纤维增强聚合物基复合材料拼装地板的制作方法

专利名称：纤维增强聚合物基复合材料拼装地板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种拼装地板，尤其涉及一种由纤维增强聚合物基复合材料制成的地板单元及 由该地板单元通过其它材质制备的固定件拼装而成的地板。
背景技术：
目前集装箱、车辆及轮船等地板主要有胶合板、实木集成地板和钢制地板，且以木质胶合板为主。常规的集装箱、车辆及轮船地板均存在以下几个方面的现实问题或障碍。一、环保问题体现在两个方面第一、现行的集装箱、车辆及轮船等地板主要为木质地板，众所周知,硬木主要来自于热带雨林,其大面积消失对环境的影响愈加明显,而且资源的匮乏与需求量大的矛盾越来越大。第二、生产木质地板需要锅炉提供能源，锅炉的VOC排放是重要的污染源，各个国家正在大力控制。二、节能障碍运输上，传统木质集装箱、车辆及轮船等地板的密度在800KG/立方左右，导致集装箱、车辆及轮船整体重量加大，不论是车辆运输还是海轮运输均浪费能源，集装箱、车辆及轮船等地板轻量化方向是大势所趋。生产能耗上，常规木质地板生产能耗成本较高。三、制造工序繁琐传统木质胶合板是由几层至几十层不等的木质单板按照相应的组坯结构，经热压机热压胶合而成，该产品需有数十道工序才能完成，工序较为繁琐、生产效率低下，且人为因素较多，不利于产品稳定性的提高；钢制地板的生产较为简单，但由于其不耐腐蚀、易变性、成本高等问题而逐步被淘汰。四、安装方式的问题集装箱、车辆及轮船等地板的固定方式一般为自攻丝螺钉紧固或焊接固定，以集装箱用木质地板为例，一个53英尺集装箱需要1500颗左右的螺钉，安装流程是用设备或人工将地板铺设于底架，而后人工插钎定位、画线并钻孔、撒钉、紧固等多个工序，其劳动强度大，人员需求多，生产效率低。并且螺钉位置经钻孔后，螺钉孔破坏了纤维的连续性，将成为整个部件的最薄弱环节，这种初始缺陷和集装箱、车辆及轮船等地板作为受力结构件的使用环境对材料的抗疲劳性能影响非常显著，因此，常规螺钉紧固方式是后期的维修费用增加的一个重要因素。五、使用成本的低廉化障碍常规集装箱、车辆及轮船等地板的使用成本比较突出的是清箱费和维修成本。木质地板每次使用后清洗费用一直较高，是行业内的共识。维修成本高的一个主要原因是箱内某个地方的地板被破坏了，往往是整块地板被换掉，还要重新补焊原来的钉孔再打孔锁钉。因此，寻求一种从生产到安装均高度自动化、人性化的新型地板，并实现环境友好、资源节约、重量轻外观又好、使用费更低的目标，已成为当前急需解决的问题。

发明内容
本发明的目的在于，为解决上述现有技术存在的问题和不足，提供一种由纤维增强聚合物基复合材料制成的地板单元及由该地板单元通过其它材质制备的固定件拼接而成的地板，该地板具有优异的加工智能化、力学性能好、环保、轻量化和安装便捷性能、并满足使用习惯等特质。为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案为一种纤维增强聚合物基复合材料拼装地板，包括多块由纤维增强聚合物基复合材料制成的地板单元及用于匹配拼接固定相邻两所述地板单元的板间固定件，所述地板单元包括沿其两侧的底部边缘向外延伸出的翼板，所述板间固定件搭接安装在相邻两地板单元的所述翼板上并通过螺钉与承载所述地板单元的基座固定连接。所述的纤维增强聚合物基复合材料拼装地板，其中，所述板间固定件采用木质材料、塑料或复合材料所制备，所述板间固定件上表面的高度略高于或等于所述地板单元上表面的高度。所述的纤维增强聚合物基复合材料拼装地板，其中，所述地板单元包括面板以及由该面板底部向下延伸出的多个腹板，所述腹板包括位于该面板两侧的两个侧腹板及位于中间的中间腹板，所述侧腹板包括由该面板两侧底部向下延伸出的竖直支撑及由该竖直支撑底部边缘向外水平延伸出的所述翼板；所述板间固定件的结构与所述地板单元两侧腹板的结构相匹配，包括基部及位于所述基部两侧的两翼，所述两翼压紧在其两侧的两所述翼板上，所述基部的底部压紧在所述基座上。所述的纤维增强聚合物基复合材料拼装地板，其中，所述侧腹板还包括所述竖直支撑底部边缘向内延伸出的肩部。所述的纤维增强聚合物基复合材料拼装地板，其中，每块所述板间固定件的中间位置沿其宽度方向设置有I 3排螺钉用于其与所述基座的固定。所述的纤维增强聚合物基复合材料拼装地板，其中，所述中间腹板均包括竖直支撑及沿该竖直支撑底部边缘向两侧延伸出的两肩部；所述竖直支撑与所述两肩部之间均形成I 5_的圆弧过渡；所述面板与所述中间腹板及两所述侧腹板之间均形成半径为5 12mm的圆弧过渡。所述的纤维增强聚合物基复合材料拼装地板，其中，所述相邻两腹板之间的间距为 30 100mm。所述的纤维增强聚合物基复合材料拼装地板，其中，所述面板向下凹设有至少一个凹槽，所述凹槽的宽度为30 150mm，所述凹槽中填充有与该凹槽结构相匹配的、截面呈倒角矩形的板上固定件。所述的纤维增强聚合物基复合材料拼装地板，其中，每块所述板上固定件的中间位置沿其宽度方向设置有I 2排螺钉用于其与所述面板的固定。所述的纤维增强聚合物基复合材料拼装地板，其中，位于最外侧的两所述地板单元的外侧的所述侧腹板与所述基座之间通过边部固定件固定连接；所述边部固定件的结构与所述侧腹板的结构相匹配，包括一基部及位于所述基部两侧的双翼，所述边部固定件的双翼分别压紧在其两侧的所述翼板与所述基座上，所述基部的底部压紧在所述基座上。所述的纤维增强聚合物基复合材料拼装地板，其中，所述相邻两腹板之间的空腔内的端部位置均匹配设置有长度为30 400mm的填充件，所述填充件的宽度尺寸较相邻所·述两腹板之间空腔的宽度尺寸小O. I 2mm，所述填充件高度尺寸较相邻所述两腹板之间的空腔高度尺寸大O. 5 2_。
所述的纤维增强聚合物基复合材料拼装地板，其中，所述填充件为实体填充件，其截面为倒“凸”字型，其两侧底部设置有圆弧倒角用于匹配各腹板的所述竖直支撑与所述肩部之间的圆弧过渡。所述的纤维增强聚合物基复合材料拼装地板，其中，所述填充件根据制造工艺和材料属性的不同设计为由数个空腔组成的空芯结构。所述 的纤维增强聚合物基复合材料拼装地板，其中，所述板间固定件、板上固定件、边部固定件的长度方向为拼接或通条；所述板上固定件、边部固定件及填充件均由木质材料、塑料或复合材料所制备，所述木质材料包括实木集成材复合板、木质胶合板、竹木复合胶合板、定向结构板与木质/竹木单板的复合板。所述的纤维增强聚合物基复合材料拼装地板，其中，所述木质材料为木质胶合板或竹木复合胶合板，其为23层的非对称结构板，其中3、5、7、9、11、13、15、17、19、21为木质单板或竹制单板，1、2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、23为木质单板，其从第1层至23层的组坯方式为纵纹板-横纹板-纵纹板-纵纹板-纵纹板-纵纹板-横纹板-纵纹板-纵纹板-横纹板-纵纹板-纵纹板-横纹板-纵纹板-纵纹板-横纹板-横纹板-纵纹板-纵纹板-横纹板-横纹板-纵纹板-纵纹板。所述的纤维增强聚合物基复合材料拼装地板，其中，所述木质材料为定向结构板与木质/竹单板的复合胶合板，其为12层的非对称结构板，其中3、5为定向结构板，7、9为木质单板或竹单板，1、2、4、6、8、10、11、12为木质单板，其从第I层至12层的组坯方式为纵纹板-横纹板-定向结构板-横纹板-定向结构板-横纹板-纵纹板-纵纹板-横纹板_横纹板_纵纹板_纵纹板。所述的纤维增强聚合物基复合材料拼装地板，其中，所述纤维增强聚合物基复合材料为玻璃纤维复合材料或碳纤维复合材料或芳纶纤维复合材料或天然纤维复合材料。所述的纤维增强聚合物基复合材料拼装地板，其中，所述地板单元的表面喷涂有厚度为O. 5-2. Omm的聚氨酯、聚氨酯(脲)或聚脲材料。所述板间固定件、板上固定件及边部固定件的表面均喷涂有厚度为O. 5-2. Omm的聚氨酯、聚氨酯(脲)或聚脲材料，或喷漆或浸溃无纺布覆膜。所述的纤维增强聚合物基复合材料拼装地板，其中，所述拼装地板的厚度为10 65mm,整体密度为 200 kg/m3 800kg/m3。本发明的地板具有以下有益效果。一、环保特质以不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂、环氧树脂、聚氨酯中的一种高分子材料为基体材料，以玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、其他天然纤维中的一种纤维材料为增强材料，实现了对传统集装箱、车辆及轮船等地板材料的大部分或全部替代，摒弃了以破坏环境为代价的热带雨林木材，且该拼装地板是真正的环保产品，无VOC气的挥发。二、重量轻本发明的拼装地板将其组成单元设计为有多腹板支撑的多空腹结构，在满足其各项力学指标特别是提高产品的弹性模量和静曲强度同时，还有效降低了产品重量，减少了原材料的消耗。并根据地板功用的不同，厚度设计从IOmm到65mm，空心密度从200 kg/m3到800kg/m3，较之传统木质地板的重量有20-60%的降低。三、综合性能优良该拼装地板的抗弯强度、弹性模量、冲击强度、拉伸强度等各项力学性能均远高于常规木质地板，且纤维增强聚合物基复合材料(FRP)的使用寿命一般都在20年左右，并且本发明的地板单元与固定件相结合的创新方式，目的是有效保护FRP地板的完整性，在固定件受损或达到使用寿命后也便于更换，有效降低了因更换整体地板而带来的费用。另外该拼装地板还具有优异的防腐、耐磨、防滑和防潮等性能。四、安装快捷本发明的拼装地板只需要数块通条长的地板单元和固定件即可完成安装，安装效率提高30%以上，同时该拼装地板在长度方向上的通条性设计更加保证了其整体强度。该拼装地板螺钉(螺钉)使用量仅为常规木质地板的60%甚至更少，可以大幅减少螺钉打孔锁钉的操作人员和时间，节约大量螺钉材料成本和人工费用，同时螺钉数量大幅减少也降低了螺钉孔在地板间产生的应力集中现象。五、可重复使用和可回收特性本发明的拼装地板由于有较长的使用寿命和特殊的安装方式，在箱体或车体等其他部件受损或报废时，该拼装地板只需再配备所需的固定件便可以实现重复使用，实现资源的节约和循环利用；同时该拼装地板完成使用生命周期后，可进行回收利用，形成“从摇篮到摇篮”的产业循环模式。
六、使用费用低突出的亮点是清洁简单和维修便捷——该拼装地板的表面材料 具有极强的自洁防污染功效，清洗去污方便，直接用水冲洗即可。七、满足使用习惯本发明所用固定件采用木质材料(含实木集成材、竹木复合板、特殊胶合板、定向结构板等)或复合材料构件，有利于集装箱、车辆及轮船等使用过程中打钉固定货物的功能发挥，以符合物流运输行业普遍的使用习惯。


下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。图IA为本发明的拼装地板实施例I的地板单元结构示意图。图IB为用于拼接图IA所示的拼装地板的板间固定件的结构示意图。图IC为用于拼接图IA所示的拼装地板的边部固定件的结构示意图。图ID为图IA所示的地板单元通过图IB所述的板间固定件及图IC所述的板边固定件拼接成拼装地板的示意图。图2A为本发明的拼装地板实施例2的地板单元结构示意图。图2B为用于填充图2A所示的地板单元的板上固定件的结构示意图。图2C为图2A所示的地板单元通过图IB所述的板间固定件、图IC所示的板边固定件及图2B所示的板上固定件拼接成拼装地板的示意图。图3A为本发明的拼装地板实施例3的端部实体填充件结构示意图。图3B为本发明的拼装地板实施例3的端部空芯结构填充件结构示意图。图3C为图3A所示的端部填充件在拼装地板中的填充示意图。图4为图1B、1C、2B、3A、3B所示的板间固定件、边部固定件、板上固定件及端部填充件所用材料的组坯结构示意图。图5为图1B、1C、2B、3A、3B所示的板间固定件、边部固定件、板上固定件及端部填充件所用材料的另一种组坯结构示意图。图6所示为本发明的拼装地板整体装配示意图。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明予以进一步地详尽阐述。本发明的纤维增强聚合物基复合材料拼装地板(以下简称拼装地板)可使用于集装箱、车辆及轮船等地板中，以下实施例仅以使用于集装箱地板为例，对本发明做进一步说明。由于使用于车辆及轮船等地板时的地板单元与固定件的拼装方式均可根据车辆及轮船等的安装基座(即底架或底板)的具体结构而定，故在此不再赘述。集装箱底架包括两根平行且纵向设置的底侧梁、横向设置于两根所述底侧梁之间的若干底横梁(本文的方位描述均与集装箱的方位描述对应，即“侧”为与集装箱的底侧梁长度方向平行的方位，“端”即为与集装箱端横梁的长度方向平行的方位)。本发明的地板单元铺设于基座即集装箱底架上，其采用纤维增强聚合物基复合材料经拉挤成型工艺制备而成，是由表面材料、面板和多个支撑腹板组成的多空腹结构。其基本原理是根据纤维增强聚合物基复合材料高强度、低模量的特质，将其设计为多空腹结构，不仅可以有效降低底板的空心密度，同时降低材料成本，而且可以提高地板的抗弯强度和弹性模量。其成型工艺具有优异的连续性、可操作性、一次成型等优点。
本发明所采用的纤维增强聚合物基复合材料，其中的增强纤维为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、其他天然纤维中的一种或几种纤维材料，其中的聚合物基体材料为不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂、环氧树脂、聚氨酯中的一种或几种高分子材料。本发明的地板单元的表面材料为聚氨酯、聚氨酯(脲)或聚脲，采用高压无溶剂喷涂技术喷涂而成，喷涂厚度为O. 5-2. Omm,以实现耐磨、防滑、抗冲击、抗污染、防潮、耐酸碱之功用。本发明的拼装地板由多块地板单元及由其它材质制备的板间固定件、板上固定件、边部固定件及填充件等多单元构件组成。其中，板间固定件、板上固定件、边部固定件固是由木质材料、塑料或复合材料等材料制备的固定用组合扣件，用于固定相邻地板单元，其原理是通过固定件对螺钉的强大握钉力将地板单元压紧并连接到集装箱底架的底横梁上，使各地板单元和集装箱底架(基座)连接成一个整体。填充件是由塑料、木质材料或复合材料等材料制备，用于地板单元端部空腔位置的支撑，以增强地板的抗压强度和耐疲劳性能。板间固定件、板上固定件、边部固定件均与地板单元一样，采用高压无溶剂喷涂技术在表面均喷涂有聚氨酯、聚氨酯(脲)或聚脲材料，或喷漆或浸溃无纺布覆膜，喷涂厚度为O. 5-2. Omm,以实现耐磨、防滑、抗冲击、抗污染、防潮、耐酸碱之功用。本发明的拼装地板厚度为10 65mm,整体密度为200 kg/m3 800kg/m3。以下实施例将对本发明的拼装地板做进一步说明。实施例I]如图ID所示，本发明实施例I的集装箱拼装地板(以下简称集装箱地板)，由多块地板单元I之间通过板间固定件3和边部固定件4拼接而成。其中，如IA所示，地板单元I采用玻璃纤维复合材料或碳纤维复合材料或芳纶纤维复合材料或天然纤维复合材料制成。其在结构上包括面板11、以及由该面板11两侧底部向下延伸出的两个侧腹板12和13、以及由该面板11中间底部向下延伸出的多个中间腹板14。其中，中间腹板14均包括竖直支撑141及由该竖直支撑141底部两侧延伸的两肩部142、143，使中间腹板14的截面大致呈倒T型，另外，根据所用维增强聚合物基复合材料的特性，竖直支撑141与肩部142、143之间均形成半径为I 5mm的圆弧过渡,且与面板11之间均采用半径为5 12mm的大圆弧过渡，以减少集装箱地板单元在形状突变区的应力集中现象，并且为实现载荷的有效传递，使面板11所受载荷均匀的传递到各腹板的竖直支撑141及肩部142、143上，可最大限度的支撑面板11。而侧腹板12包括由面板11两侧底部向下延伸出的竖直支撑121、由该竖直支撑121向外水平延伸出的翼板122及沿该竖直支撑121向内延伸出的肩部123，侧腹板13包括由面板11两侧底部向下延伸出的竖直支撑131、由该竖直支撑131向外水平延伸出的翼板132及沿该竖直支撑131向内延伸出的肩部133。与中间腹板14类似，竖直支撑121与肩部122及肩部123之间、竖直支撑131与肩部132及肩部133之间均形成半径为I 5mm的圆弧过渡。该种结构的地板单元I由于其中间腹板均匀分布且中心线的两端呈对称结构，也形象称横向连续型面板。如IB所示，板间固定件3由木质材料、塑料或复合材料所制成。而所述木质材料又包括实木集成材复合板、木质胶合板、竹木复合胶合板、定向结构板(0SB板)与木质/竹木单板的复合板等。板间固定件3两侧结构与图IA所示的侧腹板相匹配，使整块板间固定 件3大致呈带有双翼的“T”型，具体包括一基部31及位于基部两侧的双翼32、33，双翼32、33用于压紧其两侧的相邻两地板单元的两侧腹板的两相邻翼板122和132，而基部31的底部压在集装箱的相应底横梁(图中未示)上，两翼32、33的两侧底角部均形成有倒角321和331，倒角321、331的角度与竖直支撑121及肩部122之间、或竖直支撑131及肩部132之间的半径为I 5_的过渡圆弧相匹配对应。如IC所示，边部固定件4所用材质和结构均与板间固定件3类似。其由木质材料、塑料或复合材料所制成。而所述木质材料又包括所述木质材料包括实木集成材复合板、木质胶合板、竹木复合胶合板、定向结构板(0SB板)与木质/竹木单板的复合板等。边部固定件4两侧结构与图IA所示的侧腹板及集装箱底侧梁相匹配，使整块边部固定件4大致呈带有双翼的“T”型件，具体包括一基部41及位于基部两侧的双翼42、43，双翼42、43用于压紧其两侧的地板单元侧腹板的翼板122 (或132)及集装箱底侧梁，而基部41的底部压紧在集装箱地架上，双翼42、43的两侧底角部均形成有倒角421、431，倒角421、431的角度与竖直支撑121及肩部122之间、或竖直支撑131及肩部132之间的半径为I 5_的过渡圆弧、及与集装箱底侧梁相匹配对应。根据地板所用领域或类型的不同，以上每个地板单元I的宽度有所不同，其中间腹板的个数为3 15个不等，同时，根据其承载要求的不同，相邻两腹板间的间距为30到10Omm不等。图ID为本发明实施例I的地板单元I与板间固定件3及边部固定件4在集装箱底架上的拼装示意图。如图ID所示，7块地板单元I之间通过6个板间固定件3拼接成一完整的集装箱地板，且位于最外侧的两地板单元I的外侧的侧腹板与集装箱底侧梁(图中未示)之间通过边部固定件4连接，边部固定件4的双翼用于压紧位于其两侧的侧腹板与集装箱底侧梁(图中未示)。具体的拼接方式为，首先将7块地板单元I铺放于集装箱底架上，再把6个板间固定件3放在相应的位置并调节使其紧凑压紧地板单元1，而后再在6个板间固定件3上打螺钉固定。板间固定件3的总长度与相邻的至少一块地板单元I的长度相同或根据箱体底架的长度确定，长度方向的板间固定件3可以搭接，也可以通条。在搭接结合面，沿地板长度方向涂有连续的密封胶或密封带。本实施例I的地板单元I在与集装箱底架的安装具体固定中，是在每块板间固定件3的中心位置沿其宽度方向打I 3排螺钉与集装箱底横梁固定。实施例2]如图2C所示，本发明实施例2的集装箱地板，由多块地板单元2之间通过板间固定件3和边部固定件4拼接而成。如图2A所示，与实施例I的地板单元I相同的是，地板单元2同样采用玻璃纤维复合材料或碳纤维复合材料或芳纶纤维复合材料或天然纤维复合材料制成。其在结构上包括面板21、由该面板21两侧底部向下延伸出的两个侧腹板22和23、以及由该面板21中间底部向下延伸出的多个中间腹板24。其中面板21、中间腹板24及两侧腹板22、23的结构与实施例I的地板单元I的结构完全相同，以及其板间固定件也采用实施例I中所用板间固定件3及边部固定件4，故在此不再赘述。与实施例I的地板单元I所不同的是，该地板单元2中，其面板21向下凹设有至少一个凹槽211，该凹槽211将整块地板单元分隔成两个或多个独立部分，故该结构的地板 单元2也称横向非连续型面板，其目的在该凹槽211中填充板上固定件5并采用螺钉与集装箱相应底横梁固定。该凹槽211内的底部拐角处也设计为半径为I 5_的圆弧过渡。此外，同样根据纤维增强聚合物基复合材料的特点，该凹槽211的底边向两外侧延伸有两肩部2111及2112，以加大对凹槽211的支撑。如图2B所示，板上固定件5的结构与该凹槽211相匹配，其截面呈倒角的矩形或根据凹槽211的具体形状确定，倒角51、52的设计主要是配合凹槽211内拐角处的圆弧过渡。板上固定件5用于填充凹槽211并用螺钉固定，其固定方式为在该板上固定件5的中心位置沿其宽度方向打I 2排螺钉与集装箱底横梁固定。该板上固定件5可设计为多段搭接(搭接处为螺钉连接)，也可以设计成通条。在搭接结合面，沿地板长度方向涂有连续的密封胶或密封带。一般情况下，每块地板单元2中的凹槽数量一般控制在I 5个，凹槽宽度一般控制在30 150mm之间。本实施例2的每块地板单元2的凹槽211为I个，且位于该地板单元2的中部。如图2C所示，4块地板单元2之间通过3个板间固定件3拼接成一完整的集装箱地板，且位于最外侧的两地板单元2的外侧的侧腹板与集装箱底侧梁之间通过边部固定件4连接，边部固定件4的两翼用于压紧其两侧的侧腹板与集装箱底侧梁(图中未示)，每块地板单元2中的凹槽211用板上固定件5填充后打I 2排螺钉与集装箱底横梁固定。当然，根据不同的地板要求，地板单元I与地板单元2之间也可通过板间固定件、板上固定件及边部固定件拼接成完整的集装箱地板，具体拼接方式与实施例I和实施2类似，故在此不再赘述。实施例3]本实施例3是在实施例I和实施2基础上，在相邻两腹板之间的空腔的端部位置匹配设置长度30 400mm的填充件。由于本发明的地板单元为多腹板支撑的中空腹板结构，所以在地板端部受到多频次疲劳应力时易造成地板的损伤，所以本发明的集装箱地板对端部进行了特殊处理。如图3A、3B结合3C所示，本发明的集装箱地板端部处理方式为地板单元的相邻腹板间的空腔端部的30mm 400mm长度范围内塞入并固定上相应形状的填充件6，以分摊各腹板和面板的承载载荷，增强地板的抗压强度和耐疲劳性能。如图3A所示的填充件6，该填充件6为实体填充件，其截面似一倒“凸”字型，其两侧底部设置有圆弧倒角61、62，用于匹配各腹板的竖直支撑与肩部之间的圆弧过渡。填充件6可以采用塑料、木质材料、金属或复合材料等材料制备。图3B所示，填充件6也可设计为空芯填充件，即根据制造工艺和材料属性的不同可将其设计为由数个空腔组成的结构，本实施例所用空芯填充件为采用挤出或拉挤工艺制备的双空腔63、64结构，两空腔63、64左右对称，且空腔63、64距离上表面和两侧表面的最短距离为3 8_。如图3C所示为本实施例3的填充件6填充于集装箱地板的端部截面图，填充件6与相邻两腹板之间的空腔为阴阳槽紧密配合的榫接部件，其形状和尺寸由集装箱地板单元的相邻两腹板之间的空腔尺寸决定，为便于填充件能顺利的装配，其宽度尺寸较相邻两腹板之间的空腔之间的宽度尺寸要小，根据所选材质、加工工艺的难易程度和空腔尺寸的不同，填充件宽度尺寸一般较相邻两腹板之间的空腔宽度尺寸缩小O. I 2mm不等，但为了使填充件6在集装箱地板中承受载荷作用时能够充分承压，填充件6在厚度(高度)方向的尺寸要略大，根据不同材质压缩性能的不同，填充件6的高度尺寸较相邻两腹板之间的空度尺寸大O. 5 2mm。填充件6的长度可以根据底架结构和承载要求进行调整。其安装方式 为在地板单元尺寸切割完成后，在其端部填充制备好的填充件6，并进行固定。实施例4]进一步地，如上所述，板间固定件3、边部固定件4、板上固定件5及填充件6均由木质材料、塑料或复合材料所制备，所述木质材料包括实木集成材复合板、木质胶合板、竹木复合胶合板、定向结构板(0SB板)与木质/竹木单板的复合板等。结合本发明的集装箱地板，特别研究出以下结构的竹木复合板或者竹木与定向结构板(0SB板)的复合板制作板间固定件3、边部固定件4、板上固定件5及填充件6，具体简述如下
如图4所示，一种木质或竹木复合胶合板，由多层木质单板或多层木质单板与多层竹单板复合而成，为23层的非对称结构板，其中3、5、7、9、11、13、15、17、19、21为木质单板或竹单板，1、2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、23 为木质单板。其中 2、4、6、8、10、12、14、16、
18、20、22为双面布胶，3、5、7、9、11、13、15、17、19、21和1、23不布胶。其从第I层至23层的组坯方式为纵纹板-横纹板-纵纹板-纵纹板-纵纹板-纵纹板-横纹板-纵纹板-纵纹板-横纹板-纵纹板-纵纹板-横纹板-纵纹板-纵纹板-横纹板-横纹板-纵纹板-纵纹板-横纹板-横纹板-纵纹板-纵纹板。如图5所示，一种定向结构板(0SB板)与木质/竹单板的复合胶合板，为12层的非对称结构板，其中3、5为定向结构板，7、9为木质单板或竹单板，1、2、4、6、8、10、11、12为木质单板。其中2、4、6、8、11为双面布胶，11为单面布胶、定向结构板3、5和木质单板或竹制单板7、9不布胶。其从第I层至12层的组坯方式为纵纹板-横纹板-定向结构板-横纹板-定向结构板-横纹板-纵纹板-纵纹板-横纹板-横纹板-纵纹板-纵纹板。以上的复合胶合板均按采用常规的集装箱地板用胶合板生产工艺布胶组坯、冷压、热压、砂光、裁边、开榫、检验入库等工序，在此不再赘述。实施例5]图6为本发明实施例5的一个53英尺集装箱地板的整体装配结构示意图。其所用组成构件如实施例I和实施例2，从图中可以看出，本发明的地板单元与各固定件在不同区域装配时，底架宽度不一，如在集装箱门口和鹅颈槽部分可以通过调节地板单元的块数、类型或固定件的宽度来满足地板的安装，其中集装箱门口部分靠近两边的地板单元和鹅颈槽部分所用地板单元均为实施例I所述的地板单元1，其余部分为实施例2中所述的地板单元2，但板间固定件3与地板单元1、2及边上固定件4与底侧梁相匹配的倒角(榫口)设计不变，只是调整其整体宽度即可。另外，如图中所示，所述的地板单元1、2在长度方向均为通条连续型，所述板间、边上固定件3、4在长度方向也可采用搭接的方式。此外，根据集装箱装配的需要整个箱内的地板单元也可采用实施例I所述的地板单元1，由于该地板单元I的通条连续性，既减少了地板单元块数提高了安装效率，又使得地板成为一个连续的整体提高了整体性能。传统的53英尺集装箱地板大约需要1500颗螺钉，且安装工序繁琐，如插钎定位、画线并钻孔、撒钉、紧固等都大大增加了工人的劳动强度和人工数量，生产效率低下，同时螺钉孔又破坏了地板的连续性，使其在受力时容易产生应力集中现象，大大降低了地板的抗疲劳性能。而相对于本发明的地板单元应用于一个53英尺的集装箱地板大约仅需要900多颗螺钉，且采用主承载集装箱地板单元与各固定件分开的方式，既满足了地板的有效固定，又避免了对主承载地板的破坏，同时也提高了维修效率和降低维修成本。更重要的优点是各固定件如采用木质材料(含实木集成材、竹木复合板、特殊胶合板、定向结构板与木质/竹单板复合胶合板等)或复合材料制件，有利于集装箱使用过程中打钉固定货物的功能发 挥，以符合集装箱物流运输行业的使用习惯。上述内容，仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的实施方案，本领域普通技术人员根据本发明的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本发明的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。
权利要求
1.一种纤维增强聚合物基复合材料拼装地板，包括多块由纤维增强聚合物基复合材料制成的地板单元及用于匹配拼接固定相邻两所述地板单元的板间固定件，其特征在于，所述地板单元包括沿其两侧的底部边缘向外延伸出的翼板，所述板间固定件搭接安装在相邻两地板单元的所述翼板上并通过螺钉与承载所述地板单元的基座固定连接。
2.根据权利要求I所述的纤维增强聚合物基复合材料拼装地板，其特征在于，所述板间固定件采用木质材料、塑料或复合材料所制备，所述板间固定件上表面的高度略高于或等于所述地板单元上表面的高度。
3.根据权利要求2所述的纤维增强聚合物基复合材料拼装地板，其特征在于，所述地板单元包括面板以及由该面板底部向下延伸出的多个腹板，所述腹板包括位于该面板两侧的两个侧腹板及位于中间的中间腹板，所述侧腹板包括由该面板两侧底部向下延伸出的竖直支撑及由该竖直支撑底部边缘向外水平延伸出的所述翼板；所述板间固定件的结构与所述地板单元两侧腹板的结构相匹配，包括基部及位于所述基部两侧的两翼，所述两翼压紧在其两侧的两所述翼板上，所述基部的底部压紧在所述基座上。
4.根据权利要求3所述的纤维增强聚合物基复合材料拼装地板，其特征在于，所述侧腹板还包括所述竖直支撑底部边缘向内延伸出的肩部。
5.根据权利要求4所述的纤维增强聚合物基复合材料拼装地板，其特征在于，每块所述板间固定件的中间位置沿其宽度方向设置有I 3排螺钉用于其与所述基座的固定。
6.根据权利要求5所述的纤维增强聚合物基复合材料拼装地板，其特征在于，所述中间腹板均包括竖直支撑及沿该竖直支撑底部边缘向两侧延伸出的两肩部；所述竖直支撑与所述两肩部之间均形成I 5mm的圆弧过渡；所述面板与所述中间腹板及两所述侧腹板之间均形成半径为5 12mm的圆弧过渡。
7.根据权利要求6所述的纤维增强聚合物基复合材料拼装地板，其特征在于，所述相邻两腹板之间的间距为30 100mm。
8.根据权利要求7所述的纤维增强聚合物基复合材料拼装地板，其特征在于，所述面板向下凹设有至少一个凹槽，所述凹槽的宽度为30 150mm，所述凹槽中填充有与该凹槽结构相匹配的、截面呈倒角矩形的板上固定件。
9.根据权利要求8所述的纤维增强聚合物基复合材料拼装地板，其特征在于，每块所述板上固定件的中间位置沿其宽度方向设置有I 2排螺钉用于其与所述面板的固定。
10.根据权利要求3至9任一项所述的纤维增强聚合物基复合材料拼装地板，其特征在于，位于最外侧的两所述地板单元的外侧的所述侧腹板与所述基座之间通过边部固定件固定连接；所述边部固定件的结构与所述侧腹板的结构相匹配，包括一基部及位于所述基部两侧的双翼，所述边部固定件的双翼分别压紧在其两侧的所述翼板与所述基座上，所述基部的底部压紧在所述基座上。
11.根据权利要求10所述的纤维增强聚合物基复合材料拼装地板，其特征在于，所述相邻两腹板之间的空腔内的端部位置均匹配设置有长度为30 400mm的填充件，所述填充件的宽度尺寸较相邻所述两腹板之间空腔的宽度尺寸小O. I 2mm，所述填充件高度尺寸较相邻所述两腹板之间的空腔高度尺寸大O. 5 2mm。
12.根据权利要求11所述的纤维增强聚合物基复合材料拼装地板，其特征在于，所述填充件为实体填充件，其截面为倒“凸”字型，其两侧底部设置有圆弧倒角用于匹配各腹板的所述竖直支撑与所述肩部之间的圆弧过渡。
13.根据权利要求11所述的纤维增强聚合物基复合材料拼装地板，其特征在于，所述填充件根据制造工艺和材料属性的不同设计为由数个空腔组成的空芯结构。
14.根据权利要求11所述的纤维增强聚合物基复合材料拼装地板，其特征在于，所述板间固定件、板上固定件、边部固定件的长度方向为拼接或通条；所述板上固定件、边部固定件及填充件均由木质材料、塑料或复合材料所制备，所述木质材料包括实木集成材复合板、木质胶合板、竹木复合胶合板、定向结构板与木质/竹木单板的复合板。
15.根据权利要求14所述的纤维增强聚合物基复合材料拼装地板，其特征在于，所述木质材料为木质胶合板或竹木复合胶合板，其为23层的非对称结构板，其中3、5、7、9、11、13、15、17、19、21 为木质单板或竹制单板，1、2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、23 为木质单板，其从第I层至23层的组坯方式为纵纹板-横纹板-纵纹板-纵纹板-纵纹板-纵纹板-横纹板-纵纹板-纵纹板-横纹板-纵纹板-纵纹板-横纹板-纵纹板-纵纹板-横纹板-横纹板-纵纹板-纵纹板-横纹板-横纹板-纵纹板-纵纹板。
16.根据权利要求14所述的纤维增强聚合物基复合材料拼装地板，其特征在于，所述木质材料为定向结构板与木质/竹单板的复合胶合板，其为12层的非对称结构板，其中3、5为定向结构板，7、9为木质单板或竹单板，1、2、4、6、8、10、11、12为木质单板，其从第I层至12层的组坯方式为纵纹板-横纹板-定向结构板-横纹板-定向结构板-横纹板-纵纹板-纵纹板-横纹板-横纹板-纵纹板-纵纹板。
17.根据权利要求I所述的纤维增强聚合物基复合材料拼装地板，其特征在于，所述纤维增强聚合物基复合材料为玻璃纤维复合材料或碳纤维复合材料或芳纶纤维复合材料或天然纤维复合材料。
18.根据权利要求I所述的纤维增强聚合物基复合材料拼装地板，其特征在于，所述地板单元的表面喷涂有厚度为O. 5-2. Omm的聚氨酯、聚氨酯(脲)或聚脲材料。
19.根据权利要求14至16任一项所述的纤维增强聚合物基复合材料拼装地板，其特征在于，所述板间固定件、板上固定件及边部固定件的表面均喷涂有厚度为O. 5-2. Omm的聚氨酯、聚氨酯(脲)或聚脲材料，或喷漆或浸溃无纺布覆膜。
20.根据权利要求I所述的纤维增强聚合物基复合材料拼装地板，其特征在于，所述拼装地板的厚度为10 65mm,整体密度为200 kg/m3 800kg/m3。
全文摘要
本发明涉及一种纤维增强聚合物基复合材料拼装地板，包括多块由纤维增强聚合物基复合材料制成的地板单元及用于匹配拼接固定相邻两所述地板单元的、由其他材质制成的板间固定件，所述地板单元包括沿其两侧的底部边缘向外延伸出的翼板，所述板间固定件搭接安装在相邻两地板单元的所述翼板上并通过螺钉与承载所述地板单元的基座固定连接。本发明的拼装地板具有优异的加工智能化、力学性能好、环保、轻量化和安装便捷性能、并满足使用习惯等特质。
文档编号E04F15/10GK102912965SQ201210443868
公开日2013年2月6日 申请日期2012年11月8日 优先权日2012年10月31日
发明者何爽, 孔河清, 王富有, 彭稳, 黎泽深 申请人:嘉兴中集木业有限公司, 中国国际海运集装箱(集团)股份有限公司, 中集木业发展有限公司, 新会中集集装箱有限公司