專利名稱：甲板的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種甲板(deck plate)，尤其涉及一種有效使用材料以提高結構性能的甲板。
背景技術：
甲板是安裝在通過明挖(open-cut)挖掘形成的洞上或安裝在表面結構上并用作車輛或行人可以從上面通過的地板的結構。圖1是圖示安裝在梁1上的傳統甲板2的透視圖。參照圖1，為了在某一空間安裝甲板2，構造了用于支撐甲板2的梁1，然后再將甲板2安裝在梁1上。如上所述，甲板1被安裝以覆蓋通過挖掘等形成的洞，使車輛或行人能從上面通過。
圖2是傳統甲板的透視圖。圖3是圖示圖2中的傳統甲板的底部的透視圖。參照圖2，傳統甲板包括上板11，側板12，肋板13以及底板14。
通過平行布置多個(例如6個)C型槽板并把它們焊接起來制造上板11。為保證質量，焊接過程十分費力，并且具有焊接部分由于承受重復載荷而容易疲勞的缺點。由于車輛持續經過傳統甲板，沖擊載荷反復作用到傳統甲板的頂面。如果焊接部分被重復沖擊載荷損壞，傳統甲板的結構性能就會降低，因而增加了相關安全事故發生的風險。
傳統甲板的頂面是波紋狀的(未示出)，以便增加摩擦系數和減少滑動風險。雨雪天車輛或行人還是可能會在傳統甲板上滑動。而且車輛經過波紋狀頂面時產生的噪音可能使車主感到不適和不安。
傳統甲板一般由鋼制成，由于車輛從傳統甲板上面經過時會產生力矩，傳統甲板的上面部分受到壓縮，下面部分受到拉伸。由于鋼材料要同時承受壓縮力和拉伸力，傳統甲板在結構上效率較低。
此外，傳統甲板的所有結構部件都由相對昂貴的鋼制成，所以傳統甲板在經濟上效率較低。
發明內容
本發明提供一種甲板，所述甲板能夠通過改進斷面設計效率降低成本，并能夠通過使焊接部分最小化增強抗擊重復載荷的能力。
根據本發明的一個方面，提供一種甲板，所述甲板包括下框架，所述下框架包括具有矩形形狀的第一底板，在與第一底板垂直的方同上從第一底板的長邊向上延伸的一對第一側面，在與第一側板垂直的方向上從對第一側板延伸、并設置在第一底板上方的一對第一頂板；上框架，所述上框架固定安裝在下框架上，并且包括具有矩形形狀的第二底板，在與第二底板垂直的方向上從第二底板的長邊向上延伸的一對第二側板，在與第二側板垂直的方向上從一對第二側板延伸、并位于第二底板上方的一對第二頂板，和在與第二底板垂直的方向上從第二底板的短邊延伸的一對止動板；和混凝土，所述混凝土填充在由上框架形成的內部空間內。
上框架的第一底板、第一側板、和第一頂板可通過彎曲單個板形成，下框架的第二底板、第二側板、和第二頂板可通過彎曲單個板形成。
所述甲板可以進一步包括設置在上框架上的抗剪連接件，以抵抗上框架與混凝土之間的剪切力，并易于實現復合結構。
所述甲板可以進一步包括設置在上框架上的加強鋼筋(steel bar)，以防止混凝土由于熱縮而破裂。
所述甲板可以進一步包括設置在下框架上的肋板，這些肋板在第一底板的寬度方向上并與第一底板垂直。
所述甲板可以進一步包括設置在上框架上便于搬運的吊耳，具中吊耳中每一個包括正方形槽，所述方形槽具有與第二側板中每一個的高度相同的長度，以及從方形槽的一面向相對面延伸的桿，其中所述方形槽以力形槽的中心軸線與上框架的第二底板垂直的方式焊接到上框架的第二底板的四個角上。
通過參照附圖詳細描述本發明的示范性實施例，本發明的以上和其它特征和優點將變得更加明顯。附圖如下圖1是圖示安裝在梁(girder)上的傳統甲板的透視圖；圖2是傳統甲板的透視圖；圖3是圖示圖2所示甲板的底部的透視圖；圖4是根據本發明實施例的甲板的透視圖；圖5是圖4所示甲板的上框架的透視圖；圖6是圖4所示甲板的下框架的透視圖；圖7是圖4所示甲板的側視圖；和圖8是解釋圖4所示甲板搬運方法的透視圖。
具體實施例方式
現在參照附圖更全面地描述本發明，其中給出了本發明的示范性實施例。
圖4是根據本發明實施例的甲板透視圖。圖5是圖4中的甲板的上框架的透視圖。圖6是圖4中的甲板的下框架的透視圖。圖7是圖4中的甲板的側視圖。
甲板包括下框架20、上框架30、和混凝土40。
下框架20包括第一底板21、第一側板22、第一頂板23、以及肋板25。
第一底板21為鋼制矩形板。本實施例的第一底板21的尺寸為750mm寬，1990mm長，和5mm厚。然而，第一底板21的尺寸并不限于此，且可根據國家標準改變。
參照圖6，第一側板22為一對鋼制板，所述第一側板22在與第一底板21垂直的方向上從第一底板21的一對長邊向上延伸。
第一頂板23在與第一側表面22垂直的方向上從所述一對第一側板22延伸，并設置在第一底板21的上方。
下框架20的第一底板21、第一側板22、和第一頂板23通過將單個板彎曲成將“C”旋轉90度后獲得的形狀而形成。此彎曲處理導致焊接部分的最小化。同時因為彎曲處理比焊接處理容易得多，所以可以降低制造時間和成本。
肋板25在第一底板21的寬度方向上形成，并與第一底板21垂直。如圖6所示，肋板25可以是矩形板，所述矩形板中的每一個切去四個角以避免應力在角部集中。肋板25特別保護下框架20使下框架20免于由甲板上的扭轉載荷所致的過度變形，因而提高了甲板的安全性。
上框架30包括第二二底板31、第二側板32、第二頂板33、止動板34，抗剪連接件35、加強鋼筋36、以及吊耳37。上框架30固定安裝在下框架20上。上框架30和下框架20可被焊接、螺栓連接或其它方式固定。本實施例中，上框架30和下框架20通過焊接、而沒有通過螺栓和螺母固定。
與第一底板21一樣，第二底板31為鋼制矩形板，并具有與第一底板21相同的尺寸。
參照圖5，第二側板32為一對鋼制板，所述第二側板32在與第二底板31垂直的方向上從第二底板31的一對長邊向上延伸。
第二頂板33在與第二側板32垂直的方向上從一對第二側板32延伸，并設置在第二底板31的上方。
和下框架20一樣，上框架30的第二底板31、第二側板32、和第二頂板33通過將單個板彎曲成將“C”旋轉90度后獲得的形狀而形成。此彎曲處理具有與參照下框架20所述的處理相同的優點，因而這里不對其作詳細解釋。
止動板34由鋼制成，并在與第二底板32垂直的方向上從第二底板31的一對短邊延伸。本實施例中，如圖5中所示，止動板34中的每一個通過將“凸”形板的上矩形部分彎曲90度、并將被彎曲板的底部和側邊焊接到第二底板31和第二側板32上而形成。
上框架30通過將單個板彎曲以形成第二底板31、第二側板32、和第二頂板33，并將止動板34焊接到第二底板31和第二側板32上而形成。
抗剪連接件35將混凝土40牢固連接到上框架30以實現復合結構。如果沒有抗剪連接件35，混凝土40和鋼制上框架30就不會連接在一起，就不能實現復合的混凝土一鋼結構。在此情況下，已固化的混凝土40可能熱縮到小于它的鑄造尺寸的尺寸，這樣混凝土40將與上框架30分離。抗剪連接件35用于防止這種分離。根據本實施例的抗剪連接件35為多個變形的鋼筋。如圖5所示，變形的鋼筋35在第二底板31的寬度方向上沿著第二底板31長度布置，然后固定焊接到第二底板31上。
如圖5所示，加強鋼筋36由相互交叉的鋼絲網構成。加強鋼筋36防止混凝土40由于熱縮而破裂。
吊耳37用于便利地搬運甲板。吊耳37中的每一個包括方形槽371和桿372。本實施例中，四個吊耳37放置在第二底板31的四個角。
方形槽371以其中心軸線與第二二底板31垂直的方式焊接到第二底板31上。槽371具有與第二側板32中的每一個的高度相同的長度。桿372固定地從方形槽371的一個表面延伸到相對表面。吊耳37不與第二底板31的縱向方向平行。相反地，安裝在四個角的所有吊耳37都略微傾斜以指向第二底板31的中心。
本實施例的甲板包括“L”形的止動件50和沖擊吸收板51，所述止動件50用于限制安裝在梁上的甲板的縱向移動，所述沖擊吸收板51用于吸收由車輛載荷引起的沖擊。
現在將詳細說明本實施例的操作過程和技術效果。
如上所述，甲板是用在挖掘工程中并主要用于支撐車輛載荷的臨時設施。
經車輪傳遞給甲板的車輛載荷為動態載荷。因為車輛連續從甲板經過，所以會施加重復載荷。
由于車輛載荷，甲板的上部受到壓縮，且甲板的下部則被向上拉伸。但根據本實施例，因為甲板的上框架30由抗壓縮能力強的混凝土制成，甲板的下框架20由抗拉伸能力強的鋼制成，因此甲板的斷面設計有效。
如上所述，因為焊接部分承受重復載荷的能力弱，焊接部分可能被重復載荷損壞。但本實施例中，因為焊接部件已經降到最少，因此甲板承受重復載荷的能力強。本實施例的焊接部件限于上框架30與下框架20之間的接頭，上框架30與止動板34之間的接頭，以及下框架20與肋板25之間的接頭，并且這些焊接部件并非受重復載荷直接變形的部分。因此，本實施例的甲板承受重復載荷的能力很強。本發明申請人已請韓國機械和材料學院(Korean Institute of Machinery&Materials)測試過根據本實施例的甲板原型的抵抗力，結果發現即使13.5噸的載荷以每秒4次的速率作用2百萬次，甲板原型也沒有破裂。
本實施例的甲板搬運便利和安全，這里將作解釋。圖8是解釋搬運圖4所示甲板的方法的透視圖。
傳統甲板的搬運通過在頂板1(見圖2)的四個角成形四個孔，再將連接繩子的鉤子插入到孔中，然后用起重機吊起繩子。然而，傳統甲板的問題是鉤子并不能確保穿過孔，因而分離隨時可能發生。因此，運輸過程中存在鉤子可能與孔分開的危險，這導致傳統甲板的掉落事故。然而本實施例的甲板在上框架30的四角設置有吊耳37，且吊耳37包括方形槽371和固定到方形槽371上的桿372。如圖8所示，因為鉤子固定到桿372上，甲板能被更穩定和更安全地搬運。如圖4和圖8所示，吊耳37不與上框架30平行，而傾斜成指向上框架30的第二底板31的中心。因此，當鉤子固定到吊耳37內且與鉤子連接的繩子向上系成一束后搬運甲板時，鉤子與吊耳37之間的干擾可以被降到最小。
如上所述，甲板可以通過提高斷面設計的效率降低成本，并能夠通過使焊接部分最小化使得對抗重復載荷的能力增強。
雖然已經參照本發明的示范性實施例詳細示出和描述了本發明，但本領域技術人員應當理解的是在不偏離由權利要求限定的本發明的精神和保護范圍的情況下，可以對本發明做出各種形式和細節上的改變。
權利要求
1.一種甲板，包括下框架，所述下框架包括具有矩形形狀的第一底板，一對第一側表面，所述一對第一側表面在與第一底板垂直的方向上從第一底板的長邊向上延伸，和一對第一頂板，所述一對第一頂板在與第一側板垂直的方向上從一對第一側板延伸，并位于第一底板上方；上框架，所述上框架固定安裝在下框架上，并包括具有矩形形狀的第二底板，一對第二側板，所述一對第二側板在與第二底板垂直的方向上從第二底板的長邊向上延伸，一對第二頂板，所述一對第二頂板在與第二側板垂直的方向上從一對第二側板延伸，并位于第二底板上方；一對止動板，所述一對止動板在與第二底板垂直的方向上從第二底板的短邊延伸；以及填充在由上框架形成的內部空間內的混凝土。
2.根據權利要求1所述的甲板，其中所述上框架的第一底板、第一側板、和第一頂板通過彎曲單個板形成，所述下框架的第二底板、第二側板、和第二頂板通過彎曲單個板形成。
3.根據權利要求1所述的甲板，進一步包括設置在上框架上的抗剪連接件，以抵抗上框架與混凝土之間的剪切力，并易于實現復合結構。
4.根據權利要求1所述的甲板，進一步包括設置在上框架上的加強鋼筋，以防止混凝土由于熱縮而破裂。
5.根據權利要求1所述的甲板，進一步包括在第一底板的寬度方向上設置在下框架上并與第一底板垂直的肋板。
6.根據權利要求1所述的甲板，進一步包括設置在上框架上便于搬運的吊耳，其中所述吊耳中的每一個包括方形槽，所述方形槽具有與第二側板中的每一個的高度相同的長度，以及從方形槽的一個表面向方形槽的相對表面延伸的桿，其中所述方形槽以使方形槽的中心軸線與上框架的第二底板垂直的方式焊接到上框架的第二底板的四個角上。
全文摘要
本發明提供一種形成覆蓋表面的甲板。該甲板包括下框架，其包括具有矩形形狀的第一底板，在與第一底板垂直的方向上從第一底板的長邊向上延伸的一對第一側表面，以及在與第一側板垂直的方向上從一對第一側板延伸并位于第一底板上方的一對第一頂板；上框架，其固定安裝在下框架上，并包括具有矩形形狀的第二底板，在與第二底板垂直的方向上從第二底板的長邊向上延伸的一對第二側板，在與第二側板垂直的方向上從一對第二側板延伸并位于第二底板上方的一對第二頂板，和在與第二底板垂直的方向上從第二底板的短邊延伸的一對止動板；以及填充在由上框架形成的內部空間內的混凝土。混凝土承受壓縮力，且下框架承受拉伸力，從而改善結構性能。
文檔編號E01C9/00GK101016722SQ20061006393
公開日2007年8月15日 申請日期2006年10月31日 優先權日2006年8月9日
發明者金鎮八, 權大哲 申請人:金鎮八, 權大哲