技术摘要：
本发明属于桥梁拉索结构技术领域，公开了一种桥梁拉索外加电流阴极保护方法、系统及装置，拉索护套破损或者锚固系统密封破损，雨水顺着拉索钢丝进入锚固区，形成外加电流的阴极保护回路，对锚固区的拉索钢丝束产生外加电流的阴极保护；当拉索锚固区累积的雨水蒸发掉或  全部
背景技术：
目前，拉吊索主要由锚固系统、索体和防护体系三部分组成，是缆索结构体系桥梁 (悬索桥，斜拉桥，中、下承式拱桥)的主要承重构件。拉吊索一般布置在梁体外部，长期处于 复杂的受力状态，不仅受到桥梁自重和移动荷载的作用，同时还受到温度、湿度和紫外线等 的影响。由于荷载、温度、湿度等变化均会导致拉索产生伸缩变化，使拉索护套容易受挤压 破损，此外长期的拉索振动也容易导致锚固系统防水措施失效。一旦拉索下端进水会造成 拉索锈蚀失效，严重危害拉索的使用寿命。对大量桥梁坍塌事故原因的分析和以往对拉索 桥锚固区腐蚀的研究表明，几乎所有拉索下端均有不同程度的进水，一旦护套破损、开裂或 者锚固系统防水措施失效，拉索钢丝很容易遭受腐蚀，会对桥梁造成极大的安全隐患。 通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：目前的拉索锚固系统容易进水导 致腐蚀。 解决以上问题及缺陷的难度为：拉索护套破损或者锚固系统密封破损，雨水就会 进入锚固区，传统的方法是将锚固区的水排掉，但是无法根本解决问题，下锚固区的拉索钢 丝束一直处于进水、失水状态，反而加快拉索钢丝束锈蚀。解决以上问题及缺陷的意义为： 本发明在拉索锚固区传统的保护措施基础上增加了桥梁拉索外加电流阴极保护措施，能很 好的解决因为拉索锚固区进水而导致拉索钢丝锈蚀的问题。
技术实现要素：
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种桥梁拉索外加电流阴极保护方法、 系统及装置。 本发明是这样实现的，一种桥梁拉索外加电流阴极保护方法，所述桥梁拉索外加 电流阴极保护方法包括： 拉索护套破损或者锚固系统密封破损，雨水顺着拉索钢丝进入锚固区，形成外加 电流的阴极保护回路，对锚固区的拉索钢丝束产生外加电流的阴极保护； 当拉索锚固区累积的雨水蒸发掉或者锚固区未进水时，外加电流的阴极保护回路 会断掉，不再对拉索锚固系统产生外加电流的阴极保护。 进一步，所述桥梁拉索外加电流阴极保护方法根据辅助阳极形状不同采用两种拉 索锚固区外加电流的阴极保护方案，辅助阳极材料使用镀铂钛或镀铂铌，形状为圆环状或 者丝状。 进一步，丝状和圆环状辅助阳极包裹吸水膨胀绑扎带，吸水膨胀绑扎带包裹着拉 索钢丝束，锚固系统进水时通过吸水膨胀绑扎带吸水膨胀连接钢丝束和辅助阳极形成阴极 保护回路，对钢丝束进行外加电流的阴极保护。 4 CN 111593354 A 说　明　书 2/7 页 进一步，所述桥梁拉索外加电流阴极保护方法采用环氧涂层、Zn-Al合金镀层、Zn- Al-Mg合金镀层的高强钢丝；环氧涂层高强钢丝是有机涂层和外加电流的联合阴极保护； Zn-Al合金镀层、Zn-Al-Mg合金镀层高强钢丝是牺牲阳极和外加电流的联合阴极保护。 本发明的另一目的在于提供一种实施所述桥梁拉索外加电流阴极保护方法的桥 梁拉索外加电流阴极保护系统，所述桥梁拉索外加电流阴极保护系统包括： 第一阴极保护模块，用于拉索护套破损或者锚固系统密封破损，雨水顺着拉索钢 丝进入锚固区，形成外加电流的阴极保护回路，对锚固区的拉索钢丝束产生外加电流的阴 极保护； 第二阴极保护模块，用于当拉索锚固区累积的雨水蒸发掉或者锚固区未进水时， 外加电流的阴极保护回路会断掉，不再对拉索锚固系统产生外加电流的阴极保护。 本发明的另一目的在于提供一种实施所述桥梁拉索外加电流阴极保护方法的桥 梁拉索外加电流阴极保护装置，所述桥梁拉索外加电流阴极保护装置包括：高纯锌参比电 极、氯化银参比电极、拉索钢丝、分丝板、锚杯、环氧铁砂填料、锚圈、锚垫板、预埋管、连接 筒、端盖、橡胶块、内减振器、防护罩、索体、吸水膨胀绑扎带、环状辅助阳极、过线孔、恒电位 仪中参比电极接线柱、恒电位仪中负极接线柱、恒电位仪中正极接线柱、恒电位仪中零位电 极接线柱、电源线、丝状辅助阳极。 防护系统的位置关系为：连接筒壁为最外层，向内依次为辅助阳极、参比电极、吸 水膨胀绑扎带、拉索钢丝束。 进一步，所述辅助阳极带为圆环状，圆环状辅助阳极一侧固定在连接筒壁上，另一 侧要包裹吸水膨胀绑扎带；吸水膨胀绑扎带一侧包裹钢丝束，另一侧紧贴圆环状辅助阳极； 参比电极固定在拉索锚固系统的下部，参比电极固定的一侧紧靠圆环状辅助阳极，另一侧 紧贴着拉索钢丝。 进一步，所述辅助阳极带为丝状，用绝缘编织网管包裹丝状辅助阳极，采用沿着连 接筒壁螺旋缠绕上升的设计，一侧固定在连接筒壁上，另一侧紧贴吸水膨胀绑扎带；参比电 极直接固定在锚固系统的连接筒壁上，吸水膨胀绑扎带一侧紧贴丝状辅助阳极，另一侧包 裹着钢丝束。 进一步，所述桥梁拉索外加电流阴极保护装置锚固区的连接筒壁换成绝缘材料或 者增加一层橡胶层，连接筒壁和预埋管需要开过线孔，恒电位仪中的参比电极接线柱通过 导线连接参比电极，负极接线柱通过导线连接拉索钢丝，正极接线柱通过导线连接辅助阳 极，零位接线柱通过导线接桥面地上。 本发明的另一目的在于提供一种所述桥梁拉索外加电流阴极保护装置在桥梁拉 索锚固系统防腐保护中的应用。 结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明的阴极保 护是在金属表面上提供了一个小的直流电流，以遏制其氧化反应，外加电流法是通过外加 电源为被保护金属结构表面提供电子，使其处于得电子的状态而不再发生氧化反应，避免 或减弱金属腐蚀的发生，辅助阳极的主要作用是将电流均匀地传到被保护的金属结构上。 本发明在传统的保护措施(环氧涂层、锌合金镀层等)基础之上增加外加电流的阴 极保护措施，大大提高拉索锚固区的防腐性能。为实现发明目的，根据辅助阳极形状不同设 计两种拉索锚固区外加电流的阴极保护方案，辅助阳极材料建议使用镀铂钛或镀铂铌，形 5 CN 111593354 A 说　明　书 3/7 页 状为圆环状或者丝状，目的是让电流能够均匀流向拉索钢丝束表面。其中，丝状和圆环状辅 助阳极包裹吸水膨胀绑扎带，吸水膨胀绑扎带包裹着拉索钢丝束，锚固系统进水时通过吸 水膨胀绑扎带吸水膨胀连接钢丝束(阴极)和辅助阳极形成阴极保护回路，从而对钢丝束进 行外加电流的阴极保护。 本发明使用在雨水或者酸雨环境中自腐蚀电位大(更正)的高强钢丝，避免发生氢 脆，比如采用环氧涂层、Zn-Al合金镀层、Zn-Al-Mg合金镀层等高强钢丝。选用的环氧涂层高 强钢丝是实行“有机涂层 外加电流”的联合阴极保护，Zn-Al合金镀层、Zn-Al-Mg合金镀层 等高强钢丝是实行的“牺牲阳极 外加电流”的联合阴极保护。不建议用纯镀锌钢丝，因为纯 镀锌钢丝在雨水或者酸雨环境中的自腐蚀电位小(更负)，施加桥梁拉索外加电流阴极保护 的保护电压偏小，容易发生氢脆，造成钢丝的脆性破坏。 本发明设计双参比电极，同时用高纯锌固体参比电极和银/氯化银固体参比电极， 这样结果更加准确可靠，且可以相互验证准确性。本发明设计了两种拉索锚固区外加电流 的阴极保护方案，一旦拉索护套破损或者锚固系统密封破损，雨水容易顺着拉索钢丝进入 锚固区，形成外加电流的阴极保护回路，对锚固区的拉索钢丝束产生外加电流的阴极保护。 当拉索锚固区累积的雨水蒸发掉或者锚固区未进水时，外加电流的阴极保护回路会断掉， 此时不再对拉索锚固系统产生外加电流的阴极保护。 本发明在不改变传统拉索防护体系和拉索钢丝传统的保护措施(环氧涂层、锌合 金镀层等)基础之上增加外加电流的联合阴极保护方法，来保护斜拉桥中腐蚀最严重的锚 固区，解决拉索锚固系统的防腐难题。本设计以斜拉桥锚固系统设计为例，也可以对钢绞线 进行相同设计，其他类型拉索桥(悬索桥，中、下承式拱桥)也可以类似设计。 本发明针对拉索锚固系统，仅在拉索锚固系统进水时实行外加电流的阴极保护技 术，解决拉索锚固系统进水腐蚀的问题。本发明针对性强、设计巧妙、耗能较少、成本更低， 钢丝未遭受腐蚀(锚固系统未进水或水蒸发后)则不进行外加电流的阴极保护。本发明除了 保护锚固系统的拉索钢丝和锚头外同时具有监测功能，能监测锚固系统是否进水。一旦锚 固系统进水则形成外加电流的电路回路，回路中就会产生对拉索钢丝束的保护电流，通过 监测是否有保护电流则可以判断锚固系统是否进水。 附图说明 为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使 用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于 本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的 附图。 图1是本发明实施例提供的桥梁拉索外加电流阴极保护方法流程图。 图2是本发明实施例提供的桥梁拉索外加电流阴极保护系统的结构示意图； 图3是本发明实施例提供的丝状辅助阳极示意图； 图4是本发明实施例提供的圆环状辅助阳极示意图； 图5是本发明实施例提供的参比电极结构图； 图6是本发明实施例提供的圆环辅助阳极拉索锚固系统结构图； 图7是本发明实施例提供的圆环辅助阳极拉索锚固系统结构1—1断面图； 6 CN 111593354 A 说　明　书 4/7 页 图8是本发明实施例提供的丝状辅助阳极拉索锚固系统结构图； 图9是本发明实施例提供的钢丝试验装置的示意图； 图10是本发明实施例提供的试验钢丝的示意图； 图11是本发明实施例提供的拉索试验装置的示意图； 图12是本发明实施例提供的试验拉索的示意图； 图中：1、高纯锌参比电极；2、氯化银参比电极；3、拉索钢丝；4、分丝板；5、锚杯；6、 环氧铁砂填料；7、锚圈；8、锚垫板；9、预埋管；10、连接筒；11、端盖；12、橡胶块；13、内减振 器；14、防护罩；15、索体；16、吸水膨胀绑扎带；17、环状辅助阳极；18、过线孔；19、氯化银参 比电极；20、锌参比电极；21、恒电位仪中参比电极接线柱；22、恒电位仪中负极接线柱；23、 恒电位仪中正极接线柱；24、恒电位仪中零位电极接线柱；25、电源线；26、连接筒壁；27、辅 助阳极带；28、吸水膨胀绑扎带；29、丝状辅助阳极；30、第一阴极保护模块；31、第二阴极保 护模块。