专利名称：一种高密度聚乙烯缆索护套修复工艺及其设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及桥梁建设与维护技术领域，尤其是涉及一种高密度聚乙烯缆索护套修
复工艺及其设备。
背景技术：
随着斜拉桥建设技术的不断完善发展，斜拉桥桥梁的数量已经相当客观，其地理 分布也相当广泛。早期建造的一些斜拉桥至今一般已将近20年的历史，由于先期技术不成 熟，养护也跟不上，目前相当数量的斜拉桥亟待维护保养，作为斜拉桥生命线的缆索的维修 保养首当其冲。斜拉桥缆索的损坏表现主要为高密度聚乙烯护套破裂，失去对缆索的防护 作用而使钢丝腐蚀。为了彻底避免这类问题发生，日常养护工作有为必要，发现问题及时有 效的处理。但目前还没有对缆索护套修补的完善做法，缺少专用的修补工夹具，简单的粘合 修补起不到防护的作用，修补胶与护套本体不能真正粘结为一体，修补部位经过一段时间 就会与本体逐渐分裂，内部钢丝仍然无法避免被腐蚀。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高密度聚乙烯缆索护套修复工艺，保证修 补胶与护套本体融为一体，从而提高缆索护套修补的有效性。
为达到上述目的，本发明工艺包括以下步骤
a.对缆索护套破损处数码摄像，评定损伤等级； b.打磨缆索护套破损处，采用打磨工具把破损部位打磨成一定凹陷形状，根据凹 陷形状预估聚乙烯原料的用量，按量取用与原缆索护套材质规格相同的块状聚乙烯原料置 于破损处；如果缆索护套破碎处开裂漏出钢丝，则在破损处先放入纤维增强聚酯带，然后再 放置与所述的块状聚乙烯原料； c.根据待修补的缆索护套的外径选择修补夹具的规格，该夹具具有加热和夹持功 能，该夹具上设置的温度传感器和应力传感器通过数据线与一智能控制装置连接；安装该 夹具将b步骤置于破损处的聚乙烯原料夹紧，给该夹具通电加热，采用智能控制装置对加 热温度进行控制，加热时，每十分钟升温三十摄氏度，直至恒温温度，该恒温温度由智能控 制装置根据所述的损伤等级、聚乙烯原料的用量和夹具规格设定；加热过程中，间断调整所 述夹具的张紧螺栓使该夹具对熔融聚乙烯保持不小于预先设定的握紧力；
d.在c步骤的恒温温度下保持一定保温时间后卸载夹具，该保温时间由智能控制 装置根据损伤等级、聚乙烯原料的用量、夹具规格、夹具握紧力和环境温度设定；
e.磨光修补部位表面。 进一步，在所述b步骤中，采用打磨工具把破损部位打磨成一定深度的凹陷形状， 拍摄打磨后的凹陷形状，并将凹陷形状的图形资料输入智能控制装置，智能控制装置内设 的计算程序根据凹陷形状的图形资料计算聚乙烯原料使用量。 本发明的另一目的在于提供一种高密度聚乙烯缆索护套修复工艺使用的设备。
所述设备包括一个修补夹具，该夹具的主体为两片半圆柱筒，两片半圆柱筒合起 来所形成的圆柱形内腔的直径略大于待修复的缆索护套的外径，缆索护套的外径是指缆索 护套外圆的直径；两个半圆柱筒的接合面部位均对称设置用于联接张紧螺栓的凸台，凸台 上设置用于张紧螺栓穿过的通孔；半圆柱筒内铺设发热电阻丝；半圆柱筒上还设置有应力 感应器和温度传感器，温度传感器和应力传感器通过数据线与一智能控制装置连接；半圆 柱筒上还设置有温度计孔穴；所述设备还包括一温度计，使用时温度计置入所述温度计孔 穴；智能控制装置内设升温控制程序，该程序根据温度传感器的输入信息控制发热电阻丝 的电路的通断，并根据损伤等级、聚乙烯原料的用量和夹具规格计算并设定恒温温度，根据 损伤等级、聚乙烯原料的用量、夹具规格、夹具握紧力和环境温度计算并设定保温时间；智 能控制装置还内设夹具握紧力控制程序，根据应力传感器的输入信息计算夹具握紧力，当 夹具握紧力小于预设的握紧力阈值时发出警示信息。 进一步，所述的半圆柱筒内的发热电阻丝铺设时，从半圆柱筒的中心到其边缘，发
热电阻丝铺设的稠密程度越来越小。 本发明的有益效果是 本发明的修补夹具首先保证了熔融的聚乙烯按着符合护套外形的方式在护套破 损处的打磨面上流动，保证了护套破损处的打磨面上全部上胶，保证了修补外观质量。然 而，更为重要的是缆索护套本体与修补用的聚乙烯原料如何完全融合这个涉及修补有效性 的关键问题。缆索护套的聚乙烯成分是专用的高密度聚乙烯，修补过程中如果温度、压力和 时间控制不好，聚乙烯熔体的流动性下降甚至出现老化倾向，影响缆索护套本体与修补用 料的充分融合，只有温度、压力和时间控制到最佳，缆索护套本体与修补用料的才能在分子 级别融合为一体，而不是简单的粘连在一起。本发明充分考虑了聚乙烯原料的升温速度、恒 温温度、保温时间，夹具握紧力、待修补缆索的外径等影响修补有效性的参数，经过长期的 大量的试验得到了最佳的升温速度，将影响恒温温度和保温时间的有关信息量化，并采用 智能控制装置控制升温保温过程以及夹具握紧力，从而保证了聚乙烯原料的良好熔融和与 缆索护套本体的完全融合。另外，本发明的夹具上还设置有温度计孔穴放置了温度计，可以 使操作工目测监控温度变化，采用了人工控制和智能控制相结合的双保险温控手段。本发 明的夹具内铺设的电热丝按着一定方式排列，由夹具半圆柱筒的中心到其边缘，发热电阻 丝铺设的稠密程度越来越小，从而在修补的过程中形成一定的温度梯度，减少了对非修补 部位的缆索护套的影响。 本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并 且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可 以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书以及附图 中所特别指出的结构来实现和获得。
图1为本发明设备的使用状态连接示意图；
图2为图1中修补夹具的主视图；
图3为图2中修补夹具的左视图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。 如图l所示，本发明的高密度聚乙烯缆索护套修复设备，包括修补夹具l和智能控 制装置2。夹具1的主体内埋设有应力感应器和温度传感器，温度传感器和应力传感器通过 数据线3与智能控制装置2的数据输入端口连接。夹具1上还设置有温度计孔穴5和温度 传感器孔穴6 ;所述设备还包括一温度计4，使用时温度计置入所述温度计孔穴。智能控制 装置2主要包括一个具备参数设定和程序控制功能的工控机、数据输入端口和控制强电通 断的继电器等部件；具体实施时，工控机带有参数显示屏9和输入键盘10。智能控制装置 2内设升温控制程序，该程序根据温度传感器的输入信息控制发热电阻丝的电路的通断，并 根据损伤等级、聚乙烯原料的用量和夹具规格计算并设定恒温温度，根据损伤等级、聚乙烯 原料的用量、夹具规格、夹具握紧力和环境温度计算并设定保温时间；智能控制装置2还内 设夹具握紧力控制程序，根据应力传感器的输入信息计算夹具握紧力，当夹具握紧力小于 预设的握紧力阈值时发出警示信息。 再结合如图2、图3所示，夹具1的主体为两片铸铝材料包裹的钢质半圆柱筒，两 片半圆柱筒合起来所形成的圆柱形内腔的直径略大于待修复的缆索护套的外径；半圆柱筒 内设发热电阻丝，发热电阻丝的接线端子7通过电源线8与智能控制装置2内的继电器输 出端相连，智能控制装置2内的继电器的输入端与主电路相连。发热电阻丝铺设时，从半 圆柱筒的中心到其边缘，发热电阻丝稠密程度可以铺设的越来越小。半圆柱筒的接合面部 位均对称设置用于联接张紧螺栓的凸台ll，凸台上设置用于张紧螺栓穿过的通孔。半圆柱 筒上还设置有应力感应器和温度传感器；其中应力传感器可以设置在联接张紧螺栓的凸台 11上，温度传感器可以设置在温度传感器孔穴6内；使用时，温度传感器和应力传感器通过 数据线与一智能控制装置2连接；半圆柱筒上还设置有温度计孔穴5 ;使用时温度计4置入 所述温度计孔穴5内。
采用上述设备修补缆索护套时按以下步骤进行
首先，对缆索护套破损处数码摄像，评定损伤等级； 然后，打磨缆索护套破损处，采用打磨工具把破损部位打磨成一定凹陷形状，根据 凹陷形状预估聚乙烯原料的用量，一般来讲要使聚乙烯原料的用量明显大于凹陷形状部位 的容量。按量取用与原缆索护套材质规格相同的块状聚乙烯原料置于破损处；如果缆索护 套破碎处开裂漏出钢丝，则在破损处先放入纤维增强聚酯带，然后再放置与所述的块状聚 乙烯原料； 接着，根据待修补的缆索护套的外径选择修补夹具的规格，该夹具具有加热和夹
持功能，该夹具上设置的温度传感器和应力传感器通过数据线与一智能控制装置连接；安
装该夹具并将置于破损处的聚乙烯原料夹紧，给该夹具通电加热，采用智能控制装置对加
热温度进行控制，加热时，每十分钟升温三十摄氏度，直至恒温温度，该恒温温度由智能控
制装置根据所述的损伤等级、聚乙烯原料的用量和夹具规格设定；加热过程中，间断调整所
述夹具的张紧螺栓使该夹具对熔融聚乙烯保持不小于预先设定的握紧力； 最后在所述的恒温温度下保持一定保温时间后卸载夹具并磨光修补部位表面即
完成修补，该保温时间由智能控制装置根据损伤等级、聚乙烯原料的用量、夹具规格、夹具
握紧力和环境温度设定。
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在上述步骤中，为了进一步提高聚乙烯原料用量的科学性，可以采用如下步骤，打磨时使用打磨工具把破损部位打磨成一定深度的凹陷形状，拍摄打磨后的凹陷形状，并将凹陷形状的图形资料输入智能控制装置，智能控制装置内设的计算程序根据凹陷形状的图形资料计算聚乙烯原料使用量。 最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
一种高密度聚乙烯缆索护套修复工艺，其特征在于，包括以下步骤a.对缆索护套破损处数码摄像，评定损伤等级；b.打磨缆索护套破损处，采用打磨工具把破损部位打磨成一定凹陷形状，根据凹陷形状预估聚乙烯原料的用量，按量取用与原缆索护套材质规格相同的块状聚乙烯原料置于破损处；如果缆索护套破碎处开裂漏出钢丝，则在破损处先放入纤维增强聚酯带，然后再放置与所述的块状聚乙烯原料；c.根据待修补的缆索护套的外径选择修补夹具的规格，该夹具具有加热和夹持功能，该夹具上设置的温度传感器和应力传感器通过数据线与一智能控制装置连接；安装该夹具将b步骤置于破损处的聚乙烯原料夹紧，给该夹具通电加热，采用智能控制装置对加热温度进行控制，加热时，每十分钟升温三十摄氏度，直至恒温温度，该恒温温度由智能控制装置根据所述的损伤等级、聚乙烯原料的用量和夹具规格设定；加热过程中，间断调整所述夹具的张紧螺栓使该夹具对熔融聚乙烯保持不小于预先设定的握紧力；d.在c步骤的恒温温度下保持一定保温时间后卸载夹具，该保温时间由智能控制装置根据损伤等级、聚乙烯原料的用量、夹具规格、夹具握紧力和环境温度设定；e.磨光修补部位表面。
2. 根据权利要求1所述的高密度聚乙烯缆索护套修复工艺，其特征在于，在b步骤中， 采用打磨工具把破损部位打磨成一定深度的凹陷形状，拍摄打磨后的凹陷形状，并将凹陷 形状的图形资料输入智能控制装置，智能控制装置内设的计算程序根据凹陷形状的图形资 料计算聚乙烯原料使用量。
3. 权利要求1所述的高密度聚乙烯缆索护套修复工艺使用的设备，其特征在于所述 设备包括一个修补夹具，该夹具的主体为两片半圆柱筒，两片半圆柱筒合起来所形成的圆 柱形内腔的直径略大于待修复的缆索护套的外径；两个半圆柱筒的接合面部位均对称设置 用于联接张紧螺栓的凸台，凸台上设置用于张紧螺栓穿过的通孔；半圆柱筒内铺设发热电 阻丝；半圆柱筒上还设置有应力感应器和温度传感器，温度传感器和应力传感器通过数据 线与一智能控制装置连接；半圆柱筒上还设置有温度计孔穴；所述设备还包括一温度计， 使用时温度计置入所述温度计孔穴；智能控制装置内设升温控制程序，该程序根据温度传 感器的输入信息控制发热电阻丝的电路的通断，并根据损伤等级、聚乙烯原料的用量和夹 具规格计算并设定恒温温度，根据损伤等级、聚乙烯原料的用量、夹具规格、夹具握紧力和 环境温度计算并设定保温时间；智能控制装置还内设夹具握紧力控制程序，根据应力传感 器的输入信息计算夹具握紧力，当夹具握紧力小于预设的握紧力阈值时发出警示信息。
4. 根据权利要求3所述的高密度聚乙烯缆索护套修复工艺使用的设备，其特征在于， 所述的半圆柱筒内的发热电阻丝铺设时，从半圆柱筒的中心到其边缘，发热电阻丝铺设的 稠密程度越来越小。
全文摘要
本发明公开了一种高密度聚乙烯缆索护套修复工艺及其设备，采用该工艺和设备修复缆索护套时，首先对缆索护套破损处数码摄像，评定损伤等级；然后，打磨缆索护套破损处，按量取用与原缆索护套材质规格相同的块状聚乙烯原料置于破损处；安装修补夹具，将夹具上设置的温度传感器和应力传感器通过数据线与一智能控制装置连接；接着，给夹具通电加热，采用智能控制装置对加热温度进行控制，每十分钟升温三十摄氏度，直至恒温温度；在该温度下保温一定时间后卸载夹具；最后磨光修补部位表面即完成修补；本发明保证修补胶与护套本体融为一体，提高了缆索护套修补的有效性；适合修补各种斜拉桥高密度聚乙烯缆索护套。
文档编号E01D22/00GK101725118SQ20091022734
公开日2010年6月9日 申请日期2009年12月8日 优先权日2009年12月8日
发明者张士轩, 王韶华, 申占莉, 石艺歌, 罗远雄 申请人:中铁大桥(郑州)缆索有限公司