[发明专利]一种免受桥梁拉索振动病害的柔性防水罩

说明书

本发明公开了一种免受桥梁拉索振动病害的柔性防水罩，包括上层卡箍、膜结构、下层卡箍以及用于撑起膜结构的骨架组件，上层卡箍安装在拉索护管的外壁上，上层卡箍与拉索护管接触处设置有上密封圈，膜结构包括相连接的上层膜结构和下层膜结构，上层膜结构的自由端与上层卡箍相连接，下层膜结构的自由端与下层卡箍相连接，下层卡箍安装在预埋管的外壁上，下层卡箍与预埋管的接触处设置有下密封圈，骨架组件的一端与上层卡箍相铰接，骨架组件的另一端通过弹簧组件与下层卡箍相连接。本发明防水密封性和耐腐蚀性好，避免了拉索振动造成的短期或长期的潜在结构破坏，可拉伸膜结构和转动骨架能够适应拉索振动产生的形位变化，规避拉索振动产生的病害。

技术领域

本发明涉及桥梁防护技术领域，尤其涉及一种免受桥梁拉索振动病害的柔性防水罩。

背景技术

随着斜拉桥跨度的不断增大，斜拉索的长度也越来越长，细长的拉索本身由于结构阻尼小，受到的风致作用随之凸显。常见的拉索的风致振动形式主要有涡激振动、风雨激振、尾流弛振和参数振动等。涡激振动表现为拉索因漩涡脱落所产生的周期性涡激力引发的共振，是具有自激特性的受迫振动，此时漩涡脱落频率与拉索频率一致，当涡激共振在某一风速锁定区发生时，可以激起弯曲振动或扭转振动，但振动幅值有限不会发散。风雨激振表现为拉索在气流中因风雨作用下水线改变其原有截面形态后引起的振动，是拉索与风和雨三者之间相互作用的结果，此时频率成分较多且多模态同时激振，当风雨激振发生时，拉索失去气动稳定性，引起的振动幅值远大于其他风致振动。尾流弛振表现为下风向拉索因上风向拉索的尾流作用引起的振动现象，在两根拉索布置间隔较近时可能发生，此时振动主要为第一阶，当尾流弛振发生时，靠近拉索中段的振动幅值最大。参数振动表现为某根拉索自振频率与桥梁某阶振型相近时引起的振动，是系统的线性内部共振，当参数振动发生时，受桥塔和桥面振动牵制，振动幅值有限。

防水罩作为拉索使用过程中的重要的防水装置，多为不锈钢卷制，在连接处进行焊接或设计有橡胶条进行密封。防水罩本身使用年限受环境作用和材料腐蚀因素外，拉索振动是一种会快速削减其使用寿命的不利因素。拉索振动在实际桥梁运营过程中十分常见，振动幅值受上述风致作用的形式不同而有所不同，但无一例外都会给拉索的密封构件带来损伤，甚至造成结构破坏。虽然从根本上说抑制住拉索振动是最终的途径，但这一点在现实中无法实现。如今大桥管理中会利用一些阻尼减震装置来抑制风致作用，但也仅仅只是作为一种防护手段减小拉索的振动，拉索长期的振动势必会对拉索的防水装置产生不利影响。

目前，常用的对于保护防水罩免受振动损伤的措施比如橡胶罩体，其表面虽然涂覆有防水涂层，起到一定的防腐蚀的作用，但是由于材料本身原因，耐久性不佳，随着拉索振动、环境作用和使用时间的变长会逐渐老化从而失去作用。这种防水罩措施的效果实际有限，使用寿命较短，维护成本较高，而且当其内部腐蚀后不易察觉，导致表面依旧但密封性已大不如前，雨水可能已顺着索体流入底部锚腔从而引发更严重的后果。

发明内容

针对现有技术不足，本发明的目的在于提供一种免受桥梁拉索振动病害的柔性防水罩。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：

一种免受桥梁拉索振动病害的柔性防水罩，包括上层卡箍、膜结构、下层卡箍以及用于撑起所述膜结构的骨架组件，所述上层卡箍安装在拉索护管的外壁上，所述上层卡箍与拉索护管接触处设置有上密封圈，所述膜结构包括相连接的上层膜结构和下层膜结构，所述上层膜结构的自由端与所述上层卡箍相连接，所述下层膜结构的自由端与所述下层卡箍相连接，所述下层卡箍安装在预埋管的外壁上，所述下层卡箍与预埋管的接触处设置有下密封圈，所述骨架组件的一端与所述上层卡箍相铰接，所述骨架组件的另一端通过弹簧组件与所述下层卡箍相连接，所述上层卡箍上沿周向间隔设置有多个上支座，所述骨架组件包括沿周向间隔设置的多个骨架，所述下层卡箍上沿周向间隔设置有多个下支座，所述弹簧组件包括沿周向间隔设置的多个弹簧，每个所述骨架的一端与所述上支座相铰接，每个所述骨架的另一端与弹簧的一端相连接，所述弹簧的另一端与所述下支座相连接。