专利名称：高强度防腐预制平行索股的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用于桥梁的缆索领域，具体为一种高强度防腐预制平行索股。
背景技术：
随着悬索桥与拉索桥技术的不断发展与技术更新，拉索桥、悬索桥在世界范围内 已经得到越来越广泛的应用。以悬索桥为例，悬索桥的桥面重量大部由主缆索股承担，因此 对索股的质量有很高的要求。同时，目前桥梁跨度不断增大，相应的主缆索股的长度和规 格也越来越大，并且国内外已有很多在建悬索桥和建成多年需要更换主缆的悬索桥，由于 受到锚固空间的限制，也需要更换成规格更大、钢丝强度更高的索股束。而且，主缆单元索 股往大规格，高强度方向发展，有优化施工工艺、减轻大桥载荷、节省桥梁造价的作用。因 此，索股束的高强度大规格已经成为国内外大跨径悬索桥主缆技术发展的必然趋势。但是， 目前桥梁的索股束，强度和规格尚不能满足需要，比如最大的规格其索股束最多只能由127 根索股单元丝组成，这样只能用增加索股束数量的方法达到强度要求，从而使得工艺复杂、 成本增加。
发明内容为了克服现有技术的缺陷，提供一种高强度、大规格的桥梁缆索，本实用新型公开 了一种高强度防腐预制平行索股。本实用新型通过如下技术方案达到发明目的一种高强度防腐预制平行索股，包括热铸锚具和索股单元丝，索股单元丝，索股单 元丝采用钢丝，索股单元丝以外侧面互相相切并逐条堆积，索股束的两端都通过热铸合金 料热铸锚固在热铸锚具内，热铸锚具锚固在桥梁和建筑物的锚固区内，承受桥梁和建筑物 的荷载，以达到受力的目的，其特征是还包括预成型衬套、复合绕包带、标准长度钢丝和定 位标志钢丝，索股束由索股单元丝、标准长度钢丝和定位标志钢丝以外侧面互相相切并逐 条堆积构成，索股单元丝、标准长度钢丝和定位标志钢丝都选用镀锌钢丝或镀锌铝钢丝， 选用镀锌钢丝时，镀锌层采用热镀锌法，镀锌层厚度大于40 μ m,镀锌钢丝的直径为5mm 15mm，长度大于150m，抗拉强度不低于1770Mpa，选用镀锌铝钢丝时，锌铝层采用热浸镀法， 锌铝层厚度大于45 μ m，锌铝层中铝的质量百分比浓度为3.5% 9%，锌的质量百分比浓 度为91% 96. 5 %，镀锌铝钢丝的直径为5mm 15mm，长度大于150m，抗拉强度不低于 1770Mpa，索股束的截面为正六边形，标准长度钢丝有2 6根，标准长度钢丝的长度都相 等，标准长度钢丝安放在索股束的边缘转角处，多根索股束组成主缆索股，用来承受桥梁和 建筑物的荷载。标准长度钢丝的长度由高强度防腐预制平行索股的长度要求而定，可长达 5000m，索股束中加入标准长度钢丝可保证最终成品的长度符合主缆长度较高的精度要求。 定位标志钢丝外侧通常涂以较醒目的颜色如红色，用以验证索股束在制作和安装放索过程 中索股束本身的偏转，同时保证在放索过程中索股束截面的相对位置在锚固时不变。定位 标志钢丝安放在索股束的边缘处，索股束的外侧缠绕复合绕包带，复合绕包带位于两端的热铸锚具之间并沿索股束平均分布，预成型衬套为环形箍，预成型衬套内圈的截面为正六 边形，且索股束的横截面和预成型衬套内圈的截面尺寸相同，预成型衬套箍于索股束外侧， 预成型衬套位于两个相邻且直接缠绕在索股束外侧的复合绕包带的中间，预成型衬套的外 侧再缠绕复合绕包带。预成型衬套和复合绕包带都用以使索股束的形状尤其是横截面形状 保持不变，在安装放索时将予以拆除。所述的高强度防腐预制平行索股，其特征是索股束由索股单元丝、标准长度钢 丝和定位标志钢丝以外侧面互相相切并逐条堆积构成，索股束的层数为奇数，位于索股束 中间层的索股单元丝的根数和索股束的层数相等，设索股束的层数为2η+1，η为[2，10] 区间内的正整数，设索股单元丝、标准长度钢丝和定位标志钢丝的根数之和为k，则k = 3n2+3n+l。具体地说，设索股束的层数和位于索股束中间层的索股单元丝的根数都为2n+l， 则顶层和底层的索股单元丝的根数都为2n+l，从顶层至中间层每一层的索股单元丝的根数 都比上一层多一根，从中间层至底层每一层的索股单元丝的根数都比上一层少一根。所述的高强度防腐预制平行索股，其特征是标准长度钢丝和定位标志钢丝依次 安放在索股束横截面的顶点处，自热铸锚具的位置起每隔Im : 在索股束的外侧缠绕复 合绕包带。本实用新型制作时，首先按照索股束的长度要求制作标准长度钢丝，并制作定位 标志钢丝，然后通过放线、分丝、聚并、整形、矫直等步骤逐条堆积索股单元丝以制作索股 束，其中定位标志钢丝位于索股束横截面的右上角，同时根据索股束的精度要求设置多根 标准长度钢丝，分别位于索股束横截面的各个顶点位置。在矫直后，用复合绕包带缠绕在索 股束外侧并扎紧，在相邻的复合绕包带之间安装预成型衬套，预成型衬套的外侧也缠绕复 合绕包带，标记点处使用油漆进行颜色标记，然后牵引、卷收后进行热制锚。本实用新型即 高强度防腐预制平行索股。将多根本实用新型置于桥梁或建筑上进行放索，并组合成一根 主缆索股，通过两端的热铸锚具锚固在主缆锚固区域内，在调整索力后承受桥梁和建筑的 荷载。本实用新型的有益效果是将索股单元丝的规格由以前最大的Φ(直 径)5mmXnl27(根数)提高到Φ5πιπιΧ 169及以上，使单根索股束的载荷承受能力大幅提 高，采用镀锌钢丝或镀锌铝钢丝，既保证了索股的载荷能力又大大提高了防腐能力，从而使 主缆索股的载荷承受能力能够满足更大跨径悬索桥的要求，优化了桥梁施工工艺，减轻了 大桥载荷，也节省了桥梁造价，对提高悬索桥建设技术和规模也是一个促进。
图1是本实用新型的主视图；图2是本实用新型中预成型衬套和复合绕包带绕于索股束外的剖面示意图；图3是本实用新型中预成型衬套和复合绕包带绕于索股束外的俯视示意图；图4是本实用新型中索股束的剖面图。
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步说明本实用新型。实施例1[0016]一种高强度防腐预制平行索股，包括热铸锚具1、预成型衬套3、索股单元丝4、如 图1和图4所示，具体结构是复合绕包带5、标准长度钢丝6和定位标志钢丝7，索股单元丝4，索股单元丝4采 用钢丝，索股单元丝4以外侧面互相相切并逐条堆积，索股束2的两端都通过热铸合金料热 铸锚固在热铸锚具1内，热铸锚具锚固在桥梁和建筑物的锚固区内，承受桥梁和建筑物的 荷载，以达到受力的目的，预索股束2由索股单元丝4、标准长度钢丝6和定位标志钢丝7以 外侧面互相相切并逐条堆积构成。索股单元丝4、标准长度钢丝6和定位标志钢丝7都选用镀锌钢丝或镀锌铝钢丝， 选用镀锌钢丝时，镀锌层采用热镀锌法，镀锌层厚度大于40 μ m,镀锌钢丝的直径为5mm 15mm，长度大于150m，抗拉强度不低于1770Mpa，选用镀锌铝钢丝时，锌铝层采用热浸镀法， 锌铝层厚度大于45 μ m，锌铝层中铝的质量百分比浓度为3.5% 9%，锌的质量百分比浓 度为91% 96. 5%，镀锌铝钢丝的直径为5mm 15mm，长度大于150m，抗拉强度不低于 1770Mpa。索股束2的截面为正六边形，标准长度钢丝6可以放入2 6根，本实施例取2根， 标准长度钢丝6的长度都相等，标准长度钢丝6安放在索股束2的边缘转角处，标准长度钢 丝6的长度由高强度防腐预制平行索股的长度要求而定，可长达5000m，索股束2中加入标 准长度钢丝6可保证最终成品的长度符合主缆长度较高的精度要求。定位标志钢丝7外侧 通常涂以较醒目的颜色如红色，定位标志钢丝7安放在索股束2的边缘处，用以验证索股束 2在制作和安装放索过程中索股束2本身的偏转，同时保证在放索过程中索股束2截面的 相对位置在锚固时不变。索股束2的外侧缠绕复合绕包带5，复合绕包带5位于两端的热 铸锚具1之间并沿索股束2平均分布，预成型衬套3为环形箍，预成型衬套3内圈的截面为 正六边形，且索股束2的横截面和预成型衬套3内圈的截面尺寸相同，预成型衬套3箍于索 股束2外侧，预成型衬套3位于两个相邻且直接缠绕在索股束2外侧的复合绕包带5的中 间，预成型衬套3的外侧再缠绕复合绕包带5。预成型衬套和复合绕包带都用以使索股束 的形状尤其是横截面形状保持不变，在安装放索时将予以拆除。索股束2由索股单元丝4、标准长度钢丝6和定位标志钢丝7以外侧面互相相切 并逐条堆积构成，索股束2的层数为奇数，位于索股束2中间层的索股单元丝4的根数和索 股束2的层数相等，设索股束2的层数为2n+l，n为[2，10]区间内的正整数，设索股单元丝 4、标准长度钢丝6和定位标志钢丝7的根数之和为k，则k = 3n2+3n+l。具体地说，设索股 束的层数和位于索股束中间层的索股单元丝的根数都为2n+l，则顶层和底层的索股单元丝 的根数都为2n+l，从顶层至中间层每一层的索股单元丝的根数都比上一层多一根，从中间 层至底层每一层的索股单元丝的根数都比上一层少一根。如图4所示，本实施例取η = 5， 则索股束的层数为11层，位于索股束中间层的索股单元丝的根数为11根，索股单元丝4、标 准长度钢丝6和定位标志钢丝7的根数之和为91根，顶层为6根，第2层起至第6层每层 均比上一层根数加1，从第7层起至第11层每层均比上一层根数减1。多根索股束2组成主缆索股，用来承受桥梁和建筑物的荷载。索股束2的外侧如图2和图3所示，缠绕复合绕包带5并箍以预成型衬套3。复 合绕包带5位于两端的热铸锚具1之间并沿索股束2平均分布，自热铸锚具1的位置起通 常每隔Im : 即可在索股束2的外侧缠绕复合绕包带5。预成型衬套3为环形箍，预成型衬套3内圈的截面也为正六边形，且索股束2的横截面和预成型衬套3内圈的截面尺寸 相同，预成型衬套3箍于索股束2外侧，预成型衬套3位于两个相邻的且直接缠绕在索股束 2外侧的复合绕包带5的中间，预成型衬套3的外侧再缠绕复合绕包带5。预成型衬套3和 复合绕包带5都用以使索股束2的形状尤其是横截面形状保持不变，在安装放索时将予以 拆除。本实施例制作时，首先按照索股束2的长度要求制作标准长度钢丝6，并制作定位 标志钢丝7，然后通过放线、分丝、聚并、整形、矫直等步骤逐条堆积索股单元丝4以制作索 股束2，其中定位标志钢丝7位于索股束2横截面的右上角，同时根据索股束的精度要求设 置多根标准长度钢丝6，分别位于索股束横截面的各个顶点位置。在矫直后，用复合绕包带 5缠绕在索股束2外侧并扎紧，在相邻的复合绕包带5之间安装预成型衬套3，预成型衬套 3的外侧也缠绕复合绕包带5，标记点处使用油漆进行颜色标记，然后牵引、卷收后进行热 制锚制成本实用新型即高强度防腐预制平行索股。将多根本实用新型置于桥梁或建筑上进 行放索，并组合成一根主缆索股，通过两端的热铸锚具1锚固在主缆锚固区域内，在调整索 力后承受桥梁和建筑的荷载。本实施例可用于拉索桥的拉索，所用的索股单元丝规格可达Φ 5. ImmX 169根，单 根主缆索股长度可达5000m。
权利要求1.一种高强度防腐预制平行索股，包括热铸锚具(1)和索股单元丝0)，索股单元丝 (4)采用钢丝，索股单元丝以外侧面互相相切并逐条堆积，索股束O)的两端都通过热 铸合金料热铸锚固在热铸锚具(1)内，其特征是还包括预成型衬套(3)、复合绕包带(5)、 标准长度钢丝(6)和定位标志钢丝(7)，索股束(2)由索股单元丝(4)、标准长度钢丝(6)和 定位标志钢丝(7)以外侧面互相相切并逐条堆积构成，索股单元丝G)、标准长度钢丝(6) 和定位标志钢丝(7)都选用镀锌钢丝或镀锌铝钢丝，选用镀锌钢丝时，镀锌层采用热镀锌 法，镀锌层厚度大于40 μ m,镀锌钢丝的直径为5mm 15mm，长度大于150m，抗拉强度不低 于1770Mpa，选用镀锌铝钢丝时，锌铝层采用热浸镀法，锌铝层厚度大于45 μ m，镀锌铝钢丝 的直径为5mm 15mm，长度大于150m，抗拉强度不低于1770Mpa，索股束⑵的截面为正六边形，标准长度钢丝(6)有2 6根，标准长度钢丝(6)的 长度都相等，标准长度钢丝(6)安放在索股束(2)的边缘转角处，定位标志钢丝(7)外侧涂 以和索股单元丝以及标准长度钢丝(6)不同的颜色，定位标志钢丝(7)安放在索股束(2)的边缘处，索股束O)的外侧缠绕复合绕包带(5)，复合绕包带( 位于两端的热铸锚 具(1)之间并沿索股束( 平均分布，预成型衬套C3)为环形箍，预成型衬套(3)内圈的截 面为正六边形，且索股束( 的横截面和预成型衬套(3)内圈的截面尺寸相同，预成型衬套(3)箍于索股束( 外侧，预成型衬套( 位于两个相邻且直接缠绕在索股束( 外侧的复 合绕包带(5)的中间，预成型衬套(3)的外侧再缠绕复合绕包带(5)。
2.如权利要求1所述的高强度防腐预制平行索股，其特征是索股束O)的层数为奇 数，位于索股束O)中间层的索股单元丝的根数和索股束O)的层数相等，设索股束 (2)的层数为2η+1，η为[2，10]区间内的正整数，设索股单元丝、标准长度钢丝(6)和 定位标志钢丝(7)的根数之和为k，则:k = 3n2+3n+l。
3.如权利要求1所述的高强度防腐预制平行索股，其特征是标准长度钢丝(6)和定 位标志钢丝(7)依次安放在索股束(2)横截面的顶点处，自热铸锚具(1)的位置起每隔 Im : 在索股束O)的外侧缠绕复合绕包带(5)。
专利摘要本实用新型涉及用于桥梁的缆索领域，具体为一种高强度防腐预制平行索股。一种高强度防腐预制平行索股，包括热铸锚具(1)和索股单元丝(4)，其特征是还包括预成型衬套(3)、复合绕包带(5)、标准长度钢丝(6)和定位标志钢丝(7)，索股单元丝(4)、标准长度钢丝(6)和定位标志钢丝(7)都选用镀锌钢丝或镀锌铝钢丝，预成型衬套(3)为环形箍，预成型衬套(3)箍于索股束(2)外侧，预成型衬套(3)位于两个相邻的且直接缠绕在索股束(2)外侧的复合绕包带(5)的中间，预成型衬套(3)的外侧再缠绕复合绕包带(5)。本实用新型提高了单元束股的规格和载荷承受能力，节省了桥梁造价。
文档编号E04B1/64GK201896290SQ20102014698
公开日2011年7月13日 申请日期2010年3月31日 优先权日2010年3月31日
发明者张海良, 朱金林, 李刚, 罗国强, 顾庆华 申请人:上海浦江缆索股份有限公司