[发明专利]一种基于FRP网格的箱体结构及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于FRP网格的箱体结构及其制备方法，包括：箱体本体，所述箱体本体包括：构成箱体形状的FRP网格，设置在所述FRP网格外侧的防护层，设置在所述FRP网格中、与所述防护层连接的填充层以及设置在所述FRP网格内侧、与所述填充层连接的防火控裂层。本实施例中的箱体结构通过使用箱体形状的FRP网格来连接防护层、填充层以及防火控裂层，保证了箱体结构的承载力、整体性，并实现了不同材料层之间的共同工作，从而使得箱体结构具有良好的耐久防护性能，大大提高了箱体结构的使用寿命。

技术领域

本发明涉及混凝土材料技术领域，特别涉及一种基于FRP网格的箱体结构及其制备方法。

背景技术

目前，超大型城市群的建设已伴随着城市化进程逐步进入快车道。在这一进程中，城市地面空间的约束和限制突显，地下空间开发利用已经成为城市群建设和发展中必须重点考虑的环节，而地下基础设施是城市地下空间开发利用的重要载体。以地下综合管廊为例，目前大部分的城市的工程管线都会埋置在地下综合管廊中以节约城市地上空间。目前，跨海大桥、海底沉管隧道、港口码头、海洋风机等海工基础设施的建设也正稳步推进，以海底沉管隧道为例，它是现代跨海交通基础设施的一种重要实现形式。在城市化进程和海洋开发建设过程中，地下管廊和海底沉管等基础设施发挥了关键作用。随着社会的发展，对这些基础设施的服役性能和服役寿命也提出了更高的要求。

对于地下和海工结构而言，通常采用钢筋混凝土结构作为主要结构形式。但是，该类结构形式面临诸多方面的技术挑战。例如，在地下和海洋环境中如何确保结构外部的耐久防护性能，以抵抗外部复杂环境(地下水、海水等)的有害物质渗透和腐蚀。

对于钢筋混凝土结构而言，目前主要通过增加混凝土保护层厚度、增加配筋量以提升构件刚度、以及采用混凝土和钢筋的涂层保护技术等来应对以上的挑战，但总体而言这些传统技术手段经济性不理想且效果较有限。

因而现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种基于FRP 网格的箱体结构及其制备方法，旨在解决现有钢筋混凝土结构在应用到地下和海工方面时使用寿命较短的问题。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种基于FRP网格的箱体结构及其制备方法，包括：箱体本体，所述箱体本体包括：构成箱体形状的FRP网格，设置在所述FRP网格外侧的防护层，设置在所述FRP网格中、与所述防护层连接的填充层以及设置在所述FRP网格内侧、与所述填充层连接的防火控裂层。

作为进一步的改进技术方案，所述的基于FRP网格的箱体结构中，所述FRP网格包括：主要网格和连接网格，所述主要网格包括第一网格箱，以及位于所述第一网格箱内侧的第二网格箱；所述连接网格包括连接在第一网格箱和第二网格箱之间的多个第三网格，以及位于所述第二网格箱内，且与所述第二网格箱连接的多个第四网格。

作为进一步的改进技术方案，所述的基于FRP网格的箱体结构中，相邻的所述第三网格与第一网格箱和第二网格箱之间连接形成用于容纳所述填充层的第一容纳腔；单个所述第四网格分别与所述第二网格箱的两个侧面连接形成用于容纳所述防火控裂层的第二容纳腔。

作为进一步的改进技术方案，所述的基于FRP网格的箱体结构中，所述第一网格箱和第二网格箱均开设有镂空孔，所述防护层穿过第一网格箱的镂空孔与所述填充层连接，所述填充层穿过所述第二网格箱的镂空孔与所述防火控裂层连接。

作为进一步的改进技术方案，所述的基于FRP网格的箱体结构中，所述防护层为超高性能混凝土或超高性能韧性混凝土。

作为进一步的改进技术方案，所述的基于FRP网格的箱体结构中，所述防火控裂层为韧性混凝土或超高性能韧性混凝土。