一种新的拉索防护工艺
本发明属于对金属丝的涂覆。
拉索防护有金属套管压浆工艺和聚乙烯套管压浆工艺。金属套管压浆工艺由于穿索、吊装,金属焊接等过于复杂而很少采用,聚乙烯套管压浆工艺,虽工序简单,也有较好的防护性能,但由于平行钢丝束,外裹水泥浆,故外形尺寸大,管壁厚,其聚乙烯焊接和拉索穿管工作都非常麻烦,由于拉索防护套重,大大降低了拉索的换算弹性模量。本发明就是一种自重轻、材料省、制作简单、防护效果好、使用寿命长、运输和安装都极其方便、经济效益非常显著的拉索防护工艺。
本发明的要点是,把钢丝下料、调直,排列成形组成拉索,通过扭绞机械加以扭绞,再把扭绞成形的拉索,通过挤出机,将熔融状态的塑料直接涂覆在拉索表面,从而达到防护拉索的目的。
附图一为排列成正六边形的钢丝组成的拉索。附图二为排列成缺角正六边形的钢丝组成的拉索。图中1为塑料防护层,图中2为钢丝。
拉索一般由数十根甚至上百根钢丝组成,将钢丝排列成正六边形,或在正六边形的六个角上各拿掉若干钢丝而成缺角六边形。扭绞的节距大小,决定着拉索的紧密程度。节距越小,扭绞角越大,拉索截面越紧密,钢丝的缩短也越大;反之节距越大,扭绞角越小,钢丝缩短也小,而拉索截面越不紧密。对扭绞的要求是,截面紧密,搬运时不松散,扭绞角以4~7度为最佳。扭绞机械的转动和移动要与所选取的节距相匹配。当拉索外径大于45毫米时,钢丝排列成缺角六边形为好。防护材料用塑料,以碳黑和抗老剂为添加剂的聚乙烯塑料为最好。该材料能满足对耐老化性能,耐环境开裂能力以及耐腐蚀能力等多方面性能的要求。拉索由牵引机械牵引,通过挤出机时,就将熔融状态的塑料直接涂覆在拉索表面,形成保护层,称为索套,故也称此工艺为热挤索套工艺,拉索通过挤出机之速度与挤出之速度匹配。
本发明有下列显著之优点:
1.地面制作、容易盘卷。
拉索在制作场内制作,然后运往工地吊装,经轻度扭绞的拉索,易于盘卷、生产、运输和安装均较其它工艺方便,消除了高空作业,可实现工厂化,标准化生产,因而更可保证质量和降低造价,提高效益。
2.用人少、效率高。
下料、编索、挤出每道工序只须4~5人。一根180半长重5.3吨的拉索,一个工班即可制作出来。
3.设备简便、搬运方便。
设备小、投资少,搬运方便,适宜工地生产。主要是小型挤出机、扭绞机、挤出牵引机和卷扬机等。最大者重不到3吨。
4.省料省工。
只要钢丝和塑料两种材料,所需之塑料仅为聚乙烯套管压浆工艺的三分之一左右。
5.能源消耗少。
6.无早期腐蚀。
下料、编索到挤出只需一个工班,塑料挤出涂覆后,就隔绝了水和空气,拉索即得到良好保护,因而可不用镀锌铜丝,这又降低了很大投资。
7.索套应力小,使用寿命长。
8.换算弹簧模量高。
由上所述,以附图所示之截面计算,一座200米左右的斜张桥,仅拉索防护材料费用一项即可节约30万元左右,若再考虑应力下料、编索、穿管、压浆、吊装和运输等费用,至少也可节约40万元左右;若再加上缩短工期、拉索弹性模量提高给结构带来的好处等因素,宏观上的经济效益,更是相当可观的。
本发明可用于斜张桥,也可用于吊桥,系杆拱桥,体外予应力体系桥梁,无粘结予应力索,旧桥加固和改造,建筑上的悬吊结构,渡槽及大坝结构等。有很广的用途,可获得很大经济效益。