專利名稱：一種高密度聚乙烯纜索護套修復工藝及其設備的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及橋梁建設與維護技術(shù)領域，尤其是涉及一種高密度聚乙烯纜索護套修
復工藝及其設備。
背景技術(shù)：
隨著斜拉橋建設技術(shù)的不斷完善發(fā)展，斜拉橋橋梁的數(shù)量已經(jīng)相當客觀，其地理 分布也相當廣泛。早期建造的一些斜拉橋至今一般已將近20年的歷史，由于先期技術(shù)不成 熟，養(yǎng)護也跟不上，目前相當數(shù)量的斜拉橋亟待維護保養(yǎng)，作為斜拉橋生命線的纜索的維修 保養(yǎng)首當其沖。斜拉橋纜索的損壞表現(xiàn)主要為高密度聚乙烯護套破裂，失去對纜索的防護 作用而使鋼絲腐蝕。為了徹底避免這類問題發(fā)生，日常養(yǎng)護工作有為必要，發(fā)現(xiàn)問題及時有 效的處理。但目前還沒有對纜索護套修補的完善做法，缺少專用的修補工夾具，簡單的粘合 修補起不到防護的作用，修補膠與護套本體不能真正粘結(jié)為一體，修補部位經(jīng)過一段時間 就會與本體逐漸分裂，內(nèi)部鋼絲仍然無法避免被腐蝕。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種高密度聚乙烯纜索護套修復工藝，保證修 補膠與護套本體融為一體，從而提高纜索護套修補的有效性。
為達到上述目的，本發(fā)明工藝包括以下步驟
a.對纜索護套破損處數(shù)碼攝像，評定損傷等級； b.打磨纜索護套破損處，采用打磨工具把破損部位打磨成一定凹陷形狀，根據(jù)凹 陷形狀預估聚乙烯原料的用量，按量取用與原纜索護套材質(zhì)規(guī)格相同的塊狀聚乙烯原料置 于破損處；如果纜索護套破碎處開裂漏出鋼絲，則在破損處先放入纖維增強聚酯帶，然后再 放置與所述的塊狀聚乙烯原料； c.根據(jù)待修補的纜索護套的外徑選擇修補夾具的規(guī)格，該夾具具有加熱和夾持功 能，該夾具上設置的溫度傳感器和應力傳感器通過數(shù)據(jù)線與一智能控制裝置連接；安裝該 夾具將b步驟置于破損處的聚乙烯原料夾緊，給該夾具通電加熱，采用智能控制裝置對加 熱溫度進行控制，加熱時，每十分鐘升溫三十攝氏度，直至恒溫溫度，該恒溫溫度由智能控 制裝置根據(jù)所述的損傷等級、聚乙烯原料的用量和夾具規(guī)格設定；加熱過程中，間斷調(diào)整所 述夾具的張緊螺栓使該夾具對熔融聚乙烯保持不小于預先設定的握緊力；
d.在c步驟的恒溫溫度下保持一定保溫時間后卸載夾具，該保溫時間由智能控制 裝置根據(jù)損傷等級、聚乙烯原料的用量、夾具規(guī)格、夾具握緊力和環(huán)境溫度設定；
e.磨光修補部位表面。 進一步，在所述b步驟中，采用打磨工具把破損部位打磨成一定深度的凹陷形狀， 拍攝打磨后的凹陷形狀，并將凹陷形狀的圖形資料輸入智能控制裝置，智能控制裝置內(nèi)設 的計算程序根據(jù)凹陷形狀的圖形資料計算聚乙烯原料使用量。 本發(fā)明的另一目的在于提供一種高密度聚乙烯纜索護套修復工藝使用的設備。
所述設備包括一個修補夾具，該夾具的主體為兩片半圓柱筒，兩片半圓柱筒合起 來所形成的圓柱形內(nèi)腔的直徑略大于待修復的纜索護套的外徑，纜索護套的外徑是指纜索 護套外圓的直徑；兩個半圓柱筒的接合面部位均對稱設置用于聯(lián)接張緊螺栓的凸臺，凸臺 上設置用于張緊螺栓穿過的通孔；半圓柱筒內(nèi)鋪設發(fā)熱電阻絲；半圓柱筒上還設置有應力 感應器和溫度傳感器，溫度傳感器和應力傳感器通過數(shù)據(jù)線與一智能控制裝置連接；半圓 柱筒上還設置有溫度計孔穴；所述設備還包括一溫度計，使用時溫度計置入所述溫度計孔 穴；智能控制裝置內(nèi)設升溫控制程序，該程序根據(jù)溫度傳感器的輸入信息控制發(fā)熱電阻絲 的電路的通斷，并根據(jù)損傷等級、聚乙烯原料的用量和夾具規(guī)格計算并設定恒溫溫度，根據(jù) 損傷等級、聚乙烯原料的用量、夾具規(guī)格、夾具握緊力和環(huán)境溫度計算并設定保溫時間；智 能控制裝置還內(nèi)設夾具握緊力控制程序，根據(jù)應力傳感器的輸入信息計算夾具握緊力，當 夾具握緊力小于預設的握緊力閾值時發(fā)出警示信息。 進一步，所述的半圓柱筒內(nèi)的發(fā)熱電阻絲鋪設時，從半圓柱筒的中心到其邊緣，發(fā)
熱電阻絲鋪設的稠密程度越來越小。 本發(fā)明的有益效果是 本發(fā)明的修補夾具首先保證了熔融的聚乙烯按著符合護套外形的方式在護套破 損處的打磨面上流動，保證了護套破損處的打磨面上全部上膠，保證了修補外觀質(zhì)量。然 而，更為重要的是纜索護套本體與修補用的聚乙烯原料如何完全融合這個涉及修補有效性 的關(guān)鍵問題。纜索護套的聚乙烯成分是專用的高密度聚乙烯，修補過程中如果溫度、壓力和 時間控制不好，聚乙烯熔體的流動性下降甚至出現(xiàn)老化傾向，影響纜索護套本體與修補用 料的充分融合，只有溫度、壓力和時間控制到最佳，纜索護套本體與修補用料的才能在分子 級別融合為一體，而不是簡單的粘連在一起。本發(fā)明充分考慮了聚乙烯原料的升溫速度、恒 溫溫度、保溫時間，夾具握緊力、待修補纜索的外徑等影響修補有效性的參數(shù)，經(jīng)過長期的 大量的試驗得到了最佳的升溫速度，將影響恒溫溫度和保溫時間的有關(guān)信息量化，并采用 智能控制裝置控制升溫保溫過程以及夾具握緊力，從而保證了聚乙烯原料的良好熔融和與 纜索護套本體的完全融合。另外，本發(fā)明的夾具上還設置有溫度計孔穴放置了溫度計，可以 使操作工目測監(jiān)控溫度變化，采用了人工控制和智能控制相結(jié)合的雙保險溫控手段。本發(fā) 明的夾具內(nèi)鋪設的電熱絲按著一定方式排列，由夾具半圓柱筒的中心到其邊緣，發(fā)熱電阻 絲鋪設的稠密程度越來越小，從而在修補的過程中形成一定的溫度梯度，減少了對非修補 部位的纜索護套的影響。 本發(fā)明的其他優(yōu)點、目標和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并 且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可 以從本發(fā)明的實踐中得到教導。本發(fā)明的目標和其他優(yōu)點可以通過下面的說明書以及附圖 中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。


圖1為本發(fā)明設備的使用狀態(tài)連接示意圖；
圖2為圖1中修補夾具的主視圖；
圖3為圖2中修補夾具的左視圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述。 如圖l所示，本發(fā)明的高密度聚乙烯纜索護套修復設備，包括修補夾具l和智能控 制裝置2。夾具1的主體內(nèi)埋設有應力感應器和溫度傳感器，溫度傳感器和應力傳感器通過 數(shù)據(jù)線3與智能控制裝置2的數(shù)據(jù)輸入端口連接。夾具1上還設置有溫度計孔穴5和溫度 傳感器孔穴6 ;所述設備還包括一溫度計4，使用時溫度計置入所述溫度計孔穴。智能控制 裝置2主要包括一個具備參數(shù)設定和程序控制功能的工控機、數(shù)據(jù)輸入端口和控制強電通 斷的繼電器等部件；具體實施時，工控機帶有參數(shù)顯示屏9和輸入鍵盤10。智能控制裝置 2內(nèi)設升溫控制程序，該程序根據(jù)溫度傳感器的輸入信息控制發(fā)熱電阻絲的電路的通斷，并 根據(jù)損傷等級、聚乙烯原料的用量和夾具規(guī)格計算并設定恒溫溫度，根據(jù)損傷等級、聚乙烯 原料的用量、夾具規(guī)格、夾具握緊力和環(huán)境溫度計算并設定保溫時間；智能控制裝置2還內(nèi) 設夾具握緊力控制程序，根據(jù)應力傳感器的輸入信息計算夾具握緊力，當夾具握緊力小于 預設的握緊力閾值時發(fā)出警示信息。 再結(jié)合如圖2、圖3所示，夾具1的主體為兩片鑄鋁材料包裹的鋼質(zhì)半圓柱筒，兩 片半圓柱筒合起來所形成的圓柱形內(nèi)腔的直徑略大于待修復的纜索護套的外徑；半圓柱筒 內(nèi)設發(fā)熱電阻絲，發(fā)熱電阻絲的接線端子7通過電源線8與智能控制裝置2內(nèi)的繼電器輸 出端相連，智能控制裝置2內(nèi)的繼電器的輸入端與主電路相連。發(fā)熱電阻絲鋪設時，從半 圓柱筒的中心到其邊緣，發(fā)熱電阻絲稠密程度可以鋪設的越來越小。半圓柱筒的接合面部 位均對稱設置用于聯(lián)接張緊螺栓的凸臺ll，凸臺上設置用于張緊螺栓穿過的通孔。半圓柱 筒上還設置有應力感應器和溫度傳感器；其中應力傳感器可以設置在聯(lián)接張緊螺栓的凸臺 11上，溫度傳感器可以設置在溫度傳感器孔穴6內(nèi)；使用時，溫度傳感器和應力傳感器通過 數(shù)據(jù)線與一智能控制裝置2連接；半圓柱筒上還設置有溫度計孔穴5 ;使用時溫度計4置入 所述溫度計孔穴5內(nèi)。
采用上述設備修補纜索護套時按以下步驟進行
首先，對纜索護套破損處數(shù)碼攝像，評定損傷等級； 然后，打磨纜索護套破損處，采用打磨工具把破損部位打磨成一定凹陷形狀，根據(jù) 凹陷形狀預估聚乙烯原料的用量，一般來講要使聚乙烯原料的用量明顯大于凹陷形狀部位 的容量。按量取用與原纜索護套材質(zhì)規(guī)格相同的塊狀聚乙烯原料置于破損處；如果纜索護 套破碎處開裂漏出鋼絲，則在破損處先放入纖維增強聚酯帶，然后再放置與所述的塊狀聚 乙烯原料； 接著，根據(jù)待修補的纜索護套的外徑選擇修補夾具的規(guī)格，該夾具具有加熱和夾
持功能，該夾具上設置的溫度傳感器和應力傳感器通過數(shù)據(jù)線與一智能控制裝置連接；安
裝該夾具并將置于破損處的聚乙烯原料夾緊，給該夾具通電加熱，采用智能控制裝置對加
熱溫度進行控制，加熱時，每十分鐘升溫三十攝氏度，直至恒溫溫度，該恒溫溫度由智能控
制裝置根據(jù)所述的損傷等級、聚乙烯原料的用量和夾具規(guī)格設定；加熱過程中，間斷調(diào)整所
述夾具的張緊螺栓使該夾具對熔融聚乙烯保持不小于預先設定的握緊力； 最后在所述的恒溫溫度下保持一定保溫時間后卸載夾具并磨光修補部位表面即
完成修補，該保溫時間由智能控制裝置根據(jù)損傷等級、聚乙烯原料的用量、夾具規(guī)格、夾具
握緊力和環(huán)境溫度設定。
5
在上述步驟中，為了進一步提高聚乙烯原料用量的科學性，可以采用如下步驟，打磨時使用打磨工具把破損部位打磨成一定深度的凹陷形狀，拍攝打磨后的凹陷形狀，并將凹陷形狀的圖形資料輸入智能控制裝置，智能控制裝置內(nèi)設的計算程序根據(jù)凹陷形狀的圖形資料計算聚乙烯原料使用量。 最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，本領域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案所做的其他修改或者等同替換，只要不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。
權(quán)利要求
一種高密度聚乙烯纜索護套修復工藝，其特征在于，包括以下步驟a.對纜索護套破損處數(shù)碼攝像，評定損傷等級；b.打磨纜索護套破損處，采用打磨工具把破損部位打磨成一定凹陷形狀，根據(jù)凹陷形狀預估聚乙烯原料的用量，按量取用與原纜索護套材質(zhì)規(guī)格相同的塊狀聚乙烯原料置于破損處；如果纜索護套破碎處開裂漏出鋼絲，則在破損處先放入纖維增強聚酯帶，然后再放置與所述的塊狀聚乙烯原料；c.根據(jù)待修補的纜索護套的外徑選擇修補夾具的規(guī)格，該夾具具有加熱和夾持功能，該夾具上設置的溫度傳感器和應力傳感器通過數(shù)據(jù)線與一智能控制裝置連接；安裝該夾具將b步驟置于破損處的聚乙烯原料夾緊，給該夾具通電加熱，采用智能控制裝置對加熱溫度進行控制，加熱時，每十分鐘升溫三十攝氏度，直至恒溫溫度，該恒溫溫度由智能控制裝置根據(jù)所述的損傷等級、聚乙烯原料的用量和夾具規(guī)格設定；加熱過程中，間斷調(diào)整所述夾具的張緊螺栓使該夾具對熔融聚乙烯保持不小于預先設定的握緊力；d.在c步驟的恒溫溫度下保持一定保溫時間后卸載夾具，該保溫時間由智能控制裝置根據(jù)損傷等級、聚乙烯原料的用量、夾具規(guī)格、夾具握緊力和環(huán)境溫度設定；e.磨光修補部位表面。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高密度聚乙烯纜索護套修復工藝，其特征在于，在b步驟中， 采用打磨工具把破損部位打磨成一定深度的凹陷形狀，拍攝打磨后的凹陷形狀，并將凹陷 形狀的圖形資料輸入智能控制裝置，智能控制裝置內(nèi)設的計算程序根據(jù)凹陷形狀的圖形資 料計算聚乙烯原料使用量。
3. 權(quán)利要求1所述的高密度聚乙烯纜索護套修復工藝使用的設備，其特征在于所述 設備包括一個修補夾具，該夾具的主體為兩片半圓柱筒，兩片半圓柱筒合起來所形成的圓 柱形內(nèi)腔的直徑略大于待修復的纜索護套的外徑；兩個半圓柱筒的接合面部位均對稱設置 用于聯(lián)接張緊螺栓的凸臺，凸臺上設置用于張緊螺栓穿過的通孔；半圓柱筒內(nèi)鋪設發(fā)熱電 阻絲；半圓柱筒上還設置有應力感應器和溫度傳感器，溫度傳感器和應力傳感器通過數(shù)據(jù) 線與一智能控制裝置連接；半圓柱筒上還設置有溫度計孔穴；所述設備還包括一溫度計， 使用時溫度計置入所述溫度計孔穴；智能控制裝置內(nèi)設升溫控制程序，該程序根據(jù)溫度傳 感器的輸入信息控制發(fā)熱電阻絲的電路的通斷，并根據(jù)損傷等級、聚乙烯原料的用量和夾 具規(guī)格計算并設定恒溫溫度，根據(jù)損傷等級、聚乙烯原料的用量、夾具規(guī)格、夾具握緊力和 環(huán)境溫度計算并設定保溫時間；智能控制裝置還內(nèi)設夾具握緊力控制程序，根據(jù)應力傳感 器的輸入信息計算夾具握緊力，當夾具握緊力小于預設的握緊力閾值時發(fā)出警示信息。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的高密度聚乙烯纜索護套修復工藝使用的設備，其特征在于， 所述的半圓柱筒內(nèi)的發(fā)熱電阻絲鋪設時，從半圓柱筒的中心到其邊緣，發(fā)熱電阻絲鋪設的 稠密程度越來越小。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高密度聚乙烯纜索護套修復工藝及其設備，采用該工藝和設備修復纜索護套時，首先對纜索護套破損處數(shù)碼攝像，評定損傷等級；然后，打磨纜索護套破損處，按量取用與原纜索護套材質(zhì)規(guī)格相同的塊狀聚乙烯原料置于破損處；安裝修補夾具，將夾具上設置的溫度傳感器和應力傳感器通過數(shù)據(jù)線與一智能控制裝置連接；接著，給夾具通電加熱，采用智能控制裝置對加熱溫度進行控制，每十分鐘升溫三十攝氏度，直至恒溫溫度；在該溫度下保溫一定時間后卸載夾具；最后磨光修補部位表面即完成修補；本發(fā)明保證修補膠與護套本體融為一體，提高了纜索護套修補的有效性；適合修補各種斜拉橋高密度聚乙烯纜索護套。
文檔編號E01D22/00GK101725118SQ20091022734
公開日2010年6月9日 申請日期2009年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月8日
發(fā)明者張士軒, 王韶華, 申占莉, 石藝歌, 羅遠雄 申請人:中鐵大橋(鄭州)纜索有限公司