СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ КОНЦА НАТЯЖНОГО ТРОСА Российский патент 2015 года по МПК E04C5/12 

Настоящее изобретение касается области конструкционных тросов, используемых в строительстве. В особенности оно касается анкерного крепления предварительно напряженных канатных или тросовых растяжек.

Эти конструкционные тросы часто состоят из множества параллельных канатов, например стренг. Их оконечные части анкерно закреплены с помощью блоков, через которые проходят отверстия, где канаты индивидуально закреплены с помощью зажимных кулаков в форме усеченного конуса. Канаты имеют излишнюю длину, выходящую за анкерные блоки, что позволяет удерживать их при натяжении и анкерном креплении троса. Излишнюю длину обычно сохраняют, чтобы при необходимости в дальнейшем можно было ослабить трос.

В качестве примера, эта излишняя длина может составлять 3 миллиметра на метр троса. Для тросов большой длины (например, в несколько сотен метров) излишняя длина может достигать значительных величин.

Постоянной заботой персонала, который монтирует такие конструкционные тросы, является защита металла канатов от коррозии. В настоящее время используются различные приемы антикоррозийной защиты линейной части троса и в области анкерных креплений (см., например, WO 01/20098 А1).

Обычно металл канатов оголяют в зоне анкерного крепления. Над участком излишней длины канатов устанавливают кожух, который выходит из передней поверхности системы анкерного крепления, а внутрь кожуха нагнетается наполнитель, такой как воск, жир, полимер, смола, либо также строительный раствор. Длина кожуха должна превышать излишнюю длину канатов, которые выходят за пределы системы анкерного крепления. Кожух, таким образом, является громоздким в случае относительно длинных тросов.

Габаритные размеры оборудования с передней стороны анкерного крепления могут вызвать проблемы в определенных конструкциях. Примером такой конструкции является анкерное крепление растяжек на пилонах подвесного моста. Растяжки 12 образуют обычно полотно наклонных тросов с обеих сторон пилона 14, как изображено на фиг.1. Когда анкерные крепления 15 находятся друг напротив друга в пилоне 14, габаритные размеры кожухов могут привести к геометрическим проблемам, как в случае кожухов 16, обозначенным пунктирной линией на фиг.2.

Решение этой проблемы состоит в выполнении кожухов изогнутой формы. Тем не менее это решение не является удовлетворительным. Энергия, необходимая для изгиба пучка канатов и удержания их в этом положении, является весьма значительной. Крепления кожуха должны в этом случае быть особенно жесткими. Вследствие этого любая операция обслуживания, требующая открывания кожуха, является весьма сложной. Кроме того, кожух изогнутой формы может сделать невозможным установку силового цилиндра, служащего для манипулирования канатами тросов.

Таким образом, существует необходимость в концепции защиты излишней длины канатов закрепленного троса, что ограничивает влияние проблем, связанных с упомянутыми выше габаритными проблемами.

Предложено устройство для защиты оконечной части троса, состоящего из сборки канатов, удерживаемых индивидуально в системе анкерного крепления, при этом канаты имеют соответствующие оконечные части, которые выходят на внешнюю сторону системы анкерного крепления. Это устройство содержит:

- юбку, проходящую со стороны передней части системы анкерного крепления и расположенную вокруг сборки концов;

- множество чехлов, при этом каждый чехол расположен, по меньшей мере, вокруг одного соответствующего каната троса и закрывается за оконечной частью этого каната;

- соединение между юбкой и чехлами для закрывания камеры, ограниченной передней стороной системы анкерного крепления, юбкой и чехлами; и

- наполнитель для заполнения объема камеры. Габаритные размеры устройства уменьшены, так как больше нет необходимости предусматривать более широкий цилиндрический объем, чем сборка канатов, выходящих из системы анкерного крепления, и более длинных, чем излишняя длина этих канатов, т.е. специально рассчитаны для защитного кожуха спереди системы анкерного крепления. Большая часть участка излишней длины каната находится в простом чехле с поперечным сечением, по существу, меньшем чем юбка и содержащем ограниченное количество канатов троса, предпочтительно один канат. Эти чехлы, имеющие собственное уменьшенное сечение, могут оставить между собой место для приема других элементов, в частности чехлов для подобной защиты, которой снабжена другая система анкерного крепления, расположенная поблизости.

Преимущественно, чехлы являются менее жесткими, чем тросовые канаты, что позволяет изгибать канаты, покрытые чехлами, если это необходимо для обслуживания или для перекрещивания двух окончаний тросов. Обычно чехлы выполняют также менее жесткими, чем юбка.

Соединение между юбкой и чехлами может быть выполнено склеиванием или сваркой. В другом варианте соединение между юбкой и чехлами содержит активную систему типа сальника. Эта система может, в частности, содержать три параллельные пластины, в которых выполнены отверстия для прохода чехлов, среди которых жесткие пластины зажимают между собой одну деформируемую пластину. Одна из жестких пластин по своей периферии связана с юбкой. Система типа сальника содержит, кроме того, приводной механизм для стягивания жестких пластин между собой и сжатия, таким образом, деформируемой пластины для обеспечения герметичности вдоль прохода чехлов.

Другой аспект настоящего изобретения относится к способу защиты конца троса, содержащего сборку канатов, удерживаемых индивидуально в системе анкерного крепления, при этом канаты имеют соответствующие оконечные части, которые выходят на передней стороне системы анкерного крепления. Способ включает в себя:

- установку юбки с передней стороны системы анкерного крепления путем ее размещения вокруг сборки канатов;

- установку множества чехлов, при этом каждый чехол размещен вокруг, по меньшей мере, одного соответствующего каната троса и заделывается за пределами оконечной части этого каната;

- соединение чехлов с юбкой для закрывания камеры, ограниченной передней стороной системы анкерного крепления, юбкой и чехлами; и

- впрыскивание наполнителя для заполнения объема камеры.

В варианте выполнения способа чехлы содержат мягкий наполнитель перед их установкой на оконечные части тросовых канатов.

В дальнейшем изобретение поясняется нижеследующим описанием, не являющимся ограничительным, со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:

- фиг.1, ранее упомянутая, изображает схематичный вид навесного моста;

- фиг.2, ранее упомянутая, изображает в разрезе схему зон анкерного крепления двух противолежащих растяжек на пилоне навесного моста по фиг.1;

- фиг.3 изображает в осевом разрезе вид примера устройства для защиты по изобретению; и

- фиг.4 изображает схему концов двух конструкционных тросов, снабженных устройствами для защиты по изобретению.

Предложенное устройство для защиты выполнено в форме кожуха, состоящего из двух частей:

- общая жесткая часть, расположенная со стороны системы анкерного крепления троса;

- отдельная часть, более мягкая, размещенная с наиболее удаленной стороны анкерного крепления.

На фиг.3 схематично изображена конечная зона троса, образующие канаты 20 которого удерживаются в блоке 22 анкерного крепления с помощью зажимных кулаков 24 в форме усеченного конуса.

Блок 22 является частью системы анкерного крепления, имеющей, кроме того, опорную поверхность конструкции, оснащенную тросом, в которую непосредственно или косвенно упирается блок. Система в необходимом случае может содержать также одну или несколько промежуточных опорных пластин, гайку для осуществления регулировки натяжения троса и т.д.

Количество параллельных канатов 20, из которых состоит трос, может быть различным. Для того чтобы не перегружать чертеж, на фиг.3 изображены только два каната.

Блок 22 анкерного крепления между задней поверхностью 22а и передней поверхностью 22b снабжен каналами для индивидуального размещения канатов 20 троса. Такой канал расширяется к передней поверхности 22b блока для размещения кулаков 24 вокруг каната 20. Кулак 24, таким образом, фиксирует канат 20 посредством углового эффекта в канале при натяжении троса.

Излишняя длина каждого каната 20 выступает с передней стороны системы анкерного крепления. Излишняя длина может составлять несколько десятков сантиметров.

Общая часть состоящего из двух частей кожуха содержит юбку 26, которая проходит от передней стороны системы анкерного крепления. Юбка 26 выполнена, например, из металла или пластического материала. Она соединена с системой анкерного крепления с помощью средств, не представленных на фиг.3, которые могут содержать, например, фиксирующий фланец, навинченный на блок 22 или другой элемент системы анкерного крепления, либо винтовую резьбу на внутренней стороне юбки, взаимодействующей с дополнительной винтовой резьбой, выполненной на периферии блока 22.

Между задней стороной юбки 36 и передней стороной системы анкерного крепления имеется уплотнение для исключения утечек наполнителя, который будет впрыснут внутрь юбки. В примере по фиг.3 юбка 26 установлена на передней стороне 22b блока 22 анкерного крепления через прокладку 28. Понятно, что она может быть также установлена на элементе иной системы анкерного крепления, нежели блок 22 с обеспечением герметичности по окружности опорной зоны. Достаточно, чтобы юбка, установленная на конструкцию и закрытая со своей передней стороны, по существу, герметично ограничивала камеру, закрывая участки излишней длины канатов 20. Как вариант, юбка 26 может быть выполнена в виде единой детали с деталью системы анкерного крепления.

Индивидуальная часть кожуха из двух частей состоит из двух чехлов 30, каждый из которых содержит оконечную часть 21 одного из канатов 20 троса. Их поперечное сечение слегка превышает поперечное сечение канатов 20. В примере, изображенном на фиг.3, каждый чехол 30 на конце герметично закрыт пробкой 32, которая надевается на этот конец.

Чехлы 30 предпочтительно менее жестки, чем юбка 26. Их можно также индивидуально изгибать без деформации юбки 26. Они могут также быть выполнены менее жесткими, чем канаты 20 троса, чтобы, по существу, не уменьшать способность к изгибу оконечных частей 21, которые они содержат. Чехлы 30 могут быть выполнены из такого пластического материала, как, например, полиолефин. Подходящим материалом является полиэтилен низкого давления (PEHD).

На фронтальной стороне устройства чехлы 30 связаны с юбкой 26 соединением, выполненным с возможностью принимать различные формы.

Имеется возможность приклеивать или приваривать чехлы к юбке, которая имеет перфорированную фронтальную поверхность, при этом чехлы 30 вставляются в отверстия и привариваются по их периферии. Такое выполнение подходит, в частности, если юбка 26 и чехлы 30 предназначены для формирования предварительно изготовленной крышки.

Имеется также представленная на фиг.3 возможность осуществлять соединение между юбкой 26 и чехлами 30 с помощью активной системы типа сальника.

Изображенная на фиг.3 сальниковая система содержит две жесткие пластины 40, 42, одна из которых, например внутренняя пластина 40, жестко соединена по своей периферии с внутренней поверхностью юбки 26, а другая является подвижной. Эти пластины 40, 42 имеют отверстия, сечение которых слегка превышает поперечное сечение чехла 30, и выровнены по положению канатов 20, выступающих из передней поверхности блока 22 анкерного крепления. В эти отверстия пропущены чехлы 30, размещенные на оконечных частях 21 канатов 20. Между двумя жесткими пластинами 40, 42 зажата другая пластина 44 той же формы. Эта пластина 44 выполнена из деформируемого материала, такого как эластомер.

Приводной механизм, образованный, например, несколькими стержнями 46 с винтовой резьбой, распределенными по периметру пластин 40, 42, 44 и соединенными с соответствующими гайками 48, используется для стягивания жестких пластин 40, 42 между собой. Таким образом, деформируемая пластина 44 сжимается для обеспечения герметичности вокруг чехлов 30. В представленном примере каждый стержень 46 с винтовой резьбой установлен в нарезном отверстии, выполненном в жесткой внутренней пластине 40, и проходит через отверстия, выполненные на одной линии в других пластинах 44 и 42. Плотное навинчивание гайки 48 со стержнем 46 с винтовой резьбой с передней стороны системы с передней поверхности пластины 42 осуществляет, таким образом, реверсивный привод сальника.

Операции монтажа устройства заключаются вначале в установке юбки 26 на переднюю сторону системы анкерного крепления и в ее обеспечении пластинами 40, 42, 44, соединяющими юбку с чехлами, без их стягивания. Чехлы 30 далее надеваются на оконечные части 21 канатов 20. Предпочтительно вначале вводить в чехлы 30 мягкий наполнитель, например жир, для предотвращения риска наличия незаполненных щелей в конце операции. Далее сальник сжимается для герметичного закрывания камеры 50, ограниченной передней стороной системы анкерного крепления, юбкой 26 и внутренней пластиной 40.

После установки юбки 26, чехлов 30 и их соединения на головку анкерного крепления в объем камеры 50 впрыскивается наполнитель 52.

Этот наполнитель 52 имеет свойства защиты металла от коррозии. Это, например, парафин, жир, пластмасса, полимер и т.д. Он впрыскивается в жидком виде через нагнетательное отверстие (не изображенное на чертеже), обычно расположенное в нижней точке камеры. В верхней точке камеры может быть расположена отдушина для удаления воздуха, который в ней находился при нагнетании. Как только наполнитель 52 начинает выходить из отдушины, ее и отверстие нагнетания закрывают.

Фиг.4 схематично изображает соседние головки анкерного крепления двух канатов, расположение которых аналогично фиг.2. Видно, что, будучи защищенными, участки излишней длины 20 двух тросов могут перекрещиваться между собой, что облегчает изгибаемость чехлов 30. В примере по фиг.2 решены геометрические проблемы, с которыми сталкиваются при классических способах защиты.

Описанные выше варианты осуществления являются иллюстрациями настоящего изобретения. Могут быть привнесены различные модификации без выхода за рамки изобретения, которые установлены приложенной формулой изобретения.

Для защиты конца троса, состоящего из совокупности канатов, удерживаемых индивидуально в системе анкерного крепления, устройство содержит юбку, проходящую от передней стороны системы анкерного крепления и расположенную вокруг сборки канатов, и множество чехлов. Канаты имеют соответствующие оконечные части, которые выступают из передней стороны системы анкерного крепления и которые индивидуально вставлены в чехлы, при этом чехлы закрыты снаружи оконечных частей концов. Соединение между юбкой и чехлами закрывает камеру, ограниченную передней стороной системы анкерного крепления, юбкой и чехлами. Объем этой камеры заполнен наполнителем. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство для защиты оконечной части троса, состоящего из сборки канатов (20), удерживаемых отдельно в системе анкерного крепления, при этом канаты имеют соответствующие конечные части (21), выходящие на переднюю сторону системы анкерного крепления, содержащее:
- юбку (26), проходящую от передней части системы анкерного крепления и размещенную вокруг сборки канатов;
- множество чехлов (30), каждый из которых размещен, по меньшей мере, вокруг одного соответствующего каната и закрыт с наружной стороны оконечной части этого каната;
- соединение между юбкой и чехлами для закрывания камеры (50), ограниченной передней стороной системы анкерного крепления, юбкой и чехлами; и
- наполнитель (52), заполняющий объем камеры.

2. Устройство по п.1, в котором каждый чехол (30) содержит один канат (20) троса.

3. Устройство по п.1, в котором чехлы (30) являются менее жесткими, чем канаты (20) троса.

4. Устройство по п.1, в котором чехлы (30) являются менее жесткими, чем юбка (26).

5. Устройство по одному из предыдущих пунктов, в котором соединение между юбкой (26) и чехлами (30) выполнено склеиванием или сваркой.

6. Устройство по одному из пп.1-4, в котором соединение между юбкой (26) и чехлами (30) содержит активную систему типа сальника.

7. Устройство по п.6, в котором система типа сальника содержит три параллельные пластины (40, 42, 44) с отверстиями для пропускания чехлов (30), из которых две жесткие пластины (40, 42) зажимают между собой одну деформируемую пластину (44), причем одна из жестких пластин соединена по периферии с юбкой (26), а сальниковая система содержит, кроме того, приводной механизм (46, 48) для стягивания двух жестких пластин между собой и сжатия, таким образом, деформируемой пластины для обеспечения герметичности вдоль прохода чехлов.

8. Способ защиты оконечной части троса, содержащего сборку канатов (20), удерживаемых индивидуально в системе анкерного крепления, при этом канаты имеют соответствующие оконечные части (21), которые выступают из передней стороны системы анкерного крепления, причем способ содержит этапы:
- устанавливают юбку (26) против передней стороны системы анкерного крепления, размещая юбку вокруг сборки канатов;
- устанавливают множество чехлов (30), при этом каждый чехол расположен, по меньшей мере, вокруг одного соответствующего каната троса и закрыт за оконечной частью этого каната;
- соединяют чехлы с юбкой для закрывания камеры (50), ограниченной передней стороной системы анкерного крепления, юбкой и чехлами; и
- впрыскивают наполнитель (52) для заполнения объема камеры.

9. Способ по п.8, в котором каждый чехол (30) размещают вокруг одного каната (20) троса.

10. Способ по п.8, в котором чехлы (30) содержат мягкий наполнитель перед установкой на оконечные части (21) канатов троса.

11. Способ по одному из пп.8-10, в котором чехлы (30) являются менее жесткими, чем канаты (20) троса и/или юбка (26).

12. Способ по одному из пп.8-10, в котором соединение чехлов (30) с юбкой (26) осуществляют активной системой сальникового типа.