[发明专利]一种用于斜拉桥拉索的防火装置及其安装方法

说明书

本发明公开了一种用于斜拉桥拉索的防火装置及其安装方法，该防火装置包括张拉在桥梁和桥塔之间的索体，索体的周向上设有防火索套装置，还包括用于为防火索套提供冷却水的输水降温装置，其中，防火索套装置包括套管、内衬隔热层和钢纤维外层，套管嵌套在索体外层，内衬隔热层嵌套在套管外层，钢纤维外层与内衬隔热层之间的区域通过陶瓷环架划分为多个孔道，贴近内衬隔热层的一圈孔道内均布有冷凝水管；输水降温装置的出水端与冷凝水管的入口端连接，输水降温装置由水泵、蓄水池、输水管道、温度传感器、阀门、消防水枪及控制器等组成。本发明在不改变拉索原有作用的基础上为拉索提供降温防护功能，提高拉索的抗火能力，从而保证桥梁的安全系数。

技术领域

本发明属于斜拉桥抗火技术领域，具体涉及一种用于斜拉桥拉索的防火装置及其安装方法。

背景技术

斜拉桥又称斜张桥，是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁，是由承压的塔、受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。即主要由索塔、主梁、斜拉索组成，其可看作是拉索代替支墩的多跨弹性支承连续梁。其可使梁体内弯矩减小，降低建筑高度，减轻了结构重量，节省了材料。因此，在我国各地广泛使用。

众所周知，拉索作为斜拉桥的上部结构，其索体一般为钢结构，是斜拉桥最主要的受力件，承载着桥面的重力，拉索的安全关系到桥梁的安全运营，关系到桥上行人及行车的安全。然而，随着我国工业和经济社会的高速发展，各地区间的联系越来越紧密，桥上交通也越来越繁忙，危险品运输车辆桥上通行的也越来越频繁，斜拉桥受到火灾的威胁越来越大。近几年，我国发生了多起重大斜拉桥火灾事故。

工程实践表明，钢材虽有良好的力学性能与使用前景，但是其耐火性能较差，400℃高温下，钢材力学性能将迅速下降，600℃高温下，钢材的弹性模量将下降到常温下的一半。以钢结构为主要受力构件的桥梁在火灾下很容易产生变形甚至坍塌。特别是运输危险品罐车火灾，罐体燃料燃烧产生的热量使得斜拉桥拉索构件的温度迅速升高，一方面导致拉索钢丝的弹性模量和强度大幅度下降，另一方面使得拉索的内部应力出现重分布，进而在火灾中更加容易被拉断，若没有及时采取救援措施，致使火灾温度持续升高，斜拉桥将会发生局部或者整体的破坏。

现有拉索防护致力于防腐、震动等方面，或者只对拉索的结构做简单的改变，如中国专利CN207259963U公开了一种防火拉索，包括拉索、内衬套、防火层和外衬套，在其内衬套与外衬套间设有防火层；所述防火层是填充型防火材料或防火涂料中的一种，该拉索仅具有被动防火功能，当发生重大火灾时防护效力有限，还需配合消防灭火，当发生在偏远地区或者灭火不及时，可能造成重大生命财产损失。

有鉴于此，本发明人经过大量的科学研究、试验，研发了一种用于斜拉桥拉索的防火装置及其安装方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种用于斜拉桥拉索的防火装置及其安装方法，该防火装置在斜拉桥发生重大火灾事故时，能够及时主动降温防护确保拉索始终维持正常工作，从而降低斜拉桥火灾中的破坏风险，减少群众生命财产损失。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种用于斜拉桥拉索的防火装置，包括张拉在桥梁和桥塔之间的索体，所述索体的周向上设置有防火索套装置，还包括用于为所述防火索套装置提供冷却水的输水降温装置；

其中，所述防火索套装置包括套管、内衬隔热层和钢纤维外层，所述套管嵌套在所述索体外层，所述内衬隔热层嵌套在所述套管外层，所述钢纤维外层与所述内衬隔热层之间的区域通过陶瓷环架划分为多个孔道，贴近所述内衬隔热层的一圈孔道内均布有冷凝水管；

所述输水降温装置的出水端与冷凝水管的入口端连接。

进一步地，所述输水降温装置包括设置在桥梁下方的水泵电机和蓄水池，所述蓄水池与安装在索塔上的输水管道连通，所述输水管道与每个索体周向上的冷凝水管连接、且每个连接处安装有电控阀门，每个所述索体位于桥面锚固处均安装有温度传感器；