用于保护结构材料和/或承载元件的铠装元件制造技术

本发明专利技术涉及一种用于保护具有纵向轴线的结构材料(115)和/或承载元件(85)的铠装组件(100)，其中该铠装组件(100)围绕所要保护的结构材料(115)和/或承载元件(85)纵向地设置，其中该铠装组件(100)包括至少两个不同的层，一个层为能量吸收基质(20)，另一个层(10)由金属、合金或纤维增强的聚合物制成，其厚度小于能量吸收基质(20)，其中所述铠装组件(100)设置有两个或更多个纵向通道(30)，其中所述通道(30)大体上平行于结构材料(115)和/或承载元件(85)的纵向轴线。件(85)的纵向轴线。件(85)的纵向轴线。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于保护结构材料和/或承载元件的铠装元件


[0001]本专利技术涉及线缆
，特别是涉及拉索，但本专利技术也同样适用于与建筑学(包括建筑物和房屋)有关的其他
建筑物，诸如桅杆、塔楼、桥梁、人行天桥和运动场顶，其基本部件和功能部件(柱、梁或杆等)要被保护，以免受到外部威胁和突发威胁，例如火灾爆发、磨机或喷灯的定向切割、突发爆炸或定向爆破等。

技术介绍

[0002]最近，越来越多的火灾爆发和恐怖袭击表明，火灾和爆破荷载对建筑物和房屋的影响是一个无论是在初始设计过程中，还是在建造过程中或在建造完成之后都需要考虑的严肃问题。
[0003]虽然这类攻击是人为灾害并且通常是例外情况，但来自火灾或爆破(爆破载荷)的潜在损失实际上需要像其他风险，诸如地震和风载荷，一样仔细地计算。
[0004]出于这些原因，即便无法阻止这些威胁，也必须将资产损坏、生命损失和社会恐慌因素最小化。
[0005]专利文献GB 686804A涉及一种用于电缆的保护铠装(armour)。其公开的是电缆包括由金属编织物形成的外部保护性铠装。部件元件全部并且单独地涂覆有坚韧、柔性并且非传导性的的材料，其中所述材料是能够抗腐蚀、抗磨损并且不易燃的塑料。
[0006]另一份专利文献US 2909336涉及一种铠装线缆，如铠装水下线缆，其中该铠装由围绕线缆芯螺旋缠绕的多根线材形成。该铠装线缆包括由铜、铝或它们的合金形成的一束金属细丝，被包裹或包覆在织物、橡胶、浸渍纸、沥青浸渍黄麻和护套的层中，从而在所述线缆上形成保护性防护。<br/>[0007]虽然这些线缆设置有铠装保护，但对于出于本申请的目的的保护而言，它们并不理想，在本申请中，需要保护的元件应该免受火灾爆发和/或爆破的危险。尽管将结构设计成完全防火和防爆并不是一个现实和经济的选择，但出于预防的目的，对这种铠装元件的需求仍然很大。

技术实现思路

[0008]本专利技术的专利技术人利用当前的工程和建筑学知识为上文讨论的问题找到了有效的补救措施，使得新的以及现有的建筑物和房屋可以配备根据本专利技术所述的保护性组件和元件，进而减轻外部威胁(包括火灾爆发和突发爆破)的影响。
[0009]在第一方面，本专利技术涉及一种用于保护具有纵向轴线的结构材料和/或承载元件的铠装组件，其中铠装组件围绕所要保护的结构材料和/或承载元件纵向地设置，其中铠装组件包括至少两个不同的层，一个层为能量吸收基质，优选地所述能量吸收基质被限制在另一个层内或由另一个层支撑，另一个层由金属、合金或纤维增强的聚合物制成，其厚度小于能量吸收基质，其中铠装组件设置有两个或更多个纵向通道，其中所述通道大体上平行于结构材料和/或承载元件的纵向轴线。
[0010]在第二方面，本专利技术涉及一种预装有或加装有本专利技术的铠装组件的拉索。
[0011]在第三方面，本专利技术涉及一种建筑物或房屋的结构材料，其中所述结构材料的部件，诸如柱、杆或梁，预装有或加装有本专利技术的铠装组件。
[0012]在本专利技术的一个实施方案中，铠装组件包括两个或更多个通道，其中所述通道中的至少一个具有允许单个线材或线束元件穿过的几何形状。这样做的优点在于向铠装组件100(例如纵向地、径向地等)施加压缩力。
[0013]在本专利技术的另一个实施方案中，所述能量吸收基质包括固体填充物，诸如混凝土、灰渣混凝土、聚合物混凝土或木混凝土，所述固体填充物的抗压强度至少为约20MPa和/或至多为约300MPa，优选地至多为约120MPa。混凝土具有易于大规模生产的优点。灰渣混凝土是使用粉煤灰代替传统水泥的一种混凝土替代物。通过使用粉煤灰(燃烧煤炭的副产品)，混凝土中97％的传统成分可以用回收材料替代，因此它更环保。聚合物混凝土是由聚合物纤维加强的混凝土基质，其表现为有更高的延展性和耐火性，允许更高的能量吸收和更好的保护性能。木混凝土是由锯末和混凝土混合而成的一种建筑材料。由于其比混凝土轻，因此其减少了运输排放，并且锯末既重复利用了废料，又替代了传统混凝土中的一些高耗能成分。由于其轻质性，木混凝土可以作为铠装组件的一种选择例如用于拉索。
[0014]在另一实施方案中，能量吸收基质设置有至少一些或大部分的通道，以容纳一个或多个线材或线束元件，其中所述线材或线束元件被布置成使得沿纵向轴线径向地施加压缩力。这使铠装组件通过来自能量吸收基质和线材/线束元件的协同效应而得到强化。
[0015]在一个优选实施方案中，纵向通道设置有用于接收所容纳的线材或线束元件的管元件，其中所述线材或线束元件例如以单螺旋、双螺旋或多螺旋的方式沿纵向轴线轴向地或螺旋地延伸，例如同时在左旋方向和优选方向上铺设。
[0016]在另一个优选实施方案中，由金属、合金或纤维增强的聚合物制成的层包括多个补片式元件，例如通过使用线束或线材将补片式元件相互组装、连接并且紧固，从而允许通过这种保护来对关键构件进行随后加装，优选地所述补片式元件被布置成使得朝向结构材料和/或承载元件的中心轴线施加压缩力。
[0017]在又另一个实施方案中，铠装组件包括外层和内层，其中所述层由金属、合金或纤维增强的聚合物制成。耐高温的金属或合金也可以用于这种层。替代地，由于其轻质特性，也可以选择纤维增强的聚合物。在另一实施方案中，所述内层可以由纤维增强的聚合物制成，而所述外层可以由金属或合金制成。
[0018]根据一个具体实施方案，管元件包括内层或可被视为与内层相同。在这个实施方案中，所述内层呈管形式，使得其就能够接收所要保护的结构材料和/或承载元件。
[0019]根据另一个特定的实施方案，内层被设置为纵向地包围至少一些承载元件，诸如抗拉元件的线束捆，其中纵向地包围所要保护的承载元件的每个内层优选地具有与外层相同的厚度。这个实施方案具有的优点是，在所要保护的元件的整体结构完整性保持不变的同时，一些承载元件(如果没有内壁或层包围)可以充当牺牲部件。
[0020]在一个特别优选的实施方案中，能量吸收基质被夹在外层和内层之间。这种配置为所要保护的结构材料和/或承载元件提供了最佳保护。
[0021]在又一个优选实施方案中，铠装组件设置有具有大约相同直径的多个纵向通道，用于容纳线材或线束元件和/或承载元件。
[0022]在另一实施方案中，铠装组件上设置的通道被随机地布置或距离彼此大约相等的距离布置。这种布置允许在火灾和爆破威胁下的最佳保护。例如，每个纵向通道之间的距离优选地在0cm至50cm之间，优选地在0.2cm至25.0cm之间，或者优选地在0.2cm至2.0cm之间。
[0023]在一个具体实施方案中，外层由屈服强度至多约2000MPa和/或至少约200MPa的材料制成，并且内层由屈服强度至多约2000MPa和/或至少约200MPa的材料制成。
附图说明
[0024]图1a是根据本专利技术的第一实施方案的铠装组件的透视图。
[0025]图1b是根据本专利技术的第一实施方案的铠装组件的纵向半剖透视图。
[0026]图1c是根据本专利技术的第一实施方案的平面视图。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于保护具有纵向轴线的结构材料(115)和/或承载元件(85)的铠装组件(100)，其中所述铠装组件(100)围绕所要保护的结构材料和/或承载元件纵向地设置，其中所述铠装组件(100)包括至少两个不同的层，一个层为能量吸收基质(20)，另一个层(10)由金属、合金或纤维增强的聚合物制成，其厚度小于所述能量吸收基质(20)，其中所述铠装组件(100)设置有两个或更多个纵向通道(30)，其中所述通道(30)大体上平行于所述结构材料和/或承载元件的纵向轴线。2.根据权利要求1所述的铠装组件(100)，其中所述通道(30)中的至少一个具有允许单根线材或线束元件(75)穿过的几何形状。3.根据权利要求1或2所述的铠装组件(100)，其中所述能量吸收基质(20)包括固体填充物，诸如混凝土、聚合物混凝土、灰渣混凝土或木混凝土，所述固体填充物的抗压强度至少为约20MPa和/或至多为约300MPa，优选地至多为约120MPa。4.根据前述权利要求中任一项所述的铠装组件(100)，其中所述能量吸收基质(20)设置有至少一些或大部分的通道(30)，以容纳一个或多个线材或线束元件(75)，其中所述线材或线束元件(75)被布置成使得施加压缩力。5.根据前述权利要求中任一项所述的铠装组件(100)，其中纵向通道(30)设置有用于接收所容纳的线材或线束元件(75)的管元件，其中所述线材或线束元件(75)例如以单螺旋、双螺旋或多螺旋的方式沿纵向轴线轴向地或螺旋地延伸。6.根据前述权利要求中任一项所述的铠装组件(100)，其中由金属、合金或纤维增强的聚合物制成的层包括多个补片式元件，所述补片式元件相互组装、连接并且紧固，从而允许通过这种保护来对关键构件进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：VSL国际股份公司，
类型：发明
国别省市：