一种防腐蚀抗冲刷装置及方法

技术领域

本发明涉及交通建筑水中结构防护技术领域，特别是涉及一种防腐蚀抗冲刷装置及方法。

背景技术

水上工程主要以桥梁、码头、海上工作平台为主，其基础承重支撑装置多为混凝土桩、钢结构桩等，在投入使用的过程中，其支撑装置不断地受到水流、雨水的冲刷，而空气中和雨水中含有的氯盐成分，对支撑装置有着腐蚀的作用，加速了结构的失效从而影响其支撑装置的稳定性和承载能力。所有的水上建筑工程中都存在着类似的问题，而传统的防护措施多为抛石防冲法、腐蚀裕量法、涂层保护、阴极保护等，效果不佳且局限性较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种防腐蚀抗冲刷装置及方法，以解决上述现有技术存在的问题，能够有效减缓水流对水上建筑工程支撑装置的冲刷作用，并能加强水上建筑工程支撑装置抗腐蚀能力。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种防腐蚀抗冲刷装置，包括主体模块和封底模块，所述封底模块套设于受保护结构体外并插入河床中进行固定，所述主体模块套设于受保护结构体外，所述主体模块与受保护结构体之间设有浇筑间隙，所述主体模块下端与所述封底模块上端固定连接并由所述封底模块封堵所述浇筑间隙的下端，所述浇筑间隙浇筑有无机纤维混凝土层。

优选地，所述主体模块包括若干沿竖向依次连接的主体节段，相邻两个所述主体节段之间通过螺栓固定连接并密封；最底部的所述主体节段与所述封底模块通过螺栓固定连接并密封。

优选地，所述主体节段包括若干节段拼接段，各所述节段拼接段围绕受保护结构体依次拼接并密封连接构成所述主体节段。

优选地，相邻两个所述节段拼接段铰连接。

优选地，所述主体模块与受保护结构体之间通过横向设置的定位螺栓连接。

优选地，所述主体节段内侧设置纵向加劲肋，所述主体节段两端外侧设置横向加劲肋。

优选地，所述主体模块和所述封底模块由无机纤维复合材料制作而成。

本发明还提供一种防腐蚀抗冲刷方法，采用以上所述的防腐蚀抗冲刷装置，包括以下步骤：

根据受保护结构体的形状类型确定所述防腐蚀抗冲刷装置的形状和尺寸，采用无机纤维复合材料制作所述主体模块和所述封底模块；

制作完成后，依次安装所述封底模块和所述主体模块，在所述主体模块与受保护结构体之间浇筑无机纤维混凝土形成所述无机纤维混凝土层。

优选地，所述主体模块和所述封底模块采用无机纤维复合材料模压热固化工艺制作而成。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明提供的防腐蚀抗冲刷装置及方法，在受保护结构体外设置主体模块和底封模块，并通过底封模块并插入河床中进行固定，在主体模块与受保护结构之间浇筑无机纤维混凝土层，将水流与受保护结构体隔开，水流经过受保护结构体时并不会直接对受保护结构体造成冲刷，从而缓解了受保护结构体在长期使用过程中受水流冲刷作用而造成的损害，并且无机纤维复合材料制作的主体模块和封底模块以及无机纤维混凝土层具备优秀的抗腐蚀能力，对内部受保护结构体形成了防腐蚀防冲刷保护层，从而加强水上建筑工程支撑装置的抗腐蚀能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1为本发明提供的防腐蚀抗冲刷装置的剖面结构示意图；

图2为本发明提供的防腐蚀抗冲刷装置安装应用示意图；

图3为本发明中主体节段间通过螺栓连接示意图；

图4为本发明中节段拼接段间铰接示意图；

图5为本发明提供的防腐蚀抗冲刷方法的流程图；

图中：1-主体模块、2-封底模块、3-受保护结构体、4-无机纤维混凝土层、5-主体节段、6-定位螺栓、7-节段拼接段、8-铰接孔、9-铰接轴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种防腐蚀抗冲刷装置及方法，以解决现有技术存在的问题，能够有效减缓水流对水上建筑工程支撑装置的冲刷作用，并能加强水上建筑工程支撑装置抗撞击能力。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1-图5所示，本实施例提供一种防腐蚀抗冲刷装置，包括主体模块1和封底模块2，封底模块2套设于受保护结构体3外并插入河床中进行固定，主体模块1套设于受保护结构体3外，主体模块1与受保护结构体3之间设有浇筑间隙，主体模块1下端与封底模块2上端固定连接并由封底模块2封堵浇筑间隙的下端，浇筑间隙浇筑有无机纤维混凝土层4。

根据受保护结构体3的形状类型确定防腐蚀抗冲刷装置的形状和尺寸，采用无机纤维复合材料制作主体模块1和封底模块2；制作完成后，依次安装封底模块2和主体模块1，在主体模块1与受保护结构体3之间浇筑无机纤维混凝土形成无机纤维混凝土层4，无机纤维混凝土相对于普通混凝土而言，具备更强的抗磨损能力和抗冲击能力，并且耐腐蚀能力强。以主体模块1和无机纤维混凝土层4形成的整体结构将水流与受保护结构体3隔开，水流经过受保护结构体3时并不会直接对受保护结构体3造成冲刷，从而缓解了受保护结构体3在长期使用过程中受水流冲刷作用而造成的损害，并且无机纤维复合材料制作的主体模块1和无机纤维混凝土层4优秀的抗腐蚀能力，对内部受保护结构体3形成了防腐蚀防冲刷保护层，从而加强水上建筑工程支撑装置的抗腐蚀能力。

本实施例中，主体模块1包括若干沿竖向依次连接的主体节段5，相邻两个主体节段5之间通过螺栓固定连接并密封；最底部的主体节段5与封底模块2通过螺栓固定连接并密封。保证主体模块1与封底模块2的整体密封性，将水流与受保护结构体3隔离开，避免水流直接作用于受保护结构体3上。

本实施例中，主体节段5包括若干节段拼接段7，各节段拼接段7围绕受保护结构体3依次拼接并密封连接构成主体节段5。在拼接完成后，使用复合材料绷带加强各段之间连接的平整性与稳定性，对于各部件之间的缝隙，采用复合材料密封胶进行填充以保证装置整体的密封性从而避免水流与受保护结构体3直接接触。其中，内模拼接段和外模拼接段纵向(垂直方向)长度100～500cm、横向(水平方向)宽度50～300cm或为1/4圆。

本实施例中，相邻两个节段拼接段7铰连接。可在拼接的一端设置铰接孔8，另一端设置铰接轴9，将铰接轴9插入铰接孔8中，实现两者的铰连接。

本实施例中，主体模块1与受保护结构体3之间通过横向设置的定位螺栓6连接。

本实施例中，主体节段5内侧设置纵向加劲肋，主体节段5两端外侧设置横向加劲肋。主体节段5内侧每隔30～50cm设置1～3cm纵向刚度加劲肋、上下端外侧设置2～4cm横向加劲肋；横向加劲肋每间隔30cm预留连接螺栓孔，用于上下节段螺栓连接使用；封底模块2采用单层模块，采用拼接方式形成，纵向长度30～50cm，横向宽度与主体模块1一致，顶部为横向连接加劲板；各主体节段5上端预留定位孔，用于定位螺栓6连接受保护结构体3使用。

本装置采用节段拼接段7间铰连接以及主体节段5间采用节段加劲肋预留螺丝孔螺栓连接的方式，可将装置灵活拼装至设计形状。

本实施例中，主体模块1和封底模块2由无机纤维复合材料制作而成。为了应对不同地域特征、不同使用功能、不同形状、不同材料对于受保护结构的个性要求，并考虑到使用该装置所增加的成本，主体模块1和封底模块2采用了无机纤维复合材料模压热固化工艺制成，生产过程中可以实现完全自动化，不仅生产过程中不会产生废料，也不需要进行二次加工，工艺简单，生产成本低效率高。同时，该工艺下制成的产品长度可以任意切割且该装置的横纵强度可以根据实际工程进行调整，这样就满足了不同使用要求、不同地域特征、不同形状、不同材料情况下对于该装置不同力学性能的要求。采用无机纤维复合材料工厂化模压热固化工艺制造，具有致密高强、耐酸、耐碱、耐盐等特点，不易受到外部有害环境的腐蚀。

本装置的作用为防腐防冲刷，不参与整体水上工程的支撑作用，制作工艺简单成本低且可适应大多数形状的受保护结构。该装置适用于钢管桩和钢筋混凝土桩可闭合维护结构以及需要耐久防腐防冲刷保护的海工平台基础、筑岛围岸和桥梁桩基等。本装置制作工艺简单，制作效率高且成本低廉，既可以用于新建工程的防护工作，也可为已建工程的维养工作进行补充。新建工程应用本装置时，将本装置与受保护体在工厂一起制造；在役运营工程应用本装置时，将本装置现场组拼而后现场浇筑施工。

一种防撞防冲刷方法，采用以上所述的防腐蚀抗冲刷装置，包括以下步骤：

根据受保护结构体3的形状类型确定防腐蚀抗冲刷装置的形状和尺寸，采用无机纤维树脂复合材料制作主体模块1和封底模块2；

制作完成后，依次安装封底模块2和主体模块1，在主体模块1与受保护结构体3之间浇筑无机纤维混凝土形成无机纤维混凝土层4。

为加强该装置承受力与稳定性在回填砂砾中预埋导轨架，导轨架插入河床中进行固定。

本实施例中，主体模块1和封底模块2采用无机纤维复合材料模压热固化工艺制作而成。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。