一种泡沫陶瓷结构组装成的海上浮桥的制作方法

本发明属于桥梁工程技术领域，涉及到海上浮桥，具体涉及一种泡沫陶瓷结构组装成的海上浮桥。

背景技术：

由于高密度聚乙烯(hdpe)浮筒的大浮力特性，且不易变形，所以现有的海上浮桥大都运用高密度聚乙烯材料进行组装连接而成。但是高密度聚乙烯属于化学高分子合成材料，在人们使用过程中以及阳光照射、冷热交替、海水侵蚀等自然环境的综合影响下，会产生老化，不便于大面积长期使用，且产品废弃后无法在自然环境中直接降解，会对自然环境造成污染。

现有的海上浮桥及平台材料不仅受环境的影响极大，使用年限较短，而且由于其浮力太大，大部分体积都露在海平面以上，在海风及海浪较大的作用下不够稳定，需要制作复杂的固定装置，其适用性会受到较大的局限。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种泡沫陶瓷结构组装成的海上浮桥，主要解决的问题是当部分海岸附近的水深不够时，海面上的船只或者游艇便无法靠岸，需要制作海上浮桥来系泊船只以及供人员行走上岸。本发明主要使用的材料是泡沫陶瓷，由于其性质稳定，受自然环境的影响很小，能够解决高密度聚乙烯浮筒随时间的老化问题，可极大的延长结构的使用寿命；且不需要特定装置进行固接，组装方便，节省材料。

由于泡沫陶瓷材料的抗腐蚀性很好，可以抵抗海水的腐蚀作用；特殊的四棱椎形态结构以及组装方式可以抵抗海面上较大的风浪，在长期的风吹日晒环境下也可以保证稳定的特性，不会污染环境。本发明所提供的海上浮桥可以随海平面上下浮动，可重复组装拆卸，循环使用，节约资源，保护环境。

为此，本发明采用了以下技术方案：

一种泡沫陶瓷结构组装成的海上浮桥，包括泡沫陶瓷结构，所述海上浮桥的主体结构为泡沫陶瓷结构，各个泡沫陶瓷结构之间采用岩筋、岩圈、岩扣和岩链进行连接；相邻泡沫陶瓷结构的接触部位采用橡胶套作为防撞材料，所述橡胶套与泡沫陶瓷结构之间采用套接方式，用于保证连接的稳固性。

优选地，所述泡沫陶瓷结构由上面的两层底面为正方形的阶梯型扁平长方体和一个倒立的四棱锥体整体浇筑而成；所述橡胶套与泡沫陶瓷结构之间采用类似轮胎与车轱辘之间的套接方式，橡胶套为一个闭合整体结构，与泡沫陶瓷结构的上半部分阶梯型扁平长方体相套接。

优选地，所述泡沫陶瓷结构中四棱锥体的高为阶梯型扁平长方体高的2倍。

优选地，所述岩筋、岩圈、岩扣和岩链均采用玄武岩纤维制作；所述岩筋预埋在泡沫陶瓷结构下半部分的四棱锥体上的对应位置，使其与泡沫陶瓷结构浇筑成一个整体；在岩筋预埋在泡沫陶瓷结构中之前在岩筋的各个端部连接上岩圈。

优选地，所述岩筋呈十字形布置，十字形的两边分别与泡沫陶瓷结构上方的阶梯型扁平长方体的底面正方形的中线重合。

优选地，各个泡沫陶瓷结构之间采用柔性连接，分别通过岩扣和岩链与相邻两个泡沫陶瓷结构上的岩圈进行连接。

优选地，通过控制岩扣和岩链组合的连接长度，使其与相邻泡沫陶瓷结构上相对接的岩圈的距离相等。

优选地，在海岸边和浅海区域浮桥布置区设有锚桩，采用岩扣和岩链将锚桩与泡沫陶瓷结构上的岩圈进行连接，用于将海上浮桥固定在特定的位置。

优选地，所述海上浮桥的表面铺设有涤纶布，涤纶布覆盖整个海上浮桥的表面。

优选地，所述涤纶布的边沿上设有若干个钢圈，通过岩扣和岩链将钢圈与海上浮桥最外边沿上的岩圈进行连接，形成一个整体结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)浮桥主要由多个泡沫陶瓷结构组装而成，由于陶瓷材料和玄武岩材料在自然环境中性质稳定，制作好的成品至少可以使用100年甚至几百年以上，其使用时长远大于目前市面上使用年限约为15年的浮筒材料，且不会在使用过程中或者废弃后产生有毒有害的化学物质。

(2)此浮桥结构拆散和组装的操作过程简单易行，且灵活性很大，不需要搭建复杂的固定装置；若搭设浮桥部位的海岸区域将来有其他用途，可以将拆散了的单个泡沫陶瓷结构在其他地方多次组装重复使用。从长远来看，既大大节约了资源和成本，又保护了环境，符合国家可持续发展的相关要求。

(3)由于此种浮桥结构的特殊性，其重心沿四棱椎体顶点朝下，将其放入水中可保证上部扁平长方体平台稳定的漂浮在海平面以上，且相邻单个结构之间采用的是柔性连接，更不易在风浪作用下发生整体倾覆，比目前市面上的浮筒结构安全性更高，适用性更强。

附图说明

图1是本发明所提供的一种泡沫陶瓷结构组装成的海上浮桥的俯视图。

图2是本发明所提供的一种泡沫陶瓷结构组装成的海上浮桥的结构连接示意图。

图3是本发明所提供的一种泡沫陶瓷结构组装成的海上浮桥的图2中f-f剖面结构示意图。

图4是泡沫陶瓷结构的俯视图。

图5是泡沫陶瓷结构的侧视图。

图6是橡胶套的俯视图。

图7是图6中的a-a剖面结构示意图。

图8是泡沫陶瓷结构与橡胶套连接后的俯视图。

图9是图8中的b-b、c-c剖面结构示意图。

图10是图8中的d-d、e-e剖面结构示意图。

图11是岩筋与岩圈的连接示意图。

图12是岩扣和岩链以及岩圈之间的连接示意图。

图13是涤纶布铺设示意图。

图14是图13中的g-g剖面结构示意图。

附图标记说明：1、泡沫陶瓷结构；2、橡胶套；3、岩筋；4、岩圈；5、岩扣；6、岩链；7、锚桩；8、涤纶布；9、钢圈。另外，在数字后面标有大写字母仅表示该构件按顺序进行的编号，只是为了便于区别，其实均表示相同的构件，比如1a、1b、1c均表示泡沫陶瓷结构1，其余类似标号均以此类推。附图中的单位为mm，附图中的尺寸标注只是为了便于解释多种材料之间的连接以及套接关系，并不仅限于这一种尺寸的结构形式。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，其中的具体实施例以及说明仅用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如图1-图3所示，本发明公开了一种泡沫陶瓷结构组装成的海上浮桥，包括泡沫陶瓷结构1，所述海上浮桥的主体结构为泡沫陶瓷结构1，各个泡沫陶瓷结构1之间采用岩筋3、岩圈4、岩扣5和岩链6进行连接；相邻泡沫陶瓷结构1的接触部位采用橡胶套2作为防撞材料，所述橡胶套2与泡沫陶瓷结构1之间采用套接方式，用于保证连接的稳固性。

具体地，如图4和图5所示，所述泡沫陶瓷结构1由上面的两层底面为正方形的阶梯型扁平长方体和一个倒立的四棱锥体整体浇筑而成；所述橡胶套2与泡沫陶瓷结构1之间采用类似轮胎与车轱辘之间的套接方式，橡胶套2为一个闭合整体结构，与泡沫陶瓷结构1的上半部分阶梯型扁平长方体相套接。如图6-图10所示。

具体地，所述泡沫陶瓷结构1中四棱锥体的高为阶梯型扁平长方体高的2倍。

具体地，所述岩筋3、岩圈4、岩扣5和岩链6均采用玄武岩纤维制作；所述岩筋3预埋在泡沫陶瓷结构1下半部分的四棱锥体上的对应位置，使其与泡沫陶瓷结构1浇筑成一个整体；在岩筋3预埋在泡沫陶瓷结构1中之前在岩筋3的各个端部连接上岩圈4。如图11所示。

具体地，所述岩筋3呈十字形布置，十字形的两边分别与泡沫陶瓷结构1上方的阶梯型扁平长方体的底面正方形的中线重合。

具体地，各个泡沫陶瓷结构1之间采用柔性连接，分别通过岩扣5和岩链6与相邻两个泡沫陶瓷结构1上的岩圈4进行连接。如图12所示。

具体地，通过控制岩扣5和岩链6组合的连接长度，使其与相邻泡沫陶瓷结构1上相对接的岩圈4的距离相等。

具体地，在海岸边和浅海区域浮桥布置区设有锚桩7，采用岩扣5和岩链6将锚桩7与泡沫陶瓷结构1上的岩圈4进行连接，用于将海上浮桥固定在特定的位置。

具体地，如图13所示，所述海上浮桥的表面铺设有涤纶布8，涤纶布8覆盖整个海上浮桥的表面。

具体地，如图13和图14所示，所述涤纶布8的边沿上设有若干个钢圈9，通过岩扣5和岩链6将钢圈9与海上浮桥最外边沿上的岩圈4进行连接，形成一个整体结构。

实施例

一种泡沫陶瓷结构组装成的海上浮桥，包括泡沫陶瓷结构1、橡胶套2、岩筋3、岩圈4、岩扣5、岩链6、锚桩7、涤纶布8、钢圈9；主体结构为泡沫陶瓷结构1，各个泡沫陶瓷结构1之间采用玄武岩纤维制作成的岩筋3、岩圈4、岩扣5和岩链6进行连接。由于泡沫陶瓷属于脆性材料，相邻泡沫陶瓷结构1接触部位采用橡胶套2作为防撞材料，橡胶套2与泡沫陶瓷结构1之间采用类似于轮胎与车轱辘之间的套接方式，保证连接的稳固性。

泡沫陶瓷结构1的形状由上面的两层底面为正方形的扁平长方体和一个倒立的四棱椎体整体浇筑而成，其俯视图和侧视图分别如图4和图5所示。泡沫陶瓷结构1的重心沿四棱椎体顶点向下，将四棱椎体朝下放入水中时，可以保证扁平长方体平台结构稳定的漂浮在水面上。

橡胶套2的形状和尺寸如图6和图7所示，将其制作成一个闭合整体结构，便于与泡沫陶瓷结构1的上半部分扁平长方体相套接，保证相邻泡沫陶瓷结构1之间不会发生直接碰撞而破坏。若因为橡胶材料使用时间过长而老化，可将其拆除替换成新的橡胶套材料，保证泡沫陶瓷结构1使用至少百年以上。

图8为泡沫陶瓷结构1和橡胶套2套接的一体图，从图9和图10的两个剖面图可以看出，预制泡沫陶瓷结构1下半部分的四棱椎体时，提前将玄武岩筋3预埋在对应位置，使其与泡沫陶瓷结构1浇筑养护成一个整体，预埋位置的尺寸如图9和图10中剖面图所示。玄武岩筋3预埋在泡沫陶瓷结构1中之前需要在其各个端部连接上玄武岩圈4，其尺寸与连接方式如图11所示，保证玄武岩筋3和玄武岩圈4与泡沫陶瓷结构1之间的整体性。

各泡沫陶瓷结构1之间采用柔性连接，通过玄武岩扣5和玄武岩链6与相邻两个泡沫陶瓷结构1上的玄武岩圈4进行连接，如图12所示。

泡沫陶瓷结构1在海水中的拼接方式如图2所示，由于所采用的泡沫陶瓷材料密度为0.4kg/m³，将泡沫陶瓷结构1放置在水中时，经计算可知其漂浮在水面以上结构体积vs:水面以下结构体积vx＝1.5:1。为了保证泡沫陶瓷结构1的承载能力以及稳定性，将四棱椎体的高设定为扁平长方体高的2倍，使得扁平长方体的体积约为四棱椎体的1.5倍，尽量保证扁平长方体结构露在水面以上，四棱椎体在水面以下，如图2所示。通过计算可知，一块泡沫陶瓷结构1正好可以承受与其相同重量的物体，保证物体在海平面以上。故而，根据泡沫陶瓷结构1的尺寸可知，一块泡沫陶瓷结构1的重量为66.8kg，其可承受物体的重量也为66.8kg。

为了增强整体结构的稳定性，可通过控制玄武岩扣5和玄武岩链6组合的连接长度，使其与相邻泡沫陶瓷结构1上相对接的玄武岩圈4的距离相等，如图1所示，保证连接在一起的泡沫陶瓷结构1在风浪作用下的运动频率一致，确保相邻泡沫陶瓷结构1之间不会因为发生碰撞而破坏。同时，在海岸边和浅海区域浮桥布置区打锚桩7，并采用玄武岩扣5和玄武岩链6将锚桩7与泡沫陶瓷结构1上的玄武岩圈4进行连接，以便将泡沫陶瓷浮桥结构固定在特定的位置。

因为涤纶布8结实且容易清洗，可将其铺设在泡沫陶瓷浮桥表面，并提前在布边沿上增加钢圈9，如图13所示，通过玄武岩扣5和玄武岩链6将钢圈9与浮桥结构最外边沿上的玄武岩圈4进行连接，如图14所示，形成一个整体结构，既有利于人员行走和车辆运输，又便于后期浮桥结构表面的清洁处理。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则范围之内所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。