一種復(fù)合材料板樁的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種復(fù)合材料板樁，包括樁體，樁體為復(fù)合材料樁體，樁體兩側(cè)設(shè)有槽口，通過(guò)槽口將M個(gè)樁體連接成一體，M≥2，樁體的上端和下端分別包裹有鋼護(hù)板，在兩端的鋼護(hù)板之間設(shè)有橫梁，在橫梁上設(shè)置錨拉桿；槽口設(shè)置在樁體兩端側(cè)壁，槽口一側(cè)為不封閉的圓形環(huán)口，另一側(cè)為實(shí)心小圓，圓形環(huán)口開(kāi)口尺寸小于實(shí)心小圓的直徑；相鄰的樁體之間，前一個(gè)樁體的實(shí)心小圓插入到后一個(gè)樁體的圓形環(huán)口中進(jìn)行固定。本實(shí)用新型板樁之間采用特殊槽口形式，有利于板樁插打施工及板樁形成整體，在板樁上下端包裹鋼護(hù)板以保護(hù)板樁在施工過(guò)程不會(huì)出現(xiàn)局部損壞，同時(shí)有利于板樁插打施工。
【專利說(shuō)明】一種復(fù)合材料板樁
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種工程施工用具，特別是一種復(fù)合材料板粧，具體地說(shuō)運(yùn)用纖維增強(qiáng)復(fù)合材料代替鋼、混凝土或木等傳統(tǒng)材料制造板粧結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]板粧結(jié)構(gòu)已經(jīng)在國(guó)內(nèi)廣泛使用了幾十年時(shí)間，在河道開(kāi)挖及防護(hù)、基坑圍堰支撐等施工中得到廣泛運(yùn)用，其具有施工速度快，對(duì)周邊環(huán)境影響小特點(diǎn)。鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，但易腐蝕、外觀效果差；混凝土板粧結(jié)構(gòu)自重大、強(qiáng)度低只適用于小范圍內(nèi)使用；木結(jié)構(gòu)板粧強(qiáng)度低、易腐蝕只適用于小型工程。由于傳統(tǒng)材質(zhì)制造的板粧存在上述缺點(diǎn)，需要一種新型材質(zhì)的板粧。
[0003]專利(CN 302071676 A)公布一種復(fù)合材料板粧:包括粧體I，其特征是所述的粧體I為復(fù)合材料粧體，在所述的粧體I的上端包裹有不銹鋼套頭2，下端連接有不銹鋼粧靴3，粧體I的兩側(cè)邊分別連接有與相鄰的粧體I相連的鎖扣4 ;所述的粧體I由芯材301、包裹芯材301的內(nèi)包裹層302及將各包裹有內(nèi)包裹層302的芯材301包裹成所需形狀的外包裹層103組成，相鄰芯材301之間形成有格構(gòu)結(jié)構(gòu)104。專利(CN 302071676 A)采用復(fù)合材料夾芯(需包裹芯材301)斷面，此類型板粧斷面有利于增加板粧的整體剛度，但也存在制造復(fù)雜、粧體笨重、鎖扣連接復(fù)雜、不便于插打施工、總成本高的缺點(diǎn)。
[0004]本實(shí)用新型同樣采用復(fù)合材料但不需包裹芯材采用全復(fù)合材料，且鎖扣與板體一次成型(不需額外連接件)，粧體簡(jiǎn)潔，制造安裝較為方便，方便插打施工，總成本相對(duì)較低，為了提高粧身剛度及控制粧身變形在粧頂設(shè)置錨拉桿結(jié)構(gòu)。
[0005]復(fù)合板粧具有耐腐蝕好、輕質(zhì)高強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，與木材、混凝土和鋼板粧等傳統(tǒng)板粧相比，能更好地適應(yīng)惡劣的水下環(huán)境，具有更好的耐久性，在海岸和碼頭的加固和修復(fù)工程、水域改造及臨江靠海地區(qū)的基礎(chǔ)建設(shè)工程中有較廣闊的應(yīng)用前景，對(duì)于經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。復(fù)合材料板粧采用纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(Fiber ReinforcedPolymer)，強(qiáng)度高、變形性能好，能夠較好的適應(yīng)結(jié)構(gòu)受力的要求；且耐腐蝕性能好可適用于海洋等腐蝕性環(huán)境，免維護(hù)。復(fù)合材料也存在彈模低、變形大、局部抗沖擊性能差的缺點(diǎn)，需要采用特殊構(gòu)造措施以減小其受力變形；同時(shí)由于成型工藝特殊性(采用拉擠成型)，板粧截面及連接槽口需綜合考慮制造、安裝、造價(jià)等因素。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的目的是提供一種復(fù)合材料板粧，用輕質(zhì)高強(qiáng)耐腐蝕的復(fù)合材料替代傳統(tǒng)建筑材料制造支撐防護(hù)結(jié)構(gòu)。
[0007]本實(shí)用新型通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)其實(shí)用新型目的:
[0008]本實(shí)用新型公開(kāi)了一種復(fù)合材料板粧，包括粧體，粧體為復(fù)合材料粧體，粧體兩側(cè)設(shè)有槽口，通過(guò)槽口將M個(gè)粧體連接成一體，M ^ 2，粧體的上端和下端分別包裹有鋼護(hù)板，在兩端的鋼護(hù)板之間設(shè)有橫梁，在橫梁上設(shè)置錨拉桿；槽口設(shè)置在粧體兩端側(cè)壁，槽口一側(cè)為不封閉的圓形環(huán)口，另一側(cè)為實(shí)心小圓，圓形環(huán)口開(kāi)口尺寸小于實(shí)心小圓的直徑；相鄰的粧體之間，前一個(gè)粧體的實(shí)心小圓插入到后一個(gè)粧體的圓形環(huán)口中進(jìn)行固定。
[0009]還包括N個(gè)截面加勁肋，N Ss I，加勁肋均勻設(shè)置在粧體內(nèi)壁，方向垂直于橫梁。
[0010]將板粧的外壁向內(nèi)局部彎曲，提高外壁受力性能。
[0011]粧體的截面形狀為Z型、斜Z型、U型、T型、工字型、一字型或多邊形。
[0012]在粧體內(nèi)壁設(shè)置的加勁肋為I字形、圓形或丁字形。
[0013]錨拉桿為預(yù)應(yīng)力筋、粗鋼筋或復(fù)合材料筋。
[0014]所述的粧體在板粧上下端包裹鋼護(hù)板。
[0015]所述的粧體在板粧間設(shè)置聯(lián)結(jié)橫梁。
[0016]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn):
[0017](I)板粧采用纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，是一種由高性能纖維和基體通過(guò)拉擠工藝制造成型的高性能材料。采用的纖維種類有碳纖維、玻璃纖維、玄武巖纖維、芳綸纖維以及苧麻纖維中的一種或幾種；基體有環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、不飽和聚酯樹(shù)脂、乙烯基酯樹(shù)脂中的一種或幾種。板粧采用拉擠工藝制造，有利于大規(guī)模組織生產(chǎn)。
[0018](2)板粧體采用截面形狀為U形，采用多種加勁方式提高板粧薄壁局部剛度，根據(jù)工程需要，可靈活選用加勁方式。
[0019](3)板粧之間采用特殊槽口形式，有利于板粧插打施工及板粧形成整體。
[0020](4)板粧頂采用預(yù)應(yīng)力筋、粗鋼筋、復(fù)合材料筋中的一種，以利于減少板粧結(jié)構(gòu)變形。
[0021](5)在板粧上下端包裹鋼護(hù)板以保護(hù)板粧在施工過(guò)程不會(huì)出現(xiàn)局部損壞，同時(shí)有利于板粧插打施工。
[0022](6)在板粧間設(shè)置橫梁，以保證板粧整體穩(wěn)定性。
[0023](7)在板粧間頂設(shè)置錨拉桿減小粧體的變形，優(yōu)化粧身的受力。
[0024]由于采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型較好地實(shí)現(xiàn)了實(shí)用新型目的，利用復(fù)合材料輕質(zhì)高強(qiáng)、耐久性能好的優(yōu)點(diǎn)，采用不同的截面形狀及特殊槽口形式以滿足工程需求，通過(guò)設(shè)置錨拉桿克服復(fù)合材料板粧彈模低、變形大的缺點(diǎn)；通過(guò)板粧上下端包裹鋼護(hù)板有利粧頂防護(hù)及板粧插打施工。
[0025]由于采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型較好地實(shí)現(xiàn)了實(shí)用新型目的，利用復(fù)合材料輕質(zhì)高強(qiáng)、耐久性能好的優(yōu)點(diǎn)，采用不同的截面形狀及環(huán)抱槽口形式以滿足工程需求，通過(guò)設(shè)置錨拉桿克服復(fù)合材料板粧彈模低、變形大的缺點(diǎn)；通過(guò)板粧上下端包裹鋼護(hù)板有利粧頂防護(hù)及板粧插打施工。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1-1為本實(shí)用新型的U形單片板粧局部彎曲斷面示意圖。
[0027]圖1-2為本實(shí)用新型的U形單片板粧帶有加勁肋斷面示意圖。
[0028]圖1-3-1為本實(shí)用新型的U形板粧組成并排支撐結(jié)構(gòu)總體示意圖。
[0029]圖1-3-2為本實(shí)用新型的U形板粧組成相對(duì)支撐結(jié)構(gòu)總體示意圖。
[0030]圖2-1為本實(shí)用新型的一字型單片板粧斷面示意圖。
[0031]圖2-2為本實(shí)用新型的一字型板粧組成并排支撐結(jié)構(gòu)總體示意圖。[0032]圖3-1為本實(shí)用新型的工字型單片板粧斷面示意圖。
[0033]圖3-2為本實(shí)用新型的工字型板粧組成并排支撐結(jié)構(gòu)總體示意圖。
[0034]圖4-1-1為本實(shí)用新型的多邊型單片板粧斷面示意圖。
[0035]圖4-1-2為本實(shí)用新型的多邊型單片板粧斷面示意圖。
[0036]圖4-2-1為本實(shí)用新型的多邊型板粧組成并排支撐結(jié)構(gòu)總體示意圖。
[0037]圖4-2-2為本實(shí)用新型的多邊型板粧組成并排支撐結(jié)構(gòu)總體示意圖。
[0038]圖5-1-1為本實(shí)用新型的三角組合型單片板粧斷面示意圖。
[0039]圖5-1-2為本實(shí)用新型的三角組合型單片板粧斷面示意圖。
[0040]圖5-2-1為本實(shí)用新型的三角組合型板粧組成并排支撐結(jié)構(gòu)總體示意圖。
[0041]圖5-2-2為本實(shí)用新型的三角組合型板粧組成并排支撐結(jié)構(gòu)總體示意圖。
[0042]【具體實(shí)施方式】
[0043]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0044]實(shí)施例一:U型截面
[0045]結(jié)合圖1-1、1-2、1-3-1和1-3-2，一種復(fù)合材料板粧，截面形狀為U型，包括粧體1，粧體I為碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料粧體；粧體I兩側(cè)設(shè)有槽口 3，通過(guò)槽口 3將兩個(gè)粧體I連接成一體；粧體I的上端和下端分別包裹有鋼護(hù)板4 ;在粧體I外壁中間錨接橫梁6 ;錨拉桿5設(shè)置在靠岸邊的土體中，一端與橫梁6連接、另一端直接錨固于土體里，每隔一定間距在粧體I上設(shè)有一個(gè)錨拉桿5 ;槽口 3設(shè)置在粧體兩端側(cè)壁，槽口 3 —側(cè)為不封閉的圓形環(huán)口 301，另一側(cè)為實(shí)心小圓302，圓形環(huán)口 301開(kāi)口尺寸小于實(shí)心小圓302的直徑，將前一個(gè)粧體I的實(shí)心小圓302插入到后一個(gè)粧體I的圓形環(huán)口 301中進(jìn)行固定。
[0046]槽口 3帶有的實(shí)心小圓302 —側(cè)，向U型部突出，保證前一個(gè)粧體I的實(shí)心小圓302插入到后一個(gè)粧體I的圓形環(huán)口 301中后，兩個(gè)粧體I的非突出面在一條水平線上。
[0047]九個(gè)截面加勁肋2均勻設(shè)置在粧體I內(nèi)壁，方向垂直于橫梁6。相鄰的兩個(gè)粧體1，可并排布置，或凹面方向相反布置。
[0048]將粧體I的外壁U型截面凸出部分，向內(nèi)局部彎曲，相鄰的兩個(gè)粧體1，可并排布置，或凹面方向相反布置。
[0049]復(fù)合材料板粧采用纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，是一種由高性能纖維和基體通過(guò)拉擠工藝制造成型的高性能材料。采用的纖維種類有碳纖維、玻璃纖維、玄武巖纖維、芳綸纖維以及苧麻纖維中的一種或幾種。基體有環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、不飽和聚酯樹(shù)脂、乙烯基酯樹(shù)脂中的一種或幾種。復(fù)合材料配比根據(jù)具體受力情況決定。
[0050]實(shí)施例二: 一字型截面
[0051]結(jié)合圖2_1、2_2，一種復(fù)合材料板粧，截面形狀為一字形，包括粧體1，粧體I為碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料粧體；粧體I兩側(cè)設(shè)有槽口 3，通過(guò)槽口 3將兩個(gè)粧體I連接成一體；粧體I的上端和下端分別包裹有鋼護(hù)板4 ;在粧體I外壁中間錨接橫梁6 ;錨拉桿5設(shè)置在靠岸邊的土體中，一端與橫梁6連接、另一端直接錨固于土體里，每隔一定間距在粧體I上設(shè)有一個(gè)錨拉桿5 ;槽口 3設(shè)置在粧體兩端側(cè)壁，槽口 3—側(cè)為不封閉的圓形環(huán)口 301，另一側(cè)為實(shí)心小圓302，圓形環(huán)口 301開(kāi)口尺寸小于實(shí)心小圓302的直徑，將前一個(gè)粧體I的實(shí)心小圓302插入到后一個(gè)粧體I的圓形環(huán)口 301中進(jìn)行固定。
[0052]槽口 3帶有的實(shí)心小圓302 —側(cè)插入到后一個(gè)粧體I的圓形環(huán)口 301中后，兩個(gè)粧體I的非突出面與槽口 3在一條水平線上。
[0053]多個(gè)截面加勁肋2均勻設(shè)置在粧體I內(nèi)、夕卜壁，方向垂直于橫梁6。
[0054]相鄰的兩個(gè)粧體I并排布置。
[0055]實(shí)施例三:工字型截面
[0056]結(jié)合圖3-1、3_2，一種復(fù)合材料板粧，截面形狀為工字型，本實(shí)施例除截面形狀及槽口布設(shè)位置與實(shí)施例二不同外，其余與實(shí)施例二相同。
[0057]粧體I采用工字形截面形狀。
[0058]槽口 3帶有的實(shí)心小圓302 —側(cè)插入到后一個(gè)粧體I的圓形環(huán)口 301中后，兩個(gè)粧體I的非突出面與槽口 3在一條水平線上。在工字上下翼緣都設(shè)置反對(duì)稱槽口 3，以加強(qiáng)連接可靠性。
[0059]實(shí)施例四:多邊型截面
[0060]結(jié)合圖4-1-1、4-1-2、4-2-1、4-2-2，一種復(fù)合材料板粧，截面形狀為多邊形。
[0061]粧體I采用矩形或多邊形截面形狀。
[0062]本實(shí)施例除截面形狀與實(shí)施例二、三不同外，其余與實(shí)施例二、三相同。槽口 3的不封閉的圓形環(huán)口 301布置在矩形截面的對(duì)角線上，另一對(duì)角線布置實(shí)心小圓302。
[0063]實(shí)施例五:三角組合型截面
[0064]結(jié)合圖5-1-1、5-1-2、5-2-1、5_2-2，一種復(fù)合材料板粧，截面形狀為三角組合形。
[0065]粧體I采用三角邊組拼成多空室平行四邊形或多空室正四邊形截面形狀。
[0066]在三角邊組拼成多空室平行四邊形或多空室正四邊形截面上下翼緣都設(shè)置反對(duì)稱槽口 3，以加強(qiáng)連接可靠性。
[0067]本實(shí)施例除截面形狀及槽口布設(shè)位置與實(shí)施例二不同外，其余與實(shí)施例二相同。
【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)合材料板粧，包括粧體(I)，其特征在于:粧體(I)為復(fù)合材料粧體，粧體(I)兩側(cè)設(shè)有槽口(3)，通過(guò)槽口(3)將M個(gè)粧體(I)連接成一體，M Si 2，粧體(I)的上端和下端分別包裹有鋼護(hù)板(4)，在兩端的鋼護(hù)板(4)之間設(shè)有橫梁(6)，在橫梁(6)上設(shè)置錨拉桿(5);槽口(3)設(shè)置在粧體(I)兩端側(cè)壁，槽口(3) —側(cè)為不封閉的圓形環(huán)口(301)，另一側(cè)為實(shí)心小圓(302 )，圓形環(huán)口( 301)開(kāi)口尺寸小于實(shí)心小圓(302 )的直徑；相鄰的粧體(I)之間，前一個(gè)粧體(I)的實(shí)心小圓(302)插入到后一個(gè)粧體(I)的圓形環(huán)口(301)中進(jìn)行固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料板粧，其特征在于:還包括N個(gè)截面加勁肋(2)，N Ss 1，加勁肋(2)均勻設(shè)置在粧體(I)內(nèi)壁，方向垂直于橫梁(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料板粧，其特征在于:將粧體(I)的外壁向內(nèi)局部彎曲，提高外壁受力性能。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合材料板粧，其特征在于:粧體(I)的截面形狀為Z型、斜Z型、U型、T型、工字型、一字型或多邊形。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合材料板粧，其特征在于:在板粧(I)內(nèi)壁設(shè)置的加勁肋(2)為I字形、圓形或丁字形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料板粧，其特征在于:錨拉桿(5)為預(yù)應(yīng)力筋、粗鋼筋或復(fù)合材料筋。
【文檔編號(hào)】E02D5/03GK203603142SQ201320641813
【公開(kāi)日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2013年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月17日
【發(fā)明者】劉成才 申請(qǐng)人:江蘇省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院股份有限公司