[實(shí)用新型]一種懸索橋用復(fù)合防護(hù)層耐腐蝕主纜

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201620098750.1
• 申請(qǐng)日: 2016-01-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN205347994U
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁振西;劉翔
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 梁振西;劉翔
• 主分類(lèi)號(hào): E01D19/16
• 分類(lèi)號(hào): E01D19/16
• 代理公司: 江陰市同盛專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 32210
• 代理人: 孫燕波

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于橋梁纜索技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種使用壽命更長(zhǎng)的懸索橋主纜。

背景技術(shù)

在世界范圍內(nèi)，橋梁纜索的材料主要為冷拔碳素鋼絲，鍍層為純鋅鍍層。這種鋼絲的顯著特點(diǎn)是含碳量高，抗拉強(qiáng)度大，鍍鋅層單位質(zhì)量≥300g/m²，根據(jù)國(guó)家建筑防腐手冊(cè)，該鍍層在海岸地區(qū)的抗腐蝕壽命可達(dá)到20年到25年。近幾年來(lái)，橋梁纜索用鋅鋁合金鍍層鋼絲已經(jīng)被開(kāi)發(fā)出來(lái)，鋅鋁合金鍍層單位質(zhì)量≥300g/m²，經(jīng)抗鹽霧驗(yàn)證，其抗鹽霧腐蝕性能為熱鍍鋅鍍層的2倍，理論上該鍍層在海洋環(huán)境下抗腐蝕壽命可達(dá)到40～50年，但是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足橋梁主纜使用壽命大于100年的設(shè)計(jì)要求。

環(huán)氧樹(shù)脂是分子中含有兩個(gè)或兩個(gè)以上環(huán)氧基團(tuán)的一類(lèi)高分子化合物。環(huán)氧樹(shù)脂涂層主要包括有機(jī)環(huán)氧樹(shù)脂與固化劑、填料、顏料及流量控制劑，當(dāng)環(huán)氧樹(shù)脂粉末受熱熔解后，與各組成成分相互反應(yīng)形成復(fù)雜的交聯(lián)聚合物。根據(jù)有關(guān)試驗(yàn)和應(yīng)用實(shí)踐，厚度在0.2～0.4mm環(huán)氧樹(shù)脂涂層的抗腐蝕壽命可達(dá)50年以上。

隨著我國(guó)的橋梁建設(shè)地點(diǎn)從內(nèi)陸發(fā)展到了沿海，橋梁建設(shè)環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜，主纜的使用環(huán)境更加惡劣，開(kāi)發(fā)一種耐腐蝕性能更好的主纜以適用于跨海地區(qū)是擺在本領(lǐng)域技術(shù)人員面前的一道課題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)提供一種耐腐蝕性能更強(qiáng)的懸索橋用主纜。

本實(shí)用新型解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為：一種懸索橋用復(fù)合防護(hù)層耐腐蝕主纜，由若干股索股構(gòu)成，所述索股由若干復(fù)合鋼絲構(gòu)成，所述復(fù)合鋼絲由內(nèi)向外依次包括光面鋼絲、鋅鋁鍍層和環(huán)氧樹(shù)脂涂層。

優(yōu)選地，所述環(huán)氧樹(shù)脂涂層的厚度為0.2～0.4mm，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)該厚度的環(huán)氧樹(shù)脂涂層的抗腐蝕壽命可達(dá)50年以上，且在鋼絲極限抗拉強(qiáng)度、扭轉(zhuǎn)、彎曲、纏繞等條件下不會(huì)發(fā)生開(kāi)裂、分層、剝落等現(xiàn)象。

優(yōu)選地，所述索股為正六邊形結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述鋅鋁鍍層中鋁含量為4.2～7.2wt％，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《橋梁用鋅鋁合金鍍層鋼絲纜索》(報(bào)批稿)中的要求。

本實(shí)用新型中上述懸索橋用復(fù)合防護(hù)層防腐蝕主纜的制備方法，具體工藝包括：將盤(pán)條經(jīng)拉拔后的光面鋼絲浸入熔融的鋅鋁合金液中，在光面鋼絲表面鍍上鋅鋁鍍層，鋅鋁鍍層的單位質(zhì)量≥300g/m²，鋅鋁鍍層中鋁的含量為4.2～7.2wt％；然后對(duì)表面鍍有鋅鋁鍍層的鋼絲進(jìn)行靜電噴涂環(huán)氧樹(shù)脂涂料形成環(huán)氧樹(shù)脂涂層，利用電泳的物理現(xiàn)象，使霧化的環(huán)氧樹(shù)脂涂料顆粒在直流高壓電場(chǎng)中帶上負(fù)電荷，并在靜電場(chǎng)的作用下，定向地流向帶正電荷的的鋅鋁合金鍍層鋼絲，原本互不粘連的粉末粒子經(jīng)加熱熔融形成均勻、平整、光滑的涂層，環(huán)氧樹(shù)脂涂層的厚度為0.2～0.4mm，得到復(fù)合鋼絲，將若干復(fù)合鋼絲組裝成六邊形結(jié)構(gòu)的索股，然后再取若干索股組裝成懸索橋用主纜。其中鋅鋁鍍層和環(huán)氧樹(shù)脂鋼絲放置在容易發(fā)生銹蝕主纜的外層和下部。

優(yōu)選地，在鋅鋁鍍層完成后，采用皂化液給鋅鋁鍍層表面去油污，并在靜電噴涂環(huán)氧樹(shù)脂涂層之前對(duì)鋼絲進(jìn)行預(yù)熱，以提高靜電噴涂效果，使環(huán)氧樹(shù)脂涂層與鋅鋁鍍層之間結(jié)合地更加可靠，防止開(kāi)裂、分離。

所述環(huán)氧樹(shù)脂涂料主要包括環(huán)氧樹(shù)脂、固化劑、填料、顏料及流量控制劑。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：

(1)構(gòu)成索股的鋼絲表面由內(nèi)向外設(shè)置有鋅鋁鍍層和環(huán)氧樹(shù)脂涂層，顯著提高了纜索的耐腐蝕性能，提高了主纜的耐久性。

(2)復(fù)合鋼絲外層的環(huán)氧樹(shù)脂涂層在主纜緊纜后可部分填充各索股鋼絲之間的間隙，于耐腐蝕能力有利，從而提高主纜的耐久性。

(3)同時(shí)具有鋅鋁鍍層和環(huán)氧樹(shù)脂涂層的復(fù)合鋼絲具有與單獨(dú)鋅鋁鍍層鋼絲相同的力學(xué)性能，即外層涂設(shè)的環(huán)氧樹(shù)脂涂層不會(huì)對(duì)鋼絲的機(jī)械性能造成影響，并且本實(shí)用新型中的環(huán)氧樹(shù)脂涂層和鋅鋁鍍層在鋼絲的極限抗拉強(qiáng)度、扭轉(zhuǎn)、彎曲、纏繞等條件下不會(huì)發(fā)生開(kāi)裂、分層、剝落等現(xiàn)象。

(4)鋅鋁鍍層和環(huán)氧樹(shù)脂涂層的復(fù)合鋼絲主纜索股采用鋅銅合金熱鑄錨，錨杯內(nèi)的鋼絲為剝除環(huán)氧后的鋅鋁合金鍍層鋼絲，不降低主纜索股的錨固性能。

(5)經(jīng)抗滑試驗(yàn)驗(yàn)證，鋅鋁鍍層和環(huán)氧樹(shù)脂涂層的復(fù)合鋼絲主纜與索夾的摩擦系數(shù)在0.28～0.30之間，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于規(guī)范值，滿(mǎn)足《公路懸索橋設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。

(6)在索股架設(shè)完成后，復(fù)合鋼絲外可纏繞S型鋼絲等防護(hù)措施，使主纜封閉，提高主纜的耐久性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中復(fù)合鋼絲的結(jié)構(gòu)示意圖；