混凝土管柱骨架及海洋工程混凝土管柱的制作方法

本实用新型涉及土木工程领域，具体而言，涉及混凝土管柱骨架及海洋工程混凝土管柱。

背景技术：

海洋具有丰富的自然资源，特别是能源和矿产资源，同时，海洋也为人类提供了耐以生存的空间环境。我国管辖的海洋面积十分宽广，这其中蕴藏着丰富的海洋自然资源，海洋资源的开发是具有重要战略意义的新兴领域。在我国广阔的领海中，有许多远洋岛礁，它们远离大陆，自然环境恶劣，资源匮乏，交通极为不便。但是，对于远洋岛礁的开发建设却具有十分重要的意义，是维护我国海洋权益和领土安全的前沿阵地，是我国维护海洋区域实际控制能力的重要体现，也是开发海洋资源的重要基地。远洋岛礁工程是土木工程中最具有挑战性的领域，结构处于高温、高湿、高盐雾、高辐射的海洋环境，是腐蚀极为严重的，主要特征包括：海水中NaCl的含量约为3％，是对结构腐蚀速率最快的浓度；处于浪溅区的构件腐蚀最为严重；海洋大气环境中的盐分高，是各类大气环境腐蚀中最严重的区域之一；海水中的生物对混凝土和金属的腐蚀也很严重。现有的海洋工程建设中，在阳光照射、温差、海水冲蚀、盐雾及生物侵蚀等因素综合作用下，即使使用防腐涂料，其使用寿命也有限，需要定期修补，后期的维修难度大，成本也较高。同时，在某些海域也不免时常会发生海底地震等自然灾害，而现有的各种海洋工程混凝土管柱的抗震性等还很弱，容易在各种自然灾害的作用下出现裂痕，在海洋工程中的使用安全性低，修补难度大，且维修的成本较高。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种混凝土管柱骨架，其具有良好的抗形变、抗震动等能力，能够抵抗各种自然灾害的损伤，能够延长使用的寿命，降低维修的频率，并且降低维修成本、人力、物力等。

本实用新型的另一目的在于提供一种海洋工程混凝土管柱，其能够抵抗高温、高湿、高盐雾、高辐射的海洋环境的腐蚀，并且能够抵抗海底地震等自然灾害的侵害，不容易出现裂痕等难以修复的损伤，其使用寿命长，维修频率低，有效地降低了维修的成本，节约了维修的人力和物力等。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种混凝土管柱骨架，其包括底座、第一箍筋和第二箍筋，底座包括用于嵌设第一箍筋的第一环形槽、用于嵌设第二箍筋的第二环形槽和多个卡槽，第一环形槽和第二环形槽为同心设置，多个卡槽设置于第二环形槽围成的内部区域并用于嵌设第一活性粉末混凝土套管。

在本实用新型较佳的实施例中，上述混凝土管柱骨架还包括盖板，盖板包括第一通孔、第二通孔和第一凸台，底座还包括第三通孔、第四通孔以及第一凹槽，盖板设置于上述第一箍筋远离底座的一端。

在本实用新型较佳的实施例中，上述卡槽的数量为7个，并且7个卡槽呈环形阵列排布。

在本实用新型较佳的实施例中，上述第一箍筋为沿底座向盖板的长度方向延伸的螺旋形箍筋。

在本实用新型较佳的实施例中，上述第二箍筋为沿底座向盖板的长度方向延伸的螺旋形箍筋。

在本实用新型较佳的实施例中，上述螺旋形的第一箍筋和螺旋形的第二箍筋的螺旋方向相反。

在本实用新型较佳的实施例中，上述第一箍筋和第二箍筋均是由玄武岩纤维复合材料制成。

一种混凝土管柱骨架的制作方法，其包括上述的混凝土管柱骨架、沿第一箍筋的延伸方向延伸的第一纵筋、沿第二箍筋的延伸方向延伸的第二纵筋、第一活性粉末混凝土套管和第二活性粉末混凝土套管，第一纵筋连接于第一箍筋并位于第一箍筋靠近第二箍筋的一侧，第二纵筋连接于第二箍筋并位于第二箍筋靠近卡槽的一侧，底座嵌设于第二活性粉末混凝土套管，第一活性粉末混凝土套管嵌设于卡槽。

在本实用新型较佳的实施例中，上述第二活性粉末混凝土套管的外侧套设有玄武岩纤维保护层。

在本实用新型较佳的实施例中，上述第一纵筋和第二纵筋均是由玄武岩纤维复合材料制成。

本实用新型实施例的混凝土管柱骨架及海洋工程混凝土管柱的有益效果是：该混凝土管柱骨架具有良好的抗形变、抗震动等能力，能够抵抗各种自然灾害的损伤；因为该海洋工程混凝土管柱中利用了该混凝土管柱骨架，所以其具有良好的抗海底地震等自然灾害的能力，使其在使用的过程中不易出现裂痕等难以修复的损伤，并且该海洋工程混凝土管柱还具有良好的抗腐蚀性能，能够有效地抵抗高温、高湿、高盐雾、高辐射的海洋环境的腐蚀性侵害，有效地延长了使用寿命，降低了维修频率，节约了维修的成本、人力和物力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例的海洋工程混凝土管柱的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中混凝土管柱骨架的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中底座的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中盖板的结构示意图；

图5为本实用新型实施例中底座的结构示意图；

图6为本实用新型实施例中第一箍筋和第二箍筋的结构示意图。

图标：10-海洋工程混凝土管柱；100-混凝土管柱骨架；200-底座；210-第一箍筋；220-第二箍筋；211-第一环形槽；221-第二环形槽；230-卡槽；300-盖板；310-第一通孔；320-第二通孔；330-第一凸台；340-第三通孔；350-第四通孔；360-第一凹槽；370-第一铆销；380-第二铆销；410-第一纵筋；420-第二纵筋；430-第一活性粉末混凝土套管；440-第二活性粉末混凝土套管；450-玄武岩纤维保护层。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“竖直”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

请参照图1和图2，本实施例提供一种海洋工程混凝土管柱10，其包括混凝土管柱骨架100、第一纵筋410、第二纵筋420、第一活性粉末混凝土套管430和第二活性粉末混凝土套管440。

请参照图2和图3，该混凝土管柱骨架100包括底座200、第一箍筋210和第二箍筋220。该底座200包括第一环形槽211、第二环形槽221和多个卡槽230，第一环形槽211和第二环形槽221为同心设置，第一箍筋210的一端嵌设于上述第一环形槽211，第二箍筋220嵌设于上述第二环形槽221。上述卡槽230设置于第二环形槽221围成的内部区域内，并且用来嵌设第一活性粉末混凝土套管430。

具体地，上述多个卡槽230的具体数量为7个，并且这7个卡槽230呈环形阵列排布。上述的环形阵列排布分为两组环形阵列，其中一组有6个卡槽230，另一组为1个卡槽230；6个一组的卡槽230形成的环形阵列的夹角为60°，并且所有6个卡槽230的中心的连线形成一个正六边形，剩余一个卡槽230的中心与上述正六边形的中心重合。因为卡槽230是用来嵌设第一活性粉末混凝土套管430的，所以该卡槽230的设置方式，可以有效地提升混凝土管柱骨架100的抗形变、抗震动等性能，能够有效地提升该混凝土管柱骨架100的使用寿命，降低维修频率，降低维修成本、物力和人力的投入。进一步地，底座200上设置的卡槽230的数量可以根据底座200的直径大小、第二环形槽221的直径大小和卡槽230的直径大小来决定，而仅仅局限于7个卡槽230，且排列的方式也可以做相应的调整。

请参照图1、图4和图5，该混凝土管柱骨架100还包括盖板300，盖板300包括第一通孔310、第二通孔320和第一凸台330，盖板300设置于该混凝土管柱骨架100的底座200相对的一端，上述底座200还包括第三通孔340、第四通孔350和第一凹槽360。进一步地，该混凝土管柱骨架100还包括第一铆销370和第二铆销380。

当单独的一根该海洋工程混凝土管柱10的长度不足以满足海洋的深度时，可以用多个该海洋工程混凝土管柱10进行垂直方向上的拼接，此时，需要将其中一个海洋工程混凝土管柱10的底座200上设置的第一凹槽360与另一个海洋工程混凝土管柱10的盖板300的第一凸台330进行卡接，并且用第一铆销370依次卡接第一通孔310和第三通孔340，用第二铆销380依次进行卡接第二通孔320和第四通孔350，第一铆销370和第二铆销380的卡接方式可以是过盈配合，在第一铆销370和第二铆销380的卡接完成之后，可以在底座200和盖板300之间的间隙处进行焊接，使两两该海洋工程混凝土管柱10之间结合的更加紧密、牢靠，尽可能避免拼接过的海洋工程混凝土管柱10在使用过程中出现安全事故。

进一步地，第一通孔310、第二通孔320、第三通孔340和第四通孔350的形状，均可以看作是两个相互对称的燕尾槽组合而成的。第一铆销370和第二铆销380，均具有四个凸起，并且两两对称设置，且每两个凸起对应一个上述通孔的燕尾部分，上述卡设方式可以使两两拼接的海洋工程混凝土管柱10的连接进一步的牢靠，减少安全事故的发生。

请参照图6，上述第一箍筋210为沿底座200向盖板300的长度方向延伸的螺旋形箍筋；上述第二箍筋220同样为沿底座200向盖板300的长度方向延伸的螺旋形箍筋。上述长度方向是指该海洋工程混凝土管柱10安装后的垂直方向。进一步地，上述螺旋形的第一箍筋210和第二箍筋220的螺旋方向相反，即第一箍筋210的螺旋的旋转方向是顺时针旋转的，第二箍筋220的螺旋的旋转方向是逆时针旋转的。将第一箍筋210和第二箍筋220设置为相反的螺旋方向的螺旋形箍筋，可以进一步地提升还海洋工程混凝土管柱10的抗形变、抗震动性能，即可以减少自然灾害、人工作业等带来的损伤，延长该海洋工程混凝土管柱10的使用寿命，减少维修频率、成本等。

更进一步地，第一箍筋210和第二箍筋220均是用玄武岩纤维复合材料制成的，该玄武岩纤维复合材料为市面可见的现有材料。玄武岩纤维，是玄武岩石料在1450-1500℃熔融后，通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维，是一种新型无机环保绿色高性能纤维材料，其具有良好的稳定性、电绝缘性、抗腐蚀性、抗燃烧性、耐高温性等。玄武岩纤维复合材料通常是玄武岩纤维与各种高聚物材料结合制得的，玄武岩纤维复合材料具有应力小、机械强度大、耐腐蚀性能强、耐热和耐潮湿性强等特征，有利于在各种桥梁、河流、地下混凝土结构等的运用。

第一纵筋410连接于第一箍筋210并位于第一箍筋210靠近第二箍筋220的一侧，并且，第一纵筋410沿着第一箍筋210的延伸方向延伸。第二纵筋420连接于第二箍筋220并位于第二箍筋220靠近卡槽230的一侧，并且，第二纵筋420沿着第二箍筋220的延伸方向延伸。在第一纵筋410、第二纵筋420与第一箍筋210、第二箍筋220的连接方式可以是焊接，该连接方式更加的牢靠有效，但在实际使用上可以不仅仅局限于上述连接方式。需要进一步说明的是，在第一箍筋210和第二箍筋220上进一步的设置第一纵筋410和第二纵筋420可以进一步提升该海洋工程混凝土管柱10的抗形变、抗震动等机械性能，进一步延长使用寿命。

请继续参照图1，第一活性粉末混凝土套管430嵌设于卡槽230内，第二活性粉末混凝土套管440用于嵌设底座200，使底座200上设置的第一箍筋210、第二箍筋220、卡槽230、第一纵筋410、第二纵筋420、第一活性粉末混凝土套管430等全部都在第二活性粉末混凝土套管440的内部。优选地，本实施例中盖板300嵌设于上述第二活性粉末混凝土套管440的远离底座200的一端；对于本实用新型，并不限定于一定要用盖板300将该海洋工程混凝土管柱10的底板相对的一端封盖上，还可以直接用混凝土浇筑封盖等。

进一步地，第一活性粉末混凝土套管430和第二活性粉末混凝土套管440采用的活性粉末混凝土为市面可见的现有材料，活性粉末混凝土是一种力学性能、耐久性能非常优越的新型建筑材料，具有很高的抗压强度和抗剪强度。本实施例中的第一活性粉末混凝土套管430和第二活性粉末混凝土套管440的所采用的活性粉末混凝土中还掺入了玄武岩纤维，进一步提高了第一活性粉末混凝土套管430和第二活性粉末混凝土套管440的抗腐蚀、抗潮湿、耐高温等性能，使该海洋工程混凝土管柱10的使用寿命能够被进一步的延长。

更进一步地，第二活性粉末混凝土套管440的外侧套设有玄武岩纤维保护层450，该玄武岩纤维保护层450为玄武岩纤维制备的、贴附于该海洋工程混凝土管柱10表面的层状结构，其厚度可以为5-10mm，本实施例中的该玄武岩纤维的保护层的厚度为5mm。在海洋工程混凝土管柱10的表面设置一层玄武岩纤维保护层450，可以进一步避免海洋工程混凝土管柱10被腐蚀，并且可以降低海洋工程混凝土管柱10使用过程中表面防腐层的维修难度。

需要进一步说明的是，上述第一纵筋410、第二纵筋420的材料和第一箍筋210和第二箍筋220的玄武岩纤维复合材料相同。在该海洋工程混凝土管柱10内部的其它空间均由混凝土浇筑，并且可以在混凝土中添加海沙和海水拌制。

本实施例的海洋工程混凝土管柱10的有益效果是：该海洋工程混凝土管柱10表面的玄武岩纤维保护层450，能够有效地防止该海洋工程混凝土管柱10在海水的侵蚀下被腐蚀，还可以在一定程度上降低维修的难度。设置在该海洋工程混凝土管柱10内部的混凝土管柱骨架100可以利用第一箍筋210、第二箍筋220、第一纵筋410、第二纵筋420和第一活性粉末混凝土套管430等有效地提高该海洋工程混凝土管柱10的承载能力、抗形变能力、抗震动能力、抗剪能力、抗力能力、抗腐蚀能力，能够抵抗各种自然、人为灾害的损伤。该海洋工程混凝土管柱10的使用寿命能够被有效地延长，并且减少了维修的频率以及人力、物力等的投入。

综上所述，本实用新型的混凝土管柱骨架及海洋工程混凝土管柱，能够通过设置在该海洋工程混凝土管柱内部的混凝土管柱骨架提高抗形变、抗震动等能力，能够抵抗各种自然、人为灾害的损伤；因为该海洋工程混凝土管柱中利用了该混凝土管柱骨架，所以其具有良好的抗海底地震等自然灾害的能力，使其在使用的过程中不易出现裂痕等难以修复的损伤，并且该海洋工程混凝土管柱还具有良好的抗腐蚀性能，能够有效地抵抗高温、高湿、高盐雾、高辐射的海洋环境的腐蚀性侵害，有效地延长了使用寿命，降低了维修频率，节约了维修的成本、人力和物力。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。