一種用于除濕的平行鋼絲制作方法。
背景技術(shù):
隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,特大跨徑橋梁越來越多的出現(xiàn)在大江大河上,懸索橋作為特大跨徑橋梁的經(jīng)濟(jì)橋形之一,也逐漸被普遍采用。作為懸索橋的主要承重構(gòu)件的主纜,其防腐效果直接影響到懸索橋的正常使用。在國外做的多座橋梁的開索檢查來看,傳統(tǒng)的主纜防腐方式雖然在短期內(nèi)有效,但還沒有徹底解決防腐問題,甚至在某些情況下還導(dǎo)致高額的后續(xù)維護(hù)費(fèi)用。
橋梁索纜腐蝕可分為均勻腐蝕、凹痕腐蝕、裂縫腐蝕、應(yīng)力腐蝕、氫裂化和疲勞腐蝕,與具體防護(hù)情況和當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境條件密切相關(guān),也與索纜生產(chǎn)、搬運(yùn)和儲(chǔ)存、水上運(yùn)輸、架設(shè)程序、纏絲程序和纜索防腐層的養(yǎng)護(hù)密切相關(guān)。
與索纜腐蝕機(jī)理相關(guān)的其它因素包括濕度、粉塵、氧氣含量、酸堿度、鋼絲應(yīng)力(包括荷載應(yīng)力和殘留應(yīng)力)、空氣鹽含量等等直接影響懸索橋使用壽命和運(yùn)營期間維護(hù)成本。
目前世界各地懸索橋主要采用3種主纜防護(hù)措施,即圓鋼絲纏繞涂層法、合成護(hù)套防護(hù)法、纏繞S形鋼絲和除濕法。
在S形鋼絲纏繞和除濕技術(shù)運(yùn)用之前,日本針對(duì)如下問題在好幾座現(xiàn)有橋梁上(如Honsha-Shikoku橋)做了相應(yīng)試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明:
(1)主纜所有部位用干燥空氣都能充分干燥,即使空氣從主纜鋼絲表面射入,也能將內(nèi)層鋼絲的水分帶走;
(2)主纜內(nèi)部空氣相對(duì)濕度低于60%就能很好的防止鍍鋅鋼絲的腐蝕;
(3)空氣射入點(diǎn)140m范圍內(nèi)的主纜鋼絲能被有效干燥;
(4)用于主纜的干燥空氣的理想濕度應(yīng)低于40%;
主纜的表面有纏絲和涂裝防護(hù),在索夾位置通過斂縫來保證氣密性,通過這些主纜結(jié)構(gòu)阻止了外界水分的進(jìn)入,然而,要使主纜完全氣密是不可能的,主纜與外界之間仍會(huì)有少量的空氣交換。
主纜除濕通過送氣管和送氣夾將干空氣送入主纜空隙,干空氣在主纜空隙內(nèi)流動(dòng),帶走主纜內(nèi)的水分,干空氣變成濕空氣從出氣夾排出,降低主纜內(nèi)空氣相對(duì)濕度,從而避免主纜鋼絲腐蝕。應(yīng)確定合理的送氣長度、干燥時(shí)間、送氣流量及送氣壓力,并對(duì)主纜除濕系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)備選型。送氣長度即為送氣夾與出氣夾之間的距離。
對(duì)送氣長度調(diào)查如下:明石大橋,主纜直徑為1122毫米,最小送氣長度78米,最大送氣長度115米;來島一橋,主纜直徑為431毫米,最小送氣長度92米,最大送氣長度183米;來島二橋,主纜直徑為653毫米,最小送氣長度109米,最大送氣長度143米;來島三橋,主纜直徑為636毫米,最小送氣長度122米,最大送氣長度163米;潤揚(yáng)大橋,主纜直徑為912毫米,最小送氣長度161米,最大送氣長度212米。
國內(nèi)主纜鋼絲為了適應(yīng)主纜制索工藝的要求,特別是直線度、鍍后直徑和表面外觀的要求,在熱鍍鋅鋼絲和鋼絞線的生產(chǎn)流程上改進(jìn)利用穩(wěn)定化處理工序,形成了國產(chǎn)主纜鋼絲專門的規(guī)圓工序。規(guī)圓工序過模潤滑后,鋼絲表面光滑,大直徑制索時(shí)成型阻力很小。
主纜鋼絲鋼絲腐蝕后強(qiáng)度沒有降低,但延性和疲勞強(qiáng)度顯著下降,腐蝕減少了有效的索股面積和強(qiáng)度,嚴(yán)重危及到懸索橋的安全性。美國紐約市運(yùn)輸局在一份關(guān)于懸索橋纜索狀況的報(bào)告中指出:“由于腐蝕,紐約市區(qū)的幾乎所有大型懸索橋都存在強(qiáng)度損失的問題,主纜強(qiáng)度損失的范圍從微乎其微到約35%(Williamsburg橋)”。
主纜用鋼絲每根都經(jīng)過規(guī)圓處理,在主纜巨大的縱向拉力下,成纜后相互密貼成環(huán)形排列,絲間無縫無隙。采用日本技術(shù)進(jìn)行主纜除濕,送氣夾將空氣從主纜外層鋼絲表面壓入,要保證干燥空氣進(jìn)入米級(jí)直徑的主纜內(nèi)層鋼絲非常困難。采用加密送氣夾,加大滲壓和流量等措施,不能徹底解決該問題。現(xiàn)有理論研究和除濕方案制訂,都建立在試驗(yàn)基礎(chǔ)上,甚至必須現(xiàn)場驗(yàn)證,沒有從理論上保證除濕完全可靠。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種鋼絲制作方法,保證干燥空氣有效貫通于各鋼絲間,保證平行鋼絲束完全可靠除濕,并顯著減少送氣夾數(shù)量,節(jié)約成本。
本發(fā)明的技術(shù)方案是:平行鋼絲斷面是標(biāo)準(zhǔn)圓,通過在拉制成絲時(shí)等間距改變斷面成略扁圓,成束時(shí)鋼絲該處必然出現(xiàn)縫隙,從而保證干燥空氣在鋼絲間相互貫通。
由于采取以上技術(shù)方案,本發(fā)明具有以下有益效果:
1.除濕系統(tǒng)不再過份依賴加氣設(shè)備的功能,降低對(duì)設(shè)備的要求,完全可以國產(chǎn)化。
2.顯著降低送氣夾數(shù)量,顯著降低送氣壓力。
3.鋼絲加工簡易,不需要改變?cè)泄に嚵鞒?,不需要增添新設(shè)備。
4.后期維護(hù)和監(jiān)測簡易,成本低廉。
下面,結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明之用于除濕的平行鋼絲制作方法的技術(shù)特征作進(jìn)一步的說明。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例:
在鋼絲拉制成絲時(shí),采用隨動(dòng)夾持裝置,對(duì)已拉制的標(biāo)準(zhǔn)鋼絲進(jìn)行夾壓,將原標(biāo)準(zhǔn)的圓形斷面改變成預(yù)定扁圓形。該種夾壓按2米或其他預(yù)定間距,夾壓長度為2厘米或其他預(yù)定長度,夾壓變形為1毫米或其他預(yù)定量。