一种悬索桥主缆包覆密封防护复合结构的制作方法

本实用新型涉及一种悬索桥主缆包覆密封防护复合结构，属于桥梁工程腐蚀防护技术领域。

背景技术：

主缆是悬索桥的“生命线”，是最重要的受力构件，现有主缆还具有不可更换性。目前我国悬索桥主缆的密封防护技术主要有两类，一是我国交通行业标准JT/T 694-2007《悬索桥主缆系统防腐涂装技术条件》中规定的涂装材料配套体系；二是引进或借鉴美国D.S.Brown公司的Cableguard^TM橡胶防护带包覆密封防护技术。

Cableguard^TM防护带以及国内自主研发的类似防护带产品主要材料为横向连接的氯磺化聚乙烯聚合物，一般由三层结构构成，两侧为基础材料，中间是聚酯纤维加固网。包覆密封防护技术方式是将柔性防护带缠绕在缆索上，再通过加热加压的方式使柔性防护带黏接在缆索上。其包覆密封防护结构由四层结构组成：第一层为重防腐蚀锌粉浆，在钢丝表面形成防腐保护层，干膜厚度90μm；第二层为以硅类橡胶为基的防腐蚀密封胶腻，将钢丝间的缝隙完全封闭住；第三层为缠绕钢丝。缠绕钢丝将组成主缆的平行钢丝夹紧，使主缆保持密实；第四层为缠绕带层。将防护带缠绕在主缆上，缠绕重叠宽度为带宽的50％，叠和部位采用热熔结合。防护带在生产过程中并未完全硫化，经缠包安装、加热硫化后使防腐带熔合并收缩在一起，在外部形成密闭的防腐蚀套。

缠绕好的防护带进行两次加热，每次3min。加热温度为138℃(开始时应进行试加热，核实此温度和加热时间是否使材料结合良好，否则应适当增加时间或提高温度，但最高温度不超过150℃)。为保证作业连续，每工作面采用两套加热套管进行。现有缠包采用人工或缠包机操作，施工中容易导致柔性防护带缠包的螺旋角无法控制，造成柔性防护带搭接层宽度不一致，缠包质量的稳定性差，加热后搭接口之间容易出现松弛、脱落等现象；另外主缆缠绕用的“S”型钢丝采用防腐涂料涂装，其表面接缝缝隙主要依靠缠包带热熔收缩后封闭，难以保证密封效果；三是热熔后缠包带并不主缆表面有效附着(郭重阳“Cableguard^TM斜拉桥钢索橡胶防腐带”《山西交通科技》2003年12月增刊2)，如此不仅无法有效密封缝隙，且二者之间无法形成一体，导致腐蚀介质极易浸入，并迅速沿着二者之间的界面、空隙等向整个主缆蔓延，即一点攻破、全面受损，对整个主缆的防腐安全造成极大隐患，大大降低了整个主缆包覆密封防护结构的保护效果。另外，施工现场开放式涂装油漆，对工程环境及水体等都造成明显损害。

技术实现要素：

为了克服现有的上述不足，本实用新型提供一种悬索桥主缆包覆密封防护复合结构，能够显著提高主缆表面与缠包带之间密封、填充与粘接性能的同时，还能大幅提高整个体系的防水、防腐与耐久性，绿色环保、高效耐久，可显著提高整个主缆的使用寿命，减少后期维护频次及费用。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：自缆索表面由内向外依次包括热膨胀阻蚀型密封胶层和缠包带层，热膨胀阻蚀型密封胶层通过刮涂方式连接在缆索表面与缠包带层之间，缠包带层通过包覆热熔加热方式与热膨胀阻蚀型密封胶层结合为一体。

相比现有技术，本实用新型的一种悬索桥主缆包覆密封防护复合结构，省去了主缆缠丝表面的防腐油漆层，设计采用热膨胀阻蚀型密封胶密封现有缠丝表面，不仅有效封闭相关空隙、间隙，和缠丝基体密切结合形成电化学一体并有效发挥自身阻蚀性能，还与缠包带层紧密粘合，阻止外界腐蚀介质浸渗和蔓延；还能充分利用热熔加热实现各层的有效连接，热膨胀阻蚀型密封胶可完全硫化并体积膨胀，不仅胶体自身力学性能显著提升，还进一步强化了缝隙密封以及与缠丝、缠绕带的双向粘接效果，显著提高整个包覆密封防护复合结构的密封防腐效果。本复合防护涂层结构在解决现有技术问题的同时，还绿色环保；在提高主缆防护使用寿命的同时，还可以减少后期维护频次、大幅节约养护、维护成本。整个设计合理、绿色环保，节能高效，具有突出的经济与社会效益。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型一个实施例的结构示意图。

图2是本实用新型另一个实施例的结构示意图。

图中：1、11、缆索表面，2、22、热膨胀阻蚀型密封胶层，3、33、缠包带层，44、耐候面漆涂层。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

在图1所示实施例中，悬索桥主缆包括缆索表面1，其上的热膨胀阻蚀型密封胶层2，以及外表面的缠包带层3。主缆缠丝后，将缆索表面1清洁处理后，刮涂热膨胀阻蚀型密封胶形成热膨胀阻蚀型密封胶层2，然后在热膨胀阻蚀型密封胶层2上缠绕缠包带，经过热熔后即形成缠包带层3。

在本实施例中，所述的热膨胀阻蚀型密封胶层2可以优选单组分缓硫化热膨胀阻蚀型密封胶层或双组分热膨胀阻蚀型密封胶层，胶层厚度0.2-1mm，可根据施工现场工况酌情调整，但必须保证整个主缆表面均匀涂装上一层胶层。

所述热膨胀阻蚀型密封胶层2还可以优选MS改性热膨胀阻蚀型密封胶层，胶层厚度0.2-1mm。MS改性热膨胀阻蚀型密封胶层可采用现有硅烷改性聚合物树脂(即MS改性树脂，包括硅烷改性聚醚树脂MS、硅烷改性聚氨酯树脂SPUR或硅烷改性树脂STP，如市售的日本钟化的S303H、S203H，美国迈图公司生产销售的SPUR产品，泰州瑞洋立泰生产的STP树脂产品等)制备，MS热膨胀阻蚀型密封胶粘结性好，可以很好地与主缆包覆材料氯磺化聚乙烯以及镀锌缠丝粘结，无腐蚀性，其密封与粘接长久可靠。

本实施例所用的热膨胀阻蚀型密封胶层2采用热膨胀阻蚀型密封胶涂装形成，该热膨胀阻蚀型密封胶是在现有阻蚀型密封胶产品中加入占阻蚀型密封胶整个重量的重量份2-20％的现有技术的膨胀型中空微球(如阿克苏-Expancel微球、日本三共中空树脂等)及其规格等。如微球膨胀温度可选择膨胀温度范围为80-150℃范围的产品，具体可根据热熔施工时胶层升温程度确定，一般优选80-100℃范围的微球产品。热膨胀阻蚀型密封胶的生产可按照现有阻蚀型密封胶产品生产工艺制备而成(如中国专利CN201010243670.8、CN201010243655.3；技术论文如《双组份硅烷改性聚醚密封胶的制备及研究》，王翠花等，2014年09期《粘接》等，利用现有技术及其启示，不需要创造性劳动即可完成)，需要注意的是微球原料加入时应控制密封胶物料温度在所选微球材料的自身膨胀温度以下即可，经分散均匀，继续按照现有技术操作即完成本实施例所用热膨胀阻蚀型密封胶产品的制备。根据现有单组分缓硫化阻蚀型密封胶层或双组分密封胶技术，按照上述方法可同样制得单组分缓硫化热膨胀阻蚀型密封胶或双组分热膨胀阻蚀型密封胶，从而获得所述的热膨胀阻蚀型密封胶层2。

在图2所示的另一个实施例中，悬索桥主缆包括缆索表面11，其上的热膨胀阻蚀型密封胶层22，以及外表面的缠包带层33。主缆缠丝后，将缆索表面11清洁处理后，刮涂热膨胀阻蚀型密封胶形成热膨胀阻蚀型密封胶层22，然后在热膨胀阻蚀型密封胶层22上缠绕缠包带，经过热熔后即形成缠包带层33，再在缠包带层33上涂装耐候面漆，即可形成耐候面漆涂层44。

在该第二实施例中，相比第一个实施例，可以根据缠包带层33情况及防护需求在其缠包带层33表面增加一层耐候面漆涂层44，涂层厚度80-160μm。耐候面漆涂层44可优选水性耐候面漆涂层44，涂层厚度60-80μm。本实施例所用的热膨胀阻蚀型密封胶层22的材质选用及制备与上个实施例一样。

本实用新型省去了主缆缠丝表面的防腐油漆层，利用包覆施工工艺中热熔工序，设计采用热膨胀阻蚀型密封胶密封现有缠丝表面，不仅有效封闭相关空隙、间隙，和缠丝基体密切结合形成电化学一体并有效发挥自身阻蚀性能，还与缠包带层33紧密粘合，阻止外界腐蚀介质浸渗和蔓延，而且充分利用热熔加热，激发热膨胀阻蚀型密封胶自身完全硫化并体积膨胀，进一步增加缝隙密封以及与缠丝、缠绕带的双向粘接效果，显著提高整个包覆密封防护复合结构的密封防腐效果，有效地保护了主缆运行安全、长久与经济运行。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质，对以上实施例所做出任何简单修改和同等变化，均落入本实用新型的保护范围之内。