CN1033776A - 混凝土海上浮体及其制造方法 - Google Patents

Abstract

用于混凝土浮式码头系统的海上浮体和制造该 浮体的方法。该浮体包括泡沫聚苯乙烯漂浮芯支持 的有纹路的标准骨料混凝土码头面板，和包围漂浮芯 的玻璃纤维加强水泥外壳。通过在模子中向有纹路 的木板上灌注一层标准骨料混凝土覆盖以便形成有 纹路的面板，把漂浮子构件放置在被浇注面板上并在 混凝土构件未凝固硬化之前在漂浮周围喷射一层玻 璃纤维加强水泥，来整体制造浮体。随后，所有混凝 土构件凝固硬化形成一个整体浮体。

Description

本发明涉及用于连成玻璃纤维加强混凝土浮式码头系统的海上浮体。在该浮式码头系统中多个浮体可以相互联接并被安装成所需的结构形式。本发明还涉及制造该浮体的方法。

众所周知，人们可以利用混凝土制造海上码头，一般，现有技术的混凝土码头由多个基本上矩形的混凝土浮体组成。它们被相互固定以获得所需的码头结构形式。浮体通常是由很厚的浇注混凝土外壳构成。该外壳包围着空心的或由像多孔聚苯乙烯这样一些漂浮材料制成的漂浮构件。（混凝土浮式码头中的早期的浮体是空心的）使浮体相互连接的方法有很多种。例如，在美国专利号4，265，193，4，318，361，和3，779，192中描述了该现有技术的码头系统。

使用混凝土可增加码头的强度和寿命，因为，混凝土比传统的码头材料如木头更不易受到水、盐分，以及波浪作用的不利影响。使用混凝土可改进强度特性。用于现有技术码头的浇注标准骨料混凝土存在一定的缺点。它缺少足够的韧性，而足够的韧性在波浪作用产生变化的应力的情况下是有益的。它的体积和重量使得这样的码头难以储运。

一般用于制造现有技术混凝土码头的方法包括使用模子;在该模子中浇注预定高度的混凝土。然后，码头部件的漂浮物部分被置于该模子里，并在漂浮物部分的顶部和周围浇注混凝土以制成浮体。这种制造方法有一些缺点。工艺过程很长而且码头的混凝土凝固硬化需要很多时间。因而，造价很高。进一步说，模子的制造费用是很高的并且制造方法还受到限制。如果不改变模子，那么浮体的形状，尺寸以及浮力都不能改变。

本发明的混凝土浮体可避免现有技术混凝土浮体存在的许多问题。

本发明的目的是提供一种用于连接成混凝土码头系统的浮体。该浮体具有很薄的玻璃纤维加强混凝土外壳而且能保持相应于现有技术混凝土码头所具有的强度和寿命。

本发明的另一目的是提供一种可用一种方法制造的用于连成混凝土码头的水上浮体，这种方法具有生产灵活性，使浮体制造者能改变单个浮体的浮力而无须改变模子。

本发明的又一目的是提供一种用于连成混凝土码头的水上浮体。它既减少了体积和重量还能保持现有技术混凝土码头的强度。

本发明的又一目的是提供一种用于连成混凝土码头的水上浮体。通过设置与浮体漂浮构件有关的浮箱，该浮体改善了稳定性。

本发明的进一步的目的是提供一种用于连成混凝土码头的水上浮体，该浮体有用很薄的玻璃纤维加强混凝土外壳复盖的泡沫聚苯乙烯漂浮部分支持的有纹路的浇注混凝土码头面板。

用来制造本发明海上浮体的改进方法大体上包括几个步骤：提供一个矩形模子用来制造有纹路的码头面板;向模子内喷射一定厚度的一层玻璃纤维加强混凝土;以形成码头面板，在喷射的玻璃纤维加强混凝土层上浇注一层细骨料混凝土;在面板的未凝固的水泥上放置一个漂浮子;覆盖一层玻璃纤维加强混凝土;通过喷洒，在漂浮子周围铺一层玻璃纤维加强混凝土或形成一个玻璃纤维加强混凝土外壳;让混凝土凝固硬化，最后除去模子。

下面结合附图对本发明作进一步详细的描述。

图1是根据本发明海上浮体所构成的码头的部分俯视图。

图2是根据本发明海上浮体在图1沿图2-2剖切线剖开的纵向剖视图。

图3是根据本发明海上浮体在图1中沿3-3剖切线剖开的横向剖视图。

图4是制造该海上浮体方法的工艺流程图。

参考附图，在几个视图中，相同的标号代表相同的构件。本发明涉及一种用于海上码头系统的混凝土浮体。在该码头系统中，多个浮体能够可分拆地相互连接在一起并且互相被固定以构成所需结构的码头。图1表示这一系统的一个部分。码头10包括多个相互连接的浮体11。浮体可按任何已知的方式相互连接。如图1所示，几个浮体通过多个用虚线表示的贯穿螺栓被附在浮体11外侧的木制护板12互相固定在一起。贯穿螺栓的一端或两端有螺纹以便用螺母把护板牢固地固定在浮体11上。每个护板12从一个浮体11伸向一个相邻浮体11以使各个浮体相互连接。使用木制护板的优点在于它可作为缓冲挡板以吸收和缓减在码头和船之间的碰撞。

可分拆地相互连接浮体11的另一种方法是拉紧通过中心的纵向通道或浮体11上的孔的张紧缆绳或螺栓（未示出）。当缆绳被拉紧或螺栓被拧紧时，浮体将被互相固定。此外，可分拆地连接浮体11的上述方法可一同使用。

一旦按所需的结构方式拼制成码头10，可将其栓到图1所示的桩14上。码头10可适于随潮 升降。码头10有一个相应结构的圈形部件15，它包括一个支架16用来安放在其中通过的桩14。在支架16的柱和桩14之间插入轴辊17以便适应桩14相关于支架16和码头10的相对运动。

图2和图3表示按照本发明所制造的浮体11，一般，每体浮体1包括一个喷有玻璃纤维加强混凝土的顶部或面板18;它在玻璃纤维加强混凝土外壳20覆盖的漂浮子19上面并被细骨料混凝土支承着。面板18有多个同它整体构成的横向混凝土加强筋21。每一个加强筋21在其内部都形成有一个中心定位的纵向延伸的通孔或空腔22以便按上述的方式使在固定护板12的浮体11的各个侧面间延伸的贯穿螺栓就位。漂浮子19也可以有图3所示的纵向延伸孔23。

参考图3，漂浮子19在面板18的方向上稍微倾斜并终接在两个浮箱部分24内，两个浮箱24确定了在漂浮子的底部位于中间设置的纵向延伸的沟槽25。按这一方式定形的浮箱24增强了在波浪作用下浮体11的稳定性。

外壳20最好由玻璃纤维加强混凝凝构成。玻璃纤维加强混凝土可以提供一个高强度和高韧性并且重量相当轻的外壳。应用喷涂方法，外壳可被制成相当薄的薄层。一种优选的玻璃纤维加强混凝土包括标准流体状混凝土混合物，在该混合物中均匀混合预定量的细碎玻璃纤维。已经发现，用耐碱性玻璃纤维聚合物改进的玻璃纤维加强混凝土可增加码头在其所使用的环境中潮湿和盐分的条件下的使用寿命和抵抗气候变化的能力。

通过描述制造浮体11的方法也许能更好地说明本发明的特殊结构特征。制造按本发明的海上浮体11是为了构成一个整体的浮体。制造过程的各个步骤都是趁不同的混凝土构件在模内保持可塑状态和它们没有凝固硬化之前进行的。通过按此方式模筑的浮体，各混凝土构件将凝固成一个不可分的整体。

模子（未示出）具有基本上矩形轮廓的底部和侧面。其实际尺寸的大小可以改变以满足任何特殊码头结构所需的设计要求。制造方法的第二步是在模子的底部放置一块塑性的具有一定纹路的聚氯乙烯板。该具有一定纹路的板可作为一种工具用来使浮体11的面板18获得具有一定纹路的表面。例如，如希望面板具有模仿木材的表面，那么具有相反表面特征的有纹路的板可作为模子或压模使灌入模子中的混凝土获得模仿木材的表面。

按本发明浮体的模筑方法，先从面板18开始然后在面板上面继续制造浮体11的底部，此时，浮体11处于颠倒的位置。把一层玻璃纤维加强混凝土喷入模子覆盖在塑性的聚氯乙烯网上达到预定厚度以便构成面板18。一般，它大约3/4英吋厚。如前所述，含有耐碱性玻璃纤维的被聚合物改进玻璃纤维加强混凝土已证明更适合于这一目的。用于面板的混凝土可以整体着色以便具有美感。对于模仿木材上述例子，最好给面板着上木材的颜色。

面板的玻璃纤维加强混凝土凝固硬化之前并且当它还处于半液体状态或可塑状态时，用浇注方法在形成面板18的混凝土层的顶部加一层厚度均匀的标准骨料混凝土。这一厚度一般大约是1/2英吋。

然后，多个泡沫聚苯乙烯块26被横向并且均匀地放置在浮体的标准骨料混凝土层28的顶部。这些块最好由单位重量为立方英尺1.1磅的闭孔的块（closed-cell    block）泡沫聚苯乙烯构成。图2很好地表示了块26。块26的长度基本等于模的宽度，这样，当制成浮体后，它们可横跨浮体的整个宽度。块的尺寸和位置是这样确定的，在连续的板块26间形成空间。沿块26之间的全长空间延伸的并撑在标准骨料混凝土层28之上的管子或导管（未示出）在浇注和喷射方向上以和模子结合的方式放置在一个或多个上述空间内并延伸模子之外。然后用标准骨料混凝土把这些块间的空间填平。这样形成了横向延伸的混凝土加强筋21。它带有由这些管子所确定的纵向延伸的管道或孔22。在最佳实施例中，一旦加强筋21的混凝土充分凝固变成孔22的形状，管子或导管将被取出形成通道。通过通道可放置贯穿螺栓以便把护板12固定到浮体11的侧面，另一方面，管子或导管也可留在加强筋21中。

主漂浮件27最好是大块的泡沫聚苯乙烯，被定位在由块26和混凝土加强筋21所确定的表面之上。主漂浮件27基本上是矩形的。它的第一平面的尺寸基本上与面板18的尺寸相同，与之相对的第二面的尺寸侧略小些，这样浮体11在与面板18相反的方向上有一斜度。主漂浮件和浮箱都是由一块材料切割成形的。浮箱部分24被放置在主漂浮件27上。浮箱部分24最好也由聚苯乙烯构成并沿主漂浮件27的第二表面的外缘在浮体11的纵向延伸以形成连续的侧壁。浮箱部分24的宽度略小于漂浮件27的第二表面的宽度的1/2，以便形成一个位于中央的纵向延伸的沟槽25。沟槽内是浮体11的底部（见图3）。按这种方式提供的浮箱部分24可增强在波浪作用条件下浮体的稳定性。浮箱部分24也在相反于面板的方向有一斜度，这样浮体11将有一个沿其侧壁的均匀斜度和一个梯形的纵向沟槽。

通过在浮体11的底部和各侧面的周围喷射，可形成一层玻璃纤维混凝土以构成包围着浮体11的漂浮子部分19和28部分以及层18和28的外壳20。当各混凝土部分还处于可塑状态并且没有凝固时就完成这一工序。当混凝土凝固硬化时，就形成单个整块的浮体11并可除去模子。面板18和玻璃纤维加强水泥外壳20将共同把其它的构件封闭在混凝土中。

虽然在附图和前面说明书中已描述了本发明有限的几个实施例，但是，诸如各部件间的尺寸，所使用的材料，以及对本发明设备使用所提出的方法等等方面所进行的各种改进都被认为没超出本发明的范围和设想，因为对于熟悉本技术领域的技术人员这是显而易见的。

Claims (9)

1、海上浮体包括由多孔聚苯乙烯泡沫材料的漂浮子部分所支承的玻璃纤维加强混凝土所构成的码头面板，同上述面板一起把上述漂浮子部分封闭在混凝土中的玻璃纤维加强水泥外壳。

2、根据权利要求1所述的海上浮体，其特征在于上述漂浮子部分包括若干个纵向延伸的浮箱。

3、根据权利要求1所述的海上浮体包括与上述码头面板一起形成的多个横向延伸的混凝土加强筋，上述加强筋至少有若干个其内部形成一个纵向延伸的孔以便放置用于把护板固定在该浮体上的贯穿螺栓。

4、根据权利要求1所述的海上浮体，其特征在于上述外壳包括一层很薄含有耐碱性玻璃纤维的改良聚合物的玻璃纤维加强水泥。

5、海上浮体具有一个浇注标准骨料混凝土的基本上矩形的码头面板，多个连同上述面板整体构成的横向延伸的加强筋，上述加强筋至少有若干个在其内部形成有纵向延伸的孔，以便放置贯穿螺栓把护板固定在上述浮体上，起支持作用地铺在上述面板下的漂浮子构件包括多孔聚苯乙稀泡沫材料，该漂浮子构件具有向下倾斜的侧壁并最后形成多个与上述面板相对的浮箱部分，玻璃纤维加强水泥外壳同上述面板一起把上述漂浮子构件封闭起来。

6、根据权利要求5所述的海上浮体，其特征在于上述外壳包括一层相当薄的含有耐碱性玻璃纤维的聚合物改进玻璃纤维加强水泥。

7、制造海上浮体的方法，包括

a.设置一个具有基本矩形轮廓的模子;

b.在上述模子内放置一块具有一定纹路的板;

c.在上述模子中喷一层玻璃纤维加强混凝土覆盖上述具有一定纹路的板的形成码头面板;

d.浇注一层标准骨料混凝土覆盖上述码头面板;

e.在上述玻璃纤维加强水泥层上放置一个多孔聚苯乙烯泡沫材料的漂浮子构件;

f.喷射一层玻璃纤维水泥覆盖上述漂浮子构件的侧面和底面;

g.让混凝土构件凝固硬化，及

h.取出模子和具有一定纹路的板。

8、根据权利要求7所述的方法，进一步包括同上述漂浮子构件一起形成多个纵向延伸的浮箱的方法。

9、根据权利要求8所述的方法，进一步包括形成同上述有纹路的码头面板成为整体的多个横向延伸的混凝土筋的步骤。

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