专利名称：集装箱底板及其新型复合材料集装箱底板单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种集装箱底板及其集装箱底板单元，尤其涉及一种由纤维增强聚合物基复合材料制成的集装箱底板单元及由该集装箱底板单元拼接成的集装箱底板。
背景技术：
在现有的集装箱结构中，集装箱底部结构是主要的承载部件。集装箱底部结构包括底架及铺设于集装箱底架上的底板，所述集装箱底架包括两根平行且纵向设置的底侧梁、横向设置于两根所述底侧梁之间的若干底横梁以及纵向设置的至少一根呈“ Ω ”型或一字型的地中梁。集装箱底部结构作为集装箱主要的承载部件，因此对集装箱底架及其铺设于底架上的底板的强度及良好的外观质量提出了较高的要求。现有的集装箱底板存在以下几个方面的缺陷。 I、环保性能现行的集装箱底板主要为木质地板，长期依赖东南亚和其他热带雨林中生长的硬阔叶材克隆(Keruing)和阿必东(Apitong)等硬木，由于该类树种的生长周期很长和过度的采伐，致使世界范围内热带雨林的大面积消失，资源日益短缺，而且环保压力越来越大，材质替代是行业人士一直在探索和攻坚的主题。2、轻量化传统木质集装箱底板单元的密度在800KG/立方左右，导致集装箱整体重量加大，不论是车辆运输还是海轮运输均浪费能源，集装箱底板单元轻量化方向是发展趋势。3、安装特性传统木质集装箱底板单元在一个40英尺标准集装箱里至少需铺12块底板，安装流程是用人工或设备将底板单元铺到箱内底架上、前后左右插钎定位(人工)、画线并钻孔定位、钻孔、撒钉、锁定等多个工序，劳动强度大，效率低。4、拼接方式传统的集装箱底板单元的拼装方式一般是在底板单元一侧开设榫口与“ Ω ”型或一字型地中梁或底侧梁角钢通过密封胶相互拼接而成，该拼装方式可以有效的起到密封作用，但当相邻两块底板在受到非同步作用力时，单块底板单元便会产生变形或微量的移位，进而形成对相邻底板单元的挤压，造成相邻两块底板单元间接触位置的局部破坏或分层现象。传统的集装箱底板往往都是由于拼装接口处的局部破坏而造成底板的报废，影响底板使用寿命。因此寻找一种环保、高质、高效，且具有优良的加工性能、轻量的底板材料及其相应结构的底板单元结构以及拼接方式，用以保证人类、自然和发展的和谐共荣已经成为了整个集装箱行业的当务之急。
发明内容
本发明的第一目的在于，为解决上述现有技术存在的问题和不足，提供一种由纤维增强聚合物基复合材料制成的集装箱底板单元，该底板单元具有优异的环保性能、轻量性能、安装性能。
本发明的第二目的在干，为解决上述现有技术存在的问题和不足，提供一种由多块纤维增强聚合物基复合材料制成的集装箱底板単元拼接而成的集装箱底板，具有強度高、质量轻及优异的密封性能和力学性能。为实现本发明的第一目的，本发明所采用的第一种技术方案为ー种新型复合材料集装箱底板単元，采用纤维增强聚合物基复合材料制成，所述集装箱底板単元包括面板以及由该面板底部向下延伸出的多个腹板，所述腹板包括位于该面板两端的两个端腹板及位于中间的中间腹板，所述两个端腹板的高度等于或低于所述中间腹板的高度。所述的新型复合材料集装箱底板単元，其中，所述纤维增强聚合物基复合材料为玻璃纤维复合材料或碳纤维复合材料或芳纶纤维复合材料或天然纤维复合材料。所述的新型复合材料集装 箱底板単元，其中，所述面板与所述中间腹板及所述两个端腹板之间均形成圆弧过渡，所述面板、所述中间腹板与所述两个端腹板的长度与集装箱底架的长度相同或者根据集装箱底架要求确定。所述的新型复合材料集装箱底板単元，其中，每块所述的集装箱底板単元中至少ー个所述中间腹板为U型槽式腹板，所述U型槽式腹板包括两个竖直支撑及沿所述每个竖直支撑底部向外延伸出的两个水平支撑，其余所述中间腹板均包括竖直支撑及与水平支撑，所述竖直支撑与水平支撑的横向截面呈倒T型，所述竖直支撑与水平支撑之间均形成圆弧过渡。所述的新型复合材料集装箱底板単元，其中，所述U型槽式腹板处的面板的厚度大于其余位置的所述面板的厚度，该处较厚的面板中开设有螺孔，所述面板通过所述螺孔用固定件与集装箱底横梁相固接。所述的新型复合材料集装箱底板単元，其中，所述U型槽式腹板的两个竖直支撑与所述面板之间、以及其余中间腹板的竖直支撑与所述面板之间均形成半径为5 12mm的圆弧过渡；所述竖直支撑与水平支撑之间均形成半径为I 5_的圆弧过渡。所述的新型复合材料集装箱底板単元，其中，每块所述的集装箱底板単元中包括三个所述U型槽式腹板，三个所述U型槽式腹板中均匹配设置有加强塑料件用于加强所述U型槽式腹板与所述集装箱相应底横梁的固定強度。所述的新型复合材料集装箱底板単元，其中，每块所述的集装箱底板単元中至少ー个所述中间腹板为直立式腹板，其余所述中间腹板均包括竖直支撑及水平支撑，所述竖直支撑与水平支撑的横向截面呈倒T型，所述竖直支撑与水平支撑之间均形成圆弧过渡。所述的新型复合材料集装箱底板単元，其中，所述直立式腹板与所述面板之间、以及其余中间腹板的竖直支撑与所述面板之间均形成半径为5 12_的圆弧过渡，所述竖直支撑与水平支撑之间均形成半径为I 5mm的圆弧过渡。所述的新型复合材料集装箱底板単元，其中，每块所述的集装箱底板単元中包括三个所述直立式腹板，所述直立式腹板及所述直立式腹板上对应的所述面板处开设有贯通的螺孔，所述面板通过所述螺孔用固定件与所述集装箱相应的底横梁相固接。所述的新型复合材料集装箱底板単元，其中，所述中间腹板均包括竖直支撑及水平支撑，所述竖直支撑与水平支撑的横向截面呈倒T型，所述竖直支撑与水平支撑之间均形成圆弧过渡。所述的新型复合材料集装箱底板単元，其中，至少ー组相邻的两个所述中间腹板中的面板处通过固定件 与所述集装箱相应底横梁相固接，该组相邻的两个所述中间腹板中匹配设置有加强塑料件用于加强该处面板与所述相应底横梁的固定强度。所述的新型复合材料集装箱底板单元，其中，至少一组相邻的两个所述中间腹板的竖直支撑与所述面板之间、以及其余中间腹板的竖直支撑与所述面板之间均形成半径为5 12_的圆弧过渡，所述竖直支撑与水平支撑之间均形成半径为I 5_的圆弧过渡。所述的新型复合材料集装箱底板单元，其中，每块所述的集装箱底板单元中有三组相邻的两个所述中间腹板中的面板处通过固定件与所述集装箱相应的底横梁相固接。所述的新型复合材料集装箱底板单元，其中，所述两个端腹板均呈内钩型，该内钩型端腹板包括竖直支撑及由该竖直支撑向内延伸出的内钩，该内钩与该竖直支撑形成半径为I 5mm的圆弧过渡，该内钩与集装箱底架的“ Ω ”型地中梁匹配拼接安装。所述的新型复合材料集装箱底板单元，其中，一个所述端腹板呈内钩型，该内钩型端腹板包括竖直支撑及由该竖直支撑向内延伸出的内钩，该内钩与该竖直支撑形成半径为I 5mm的圆弧过渡，该内钩与“ Ω ”型地中梁匹配拼接安装。另一个所述端腹板呈外U型，该外U型端腹板包括竖直支撑及由该竖直支撑向外延伸出的U型容置槽；所述U型容置槽包括与所述竖直支撑垂直的水平支撑及由该水平支撑向上延伸出的外支撑，该水平支撑与该竖直支撑及与该外支撑之间均形成半径为I 5mm的圆弧过渡,该外支撑内壁的横向截面由下至上缩小并与竖直面成O 5°的倾斜角度。或另一个所述端腹板呈直立型。所述直立型端腹板内壁的横向截面由上至下缩小并与竖直面成O 5°的倾斜角度。所述的新型复合材料集装箱底板单元，其中，所述集装箱底板单元采用食品级不饱和聚酯树脂或乙烯基树脂或两者混合树脂与纤维增强复合材料复合而成。所述的新型复合材料集装箱底板单元，其中，所述中间腹板及两个端腹板的长度与所述面板的长度相同。为实现本发明的第二目的，本发明所采用的第二种技术方案为一种集装箱底板，由多块两个端腹板均呈内钩型的所述集装箱底板单元沿集装箱宽度方向拼接而成，相邻两块所述的集装箱底板单元的内钩分别与“ Ω ”型地中梁匹配拼接安装，一般由四块两个端腹板均呈内钩型的所述集装箱底板单元沿集装箱宽度方向拼接而成。一种集装箱底板，由多块一个端腹板呈内钩型、另一个端腹板呈外U型的所述的集装箱底板单元与多块一个端腹板呈直立型、另一个端腹板呈内钩型的所述集装箱底板单元沿集装箱宽度方向拼接而成。所述的集装箱底板，其中，所述集装箱底板由两块一个端腹板呈内钩型、另一个端腹板呈外U型的所述的集装箱底板单元与两块一个端腹板呈直立型、另一个端腹板呈内钩型的所述集装箱底板单元沿集装箱宽度方向拼接而成。本发明的新型复合材料集装箱底板单元具有以下有益效果。一、环保特质采用纤维增强聚合物基复合材料为材料，无论从生产原料和使用性能上，其环保性都是原工艺无法比拟的。该产品是真正的食品级产品，完全无有毒物质挥发，无异味残留。二、轻量化本发明的新型复合材料集装箱底板单元采取中空结构，有利于降低底板的总体密度，按整体厚度计算，密度约为500 650KG/立方左右，平均降低底板重量10 30%左右，有效降低了运输能源的消耗。
三、安装特性本发明的新型复合材料集装箱底板单元为整体长度，在ー个40英尺的标准集装箱里仅用4 8块底板，比传统木质或竹质集装箱底板単元张数少25% 67%，而且地钉孔采取专用防尘钻孔设备提前钻好，安装エ序少，劳动强度小，人员需求更少、效率高，而且生产车间粉尘少、环境污染小。
本发明的集装箱底板具有以下有益效果。—、有效提高生产效率本发明的集装箱底板単元及其拼装接ロ的生产采用一体化成型，減少了切割、开榫、打磨等多个エ序，并且在安装时通过型材自带的拼装接ロ可进行快速拼装，可有效降低劳动强度、提高生产效率和减少对生产环境的污染。ニ、较好的尺寸稳定性本发明集装箱底板単元及其拼装接ロ成型方法是增强纤维与树脂一起通过固定模具一次固化成型，型材的尺寸由模具的模腔尺寸决定，所以具有较高的尺寸精度和尺寸稳定性。三、优异的力学性能本发明的集装箱底板的拼装接ロ采用外U型的阴阳槽扣接方式，该外U形状的U型容置槽的外支撑内壁和与之扣接的直立型腹板内壁均设计为与竖直面成I 5°的倾斜角，并且两者之间水平方向上存在0. 5 2mm的间隙配合，在相邻两块底板单元受到非同步作用力时该设计不仅给拼ロ处留有横向的位移空间还留有围绕U型容置槽内底侧旋转的空间，減少了集装箱底板受カ时对相邻底板単元的挤压与磨损作用，同时该设计在密封胶的配合下可以达到更加完美的密封效果；另外，本发明的集装箱底板单元的拼装接ロ处外U型U型容置槽的外支撑和与之扣接的直立型腹板均为直立型，且与面板之间均采用半径RlO为5 12mm的大圆弧过渡,在面板受外力作用时,该直立型腹板可最大限度的支撑面板，且大圆弧过渡可将面板所受载荷有效传给直立型支撑腹板；本发明的集装箱底板単元及其拼装接ロ为纤维增强聚合物基复合材料一体化型材，避免了切割加工对成型复合材料的损伤，满足对成型复合材料整体性能的要求，使拼ロ具有完整的结构强度。
下面结合附图和实施例对本发明作进ー步详细说明。图IA为本发明的集装箱底板单元实施例I的结构示意图。图IB为图IA所示的集装箱底板单元的局部放大图。图IC为图IA所示的集装箱底板単元与集装箱底架中的“ Q ”型地中梁拼接示意图。图ID为图IC中拼接位的放大图。图2A为本发明的集装箱底板单元实施例2的结构示意图。图2B为图2A所示的集装箱底板単元与集装箱底架中的“ Q ”型地中梁拼接示意图。图2C为图2B中拼接位的放大图。图3A为本发明的集装箱底板单元实施例3的结构示意图。图3B为图3A所示的本发明的集装箱底板单元局部放大图。图4A为本发明的集装箱底板单元实施例4的结构示意图。图4B为图4A所示的本发明的集装箱底板单元局部放大图。
图5A为图3A、图4A所示的集装箱底板单元相互内扣拼接及与集装箱底架中的“Ω”型地中梁拼接示意图。图5B为图5A中图3、图4所示的集装箱底板单元两块板材之间内扣拼接位的放大图。图5C为图5A中集装箱底板单元与“ Ω ”型地中梁拼接位的放大图。图6为本发明的集装箱底板单元实施例5的结构示意图。图7为本发明的集装箱底板单元实施例6的结构示意图。图8A为图6、图7所示的集装箱底板单元相互拼接及与集装箱底架中的“ Ω ”型地中梁拼接示意图。
图8B为图8A中图6、图7所示的集装箱底板单元两块板材之间内扣拼接位的放大图。图8C为图8A中集装箱底板单元与“ Ω ”型地中梁拼接位的放大图。图9为本发明实施例I、实施例3、实施例4的集装箱底板单元与集装箱底架中的底横梁间用地钉固定时的地钉位置图。图IOA为图9所示的地钉位中加强塑料件的示意图。图IOB为图IOA中加强塑料件的立体示意图。图11为本发明实施例2、实施例5、实施例6的集装箱底板单元与集装箱底架中的底横梁间用地钉固定时的地钉位置图。图12A为本发明的集装箱底板单元实施例7的结构示意图。图12B为图12A所示的集装箱底板单元与集装箱底架中的“ Ω ”型地中梁拼接示意图。图13为本发明的集装箱底板单元实施例8的结构示意图。图14为本发明的集装箱底板单元实施例9的结构示意图。图15A为图13、图14所示的集装箱底板单元相互内扣拼接示意图。图15B为图13、图14所示的集装箱底板单元相互内扣拼接及与集装箱底架中的“Ω”型地中梁拼接示意图。图16A为图12A、图13、图14所示的集装箱底板单元地钉位中加强塑料件的示意图。图16B为图16A中加强塑料件的立体示意图。
具体实施例方式以下结合附图，对本发明予以进一步地详尽阐述。本发明的集装箱底板单元，采用纤维增强聚合物基复合材料制成，铺设于集装箱底架上。所述集装箱底架包括两根平行且纵向设置的底侧梁、横向设置于两根所述底侧梁之间的若干底横梁以及纵向设置的至少一根呈“Ω”型的地中梁7 (参见图1D、2C、5C、8C所示)，“ Ω ”型地中梁包括一截面大致呈倒U型的基板71及由该倒U型的基板71在开口处朝水平方向延伸出的两水平支撑72和73，本发明的集装箱底板单元相互拼接或/和与该“ Ω ”型的地中梁7相匹配拼接成整块集装箱底板，并通过固定件(本发明采用地钉)与集装箱相应的底横梁固接。
实施例I :如图IA所示，本发明实施例I的集装箱底板单元1，采用玻璃纤维复合材料或碳纤维复合材料或芳纶纤维复合材料或天然纤维复合材料制成。本实施例I的集装箱底板単元I包括面板11，以及由该面板11两端底部向下延伸出的两个端腹板12和13，以及由该面板11中间底部向下延伸出的多个中间腹板14及15。其中，两个端腹板12和13的底部均呈内钩型，端腹板12包括ー竖直支撑121及沿该竖直支撑121向内弯折出的内钩122，端腹板13包括ー竖直支撑131及沿该竖直支撑131向内弯折出的内钩132，内钩122及132的形状与“ Q ”的地中梁的水平支撑72和73相匹配，而高度要略低于中间腹板14及15的高度，中间腹板14、15与两个端腹板12、13的长度与面板11的长度相同。
中间腹板15为U型槽式腹板，该U型槽式腹板具有两支撑151及152，支撑151包括竖直支撑1511及沿该竖直支撑1511向外延伸出的水平支撑1512，支撑152包括竖直支撑1521及沿该竖直支撑1521向外延伸出的水平支撑1522，在本实施例I中的U型槽式腹板15为3个，但不限于此，在其它实施例中也可以根据底板的宽度根据需要多设或少设。除两个端腹板12、13及三个U型槽式腹板15外，其余多个中间腹板14均包括竖直支撑141及与水平支撑142，竖直支撑141与水平支撑142的横向截面呈倒T型。另外，如图IB所示，根据纤维增强聚合物基复合材料的特点，本实施例I的集装箱底板単元I中，面板11与中间腹板14、15及两个端腹板12、13之间形成圆弧角过渡，U型槽式腹板的两个竖直支撑1511与1521与面板11之间、以及其余中间腹板的竖直支撑141与面板11之间均形成半径RlO为5 12mm的圆弧过渡；而竖直支撑141与水平支撑142之间、端腹板12的竖直支撑121与内钩122之间、端腹板13的竖直支撑131与内钩132之间均形成半径R2为I 5mm圆弧过渡。面板11及中间腹板14、15及两个端腹板12、13的长度与集装箱底架的长度相同或者根据集装箱底架要求确定。如图1C、ID所示，本实施例I的集装箱底板单元I铺设于集装箱底架时，沿横向即集装箱宽度方向进行拼接，如图中所示，将四块集装箱底板単元I分别与集装箱底架的三条“ Q ”型的地中梁进行拼接即可形成完整的集装箱底板，具体的搭接方式如ID所示，即第一块集装箱底板単元I的端腹板13的内钩132搭置干“ Q ”型地中梁的水平支撑72上，而竖直支撑131则抵靠在“ Q ”型地中梁的倒U型基板71上，第二块集装箱底板単元I的端腹板12的内钩122搭置干“ Q ”型地中梁的水平支撑73上，而竖直支撑121则抵靠在“ Q ”型地中梁的倒U型基板71上，第三、第四块集装箱底板単元I以此类推，并在接ロ处均加上密封胶进行密封。此外，结合參见图9所示，U型槽式腹板15处的面板111的厚度大于其余位置的面板11的厚度，该处较厚的面板111中开设有螺孔，在该处通过螺孔用地钉与集装箱相应位置的底横梁进行固接。如图10A、10B所示，为了更好的保证固定位的握钉力，除了在U型槽式腹板15处増加面板111的厚度外，在拼装时另在U型槽式腹板15中的地钉位用环氧胶粘接一块塑料件153以增强握钉力，并使用专用金刚石开孔器对集装箱底板单元进行开孔，减小对板材的损坏。实施例2 :如图2A所示，本发明实施例2的集装箱底板单元2，采用玻璃纤维复合材料或碳纤维复合材料或芳纶纤维复合材料或天然纤维复合材料制成。本实施例2的集装箱底板单元2与实施例I的集装箱底板单元I所不同的是，中间腹板25为直立式腹板，该直立式腹板25处设置螺孔，用地钉251与集装箱相应底横梁固接(结合参见图11所示)，其余结构与实施例I相同，在此不再赘述。图中的22、23为端腹板，21为面板。如图2B所示，本实施例2的集装箱底板单元2铺设于集装箱底架时，沿横向即集装箱宽度方向进行拼接，如图中所示，将四块集装箱底板单元2分别与集装箱底架的三条“ Ω ”型的地中梁进行拼接即可 形成完整的集装箱底板，具体的搭接方式如2C所示，即第一块集装箱底板单元2的端腹板23的内钩232搭置于“ Ω ”型地中梁的水平支撑72上，而竖直支撑231则抵靠在“ Ω ”型地中梁的倒U型基板71上，第二块集装箱底板单元2的端腹板22的内钩222搭置于“ Ω ”型地中梁的水平支撑73上，而竖直支撑221则抵靠在“ Ω ”型地中梁的倒U型基板71上，第三、第四块集装箱底板单元2以此类推，并在接口处均加上密封胶进行密封。中间腹板25为直立式腹板，可有效的增加钻孔部位的强度，结构相对简单，便于生产操作，而且通过对模具加温布局设计，能够基本保证生产速度不受太大影响。实施例3 :如图3A所示，本发明实施例3的集装箱底板单元3，采用玻璃纤维复合材料或碳纤维复合材料或芳纶纤维复合材料或天然纤维复合材料制成。本实施例3的集装箱底板单元3与实施例I的集装箱底板单元I所不同的是，其中一个端腹板32的底部呈内钩型，即包括一竖直支撑321及由该竖直支撑321向内弯折出的内钩322，其内钩322的形状与“ Ω ”的地中梁的水平支撑72和73相匹配，而另一个端腹板33则呈外U型，即包括一竖直支撑331及由该竖直支撑331向外弯折出的外U型容置槽332，其余结构与实施例I相同，在此不再赘述。实施例4 :如图4A所示，本发明实施例4的集装箱底板单元4，采用玻璃纤维复合材料或碳纤维复合材料或芳纶纤维复合材料或天然纤维复合材料制成。本实施例4的集装箱底板单元4与实施例I的集装箱底板单元I所不同的是，其中一个端腹板42采用直立型，该直立型的端腹板42可与实施例3的集装箱底板单元3的端腹板33的外U型容置槽332进行内扣搭接，而另一个端腹板43的底部呈内钩型，即包括一竖直支撑431及由该竖直支撑431向内弯折出的内钩432，其内钩432的形状与“ Ω ”地中梁的水平支撑72和73相匹配，其余结构与实施例I相同，在此不再赘述。如图5A所示，实施例3的集装箱底板单元3和实施例4的集装箱底板单元4铺设于集装箱底架时，沿横向即集装箱宽度方向进行拼接，如图中所示，将两块集装箱底板单元3和两块集装箱底板单元4之间相互两两进行拼接，再在中间用一条“ Ω ”型的地中梁进行拼接即可形成完整的集装箱底板。具体的搭接方式如5B和5C所示，即为第一块集装箱底板单元3 第一块集装箱底板单元4 “ Ω ”型的地中梁 第二块集装箱底板单元3 第二块集装箱底板单元4，即第一块集装箱底板单元4的直立端腹板42插入第一块集装箱底板单元3端腹板33的外U型容置槽332中，再将第一块集装箱底板单元4的另一端腹板43内钩432与“ Ω ”型的地中梁的水平支撑72搭接，而该“ Ω ”型地中梁的另一水平支撑73与第二块集装箱底板单元3端腹板32的内钩322搭接，第二块集装箱底板单元3端腹板33的外U型容置槽332再与第二块集装箱底板单元4的直立端腹板42内扣搭接。并在接口处均加上密封胶进行密封。采用该拼装方式可以减少2根“ Ω ”型钢制地中梁，达到降低集装箱底板制造成本的目的。进ー步地，如图3B所示，U型容置槽332包括与竖直支撑331垂直的水平支撑3321及由该水平支撑3321向上延伸出的外支撑3322，该水平支撑3321与该竖直支撑331之间、及该水平支撑3321与该外支撑3322之间均形成半径R2为I 5mm的圆弧过渡，该外支撑3322内壁的横向截面由下至上縮小并与竖直面成0 5°的倾斜角度，图中所示为2°的倾斜角。如图4B所示，直立型端腹板42内壁的横向截面由上至下縮小并与竖直面成0 5°的倾斜角度，图中所示为2°倾斜角。如此，实施例3的集装箱底板単元3的U型容置槽33的外支撑3322内壁及直立型端腹板42内壁与竖直面均成匹配0 5°的倾斜角度并且两者之间水平方向上存在0. 5 2_的间隙配合，在相邻两块底板单元受到非同步作用カ时，该设计不仅给拼ロ处留有横向的位移空间还留有围绕U型容置槽内底侧旋转的空间，減少了集装箱底板单元受力时对相邻底板単元的挤压磨损，同时该设计在密封胶的配合下可以达到更加完美的密封效果。另外，本发明的集装箱底板単元中拼装接ロ处外U型容置槽的外支撑及与之扣接的直立型腹板均为直立型，且与面板之间均采用半径RlO为5 12mm的大圆弧过渡，在面板受外力作用时，该直立型腹板可最大限度的支撑面板，且大圆弧过渡可将面板所受载荷有效传给直立型支撑腹板。本发明的集装箱底板単元及其拼装接ロ为纤维增强聚合物基复合材料一体化型材，避免了切割加工对成型复合材料的损伤，满足对成型复合材料整体性能的要求，使拼ロ具有完整的结构强度。实施例5 :如图6所不,本发明实施例5的集装箱底板单兀5,米用玻璃纤维复合材料或碳纤维复合材料或芳纶纤维复合材料或天然纤维复合材料制成。本实施例5的集装箱底板単元5与实施例2的集装箱底板単元2所不同的是，其中一个端腹板52的底部呈内钩型，即包括ー竖直支撑521及由该竖直支撑521向内弯折出的内钩522，其内钩522的形状与“ Q ”型地中梁的水平支撑72和73相匹配，而另ー个端腹板53则呈外U型，即包括ー竖直支撑531及由该竖直支撑531向外弯折出的外U型容置槽532，其余结构与实施例2相同，在此不再赘述。实施例6 :如图7所示，本发明实施例6的集装箱底板单元6，采用玻璃纤维复合材料或碳纤维复合材料或芳纶纤维复合材料或天然纤维复合材料制成。本实施例6的集装箱底板単元6与实施例2的集装箱底板単元2所不同的是，其中一个端腹板62则采用直立型，该直立型的端腹板62可与实施例5的集装箱底板単元5的外U型端腹板53的外U型容置槽532进行内扣搭接，而另ー个端腹板63的底部呈内钩型，即包括ー竖直支撑631及由该竖直支撑631向内弯折出的内钩632，其内钩632的形状与“ Q ”地中梁的水平支撑72和73相匹配，其余结构与实施例2相同，在此不再赘述。 如图8A所示，实施例5的集装箱底板单元5和实施例6的集装箱底板单元6铺设于集装箱底架时，沿横向即集装箱宽度方向进行拼接，如图中所示，将两块集装箱底板単元5和两块集装箱底板単元6之间相互两两进行拼接，再在中间用一条“ Q ”型的地中梁进行拼接即可形成完整的集装箱底板。具体的搭接方式如8B和SC所示，即为第一块集装箱底板単元5 第一块集装箱底板単元6 “ Q ”型的地中梁 第二块集装箱底板単元5 第二块集装箱底板单元6，即第一块集装箱底板单元6的直立端腹板62插入第一块集装箱底板单元5端腹板53的外U型容置槽532中，再将第一块集装箱底板单元6的另一端腹板63内钩632与“ Ω ”型的地中梁的水平支撑72搭接，而该“ Ω ”型的地中梁的另一水平支撑73与第二块集装箱底板单元5端腹板52的内钩522搭接，第二块集装箱底板单元5端腹板53的外U形容置槽532再与第二块集装箱底板单元6的直立端腹板62内扣搭接。并在接口处均加上密封胶进行密封。采用该拼装方式也可以减少2根“ Ω ”型钢制地中梁，达到降低集装箱底板制造成本的目的。实施例7 :如图12A所示，本发明实施例7的集装箱底板单元8，采用玻璃纤维复合材料或碳纤维复合材料或芳纶纤维复合材料或天然纤维复合材料制成。本实施例7的集装箱底板单元8与实施例I的集装箱底板单元I或实施例2的集装箱底板单元2所不同的是，所有中间腹板84的横向截面均呈倒T型，即均包括竖直支撑841及与竖直支撑841垂直的水平支撑842，只是面板81的厚度比实施例I的面板11、实施例2的面板21的厚度大 一些，这样就可保证底板钻孔后的强度。如图12B所示，本实施例7的集装箱底板单元8铺设于集装箱底架时，沿横向即集装箱宽度方向进行拼接，如图中所示，将四块集装箱底板单元8分别与集装箱底架的三条“ Ω ”型的地中梁7进行拼接即可形成完整的集装箱底板，具体的搭接方式如实施例I或实施例2，在此不再详述。实施例8 :如图13所示，本发明实施例8的集装箱底板单元9，采用玻璃纤维复合材料或碳纤维复合材料或芳纶纤维复合材料或天然纤维复合材料制成。本实施例8的集装箱底板单元9与实施例3的集装箱底板单元3或实施例5的集装箱底板单元5所不同的是，所有中间腹板94的横向截面均呈倒T型，即均包括竖直支撑941及与竖直支撑941垂直的水平支撑942，只是面板91的厚度比实施例3或实施例5的面板的厚度大一些，这样就可保证底板钻孔后的强度。其余结构与实施例2或实施例5相同，在此不再赘述。实施例9 :如图14所示，本发明实施例9的集装箱底板单元10，采用玻璃纤维复合材料或碳纤维复合材料或芳纶纤维复合材料或天然纤维复合材料制成。本实施例9的集装箱底板单元10与实施例4的集装箱底板单元4或实施例6的集装箱底板单元6所不同的是，所有中间腹板104的横向截面均呈倒T型，即均包括竖直支撑1041及与竖直支撑1041垂直的水平支撑1042，只是面板101的厚度比实施例4或实施例6的面板厚度大一些，这样就可保证底板的强度。其余结构与实施例4或实施例6相同，在此不再赘述。如图15A、15B所示，实施例8的集装箱底板单元9和实施例9的集装箱底板单元10铺设于集装箱底架时，沿横向即集装箱宽度方向进行拼接，如图中所示，将两块集装箱底板单元9和两块集装箱底板单元10之间相互两两进行拼接，再在中间用一条“ Ω ”型的地中梁进行拼接即可形成完整的集装箱底板，即为第一块集装箱底板单元9 第一块集装箱底板单元10 “ Ω ”型地中梁 第二块集装箱底板单元9 第二块集装箱底板单元10，具体的搭接方式与实施例3的集装箱底板单元3和实施例4的集装箱底板单元4、或实施例5的集装箱底板单元5和实施例6的集装箱底板单元6的搭接方式相同，在此不再详述。
采用该拼装方式也可以减少2根“ Q ”型钢制地中梁，达到降低集装箱底板制造成本的目的。进ー步地,如图16A、16B所示，实施例7集装箱底板单元8以及实施例8的集装箱底板単元9和实施例9的集装箱底板単元10铺设于集装箱底架吋，以集装箱底板単元8为例，至少ー组相邻的两个所述中间腹板84中的面板811处通过固定件(本实施例采用地钉)与集装箱相应底横梁固定连接，该组相邻的两个中间腹板84中匹配设置有截面大致呈蘑菇型的加强塑料件843以增强握钉力，该蘑菇型的加强塑料件843的两侧底部具有向内的凹陷槽8431和8432以与倒T型的中间腹板84的水平支撑842匹配配合，并使用专用金刚石开孔器对集装箱底板单元进行开孔，减小对板材的损坏。
优选的方案是每块集装箱底板单元中有三组相邻的两个中间腹板84中的面板811处通过固定件与集装箱相应底横梁的固定连接。本发明的集装箱底板单元采用纤维增强聚合物基复合材料制成，并采用与该材料相应的底板结构及其拼接方式，具有优异的环保性能、轻量性能、安装性能。上述内容，仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的实施方案，本领域普通技术人员根据本发明的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本发明的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。
权利要求
1.一种新型复合材料集装箱底板单元，其特征在于，采用纤维增强聚合物基复合材料制成，所述集装箱底板单元包括面板以及由该面板底部向下延伸出的多个腹板，所述腹板包括位于该面板两端的两个端腹板及位于中间的中间腹板，所述两个端腹板的高度等于或低于所述中间腹板的高度。
2.根据权利要求I所述的新型复合材料集装箱底板单元，其特征在于，所述纤维增强聚合物基复合材料为玻璃纤维复合材料或碳纤维复合材料或芳纶纤维复合材料或天然纤维复合材料。
3.根据权利要求2所述的新型复合材料集装箱底板单元，其特征在于，所述面板与所述中间腹板及所述两个端腹板之间均形成圆弧过渡，所述面板、所述中间腹板与所述两个端腹板的长度与集装箱底架的长度相同或者根据集装箱底架要求确定。
4.根据权利要求3所述的新型复合材料集装箱底板单元，其特征在于，每块所述的集装箱底板单元中至少一个所述中间腹板为U型槽式腹板，所述U型槽式腹板包括两个竖直支撑及沿所述每个竖直支撑底部向外延伸出的两个水平支撑，其余所述中间腹板均包括竖直支撑及与水平支撑，所述竖直支撑与水平支撑的横向截面呈倒T型，所述竖直支撑与水平支撑之间均形成圆弧过渡。
5.根据权利要求4所述的新型复合材料集装箱底板单元，其特征在于，所述U型槽式腹板处的面板的厚度大于其余位置的所述面板的厚度，该处较厚的面板中开设有螺孔，所述面板通过所述螺孔用固定件与集装箱底横梁相固接。
6.根据权利要求5所述的新型复合材料集装箱底板单元，其特征在于，所述U型槽式腹板的两个竖直支撑与所述面板之间、以及其余中间腹板的竖直支撑与所述面板之间均形成半径为5 12_的圆弧过渡；所述竖直支撑与水平支撑之间均形成半径为I 5_的圆弧过渡。
7.根据权利要求6所述的新型复合材料集装箱底板单元，其特征在于，每块所述的集装箱底板单元中包括三个所述U型槽式腹板，三个所述U型槽式腹板中均匹配设置有加强塑料件用于加强所述U型槽式腹板与所述集装箱相应底横梁的固定强度。
8.根据权利要求3所述的新型复合材料集装箱底板单元，其特征在于，每块所述的集装箱底板单元中至少一个所述中间腹板为直立式腹板，其余所述中间腹板均包括竖直支撑及水平支撑，所述竖直支撑与水平支撑的横向截面呈倒T型，所述竖直支撑与水平支撑之间均形成圆弧过渡。
9.根据权利要求8所述的新型复合材料集装箱底板单元，其特征在于，所述直立式腹板与所述面板之间、以及其余中间腹板的竖直支撑与所述面板之间均形成半径为5 12mm的圆弧过渡，所述竖直支撑与水平支撑之间均形成半径为I 5_的圆弧过渡。
10.根据权利要求9所述的新型复合材料集装箱底板单元，其特征在于，每块所述的集装箱底板单元中包括三个所述直立式腹板，所述直立式腹板及所述直立式腹板上对应的所述面板处开设有贯通的螺孔，所述面板通过所述螺孔用固定件与所述集装箱相应的底横梁相固接。
11.根据权利要求3所述的新型复合材料集装箱底板单元，其特征在于，所述中间腹板均包括竖直支撑及水平支撑，所述竖直支撑与水平支撑的横向截面呈倒T型，所述竖直支撑与水平支撑之间均形成圆弧过渡。
12.根据权利要求11所述的新型复合材料集装箱底板单元，其特征在于，至少一组相邻的两个所述中间腹板中的面板处通过固定件与所述集装箱相应底横梁相固接，该组相邻的两个所述中间腹板中匹配设置有加强塑料件用于加强该处面板与所述相应底横梁的固定强度。
13.根据权利要求12所述的新型复合材料集装箱底板单元，其特征在于，至少一组相邻的两个所述中间腹板的竖直支撑与所述面板之间、以及其余中间腹板的竖直支撑与所述面板之间均形成半径为5 12mm的圆弧过渡，所述竖直支撑与水平支撑之间均形成半径为I 5mm的圆弧过渡。
14.根据权利要求13所述的新型复合材料集装箱底板单元，其特征在于，每块所述的集装箱底板单元中有三组相邻的两个所述中间腹板中的面板处通过固定件与所述集装箱相应的底横梁相固接。
15.根据权利要求I至14任一项所述的新型复合材料集装箱底板单元，其特征在于，所述两个端腹板均呈内钩型，该内钩型端腹板包括竖直支撑及由该竖直支撑向内延伸出的内钩，该内钩与该竖直支撑形成半径为I 5mm的圆弧过渡，该内钩与集装箱底架的“ Ω ”型地中梁匹配拼接安装。
16.根据权利要求I至14任一项所述的新型复合材料集装箱底板单元，其特征在于，一个所述端腹板呈内钩型，该内钩型端腹板包括竖直支撑及由该竖直支撑向内延伸出的内钩，该内钩与该竖直支撑形成半径为I 5mm的圆弧过渡，该内钩与“ Ω ”型地中梁匹配拼接安装。
17.根据权利要求16所述的新型复合材料集装箱底板单元，其特征在于，另一个所述端腹板呈外U型，该外U型端腹板包括竖直支撑及由该竖直支撑向外延伸出的U型容置槽。
18.根据权利要求17所述的新型复合材料集装箱底板单元，其特征在于，所述U型容置槽包括与所述竖直支撑垂直的水平支撑及由该水平支撑向上延伸出的外支撑，该水平支撑与该竖直支撑及与该外支撑之间均形成半径为I 5_的圆弧过渡，该外支撑内壁的横向截面由下至上缩小并与竖直面成O 5°的倾斜角度。
19.根据权利要求16所述的新型复合材料集装箱底板单元，其特征在于，另一个所述端腹板呈直立型。
20.根据权利要求19所述的新型复合材料集装箱底板单元，其特征在于，所述直立型端腹板内壁的横向截面由上至下缩小并与竖直面成O 5°的倾斜角度。
21.根据权利要求I所述的新型复合材料集装箱底板单元，其特征在于，所述集装箱底板单元采用食品级不饱和聚酯树脂或乙烯基树脂或两者混合树脂与纤维增强材料复合而成。
22.根据权利要求I所述的新型复合材料集装箱底板单元，其特征在于，所述中间腹板及两个端腹板的长度与所述面板的长度相同。
23.一种集装箱底板，其特征在于，由多块如权利要求15所述的集装箱底板单元沿集装箱宽度方向拼接而成，相邻两块所述的集装箱底板单元的内钩分别与“ Ω ”型地中梁匹配拼接安装。
24.根据权利要求23所述的集装箱底板，其特征在于，所述集装箱底板由四块如权利要求15所述的集装箱底板单元沿集装箱宽度方向拼接而成。
25.一种集装箱底板，其特征在于，由多块如权利要求18所述的集装箱底板单元与多块如权利要求20所述的集装箱底板单元沿集装箱宽度方向拼接而成。
26.根据权利要求25所述的集装箱底板，其特征在于，所述集装箱底板由两块如权利要求18所述的集装箱底板单元与两块如权利要求20所述的集装箱底板单元沿集装箱宽度方向拼接而成；第一块如权利要求20所述的集装箱底板单元的所述直立型端腹板插入第一块如权利要求18所述的集装箱底板单元的所述U型容置槽中，该第一块权利要求20所述的集装箱底板单元的所述内钩与第二块权利要求18所述的集装箱底板单元的所述内钩分别与“ Ω ”型地中梁匹配拼接安装，第二块如权利要求20所述的集装箱底板单元的所述直立型端腹板插入该第二块如权利要求18所述的集装箱底板单元的所述U型容置槽中。
全文摘要
本发明涉及一种新型复合材料集装箱底板单元，采用纤维增强聚合物基复合材料制成，所述集装箱底板单元包括面板以及由该面板底部向下延伸出的多个腹板，所述腹板包括位于该面板两端的两个端腹板及位于中间的中间腹板，所述两个端腹板的高度等于或低于所述中间腹板的高度。本发明的集装箱底板单元之间可以沿横向内扣搭接或/和与“Ω”型集装箱钢制地中梁匹配拼接成整块集装箱底板。本发明的集装箱底板单元采用纤维增强聚合物基复合材料制成，并采用与该材料相应的底板单元结构及其拼接方式，具有优异的环保性能、轻量性能、安装性能。
文档编号B65D90/02GK102616504SQ20121000861
公开日2012年8月1日 申请日期2012年1月12日 优先权日2012年1月12日
发明者何爽, 彭稳, 王富有 申请人:中国国际海运集装箱(集团)股份有限公司, 嘉兴中集木业有限公司, 新会中集木业有限公司