2000MPa耐久型公鐵兩用斜拉橋平行鋼絲斜拉索的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型設(shè)及斜拉橋的斜拉索結(jié)構(gòu)，尤其設(shè)及一種高強(qiáng)度、更耐久的公鐵兩用 斜拉橋的斜拉索結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 公鐵兩用斜拉橋的特點：鐵路橋相對公路橋來說，由于列車運行速度高，形成的沖 擊動載荷較大、應(yīng)力幅高，再和公路橋的特點疊加，促使公鐵兩用橋用斜拉索需滿足：高強(qiáng) 度、高動載荷、高應(yīng)力幅和耐久等要求。
[0003] 而目前公路斜拉橋、拱橋等橋型中使用的斜拉索結(jié)構(gòu)，是在鍛鋒鋼絲外先纏繞一 層高強(qiáng)聚醋纖維帶，再在高強(qiáng)聚醋纖維帶外被覆一層高密度聚乙締（皿PE)護(hù)套，兩端裝配 國家標(biāo)準(zhǔn)錯具。運種斜拉索結(jié)構(gòu)滿足不了公鐵兩用斜拉橋的特點，制約了斜拉索在該領(lǐng)域 的應(yīng)用。 【實用新型內(nèi)容】
[0004] 本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)提供一種斜拉索結(jié)構(gòu)，提高 錯具的強(qiáng)度和防滲漏性能，再配合2000MPa抗拉強(qiáng)度的鋼絲，獲得一種高強(qiáng)度、高動載荷、 局應(yīng)力幅的耐久型斜拉索。
[0005] 本實用新型解決上述問題所采用的技術(shù)方案為：一種2000MPa耐久型公鐵兩用斜 拉橋平行鋼絲斜拉索，包括錯杯、連接筒和索體，所述連接筒連接在錯杯前端，所述索體穿 過所述連接筒固定于所述錯杯內(nèi)，所述錯杯內(nèi)腔成型有由外向內(nèi)逐漸擴(kuò)大的錐形腔，所述 錐形腔的入口處設(shè)置有彎曲限制環(huán)，所述索體內(nèi)的鋼絲束經(jīng)由該彎曲限制環(huán)于所述錐形腔 內(nèi)發(fā)散布置。
[0006] 優(yōu)選地，所述彎曲限制環(huán)為酪醒樹脂一體成型件，采用壓力模具壓制一次成型，使 彎曲限制環(huán)各徑向角度性能均勻，確保錐形腔內(nèi)鋼絲束產(chǎn)生均勻的彎曲應(yīng)力。
[0007] 進(jìn)一步地，所述彎曲限制環(huán)的軸向長度為30~60mm，優(yōu)選40mm，徑向厚度為15~ 25mm，優(yōu)選20mm。由于受到錯杯內(nèi)部空間的限制，彎曲限制環(huán)要同時具備結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和柔性變 形的能力，軸向長度過短鋼絲束容易磨損破壞，過長又會限制鋼絲內(nèi)應(yīng)力的釋放，反而更容 易發(fā)生破壞；另外，彎曲限制環(huán)的徑向厚度也很關(guān)鍵，過薄滿足不了要求，過厚會給錯杯內(nèi) 的密封帶來困難。
[0008] 優(yōu)選地，所述錯杯的前端成型有凸臺，所述錯杯外徑大于所述凸臺外徑，所述連接 筒與所述凸臺內(nèi)外套接，該結(jié)構(gòu)解決了錯杯與連接筒接縫處容易滲水的問題，有助加強(qiáng)斜 拉索的防腐蝕性能，延長使用壽命。
[0009] 較好的是，所述凸臺與錯杯間的過渡臺階為圓角型，圓角半徑為5~10mm，W提高 錯杯的抗疲勞強(qiáng)度。
[0010] 本實用新型的另一關(guān)鍵設(shè)置是，所述彎曲限制環(huán)的設(shè)置位置對應(yīng)于所述凸臺與錯 杯的過渡，彎曲限制環(huán)的作用不僅僅限于限位，凸臺的設(shè)置延長了錐形腔前端入口索體的 引伸長度，配合彎曲限制環(huán)柔性變形的能力，改善了索體內(nèi)鋼絲彎折部分微動疲勞磨損，從 而實現(xiàn)了錯具受力關(guān)鍵部位的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，使?jié)M足公鐵斜拉橋用斜拉索動載負(fù)荷大、應(yīng)力幅 高的使用要求。
[0011] 為了進(jìn)一步提高索體的使用壽命、避免過早腐蝕老化，所述索體由內(nèi)向外包括鋼 絲束、包覆于所述鋼絲束外層的聚醋帶、內(nèi)層聚乙締護(hù)套和外層聚乙締護(hù)套。
[0012] 優(yōu)選地，組成所述鋼絲束的鋼絲是采用直徑14mm盤條經(jīng)連續(xù)若干道拉拔后直接 成型的7mm鋼絲，經(jīng)測試，該鋼絲的抗拉強(qiáng)度達(dá)到了 2000MPa，屈服強(qiáng)度大于1790MPa,彈性 模量介于1. 95~2. 10XIO5MPa,鋼絲的扭轉(zhuǎn)性能指標(biāo)不低于12次，鋼絲的強(qiáng)度更高。
[0013] 進(jìn)一步地，為了提高索體中鋼絲的耐腐蝕性能，所述鋼絲外層鍛有鋒侶鍛層，鋒侶 合金鍛層侶含量不低于4. 2%，鍛層密度不小于300g/m2,鍛層的均勻性指標(biāo)為硫酸銅浸泡次 數(shù)不小于4次，每次60秒。
[0014] 一般地，所述連接筒及凸臺內(nèi)填充有密封填料，所述錐形腔內(nèi)填充有錯固填料。
[0015] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于：本實用新型采用的錯杯前端成型為凸 臺，形成變徑式的斜拉索錯具結(jié)構(gòu)，凸臺和錯杯內(nèi)的錐形腔構(gòu)成索體內(nèi)鋼絲的彎曲變形容 腔，所設(shè)置的彎曲限制環(huán)，材質(zhì)為耐高溫酪醒樹脂，滿足500°cW上高溫使用要求，同時具備 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和柔性變形的能力，安裝在凸臺和錐形腔入口過渡處，索體的鋼絲通過彎曲限制 環(huán)導(dǎo)向，一方面避免了鋼絲直接與錯杯間剛性接觸，防止局部受損，另一方面，改善了鋼絲 彎折部位的微動疲勞磨損，提高斜拉索的抗彎曲疲勞性能，能夠完全滿足公鐵兩用斜拉橋 斜拉索動載荷較大、應(yīng)力幅高的使用要求。
【附圖說明】
[0016] 圖1為本實用新型實施例中斜拉索結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖2為圖1中A部放大圖；
[0018] 圖3為本實用新型實施例中索體的界面結(jié)構(gòu)示圖。
【具體實施方式】
[0019] W下結(jié)合附圖實施例對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0020] 如圖1和2所示，本實施例中的斜拉索結(jié)構(gòu)，包括錯杯1、錯圈5、連接筒3和索體 4,錯杯1的前端成型有凸臺2,錯杯1和凸臺2為一體件，錯杯1外徑大于凸臺2外徑，形成 變徑結(jié)構(gòu)，凸臺2與錯杯1間的過渡臺階為大圓角型，圓角半徑為5~10mm，連接筒3與凸 臺2內(nèi)外套接，從而能夠有效防止連接筒3與錯杯1連接處雨水滲入誘發(fā)腐蝕。錯杯1內(nèi) 形成由外向內(nèi)逐漸擴(kuò)大的錐形腔A，錐形腔A的入口與凸臺2內(nèi)的直通道B銜接，且在銜接 處設(shè)置有彎曲限制環(huán)6，索體4內(nèi)的鋼絲束穿過凸臺2內(nèi)的直通道B經(jīng)由該彎曲限制環(huán)6 于錐形腔A內(nèi)發(fā)散布置，連接筒3及直通道B內(nèi)填充有密封填料，錐形腔A內(nèi)填充有錯固填 料。
[0021] 上述彎曲限制環(huán)6為酪醒樹脂一體成型件，采用壓力模具壓制一次成型，其軸向 長度為40mm，徑向厚度為20mm。
[0022] 如圖3,上述索體4由內(nèi)向外包括正六邊形的鋼絲束4. 1、包覆于鋼絲束4. 1外層 的強(qiáng)度聚醋帶4. 2、內(nèi)層聚乙締護(hù)套4. 3和外層聚乙締護(hù)套4. 4。構(gòu)成鋼絲束4. 1的鋼絲是 采用直徑14mm盤條經(jīng)連續(xù)九道拉拔后直接成型的7mm鋼絲，鋼絲的性能見表1。鋼絲外層 鍛有鋒侶鍛層，鍛層中侶含量不低于4. 2%，鍛層密度不小于300g/m2,鍛層的均勻性指標(biāo)為 硫酸銅浸泡次數(shù)不小于4次，每次60秒。
[0023]表1
[0025] 上述結(jié)構(gòu)的斜拉索具有強(qiáng)度高、使用耐久的優(yōu)點，尤其是通過優(yōu)化錯具構(gòu)造，對應(yīng) 索體在錯具內(nèi)的彎折部位設(shè)置柔性彎曲限制環(huán)，一方面避免了鋼絲直接與錯杯間剛性接 觸，防止局部受損，另一方面，改善了鋼絲彎折部位的微動疲勞磨損，能夠滿足公鐵兩用斜 拉橋斜拉索動載荷較大、應(yīng)力幅高的使用要求。
【主權(quán)項】
1. 一種2000MPa耐久型公鐵兩用斜拉橋平行鋼絲斜拉索，包括錨杯、連接筒和索體，所 述連接筒連接在錨杯前端，所述索體穿過所述連接筒固定于所述錨杯內(nèi)，其特征在于：所述 錨杯內(nèi)成型有由外向內(nèi)逐漸擴(kuò)大的錐形腔，所述錐形腔的入口處設(shè)置有彎曲限制環(huán)，所述 索體內(nèi)的鋼絲束經(jīng)由該彎曲限制環(huán)于所述錐形腔內(nèi)發(fā)散布置。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的2000MPa耐久型公鐵兩用斜拉橋平行鋼絲斜拉索，其特征在 于：所述彎曲限制環(huán)為酚醛樹脂一體成型件。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的2000MPa耐久型公鐵兩用斜拉橋平行鋼絲斜拉索，其特征在 于：所述彎曲限制環(huán)的軸向長度為30~60mm，徑向厚度為15~25mm〇4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的2000MPa耐久型公鐵兩用斜拉橋平行鋼絲斜拉索，其特征在 于：所述錨杯的前端成型有凸臺，所述錨杯外徑大于所述凸臺外徑，所述連接筒與所述凸臺 內(nèi)外套接。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的2000MPa耐久型公鐵兩用斜拉橋平行鋼絲斜拉索，其特征在 于：所述凸臺與錨杯間的過渡臺階為圓角型，圓角半徑為5~10_。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的2000MPa耐久型公鐵兩用斜拉橋平行鋼絲斜拉索，其特征在 于：所述彎曲限制環(huán)的設(shè)置位置對應(yīng)于所述凸臺與錨杯的過渡處。7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的2000MPa耐久型公鐵兩用斜拉橋平行鋼 絲斜拉索，其特征在于：所述索體由內(nèi)向外包括鋼絲束、包覆于所述鋼絲束外層的聚酯帶、 內(nèi)層聚乙烯護(hù)套和外層聚乙烯護(hù)套。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的2000MPa耐久型公鐵兩用斜拉橋平行鋼絲斜拉索，其特征在 于：組成所述鋼絲束的鋼絲是采用直徑14mm盤條經(jīng)連續(xù)若干道拉拔后直接成型的7mm鋼 絲。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的2000MPa耐久型公鐵兩用斜拉橋平行鋼絲斜拉索，其特征在 于：所述鋼絲外層鍍有鋅鋁鍍層。10. 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的2000MPa耐久型公鐵兩用斜拉橋平行鋼絲斜拉索，其特 征在于：所述連接筒或凸臺內(nèi)填充有密封填料，所述錐形腔內(nèi)填充有錨固填料。
【專利摘要】本實用新型涉及2000MPa耐久型公鐵兩用斜拉橋平行鋼絲斜拉索，包括錨杯、連接筒和索體，連接筒連接在錨杯前端，索體穿過連接筒固定于所述錨杯內(nèi)，錨杯內(nèi)腔成型有由外向內(nèi)逐漸擴(kuò)大的錐形腔，錐形腔的入口處設(shè)置有彎曲限制環(huán)，索體內(nèi)的鋼絲束經(jīng)由該彎曲限制環(huán)于錐形腔內(nèi)發(fā)散布置。具有強(qiáng)度高、使用耐久的優(yōu)點，尤其是通過優(yōu)化錨具構(gòu)造，對應(yīng)索體在錨具內(nèi)的彎折部位設(shè)置柔性彎曲限制環(huán)，一方面避免了鋼絲直接與錨杯間剛性接觸，防止局部受損，另一方面，改善了鋼絲彎折部位的微動疲勞磨損，能夠滿足公鐵兩用斜拉橋斜拉索動載荷較大、應(yīng)力幅高的使用要求。
【IPC分類】E01D19/16
【公開號】CN204919336
【申請?zhí)枴緾N201520665890
【發(fā)明人】趙軍, 薛花娟, 周祝兵, 吳瓊, 黃可彬, 朱曉雄, 強(qiáng)強(qiáng)
【申請人】江蘇法爾勝纜索有限公司, 江蘇法爾勝股份有限公司, 江蘇法爾勝技術(shù)開發(fā)中心有限公司, 江蘇東綱金屬制品有限公司, 中國鐵路總公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年8月31日