一种适用于地下管廊口部投料口抗爆炸的防护板的制作方法

本实用新型具体涉及一种适用于地下管廊口部抗爆炸冲击波荷载的点阵夹层复合材料防护板结构。

背景技术：

地下管廊口部通常暴露在表面，核武器爆炸冲击波通过口部将损坏管廊内部设施和结构，按照兼顾人防要求建设时，必须进行有效防护。鉴于此，管廊口部防护板既要满足平时安全、防火等要求，又要具备抵抗爆炸冲击波作用的抗爆防护能力。随着高新技术武器的发展，以美军为首的西方国家制导武器提升新的水平，具有精确制导的钻地导弹对防护板的研制与发展提出了新的挑战，也对防护板结构轻质高强设计提出了更高要求。

地下管廊口部防护板目前研究较少，现有的防护板主要采用钢结构或者钢筋混凝土结构。现有常用的防护板结构笨重，易腐蚀，不利于快速安装，同时在平时的维护保养和后期的抢修抢建方面也存在很大的局限性。在此背景下，轻质高强的复合材料防护板结构具备了工程应用的需求和前景。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种质轻高强的防护板结构。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种适用于地下管廊口部抗爆炸的防护板，包括夹层板和异型钢；异型钢分别包裹在夹层板的四周；防护板整体结构呈矩形，长度为宽度的1~1.2倍；夹层板为一体式结构，包括上面板、下面板和腹板；上面板和下面板平行设置，腹板为多个，等间距地垂直分布于上面板和下面板之间。

进一步的，异型钢包括上翼板、下翼板和腹板；所述下翼板宽度小于上翼板，上翼板与下翼板一侧边对齐平行设置，腹板垂直设于上翼板上并连接下翼板的另一侧，上翼板、下翼和腹板围成的矩形槽包裹在所述夹层板的对应一侧边；处于矩形槽外侧一侧的上翼板上均布若干螺栓孔。

进一步的，夹层板的上面板和下面板厚度一致，且为腹板厚度的1~1.2倍。

当爆炸抗力要求为0.05MPa时，夹层板的腹板厚度为4~6mm；夹层板的整体厚度为腹板厚度的18~20倍；相邻腹板之间的间距为腹板厚度的50~55倍。

当爆炸抗力要求为0.1MPa时，夹层板的腹板厚度为6~8mm；夹层板的整体厚度为腹板厚度的22~24倍；相邻腹板之间的间距为腹板厚度的40~45倍。

当爆炸抗力要求为0.2MPa时，夹层板的腹板厚度为8~10mm；夹层板的整体厚度为腹板厚度的26~28倍；相邻腹板之间的间距为腹板厚度的30~35倍。

进一步的，异型钢的上翼板、下翼板和腹板的厚度一致，控制在8-12mm；上翼板宽度为腹板宽度的3倍，下翼板宽度为腹板宽度的2倍。

进一步的，夹层板采用玻璃纤维复合材料。

本实用新型相比现有技术具有以下优点：

本实用新型是采用结构性的材料组合而形成的一种新型复合抗爆炸材料，依此来替代现有钢结构或者钢筋混凝土结构制成的防护材料，利用异型钢作为防护板的框架，使防护板具有稳定的刚性结构，而夹层板作为防护板的主要部分使防护材料质轻化，同时夹层板由上面板、下面板和腹板构成的特定结构结合玻璃纤维复合材料使防护板在质轻化的同时具有较高的比刚度和比强度，使防护板整体承载能力和抗爆性高，且耐腐蚀性好，又便于实现，使生产成本低，同时由于总体重量轻而易于运输、移动，由此便于安装和维修。

附图说明

图1为本实用新型防护板的结构示意图；

图2为图1中夹层板的结构示意图；

图3为图1中夹层板的局部剖视图；

图4为图1中防护板的剖视图；

图5为图1中异型钢的结构示意图。

图中，1-夹层板；1a-上面板；1b-下面板；1c-腹板；2-异型钢；2a-上翼板；2b-下翼板；2c-腹板；2d-螺栓孔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

实施例1

如图1所示，本实施例的防护板为矩形，长度为宽度的1~1.2倍，该防护板包括夹层板1和异型钢2，夹层板1四周边由异型钢2包裹，如图4，相邻边的异型钢2通过焊接相互连接，形成一矩形框架，使防护板具有稳定的刚性结构。

如图2、图3所示，夹层板1采用玻璃纤维复合材料并采用拉挤成型工艺而形成一体结构，它包括上面板1a、下面板1b和腹板1c；腹板1c等间距垂直分布于上面板1a和下面板1b之间。其中，上面板1a和下面板1b的厚度相同，为腹板1c厚度的1~1.2倍，腹板厚度为4~6mm；夹层板的整体厚度为腹板厚度的18~20倍；相邻腹板之间的间距为腹板厚度的50~55倍。

如图5所示，异型钢2由厚度为8-10mm的45号钢制成，包括上翼板2a、下翼板2b和腹板2c；下翼板2b宽度小于上翼板2a，将上翼板与下翼板一侧边对齐平行设置，腹板垂直设于上翼板上并连接下翼板的另一侧，这样上翼板、下翼和腹板就围成一矩形槽，该矩形槽将包裹在夹层板的一侧边；上翼板的处于矩形槽外侧的侧边作为异型钢安装侧边，其上均匀分布4~6个螺栓孔2d。上翼板2a、下翼板2b和腹板2c厚度相同；上翼板2a宽度是腹板2c宽度的3倍，下翼板2b宽度是腹板2c宽度的2倍，即所述的矩形槽的槽宽为槽深的2倍，上翼板2a上处于矩形槽外侧的侧边宽度与矩形槽槽深一致。

进行防护时，通过螺栓将螺栓孔2d与投料口预埋螺栓孔连接，从而进行防护板与管廊口部的封堵。

实施例2

本实施例防护板的具体结构同实施例1。与实施例1不同的是：异型钢2由厚度为8-10mm的50号钢制成，夹层板的腹板厚度为6~8mm；夹层板的整体厚度为腹板厚度的22~24倍；相邻腹板之间的间距为腹板厚度的40~45倍。

实施例3

本实施例封堵板的具体结构同实施例1。与实施例1不同的是：异型钢2由厚度为10-12mm的50号钢制成，夹层板的腹板厚度为8~10mm；夹层板的整体厚度为腹板厚度的26~28倍；相邻腹板之间的间距为腹板厚度的30~35倍。

将本实用新型防护材料用于下述效果实施例的地下管廊口部防护试验：

效果实施例1

将上述实施例1制备的防护板用于地下管廊口部的封堵，该防护板能够承载0.05MPa的爆炸抗力。

效果实施例2

将上述实施例2制备的防护板用于地下管廊口部的封堵，该防护板能够承载0.1MPa的爆炸抗力。

效果实施例3

将上述实施例3制备的防护板用于地下管廊口部的封堵，该防护板能够承载0.2MPa的爆炸抗力。

以上内容是结合实施案例对本实用新型所做的进一步详细说明，不能认定发明的具体实施仅限于这些说明。对本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的构思的前提下，还可以做出简单的推演及替换，都应当视为本实用新型的保护范围。