基于填充型环氧涂层钢绞线的智能挤压拉索
技术领域
本实用新型涉及一种工程结构拉索领域，特别是指一种基于填充型环氧涂层钢绞线的智能挤压拉索。
背景技术
目前，我国桥梁、火车站、高铁站、体育场馆、风电机组发电塔、钢结构索网结构绝大分是采用拉索作为拉力构件，拉索主要有夹片锚、冷铸锚、热铸锚拉索。但是在大型房屋建筑、工业厂房、公用建筑、钢拱桥、钢塔斜拉桥中，因结构尺寸及空间所限，要求采用外径较小的拉索锚头。传统的平行钢丝冷铸锚拉索、热铸锚拉索和钢绞线群锚拉索，因锚头尺寸大，难以实现该要求，且工程成本较高。
现有挤压锚拉索虽然锚头直径小，满足空间受限工程使用要求，但其锚固单元制作工艺复杂且不可靠，锚固套在受挤压过程中容易产生弯曲变形，影响使用。如专利申请号CN200999418Y，名称为“钢绞线整束挤压锚索拉索”发明专利，需要采用专用大吨位挤压设备和专用挤压模具对锚固套进行由外向内挤压。
现有的挤压拉索监测索力通常使用磁通量传感器、压力传感器、液压传感器来监测索力。磁通量传感器容易受到工程使用环境的影响，使用环境的电场或磁场和出厂标定时的电场或磁场不一样时会产生很大的偏差；压力传感器安装后，锚头体积变大，且制作成本较高；液压传感器的耐久性和稳定性差，无法做到长期、稳定、正确监测。
现有刻槽技术满足不了流水线生产，刻槽难度大，质量难以保证。
专利申请号201620893216.X（一种填充型环氧钢绞线挤压锚拉索）及专利申请号201610678984.8（一种钢绞线拉索及制作方法）需要将锚固套内的钢绞线的环氧层剥掉，实际操作难度大。
另外现有锚具的密封性也不足。
发明内容
本实用新型提供一种能长期、稳定、正确的监测索力，可不用剥掉锚固套内环氧钢绞线的环氧层；可以达到更好的密封效果且填充型环氧涂层钢绞线在受力过程中形成整体的基于填充型环氧涂层钢绞线的智能挤压拉索。
本实用新型是通过如下技术方案来实现的：一种基于填充型环氧涂层钢绞线的智能挤压拉索，包含索体、张拉端锚具、固定端锚具、环氧铁砂、液态防腐油，其中，张拉端锚具、固定端锚具都包含：端头密封盖、小锥套、锚固套、密封筒、密封圈、过渡套、热缩套；索体为填充型环氧钢绞线外挤HDPE护套构成，其主要技术特征是环氧钢绞线的边丝有一根是带凹槽的边丝，其凹槽在边丝全长范围内是直线型或螺旋线型，凹槽内植入光纤及光纤光栅传感器，密封筒距其下端1/3处设置螺纹孔，方便光纤及光纤光栅传感器引线的引出；
所述锚固套为单内孔多内锥结构，其内锥结构是重复式，由大内孔孔径经一定长度过渡到小内孔孔径再经一定长度过渡到大内孔孔径，如此循环，其大内孔孔径过渡到小孔孔径的长度是由小孔孔径过渡到大内孔孔径长度的4倍，增强锚固力，一是不用剥离填充型环氧涂层钢绞线环氧层；二是减小整个锚头外径。
所述密封筒内密封圈的外侧面有斜度，且斜度比密封筒的内斜度大10′。
所述进入锚固套段的填充型环氧涂层钢绞线不用被剥离环氧涂层，仅仅在端部打散，在每股填充型环氧涂层钢绞线的中心丝嵌入小锥套。
所述通过将放置在锚固套的钢绞线在端头打散，然后在锚固套内灌注环氧铁砂，将钢绞线和锚固套连接。
所述填充型环氧钢绞线端部的外层HDPE护套要剥离，外护套端部处于密封筒中部偏过渡套方向20mm,防止光纤及光纤光栅传感器引线被外护套触碰破断。
所述在锚固套与密封筒连接部位设置螺距为4的外螺纹。
所述方便光纤及光纤光栅传感器引线的引出的螺纹孔用中间带孔的橡胶塞封住。
所述环氧铁砂从锚固套端部退刀槽位置处灌注到锚固套与密封筒连接处，密封筒内的防腐液态油灌注到密封圈位置。
本实用新型解决了现有挤压拉索锚固套多内孔（孔数与锚固钢绞线根数相同）加工难度大的缺陷，提供一种基于填充型环氧涂层钢绞线挤压拉索用单孔多内锥锚固套，其加工方便，成品率达100%。
本实用新型还解决了现有挤压拉索制锚难、成本高的缺陷，提供一种基于填充型环氧涂层钢绞线挤压拉索，通过将放置在锚固套的钢绞线在端头打散，然后在锚固套内灌注环氧铁砂，将钢绞线和锚固套可靠连接起来。其中，环氧铁砂和填充型环氧涂层钢绞线在锚固套内形成一个整体，利用楔紧原理，填充型环氧涂层钢绞线在受力过程中，会越拉越紧，锚固套内的这个整体（环氧铁砂和填充型环氧涂层钢绞线粘结成一个整体）会给锚固套里的多内锥一个向外的挤压力。
本实用新型还解决了现有挤压拉索钢绞线受力不均引起的钢绞线滑移的问题，通过将等长的各股7丝钢绞线打散，往钢绞线中心丝端部敲入等长小锥套，使得钢绞线端部外径扩大到与锚固套内经同等大小，在锚固套内灌注环氧铁砂冷铸填料，环氧铁砂和钢绞线形成一个整体，防止钢绞线滑移。
本实用新型还解决了专利申请号201620893216.X（一种填充型环氧钢绞线挤压锚拉索）及专利申请号201610678984.8（一种钢绞线拉索及制作方法）需要将锚固套内的钢绞线的环氧层剥掉的缺陷，提供一种单孔多内锥锚固套，可不用剥掉锚固套内环氧钢绞线的环氧层。
本实用新型还解决了现有挤压拉索监测索力偏差大、不稳定、受使用环境影响大的缺陷，提供一种光纤及光纤光栅传感器监测索力的方法，通过光纤光栅解调仪解调分析植入钢绞线的智能边丝的布拉格光栅波长变化，来测定索力，由于光信号的传输不受环境影响，光纤及光纤传感器能长期、稳定、正确的监测索力。
本实用新型还解决了智能边丝刻槽困难的缺陷，目前很多专利都有提到在钢丝（或线材）上刻槽植入传感器，但是都没就如何刻槽这一难题解决掉。本实用新型提供一种钢丝刻槽技术，通过修改现有钢丝（或其它线材）拉丝模具结构，生产出在长度方向上带直线或螺旋线凹槽的钢丝（或其它线材），该技术可以实现工厂流水线大批量生产，能产生巨大的经济效益。
本实用新型还解决了锚具密封性不足的缺陷。本实用新型提供一种密封圈，其外侧面有斜度，且斜度比密封筒的内斜度大10′，可以达到更好的密封效果。
附图说明：
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为图1局部放大图。
具体实施方式：
图中，1-端头密封盖，2-生料带，3-小锥套，4-锚固套，5-环氧铁砂，6-螺纹孔，7-液态防腐油，8-密封筒，9-密封圈，10-过渡套，11-热缩套，12-索体，13-光纤及光纤光栅传感器，14-光纤及光纤光栅传感器引线。
如图1所示，基于填充型环氧涂层钢绞线的智能挤压拉索，包含索体、张拉端锚具、固定端锚具、环氧铁砂、液态防腐油、光纤及光纤光栅传感器。其中，张拉端锚具、固定端锚具都包含：端头密封盖、小锥套、锚固套、密封筒、密封圈、过渡套、热缩套；其中，密封筒距其下端1/3处设置M18的螺纹孔6，方便光纤及光纤光栅传感器引线14的引出；其中，密封圈9的外侧面有斜度，且斜度比密封筒的内斜度大10′，可以达到更好的密封效果。其中，索12体为填充型环氧钢绞线外挤HDPE护套。其中，环氧钢绞线的边丝有一根是带凹槽的边丝，其凹槽在边丝全长范围内是直线型或螺旋线型。
进入锚固套段的填充型环氧涂层钢绞线不用被剥离环氧涂层，仅仅在端部打散，在每股填充型环氧涂层钢绞线的中心丝嵌入小锥套，来达到扩大填充型环氧涂层钢绞线端头外径的目地。
填充型环氧钢绞线端部的外层HDPE护套要剥离，外护套端部处于密封筒中部偏过渡套方向20mm,防止光纤及光纤光栅传感器引线被外护套触碰破断。
如图2所示，锚固套4为单内孔多内锥结构，其内锥结构是重复式，由大内孔孔径经一定长度过渡到小内孔孔径再经一定长度过渡到大内孔孔径，如此循环，其大内孔孔径过渡到小孔孔径的长度是由小孔孔径过渡到大内孔孔径长度的4倍。此种结构带来的好处：一是不用剥离填充型环氧涂层钢绞线环氧层；二是减小整个锚头外径。如有需要只在锚固套长度方向多增加几个这种内锥即可。在锚固套与密封筒连接部位设置螺距为4的外螺纹。
环氧铁砂从锚固套端部退刀槽位置处灌注到锚固套与密封筒连接处，密封筒内的防腐液态油灌注到密封圈位置。
密封筒密封筒距其下端1/3处设置M18的螺纹孔，方便光纤及光纤光栅传感器引线的引出、防腐液态油的后期灌注，密封筒连接锚固套的位置，设置螺距为4的内螺纹，方便二者的连接。M18的螺纹孔用中间带孔的橡胶塞封住。
密封圈的外侧面有斜度，且斜度比密封筒的内斜度大10′。
过渡套外侧面为一拔模斜度，由密封筒的外径逐步过渡到索体外径。过渡套与索体连接处用热缩套套上。
下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的说明。
具体操作过程：基于填充型环氧涂层钢绞线的智能挤压拉索（参见图1），包括多根填充型环氧涂层钢绞线外挤HDPE构成的索体12以及连接填充型环氧涂层钢绞索体12端部的张拉端锚具和固定端锚具。
索体的两端剥离HDPE后，依次套入热缩套11、过渡套10、密封圈9、密封筒8、锚固套4。
将索体12两端的填充型环氧涂层钢绞线在端部打散，在每股（7丝一股）填充型环氧涂层钢绞线的中心丝嵌入等长小锥套3，小锥套3由外径小端开始进入；待所有小锥套全部打入后，所有小锥套的大径端部应与填充型环氧钢绞线端部平起。
移动锚固套4，使锚固套内螺纹退刀槽位置移至小锥套3大径位置。
在端头密封盖1的外螺纹上缠上生料带2，并旋入锚固套4内，以此防止锚固套4内的环氧铁砂5从此处漏出来。
将索体12直立或倾斜一定角度（无法直立的情况下）使锚固套4在下，密封筒在8上。
往锚固套4中灌注配好的环氧铁砂5，经振动密实后，放入高温固化炉对灌注的环氧铁砂5进行固化。
一端环氧铁砂灌注好后，重复上四步工作，将另一端锚固套4内灌注环氧铁砂5固化后，以拉索12设计索力的1.2～1.4倍对拉索12进行超张拉，持荷时间为12分钟，锚固套内的环氧铁砂5移动量小于6mm。
将拉索12水平放置在空旷位置，用膜厚检测仪检测到填充型环氧涂层钢绞线带凹槽边丝的凹槽具体位置（选择密封筒M18螺纹孔附近段），再利用小型专用旋转刀具清除凹槽内的环氧涂层，用专用胶水将光纤及光纤光栅传感器13粘在凹槽内，再用环氧树脂封住光纤及光纤光栅传感器13。光纤及光纤光栅传感器引线14由M18螺纹孔处引出。
将密封筒8与锚固套4连接起来，密封圈9移动到密封筒8中，再将过渡套10与密封筒8连接起来，移动热缩套11，将热缩套11移动到过渡套10与索体12连接处。用加热枪对热缩套11加固，使其牢牢封装在过渡套与索体连接处。从密封筒8上的M18螺纹孔处灌注液态防腐油7，再将有中心孔的橡胶塞塞住M18螺纹孔，并让光钎线通过中心孔引出。
