一种无粘结预应力大跨度铝合金甲板的制作方法

1.本实用新型涉及海洋能源开采设备制造业领域，具体是一种无粘结预应力大跨度铝合金甲板。


背景技术：

2.随着海洋能源的开采利用，海洋能源的水深逐年增加，人类面临了深海的挑战。目前，海上结构物还是采用钢为主要结构材料，因长期暴露于海洋环境中，面临着腐蚀，超重等一系列问题。而铝合金与常用钢材相比，具有密度低、高强度，耐腐蚀能力强、吸收冲击能力强，免涂装、组装性能好、施工效率高、使用中维护费用低等特点，逐渐成为海工结构减重的第一选择。但铝合金作为海工结构材料，其材料刚度仅为钢材的三分之一。结构变形过大是制约铝合金材料在海工结构上大规模应用的重要因素。特别是甲板结构，需要在下方设置大量支柱来减小甲板的跨距，从而减少甲板的弯曲变形。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本实用新型公开了一种无粘结预应力大跨度铝合金甲板。
4.利用铝合金材料易于成型的特点及无粘结预应力筋的高强度和高抗弯曲变形特性，开发出一种结构简洁，重量轻，跨度大的铝合金甲板。不仅可以减少甲板自重，而且可以减少甲板下方支撑结构的数量和不必要的分隔，即进一步地减轻了结构整体重量，又便于房间布置，提高房间的空间利用率。
5.本实用新型的技术方案为：一种无粘结预应力大跨度铝合金甲板，包括甲板，甲板包括上平板和下平板，上平板和下平板之间通过左连接立板和右连接立板进行连接，下平板和左连接立板与右连接立板之间的连接处两个角内设有用于安放管道的左侧管道和右侧管道，左侧管道和右侧管道内安放有预应力筋，预应力筋外设有与管道的形状相匹配的锚具，锚具包括位于左侧管道和右侧管道顶部预应力筋外围的锚垫板，锚垫板和预应力筋之间设有锚环，锚环和预应力筋之间塞有锚具夹片。
6.进一步地，上平板、下平板、左连接立板和右连接立板之间形成的形状为具有支撑力的任一形状。
7.优选地，任一形状为梯形或方形。
8.进一步地，左侧管道和右侧管道的通孔形式为预应力筋通过的任一形式。
9.优选地，任一形式为圆形或多边形。
10.进一步地，预应力筋为钢筋，钢绞线或钢质锚杆中的任一种。
11.进一步地，甲板的上平板、下平板、左连接立板、右连接立板之间采用铝合金一体挤压成型。
12.本实用新型的有益之处：本实用新型充分利用了铝合金材料易成型加工的特点，将铝合金平板和加强的铝合金构件以及预应力筋管道一体挤压成型。加工效率高，无需现场焊接打磨，节省人工与能耗；2.本实用新型采用的预应力筋和锚具结构简单，重量轻，成
本低，经济性较好；3.本实用新型利用无粘结预应力筋的高强度和高抗弯曲变形特性，显著提高了铝合金甲板的强度和抗弯曲变形，进一步减轻了重量；4.本实用新型实现了大跨度的甲板结构，可有效减少甲板下方的支撑数量，减少不必要的分隔，便于房间布置，提高房间的空间利用率；5.本实用新型大跨度甲板特别推荐在不便于设置支柱及分隔的大型舱室中使用。
附图说明
13.图1为本实用新型的结构示意图；
14.图2为本实用新型锚具的结构示意图；
15.图3为本实用新型甲板的结构示意图；
16.其中： 1、上平板，2、下平板，3、左连接立板，4、右连接立板，5、左侧管道，6、右侧管道；
17.140、甲板，150、预应力筋，160、锚具夹片，170、锚环，180、锚垫板。
具体实施方式
18.为了加深对本实用新型的理解，下面结合附图详细描述本实用新型的具体实施方式，该实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的保护范围的限定。
19.如图1
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3所示，一种无粘结预应力大跨度铝合金甲板，包括甲板，甲板包括上平板1和下平板2，上平板1和下平板2之间通过左连接立板3和右连接立板4进行连接，上平板1、下平板2、左连接立板3和右连接立板4之间形成的形状为具有支撑力的任一形状，任一形状为梯形或方形，甲板的上平板1、下平板2、左连接立板3、右连接立板4之间采用铝合金一体挤压成型；
20.下平板2和左连接立板3与右连接立板4之间的连接处两个角内设有用于安放管道的左侧管道5和右侧管道6，左侧管道5和右侧管道6的通孔形式为预应力筋150通过的任一形式，任一形式为圆形或多边形，左侧管道5和右侧管道6内安放有预应力筋150，预应力筋150为钢筋，钢绞线或钢质锚杆中的任一种，预应力筋150外设有与管道的形状相匹配的锚具，锚具包括位于左侧管道5和右侧管道6顶部预应力筋外围的锚垫板180，承受锚索应力并把应力传递到铝合金甲板结构上，锚垫板180和预应力筋150之间设有锚环170，承受锚具夹片施加给它的向外膨胀的力，起到吸能和紧固的作用，锚环170和预应力筋150之间塞有锚具夹片160。
21.预应力锚索的锚固是利用锥孔楔紧的原理，即用楔形夹片将钢绞线锚固于锚环锥孔处。首先用锚索张拉装置对钢绞线进行张拉，达到设计应力值后，再缓慢卸载。锚具的夹片即被匀速回缩运动的钢绞线束带进锚环的锥形孔内，形成一个锚固单元，钢绞线束的应力通过锚环及锚垫板传递到结构物上，形成永久预应力。
22.甲板挤压成型后，将预应力筋置入无粘结预应力筋管道内，用千斤顶张拉无粘结预应力钢筋，并用锚具将张拉后的无粘结预应力钢筋固定于甲板的端部。通过千斤顶张拉后的预应力钢筋内部产生压应力，经由锚具将压力传递到铝合金甲板的结构上，从而抵抗甲板由于重力和甲板载荷产生的弯矩和底部拉应力。增加了铝合金甲板的强度和抗弯曲变形能力。


技术特征：
1.一种无粘结预应力大跨度铝合金甲板，包括甲板，所述甲板包括上平板和下平板，所述上平板和下平板之间通过左连接立板和右连接立板进行连接，其特征在于：所述下平板和左连接立板与右连接立板之间的连接处两个角内设有用于安放管道的左侧管道和右侧管道，所述左侧管道和右侧管道内安放有预应力筋，所述预应力筋外设有与管道的形状相匹配的锚具，所述锚具包括位于左侧管道和右侧管道顶部预应力筋外围的锚垫板，所述锚垫板和预应力筋之间设有锚环，所述锚环和预应力筋之间塞有锚具夹片。2.根据权利要求1所述的一种无粘结预应力大跨度铝合金甲板，其特征在于：所述上平板、下平板、左连接立板和右连接立板之间形成的形状为具有支撑力的任一形状，所述任一形状为梯形或方形。3.根据权利要求1所述的一种无粘结预应力大跨度铝合金甲板，其特征在于：所述左侧管道和右侧管道的通孔形式为预应力筋通过的任一形式，所述任一形式为圆形或多边形。4.根据权利要求1所述的一种无粘结预应力大跨度铝合金甲板，其特征在于：所述预应力筋为钢筋，钢绞线或钢质锚杆中的任一种。5.根据权利要求1所述的一种无粘结预应力大跨度铝合金甲板，其特征在于：所述甲板的上平板、下平板、左连接立板、右连接立板之间采用铝合金一体挤压成型。

技术总结
本实用新型公开一种无粘结预应力大跨度铝合金甲板，包括甲板，甲板包括上平板和下平板，上平板和下平板之间通过左连接立板和右连接立板进行连接，下平板和左连接立板与右连接立板之间的连接处两个角内设有用于安放管道的左侧管道和右侧管道，左侧管道和右侧管道内安放有预应力筋，预应力筋外设有与管道的形状相匹配的锚具，锚具包括位于左侧管道和右侧管道顶部预应力筋外围的锚垫板，锚垫板和预应力筋之间设有锚环，锚环和预应力筋之间塞有锚具夹片。不仅可以减少甲板自重，而且可以减少甲板下方支撑结构的数量和不必要的分隔，即进一步地减轻了结构整体重量，又便于房间布置，提高房间的空间利用率。高房间的空间利用率。高房间的空间利用率。


技术研发人员：陈文科 徐立新 祝传钰 缪宸 陈天
受保护的技术使用者：招商局海洋装备研究院有限公司
技术研发日：2020.11.19
技术公布日：2021/10/8