[实用新型]一种混凝土沉箱外包覆耐蚀金属材料的结构

说明书

技术领域

本实用新型属于海洋环境中混凝土的防护技术领域，涉及一种混凝土沉箱外包覆耐 蚀金属材料的结构。

背景技术

近年来，国家对海洋经济发展的扶持，不仅将促进我国海洋技术从近浅海向深远海 的战略性转移，也必将进一步促进各领域对海洋资源的利用水平和相关关键性技术的发 展。在开发海洋及海岸工程技术方面，《国家“十二五”海洋科学和技术发展规划纲要》 指出，要重点发展离岸深水港海工结构物建设技术、海底隧道工程技术研究与示范、海 上构筑物建造技术、海洋新材料及防腐蚀技术等。

重力式沉箱结构型式是我国沿海构筑物中分布较广、使用较多的一种结构型式，广 泛应用于我国沿海的港口工程建设中。其优点是整体性好、结构坚固耐久、用钢量少、 造价较低、适应性强、施工较为简单。随着水运事业的发展、深水泊位建造日趋增多， 以钢筋混凝土为基材的预制沉箱逐渐向大尺寸、低重量、多功能化发展，应用也愈发广 泛。钢筋混凝土材料是海港工程构筑物的主要组成部分，几乎在港口码头、跨海大桥、 潮汐电厂和海底隧道等所有近海工程中均有广泛使用。但在复杂苛刻的海洋环境中，由 于钢筋锈蚀所产生的体积膨胀，将超过其原体积的2～7倍，产生的膨胀应力最高可达 60MPa，从而导致混凝土发生顺筋胀裂。海洋环境下混凝土结构往往不到10年就会出现 顺筋锈胀开裂、剥落，尤以浪溅区和潮差区更甚，严重威胁混凝土结构物的安全性。因 钢筋腐蚀所导致的混凝土构筑物耐久性降低已成为影响海洋工程安全运行和服役寿命的 主要因素，也是影响重力式钢筋混凝土沉箱结构耐久性的主要因素之一。

延缓混凝土钢筋锈蚀是保证混凝土结构耐久性的重点。海洋工程中用于防治混凝土 中钢筋锈蚀的常用方法主要有以下几种：(1)采用高性能优质密实混凝土、(2)在混 凝土表面涂刷防腐涂料、(3)在混凝土中参加钢筋阻锈剂、(4)在施工前对钢筋进行 涂/镀层保护(如环氧涂层钢筋、镀锌钢筋等)、(5)对混凝土中的钢筋进行阴极保护、 (6)选用不锈钢钢筋或纤维塑料筋等耐腐蚀材料替代普通钢筋。

对于重力式混凝土沉箱结构，特别是对于苛刻腐蚀海洋环境下的离岸式或远海地区 的沉箱结构，要求钢筋混凝土结构应具有高耐久性且在设计寿命内应尽量免维护或少维 护。然而由于重力式沉箱的结构特点和重量要求，目前常用的腐蚀防护措施主要采用高 性能优质密实混凝土、表面涂刷防腐涂料或选用环氧涂层钢筋替代普通钢筋，但由于上 述方法各自的局限性难以满足钢筋混凝土结构高耐久性的要求，迫切需要更为先进、长 效的防护技术来对以沉箱结构型式服役的钢筋混凝土结构进行更为有效的防护。

基于此，本实用新型针对苛刻海洋环境下轻质混凝土沉箱结构的防腐实用新型了一 种在其外表面包覆一层耐蚀金属材料的方法，包括耐蚀金属材料选择、设计耐蚀金属板 的规格和安装位置、现场安装方法及注意事项等，为实现大面积沉箱钢筋混凝土结构外 表面包覆耐蚀材料提供了一套简单可行的方法，尤其适用于对浪溅区和潮差区的保护。 本实用新型提出的包覆方法在混凝土浇筑前与模板预制同步进行，无需后期破坏混凝土 结构，与混凝土沉箱的施工工艺紧密结合。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的不足，实用新型了一种混凝土沉箱外 包覆耐蚀金属材料的结构，与其他外覆防腐结构相比，本实用新型不需对已成型的混凝 土结构进行打孔，避免了外包覆过程对混凝土结构的破坏。

为了实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种混凝土沉箱外包覆耐蚀金属材料的结构，包括耐蚀金属板(1)、外侧模板(2)、 螺柱(3)、螺母(4)以及混凝土沉箱(5)，耐蚀金属板包覆在混凝土沉箱的外壁，耐 蚀金属板的内壁所组成的形状与混凝土沉箱外轮廓相同，所述螺柱依次贯穿耐蚀金属板 和外侧模板，且螺柱的两端分别露出耐蚀金属板和外侧模板，所述螺母旋入螺柱的两端 使耐蚀金属板和外侧模板紧密贴合，且耐蚀金属板内侧露出的螺柱以及耐蚀金属板内侧 的螺母被浇筑进混凝土沉箱中。

在上述方案中，耐蚀金属板和外侧模板上设置有数量相同、大小相同、位置相对应 的孔，用以穿入螺柱。

在上述方案中，所述螺柱、螺母、耐蚀金属板三者的材质相同。

本实用新型与其他混凝土沉箱防腐结构相比具有以下优势：

1、针对轻质沉箱混凝土结构，本实用新型具有简便可行的安装工艺，可适用于大面 积混凝土平面的表面包覆；