CN109707028A - 一种土木工程盖板 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及土木工程技术领域。本发明公开了一种土木工程盖板，以解决现有技术混凝土盖板容易脆断及重量大、钢制盖板不耐腐蚀及成本高的问题。本发明的技术方案是，一种土木工程盖板，其特征在于，所述盖板包括芯板和外壳，所述芯板镶嵌在外壳中；所述芯板为混凝土芯板，所述外壳为玄武岩纤维复合材料外壳。玄武岩纤维复合材料外壳可以采用工厂预制加工而成，直接作为永久性模板，免去脱模工序，使得盖板成型过程简洁、易于操作。混凝土芯板既可以在现场或工厂浇筑，也可以将芯板也制成预制件，在现场或工厂进行装配镶嵌到玄武岩纤维复合材料外壳预制件中。本发明的盖板特别适合用于公路排水沟盖板、地下管线槽盖板等。
Description
技术领域
本发明涉及土木工程技术领域，特别涉及土木工程中使用非常广泛的各类盖板，如公路两侧的排水沟盖板、地下管线槽盖板等。
背景技术
土木工程中，大量使用了各种盖板，包括公路排水沟盖板、地下管线槽盖板等。
土木工程中使用的这些盖板，大都是混凝土预制盖板、钢制盖板或高分子材料预制盖板等。素混凝土盖板虽然具有价格低廉和易于浇筑的优势，但其抗弯拉性能差，易发生脆性破坏。素混凝土盖板为了达到设计强度要求，一般设计厚度较厚，自重大，施工不便；且素混凝土盖板在运输和安装过程中极易出现磕碰损坏。
盖板在使用过程中也会受到各种外力的作用，如高速公路两侧的排水沟盖板，由于不良天气、刹车失灵、车辆急转弯及车辆碰撞等各种偶然因素，导致高速公路上高速行驶车辆时常出现驶出线路的情况。如果高速公路线路两侧的排水沟盖板强度和韧性不够，车辆轮胎压上去发生脆断，就会导致翻车等严重交通事故。因此，为了保障高速公路出行安全，铺设安全可靠的高速公路排水沟盖板尤为重要。
为了改善素混凝土强度不足、易脆断的缺陷，出现了钢筋混凝土排水沟盖板。但钢筋混凝土盖板依然比较笨重，且为了防止内部钢筋锈蚀，设有一定的水泥混凝土外保护层。混凝土外保护层在运输和安装过程中也易出现磕碰损坏。
为了克服混凝土盖板自重大且运输安装过程中易出现磕碰损坏的缺陷，部分高速公路路段选用钢或生铁制成的钢制盖板。虽然钢制盖板强度韧性高且轻薄便于安装，但是在野外服役环境中，钢制盖板易锈蚀，且价格高昂，难以大面积推广应用。
高分子有机材料制作的盖板，以其高强轻便且价格低廉的优良特性，得到了越来越多的应用。但有机材料易老化，长期使用存在老化脆断风险，且易对环境产生污染。
玄武岩纤维是将玄武岩融化后拉丝制成的一种新型绿色高性能无机材料，整个生产过程中无毒害物质释放，属天然绿色新型材料。掺加抗紫外线老化材料的玄武岩纤维增强聚合物复合材料，具有轻质、高强、高韧性及耐久等优良特性。玄武岩纤维增强聚合物复合材料，可采用工厂模压成型工艺批量生产，模压成型过程中还可以一次性刻画铸造建设方要求的标识标记。陶粒轻质混凝土，是以陶粒代替集料，以普通砂或陶砂作为细集料的轻质混凝土。陶粒轻质混凝土的重量是等体积普通密实性素混凝土材料的1/2左右。
因此，本发明针对传统混凝土盖板易脆断且笨重、钢制盖板价格昂贵且易生锈及高分子材料盖板易老化的缺陷，结合玄武岩纤维复合材料强度韧性高、易加工及陶粒轻质混凝土材料轻质的优点，提出了一种安全、轻质、耐久的高速公路排水沟盖板。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种土木工程盖板，以解决现有技术混凝土盖板容易脆断及重量大、钢制盖板不耐腐蚀及成本高的问题。
为了实现上述目的，根据本发明具体实施方式的一个方面，提供了一种土木工程盖板，其特征在于，所述盖板包括芯板和外壳，所述芯板镶嵌在外壳中；所述芯板为混凝土芯板，所述外壳为玄武岩纤维复合材料外壳。
在一些实施例中，所述芯板为陶粒轻质混凝土芯板。
在一些实施例中，所述盖板上设置有纵向排水口。
在一些实施例中，所述盖板上设置有锚固孔，用于固定盖板。
在一些实施例中，所述盖板两端设置有横向缺口。
在一些实施例中，所述盖板具有对称结构。
在一些实施例中，所述盖板具有两条正交的对称轴。
在一些实施例中，所述盖板两边和/或对称轴上设置有加劲肋条。
在一些实施例中，所述加劲肋条断面形状为倒梯形。
在一些实施例中，所述芯板和/或外壳为预制件。
在一些实施例中，所述外壳顶面为开放结构。
本发明的有益效果是：
玄武岩纤维复合材料外壳可以采用工厂预制加工而成，直接作为永久性模板，免去脱模工序，使得盖板成型过程简洁、易于操作。混凝土芯板既可以在现场或工厂浇筑，也可以将芯板也制成预制件，在现场或工厂进行装配镶嵌到玄武岩纤维复合材料外壳预制件中。
玄武岩纤维复合材料具有高强、高韧特性，运输过程不易发生普通混凝土盖板的磕碰损坏。玄武岩纤维复合材料外壳耐久性高，玄武岩纤维为无机材料，较有机高分子材料更耐久且对环境影响小；较钢制盖板，无锈蚀损坏问题。
进一步的，混凝土芯板采用陶粒轻质混凝土，具有防火、轻质及耐久特性，其质量仅为普通混凝土的1/2左右，易于安装。
本发明的盖板特别适合用于公路排水沟盖板、地下管线槽盖板等。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的具体实施方式、示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为根据本发明具体实施方式的盖板结构示意图；
图2为图1的后视图；
图3为图1的仰视图；
图4是图1的A-A剖视图；
图5是图1的B-B剖视图；
图6是图1的C-C剖视图。
图中：
1为芯板；
2为锚固孔；
3为横向缺口；
4为纵向排水口；
5为盖板两边的加劲肋条；
6为横向对称轴上的加劲肋条；
7为外壳；
8为纵向对称轴上的加劲肋条；
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的具体实施方式、实施例以及其中的特征可以相互组合。现将参考附图并结合以下内容详细说明本发明。
为了使本领域技术人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明具体实施方式、实施例中的附图，对本发明具体实施方式、实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的具体实施方式、实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式、实施例，都应当属于本发明保护的范围。
本发明所述的玄武岩纤维是将玄武岩融化后拉丝制成的一种新型绿色高性能无机材料，整个生产过程中无毒害物质释放，属天然绿色新型材料。
玄武岩纤维复合材料是采用玄武岩纤维和树脂材料混合生产优质材料，可以用于建筑领域等。玄武岩纤维(通常直径约7μm)和树脂材料可以在市场上采购，树脂材料可以选用热固性环氧树脂等。掺加抗紫外线老化材料的玄武岩纤维增强聚合物复合材料，具有轻质、高强、高韧性及耐久等优良特性。
玄武岩复合材料预制部件具体成型过程为：在预制件模具中，张拉玄武岩纤维，然后将环氧树脂浇筑至模具中，经高温固化后拆模，即可形成玄武岩复合材料预制部件。
本发明的土木工程盖板，包括芯板和外壳两部分。
外壳为玄武岩纤维复合材料外壳，是由玄武岩复合材料在工厂中生产的。
芯板采用混凝土材料制成，芯板镶嵌在外壳中，可以是现场通过浇筑制成。这时玄武岩复合材料外壳就是浇筑盖板的模具，只不过浇筑完成后不需要脱模处理，浇筑的混凝土芯板和玄武岩复合材料外壳一起构成本发明的盖板。
芯板也可以采用工厂预制件进行生产。可以采用普通混凝土材料，也可以采用陶粒轻质混凝土材料制作芯板。
陶粒轻质混凝土，质量仅为普通混凝土的1/2左右，具有防火、轻质及耐久特性。这种陶粒轻质混凝土芯板重量轻，方便运输和安装。
这种采用工厂预制件芯板和外壳的结构，可以在现场进行装配和施工，将芯板装配到玄武岩外壳中，铺设在施工位置即可。
本发明这种结构的盖板，玄武岩复合材料外壳可以大大的增加盖板的机械强度，同时也可以降低盖板的整体质量。
实施例
本例盖板结构参见图1～图6。盖板结构由芯板1和外壳7两部分构成。
外壳为玄武岩纤维复合材料外壳，是由玄武岩复合材料在工厂中生产的，外壳厚度一般0.5～1cm左右。
芯板采用混凝土材料制成，芯板镶嵌在外壳中，可以在施工现场通过浇筑制成。这时玄武岩复合材料外壳就是浇筑盖板的模具，只不过浇筑完成后不需要脱模处理，浇筑的混凝土芯板和玄武岩复合材料外壳一起构成本发明的盖板。
便利盖板是一种用于公路两侧排水沟的盖板，盖板上设置有纵向排水口4，盖板两端设置有横向缺口3，当盖板拼接在一起时，盖板两的横向缺口3就构成了纵向排水口。而且横向缺口3还有一个作用就是方便盖板对接安装。如图1和图2所示。
为了便于固定盖板，盖板上设置有锚固孔2，与预设在排水沟两侧的螺栓配合，可以对盖板进行固定，可以防止驶出线路的车辆轮胎陷入排水沟而引发翻车事故，参见图1和图2。
由图2可以看出，本例盖板具有对称结构，图2中O-O和P-P为盖板的两条正交的对称轴。
本例盖板两边和对称轴O-O和P-P上都设置有断面为倒梯形的加劲肋条，如图2中盖板两边的加劲肋条5、横向对称轴O-O上的加劲肋条6以及纵向对称轴P-P上的加劲肋条8。
这种结构的盖板，加劲肋条不但可以增加盖板的强度，特别是抗弯强度，并且有利于芯板浇筑或装配，有利于降低盖板的重量。
盖板加加劲肋条断面形状为倒梯形，符合盖板受力要求，减少盖板成型材料用量，且允许盖板安装时有一定误差，便于安装。
本例盖板玄武岩复合材料外壳采用工厂预制件，芯板在施工现场浇筑制成。为了方便现场浇筑，本例盖板外壳顶面为开放结构，参见图1、图4、图5和图6。
本例排水沟盖板设置的纵向排水口和横向缺口，增大了排水孔截水断面，便于雨水流入。
横向缺口除了具有雨水渗流作用的同时，便于盖板安装及维修时铺设与掀开，并且有利于兼容更大的安装误差。
Claims (10)
1.一种土木工程盖板，其特征在于，所述盖板包括芯板和外壳，所述芯板镶嵌在外壳中；所述芯板为混凝土芯板，所述外壳为玄武岩纤维复合材料外壳。
2.根据权利要求1所述的一种土木工程盖板，其特征在于，所述芯板为陶粒轻质混凝土芯板。
3.根据权利要求1所述的一种土木工程盖板，其特征在于，所述盖板上设置有纵向排水口。
4.根据权利要求1所述的一种土木工程盖板，其特征在于，所述盖板上设置有锚固孔，用于固定盖板。
5.根据权利要求1所述的一种土木工程盖板，其特征在于，所述盖板两端设置有横向缺口。
6.根据权利要求1所述的一种土木工程盖板，其特征在于，所述盖板具有对称结构。
7.根据权利要求6所述的一种土木工程盖板，其特征在于，所述盖板具有两条正交的对称轴。
8.根据权利要求7所述的一种土木工程盖板，其特征在于，所述盖板两边和/或对称轴上设置有加劲肋条。
9.根据权利要求8所述的一种土木工程盖板，其特征在于，所述加劲肋条断面形状为倒梯形。
10.根据权利要求1所述的一种土木工程盖板，其特征在于，所述芯板和/或外壳为预制件。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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