
技术摘要:
本发明涉及一种体外预应力索转向器位置防腐注油设备,包括导热油桶、防腐油脂桶、导热油泵、防腐油脂泵、导热油进油管、导热油回油管、防腐油脂进油管和复合管,所述复合管包括内管和外管,复合管的内管两端分别为防腐油脂进油接口和防腐油脂出油接口,复合管的外管两 全部
背景技术:
体外预应力混凝土结构中的转向装置是除锚固构造外,体外预应力索在跨内唯一 与混凝土有联系的关键、特殊构造的构件。体外预应力索索体处在转向器中时,索体与转向 器结构有紧密的接触,在受力过程中,很可能会因为挤压、摩擦等因素造成索体防腐层、防 腐材料等受损,从而使得预应力筋接触空气被腐蚀。为此,对索体在转向器部位需进行必要 的防腐处理。 有一种永久体外索转向器为钢管式的集束式转向器,其永久体外索为环氧单丝涂 覆无粘结分丝式体系,其转向块位置钢绞线为平行群排列,钢绞线相互之间有挤压。在索体 受力过程中,各钢绞线之间相互挤压与摩擦的力会随索体受力的增大而增大,从而可能会 造成钢绞线表面PE出现损坏的情况发生,为保证在转向器内受挤压后表面PE被破坏的钢绞 线仍然具有有效的防腐功能,需对转向器内部进行额外的防腐处理。 该环氧单丝涂覆无粘结分丝体系体外索钢绞线在转向器中的结构如图1-图2所 示。从图1-图2可以看出,单丝涂覆无粘结钢绞线在转向器中呈平行群排列,相邻钢绞线之 间紧密贴紧,互相挤压。虽然各相邻单丝涂覆无粘结钢绞线之间紧密贴紧,但各单丝涂覆无 粘结钢绞线的外形为圆形,因此在贴紧的各相邻钢绞线之间仍具有间隙,在注入防腐油脂 时,防腐油脂应具有较好的流动性才能渗入钢绞线间的间隙隔绝空气。但是在该结构中,如 何对在转向器内部的高流动性的防腐油脂进行密封成为了最大的难题。从图2剖面图分析, 在转向器端部填充密封材料密封时,因密封材料为低流动性的材料,在填充之时,密封材料 无法完全渗透入钢绞线间的间隙,待填充材料风干硬化之后,其钢绞线间的间隙依然存在, 注入转向器内部的高流动性的防腐油脂就会沿着该钢绞线间的间隙泄漏出来,从而失去防 腐效果。当然,若密封材料为高流动性的材料,在填充之时可以渗透入钢绞线的间隙,但同 高流动性的防腐油脂一样,在未风干硬化之前,高流动性的填充材料会沿着钢绞线的间隙 泄漏,等不到其硬化就已经泄漏了绝大部分,从而无法对转向器端面进行密封。 综上,该种结构的预应力体外索转向器结构无法对转向器部位进行全封闭的密 封,因此,如何让防腐油脂既能渗透入钢绞线间隙之中,又不会沿着钢绞线的间隙过多的向 外流动泄漏成为了该结构是否能达到防腐效果的关键。通过对油脂的物理状态分析发现可 以通过控制防腐油脂的温度来达到对防腐油脂的流动性进行控制,使其在一定的温度范围 内变化具有“防腐油脂既能渗透入钢绞线间隙之中又不会沿着钢绞线的间隙过多的向外流 动造成泄漏”的功能。 以一种常用的预应力封锚专用脂为例,该预应力封锚专用脂的外观颜色为褐青 色,常温(室温25℃)下的物理状态为无流动性的粘稠膏状物,其熔点为60℃左右,当其温度 在70℃以上时具有极好的流动性。该油脂实现其既能渗透入钢绞线间隙之中,又不会沿着 3 CN 111545409 A 说 明 书 2/6 页 钢绞线的间隙流动向外泄漏的功能的工作原理为:将常温下膏状物的预应力封锚专用油脂 加热至80~85℃,在该温度下的油脂具有较好的流动性,此时通过灌油设备及保温管道可 以轻易的将及注入转向器之中,刚注入转向器之中的油脂温度较高,在80℃以上,此时的油 脂在重力下的液体压力可以轻易的将油脂液体渗透压入钢绞线的间隙之中,并沿着钢绞线 的间隙流动。随着油脂沿着钢绞线间隙向外流动的过程中其不断的与空气及低温的钢绞线 接触,其温度亦在不断的降低,其流动性也在不断的降低,待其温度下降到60℃以下时油脂 逐渐凝固成为粘稠的膏状物并不再流动,此时钢绞线的间隙被最外端温度最低的凝固了的 油脂堵住,后续的高温油脂在没有将温度传递至将这部分油脂加热融化之前便不能推动外 部油脂继续向外流动,从而达到了局部冷却自封的效果。 在工地施工时,灌油设备受限于施工环境,无法将设备运输至转向器的位置,往往 是设备只能运送到距离转向器位置几米甚至于几十米远的位置,因此需要较长的灌注管道 将油脂注入转向器之中。在如此长的距离上,如果是用普通的无保温与加热功能的油管灌 注,那么通过加热融化的防腐油脂在通过普通油管的过程中,普通油管会使通过其内部的 高温油脂的热量逐渐传递至外界,防腐油脂的温度在通过普通油管时就会逐渐降低,在防 腐油脂还没有到达转向器之前其温度就已经低至其熔点温度,此时防腐油脂失去流动性从 而将普通油管的管道堵住,使管道失去灌油能力。因此需要灌油管道具有保温的功能,具有 保温功能的管道可以大大减少通过其内部的高温油脂的热量损失,使通过保温油管内的防 腐油脂在进入转向器之时仍然具有较高的温度和较好的流动性,可顺利完成灌油的工作。 灌油管道除了要求具有保温功能外还应具有加热的功能,因为在灌油完成后,处 在管道中的防腐油脂一般情况下是无法完全被清除的,在漫长的一段无工作时间后,处在 管道中未被清除的油脂就会逐渐冷却至凝固从而将管道堵住,造成管道无法再次灌油而被 迫报废。此时若是管道具有加热的功能,那么就可以启动管道的加热功能对堵住管道内部 的防腐油脂进行加热使其融化,使管道内部重新畅通恢复其灌油的功能。为能达到以上灌 油方案的相关功能与效果,就需要研发出一种既能够远距离灌油,又能够控制防腐油脂进 入转向器中温度的防腐油脂加热灌注设备。
技术实现要素:
本发明要解决的技术问题是:提供一种体外预应力索转向器位置防腐注油设备, 该设备具有加热保温功能,可将大多数种类的低温硬化油脂融化成为具有较好流动性的液 体,该设备的远距离灌油管道采用具有内管和外管的复合管结构,能够根据实际需要有效 控制防腐油脂进入转向器中的温度,解决了上述现有技术存在的不足之处。 解决上述技术问题的技术方案是:一种体外预应力索转向器位置防腐注油设备, 包括导热油桶、防腐油脂桶、导热油泵、防腐油脂泵、导热油进油管、导热油回油管、防腐油 脂进油管和复合管,所述复合管包括内管和外管,外管套装在内管外侧,外管的两端分别与 内管外端面密封连接,复合管的内管两端分别为防腐油脂进油接口和防腐油脂出油接口, 复合管的外管两端分别设置有导热油进油接口和导热油出油接口,所述导热油进油管一端 与导热油桶连通,另一端通过导热油泵与复合管的导热油进油接口连通,所述导热油回油 管一端与导热油桶连通,另一端与导热油出油接口连通,所述防腐油脂进油管一端与防腐 油脂桶连通,另一端通过防腐油脂泵与复合管的防腐油脂进油接口连通,所述导热油桶和 4 CN 111545409 A 说 明 书 3/6 页 防腐油脂桶内均设置有加热棒。 本发明的进一步技术方案是:还包括有可移动车体,所述导热油桶、防腐油脂桶、 导热油泵和防腐油脂泵均安装在可移动车体上。 还包括有用于控制导热油桶内加热温度的温控仪Ⅰ、用于控制防腐油脂桶内加热 温度的温控仪Ⅱ和用于监测导热油桶内温度的温控探头Ⅰ、用于监测防腐油脂桶内温度的 温控探头Ⅱ,温控探头Ⅰ、位于导热油桶内的加热棒分别与温控仪Ⅰ连接,温控探头Ⅱ、位于 防腐油脂桶桶内的加热棒分别与温控仪Ⅱ连接。 所述导热油泵和防腐油脂泵是齿轮泵。 复合管的外管为具有保温隔热功能的橡胶软管,内管为不锈钢金属软管。 由于采用上述技术方案,本发明具有以下有益效果: 1.具有加热保温系统,可将大多数种类的低温硬化油脂融化成为具有较好流动性的液 体;同时采用复合管导热油循环加热系统,利用外管内的高温导热油对内管的防腐油脂进 行循环加热,加热温度可控,能够根据实际需要有效控制防腐油脂进入转向器中的温度,实 现“防腐油脂既能渗透入钢绞线间隙之中又不会沿着钢绞线的间隙过多的向外流动造成泄 漏”的功能。 2.复合管长度可根据实际需要定制,定制的长度可从几米至几百米,且复合管道 可自由弯曲,满足在各种复杂地形中的使用。 3.复合管的外管为橡胶管,其具有较好的隔热功能,既可以减少其内部热量的损 失,节约能源,又可以使其表面的温度相对于其内部较低,使人体接触时不易被烫伤。橡胶 管的密度比较小,其质量较轻,在现场施工时比较好操作。复合管的内管为不锈钢软管,其 具有耐高压和可自由弯曲以及热传导率高等三大特点,其耐高压的性能可使防腐油脂能够 被压入较高的空间,其可自由弯曲的性能可使管道灵活转至各种复杂的灌注点,其较高的 热传导率可使其外部的导热油热量可迅速传递至其内部,使其内部的防腐油脂被加热。 4.采用处于外管中的导热油加热处于内管中防腐油脂的加热方式可对复合管整 个管道进行加热,导热油在管道内快速流通,其内部的温度梯度小,进出油口的温度差较 低。 5.使用导热油加热的复合管结构使整个复合管的管道从外形上看比较简洁美观, 即使是几十米的管道,整个管道也不需要另外加装温度探头(因为导热油循环流动,管道内 导热油的温度接近于油桶内的温度,只需要检测导热油桶内的导热油温度即可),其制造成 本低。若是采用加热圈对油管进行加热,那么数十米长的管道就是间隔一小段距离安装一 个加热圈,那么其所使用的加热圈的数量也会很多,这样为了使每一个加热段的温度都能 够得到控制,其所使用的温控开关与温控探头也会很多,其所需的成本也非常高。同时在使 用加热圈数量过多的情况下,其所用的电线也会过多,这样在维修上也会造成很大的困难, 而且在管道移动调整的过程中,加热圈的电线也会被移动拉扯,很难保证其不会因为操作 失误而使绝缘层损坏造成电线短路的情况发生,一旦该情况发生,轻则设备损坏,重则造成 施工事故,对施工人员的人身安全造成严重影响。 6.具有温度控制系统,对油脂的温度控制可达到控制精准,反应及时。 7.导热油泵和防腐油脂泵采用高压力齿轮泵,最高压力可达到2.5MPa,可将防腐 油脂压入处在设备上方百米之上的转向器中。 5 CN 111545409 A 说 明 书 4/6 页 8.可移动车身可将设备轻易运至各个转向器灌油点,灌油效率高,省时省力。 下面,结合附图和实施例对本发明之一种体外预应力索转向器位置防腐注油设备 的技术特征作进一步的说明。 附图说明 图1:现有环氧单丝涂覆无粘结分丝体系体外索钢绞线在转向器中的结构示意图。 图2:图1的A-A剖面图(放大)。 图3:本发明之体外预应力索转向器位置防腐注油设备结构示意图。 图4:本发明之复合管主视剖视图。 图中:P1-转向器,P2-群排列单丝涂覆无粘结钢绞线,P3-填充密封材料,P4-钢绞 线间隙。 1-可移动车体,2-导热油桶,3-导热油回油管,4-加热棒,5-导热油进油管,6-防腐 油脂桶,7-防腐油脂进油管,81-温控仪Ⅰ,82-温控仪Ⅱ,9-复合管,91-防腐油脂出油接口, 92-导热油出油接口,93-内管,94-外管,95-导热油进油接口,96-防腐油脂进油接口,10-防 腐油脂泵,11-导热油泵,12-电箱,13-温控探头Ⅱ。