一种适用于拉索桥的防火保护系统技术方案

本发明专利技术提供了一种适用于拉索桥的防火保护系统，包括保护套筒系统、连通管道和连接配件；其中，保护套筒系统包覆在待保护的缆索外部，形成“保护外衣”；保护套筒系统，由众多的保护套筒单元构成，各个保护套筒单元为中空双层构造，为密闭腔体，保护套筒主体内外壁围成的空间内注入水或其他合适的流体，各保护套筒通过下部的连通管道相互连接，流体在不同保护套筒间流动。本发明专利技术利用水的物理特性，能将钢索温度始终保持在一个相对较低的水平；并充分利用了连通器的原理，保证各处的水源能够相互流动并自动流向需要的位置；耐久性好，日常维护少，自动化工作能力强；安装灵活，且形状根据具体桥梁定制，能够很好的贴合不同桥梁的钢索。能够很好的贴合不同桥梁的钢索。能够很好的贴合不同桥梁的钢索。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于拉索桥的防火保护系统


[0001]本专利技术涉及桥梁抗灾领域，尤其涉及防火抗灾技术。

技术介绍

[0002]桥梁在火灾中发生破坏甚至倒塌，会给人类的生命财产造成了极大的损失。然而，由于桥梁火灾与建筑火灾相比具有低频性与易逃生性等特点，往往被人们所忽略。但桥梁钢缆索不耐火，当温度升高到300℃时，表面防腐层开始燃烧脱落，其耐久性极度降低；当温度升高到400℃，钢材强度开始明显折减，升至600℃，钢缆索将丧失大部分强度，造成受火构件失效，并引起周边构件的进一步破坏，改变桥梁受力模式，导致结构产生严重破坏甚至是倒塌。而油罐车等车辆一但起火，火场温度能够快速升高到1000℃以上并持续燃烧较长时间；客车、小汽车等车辆火灾也会导致桥梁吊索耐久性的折减。因此研究如何防止钢缆索遭受火灾的破坏，提高桥梁运维的安全性与耐久性，具有重要的现实意义。
[0003]目前，国内外对火灾下桥梁缆索的保护研究较少，所提出的方案有限，工程运用也还处于起步阶段。已有针对缆索防火问题的思路主要有两种：(1)安装喷淋装置思路，在桥梁缆索附近安装喷淋设施，以阻止火势蔓延；(2)隔热思路，在缆索外围涂刷防火涂料、包裹岩棉等隔热材料，避免热量传递到缆索上。然而，以上思路主要借鉴了建筑防火方案，喷淋装置对于油罐车火灾等极强火灾下的降温效果如何有待研究，防火涂料在野外环境下的耐候性也难以保证，以上方案均难以满足桥梁防火的要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的在于克服现有技术的不足，公开一种适用于拉索桥的防火保护系统。/>[0005]技术方案为：
[0006]一种适用于拉索桥的防火保护系统，包括保护套筒系统、连通管道和连接配件；其中，所述保护套筒系统包覆在待保护的缆索外部，形成“保护外衣”；保护套筒系统，由众多的保护套筒单元构成，各个保护套筒单元为中空双层构造，为密闭腔体，保护套筒主体内外壁围成的空间内可以注入水或其他合适的流体，各保护套筒通过下部的连通管道相互连接，流体可在不同保护套筒间流动。
[0007]本专利技术技术方案思想创新、技术创新、构件设计创新：
[0008]在应对策略上，本专利技术并未采用“灭火、消火”传统思路，基于面对桥梁服役期间在概率\理论上不可避免会出现火灾现象的事实，而是采用“有效的柔性策略”应对思想。一方面，本专利技术经调研和科研研究分析可知:拉索桥的火灾风险软肋在于桥梁的钢材料结构，另外，开放空间火焰温度随着高度的升高而降低，桥梁火灾中桥面以上约10m高度范围内的钢构件会破坏，据此将本专利技术防火保护系统布设的有效高度与拉索桥待保护的缆索高度一致。另一方面，在技术创新上，本专利技术防火保护系统可保障拉索桥的致命结构构件(即缆索)由于“穿着护身服”可以始终在100度安全温度以下。细讲：因为连通器的整体系统设计，即使某处保护套筒单元因火灾处于应急状态，水位下降，由于系统级的连通器存在，水源在系
统内可调剂，保证源源不断供给的良性安全状态，系统抗风险能力强。在构件设计创新上，由于保护套筒单元采用多个功能块体“独立”设计，使得整个系统抗风险能力做到“万无一失”。这种思想下，由于构件的标准化，也利于工程实施推广。
[0009]与现有方案相比，上述技术方案的有益效果：
[0010](1)利用水的物理特性，能将钢索温度始终保持在一个相对较低的水平。
[0011](2)蓄水池和外接水源能够保证系统有足够的水源，并充分利用了连通器的原理，保证各处的水源能够相互流动并自动流向需要的位置。
[0012](3)耐久性好，所需日常维护少，系统的自动化工作能力强。
[0013](4)安装灵活，且形状根据具体桥梁定制，能够很好的贴合不同桥梁的钢索。根据需要，可以为所有拉索安装保护套筒，也可根据需要对部分拉索安装套筒。
附图说明
[0014]图1为本专利技术应用场景实施示意图；
[0015]图2为保护套筒单元柱体结构示意图：(a)主缆保护套筒，(b)A区吊索保护套筒，(c)B区吊索保护套筒；
[0016]图3为实施例1保护套筒主体(两片独立功能块设计)剖面细节图；
[0017]图4为实施例2多块组合的保护套筒主体示意图；
[0018]图5为防火保护及连通系统工作简图；
[0019]图6为实施例中给水系统工作原理。
[0020]附图标记：
[0021]保护套筒单元1：保护套筒主体1
‑
1，气压调节装置1
‑
2，高压排气阀1
‑2‑
1，低压补气阀1
‑2‑
2，旋转轴承1
‑
3；
[0022]连通管道2：主连通管道2
‑
1，辅连通管道2
‑
2，补水管道2
‑
3；
[0023]连接配件3：固定卡扣3
‑
1；
[0024]主缆5，吊索6；
[0025]水7，蓄水池8。
具体实施方式
[0026]下面将结合具体实施例及其附图对本申请提供的技术方案作进一步说明。结合下面说明，本申请的优点和特征将更加清楚。
[0027]实施例1
[0028]如图1所示，一种适用于拉索桥的防火保护系统，举例而非限定，应用于悬索桥、斜拉桥及系杆拱桥等拉索类桥梁；以悬索桥缆索为实施例1，待保护特殊对象为缆索(包括吊索6、主缆5)，为悬索桥既有部件；
[0029]本专利技术系统包括保护套筒系统、连通管道2和连接配件3，连通管道2包括众多柔性的辅连通管道2
‑
2；
[0030]其中，如图2所示。所述保护套筒系统包覆在待保护的缆索外部，形成“保护外衣”；保护套筒系统，主要由众多的保护套筒单元1构成，各个保护套筒单元1的保护套筒主体1
‑
1为中空双层构造，其形态根据缆索高度和倾斜状态不同而异，各保护套筒单元1直接通过辅
连通管道2
‑
2接入连通管道2，或者经由辅连通管道2
‑
2与其它保护套筒单元1连通后再间接接入连通管道2；同时保护套筒单元1配套气压调节装置1
‑
2，所述气压调节装置1
‑
2包括高压排气阀1
‑2‑
1、低压补气阀1
‑2‑
2；
[0031]作为实施例，举例而非限定，各个保护套筒单元可依据缆索实际形状及工程需要将保护套筒主体1
‑
1分为多块组合形式(保护套筒单元由多个独立功能的块体围合而成)，各自配套辅连通管道2
‑
2和/或气压调节装置1
‑
2，以及连接配件3，详细结构如图2、图3所示。
[0032]作为实施例，保护套筒单元(独立功能的块体)为中空双层构造，为密闭腔体，保护套筒主体1
‑
1内外壁围成的空间内可以注入水7或其他合适的流体介质。如图1所示，各保护套筒单元通过下部的连通管道2相互连接，流体可在不同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于拉索桥的防火保护系统，其特征在于，包括保护套筒系统、连通管道和连接配件；其中，所述保护套筒系统包覆在待保护的缆索外部，形成“保护外衣”；保护套筒系统，由众多的保护套筒单元构成，各个保护套筒单元为中空双层构造，为密闭腔体，保护套筒主体内外壁围成的空间内注入水或其他合适的流体，各保护套筒通过下部的连通管道相互连接，流体在不同保护套筒间流动。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述保护套筒单元，由一至多个独立功能的块体围合而成，且各为中空双层构造，各自独立工作。3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，各个保护套筒单元依据缆索实际形状及工程需要将保护套筒主体分为多块组合形式，各自配套气压调节装置和连接配件。4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述保护套筒采用不限于不锈钢。5.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述保护套筒单元的顶部直接或者间接设置高压排气阀门、低压补气阀门，当局部受热气压升高时触发高压排气阀门打开放气，防止套筒内压积累过高而导致不稳定，而腔内因液体消耗使得气压降低出现不稳定时触发低压补气阀门打开；局部发生火灾时，保护套筒受热温度升高，内部水分汽化为水蒸气吸收热量并从气压调节装置上排出，同时下部不断补入水源，利用水的物理特性将保护套筒与吊索的温度始终控制在一个相对较低的水平。6.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述连接配件(3)包括固定卡扣(3
‑
1)；所述“保护外衣”通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋彬辉，陈皓，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：