一种海洋工程材料足尺寸构件暴露试验场的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及建筑领域，旨在提供一种海洋工程材料足尺寸构件暴露试验场。本实用新型包括监测工作站、大气试验平台、海水试验平台、吊装平台和浮台，所述监测工作站安装有气象仪、数据采集器、服务器、传输设备和监测设备，所述气象仪、监测设备分别与数据采集器相互连接，用于采集气象仪和监测设备测量获得试验场温度、湿度和风力信息；所述数据采集器通过传输设备连接到服务器。本实用新型的有益效果是：具有结构功能一体化效果，能提供实海服役条件，使所开发的海洋工程材料足尺寸构件满足复杂海洋环境特点的需求，其中大气试验平台主要为海洋工程金属挂件提供环境气候模拟，并进行实时监测。
【专利说明】一种海洋工程材料足尺寸构件暴露试验场
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及建筑领域，特别涉及到一种海洋工程材料足尺寸构件暴露试验场。
【背景技术】
[0002]海洋工程材料是一类用于海港、桥梁、码头、海上平台等海洋工程建设的专用材料，是发展海洋经济的重要物质基础，直接支撑了港航物流体系以及清洁能源、海水利用、海洋勘探开发等海洋战略性产业的发展。海洋工程材料及结构不仅要求有较好的强度、抗冲击、耐磨损等传统力学性能，而且在海洋环境下还应具有优异的耐腐蚀能力。海洋复杂的环境条件，使得海洋工程材料从研发、应用到产业化都不同于陆上使用材料，必须经过大量的实验室试验、海上试验，才能进入工程化、实用化、产业化进程。
[0003]目前，国内已有部分单位从事海洋工程材料暴露试验场建设，但普遍存在规模较小、功能单一、服役不可控等问题，导致所开发的海洋工程材料难以满足复杂海洋环境特点的需求。本暴露试验场从海洋工程建设产业发展水平和工程材料技术需求出发，突破目前普通试验场各平台存在的功能或结构难题，设计建造“海洋工程材料足尺寸构件暴露试验场”，为研制海洋工程材料提供实海服役平台，对海洋工程设施的合理选材、设计及有效防护提供可靠依据，增强海洋工程的耐久性能，为建筑物长久、安全运行提供技术支撑，具有重要意义。
实用新型内容
[0004]本实用新型要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种海洋工程材料足尺寸构件暴露试验场。
[0005]为解决技术问题，本实用新型的解决方案是:
[0006]提供一种海洋工程材料足尺寸构件暴露试验场，包括监测工作站、大气试验平台、海水试验平台、吊装平台和浮台，所述监测工作站安装有气象仪、数据采集器、服务器、传输设备和监测设备，所述气象仪、监测设备分别与数据采集器相互连接，用于采集气象仪和监测设备测量获得试验场温度、湿度和风力信息；所述数据采集器通过传输设备连接到服务器。
[0007]所述大气试验平台的底部设有若干个呈长方形的混凝土基块，所述呈长方形的混凝土基块上设有基座水泥墩；所述钢结构样品测试架搭建在该大气试验平台上，且该钢结构样品测试架底部通过膨胀螺丝固定在混凝土基块上；所述混凝土基块与混凝土基块之间设置有用于固定支撑的刚板。
[0008]所述海水试验平台安装有试验架、海水冲刷试验台、外伸栈桥和阶梯状潮汐试验台。其中，所述试验架为不锈钢结构，表面为不同尺寸混凝土构件固定形状；所述海水冲刷试验台为钢筋混凝土结构，呈长方形柱状，现场浇注成型；所述外伸栈桥为混凝土结构，中间采取全浸吊笼和腐蚀试验浮筏相结合结构；所述阶梯状潮汐试验台为钢筋混凝土结构，呈长方形阶梯状，现场浇注成型。
[0009]所述吊装平台装配有起吊设备，所述监测工作站与大气试验平台、大气试验平台与海水试验平台之间相互紧靠连接，所述海水试验平台与吊装平台之间、吊装平台与浮台之间通过外伸栈桥相互连接。
[0010]其中，所述监测工作站为钢筋混凝土结构设计的两层具有远程监控及测试功能平台；所述大气试验平台为长方形混凝土基底，上层搭建钢结构样品测试架；所述吊装平台为混凝土结构，该平台装配有海洋工程混凝土构件材料起吊设备；所述浮台为钢结构装置。
[0011]作为一种改进,所述传输设备为GPRS无线传输设备。
[0012]作为一种改进，所述监测设备为数字风向传感器、数字风速传感器、数字环境温湿度露点传感器和数字辐照传感器。
[0013]作为一种改进,所述基座水泥墩呈柱状,其高度为20cm。
[0014]作为一种改进，所述钢结构样品测试架为钢架镂空结构，该钢结构样品测试架设有的四根支撑腿、支撑边框、外边框和内部框分别主要由加厚不锈钢管、圆钢管、角钢和不锈钢管制成的。
[0015]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0016]本试验场具有结构功能一体化效果，能提供实海服役条件，使所开发的海洋工程材料足尺寸构件满足复杂海洋环境特点的需求，其中大气试验平台主要为海洋工程金属挂件提供环境气候模拟，并进行实时监测；海水试验平台主要为海洋工程混凝土构件进行潮汐区、浪溅区、全浸区的耐久性实海服役，同时，吊装平台为各种海洋工程材料足尺寸构件的放置和转移提供相应配套，各试验区装置在实现本身功能的同时，又能使得暴露试验场在功能结构上进行有效结合。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型中海洋工程材料足尺寸构件暴露试验场的一种应用结构示意图；
[0018]图2是本实用新型中海洋工程材料足尺寸构件暴露试验场的另一种应用结构示意图；
[0019]附图标记:1、监测工作站，2、大气试验区，3、潮汐区，4、浪溅区，5、全浸区，6、吊装平台，7、浮台，8、环岛公路。
【具体实施方式】
[0020]以下的实施例可以使本专业【技术领域】的技术人员更全面的了解本实用新型，但不以任何方式限制本实用新型。
[0021]如图1?2所示，本实用新型提供一种海洋工程材料足尺寸构件暴露试验场的具体应用实施例，包括监测工作站1、安装在大气试验区2的大气试验平台、安装在海水试验区的海水试验平台、吊装平台6和浮台7，其中，所述监测工作站I为钢筋混凝土结构设计的两层具有远程监控及测试功能平台，所述大气试验平台为长方形混凝土基底，上层搭建钢结构样品测试架；所述海水试验平台为钢筋混凝土结构或钢结构设计装置；所述吊装平台6为混凝土结构，平台装配有海洋工程混凝土构件材料起吊设备；所述浮台7为钢结构装置。
[0022]海水试验区分为潮汐区3、浪溅区4和全浸区5，所述潮汐区3与浪溅区4、浪溅区4与全浸区5分别相互紧靠；所述海水试验平台中的各试验区域与监测工作站I相互紧靠，实现暴露试验场结构功能一体化；所述海水试验区位于潮水区域，所述大气试验平台2紧靠海水试验平台，所述监测工作站I位于大气试验平台2与环岛公路8之间，且靠近环岛公路8，为混凝土结构。其中，所述大气试验区2为海面飞溅以上的陆上大气环境和沿海大气区，该大气试验区2中的装置主要为海洋工程金属挂件进行气候环境实时测试，并通过配套各种监测传输设备而形成功能区域。
[0023]所述潮汐区3为平均高潮位和平均低潮位之间的区域，该区域的海洋工程材料足尺寸构件为易腐蚀区域。
[0024]所述浪溅区4为平均高潮线以上海浪飞溅润湿的区域，该区域的海洋工程材料足尺寸构件受空气、海水、海浪冲击等多因素作用，为腐蚀最强区域。
[0025]所述全浸区5为平均低潮位以下海水浸泡区域，该区域的海洋工程材料足尺寸构件主要受海水腐蚀介质影响。
[0026]所述浮台7为吊装平台6周围防冲击的人工设施。
[0027]所述监测工作站I安装有气象仪WPH-6、数据采集器、服务器、传输设备和监测设备，所述传输设备为GPRS无线传输设备，监测设备为数字风向传感器、数字风速传感器、数字环境温湿度露点传感器和数字辐照传感器；所述气象仪、监测设备分别与数据采集器相互连接，用于采集气象仪和监测设备测量获得试验场温度、湿度和风力信息；所述数据采集器通过GPRS无线传输设备连接到服务器，实现试验场气象数据的实时监测。
[0028]其中，所述数据采集器为GPRS/GSM远程无线设备，服务器为浙江托普仪器公司公共服务器，GPRS无线传输设备为太阳能自供电MODEM传输模块。
[0029]所述安装在大气试验区2的大气试验平台的底部设有呈长方形的混凝土基底，所述混凝土基底属本实用新型产品使用过程中的现有配套技术，所述混凝土基底的表面应满足耐腐蚀及高强度条件，该混凝土基底是由若干块呈长方形的混凝土基块组成。
[0030]所述呈长方形的混凝土基块上设有高度为20cm且呈柱状的基座水泥墩；所述钢结构样品测试架搭建在该大气试验平台上，且该钢结构样品测试架底部通过膨胀螺丝固定在混凝土基块上；所述混凝土基块与混凝土基块之间设置有用于固定支撑的刚板；同时，大气试验平台2检测样品所处环境的实时气象数据通过监测工作站I完成。
[0031]所述钢结构样品测试架为钢架镂空结构，该钢结构样品测试架设有的四根支撑腿、支撑边框、外边框和内部框分别主要由加厚不锈钢管、圆钢管、角钢和不锈钢管制成的。
[0032]设计容纳万余件标准试样和零件的暴露，为金属板、塑料、钢筋混凝土构件等提供海洋大气环境服役条件；所述大气试验平台2靠近海水试验平台，面积为100m2耐海水侵蚀混凝土结构，设计容纳万余件标准试样和零件的暴露，为金属板、塑料、钢筋混凝土构件等提供海洋大气环境服役条件。
[0033]所述海水试验平台安装在海水试验区内，由于海水试验区分为潮汐区3、浪溅区4和全浸区5，其中，海水试验区的潮汐区3中设有不同潮位阶梯状潮汐试验台，浪溅区4中设有试验架以及全浸区5中设有高流速海水冲刷试验台，能够同时进行潮差、飞溅、冲刷等实海试验，为海洋工程材料提供海水干湿循环服役平台；所述海水试验区位于潮水区域，结构上采取全浸吊笼和腐蚀试验浮筏相结合，实现海水浸泡环境下金属材料和钢筋混凝土构件腐蚀、生物附着、高分子材料老化等服役条件。
[0034]所述浪溅区4为海水腐蚀最强区域，其中在结构上，底部基座采用高强度耐腐蚀混凝土结构，上部搭建不锈钢结构试验架，海洋材料足尺寸构件固定在试验架上进行耐久性能试验，同时，与潮汐区3、全浸区5的海水环境试验形成功能互补，形成海洋工程足尺寸构件实海服役功能体系。
[0035]主要设计考虑到海洋工程材料受浪花飞溅、海水微粒飞溅等外界因素，尤其钢结构设施在浪溅区4的腐蚀程度较为严重，因此，浪溅区4能为钢结构等海洋工程材料提供实海服役条件。
[0036]所述全浸区5设置有外伸栈桥，以获得深水和离岸环境，结构上采取全浸吊笼和腐蚀试验浮筏相结合，实现海水浸泡环境下金属材料和钢筋混凝土构件腐蚀、生物附着、高分子材料老化等服役条件。
[0037]所述海水试验平台与吊装平台6之间、吊装平台6与浮台7之间均通过外伸栈桥相互连接。
[0038]所述吊装平台6为海上起吊设备装置，主要为海水试验平台各种海洋工程材料足尺寸构件进行放置和转移。
[0039]其中，所述试验架为不锈钢结构，表面为不同尺寸混凝土构件固定形状；所述海水冲刷试验台为钢筋混凝土结构，呈长方形柱状，现场浇注成型；所述外伸栈桥为混凝土结构，中间采取全浸吊笼和腐蚀试验浮筏相结合结构；所述阶梯状潮汐试验台为钢筋混凝土结构，呈长方形阶梯状，现场浇注成型。
[0040]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做进一步的修改，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种海洋工程材料足尺寸构件暴露试验场，包括监测工作站、大气试验平台、海水试验平台、吊装平台、浮台和钢结构样品测试架，其特征在于，所述监测工作站安装有气象仪、数据采集器、服务器、传输设备和监测设备，所述气象仪、监测设备分别与数据采集器相互连接，用于采集气象仪和监测设备测量获得试验场温度、湿度和风力信息；所述数据采集器通过传输设备连接到服务器； 所述大气试验平台的底部设有若干个呈长方形的混凝土基块，所述呈长方形的混凝土基块上设有基座水泥墩；所述钢结构样品测试架搭建在该大气试验平台上，且该钢结构样品测试架底部通过膨胀螺丝固定在混凝土基块上；所述混凝土基块与混凝土基块之间设置有用于固定支撑的刚板； 所述海水试验平台安装有试验架、海水冲刷试验台、外伸栈桥和阶梯状潮汐试验台，其中，外伸栈桥是采取全浸吊笼和腐蚀试验浮筏相结合的结构，海水冲刷试验台和阶梯状潮汐试验台均为钢筋混凝土结构，试验架为不锈钢结构； 所述吊装平台装配有起吊设备，所述监测工作站与大气试验平台、大气试验平台与海水试验平台之间相互紧靠连接，所述海水试验平台与吊装平台之间、吊装平台与浮台之间通过外伸栈桥相互连接。
2.根据权利要求1中所述的海洋工程材料足尺寸构件暴露试验场，其特征在于，所述传输设备为GPRS无线传输设备。
3.根据权利要求1中所述的海洋工程材料足尺寸构件暴露试验场，其特征在于，所述监测设备为数字风向传感器、数字风速传感器、数字环境温湿度露点传感器和数字辐照传感器。
4.根据权利要求1中所述的海洋工程材料足尺寸构件暴露试验场，其特征在于，所述基座水泥墩呈柱状，其高度为20cm。
5.根据权利要求1中所述的海洋工程材料足尺寸构件暴露试验场，其特征在于，所述钢结构样品测试架为钢架镂空结构。
【文档编号】G01N17/00GK204101425SQ201420423797
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年7月30日 优先权日:2014年7月30日
【发明者】盛建松, 潘崇根, 徐强, 邵威宏, 泽龙, 丁小富 申请人:浙江合力新型建材有限公司