[发明专利]一种用于斜拉索的防风雨激振装置及施工方法

说明书

本发明公开了一种用于斜拉索的防风雨激振装置及施工方法，装置包括从内至外依次包裹在斜拉索上的护套管、海绵层和导热套管，所述海绵层和导热套管之间设有加热丝，所述导热套管四周设有用于排水的导水孔，所述加热丝为电阻丝或者加热光纤，所述导热套管内设有温度传感器和温控器。首先在斜拉索表面环绕护套管；然后在护套管表面缠绕并绑扎多孔吸水海绵；之后在多孔吸水海绵上螺旋缠绕电阻丝；将导热套管套在绑扎好多孔吸水海绵的斜拉索上，在导热套管两端分别盖上套管盖；本发明结构简单，原理独创性好，从技术原理上防止了斜拉索风雨激振现象，大幅度提高桥梁安全性和斜拉索使用寿命。

技术领域

本发明属于桥梁领域，涉及一种桥梁斜拉索的辅助装置，具体涉及一种用于斜拉索的防风雨激振装置及施工方法。

背景技术

在现今的斜拉桥的建设过程当中，大跨度斜拉桥的发展也有很大的变化，其主要是运用斜拉索作为其主要的支撑系统，但斜拉索在使用的过程中，超长支撑电缆在风雨、覆冰等其他负载的作用下很容易出现大的振动。其在风雨组合条件下会出现风雨激振现象，其主要是由风以及雨的组合体所引起的一种大规模的低频振动，在实际的振动过程中对斜拉索造成的影响非常大。在顺风且风速达到一定时就会在表面上呈现出水线，研究表明，上水线的形成是作为风雨激振的主要原因。振动引起了拉索的疲劳和腐蚀问题，许多斜拉桥因为拉索振动引起部分钢丝破坏，委内瑞拉Maracaibo桥1978年发现有超过500根钢丝损坏，次年发现有3根索完全损坏，不得不更换了全部拉索。另外英国Wye桥、美国P-K桥及我国海印大桥、济南黄河大桥都全部更换了拉索，由于斜拉索的造价高达总造价的25％到30％，所以斜拉索振动会造成很大的经济损失。

发明内容

本发明的目的是针对斜拉索在风雨条件下引起振动的问题，提供一种防风雨激振装置，当下雨时，雨水可通过导热套管上表面开的导水孔流入多孔吸水海绵，一方面防止了上水线的形成，另一方面吸了水的海绵饱和之后更能发挥它的减振机理；当斜拉索表面覆冰时，设置在导热套管中的加热装置可通过温控开关自行加热使覆冰融化，也能在冬季寒冷条件下防止斜拉索表面形成冰棱，减小冰棱落下对桥上来往车辆的影响。本发明能够有效防止斜拉索在风雨激振影响下的振动问题。由导热套管、多孔吸水海绵、电阻丝、端盖、温度传感器组成。

为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：

一种用于斜拉索的防风雨激振装置，其特征在于：包括从内至外依次包裹在斜拉索上的护套管、海绵层和导热套管，所述海绵层和导热套管之间设有加热丝，所述导热套管四周设有用于排水的导水孔。

进一步地，所述加热丝为电阻丝或者加热光纤，所述导热套管内设有温度传感器和温控器，利用温控器维持导热套管内温度大于零度。

进一步地，所述导热套管两端设有可拆卸的端盖，所述端盖中部设有供斜拉索穿过的通孔，端盖通过螺纹配合与导热套管相连，所述端盖上设有透水孔。

进一步地，所述海绵层由多孔吸水海绵制成。

进一步地，所述导热套管采用金属材料制成，导热套管表面涂覆疏水涂层，所述导热套管上的透水孔至少有两排，其中一排位于斜拉索上表面，一排位于斜拉索下表面。

进一步地，所述导热套管上的导水孔的孔径不超过斜拉索的半径，两相邻导水孔中心的间距不小于两孔直径之和的2倍且不小于5cm。

进一步地，：所述导热套管和海绵层分段设置在斜拉索上，每段导热套管两端均通过端盖封闭，所述加热丝为沿着斜拉索分布的一整根。

一种上述防风雨激振装置施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、在工厂制作斜拉索时，在斜拉索表面环绕护套管；

步骤2、在护套管表面缠绕并绑扎多孔吸水海绵；

步骤3、在多孔吸水海绵上螺旋缠绕电阻丝；