CN104164948B - 废旧轮胎桁架 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种废旧轮胎桁架，在每一侧的顶梁和底梁之间充分填充竖向的轮胎，沿横向、斜向或竖向贯穿有钢绞线并施加预应力，在相邻废旧轮胎对接面的内侧位置连接有内张紧器。本发明充分利用废旧轮胎的弹性支撑、寿命长等特点，预应力钢绞线提供拉力，废旧轮胎提供内支撑力，拉力和支撑力共同作用下，结构非常稳定可靠。内张紧器来增加部分废旧轮胎的内支撑力，从而克服因废旧轮胎老化程度不同而造成内支撑力的变化。本发明结构简单，使得废旧轮胎可以整个被直接利用，降低加工量和加工成本。提高废旧轮胎回收利用效率，减少对环境污染。
Description
技术领域
本发明涉及废旧轮胎回收利用技术领域，具体涉及一种利用废旧轮胎与钢框架及预应力钢绞线组合形成整体稳定结构的桁架。
背景技术
随着我国汽车工业的飞速发展，废旧轮胎的数量不断攀升，中国每年产生的废旧轮胎以8%至10%的速度递增。2007年我国约有1.6亿条废旧轮胎，2010年，中国废旧轮胎产生量约达2.5亿条，回收利用率仅为50%左右，不到西方发达国家的30%。这些轮胎不仅污染环境，而且浪费资源，因而废旧轮胎的处理已成为严重的社会问题。经常可以看到废旧轮胎堆积如山的现象。一般的情况下，有些轮胎可以进行翻新修复，然后再重复使用。但更多的是将废旧轮胎回收后作炼胶，炼油等高污染的处理。尤其是钢丝轮胎的回收处理会有更多的污染问题。
世界各国对废旧轮胎资源的综合利用十分关注，废旧轮胎再生资源的利用能够在一定程度上缓解工业生产原料短缺的情况，特别是在橡胶、钢丝、炭黑方面；其利用过程产生的污染较使用原生资源小；使用价格较原生资源低，可产生较大的经济效益并可增加就业岗位。
我国由于缺乏相应的法规和激励政策，国内有关废旧轮胎的无序处理和非法利用使之成为诸多污染的来源，同时带来一些不利于和谐发展的社会问题。国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006～2020)指出，废弃物的资源化和循环利用是事关经济社会可持续发展和人民生活质量提高的重要问题之一。废旧轮胎回收和利用的规范化在中国是迟早的事情，当务之急是如何发展并完善可大量消耗废旧轮胎的综合利用途径，特别是那些可减少二次污染的再利用方法和技术。废旧轮胎的原形利用或原形改制基本不会产生二次污染，是目前最受欢迎和提倡的再利用方式，但相应的废旧轮胎消耗量不大。
另一方面，为了满足不断提高的材料性能要求，橡胶朝着高强 度、耐磨、稳定和耐老化的方向发展，但是同时造成了废弃后的橡胶长时期不能自然降解的问题，大量的废旧橡胶造成了比塑料污染(白色污染)更难处理的黑色污染，而且浪费了宝贵的橡胶资源。全世界每年有数百万吨废橡胶产生，数量如此巨大，如何对其进行有效处理已成为全社会普遍关注的问题。
然而针对废旧轮胎的处置，迄今为止还没有一种全面满足环保、节能、高效、低成本要求的方法。通过化工处理废旧橡胶的各种方法不尽如人意，目前有部分专利提供物理方法利用废旧轮胎的方案，例如采用废旧轮胎作为护栏表面的缓冲层，用于克服弹簧等机械式缓冲结构存在结构复杂，造价高，不利于推广使用的问题。但这种方式只是被动地利用废旧轮胎的韧性特点，并没有充分利用废旧轮胎自身仍具有的弹性和支撑性等力学性能。
发明内容
本发明的目的是充分利用每个废旧轮胎自身的力学性能，与预应力钢绞线相结合构成整体组合结构，具备很强的抗拉和抗压能力，降低了制造成本，避免环境污染。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种废旧轮胎桁架，包括由两平行顶梁和两平行底梁围固而成的桁架，以及地基，在每一侧的顶梁和底梁之间充分填充竖向的轮胎，在相邻的竖向轮胎之间沿横向、斜向或竖向贯穿有钢绞线并施加预应力，使每个轮胎都产生向外的张力，相邻竖向轮胎之间产生足够压力，轮胎与顶梁或底梁之间产生压力，轮胎与顶梁或底梁存在间隙的位置设置有填充体；同时在相邻两顶梁和相邻两底梁之间填充有横向的轮胎，以及在相邻的竖向轮胎之间填充有横向的轮胎，在相邻横向轮胎内沿横向或竖向贯穿固定有钢绞线并施加预应力。
在相邻废旧轮胎对接面的内侧位置连接有内张紧器。所述内张紧器是在一个中心调节螺套的两端分别螺纹连接有顶杆，两侧螺纹为反螺纹，两侧顶杆的末端分别设置有顶脚，两侧顶脚设置有用于安置钢绞线的通孔。
在相互垂直的预应力钢绞线的交汇处固定有十字扣，该十字扣包括竖向固定片和横向固定片以及转轴，竖向固定片与横向固定片的中部通过转轴铰接在一起，在竖向固定片和横向固定片的一侧固定有连接片，连接片上固定有扣头，在竖向固定片和横向固定片的另一侧设置有扣眼，该扣眼的两侧设置有卡槽并匹配安装有卡簧，卡簧深入扣眼内侧，所述扣头与扣眼配合安装后被卡簧锁定。
本发明的有益效果是：1、本发明借助于钢结构框架和废旧轮胎以及预应力钢绞线，充分利用废旧轮胎的弹性支撑、寿命长等特点，预应力钢绞线提供拉力，废旧轮胎提供内支撑力，拉力和支撑力共同作用下，结构非常稳定可靠。零散的废旧轮胎单体组合形成整体，充分发挥废旧轮胎的力学性能，达到废物利用目的。借助于废旧轮胎很高的强度和韧性，以及很长的服务年限可以使相应的围栏设施也具有应有的强度和柔性。
2、本发明还通过设置内张紧器来增加部分废旧轮胎的内支撑力，从而克服因废旧轮胎老化程度不同而造成内支撑力的变化。
3、本发明结构简单，使得废旧轮胎可以整个被直接利用，降低加工量和加工成本。充分利用废旧轮胎存留的力学性能，组成的稳定单元体可以降低建筑成本。废旧轮胎回收利用途径简单有效，建筑施工速度加快。使废旧轮胎回收利用效率提高，减少对环境污染。
附图说明
图1是本发明拱形桁架结构示意图；
图2是图1的正面结构示意图；
图3是图1的侧面结构示意图；
图4是图1的俯视结构示意图；
图5是本发明梯形桁架结构示意图；
图6是图5的正面结构示意图；
图7是本发明三角形桁架结构示意图；
图8是图7的正面结构示意图；
图9是图7的侧面结构示意图；
图10是图1中局部放大结构示意图；
图11是图10的局部放大结构示意图；
图12是内张紧器安装示意图；
图13是支撑杆结构示意图；
图14是十字扣结构示意图；
图15是图14的局部放大结构示意图。
图中标号1为底梁，2为顶梁，3为竖向的轮胎，4为横向钢绞线，5为斜向钢绞线一，6为斜向钢绞线二，7为内张紧器，71为螺套，72为顶杆，73为顶脚，8为支撑杆，81为顶头，82为螺母，9为横向的轮胎，10为填充体，11为地基，12为竖向钢绞线，13为中支柱，21为十字扣，22为竖向固定片，23为横向固定片，24为转轴，25为连接片，26为扣头，27为扣眼，28为卡槽，29为卡簧。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明作进一步说明。
实施例1：第一种废旧轮胎桁架，参见图1-图4，两平行且相邻的顶梁2和底梁1围固而成的桁架，顶梁2为拱形结构。顶梁与底梁交汇处最终固定在地基中。
在每一侧的顶梁2和底梁1之间充分填充竖向的轮胎3，同时在相邻两顶梁2和相邻两底梁1之间填充有横向的轮胎9，以及在相邻的竖向轮胎3之间填充有横向的轮胎9。
在相邻的竖向轮胎3之间沿横向贯穿有横向钢绞线4并施加预应力，沿斜向贯穿有斜向钢绞线一5和斜向钢绞线二6并施加预应力，使每个竖向的轮胎3都产生向外的张力，相邻竖向的轮胎3之间产生足够压力，竖向的轮胎3与顶梁2及底梁1之间产生足够压力，竖向的轮胎3与顶梁2存在间隙的位置设置有填充体10。
在相邻横向轮胎9内沿横向贯穿固定有横向钢绞线4并施加预应力，沿竖向贯穿固定有竖向钢绞线12并施加预应力。
参见图10、图11和图12，在相邻废旧轮胎对接面的内侧位置连接有内张紧器7。所述内张紧器7是在一个中心调节螺套71的两端分别螺纹连接有顶杆72，两侧螺纹为反螺纹，两侧顶杆72的末端分别设置有顶脚73，两侧顶脚73设置有用于安置钢绞线的通孔。
参见图14和图15，在相互垂直的预应力钢绞线的交汇处固定有十字扣21，该十字扣21包括竖向固定片22和横向固定片23以及转轴24，竖向固定片22与横向固定片23的中部通过转轴24铰接在一起，在竖向固定片22和横向固定片23的一侧分别固定有连接片25，连接片25上固定有扣头26，在竖向固定片22和横向固定片23的另一侧设置有扣眼27，该扣眼27的两侧设置有卡槽28并匹配安装有卡簧29，卡簧28深入扣眼27内侧，所述扣头26与扣眼27配合安装后被卡簧28锁定。
实施例2：第二种废旧轮胎桁架，参见图5和图6，内容与实施例1基本相同，相同之处不重述，不同的是：顶梁2为梯形结构。
实施例3：第三种废旧轮胎桁架，参见图7-图9，内容与实施例1基本相同，相同之处不重述，不同的是：顶梁2为三角形结构。
实施例4：第四种废旧轮胎桁架，参见图13，内容与实施例1基本相同，相同之处不重述，不同的是：利用支撑杆8代替填充体10，支撑杆8一端带有顶头81可以匹配压紧在废旧轮胎侧面，另一侧设置螺纹并安装有螺母82用于调节和固定。可以不断调节该支撑杆8，直至整个桁架定形后进行最终固定即可。
Claims (5)
1.一种废旧轮胎桁架，包括由两平行顶梁和两平行底梁围固而成的桁架，以及地基，其特征是：在每一侧的顶梁和底梁之间竖向充分填充废旧轮胎，在相邻的竖向轮胎之间沿横向、斜向或竖向贯穿有钢绞线并施加预应力，使每个竖向轮胎都产生向外的张力，相邻竖向轮胎之间产生足够压力，竖向轮胎与顶梁或底梁之间产生压力，竖向轮胎与顶梁或底梁存在间隙的位置设置有填充体；同时在相邻两顶梁和相邻两底梁之间填充有横向的轮胎，以及在相邻的竖向轮胎之间填充有横向的轮胎，在相邻横向轮胎内沿横向或竖向贯穿固定有钢绞线并施加预应力。
2.根据权利要求1所述的一种废旧轮胎桁架，其特征是：在相邻废旧竖向或横向轮胎对接面的内侧位置连接有内张紧器。
3.根据权利要求2所述的一种废旧轮胎桁架，其特征是：所述内张紧器是在一个中心调节螺套的两端分别螺纹连接有顶杆，两侧螺纹为反螺纹，两侧顶杆的末端分别设置有顶脚，两侧顶脚设置有用于安置钢绞线的通孔。
4.根据权利要求1所述的一种废旧轮胎桁架，其特征是：在相互垂直的预应力钢绞线的交汇处固定有十字扣。
5.根据权利要求4所述的一种废旧轮胎桁架，其特征是：所述十字扣包括竖向固定片和横向固定片以及转轴，竖向固定片与横向固定片的中部通过转轴铰接在一起，在竖向固定片和横向固定片的一侧固定有连接片，连接片上固定有扣头，在竖向固定片和横向固定片的另一侧设置有扣眼，该扣眼的两侧设置有卡槽并匹配安装有卡簧，卡簧深入扣眼内侧，所述扣头与扣眼配合安装后被卡簧锁定。
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