專利名稱：纖維增強聚合物基復合材料拼裝地板的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種拼裝地板，尤其涉及一種由纖維增強聚合物基復合材料制成的地板單元及 由該地板單元通過其它材質(zhì)制備的固定件拼裝而成的地板。
背景技術：
目前集裝箱、車輛及輪船等地板主要有膠合板、實木集成地板和鋼制地板，且以木質(zhì)膠合板為主。常規(guī)的集裝箱、車輛及輪船地板均存在以下幾個方面的現(xiàn)實問題或障礙。一、環(huán)保問題體現(xiàn)在兩個方面第一、現(xiàn)行的集裝箱、車輛及輪船等地板主要為木質(zhì)地板，眾所周知,硬木主要來自于熱帶雨林,其大面積消失對環(huán)境的影響愈加明顯,而且資源的匱乏與需求量大的矛盾越來越大。第二、生產(chǎn)木質(zhì)地板需要鍋爐提供能源，鍋爐的VOC排放是重要的污染源，各個國家正在大力控制。二、節(jié)能障礙運輸上，傳統(tǒng)木質(zhì)集裝箱、車輛及輪船等地板的密度在800KG/立方左右，導致集裝箱、車輛及輪船整體重量加大，不論是車輛運輸還是海輪運輸均浪費能源，集裝箱、車輛及輪船等地板輕量化方向是大勢所趨。生產(chǎn)能耗上，常規(guī)木質(zhì)地板生產(chǎn)能耗成本較高。三、制造工序繁瑣傳統(tǒng)木質(zhì)膠合板是由幾層至幾十層不等的木質(zhì)單板按照相應的組坯結(jié)構(gòu)，經(jīng)熱壓機熱壓膠合而成，該產(chǎn)品需有數(shù)十道工序才能完成，工序較為繁瑣、生產(chǎn)效率低下，且人為因素較多，不利于產(chǎn)品穩(wěn)定性的提高；鋼制地板的生產(chǎn)較為簡單，但由于其不耐腐蝕、易變性、成本高等問題而逐步被淘汰。四、安裝方式的問題集裝箱、車輛及輪船等地板的固定方式一般為自攻絲螺釘緊固或焊接固定，以集裝箱用木質(zhì)地板為例，一個53英尺集裝箱需要1500顆左右的螺釘，安裝流程是用設備或人工將地板鋪設于底架，而后人工插釬定位、畫線并鉆孔、撒釘、緊固等多個工序，其勞動強度大，人員需求多，生產(chǎn)效率低。并且螺釘位置經(jīng)鉆孔后，螺釘孔破壞了纖維的連續(xù)性，將成為整個部件的最薄弱環(huán)節(jié)，這種初始缺陷和集裝箱、車輛及輪船等地板作為受力結(jié)構(gòu)件的使用環(huán)境對材料的抗疲勞性能影響非常顯著，因此，常規(guī)螺釘緊固方式是后期的維修費用增加的一個重要因素。五、使用成本的低廉化障礙常規(guī)集裝箱、車輛及輪船等地板的使用成本比較突出的是清箱費和維修成本。木質(zhì)地板每次使用后清洗費用一直較高，是行業(yè)內(nèi)的共識。維修成本高的一個主要原因是箱內(nèi)某個地方的地板被破壞了，往往是整塊地板被換掉，還要重新補焊原來的釘孔再打孔鎖釘。因此，尋求一種從生產(chǎn)到安裝均高度自動化、人性化的新型地板，并實現(xiàn)環(huán)境友好、資源節(jié)約、重量輕外觀又好、使用費更低的目標，已成為當前急需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，為解決上述現(xiàn)有技術存在的問題和不足，提供一種由纖維增強聚合物基復合材料制成的地板單元及由該地板單元通過其它材質(zhì)制備的固定件拼接而成的地板，該地板具有優(yōu)異的加工智能化、力學性能好、環(huán)保、輕量化和安裝便捷性能、并滿足使用習慣等特質(zhì)。為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明所采用的技術方案為一種纖維增強聚合物基復合材料拼裝地板，包括多塊由纖維增強聚合物基復合材料制成的地板單元及用于匹配拼接固定相鄰兩所述地板單元的板間固定件，所述地板單元包括沿其兩側(cè)的底部邊緣向外延伸出的翼板，所述板間固定件搭接安裝在相鄰兩地板單元的所述翼板上并通過螺釘與承載所述地板單元的基座固定連接。所述的纖維增強聚合物基復合材料拼裝地板，其中，所述板間固定件采用木質(zhì)材料、塑料或復合材料所制備，所述板間固定件上表面的高度略高于或等于所述地板單元上表面的高度。所述的纖維增強聚合物基復合材料拼裝地板，其中，所述地板單元包括面板以及由該面板底部向下延伸出的多個腹板，所述腹板包括位于該面板兩側(cè)的兩個側(cè)腹板及位于中間的中間腹板，所述側(cè)腹板包括由該面板兩側(cè)底部向下延伸出的豎直支撐及由該豎直支撐底部邊緣向外水平延伸出的所述翼板；所述板間固定件的結(jié)構(gòu)與所述地板單元兩側(cè)腹板的結(jié)構(gòu)相匹配，包括基部及位于所述基部兩側(cè)的兩翼，所述兩翼壓緊在其兩側(cè)的兩所述翼板上，所述基部的底部壓緊在所述基座上。所述的纖維增強聚合物基復合材料拼裝地板，其中，所述側(cè)腹板還包括所述豎直支撐底部邊緣向內(nèi)延伸出的肩部。所述的纖維增強聚合物基復合材料拼裝地板，其中，每塊所述板間固定件的中間位置沿其寬度方向設置有I 3排螺釘用于其與所述基座的固定。所述的纖維增強聚合物基復合材料拼裝地板，其中，所述中間腹板均包括豎直支撐及沿該豎直支撐底部邊緣向兩側(cè)延伸出的兩肩部；所述豎直支撐與所述兩肩部之間均形成I 5_的圓弧過渡；所述面板與所述中間腹板及兩所述側(cè)腹板之間均形成半徑為5 12mm的圓弧過渡。所述的纖維增強聚合物基復合材料拼裝地板，其中，所述相鄰兩腹板之間的間距為 30 100mm。所述的纖維增強聚合物基復合材料拼裝地板，其中，所述面板向下凹設有至少一個凹槽，所述凹槽的寬度為30 150mm，所述凹槽中填充有與該凹槽結(jié)構(gòu)相匹配的、截面呈倒角矩形的板上固定件。所述的纖維增強聚合物基復合材料拼裝地板，其中，每塊所述板上固定件的中間位置沿其寬度方向設置有I 2排螺釘用于其與所述面板的固定。所述的纖維增強聚合物基復合材料拼裝地板，其中，位于最外側(cè)的兩所述地板單元的外側(cè)的所述側(cè)腹板與所述基座之間通過邊部固定件固定連接；所述邊部固定件的結(jié)構(gòu)與所述側(cè)腹板的結(jié)構(gòu)相匹配，包括一基部及位于所述基部兩側(cè)的雙翼，所述邊部固定件的雙翼分別壓緊在其兩側(cè)的所述翼板與所述基座上，所述基部的底部壓緊在所述基座上。所述的纖維增強聚合物基復合材料拼裝地板，其中，所述相鄰兩腹板之間的空腔內(nèi)的端部位置均匹配設置有長度為30 400mm的填充件，所述填充件的寬度尺寸較相鄰所·述兩腹板之間空腔的寬度尺寸小O. I 2mm，所述填充件高度尺寸較相鄰所述兩腹板之間的空腔高度尺寸大O. 5 2_。
所述的纖維增強聚合物基復合材料拼裝地板，其中，所述填充件為實體填充件，其截面為倒“凸”字型，其兩側(cè)底部設置有圓弧倒角用于匹配各腹板的所述豎直支撐與所述肩部之間的圓弧過渡。所述的纖維增強聚合物基復合材料拼裝地板，其中，所述填充件根據(jù)制造工藝和材料屬性的不同設計為由數(shù)個空腔組成的空芯結(jié)構(gòu)。所述 的纖維增強聚合物基復合材料拼裝地板，其中，所述板間固定件、板上固定件、邊部固定件的長度方向為拼接或通條；所述板上固定件、邊部固定件及填充件均由木質(zhì)材料、塑料或復合材料所制備，所述木質(zhì)材料包括實木集成材復合板、木質(zhì)膠合板、竹木復合膠合板、定向結(jié)構(gòu)板與木質(zhì)/竹木單板的復合板。所述的纖維增強聚合物基復合材料拼裝地板，其中，所述木質(zhì)材料為木質(zhì)膠合板或竹木復合膠合板，其為23層的非對稱結(jié)構(gòu)板，其中3、5、7、9、11、13、15、17、19、21為木質(zhì)單板或竹制單板，1、2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、23為木質(zhì)單板，其從第1層至23層的組坯方式為縱紋板-橫紋板-縱紋板-縱紋板-縱紋板-縱紋板-橫紋板-縱紋板-縱紋板-橫紋板-縱紋板-縱紋板-橫紋板-縱紋板-縱紋板-橫紋板-橫紋板-縱紋板-縱紋板-橫紋板-橫紋板-縱紋板-縱紋板。所述的纖維增強聚合物基復合材料拼裝地板，其中，所述木質(zhì)材料為定向結(jié)構(gòu)板與木質(zhì)/竹單板的復合膠合板，其為12層的非對稱結(jié)構(gòu)板，其中3、5為定向結(jié)構(gòu)板，7、9為木質(zhì)單板或竹單板，1、2、4、6、8、10、11、12為木質(zhì)單板，其從第I層至12層的組坯方式為縱紋板-橫紋板-定向結(jié)構(gòu)板-橫紋板-定向結(jié)構(gòu)板-橫紋板-縱紋板-縱紋板-橫紋板_橫紋板_縱紋板_縱紋板。所述的纖維增強聚合物基復合材料拼裝地板，其中，所述纖維增強聚合物基復合材料為玻璃纖維復合材料或碳纖維復合材料或芳綸纖維復合材料或天然纖維復合材料。所述的纖維增強聚合物基復合材料拼裝地板，其中，所述地板單元的表面噴涂有厚度為O. 5-2. Omm的聚氨酯、聚氨酯(脲)或聚脲材料。所述板間固定件、板上固定件及邊部固定件的表面均噴涂有厚度為O. 5-2. Omm的聚氨酯、聚氨酯(脲)或聚脲材料，或噴漆或浸潰無紡布覆膜。所述的纖維增強聚合物基復合材料拼裝地板，其中，所述拼裝地板的厚度為10 65mm,整體密度為 200 kg/m3 800kg/m3。本發(fā)明的地板具有以下有益效果。一、環(huán)保特質(zhì)以不飽和聚酯樹脂、乙烯基樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯中的一種高分子材料為基體材料，以玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、其他天然纖維中的一種纖維材料為增強材料，實現(xiàn)了對傳統(tǒng)集裝箱、車輛及輪船等地板材料的大部分或全部替代，摒棄了以破壞環(huán)境為代價的熱帶雨林木材，且該拼裝地板是真正的環(huán)保產(chǎn)品，無VOC氣的揮發(fā)。二、重量輕本發(fā)明的拼裝地板將其組成單元設計為有多腹板支撐的多空腹結(jié)構(gòu)，在滿足其各項力學指標特別是提高產(chǎn)品的彈性模量和靜曲強度同時，還有效降低了產(chǎn)品重量，減少了原材料的消耗。并根據(jù)地板功用的不同，厚度設計從IOmm到65mm，空心密度從200 kg/m3到800kg/m3，較之傳統(tǒng)木質(zhì)地板的重量有20-60%的降低。三、綜合性能優(yōu)良該拼裝地板的抗彎強度、彈性模量、沖擊強度、拉伸強度等各項力學性能均遠高于常規(guī)木質(zhì)地板，且纖維增強聚合物基復合材料(FRP)的使用壽命一般都在20年左右，并且本發(fā)明的地板單元與固定件相結(jié)合的創(chuàng)新方式，目的是有效保護FRP地板的完整性，在固定件受損或達到使用壽命后也便于更換，有效降低了因更換整體地板而帶來的費用。另外該拼裝地板還具有優(yōu)異的防腐、耐磨、防滑和防潮等性能。四、安裝快捷本發(fā)明的拼裝地板只需要數(shù)塊通條長的地板單元和固定件即可完成安裝，安裝效率提高30%以上，同時該拼裝地板在長度方向上的通條性設計更加保證了其整體強度。該拼裝地板螺釘(螺釘)使用量僅為常規(guī)木質(zhì)地板的60%甚至更少，可以大幅減少螺釘打孔鎖釘?shù)牟僮魅藛T和時間，節(jié)約大量螺釘材料成本和人工費用，同時螺釘數(shù)量大幅減少也降低了螺釘孔在地板間產(chǎn)生的應力集中現(xiàn)象。五、可重復使用和可回收特性本發(fā)明的拼裝地板由于有較長的使用壽命和特殊的安裝方式，在箱體或車體等其他部件受損或報廢時，該拼裝地板只需再配備所需的固定件便可以實現(xiàn)重復使用，實現(xiàn)資源的節(jié)約和循環(huán)利用；同時該拼裝地板完成使用生命周期后，可進行回收利用，形成“從搖籃到搖籃”的產(chǎn)業(yè)循環(huán)模式。
六、使用費用低突出的亮點是清潔簡單和維修便捷——該拼裝地板的表面材料 具有極強的自潔防污染功效，清洗去污方便，直接用水沖洗即可。七、滿足使用習慣本發(fā)明所用固定件采用木質(zhì)材料(含實木集成材、竹木復合板、特殊膠合板、定向結(jié)構(gòu)板等)或復合材料構(gòu)件，有利于集裝箱、車輛及輪船等使用過程中打釘固定貨物的功能發(fā)揮，以符合物流運輸行業(yè)普遍的使用習慣。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。圖IA為本發(fā)明的拼裝地板實施例I的地板單元結(jié)構(gòu)示意圖。圖IB為用于拼接圖IA所示的拼裝地板的板間固定件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖IC為用于拼接圖IA所示的拼裝地板的邊部固定件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖ID為圖IA所示的地板單元通過圖IB所述的板間固定件及圖IC所述的板邊固定件拼接成拼裝地板的示意圖。圖2A為本發(fā)明的拼裝地板實施例2的地板單元結(jié)構(gòu)示意圖。圖2B為用于填充圖2A所示的地板單元的板上固定件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2C為圖2A所示的地板單元通過圖IB所述的板間固定件、圖IC所示的板邊固定件及圖2B所示的板上固定件拼接成拼裝地板的示意圖。圖3A為本發(fā)明的拼裝地板實施例3的端部實體填充件結(jié)構(gòu)示意圖。圖3B為本發(fā)明的拼裝地板實施例3的端部空芯結(jié)構(gòu)填充件結(jié)構(gòu)示意圖。圖3C為圖3A所示的端部填充件在拼裝地板中的填充示意圖。圖4為圖1B、1C、2B、3A、3B所示的板間固定件、邊部固定件、板上固定件及端部填充件所用材料的組坯結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為圖1B、1C、2B、3A、3B所示的板間固定件、邊部固定件、板上固定件及端部填充件所用材料的另一種組坯結(jié)構(gòu)示意圖。圖6所示為本發(fā)明的拼裝地板整體裝配示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明予以進一步地詳盡闡述。本發(fā)明的纖維增強聚合物基復合材料拼裝地板(以下簡稱拼裝地板)可使用于集裝箱、車輛及輪船等地板中，以下實施例僅以使用于集裝箱地板為例，對本發(fā)明做進一步說明。由于使用于車輛及輪船等地板時的地板單元與固定件的拼裝方式均可根據(jù)車輛及輪船等的安裝基座(即底架或底板)的具體結(jié)構(gòu)而定，故在此不再贅述。集裝箱底架包括兩根平行且縱向設置的底側(cè)梁、橫向設置于兩根所述底側(cè)梁之間的若干底橫梁(本文的方位描述均與集裝箱的方位描述對應，即“側(cè)”為與集裝箱的底側(cè)梁長度方向平行的方位，“端”即為與集裝箱端橫梁的長度方向平行的方位)。本發(fā)明的地板單元鋪設于基座即集裝箱底架上，其采用纖維增強聚合物基復合材料經(jīng)拉擠成型工藝制備而成，是由表面材料、面板和多個支撐腹板組成的多空腹結(jié)構(gòu)。其基本原理是根據(jù)纖維增強聚合物基復合材料高強度、低模量的特質(zhì)，將其設計為多空腹結(jié)構(gòu)，不僅可以有效降低底板的空心密度，同時降低材料成本，而且可以提高地板的抗彎強度和彈性模量。其成型工藝具有優(yōu)異的連續(xù)性、可操作性、一次成型等優(yōu)點。
本發(fā)明所采用的纖維增強聚合物基復合材料，其中的增強纖維為玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、其他天然纖維中的一種或幾種纖維材料，其中的聚合物基體材料為不飽和聚酯樹脂、乙烯基樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯中的一種或幾種高分子材料。本發(fā)明的地板單元的表面材料為聚氨酯、聚氨酯(脲)或聚脲，采用高壓無溶劑噴涂技術噴涂而成，噴涂厚度為O. 5-2. Omm,以實現(xiàn)耐磨、防滑、抗沖擊、抗污染、防潮、耐酸堿之功用。本發(fā)明的拼裝地板由多塊地板單元及由其它材質(zhì)制備的板間固定件、板上固定件、邊部固定件及填充件等多單元構(gòu)件組成。其中，板間固定件、板上固定件、邊部固定件固是由木質(zhì)材料、塑料或復合材料等材料制備的固定用組合扣件，用于固定相鄰地板單元，其原理是通過固定件對螺釘?shù)膹姶笪蔗斄⒌匕鍐卧獕壕o并連接到集裝箱底架的底橫梁上，使各地板單元和集裝箱底架(基座)連接成一個整體。填充件是由塑料、木質(zhì)材料或復合材料等材料制備，用于地板單元端部空腔位置的支撐，以增強地板的抗壓強度和耐疲勞性能。板間固定件、板上固定件、邊部固定件均與地板單元一樣，采用高壓無溶劑噴涂技術在表面均噴涂有聚氨酯、聚氨酯(脲)或聚脲材料，或噴漆或浸潰無紡布覆膜，噴涂厚度為O. 5-2. Omm,以實現(xiàn)耐磨、防滑、抗沖擊、抗污染、防潮、耐酸堿之功用。本發(fā)明的拼裝地板厚度為10 65mm,整體密度為200 kg/m3 800kg/m3。以下實施例將對本發(fā)明的拼裝地板做進一步說明。實施例I]如圖ID所示，本發(fā)明實施例I的集裝箱拼裝地板(以下簡稱集裝箱地板)，由多塊地板單元I之間通過板間固定件3和邊部固定件4拼接而成。其中，如IA所示，地板單元I采用玻璃纖維復合材料或碳纖維復合材料或芳綸纖維復合材料或天然纖維復合材料制成。其在結(jié)構(gòu)上包括面板11、以及由該面板11兩側(cè)底部向下延伸出的兩個側(cè)腹板12和13、以及由該面板11中間底部向下延伸出的多個中間腹板14。其中，中間腹板14均包括豎直支撐141及由該豎直支撐141底部兩側(cè)延伸的兩肩部142、143，使中間腹板14的截面大致呈倒T型，另外，根據(jù)所用維增強聚合物基復合材料的特性，豎直支撐141與肩部142、143之間均形成半徑為I 5mm的圓弧過渡,且與面板11之間均采用半徑為5 12mm的大圓弧過渡，以減少集裝箱地板單元在形狀突變區(qū)的應力集中現(xiàn)象，并且為實現(xiàn)載荷的有效傳遞，使面板11所受載荷均勻的傳遞到各腹板的豎直支撐141及肩部142、143上，可最大限度的支撐面板11。而側(cè)腹板12包括由面板11兩側(cè)底部向下延伸出的豎直支撐121、由該豎直支撐121向外水平延伸出的翼板122及沿該豎直支撐121向內(nèi)延伸出的肩部123，側(cè)腹板13包括由面板11兩側(cè)底部向下延伸出的豎直支撐131、由該豎直支撐131向外水平延伸出的翼板132及沿該豎直支撐131向內(nèi)延伸出的肩部133。與中間腹板14類似，豎直支撐121與肩部122及肩部123之間、豎直支撐131與肩部132及肩部133之間均形成半徑為I 5mm的圓弧過渡。該種結(jié)構(gòu)的地板單元I由于其中間腹板均勻分布且中心線的兩端呈對稱結(jié)構(gòu)，也形象稱橫向連續(xù)型面板。如IB所示，板間固定件3由木質(zhì)材料、塑料或復合材料所制成。而所述木質(zhì)材料又包括實木集成材復合板、木質(zhì)膠合板、竹木復合膠合板、定向結(jié)構(gòu)板(0SB板)與木質(zhì)/竹木單板的復合板等。板間固定件3兩側(cè)結(jié)構(gòu)與圖IA所示的側(cè)腹板相匹配，使整塊板間固定 件3大致呈帶有雙翼的“T”型，具體包括一基部31及位于基部兩側(cè)的雙翼32、33，雙翼32、33用于壓緊其兩側(cè)的相鄰兩地板單元的兩側(cè)腹板的兩相鄰翼板122和132，而基部31的底部壓在集裝箱的相應底橫梁(圖中未示)上，兩翼32、33的兩側(cè)底角部均形成有倒角321和331，倒角321、331的角度與豎直支撐121及肩部122之間、或豎直支撐131及肩部132之間的半徑為I 5_的過渡圓弧相匹配對應。如IC所示，邊部固定件4所用材質(zhì)和結(jié)構(gòu)均與板間固定件3類似。其由木質(zhì)材料、塑料或復合材料所制成。而所述木質(zhì)材料又包括所述木質(zhì)材料包括實木集成材復合板、木質(zhì)膠合板、竹木復合膠合板、定向結(jié)構(gòu)板(0SB板)與木質(zhì)/竹木單板的復合板等。邊部固定件4兩側(cè)結(jié)構(gòu)與圖IA所示的側(cè)腹板及集裝箱底側(cè)梁相匹配，使整塊邊部固定件4大致呈帶有雙翼的“T”型件，具體包括一基部41及位于基部兩側(cè)的雙翼42、43，雙翼42、43用于壓緊其兩側(cè)的地板單元側(cè)腹板的翼板122 (或132)及集裝箱底側(cè)梁，而基部41的底部壓緊在集裝箱地架上，雙翼42、43的兩側(cè)底角部均形成有倒角421、431，倒角421、431的角度與豎直支撐121及肩部122之間、或豎直支撐131及肩部132之間的半徑為I 5_的過渡圓弧、及與集裝箱底側(cè)梁相匹配對應。根據(jù)地板所用領域或類型的不同，以上每個地板單元I的寬度有所不同，其中間腹板的個數(shù)為3 15個不等，同時，根據(jù)其承載要求的不同，相鄰兩腹板間的間距為30到10Omm不等。圖ID為本發(fā)明實施例I的地板單元I與板間固定件3及邊部固定件4在集裝箱底架上的拼裝示意圖。如圖ID所示，7塊地板單元I之間通過6個板間固定件3拼接成一完整的集裝箱地板，且位于最外側(cè)的兩地板單元I的外側(cè)的側(cè)腹板與集裝箱底側(cè)梁(圖中未示)之間通過邊部固定件4連接，邊部固定件4的雙翼用于壓緊位于其兩側(cè)的側(cè)腹板與集裝箱底側(cè)梁(圖中未示)。具體的拼接方式為，首先將7塊地板單元I鋪放于集裝箱底架上，再把6個板間固定件3放在相應的位置并調(diào)節(jié)使其緊湊壓緊地板單元1，而后再在6個板間固定件3上打螺釘固定。板間固定件3的總長度與相鄰的至少一塊地板單元I的長度相同或根據(jù)箱體底架的長度確定，長度方向的板間固定件3可以搭接，也可以通條。在搭接結(jié)合面，沿地板長度方向涂有連續(xù)的密封膠或密封帶。本實施例I的地板單元I在與集裝箱底架的安裝具體固定中，是在每塊板間固定件3的中心位置沿其寬度方向打I 3排螺釘與集裝箱底橫梁固定。實施例2]如圖2C所示，本發(fā)明實施例2的集裝箱地板，由多塊地板單元2之間通過板間固定件3和邊部固定件4拼接而成。如圖2A所示，與實施例I的地板單元I相同的是，地板單元2同樣采用玻璃纖維復合材料或碳纖維復合材料或芳綸纖維復合材料或天然纖維復合材料制成。其在結(jié)構(gòu)上包括面板21、由該面板21兩側(cè)底部向下延伸出的兩個側(cè)腹板22和23、以及由該面板21中間底部向下延伸出的多個中間腹板24。其中面板21、中間腹板24及兩側(cè)腹板22、23的結(jié)構(gòu)與實施例I的地板單元I的結(jié)構(gòu)完全相同，以及其板間固定件也采用實施例I中所用板間固定件3及邊部固定件4，故在此不再贅述。與實施例I的地板單元I所不同的是，該地板單元2中，其面板21向下凹設有至少一個凹槽211，該凹槽211將整塊地板單元分隔成兩個或多個獨立部分，故該結(jié)構(gòu)的地板 單元2也稱橫向非連續(xù)型面板，其目的在該凹槽211中填充板上固定件5并采用螺釘與集裝箱相應底橫梁固定。該凹槽211內(nèi)的底部拐角處也設計為半徑為I 5_的圓弧過渡。此外，同樣根據(jù)纖維增強聚合物基復合材料的特點，該凹槽211的底邊向兩外側(cè)延伸有兩肩部2111及2112，以加大對凹槽211的支撐。如圖2B所示，板上固定件5的結(jié)構(gòu)與該凹槽211相匹配，其截面呈倒角的矩形或根據(jù)凹槽211的具體形狀確定，倒角51、52的設計主要是配合凹槽211內(nèi)拐角處的圓弧過渡。板上固定件5用于填充凹槽211并用螺釘固定，其固定方式為在該板上固定件5的中心位置沿其寬度方向打I 2排螺釘與集裝箱底橫梁固定。該板上固定件5可設計為多段搭接(搭接處為螺釘連接)，也可以設計成通條。在搭接結(jié)合面，沿地板長度方向涂有連續(xù)的密封膠或密封帶。一般情況下，每塊地板單元2中的凹槽數(shù)量一般控制在I 5個，凹槽寬度一般控制在30 150mm之間。本實施例2的每塊地板單元2的凹槽211為I個，且位于該地板單元2的中部。如圖2C所示，4塊地板單元2之間通過3個板間固定件3拼接成一完整的集裝箱地板，且位于最外側(cè)的兩地板單元2的外側(cè)的側(cè)腹板與集裝箱底側(cè)梁之間通過邊部固定件4連接，邊部固定件4的兩翼用于壓緊其兩側(cè)的側(cè)腹板與集裝箱底側(cè)梁(圖中未示)，每塊地板單元2中的凹槽211用板上固定件5填充后打I 2排螺釘與集裝箱底橫梁固定。當然，根據(jù)不同的地板要求，地板單元I與地板單元2之間也可通過板間固定件、板上固定件及邊部固定件拼接成完整的集裝箱地板，具體拼接方式與實施例I和實施2類似，故在此不再贅述。實施例3]本實施例3是在實施例I和實施2基礎上，在相鄰兩腹板之間的空腔的端部位置匹配設置長度30 400mm的填充件。由于本發(fā)明的地板單元為多腹板支撐的中空腹板結(jié)構(gòu)，所以在地板端部受到多頻次疲勞應力時易造成地板的損傷，所以本發(fā)明的集裝箱地板對端部進行了特殊處理。如圖3A、3B結(jié)合3C所示，本發(fā)明的集裝箱地板端部處理方式為地板單元的相鄰腹板間的空腔端部的30mm 400mm長度范圍內(nèi)塞入并固定上相應形狀的填充件6，以分攤各腹板和面板的承載載荷，增強地板的抗壓強度和耐疲勞性能。如圖3A所示的填充件6，該填充件6為實體填充件，其截面似一倒“凸”字型，其兩側(cè)底部設置有圓弧倒角61、62，用于匹配各腹板的豎直支撐與肩部之間的圓弧過渡。填充件6可以采用塑料、木質(zhì)材料、金屬或復合材料等材料制備。圖3B所示，填充件6也可設計為空芯填充件，即根據(jù)制造工藝和材料屬性的不同可將其設計為由數(shù)個空腔組成的結(jié)構(gòu)，本實施例所用空芯填充件為采用擠出或拉擠工藝制備的雙空腔63、64結(jié)構(gòu)，兩空腔63、64左右對稱，且空腔63、64距離上表面和兩側(cè)表面的最短距離為3 8_。如圖3C所示為本實施例3的填充件6填充于集裝箱地板的端部截面圖，填充件6與相鄰兩腹板之間的空腔為陰陽槽緊密配合的榫接部件，其形狀和尺寸由集裝箱地板單元的相鄰兩腹板之間的空腔尺寸決定，為便于填充件能順利的裝配，其寬度尺寸較相鄰兩腹板之間的空腔之間的寬度尺寸要小，根據(jù)所選材質(zhì)、加工工藝的難易程度和空腔尺寸的不同，填充件寬度尺寸一般較相鄰兩腹板之間的空腔寬度尺寸縮小O. I 2mm不等，但為了使填充件6在集裝箱地板中承受載荷作用時能夠充分承壓，填充件6在厚度(高度)方向的尺寸要略大，根據(jù)不同材質(zhì)壓縮性能的不同，填充件6的高度尺寸較相鄰兩腹板之間的空度尺寸大O. 5 2mm。填充件6的長度可以根據(jù)底架結(jié)構(gòu)和承載要求進行調(diào)整。其安裝方式 為在地板單元尺寸切割完成后，在其端部填充制備好的填充件6，并進行固定。實施例4]進一步地，如上所述，板間固定件3、邊部固定件4、板上固定件5及填充件6均由木質(zhì)材料、塑料或復合材料所制備，所述木質(zhì)材料包括實木集成材復合板、木質(zhì)膠合板、竹木復合膠合板、定向結(jié)構(gòu)板(0SB板)與木質(zhì)/竹木單板的復合板等。結(jié)合本發(fā)明的集裝箱地板，特別研究出以下結(jié)構(gòu)的竹木復合板或者竹木與定向結(jié)構(gòu)板(0SB板)的復合板制作板間固定件3、邊部固定件4、板上固定件5及填充件6，具體簡述如下
如圖4所示，一種木質(zhì)或竹木復合膠合板，由多層木質(zhì)單板或多層木質(zhì)單板與多層竹單板復合而成，為23層的非對稱結(jié)構(gòu)板，其中3、5、7、9、11、13、15、17、19、21為木質(zhì)單板或竹單板，1、2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、23 為木質(zhì)單板。其中 2、4、6、8、10、12、14、16、
18、20、22為雙面布膠，3、5、7、9、11、13、15、17、19、21和1、23不布膠。其從第I層至23層的組坯方式為縱紋板-橫紋板-縱紋板-縱紋板-縱紋板-縱紋板-橫紋板-縱紋板-縱紋板-橫紋板-縱紋板-縱紋板-橫紋板-縱紋板-縱紋板-橫紋板-橫紋板-縱紋板-縱紋板-橫紋板-橫紋板-縱紋板-縱紋板。如圖5所示，一種定向結(jié)構(gòu)板(0SB板)與木質(zhì)/竹單板的復合膠合板，為12層的非對稱結(jié)構(gòu)板，其中3、5為定向結(jié)構(gòu)板，7、9為木質(zhì)單板或竹單板，1、2、4、6、8、10、11、12為木質(zhì)單板。其中2、4、6、8、11為雙面布膠，11為單面布膠、定向結(jié)構(gòu)板3、5和木質(zhì)單板或竹制單板7、9不布膠。其從第I層至12層的組坯方式為縱紋板-橫紋板-定向結(jié)構(gòu)板-橫紋板-定向結(jié)構(gòu)板-橫紋板-縱紋板-縱紋板-橫紋板-橫紋板-縱紋板-縱紋板。以上的復合膠合板均按采用常規(guī)的集裝箱地板用膠合板生產(chǎn)工藝布膠組坯、冷壓、熱壓、砂光、裁邊、開榫、檢驗入庫等工序，在此不再贅述。實施例5]圖6為本發(fā)明實施例5的一個53英尺集裝箱地板的整體裝配結(jié)構(gòu)示意圖。其所用組成構(gòu)件如實施例I和實施例2，從圖中可以看出，本發(fā)明的地板單元與各固定件在不同區(qū)域裝配時，底架寬度不一，如在集裝箱門口和鵝頸槽部分可以通過調(diào)節(jié)地板單元的塊數(shù)、類型或固定件的寬度來滿足地板的安裝，其中集裝箱門口部分靠近兩邊的地板單元和鵝頸槽部分所用地板單元均為實施例I所述的地板單元1，其余部分為實施例2中所述的地板單元2，但板間固定件3與地板單元1、2及邊上固定件4與底側(cè)梁相匹配的倒角(榫口)設計不變，只是調(diào)整其整體寬度即可。另外，如圖中所示，所述的地板單元1、2在長度方向均為通條連續(xù)型，所述板間、邊上固定件3、4在長度方向也可采用搭接的方式。此外，根據(jù)集裝箱裝配的需要整個箱內(nèi)的地板單元也可采用實施例I所述的地板單元1，由于該地板單元I的通條連續(xù)性，既減少了地板單元塊數(shù)提高了安裝效率，又使得地板成為一個連續(xù)的整體提高了整體性能。傳統(tǒng)的53英尺集裝箱地板大約需要1500顆螺釘，且安裝工序繁瑣，如插釬定位、畫線并鉆孔、撒釘、緊固等都大大增加了工人的勞動強度和人工數(shù)量，生產(chǎn)效率低下，同時螺釘孔又破壞了地板的連續(xù)性，使其在受力時容易產(chǎn)生應力集中現(xiàn)象，大大降低了地板的抗疲勞性能。而相對于本發(fā)明的地板單元應用于一個53英尺的集裝箱地板大約僅需要900多顆螺釘，且采用主承載集裝箱地板單元與各固定件分開的方式，既滿足了地板的有效固定，又避免了對主承載地板的破壞，同時也提高了維修效率和降低維修成本。更重要的優(yōu)點是各固定件如采用木質(zhì)材料(含實木集成材、竹木復合板、特殊膠合板、定向結(jié)構(gòu)板與木質(zhì)/竹單板復合膠合板等)或復合材料制件，有利于集裝箱使用過程中打釘固定貨物的功能發(fā) 揮，以符合集裝箱物流運輸行業(yè)的使用習慣。上述內(nèi)容，僅為本發(fā)明的較佳實施例，并非用于限制本發(fā)明的實施方案，本領域普通技術人員根據(jù)本發(fā)明的主要構(gòu)思和精神，可以十分方便地進行相應的變通或修改，故本發(fā)明的保護范圍應以權(quán)利要求書所要求的保護范圍為準。
權(quán)利要求
1.一種纖維增強聚合物基復合材料拼裝地板，包括多塊由纖維增強聚合物基復合材料制成的地板單元及用于匹配拼接固定相鄰兩所述地板單元的板間固定件，其特征在于，所述地板單元包括沿其兩側(cè)的底部邊緣向外延伸出的翼板，所述板間固定件搭接安裝在相鄰兩地板單元的所述翼板上并通過螺釘與承載所述地板單元的基座固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的纖維增強聚合物基復合材料拼裝地板，其特征在于，所述板間固定件采用木質(zhì)材料、塑料或復合材料所制備，所述板間固定件上表面的高度略高于或等于所述地板單元上表面的高度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的纖維增強聚合物基復合材料拼裝地板，其特征在于，所述地板單元包括面板以及由該面板底部向下延伸出的多個腹板，所述腹板包括位于該面板兩側(cè)的兩個側(cè)腹板及位于中間的中間腹板，所述側(cè)腹板包括由該面板兩側(cè)底部向下延伸出的豎直支撐及由該豎直支撐底部邊緣向外水平延伸出的所述翼板；所述板間固定件的結(jié)構(gòu)與所述地板單元兩側(cè)腹板的結(jié)構(gòu)相匹配，包括基部及位于所述基部兩側(cè)的兩翼，所述兩翼壓緊在其兩側(cè)的兩所述翼板上，所述基部的底部壓緊在所述基座上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的纖維增強聚合物基復合材料拼裝地板，其特征在于，所述側(cè)腹板還包括所述豎直支撐底部邊緣向內(nèi)延伸出的肩部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的纖維增強聚合物基復合材料拼裝地板，其特征在于，每塊所述板間固定件的中間位置沿其寬度方向設置有I 3排螺釘用于其與所述基座的固定。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的纖維增強聚合物基復合材料拼裝地板，其特征在于，所述中間腹板均包括豎直支撐及沿該豎直支撐底部邊緣向兩側(cè)延伸出的兩肩部；所述豎直支撐與所述兩肩部之間均形成I 5mm的圓弧過渡；所述面板與所述中間腹板及兩所述側(cè)腹板之間均形成半徑為5 12mm的圓弧過渡。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的纖維增強聚合物基復合材料拼裝地板，其特征在于，所述相鄰兩腹板之間的間距為30 100mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的纖維增強聚合物基復合材料拼裝地板，其特征在于，所述面板向下凹設有至少一個凹槽，所述凹槽的寬度為30 150mm，所述凹槽中填充有與該凹槽結(jié)構(gòu)相匹配的、截面呈倒角矩形的板上固定件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的纖維增強聚合物基復合材料拼裝地板，其特征在于，每塊所述板上固定件的中間位置沿其寬度方向設置有I 2排螺釘用于其與所述面板的固定。
10.根據(jù)權(quán)利要求3至9任一項所述的纖維增強聚合物基復合材料拼裝地板，其特征在于，位于最外側(cè)的兩所述地板單元的外側(cè)的所述側(cè)腹板與所述基座之間通過邊部固定件固定連接；所述邊部固定件的結(jié)構(gòu)與所述側(cè)腹板的結(jié)構(gòu)相匹配，包括一基部及位于所述基部兩側(cè)的雙翼，所述邊部固定件的雙翼分別壓緊在其兩側(cè)的所述翼板與所述基座上，所述基部的底部壓緊在所述基座上。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的纖維增強聚合物基復合材料拼裝地板，其特征在于，所述相鄰兩腹板之間的空腔內(nèi)的端部位置均匹配設置有長度為30 400mm的填充件，所述填充件的寬度尺寸較相鄰所述兩腹板之間空腔的寬度尺寸小O. I 2mm，所述填充件高度尺寸較相鄰所述兩腹板之間的空腔高度尺寸大O. 5 2mm。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的纖維增強聚合物基復合材料拼裝地板，其特征在于，所述填充件為實體填充件，其截面為倒“凸”字型，其兩側(cè)底部設置有圓弧倒角用于匹配各腹板的所述豎直支撐與所述肩部之間的圓弧過渡。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的纖維增強聚合物基復合材料拼裝地板，其特征在于，所述填充件根據(jù)制造工藝和材料屬性的不同設計為由數(shù)個空腔組成的空芯結(jié)構(gòu)。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的纖維增強聚合物基復合材料拼裝地板，其特征在于，所述板間固定件、板上固定件、邊部固定件的長度方向為拼接或通條；所述板上固定件、邊部固定件及填充件均由木質(zhì)材料、塑料或復合材料所制備，所述木質(zhì)材料包括實木集成材復合板、木質(zhì)膠合板、竹木復合膠合板、定向結(jié)構(gòu)板與木質(zhì)/竹木單板的復合板。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的纖維增強聚合物基復合材料拼裝地板，其特征在于，所述木質(zhì)材料為木質(zhì)膠合板或竹木復合膠合板，其為23層的非對稱結(jié)構(gòu)板，其中3、5、7、9、11、13、15、17、19、21 為木質(zhì)單板或竹制單板，1、2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、23 為木質(zhì)單板，其從第I層至23層的組坯方式為縱紋板-橫紋板-縱紋板-縱紋板-縱紋板-縱紋板-橫紋板-縱紋板-縱紋板-橫紋板-縱紋板-縱紋板-橫紋板-縱紋板-縱紋板-橫紋板-橫紋板-縱紋板-縱紋板-橫紋板-橫紋板-縱紋板-縱紋板。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的纖維增強聚合物基復合材料拼裝地板，其特征在于，所述木質(zhì)材料為定向結(jié)構(gòu)板與木質(zhì)/竹單板的復合膠合板，其為12層的非對稱結(jié)構(gòu)板，其中3、5為定向結(jié)構(gòu)板，7、9為木質(zhì)單板或竹單板，1、2、4、6、8、10、11、12為木質(zhì)單板，其從第I層至12層的組坯方式為縱紋板-橫紋板-定向結(jié)構(gòu)板-橫紋板-定向結(jié)構(gòu)板-橫紋板-縱紋板-縱紋板-橫紋板-橫紋板-縱紋板-縱紋板。
17.根據(jù)權(quán)利要求I所述的纖維增強聚合物基復合材料拼裝地板，其特征在于，所述纖維增強聚合物基復合材料為玻璃纖維復合材料或碳纖維復合材料或芳綸纖維復合材料或天然纖維復合材料。
18.根據(jù)權(quán)利要求I所述的纖維增強聚合物基復合材料拼裝地板，其特征在于，所述地板單元的表面噴涂有厚度為O. 5-2. Omm的聚氨酯、聚氨酯(脲)或聚脲材料。
19.根據(jù)權(quán)利要求14至16任一項所述的纖維增強聚合物基復合材料拼裝地板，其特征在于，所述板間固定件、板上固定件及邊部固定件的表面均噴涂有厚度為O. 5-2. Omm的聚氨酯、聚氨酯(脲)或聚脲材料，或噴漆或浸潰無紡布覆膜。
20.根據(jù)權(quán)利要求I所述的纖維增強聚合物基復合材料拼裝地板，其特征在于，所述拼裝地板的厚度為10 65mm,整體密度為200 kg/m3 800kg/m3。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種纖維增強聚合物基復合材料拼裝地板，包括多塊由纖維增強聚合物基復合材料制成的地板單元及用于匹配拼接固定相鄰兩所述地板單元的、由其他材質(zhì)制成的板間固定件，所述地板單元包括沿其兩側(cè)的底部邊緣向外延伸出的翼板，所述板間固定件搭接安裝在相鄰兩地板單元的所述翼板上并通過螺釘與承載所述地板單元的基座固定連接。本發(fā)明的拼裝地板具有優(yōu)異的加工智能化、力學性能好、環(huán)保、輕量化和安裝便捷性能、并滿足使用習慣等特質(zhì)。
文檔編號E04F15/10GK102912965SQ201210443868
公開日2013年2月6日 申請日期2012年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月31日
發(fā)明者何爽, 孔河清, 王富有, 彭穩(wěn), 黎澤深 申請人:嘉興中集木業(yè)有限公司, 中國國際海運集裝箱(集團)股份有限公司, 中集木業(yè)發(fā)展有限公司, 新會中集集裝箱有限公司