重銹蝕。1979年2月21日，有一根拉索由于腐蝕而突然斷裂。從此開始了橋梁的換索工程，換索從192根變成了384根。
我國廣州的海口橋，在1988年年底建成，1995年5月25日發(fā)生了9號索斷裂事故，后來發(fā)現(xiàn)15號索也有松斷現(xiàn)象。調(diào)查表明管道壓漿工藝未能保證拉索頂部的飽滿，造成拉索銹斷，為了防止事故的進一步發(fā)生，，被迫進行全橋換索工程，耗資2,000萬元，工期半年。
2001年11月7日，宜賓南大橋倒塌，事故調(diào)查發(fā)現(xiàn)纜索已經(jīng)嚴重生銹。
2、懸索案例美國在1903年建世界上第一座現(xiàn)代化長跨度懸索橋Williamsburg橋，由于當(dāng)時技術(shù)原因和造價，沒有對鋼絲進行鍍鋅處理，而代之以亞麻油和石墨來涂覆鋼絲，建成后僅7年就發(fā)現(xiàn)鋼絲銹蝕斷裂。1922年將纜索補纏鍍鋅鋼絲。但是到了1934年，發(fā)現(xiàn)主纜內(nèi)有水從錨錠處流出，10年后，從塔頂向纜索內(nèi)注入400加侖的亞麻油，1968年又注入魚油和礦物酒精。但是所有這些措施都沒有能夠阻止銹蝕的發(fā)展。1992年，被迫進行為期3年的主纜維護工作，耗資7,300萬美元。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題，是對構(gòu)成纜索的錨具與索體全面實施密封防腐結(jié)構(gòu)及其彩化，保證橋梁或建筑物美觀安全的一種纜索。
采用的技術(shù)方案是一種安全纜索，是精確下料后的索體，在其兩端加裝錨具構(gòu)成。所述的索體是若干根高強度鋼絲采用同心絞合方式一次扭絞成型，絞合角為2～4°，斷面呈六邊型或缺角六邊型緊密排列的鋼絲束，鋼絲束外面繞包高強度復(fù)合纖維包帶，包帶外層為熱擠高密度聚乙烯防護層，防護層外為聚乙烯彩化層。
所述的加裝索體兩端的錨具，按與索體的錨固方式分為熱鑄錨固錨具和冷鑄錨固錨具兩種，所述的索體兩端熱鑄錨固錨具，其結(jié)構(gòu)相同包括開式澆鑄接頭、巴氏合金、密封套筒、密封圈、密封絲堵、熱縮管。將索體端頭的鋼絲束裝入開式澆鑄接頭一端的設(shè)定位置，熔化的巴氏合金從開式澆鑄接頭開口端鑄入，冷卻后索體端頭被固定連接在開式澆鑄接頭上，密封套筒套裝索體上，其兩端的內(nèi)孔均設(shè)有螺紋，其中一端以螺紋連接在澆鑄接頭上，密封圈裝設(shè)在密封套筒內(nèi)，其內(nèi)圈與索體緊密密封，套裝在索體上的密封絲堵以螺紋連接在密封套筒的另一端，熱縮管蓋封在密封套筒與密封絲堵和密封絲堵與索體的連接部位，構(gòu)成熱鑄錨固錨具。
所述的索體兩端冷鑄錨固錨具，其結(jié)構(gòu)相同均包括錨杯、螺母、冷鑄料、上連接筒、約束圈、下連接筒、密封、擋圈、密封絲堵、熱縮管。錨杯外圓設(shè)有螺紋，張拉纜索的螺母裝在錨杯上，上連接筒螺紋連接在錨杯下端，下連接筒螺紋連接在上連接筒下端，約束圈裝設(shè)在下連接筒的筒內(nèi)上端，索體的端頭絲束穿入下連接筒，絲束經(jīng)約束圈、上連接筒、錨杯，穿過鐓頭板設(shè)定孔，絲束被鐓頭而固定連接在鐓頭板上，密封裝在擋圈中。所述的擋圈套裝索體并裝設(shè)在下連接筒內(nèi)下部的設(shè)定位置，套裝在索體上的密封絲堵螺紋連接在下連接筒下端，熱縮管蓋封在下連接筒與密封絲堵和密封絲堵與索體的連接處，從錨杯的杯口鑄入環(huán)氧樹脂或WIRELOCK的冷鑄料密封并固定索體端頭絲束，構(gòu)成冷鑄錨固錨具。
上述的鋼絲為熱鍍鋅耐腐蝕高強度直徑Φ5mm和直徑Φ7mm兩種的鋼絲，其抗拉強度≥1670Mpa，低松弛II級。
上述的熱鑄錨固錨具可為張拉調(diào)節(jié)螺桿式熱鑄錨固錨具，包括開式接頭、調(diào)節(jié)螺桿、連接筒、澆鑄接頭，調(diào)節(jié)螺桿設(shè)有螺紋端和擋環(huán)，螺紋端擰進開式接頭內(nèi)孔所設(shè)的螺紋中，擋環(huán)轉(zhuǎn)動連接在連接筒內(nèi)，索體的端頭鋼絲束裝入澆鑄接頭，以熱鑄巴氏合金固定在澆鑄接頭上，澆鑄接頭螺紋連接在連接筒上，由銷釘鎖住松動。
上述的熱鑄錨固錨具可為張拉調(diào)節(jié)套筒式熱鑄錨固錨具，包括開式接頭、調(diào)節(jié)套筒、螺桿、澆鑄接頭，開式接頭設(shè)有螺栓部分，其螺栓部分擰進調(diào)節(jié)套筒一側(cè)螺孔中，螺桿擰進調(diào)節(jié)套筒的另一側(cè)螺孔中，澆鑄接頭螺紋連接在螺桿上并以銷釘鎖住。
上述的熱鑄錨固錨具的密封套筒、密封絲堵，并在其中加入密封圈后再灌入密封料。
本實用新型具有抗拉強度大、彈性模量大、防腐蝕、架設(shè)施工便利、安裝方便等優(yōu)點，它作為彩化安全受力構(gòu)件，可廣泛應(yīng)用于橋梁建設(shè)、體育場館、會展中心、機場、休閑娛樂場所建設(shè)等。


圖1為索體斷面示意圖。
圖2為具有開式澆鑄接頭的熱鑄錨固錨具結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為具有閉式澆鑄接頭的熱鑄錨固錨具結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為具有張拉調(diào)節(jié)螺桿的熱鑄錨固錨具結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為具有張拉調(diào)節(jié)套筒的熱鑄錨固錨具結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為具有單耳接頭張拉調(diào)節(jié)的熱鑄錨固錨具結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為冷鑄鐓頭錨具結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8為冷鑄擠壓錨具結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
一種安全纜索，是精確下料后的索體1在其兩端加裝錨具構(gòu)成。所述的索體1是多根高強度鋼絲2采用同心絞合方式一次扭絞成型，絞合角為4°，所述的鋼絲斷面呈缺角六邊型緊密排列的鋼絲束。為熱鍍鋅耐腐蝕高強度直徑Φ7mm的鋼絲，其抗拉強度為1690Mpa；還為冷拔后又在恒定張力狀態(tài)下經(jīng)回火處理以消除冷拔產(chǎn)生的不均勻內(nèi)應(yīng)力而達到的低松弛II級。扭絞后的鋼絲束外面繞包設(shè)高強度復(fù)合纖維包帶3，包帶3外層為黑色PE(熱擠高密度聚乙烯)防護層4，黑色PE層4外面為彩色PE層5。所述的加裝索體1兩端的錨具，按與索體1的錨固方式分為熱鑄錨固錨具和冷鑄固錨具兩種，所述的索體1兩端的冷熱鑄錨固錨具，結(jié)構(gòu)相同。
安全纜索中錨具實施例實施例一具有開式澆鑄接頭的熱鑄錨固錨具，包括開式澆鑄接頭6、巴氏合金7、密封套筒8、密封圈9、密封絲堵10、熱縮管11、銷軸12及開口銷13。將索體1的端頭鋼絲束裝入開式澆鑄接頭6端設(shè)定的位置，熔化的巴氏合金7從澆鑄接頭6開口端鑄入，冷卻后索體1的端頭被固定連接在開式澆鑄接頭6上，密封套筒8套裝索體1上，其兩端的內(nèi)孔均設(shè)有螺紋，其中一端以螺紋連接在開式澆鑄接頭6上，密封圈9裝設(shè)在密封套筒8內(nèi)，其內(nèi)圈與索體1緊密密封，套裝在索體1上的密封絲堵10螺紋連接在密封套筒8的另一端，熱縮管11蓋封在密封套筒8與密封絲堵10和密封絲堵10與索體的連接部位，銷軸12裝配在開式澆鑄接頭6的開口端，開口銷13穿在銷軸12的銷孔內(nèi)。構(gòu)成具有開式澆鑄接頭的熱鑄錨固錨具(見圖2)。
實施例二具有閉式澆鑄接頭的熱鑄錨固錨具，實施例二與實施例一在結(jié)構(gòu)上基本相同，其不同之處在于開式澆鑄接頭6由閉式澆鑄接頭14替代(見圖3)。
實施例三具有張拉調(diào)節(jié)螺桿的熱鑄錨固錨具，包括開式接頭15、調(diào)節(jié)螺桿16、連接筒17、澆鑄接頭18。調(diào)節(jié)螺桿16設(shè)有螺紋端和擋環(huán)19，螺紋端擰進開式接頭15內(nèi)孔所設(shè)的螺紋中，擋環(huán)19轉(zhuǎn)動連接在連接筒17內(nèi)，索體1的端頭鋼絲束裝入澆鑄接頭18上，澆鑄接頭18由螺紋連接在連接筒17上，由銷釘20鎖住松動，其他結(jié)構(gòu)與實施例一相同(見圖4)。
實施例四具有張拉調(diào)節(jié)套筒的熱鑄錨固錨具，包括開式接頭21、調(diào)節(jié)套筒22、螺桿23。開式接頭21設(shè)有螺桿部分，其螺桿部分擰進調(diào)節(jié)套筒22一側(cè)螺孔中，螺桿23擰進調(diào)節(jié)套筒22的另一側(cè)螺孔中，澆鑄接頭18螺紋連接在螺桿23上并以銷釘20鎖住松動，其他結(jié)構(gòu)與實施例一相同(見圖5)。
實施例五具有單耳接頭張拉調(diào)節(jié)的熱鑄錨固錨具，實施例五與實施例四不同之處在于開式接頭21由單耳接頭24替代，其他結(jié)構(gòu)與實施例四相同(見圖6)。
實施例六冷鑄鐓頭錨具，包括錨杯25、螺母26、冷鑄料27、上連接筒28、約束圈29、下連接筒30、密封31、擋圈32、密封絲堵10、熱縮管11、鐓頭板33。錨杯25外圓設(shè)有螺紋，張拉纜索的螺母26裝在錨杯25上，上連接筒28螺紋連接在錨杯25下端，下連接筒30螺紋連接在上連接筒28下端，約束圈29裝設(shè)在下連接筒30的筒內(nèi)上端，索體1的端頭絲束穿入下連接筒30，絲束經(jīng)約束圈29、上連接筒28、錨杯25，穿過鐓頭板33所設(shè)孔，密封31裝在擋圈32中，所述的擋圈32套裝索體1并裝設(shè)在下連接筒30內(nèi)下部的設(shè)定位置，套裝在索體1上的密封絲堵10螺紋連接在下連接筒30下端，熱縮管11蓋封在下連接筒30與密封絲堵10和密封絲堵10與索體1的連接處，從錨杯25的杯口鑄入環(huán)氧樹脂的冷鑄料27密封并固定索體1端頭絲束(見圖7)。
實施例七冷鑄擠壓錨具，實施例七與實施例六不同之處在于索體1的端頭絲束被鐓頭固定連接在與錨杯25所設(shè)的一組壓制鋼管34上，其他結(jié)構(gòu)與實施例六相同(見圖8)。
所述構(gòu)成錨具的零部件均要表面防護處理，承重件須熱處理探傷不許有內(nèi)部缺陷。
所述的索體兩端加裝冷、熱錨具后，進行預(yù)張拉或反頂，最后以成盤、成圈方式包裝。
權(quán)利要求1.一種安全纜索，由精確下料后的索體(1)和在其兩端加裝結(jié)構(gòu)上相同的錨具構(gòu)成，錨具可為熱鑄錨固錨具，也可為冷鑄錨固錨具，其特征在于所述的索體(1)是多根高強度鋼絲(2)采用同心絞合方式一次扭絞成型，絞合角為2～4°，斷面呈六邊型或缺角六邊型緊密排列的鋼絲束，鋼絲束外面繞包高強度復(fù)合纖維包帶(3)，復(fù)合纖維包帶(3)外層為熱擠高密度聚乙烯防護層(4)，防護層(4)外層為聚乙烯彩化層(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全纜索，其特征在于所述的索體兩端熱鑄錨固錨具，包括開式澆鑄接頭(6)、巴氏合金(7)、密封套筒(8)、密封圈(9)、密封絲堵(10)、熱縮管(11)，索體(1)端頭的鋼絲束裝入開式澆鑄接頭(6)一端的設(shè)定位置，以熱鑄巴氏合金(7)固定連接在開式澆鑄接頭(6)上，密封套筒(8)套裝索體(1)上，其兩端的內(nèi)孔均設(shè)有螺紋，其中一端以螺紋連接在開式澆鑄接頭(6)上，密封圈(9)裝設(shè)在密封套筒(8)內(nèi)，其內(nèi)圈與索體(1)緊密密封，套裝在索體(1)上的密封絲堵(10)以螺紋連接在密封套筒(8)的另一端，熱縮管(11)蓋封在密封套筒(8)與密封絲堵(10)和密封絲堵(10)與索體(1)的連接部位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全纜索，其特征在于所述的索體兩端冷鑄錨固錨具，在結(jié)構(gòu)上相同，包括錨杯(25)、螺母(26)、冷鑄料(27)、上連接筒(28)、約束圈(29)、下連接筒(30)、密封(31)、擋圈(32)、密封絲堵(10)、熱縮管(11)、鐓頭板(33)，錨杯(25)外圓設(shè)有螺紋，張拉纜索的螺母(26)擰裝在錨杯(25)上，上連接筒(28)螺紋連接在錨杯(25)下端，下連接筒螺紋連接在上連接筒(28)下端，約束圈(29)裝設(shè)在下連接筒(30)的筒內(nèi)上端，索體(1)的端頭絲束穿入下連接筒(30)，經(jīng)約束圈(29)、上連接筒(28)、錨杯(25)，穿過鐓頭板(33)設(shè)定的一組孔，絲束被鐓頭固定連接在鐓頭板(33)上，密封(31)裝在擋圈(32)中，所述的擋圈(32)套裝索體(1)并裝設(shè)在下連接筒(30)內(nèi)下部的設(shè)定位置，套裝在索體(1)上的密封絲堵(10)螺紋連接在下連接筒(30)下端，熱縮管(11)蓋封在下連接筒(30)與密封絲堵(10)和密封絲堵(10)與索體(1)的連接處，從錨杯(25)的杯口鑄入冷鑄料(27)密封并固定索體(1)端頭絲束。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全纜索，其特征在于所述的鋼絲(2)為熱鍍鋅耐腐蝕高強度直徑Φ5mm和直徑Φ7mm兩種的鋼絲，其抗拉強度≥1670Mpa，低松弛II級。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全纜索，其特征在于所述的熱鑄錨固錨具可為具有張拉調(diào)節(jié)螺桿的熱鑄錨固錨具，包括開式接頭(15)、調(diào)節(jié)螺桿(16)、連接筒(17)、澆鑄接頭(18)，調(diào)節(jié)螺桿(16)設(shè)有螺紋端和擋環(huán)(19)，螺紋端擰進開式接頭(15)內(nèi)孔所設(shè)的螺紋中，擋環(huán)(19)轉(zhuǎn)動連接在連接筒(17)內(nèi)，索體(1)的端頭鋼絲束裝入澆鑄接頭(18)，以熱鑄巴氏合金(7)固定在澆鑄接頭(18)上，澆鑄接頭(18)螺紋連接在連接筒(17)上，由銷釘(20)鎖住松動。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全纜索，其特征在于所述的熱鑄錨固錨具為具有張拉調(diào)節(jié)套筒的熱鑄錨固錨具，包括開式接頭(21)、調(diào)節(jié)套筒(22)、螺桿(23)、澆鑄接頭(18)，開式接頭(21)設(shè)有螺栓部分，其螺栓部分擰進調(diào)節(jié)套筒(22)一側(cè)螺孔中，螺桿(23)擰進調(diào)節(jié)套筒(22)的另一側(cè)螺孔中，澆鑄接頭(18)螺紋連接在螺桿(23)上并以銷釘(20)鎖住松動。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全纜索，其特征在于所述的熱鑄錨固錨具的密封套筒(8)、密封絲堵(10)連接后，并在其中加入密封圈(9)還灌入密封料。
專利摘要一種安全纜索，由精確下料后的索體和在其兩端加裝結(jié)構(gòu)上相同的錨具構(gòu)成，錨具可為熱鑄錨固錨具，也可為冷鑄錨固錨具，其特點是所述的索體是多根高強度鋼絲采用同心絞合方式一次扭絞成型，絞合角為2°～4°，斷面呈六邊型或缺角六邊型緊密排列的鋼絲束，鋼絲束外面繞包高強度復(fù)合纖維包帶，復(fù)合纖維包帶外層為熱擠高密度聚乙烯防護層，防護層外層為聚乙烯彩化層。本實用新型的纜索具有抗拉強度大、彈性模量大、防護性能好、架設(shè)施工便利、能卷繞運輸?shù)葍?yōu)點，可廣泛用于各種體育場館、橋梁、會展中心、機場、休閑娛樂場所建設(shè)等。
文檔編號D07B1/00GK2635725SQ03238149
公開日2004年8月25日 申請日期2003年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月10日
發(fā)明者袁國東 申請人:袁國東