一種新型防腐拉索的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種新型防腐拉索，用以增強吊桿拱橋、斜拉橋或懸索橋中拉索結(jié)構(gòu)的抗腐蝕，其包括：平行鋼絲束或鋼絞線束和包覆在平行鋼絲束或鋼絞線束外周部分區(qū)域的活性炭纖維層，平行鋼絲束或鋼絞線束上設(shè)置陰極接入點；還包括：參比電極和直流電源，參比電極設(shè)置絕緣，其安裝在平行鋼絲束或鋼絞線束的外側(cè)；直流電源的一端分別與活性炭纖維層上的多塊導電部相連接，其相對的另一端連接在陰極接入點上；其中：平行鋼絲束或鋼絞線束上設(shè)置電位測試點，參比電極接連在電位測試點上。實施本實用新型的新型防腐拉索，能夠增強對橋梁拉索銹蝕的抑制，消除銹蝕對拉索使用壽命的影響，可以大幅提高目前拉索的使用壽命。
【專利說明】一種新型防腐拉索【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及橋梁施工領(lǐng)域，尤其涉及一種新型防腐拉索。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，索結(jié)構(gòu)橋梁在大型橋梁中占有相當大的比例，是跨越大江、海峽橋梁項目不可或缺的橋型，有時甚至是唯一合理的結(jié)構(gòu)。橋梁拉索，作為索結(jié)構(gòu)橋梁上的關(guān)鍵構(gòu)件，其可靠性、耐久性，關(guān)系到橋梁整體的安全。近年來的斷索事例表明，拉索的耐久性問題并未能得到有效解決，斷索毀橋的危險并沒有排除?，F(xiàn)有橋梁拉索的壽命，迄今的統(tǒng)計值一般為3至16年，很少超過20年。即便有近年的技術(shù)改進，也還無法實現(xiàn)拉索壽命與橋梁的設(shè)計壽命相同。橋梁拉索破斷的根本原因，是應力腐蝕與腐蝕疲勞。
[0003]從橋梁拉索失效的機制來看，主要是由于介質(zhì)腐蝕和外界荷載的共同作用引起的，即應力腐蝕、疲勞腐蝕和機械疲勞共同耦合作用下引起的破斷。由于腐蝕的存在是偶然性的，應力腐蝕、疲勞腐蝕和機械疲勞的耦合作用引起的橋梁拉索承載能力的損失通過分析的方法很難確定，因此造成對于橋梁拉索使用壽命預測不準確。目前的檢測手段對于吊桿的盲區(qū)無法準確檢測，工程中通常是在吊桿使用3~15年后就整體更換，造成較大的經(jīng)濟損失。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種新型防腐拉索，能夠增強對橋梁拉索銹蝕的抑制，消除銹蝕對拉索使用壽命的影響，可以大幅提高目前拉索的使用壽命。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型的實施例提供了一種新型防腐拉索，用以增強吊桿拱橋、斜拉橋或懸索橋中拉索結(jié)構(gòu)的抗腐蝕，其包括:平行鋼絲束或鋼絞線束和包覆在平行鋼絲束或鋼絞線束外周部分區(qū)域的`活性炭纖維層，平行鋼絲束或鋼絞線束上設(shè)置陰極接入點；新型防腐拉索還包括:參比電極和用于提供持續(xù)、穩(wěn)定電壓或電流的直流電源，參比電極設(shè)置絕緣，其安裝在平行鋼絲束或鋼絞線束的外側(cè)；直流電源的一端分別與活性炭纖維層上的多塊導電部相連接，其相對的另一端連接在陰極接入點上；其中:平行鋼絲束或鋼絞線束上設(shè)置電位測試點，參比電極接連在電位測試點上。
[0006]其中，活性炭纖維層至少包括粘接部和導電部，粘接部和導電部設(shè)置交替間隔連接。
[0007]其中，直流電源施加直流電分別在活性炭纖維層和陰極接入點上，活性炭纖維層分別與陰極接入點間通過導電部形成導電回路。
[0008]其中，活性炭纖維層的外層擠壓設(shè)有護套。
[0009]本實用新型所提供的新型防腐拉索，由于外加直流電分別施加在拉索上具有的活性炭纖維層和陰極接入點上，活性炭纖維層分別與陰極接入點間通過導電部形成導電回路，活性炭纖維布上的導電部作為輔助陽極發(fā)生電化學反應，產(chǎn)生電子，電子在外接電源的電勢能作用下，流向鋼絞線上陰極接入點，該導電回路使拉索產(chǎn)生陰極極化，增強了對橋梁拉索銹蝕的抑制，消除銹蝕對拉索使用壽命的影響，可以大幅提高目前拉索的使用壽命O
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0011]圖1是本實用新型實施例的新型防腐拉索的構(gòu)造示意圖；
[0012]圖2是本實用新型實施例的新型防腐拉索的連接結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0013]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0014]結(jié)合參見圖1-圖2所示，為本實用新型防腐拉索的實施例一。
[0015]本實用新型公開了一種新型防腐拉索，包括:平行鋼絲束或鋼絞線束I和包覆在所述平行鋼絲束或鋼絞線束I外周部分區(qū)域的活性炭纖維層2，所述活性炭纖維層2至少包括粘接部21和導電部22，所述粘接部21和所述導電部22設(shè)置交替間隔連接，所述平行鋼絲束或鋼絞線束I上設(shè)置陰極接入點3.[0016]活性炭纖維層2是包含有粘接部21和導電部22的一整塊布體，呈條狀纏裹在鋼絞線束I的外周，中間位置為粘接部22，兩邊位置為導電部22，導電部22無膠基活性炭纖維布，粘接部位有膠基活性炭纖維布，其上的粘接部21和導電部22設(shè)置交替間隔連接，粘接部21和導電部22均呈條狀，且粘接部21的面積較大于導電部22的面積。具體實施時，活性炭纖維層2能夠通過其上較大面積的粘接部21粘接在平行鋼絲束或鋼絞線束I的外周，而其上的導電部22作為輔助陽極主要起到提供電子的作用，請參見如圖1所示的粘接部21,以及分別設(shè)置在粘接部21兩側(cè)的導電部22。
[0017]導電部22設(shè)置在平行鋼絲束或鋼絞線束I的外周，其布置呈條狀，纏裹在鋼絞線束I的外周，在外接直流電源的作用下，導電部22作為輔助陽極提供電子，同時導電部22是電的良導體，使活性炭纖維層2在滿足相應的導電條件時形成穩(wěn)定的電回路，使鋼絞線的陰極接入點發(fā)生陰極極化，從而起到抑制銹蝕的作用。
[0018]所述新型防腐拉索還包括:用于提供持續(xù)、穩(wěn)定電壓或電流的直流電源4，所述直流電源4的一端分別與所述活性炭纖維層2上的多塊導電部22相連接，其相對的另一端連接在所述陰極接入點3上。所設(shè)置的活性炭纖維層2可以通過上述導電部22與拉索間形成電回路，具體結(jié)構(gòu)下述說明。
[0019]以下以一根包覆有活性炭纖維層2的平行鋼絲束或鋼絞線束I為例，說明本實用新型具有防腐功能拉索的結(jié)構(gòu)。平行鋼絲束或鋼絞線束I的端部設(shè)置有陰極接入點3，直流電源4的兩端分別與活性炭纖維層2上的多塊導電部22和陰極接入點3相連接。[0020]如圖2所示，直流電源4要求能夠長期、持續(xù)的提供穩(wěn)定的電壓或電流，實際工作中常使用恒電位儀和變壓整流器。恒電位儀的輸出電流、輸出電壓可以根據(jù)使用條件、被保護拉索結(jié)構(gòu)所需的電流和保護系統(tǒng)回路的電阻進行計算確定。由于活性炭纖維層2上設(shè)有導電部22，活性炭纖維層2分別與陰極接入點3間通過導電部22形成導電回路。通過在活性炭纖維層2的表面發(fā)生電化學反應，不斷地向陰極接入點3提供電子?；钚蕴坷w維層2的導電部22在具體實施中，需要具有電化學惰性，陽極極化率低，損耗少等特性。本實施例中，導電部22采用無膠基活性炭纖維布作為制作材料。
[0021]進一步的，由于直流電源4可對平行鋼絲束或鋼絞線束I和導電部22施加一定的直流電流，導電部22的表面將發(fā)生電化學反應，使其能夠不斷的向平行鋼絲束或鋼絞線束I的陰極接入點3提供電子，從而使平行鋼絲束或鋼絞線束I產(chǎn)生陰極極化。當平行鋼絲束或鋼絞線束I的陰極接入點3的電位負于某一電位值時，腐蝕的陽極溶解過程就會得到有效抑制，進而實現(xiàn)對橋梁拉索銹蝕的抑制，可以大幅提高目前拉索的使用壽命，去除了銹蝕對拉索使用壽命的影響，使拉索的壽命計算成為可能，經(jīng)濟效益和社會效益顯著。
[0022]進一步的，本實用新型防腐拉索的另一種實施方式中，拉索結(jié)構(gòu)還包括參比電極5，參比電極5接連在活性炭纖維層2的電位測試點(圖未示)上。參比電極5是用來測量平行鋼絲束或鋼絞線束I上電位測試點保護電位的設(shè)備，通過設(shè)置參比電極5可以監(jiān)測平行鋼絲束或鋼絞線束I上的保護電位是否達到了設(shè)計要求。具體實施時，參比電極5具有極化小、穩(wěn)定性好、不易損壞、使用壽命長等特性。具體實施時，參比電極5要求具有絕緣性能，參比電極5在干燥狀態(tài)下，其具有的電極體或?qū)щ姉U與電極水密罩或填料函間的絕緣電阻應大于IM Ω，且具有較好的水密性能，能夠防止雨水侵入。
[0023]優(yōu)選的，參比電極5被安裝在平行鋼絲束或鋼絞線束I的外側(cè)，便于更換。參比電極5能夠長期準確、可靠地測量拉索各部分的保護電位，以保證各個部分的保護效果。
[0024]優(yōu)選的，參比電極5由銀、氯化銀和鈦中的一種或多種材料制成。采用銀或氯化銀材料制成的參比電極5的使用壽命更長，能夠滿足設(shè)計使用年限的要求。
[0025]在上述新型防腐拉索的其他實施方式中:拉索結(jié)構(gòu)還包括擠壓在活性炭纖維層2外層的護套6，護套6可以保持活性炭纖維層2及參比電極5的絕緣性，方便接線管理，避免發(fā)生因接線混亂引起電路短路、線體老化等問題的發(fā)生。此外，也可按照以下方式在吊桿拱橋、斜拉橋或懸索橋中全部或部分的平行鋼絲束或鋼絞線束I上進行實施，例如:對于拉索構(gòu)件長度較長的情況，可以分段包覆活性炭纖維層2，實施分段極化。
[0026]實施本實用新型實施例的新型防腐拉索，由于外加直流電分別施加在活性炭纖維層和陰極接入點上，活性炭纖維層分別與陰極接入點間通過導電部形成導電回路，該導電回路在拉索上產(chǎn)生了陰極極化，增強了對橋梁拉索銹蝕的抑制，消除銹蝕對拉索使用壽命的影響，可以大幅提高目前拉索的使用壽命。
【權(quán)利要求】
1.一種新型防腐拉索，用以增強吊桿拱橋、斜拉橋或懸索橋中拉索結(jié)構(gòu)的抗腐蝕，其特征在于，包括:平行鋼絲束或鋼絞線束和包覆在所述平行鋼絲束或鋼絞線束外周部分區(qū)域的活性炭纖維層，所述平行鋼絲束或鋼絞線束上設(shè)置陰極接入點； 所述新型防腐拉索還包括:參比電極和用于提供持續(xù)、穩(wěn)定電壓或電流的直流電源，所述參比電極設(shè)置絕緣，其安裝在所述平行鋼絲束或鋼絞線束的外側(cè)；所述直流電源的一端分別與所述活性炭纖維層上的所述多塊導電部相連接，其相對的另一端連接在所述陰極接入點上；其中:所述平行鋼絲束或鋼絞線束上設(shè)置電位測試點，所述參比電極接連在所述電位測試點上。
2.如權(quán)利要求1所述的新型防腐拉索，其特征在于，所述活性炭纖維層至少包括粘接部和導電部，所述粘接部和所述導電部設(shè)置交替間隔連接。
3.如權(quán)利要求2所述的新型防腐拉索，其特征在于，所述直流電源施加直流電分別在所述活性炭纖維層和所述陰極接入點上，所述活性炭纖維層分別與所述陰極接入點間通過所述導電部形成導電回路。
4.如權(quán)利要求1所述的新型防腐拉索，其特征在于，所述活性炭纖維層的外層擠壓設(shè)有護套。
【文檔編號】C23F13/06GK203653701SQ201320791931
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月5日
【發(fā)明者】姜瑞娟, 于芳, 陳宜言 申請人:深圳市市政設(shè)計研究院有限公司