[实用新型]一种内壁钢板与超高性能混凝土组合的浮箱

说明书

一种内壁钢板与超高性能混凝土组合的浮箱，包括内壁钢板、外层UHPC超高性能钢筋混凝土板、纵向隔板和环向横隔板。其中，浮箱外轮廓为长方体，内部通过纵向隔板和环向横隔板分割为多个舱室，舱室内充满干燥气体。内壁钢板与外层UHPC超高性能钢筋混凝土板通过栓钉连接件进行有效连接。纵向隔板为钢壳轻质混凝土组合结构或带肋钢板结构，环向横隔板为钢板结构。纵向隔板、环向横隔板与内壁钢板通过焊接连接，内壁钢板作为浮箱外层UHPC超高性能钢筋混凝土板浇筑的内模板，外层UHPC超高性能钢筋混凝土板采用上下分层、纵向跳仓浇筑的施工方法。本实用新型提供了一种轻型、高强、耐久的新型浮箱，可用于浮桥结构及其它特殊要求的渡河结构。

技术领域

本实用新型属于桥梁工程技术领域，尤其涉及一种内壁钢板与超高性能混凝土组合的浮箱。

背景技术

随着人类经济活动的迅猛发展，岛屿及近海与近岸的利用越来越受到人们的关注。浮桥作为交通运输线上的特殊桥梁，以浮桥跨越江河是出于经济性或军事方面的特殊需要而修建的。

目前，世界上最长的浮桥为2016年开通的华盛顿湖SR520浮桥，水深约70m，总长2350m，宽约39.6m，双向6车道+2个人行道，设计使用寿命75年，共使用33个巨大的空气箱。其它比较有代表性的浮桥为挪威于1992年架设的Bergsoyfjord浮桥，水深320m，总长931m，水平弯曲曲率半径为1300m，共使用7个混凝土浮箱基础，上部梁采用钢管桁架结构。菲律宾国内岛屿众多，规划了多个跨海大桥项目，拟将北部的吕宋群岛、中部的ISAYAS群岛、南部的棉兰老群岛通过桥梁联系起来，由于菲律宾海域最大水深达500m，浮桥是唯一经济可行的方案。目前，我国的民用浮桥主要应用于跨河(湖)，其中以跨越黄河浮桥最多。黄河浮桥中，能通行重型车辆的浮桥以双体承压舟为主，该类型典型的方案为黄河吴王浮桥，浮桥长600米，双向行车，最大载重量120吨。国内浮桥方案相对比较单一，对于有大型船舶通航要求的浮桥，尚无相关浮桥设计。根据相关研究，建造浮桥的成本约为建造固定桥梁、隧道或地道成本的50％。因此，浮桥在未来深水海域桥梁建设中具有广阔的发展空间。

从目前国内外浮桥建设情况来看，浮桥长度均在2500m以内，多数为内海及河(湖)浮桥，尚无长距离外海浮桥的建设先例。外海浮桥建设与跨河(湖)相比，存在更多技术问题，如抵御台风、海啸等问题，以及如何解决超长浮桥的刚度问题等，并且现有安装在海上的浮箱结构通常采用普通钢筋混凝土材料，而这些浮箱经过长期与海水接触，会造成环境污染，例如由于盐析导致的钢筋锈蚀和混凝土腐蚀等问题。

因此，亟需研究强度高、刚度大、防水性和耐久性好的新型浮箱结构。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

为克服现有混凝土浮箱强度低、刚度小、防水性和耐久性差、重量大等缺点，本实用新型提供了一种内壁钢板与超高性能混凝土组合的浮箱，使其兼具优异的受力性能、耐久性、经济性，并具有良好的环保性能。

(二)技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供了一种内壁钢板与超高性能混凝土组合的浮箱，包括箱体四周的内壁钢板、所述内壁钢板外侧的外层UHPC超高性能钢筋混凝土板、一个或多个纵向隔板和多个环向横隔板，其中所述纵向隔板与箱体顶部和底部的内壁钢板垂直并固定连接，将箱体分成若干单元，每个单元内固定有一个或多个环向横隔板，所述环向横隔板与纵向隔板垂直，将箱体内部分为多个舱室。

优选地，所述内壁钢板为耐腐蚀钢板，其内表面设置“U”型、“T”型或“I”型的加劲肋，其外表面通过连接件与外层UHPC超高性能钢筋混凝土板进行连接。

优选地，所述内壁钢板的厚度为8mm～16mm，所述连接件的直径为13mm～22mm，高度为40mm～120mm。