基于交錯預應力張拉技術的裝配式混凝土浮筒及制作方法技術

本發明專利技術公開了一種基于交錯預應力張拉技術的裝配式混凝土浮筒，包括：N個混凝土單元，N個混凝土單元在周向相互連接在一起；M條預應力鋼束，M條預應力鋼束于高度方向間隔均勻地分行布置在N個混凝土單元中，且其中任一條預應力鋼束布置在N個混凝土單元中的n個連續的混凝土單元的內部，并用于將n個連續的混凝土單元進行周向張拉，每個混凝土單元與相鄰的n

【技術實現步驟摘要】
基于交錯預應力張拉技術的裝配式混凝土浮筒及制作方法


[0001]本專利技術涉及屬于土木與海洋工程結構
，尤其涉及一種基于多級多點交錯預應力張拉技術的裝配式混凝土浮筒結構接及制作方法。

技術介紹

[0002]裝配式結構是實現土木工程工業化的有力途徑，裝配式結構具有構件質量高、人工成本低和施工周期短的優點。裝配式結構常用鋼結構和混凝土結構體系較多。混凝土結構技術成熟，連接相鄰模塊的節點常用后澆混凝土濕連接，濕連接通過鋼筋搭接和少量的現澆混凝土實現連接，而干式連接則不使用現澆混凝土，多數通過螺栓、焊接等進行連接。混凝土浮筒結構是海洋工程新型結構體系，其最理想的生產工藝流程是采用裝配式建造方式。
[0003]目前，浮筒結構常用于海上發電裝置或海上活動平臺，容易受到波浪運動造成疲勞破壞或海洋環境腐蝕破壞。海上漂浮平臺常規是采用純鋼結構，而鋼結構具有易腐蝕、施工工藝要求高和后期維護難等缺點。惡劣的海洋環境對裝置的鋼材力學性能和防腐性能均提出了高要求，直接提高了工程造價。另一方面，對于浮式風機為純鋼結構體系時，設計的使用年限通常為20年。而國外目前設計使用的鋼筋混凝土浮式平臺，設計使用年限已超過50年，充分展示了鋼筋混凝土材料的高耐久性。混凝土浮筒結構濕式連接現場需要大量的濕作業和存在節點區鋼筋碰撞問題，安裝效率依然不夠高。如果使用節點干式連接的預應力裝配框架，能夠更好地發揮預制混凝土工廠化生產和現場安裝效率，且后張預應力技術連接能夠提供良好的結構恢復性能，自恢復設計創新空間大，便于海洋工程結構災后的快速修復。/>[0004]鑒于此，亟待提出一種拼裝快速、標準化施工、經濟高耐久、防水防滲性能優異的基于交錯預應力張拉技術的裝配式混凝土浮筒及制作方法。

技術實現思路

[0005]本專利技術的目的是提供一種基于交錯預應力張拉技術的裝配式混凝土浮筒及制作方法。
[0006]為了實現上述目的，本專利技術提供的技術方案為：
[0007]第一方面，提供一種基于交錯預應力張拉技術的裝配式混凝土浮筒，包括：一種基于交錯預應力張拉技術的裝配式混凝土浮筒，包括：
[0008]N個混凝土單元，N個所述混凝土單元在周向相互連接在一起；
[0009]M條預應力鋼束，M條所述預應力鋼束于高度方向間隔均勻地分行布置在N個所述混凝土單元中，且其中任一條所述預應力鋼束布置在N個所述混凝土單元中的n個連續的所述混凝土單元的內部，并用于將所述n個連續的所述混凝土單元進行周向張拉，每個所述混凝土單元與相鄰的n
?
1個連續的所述混凝土單元組成一個混凝土單元組，N個所述混凝土單元劃分成多個混凝土單元組，且多個所述混凝土單元組均被所述預應力鋼束周向張拉形成
混凝土浮筒殼體，其中n、N和M均為自然數，且n≤N。
[0010]貫穿每個所述混凝土單元的內部及兩端面沿高度方向間隔均勻地分行布置有周向設置的M層波紋管道孔，所述M條預應力鋼束一一對應地穿設于所述M層波紋管道孔內。
[0011]每個所述混凝土單元相對的連接處設有止水槽，所述止水槽處設置止水材料。
[0012]當N＝6時，n＝4，所述混凝土浮筒殼體為通過6個所述混凝土單元連接形成的六邊形混凝土浮筒殼體，6個所述混凝土單元分別為第一混凝土單元、第二混凝土單元、第三混凝土單元、第四混凝土單元、第五混凝土單元、第六混凝土單元，M條所述預應力鋼束于高度方向間隔均勻地分行布置在所述6個混凝土單元中的任意連續4個所述混凝土單元的內部，并用于將所述任意連續4個所述混凝土單元進行周向張拉。
[0013]M條預應力鋼束中的奇數層鋼束布置在所述第一混凝土單元、第二混凝土單元、第三混凝土單元及第四混凝土單元的內部，并將所述第一混凝土單元、第二混凝土單元、第三混凝土單元、第四混凝土單元進行周向張拉；
[0014]M條預應力鋼束中的偶數層鋼束布置在所述第四混凝土單元、第五混凝土單元、第六混凝土單元及第一混凝土單元的內部，并將所述第四混凝土單元、第五混凝土單元、第六混凝土單元及第一混凝土單元進行周向張拉。
[0015]相鄰兩個所述混凝土單元的相互連接處，所述波紋管道孔的接口設置鈍角倒角的結構。
[0016]所述預應力鋼束的兩端還連接有錨固頭，所述錨固頭與所述波紋管道孔相對的一端設置成圓臺結構，并通過所述圓臺結構錨固在所述波紋管道孔的外側。
[0017]所述波紋管道孔內套設有波紋管，且所述預應力鋼束套設于所述波紋管內。
[0018]還包括墩頭結構，所述墩頭結構呈L形，且一邊設于所述混凝土單元的內側面處，另一邊設于所述混凝土單元的端面處，且讓所述波紋管道孔穿過。
[0019]第二方面，本專利技術提供一種基于交錯預應力張拉技術的裝配式混凝土浮筒的制作方法，包括如下步驟：
[0020]步驟1、在工廠預制N個混凝土單元，貫穿所述混凝土單元的內部及兩端面沿高度方向均勻地分行開設有周向設置的M層波紋管道孔，所述混凝土單元的內壁于相鄰兩個所述混凝土單元的連接處還設有墩頭結構；
[0021]步驟2、提供M條預應力鋼束；
[0022]步驟3、將M條所述預應力鋼束于高度方向間隔均勻地分行布置在N個所述混凝土單元中，將其中任一條所述預應力鋼束布置在N個所述混凝土單元中的n個連續的所述混凝土單元的內部，通過所述預應力鋼束將所述n個連續的所述混凝土單元進行周向張拉；其中，每個所述混凝土單元與相鄰的n
?
1個連續的所述混凝土單元組成一個混凝土單元組，N個所述混凝土單元劃分成多個混凝土單元組，且多個所述混凝土單元組均被所述預應力鋼束周向張拉形成混凝土浮筒殼體，其中n、N和M均為自然數，且n≤N。
[0023]本專利技術的有益效果：
[0024]1、本專利技術通過預應力鋼束沿高度和環向的交替連接進行板件間節點連接，形成連續穩定的空間承重體系，大大提高了裝配式結構的整體性與安全性；
[0025]2、本專利技術采用預應力拼接技術質量牢靠，銜接強度高，施工便捷，可實現現場的全干作業。此外采用后張法無粘結預應力拼裝方法，板件損傷后可以對受損單元進行快速更
換，且拼接方式簡單、連接方式可靠，對中調整可控，解決了現澆節點無法調整的問題；
[0026]3、結構承重構件全部為預制件，混凝土板件預先在工廠中完成，可大大節約人工物力、減少現場施工作業，顯著提高施工效率，可以根據實際施工需求在板件內預留預應力鋼束或波紋管道孔。
[0027]通過以下的描述并結合附圖，本專利技術將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本專利技術的實施例。
附圖說明
[0028]圖1所示為基于交錯預應力張拉技術的裝配式混凝土浮筒的一個實施例的示意圖。
[0029]圖2所示為如圖1所示的基于交錯預應力張拉技術的裝配式混凝土浮筒豎向連接的示意圖。
[0030]圖3所示為如圖1所示的基于交錯預應力張拉技術的裝配式混凝土浮筒周向的示意圖。
[0031]圖4所示為如圖1所示的基于交錯預應力張拉技術的裝配式混凝土浮筒節本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種基于交錯預應力張拉技術的裝配式混凝土浮筒，其特征在于，包括：N個混凝土單元，N個所述混凝土單元在周向相互連接在一起；M條預應力鋼束，M條所述預應力鋼束于高度方向間隔均勻地分行布置在N個所述混凝土單元中，且其中任一條所述預應力鋼束布置在N個所述混凝土單元中的n個連續的所述混凝土單元的內部，并用于將所述n個連續的所述混凝土單元進行周向張拉，每個所述混凝土單元與相鄰的n
?
1個連續的所述混凝土單元組成一個混凝土單元組，N個所述混凝土單元劃分成多個混凝土單元組，且多個所述混凝土單元組均被所述預應力鋼束周向張拉形成混凝土浮筒殼體，其中n、N和M均為自然數，且n≤N。2.如權利要求1所述的基于交錯預應力張拉技術的裝配式混凝土浮筒，其特征在于，貫穿每個所述混凝土單元的內部及兩端面沿高度方向間隔均勻地分行布置有周向設置的M層波紋管道孔，且所述M條預應力鋼束一一對應地穿設于所述M層波紋管道孔內。3.如權利要求1所述的基于交錯預應力張拉技術的裝配式混凝土浮筒，其特征在于，每個所述混凝土單元相對的連接處設有止水槽，所述止水槽處設置止水材料。4.如權利要求1所述的基于交錯預應力張拉技術的裝配式混凝土浮筒，其特征在于，當N＝6時，n＝4，所述混凝土浮筒殼體為通過6個所述混凝土單元連接形成的六邊形混凝土浮筒殼體，6個所述混凝土單元分別為第一混凝土單元、第二混凝土單元、第三混凝土單元、第四混凝土單元、第五混凝土單元、第六混凝土單元，M條所述預應力鋼束于高度方向間隔均勻地分行布置在所述6個混凝土單元中的任意連續4個所述混凝土單元的內部，并用于將所述任意連續4個所述混凝土單元進行周向張拉。5.如權利要求4所述的基于交錯預應力張拉技術的裝配式混凝土浮筒，其特征在于，M條預應力鋼束中的奇數層鋼束布置在所述第一混凝土單元、第二混凝土單元、第三混凝土單元及第四混凝土單元的內部，并將所述第一混凝土單元、第二混凝土單元、第三混凝土單元、第四混凝土單元進行周向張拉；M條預應力鋼束中的偶數層鋼...

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃振宇，鄧偉雄，金宇，吳宇飛，
申請(專利權)人：深圳大學，
類型：發明
國別省市：