懸索橋主纜的製作方法
2024-04-14 17:58:05
1.本發明涉及橋梁懸索技術領域，具體涉及一種懸索橋主纜。
背景技術：
2.懸索橋主要是由纜索、塔和錨碇組成，其中主纜是主要的承重構件，時刻承受著巨大的拉力。為確保整座橋梁的安全，需要對懸索橋主纜的溫度、溼度等進行實時監測。為監測主纜的溫度和溼度，現有的主纜監測系統都是通過在主纜索股外設置溫溼度檢測裝置。如公開號為cn103323038a的專利申請，公開了一種光纖橋梁拉索鏽蝕監測傳感器，通過纏繞在索股外側的溫度補償光纖光柵來檢測溫度。公開號為cn111948683a的專利申請，公開了一種斜拉橋主梁空間線形的檢測修正方法，通過設置在索股外側保溫層的溫度傳感器檢測主纜保溫層的溫度，在通過保溫層的溫度間接推算出主纜內部索股的溫度。可見，目前現有技術中還不存在可以直接檢測主纜內部索股的溫度的技術。
技術實現要素：
3.針對現有技術存在的不足，本發明提出一種懸索橋主纜，可以直接監測主纜內部索股的溫度，具體技術方案如下：
4.提供了一種懸索橋主纜，在第一種可實現方式中，設置有多個監測點，該監測點處設置有至少一個監測裝置，該監測裝置包括柔性基底和多個溫溼度傳感器，該柔性基底沿主纜索股之間的縫隙橫向穿過整根懸索橋主纜，所有溫溼度傳感器沿柔性基底的長度方向均勻分布在所述柔性基底的表面。
5.結合第一種可實現方式，在第二種可實現方式中，還包括至少兩條柔性防護條，所述防護條沿所述柔性基底的長度方向設置，且所有溫溼度傳感器均分布在相鄰兩條防護條之間。
6.結合第一種可實現方式，在第三種可實現方式中，所述防護條內部設置有磨損檢測傳感器。
7.結合第三種可實現方式，在第四種可實現方式中，所述磨損檢測傳感器包括導電水凝膠，所述防護條內部沿長度方向設置有凝膠腔，所述導電水凝膠填充在凝膠腔內，且防護條兩端設置有導線，該導線伸入所述凝膠腔內與所述導電水凝膠連接。
8.結合第一種可實現方式，在第五種可實現方式中，所述溫溼度傳感器為薄膜溫溼度傳感器。
9.結合第一種可實現方式，在第六種可實現方式中，所述溫溼度傳感器的信號線沿距離監測點最近的索夾的邊沿處引出懸索橋主纜外部。
10.結合第六種可實現方式，在第七種可實現方式中，所述信號線為超細軟扁導線。
11.結合第一種可實現方式，在第八種可實現方式中，所述監測點分別位於所述懸索橋主纜的中跨跨中、1/4跨、邊跨跨中，且位於兩個索夾之間，以及靠近橋塔索鞍位置、靠近橋塔索鞍、靠近散索鞍位置處，且位於索鞍與索夾之間。
12.結合第一種可實現方式，在第九種可實現方式中，所述監測點處設置有兩個所述監測裝置，兩個監測裝置錯開設置。
13.結合第一種可實現方式，在第十種可實現方式中，還包括工控機，該工控機與所述溫溼度傳感器信號連接。
14.有益效果：採用本發明的懸索橋主纜，通過從主纜索股之間的監測裝置上的各個溫溼度傳感器，可以直接檢測出監測點處主纜內部索股不同位置處溫度和溼度。
附圖說明
15.為了更清楚地說明本發明具體實施方式，下面將對具體實施方式中所需要使用的附圖作簡單地介紹。在所有附圖中，各元件或部分並不一定按照實際的比例繪製。
16.圖1為本發明一實施例提供的懸索橋主纜的監測點的位置分布示意圖；
17.圖2為本發明一實施例提供的懸索橋主纜的監測裝置的安裝位置示意圖；
18.圖3為本發明一實施例提供的監測裝置的結構示意圖；
19.圖4為本發明一實施例提供的監測裝置的結構示意圖；
20.附圖標記：
21.1-柔性基底，2-溫溼度傳感器，3-索股，4-防護層，5-防護條，6-導電水凝膠，7-導線，8-信號線。
具體實施方式
22.下面將結合附圖對本發明技術方案的實施例進行詳細的描述。以下實施例僅用於更加清楚地說明本發明的技術方案，因此只作為示例，而不能以此來限制本發明的保護範圍。
23.應理解，在本實施例中，懸索橋的主纜的結構與現有的主纜結構相同，包括主纜索股3和包覆在主纜索股3外側表面的防護層4。
24.如圖3所示的懸索橋主纜的結構示意圖，該主纜設置有多個監測點，該監測點處設置有至少一個監測裝置，該監測裝置包括柔性基底1和多個溫溼度傳感器2，該柔性基底1沿主纜索股3之間的縫隙橫向穿過整根懸索橋主纜，所有溫溼度傳感器2沿柔性基底1的長度方向均勻分布在所述柔性基底1的表面。
25.具體而言，如圖1所示，主纜上可以設置多個監測點，每個監測點處的斷面上均可以設置一個或一個以上的監測裝置，如圖2、圖3所示，該監測裝置是由柔性基底1和多個溫溼度傳感器2組成。其中，柔性基底1可以是由耐磨、耐擠壓的柔性材料製成的長條基底，如超高分子量聚乙烯塑料。所有溫溼度傳感器2可以沿柔性基底1的長度方向分成兩排均勻分布在柔性基底1的表面。
26.柔性基底1的一端可以固定在所述防護層4的內側壁面上，另一端可以沿主纜內部的索股3之間縫隙穿過整根主纜索股3並穿出主纜防護層4。溫溼度傳感器2的信號線8可以沿柔性基底1的長度方向延伸至柔性基底1穿出主纜防護層4的一端，並與數據採集終端信號連接，如此，數據採集終端就可以通過位於主纜索股3縫隙之間的溫溼度傳感器2直接檢測出主纜內部索股3不同位置處的溫度和溼度。與現有技術通過主纜索股外側溫度推算主纜內部索股的溫度相比，直接通過設置在主纜索股內的溫溼度傳感器檢測主纜內部索股的
溫度，可以減小誤差，提高監測結果的精準度。
27.在本實施例中，可選的，還包括至少兩條柔性防護條5，所述防護條5沿所述柔性基底1的長度方向設置，且所有溫溼度傳感器2均分布在相鄰兩條防護條5之間。
28.具體而言，在所述柔性基底1上還可以設置3條柔性防護條5，該防護條5可以是由耐磨、耐擠壓的柔性材料製成，如超高分子量聚乙烯塑料。這3條柔性防護條5可以沿長度方向並列設置在兩排溫溼度傳感器2之間。防護條5的頂面可以高於溫溼度傳感器2，從而在索股3擠壓監測裝置時，可以對溫溼度傳感器2起到一定的保護作用，防止溫溼度傳感器2被索股3擠壓和摩擦而發生破壞，延長監測裝置的使用壽命。
29.在本實施例中，可選的，所述防護條5內部設置有磨損檢測傳感器。通過磨損檢測傳感器可以檢測防護條5的磨損程度。在本實施例中，如圖4所示，所述磨損檢測傳感器包括導電水凝膠6，所述防護條5內部沿長度方向設置有凝膠腔，凝膠腔可以在溫溼度傳感器2的上方。所述導電水凝膠6填充在凝膠腔內，且防護條5兩端設置有導線7，該導線7的一端可以伸入所述凝膠腔內與所述導電水凝膠6連接。另一端可以沿柔性基底1伸出主纜與電阻檢測終端信號連接。
30.通過電阻檢測終端可以檢測導電水凝膠6的電阻變化情況。若防護條5被磨損，導致凝膠腔破裂，則凝膠腔內的導電水凝膠6就會被擠出，與電阻檢測終端連接的兩條導線7之間的電阻就會發生劇烈變化。因此，可以通過電阻檢測終端檢測到的導電水凝膠6的電阻變化情況判斷防護條5是否被破壞，如果防護條5被破壞，則表明防護條5失去了對溫溼度傳感器2的保護作用，此處監測點的監測裝置極有可能將遭到破壞，以便工作人員提前做好準備。
31.在本實施例中，可選的，所述溫溼度傳感器2為薄膜溫溼度傳感器2。溫溼度傳感器2可以採用現有的薄膜溫溼度傳感器2，以減小整個監測裝置的厚度，以便穿過索股3之間的縫隙，同時，可以減小監測裝置受到的擠壓和摩擦，延長監測裝置的使用壽命。
32.在本實施例中，可選的，所述溫溼度傳感器2的信號線8沿距離監測點最近的索夾的邊沿處引出懸索橋主纜外部。具體而言，溫溼度傳感器2的信號線8可以在主纜索股3外側沿縱向引向至最近的索夾邊緣處並穿出主纜外部，以防止在主纜纏絲過程中對信號線8造成破壞。
33.在本實施例中，可選的，所述信號線8為超細軟扁導線7。溫溼度傳感器2的信號導線7可以選用超細的柔性扁平導線7，如此可以減小信號線8所受到的壓力和摩擦，延長監測裝置的使用壽命。
34.在本實施例中，可選的，所述監測點分別位於所述懸索橋主纜的中跨跨中、1/4跨、邊跨跨中，且位於兩個索夾之間，以及靠近橋塔索鞍位置、靠近橋塔索鞍、靠近散索鞍位置處，且位於索鞍與索夾之間。
35.其中，主纜的中跨跨中、1/4跨、邊跨跨中、靠近橋塔索鞍位置、靠近橋塔索鞍和靠近散索鞍位置處均是主纜監測的關鍵點。將監測點設置於索鞍與索夾之間和兩個索夾之間可以防止索夾處和索鞍處鋼絲間的擠壓力過大造成溫溼度傳感器2損壞，延長監測裝置的使用壽命。
36.在本實施例中，可選的，所述監測點處設置有兩個所述監測裝置，兩個監測裝置錯開設置。在監測點處，可以沿主纜斷面橫向和豎向分別布置一個監測裝置，兩個監測裝置相
互之間錯開且位置靠近，通過兩個監測裝置可以對主纜斷面不同位置處的溫溼度進行監測。
37.在本實施例中，可選的，還包括工控機，該工控機與所述溫溼度傳感器2信號連接。溫溼度傳感器2的信號線8伸出主纜外部後，可以與工控機信號連接，通過工控機可以對溫溼度傳感器2的檢測信號進行採集和處理，並將採集到的數據發送給上位機。
38.以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的範圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求和說明書的範圍當中。