专利名称：桥梁索体阻蚀剂的压力注入密封防护方法
技术领域：
本发明涉及一种桥梁索体的压力注入密封防护方法，该方法可将阻蚀 剂注入到桥梁索体(悬索桥的吊索、斜拉桥拉索)的钢绞线的内部。
背景技术：
悬索桥和斜拉桥等是目前应用较多的大跨度桥梁结构，桥梁缆索系统 是悬索桥和斜拉桥等的主要承重结构，是桥梁的生命索。 一旦缆索系统发 生腐蚀，后果将不堪设想。为了确保桥梁的结构，必须对缆索进行保护。 悬索桥的主缆保护已经形成较为成熟的技术，并得到广泛应用。但悬索桥 与斜拉桥的索体，特别是悬索桥的吊索结构及锚杯内的吊索结构的保护技术还不是很完善。目前对斜拉桥索体采用的防护措施有在原PE层外缠专用缠包带，如 橡胶带或塑料带，形成新的保护层；或者采用双层PE分层挤塑，限制外 层裂紋向里层扩展。而悬索桥的吊索索体，通常釆用涂料涂层体系保护。现有的措施对于延长索体保护寿命起到了一定的作用，但由于上述技 术只能对索体进行表面密封，而索体内的钢绞线存在着细小的缝隙，根据 毛细作用的原理，雨水与腐蚀性介质被吸入到钢绞线之间的缝隙里，促使 索体腐蚀。此外，雨水与钢绞线由于重力的作用，顺着绞线到达索体下部的锚杯 部位，导致锚杯长期处于潮湿状态，使锚杯索体内部的水分、空气和腐蚀 性介质无法排出。因此，该部位索体的钢绞线极易腐蚀。由于以上原因， 锚杯部位索体的保护是悬索桥索体结构最容易发生腐蚀破坏的部位，也是 行业内急待解决的问题。发明内容为了解决上述问题，本发明采用桥梁索体的压力密封注入防护方法， 不仅能够避免水分和空气渗入，而且能够使得索体长期使用。本发明通过如下实施方案实现 一种索体的压力密封注入方法，包括 如下步骤(a) 定位待密封段并进行预密封 选择并确定在索体上的待密封段，在待密封的索体段的上端，用卡具固定并将卡具两头的缝隙堵住，然后由卡具的注胶口，向索体内注入双组份固化型 密封胶，注满后，取下卡具，并对索体表面的密封胶进行整形；(b) 任选，在待密封的索体段的下端，用(a)中的方法装卡具、注胶、取下 卡具并进行整形；(c) 根据待密封段的长度，用一个或多个卡具将带密封段布满并固定，且最上 端的卡具紧密固定在待密封索体上部填满双组份固化型密封胶的位置；任选，最下端的卡具紧密固定在待密封索体下部填满双组份固化型密封胶的位置。(d) 将卡具之间、以及卡具与緩冲器的缝隙填充密封。(e) 向步骤(d)中卡具的注胶口内，输入带有压力的低粘度不干性材料，并 在此压力下保持一段时间，将低粘度不干性材料完全注入镀锌钢绞线间的缝隙 部位。步骤(a)中，可以采用常规的密封方式将卡具两头的缝隙堵住，优选采用 条状腻子或胶带。可以采用手动注胶器或机械注胶方式向卡具内注入双组分固 化型密封胶。
步骤(b)中，当待密封段下部与锚杯橡胶緩沖器相接时，则部采用步骤(a) 进行预密封，下部则不需要进行预密封；步骤(c)中，当下部为锚杯橡胶緩沖器时，则直接用最下端的卡具顶住緩 沖器；当待密封^:的长度较短时，可以只用一个卡具进行固定。步骤(d)中，可以采用常规的密封方式将卡具之间，以及卡具与緩冲器的 缝隙填充密封，优选采用条状腻子或胶带。步骤(e)中，可以采用桥梁阻蚀剂压力注入设备输入带有压力的低粘度不 干性材料。而压力注入设备可釆用例如公开在申请人于同一日申请的另一份名 称为"桥梁索体阻蚀剂的压力注入设备"的实用新型申请中的压力设备，也 可以采用能够实现输入低粘度不干性材料的任意设备。才艮据本发明的优选实施方案，在步骤(a)之前，可以首先对索体表面 进行预处理，如用蘸有溶剂的棉丝将需要密封的吊索体表面清洗干净，去 除油渍、尘土及杂物。所述溶剂可以为极性有机溶剂，包括丙酮、甲苯、 二曱苯等。对于步骤(a)中的密封胶注入步骤，可以首先将配好的密封胶装入容 器，如塑料注月交筒等中，然后装上堵塞，放入压注枪中，并将压注枪对准 卡具的注胶口，旋动螺旋管，从而将密封胶由卡具的注胶口注入索体内。 在注入密封胶后，以从卡具两头索体表面露出胶为宜，在密封胶未硫化前 将卡具取下，对索体表面的密封胶整形，以填满索体缝隙为准，用玻璃布 缠绕胶面，并用稀刷胶整形待用。对于步骤(d)中的密封，可以采用刮刀将密封胶涂刮于索体上，填满 索体表面沟槽并缠绕玻璃布至橡胶緩冲器头部，并用稀刷胶涂刷整形。对于步骤(e),可以在前述注入的密封胶^/f匕初步完成后才进行该步 骤，以使密封效果更好。而碌u化时间以12-72小时为宜，优选16 48小时， 更优选24小时。通过导料管将压力注料机的出料口与密封卡具的注胶口连
接。将低粘度不干性材料置于压胶缸内，通过液压缸加压注胶，注胶采用缓慢施压并保压的方式，如緩慢施压5分钟，再继续保压15-120分钟、优 选30-60分钟。根据本发明的另 一种优选方法，还进一步包括至少一种如下步骤(f) 拆密封卡具，并清理棵露在索体外表面的低粘度不干性材料；(g) 涂刷双组分密封胶填满该段该段索体沟槽，缠绕玻璃布与上下段 搭接，用稀刷胶整形；(h) 对已施工段索体表面涂刷密封胶进行整体整形，待固化后清洁表面。(i) 待所述密封胶自然疏化后涂刷面漆。步骤(f)拆密封卡具之前，可在确认胶已注满后进行拆卸，而是否注 满可通过判断有不干性材料从索体硫化剂端口处或橡胶緩沖器部位挤出为 准。步骤(h)可在确认无密封胶从表面挤出后进行。W艮据黄色字体进行 表述)步骤(i)中的自然硫化时间以12-72小时为宜，优选16 48小时，更 优选24小时。所述面漆为聚氨酯面漆或氟碳面漆，如柔性氟碳面漆。可以 选择881-Y01型聚氨酯面漆，它由羟基丙烯酸树脂、脂肪族异氰酸酯固化 剂、颜料、填料、(如滑石粉)、助剂(如聚丙烯酸酯类流平剂)和溶剂(如 二曱苯、醋酸丁酯)组成。具有优良的耐紫外线老化、耐水、耐盐雾和耐 化学介质性能，良好的柔韧性和抗拉伸性能。面漆可以涂刷多道，如1-3 道，优选2道，如涂刷多道时，每道间隔5-48小时为宜，根据天气进行选 择，优选12-36小时，更优选24小时。其中索体上的待密封段可以为整个索体，优选为距离锚杯橡胶緩冲器20米
以内进行密封防护，更优选对距离锚杯橡胶緩沖器IO米以内进行密封防护， 最优选对距离锚杯橡胶緩冲器1.5米以内进行密封防护。卡具预固定位置的最上部可以为锚杯橡胶緩冲器向上的索体的另一 端，优选为锚杯橡胶緩冲器向上20+(0.60-0.70)m处；更优选15 ± (0.60-0.65m)处；最优选为锚杯橡胶緩冲器向上1.5+(0.60-0.70)m处；而卡 具预固定位置的最下部可以为锚杯橡胶緩沖器向上0.40-0.50 m处，优选 0.40-0.45 m处。本发明所涉及的索体，可包括吊索和拉索。本发明所采用的压力通常为l-10个大气压，优选为1.2-8个大气压， 更优选为1.5-6个大气压，还更优选3-4个大气压，最优选1.5-2个大气压。所述的密封月交优选为双组分固化型密封胶，双组份固化型密封胶包括 有机硅密封胶，硅酮密封胶，聚氨酯密封胶，聚硫密封胶；优选硅酮密封 胶，聚氨酯硅密封胶，聚硫密封胶；更优选聚氨酯硅密封胶和聚硫密封胶； 最优选聚硫密封"交。有机硅密封胶主要是指硅橡胶密封胶，聚硫密封胶是 以液态聚硫橡胶为主体原料的一种弹性密封材料。液态聚硫橡胶作为密封 胶使用时，通常是由将填充剂、稳定剂、增塑剂、着色剂、增粘剂等均匀 分散于液态聚硫橡胶中的主剂中以及将金属过氧化物等分散到增塑剂、溶 剂内的疏化剂组成。对于所述的密封胶的组成和含量没有特别限制，还可 以包含各种改性的密封胶。本文可以采用HM105型聚硫型阻蚀密封胶，它 是以液态聚硫型橡胶为基，以无机氧化剂为主的硫化机，并配合其它添加 剂(钛或者硅的氧化物)和阻蚀剂(如铬酸盐)配置而成的双组分硫化型 密封胶。硫化后所形成的橡胶弹性层对多种材料表面有良好的粘结性，还 由于交联后有致密的分子网络结构，而具有优异的气密性、耐水性、耐油 性、耐大气老化性能。或者釆用HM106型聚硫型防水密封胶，它是以液态
聚硫橡胶为基配置而成的双组分硫化型密封胶。由于其分子结构中含有特 殊的补强剂(钛氧化物)和憎水助剂(硅氧化物)，因而具有极高的粘结稳 定性，优异的耐水、耐油、耐大气老化和抗拉伸性能。所述低粘度不干性材料包括不干性腻子、不干性油、不干性胶。选择 低粘度的不干性材料是避免所述的不干性材料与设备粘连，以致于增加后 处理等步骤，而且粘度过高则使得不干性材料无法有效地注入到镀锌钢绞线间的缝隙部位。所述的粘度通常低于70Pa's，优选为3-68 Pa's,更优选 10-40 Pa's，最优选15-25 Pa's。所述的不干性腻子的特点是不含溶剂、可 塑性好，可反复使用并保持其塑性。不干性材料的特点是能够在所需密封 的结合面之间形成一个连续的液体膜，阻挡水汽、烟雾或灰尘等外界物质 的侵入。不干性胶包括不干性丁基密封胶、不干性聚氨酯密封胶和不干性 丙烯酸酯类密封胶，优选不干性丁基密封胶。以丁基密封胶为例，其组成 以质量份计，包含丁基橡胶50-100、湿润剂10-20、碳酸钙100-150、增粘 剂聚丁烯50-80等。本文可以采用9501D型聚异丁烯不干性阻蚀密封膏， 它以聚异丁烯合成橡月交为基，添加铬酸盐防腐剂和其它添加剂(如滑石粉) 后形成一种单组份粘稠体。由于其分子结构中饱和度高，对光、热、臭氧 等具有极高的惰性，可长期保持柔软状态，不硬化，不干裂，不霉变。采用本发明的压力注入密封防护方法，真正实现了单根钢丝的外表面 以及单^f艮钢丝与单^^钢丝之间的密封防护作用，水分和空气无法浸入索体 的钢丝内部，索体的端部也不会发生锈蚀破坏。因此本发明索体的密封性 能优异，使用寿命大大延长。附图简要说明
图1-3为压力密封注入的不同阶段的截面示意图。
图4-6为另一种压力注入密封防护的实施方案。图7为密封卡具的截面示意图。其中附图中所涉及的附图标记如下1、待注胶的钢绞线索体2、卡具3、注胶口 4、荷叶5、螺 栓6、橡胶緩沖器 7、锚杯8、连接耳板9、 11和12、缝隙部位 以下结合附图对本发明进行详细描述。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明进行详细说明，所述实施例仅是便于理解本 发明，而非对本发明的限制，本领域技术人员，在阅读本发明说明书的基 础上，作出的任何变型或改变，都不会背离本发明的精神和范围。实施例1在吊索锚杯橡胶橡胶緩沖器向上20.5 m-20.55m和20,65 m-20.70 m处 的吊索表面分别用XM37胶带填充密封，然后装配注胶夹具，上紧螺栓。 将HM106密封胶由夹具的注胶口从吊索20.55 m ~ 20.65m处注入索体内。 注满后，在HM106密封胶未硫化前取下夹具，并将吊索表面的胶抹均匀进 行整形；然后将卡具固定在锚杯橡胶緩沖器的上部0.5m处，同时将卡具与 橡胶緩冲器之间的缝隙密封，并缠绕玻璃布至橡胶緩冲器头部。在HM106 密封胶硫化2天后，通过导料管将压力注料机的出料口与密封夹具的注胶 口连接；开动压力注料机，向注胶口内，手动注入9501D密封胶，緩慢施 压3分钟，保压50分钟，再緩慢施压3分钟，保压50分钟。直至9501D 密封胶从索体硫化剂端口处挤出；卸压，拆密封夹具，然后清理棵露在吊 索外表面的9501D密封胶，直至完全露出镀锌表面，然后在该镀锌表面上 刮涂上HM106密封胶填满该段索体沟槽，缠绕玻璃布与上下段搭接，用洗
刷胶整形。涂刷聚氨脂面漆一道。 实施例2参照图1，用蘸有丙酮的棉丝将需要密封的吊索表面清洗干净，去除油渍、尘土及杂物。在吊索锚杯橡胶橡胶緩沖器向上500 mm-550mm和 650mm-700 mm处的吊索表面分别用XM37胶带填充密封，然后装配注胶 夹具，上紧螺栓。然后将HM105密封胶由夹具的注胶口从吊索550mm~ 650mm处注入索体内。注满后，在HM105密封胶未硫化前取下夹具，并 将吊索表面的胶抹均匀进行整形；然后将夹具固定在图2所示的位置，同 时将夹具与橡胶緩冲器之间的缝隙密封，并缠绕玻璃布至橡胶緩冲器头部。 在HM105密封胶硫化3天后，通过导料管将压力注料机的出料口与密封夹 具的注胶口连接；开动压力注料机，向注胶口内，手动注入9501D密封胶， 緩慢施压3分钟，保压45分钟在緩慢施压3分钟，保压30分钟。直至9501D 密封胶从索体硫化剂端口处挤出；卸压，拆密封夹具，然后清理棵露在吊 索外表面的9501D密封胶，直至完全露出镀锌表面，然后在该镀锌表面上 刮涂上HM105密封胶填满该段索体沟槽，缠绕玻璃布与上下段搭接，用洗 刷胶整形。涂刷聚氨脂面漆一道。实施例3用蘸有曱苯的棉丝将需要密封的拉索表面清洗干净，去除油渍、尘土 及杂物。在吊索橡胶橡胶緩沖器向上10.46 m-10.51 m和10.55 m-10.60 m 处的吊索表面分别用XM37胶带填充密封，然后装配注胶夹具，上紧螺栓。 然后将HM106密封胶由夹具的注胶口从拉索10.51 m~ 10.60 mm处注入索 体内。注满后，在HM106密封胶未硫化前取下夹具，并将吊索表面的胶抹
均匀进行整形；然后将两个夹具分别固定在锚杯橡胶缓冲器的上部5.5 m 和1.5m处，同时将夹具与橡胶緩沖器之间的缝隙密封，并缠绕玻璃布至 橡胶緩冲器头部。在HM106密封胶硫化1天后，通过导料管将压力注料机 的出料口与密封夹具的注胶口连接；开动压力注料机，向注胶口内，手动 注入9501D密封胶，緩慢施压2分钟，保压40分钟在緩慢施压2分钟， 保压20分钟。直至9501D密封胶从索体硫化剂端口处挤出；卸压，拆密 封夹具，然后清理棵露在吊索外表面的9501D密封胶，直至完全露出镀锌 表面，然后在该镀锌表面上刮涂上HM106密封胶填满该段索体沟槽，缠绕 玻璃布与上下段搭接，用洗刷胶整形。涂刷柔性氟碳面漆两道，每道间隔 24小时。实施例4参照图1,用蘸有丙酮的棉丝将需要密封的吊索表面清洗干净，去除 油渍、尘土及杂物。在吊索锚杯橡胶橡胶緩沖器向上1.5m-1.55m和 1.65m-1.70 mm处的吊索表面分别用XM37胶带填充密封，然后装配注胶 夹具，上紧螺栓。然后将HM106密封胶由夹具的注胶口从吊索L55m 1.65m处注入索体内。注满后，在HM106密封胶未硫化前取下夹具，并将 吊索表面的胶抹均匀进行整形；然后将夹具固定在图2所示的位置，同时 将夹具与橡胶緩冲器之间的缝隙密封，并缠绕玻璃布至橡胶緩冲器头部。在HM105密封胶硫化1天后，通过导料管将压力注料机的出料口与密封夹 具的注胶口连接；开动压力注料机，向注月交口内，手动注入9501D密封月交， 緩慢施压3分钟，保压20分钟，再緩慢施压4分钟，保压30分钟。直至 9501D密封胶从索体硫化剂端口处挤出；卸压，拆密封夹具，然后清理棵 露在吊索外表面的9501D密封胶，直至完全露出镀锌表面，然后在该镀锌
表面上刮涂上HM105密封胶填满该段索体沟槽，缠绕玻璃布与上下段搭 接，用洗刷胶整形。涂刷聚氨脂面漆两道，每道间隔24小时。实施例5如图4所示，用蘸有二曱苯的棉丝将需要密封的吊索体表面清洗干 净，去除油渍、尘土及杂物。在吊索橡胶橡胶緩冲器向上450mm 500mm 和600mm 650mm处，用XM37胶带做填充密封,装配注胶夹具。将配好 的HM106密封胶装入塑料注胶筒中，装上堵塞，放入压注枪中，旋动螺旋 杆，HM106密封胶由夹具的注胶口从吊索500mm-600mm处注入索体内。如图5所示，灌入HM106密封胶后，在HM106胶未疏化前将夹具 取下，对索体表面的密封胶整形，以填满索体缝隙为准，用玻璃布缠绕胶 面，并用稀刷胶整形待用。在吊索橡胶緩冲器0~450mm处，用刮刀将 HM106密封胶涂刮于索体上，填满索体表面沟槽并缠绕玻璃布至橡胶橡胶 緩冲器头部，并用稀刷胶涂刷整形待用。在HM106密封剂硫化时间1.5天 后，在橡胶緩冲器向上420mm 450mm和500~ 530mm处，用XM37胶 带在硫化胶上做缠绕密封，将注胶夹具装好。注胶夹具上的注胶器用导管 和压力注胶机相连，将9501D密封膏置于压胶缸内，手动注胶，緩慢施压 30分钟，保压3分钟再緩慢施压2分钟，保压60分钟后可将注胶器夹具 上开关阀关闭，卸下注胶导管停放3 4小时。如图6所示，当9501D密封膏从索体硫化剂端口处或橡胶橡胶緩冲 器部位挤出，将夹具取下，将该段索体表面9501D密封膏清理干净，然后 手工涂刷HM106密封胶填满该段索体沟槽，缠绕玻璃布与上下段搭接，用 稀刷胶整形。检查无9501D密封胶从表面挤出。对已施工段索体表面涂刷 HM106密封剂，进行整体整形，待固化后清洁表面。待HM106密封剂自
然硫化三天后涂刷881YM聚氨脂面漆两道，两道间隔24小时。对实施例1-3的结果进行检验，确认密封膏从索体硫化剂端口和橡胶 緩沖器螺紋口缝隙处挤出，且通过闭水试验，发现无水滴泄漏。
权利要求
1、一种索体的压力密封注入方法，包括如下步骤(a)定位待密封段并进行预密封选择并确定在索体上的待密封段，在待密封的索体段的上端，用卡具固定并将卡具两头的缝隙堵住，然后由卡具的注胶口，向索体内注入双组份固化型密封胶，注满后，取下卡具，并对索体表面的密封胶进行整形；(b)任选，在待密封的索体段的下端，用(a)中的方法装卡具、注胶、取下卡具并进行整形；
2、 根据权利要求l的方法，还进一步包括至少一种如下步骤(f) 拆密封卡具，并清理棵露在索体外表面的低粘度不干性材料；(g) 涂刷密封胶填满该段该段索体沟槽，缠绕玻璃布与上下段搭接， 用稀刷胶整形；(h) 对已施工段索体表面涂刷密封胶进行整体整形，待固化后清洁表面。(i) 待所述密封胶自然硫化后涂刷面漆。
3、 根据权利要求1或2的方法，其中所述的索体为吊索或拉索。
4、 根据权利要求l-3任一项的方法，其中步骤(e)中所述的压力为1-10个大气压，优选为1.5-8个大气压，更优选为2-6个大气压，最优选3-4个 大气压。
5、 根据权利要求l-4任一项的方法，其中步骤(a)所述的卡具固定位置的最 上部为锚杯橡胶緩冲器向上20+(0.60-0.70)m处；优选15 ± (0.60-0.65m)处； 最优选为锚杯橡胶緩冲器向上1.5+(0.60-0.70)m处；而卡具固定位置的最下 部可以为锚杯橡胶緩沖器向上0.40-0.50 m处，优选0.40-0.45 m处。
6、 根据权利要求l-5任一项的方法，其中所述索体上的待密封段可以为整个 索体，优选为距离锚杯橡胶緩沖器20米以内进行密封防护，更优选对距离锚 杯橡胶緩冲器10米以内进行密封防护，最优选对距离锚杯橡胶緩冲器1.5米 以内进行密封防护。
7、 根据权利要求l-6任一项的方法，其中所述的双组份固化型密封胶包括 有机硅密封胶，硅酮密封胶，聚氨酯密封胶，聚硫密封胶；优选硅酮密封 胶，聚氨酯硅密封胶，聚^Tu密封胶；更优选聚氨酯硅密封胶和聚硫密封胶; 最优选聚硫密封胶。
8、 根据权利要求l-7任一项的方法，所述的低粘度不干性材料包括不干性 腻子、不干性油、不干性胶。
9、 根据权利要求l-8任一项的方法，所述的面漆为聚氨酯面漆或氟碳面漆。
全文摘要
一种索体的压力密封注入方法，包括如下步骤(a)定位待密封段并进行预密封选择并确定在索体上的待密封段，在待密封的索体段的上端，用卡具固定并将卡具两头的缝隙堵住，然后由卡具的注胶口，向索体内注入双组份固化型密封胶，注满后，取下卡具，并对索体表面的密封胶进行整形；(b)任选，在待密封的索体段的下端，用(a)中的方法装卡具、注胶、取下卡具并进行整形；(c)根据待密封段的长度，用一个或多个卡具将带密封段布满并固定，且最上端的卡具紧密固定在待密封索体上部填满双组份固化型密封胶的位置；任选，最下端的卡具紧密固定在待密封索体下部填满双组份固化型密封胶的位置。(d)将卡具之间、以及卡具与缓冲器的缝隙填充密封。(e)向步骤(d)中卡具的注胶口内，采用桥梁阻蚀剂压力注入设备输入带有压力的低粘度不干性材料，并在此压力下保持一段时间，将低粘度不干性材料完全注入镀锌钢绞线间的缝隙部位。
文档编号E01D19/00GK101397761SQ20081021199
公开日2009年4月1日 申请日期2008年9月17日 优先权日2008年9月17日
发明者于一川, 辉 周, 周军辉, 姜小刚, 华 师, 李玉林, 李运德, 杨忠林, 杨振波, 胡立明, 郭万生, 黄玖梅 申请人:北京航材百慕新材料技术工程有限公司