一种内置气囊型防撞装置

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一种内置气囊型防撞装置\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及一种防撞装置，尤其是涉及一种内置气囊型防撞装置。\n背景技术\n[0002] 现如今，在交通设施建设过程中，交通安全设施的要求越来越严格，并且更加广泛的被使用到日常生活中来，其品种繁多且样式多变。其中，车辆、船舶等交通工具用防撞设施，是众多类型交通安全设施中极为重要的一种安全防护设施。但是，现如今所使用的交通工具用防撞设施中，大多数只能承受单次撞击，因而需要频繁进行维修或更换，不仅费时费力，投入成本高；并且如维修或更换不及时，则交通安全防护作用则无从谈起。另外，现有的防撞设施所能抵消的撞击能量有限，同时还存在一些仅能从某些特殊角度上来抵消局部撞击能量的防撞设备，因而防撞效果不太好，所起到的交通防护作用有限。综上，现有的交通工具用防撞设施均不同程度地存在投入成本较高、使用寿命较短、防撞效果较差等多种缺陷和不足。\n实用新型内容\n[0003] 本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种内置气囊型防撞装置，其结构设计合理、投入成本低、施工方便且使用寿命长、使用效果好，能有效解决现有交通工具用防撞设施存在的投入成本较高、使用寿命较短、防撞效果较差等缺陷和不足。\n[0004] 为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种内置气囊型防撞装置，其特征在于：包括外侧钢壁板和位于外侧钢壁板内侧的内衬钢壁板，所述外侧钢壁板与内衬钢壁板之间形成一个防撞腔，所述防撞腔底部设置有一层配重垫层，且所述配重垫层上部的所述防撞腔内密实填充有多个橡胶气囊，多个所述橡胶气囊布设于同一平面上；所述内衬钢壁板位于需防护装置外侧，且内衬钢壁板与需防护装置之间设置有吸能垫层；所述外侧钢壁板和内衬钢壁板布设于同一平面上，且二者的竖向高度相同，所述外侧钢壁板为一个向外凸出的圆弧形防撞板；所述需防护装置布设于航道或道路两侧，且所述需防护装置为防撞护栏、防撞墙或防撞柱；\n[0005] 布设于防撞护栏与所述防撞墙外侧的内衬钢壁板均为平直钢板一，位于所述平直钢板一外侧的外侧钢壁板为横截面为圆弧形的圆弧形钢板一，且所述平直钢板一和所述圆弧形钢板一均沿所述防撞护栏或所述防撞墙的纵向延伸方向进行布设；所述平直钢板一和所述圆弧形钢板一的纵向长度均与所述防撞护栏或所述防撞墙的纵向长度相同；布设于所述平直钢板一和所述圆弧形钢板一之间的所述防撞腔内的多个所述橡胶气囊，沿所述防撞护栏或所述防撞墙的纵向延伸方向由前至后进行布设；\n[0006] 布设于防撞柱外侧的内衬钢壁板为由平直钢板二弯曲而成的环形钢板一，位于所述环形钢板一外侧的外侧钢壁板为由圆弧形钢板二弯曲而成的环形钢板二，所述圆弧形钢板二的横截面为圆弧形；所述环形钢板一套装在防撞柱外侧，且所述环形钢板二套装在所述环形钢板一外侧；布设于所述环形钢板一和所述环形钢板二之间的所述防撞腔内的多个所述橡胶气囊，沿圆周方向进行布设。\n[0007] 上述一种内置气囊型防撞装置，其特征是：所述平直钢板一的中上部和所述圆弧形钢板一的中上部之间布设有多道支撑杆件一，多道所述支撑杆件一沿所述防撞护栏或所述防撞墙的纵向延伸方向进行布设，且多道所述支撑杆件一布设在同一平面上；所述环形钢板一与所述环形钢板二之间沿圆周方向布设有多道所述支撑杆件二，且多道所述支撑杆件二布设在同一平面上；前后相邻两道所述支撑杆件一之间的间距为L～2L，且相邻两道所述支撑杆件二中部之间的间距为L～2L，其中L为橡胶气囊的横向宽度。\n[0008] 上述一种内置气囊型防撞装置，其特征是：所述吸能垫层为橡胶沥青垫层。\n[0009] 上述一种内置气囊型防撞装置，其特征是：所述配重垫层为石灰土垫层。\n[0010] 上述一种内置气囊型防撞装置，其特征是：所述外侧钢壁板顶部与内衬钢壁板顶部之间的距离d1为100mm～130mm，且外侧钢壁板底部与内衬钢壁板底部之间的距离d2=c×d1，其中c=1.8～2.2；所述外侧钢壁板的外凸顶端与内衬钢壁板之间的距离b=400mm～800mm，且所述外侧钢壁板的外凸顶端与外侧钢壁板底部之间的竖向距离h=350mm～550mm。\n[0011] 上述一种内置气囊型防撞装置，其特征是：所述橡胶气囊的内部气压为1MPa～\n3MPa，且多个所述橡胶气囊紧密紧压在一起，多个所述橡胶气囊组成位于所述防撞腔内的充气垫层；多个所述橡胶气囊的竖向高度均与外侧钢壁板和内衬钢壁板的竖向高度相同。\n[0012] 上述一种内置气囊型防撞装置，其特征是：所述吸能垫层的竖向高度与外侧钢壁板和内衬钢壁板的竖向高度相同，布设于所述平直钢板一和所述圆弧形钢板一之间的吸能垫层的纵向长度与外侧钢壁板和内衬钢壁板的纵向长度相同；所述外侧钢壁板的外侧壁上贴装有一层反光膜。\n[0013] 上述一种内置气囊型防撞装置，其特征是：所述外侧钢壁板顶部与内衬钢壁板顶部之间通过顶板进行连接，所述外侧钢壁板底部与内衬钢壁板底部之间通过底板进行连接，且所述顶板和底板均为平直钢板。\n[0014] 上述一种内置气囊型防撞装置，其特征是：所述外侧钢壁板、内衬钢壁板、顶板和底板均为壁厚为3mm～8mm的钢板。\n[0015] 上述一种内置气囊型防撞装置，其特征是：所述吸能垫层的厚度为80mm～150mm；\n所述外侧钢壁板与内衬钢壁板的竖向高度均为850mm～1300mm；所述配重垫层的厚度为\n100mm～250mm。\n[0016] 本实用新型与现有技术相比具有以下优点：\n[0017] 结构简单、设计合理且投入成本低。\n[0018] 2、施工步骤简便且实现方便。\n[0019] 3、由外侧钢壁板与内衬钢壁板组成防撞腔，结构简单且加工制作方便，其中外侧钢壁板为一向外凸出的圆弧形防撞板，承受撞击时所能抵消的能量较大，并且不会对交通工具造成任何损坏。\n[0020] 4、处于密闭防撞腔内的内置橡胶气囊为内部充有气压的弹性部件，其在受到撞击作用的时候，会产生弹性变形来抵御冲击，并具有自动恢复能力。\n[0021] 5、由于实际施工时，先将多个未充气的橡胶气囊放入所述防撞腔内，然后再进行充气，使得充气后的各橡胶气囊均紧贴所述防撞腔的四周内壁，因而多个橡胶气囊的弹性作用能得到充分发挥，因而可以吸收大部分的冲击能量。另一方面，也可以对外层钢壁板起到一定的保护作用，在橡胶气囊回弹的同时也能同步将外层钢壁板回弹至原位，因而进一步增强了外层钢壁板的使用寿命。\n[0022] 6、在河道使用时，由于外侧钢壁板与内衬钢壁板之间的防撞腔为封闭空间，因而其可以产生足够的浮力以抵御自身的重力。\n[0023] 7、内衬钢壁板与所防护交通设置之间所设置的吸能垫层，为具有一定厚度的半柔性体垫层，不仅投入成本低，施工方便，而且使用效果好，受到撞击后可以自由后退，进一步提高了本实用新型的抗撞击能力。同时，所采用的配重垫层施工方便，投入成本低，且自身强度适宜，在为本实用新型提供足够配重需求的同时，也不会对本实用新型的抗撞击能力造成任何影响。\n[0024] 8、外侧钢壁板与内衬钢壁板之间设置有支撑杆件，在增大防撞腔刚性的同时，也能进一步提高防撞腔的抗撞击能力。实际施工时，根据抗撞击需求，对相邻两道支撑杆件之间的间距进行调整，以满足不同部位承受不同撞击力的实际需求。\n[0025] 9、整体结构设计合理且受力效果好，用以抵抗外部何在（包括车辆、船舶及其他飞来物）对桥墩等交通设施关键部位的撞击，具有自我恢复能力强、具备一定的强度和刚度能力、使用寿命长、抗撞击能力强等优点，本实用新型受到撞击后，防撞腔内的橡胶气囊通过变形以及内部振动吸收冲击能量，同时通过吸能垫层将冲击能量降至最低，从而将撞击交通设施的影响降至最低点。同时，各组件之间相互配合，在有效保证抗撞击效果的同时，也能保证整体结构的抗撞击能力，使用寿命较长。\n[0026] 10、适用范围广，能有效使用至位于航道、道路等两侧的多种交通设施上。\n[0027] 综上所述，本实用新型结构设计合理、投入成本低、施工方便且使用寿命长、使用效果好，能有效解决现有交通工具用防撞设施存在的投入成本较高、使用寿命较短、防撞效果较差等多种缺陷和不足。\n[0028] 下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。\n附图说明\n[0029] 图1为本实用新型实施例1的结构示意图。\n[0030] 图2为本实用新型实施例2的使用状态参考图。\n[0031] 附图标记说明:\n[0032] 1—外侧钢壁板； 2—底板； 3—内衬钢壁板；\n[0033] 4—吸能垫层； 5—配重垫层； 7—橡胶气囊；\n[0034] 8—防撞护栏； 9—防撞柱； 10—顶板。\n具体实施方式\n[0035] 实施例1\n[0036] 如图1所示的一种内置气囊型防撞装置，包括外侧钢壁板1和位于外侧钢壁板1内侧的内衬钢壁板3，所述外侧钢壁板1与内衬钢壁板3之间形成一个防撞腔，所述防撞腔底部设置有一层配重垫层5，且所述配重垫层5上部的所述防撞腔内密实填充有多个橡胶气囊7，多个所述橡胶气囊7布设于同一平面上。所述内衬钢壁板3位于需防护装置外侧，且内衬钢壁板3与需防护装置之间设置有吸能垫层4。所述外侧钢壁板1和内衬钢壁板3布设于同一平面上，且二者的竖向高度相同，所述外侧钢壁板1为一个向外凸出的圆弧形防撞板。所述需防护装置布设于航道或道路两侧，且所述需防护装置为防撞护栏8或防撞墙。\n[0037] 实际施工时，对于道路而言，所述外侧钢壁板1和内衬钢壁板3的底部与该道路所处地面相接触；对于航道而言，外侧钢壁板1和内衬钢壁板3的底部与该航道所处水面相接触。实际布设多个所述橡胶气囊7时，位于同一层上的所有橡胶气囊7可以位于同一平面上，也可以位于同一锯齿面上（即呈错层布设）。\n[0038] 布设于防撞护栏8与所述防撞墙外侧的内衬钢壁板3均为平直钢板一，位于所述平直钢板一外侧的外侧钢壁板1为横截面为圆弧形的圆弧形钢板一，且所述平直钢板一和所述圆弧形钢板一均沿所述防撞护栏或所述防撞墙的纵向延伸方向进行布设；所述平直钢板一和所述圆弧形钢板一的纵向长度均与所述防撞护栏或所述防撞墙的纵向长度相同；布设于所述平直钢板一和所述圆弧形钢板一之间的所述防撞腔内的多个所述橡胶气囊7，沿所述防撞护栏或所述防撞墙的纵向延伸方向由前至后进行布设。\n[0039] 实际加工时，所述外侧钢壁板1也可以设置为其它形状，用来解决从正面、侧面和背面等多个角度的撞击。\n[0040] 所述平直钢板一的中上部和所述圆弧形钢板一的中上部之间布设有多道支撑杆件一，多道所述支撑杆件一沿所述防撞护栏或所述防撞墙的纵向延伸方向进行布设，且多道所述支撑杆件一布设在同一平面上。\n[0041] 实际安装布设时，多道所述支撑杆件一布设在与其所处航道或道路相平行的同一平面上。本实施例中，所述航道或道路呈水平布设。因而，多道所述支撑杆件一布设在同一水平面上。所述外侧钢壁板1、吸能垫层4和内衬钢壁板3均布设于同一水平面上。\n[0042] 本实施例中，所述支撑杆件一为不锈钢直杆。\n[0043] 实际加工时，所述不锈钢直杆的直径为Φ10mm～Φ30mm，并且所述不锈钢直杆所用不锈钢材料的屈服强度不小于235MPa。本实施例中，所述不锈钢直杆所用的不锈钢材料为Q235钢材料。\n[0044] 本实施例中，所述吸能垫层4的竖向高度与外侧钢壁板1和内衬钢壁板3的竖向高度相同，布设于所述平直钢板一和所述圆弧形钢板一之间的吸能垫层4的纵向长度与外侧钢壁板1和内衬钢壁板3的纵向长度相同。\n[0045] 本实施例中，所述外侧钢壁板1顶部与内衬钢壁板3顶部之间的距离d1为\n100mm～130mm，且外侧钢壁板1底部与内衬钢壁板3底部之间的距离d2=c×d1，其中c=1.8～2.2；所述外侧钢壁板1的外凸顶端与内衬钢壁板3之间的距离b=400mm～800mm，且所述外侧钢壁板1的外凸顶端与其底部之间的竖向距离h=350mm～550mm。\n[0046] 所述吸能垫层4的厚度为80mm～150mm；所述外侧钢壁板1与内衬钢壁板3的竖向高度均为850mm～1300mm；所述配重垫层5的厚度为100mm～250mm。\n[0047] 实际施工时，可根据具体需要，对外侧钢壁板1顶部与内衬钢壁板3顶部之间的距离d1、外侧钢壁板1底部与内衬钢壁板3底部之间的距离d2、外侧钢壁板1的外凸顶端与内衬钢壁板3之间的距离b、外侧钢壁板1的外凸顶端与外侧钢壁板1底部之间的竖向距离h、吸能垫层4的厚度、平直钢板和所述圆弧形钢板的竖向高度、配重垫层5的厚度等在上述范围内进行相应调整。\n[0048] 实际施工时，所述外侧钢壁板1顶部与内衬钢壁板3顶部之间通过顶板10进行连接，所述外侧钢壁板1底部与内衬钢壁板3底部之间通过底板2进行连接，且所述顶板10和底板2均为平直钢板。因而，所述外侧钢壁板1、内衬钢壁板3、顶板10和底板2形成一个封闭空腔。\n[0049] 本实施例中，实际加工时，所述外侧钢壁板1、内衬钢壁板3、顶板10和底板2均为壁厚为3mm～8mm的Q235钢板。具体加工时，也可以选用其它型号的钢板，但所采用钢板的屈服强度均不小于235MPa。\n[0050] 本实施例中，所述橡胶气囊7的内部气压为1MPa～3MPa，且多个所述橡胶气囊7紧密紧压在一起，多个所述橡胶气囊7组成位于所述防撞腔内的充气垫层；多个所述橡胶气囊7的竖向高度均与外侧钢壁板1和内衬钢壁板3的竖向高度相同。多个所述橡胶气囊\n7的横向宽度均为500mm～800mm。\n[0051] 实际施工时，先将多个未充气的橡胶气囊7放入所述防撞腔内，然后再进行充气，使得充气后的各橡胶气囊7均紧贴所述防撞腔的四周内壁。\n[0052] 另外，所述橡胶气囊7为壁厚为5mm～8mm的橡胶球。实际加工时，所述橡胶球所用橡胶的拉伸强度不小于15MPa且断裂伸长率不小于300%。\n[0053] 本实施例中，前后相邻两道所述支撑杆件一之间的间距为L～2L，其中L为橡胶气囊7的横向宽度。\n[0054] 实际布设支撑杆件一时，需抵消撞击能量较大的区域，前后相邻两道所述支撑杆件一之间的间距相对应较小；反之，对于需抵消撞击能量较小的区域，前后相邻两道所述支撑杆件一之间的间距相对应较大。同时，还可根据实际需要对多个所述橡胶气囊7的数量进行调整，即对多个所述橡胶气囊7的横向宽度进行相应调整。\n[0055] 本实施例中，所述吸能垫层4为橡胶沥青垫层。实际使用时，也可以采用橡胶砂石垫层。实际施工时，所采用的橡胶沥青垫层或橡胶砂石垫层不仅施工方便，所需原料来源广泛，成本低廉，而且使用效果好。\n[0056] 所述橡胶砂石垫层中所用的橡胶砂石由粗集料、细集料和橡胶粉粒均匀混合而成，其中所述粗集料为粒径为2.5mm～5mm的碎石，所述细集料为细砂，且所述橡胶粉粒为由废旧橡胶轮胎经粉碎后形成的粒径为20目～40目的橡胶粒；且所述橡胶砂石垫层施工之前，先在外侧钢壁板1底部和内衬钢壁板3底部的内侧壁上均匀涂刷一层乳化沥青。本实施例中，所述乳化沥青的层厚为2mm～5mm。相应地，所述底板2上也均匀涂刷有一层乳化沥青。所述粗集料与细集料之间的质量比为0.8～1.2︰3.2～4，所述橡胶粉粒的质量与所述粗集料和细集料总质量之间的百分比为2%～2.5%。实际施工时，可根据实际需要，对所述粗集料、细集料和橡胶粉粒的添加质量在上述范围内进行相应调整。\n[0057] 其中，细砂为粒径大于0.075mm的颗粒超过全重85%的细砂，且其细度模数为\n2.2～1.6。\n[0058] 本实施例中，所述配重垫层5为石灰土垫层。所述石灰土垫层中所用的石灰土由石灰、土和水均匀混合而成，所述石灰土中所述石灰的重量百分比为15%～20%，且所述石灰土中所述土的重量百分比为3%～5.5%。\n[0059] 另外，所述外侧钢壁板1的外侧壁上贴装有一层反光膜。本实施例中，所述反光膜底部距离外侧钢壁板1底部的距离为250mm～350mm，且所述反光膜的宽度为510mm。\n[0060] 实施例2\n[0061] 本实施例中，如图2所示，与实施例1不同的是：所述需防护装置为防撞柱9；布设于防撞柱9外侧的内衬钢壁板3为由平直钢板二弯曲而成的环形钢板一，位于所述环形钢板一外侧的外侧钢壁板1为由圆弧形钢板二弯曲而成的环形钢板二，所述圆弧形钢板二的横截面为圆弧形；所述环形钢板一套装在防撞柱9外侧，且所述环形钢板二套装在所述环形钢板一外侧；布设于所述环形钢板一和所述环形钢板二之间的所述防撞腔内的多个所述橡胶气囊7，沿圆周方向进行布设。所述环形钢板一与所述环形钢板二之间沿圆周方向布设有多道所述支撑杆件二，且多道所述支撑杆件二布设在同一平面上，且相邻两道所述支撑杆件二中部之间的间距为L～2L，其中L为橡胶气囊7的横向宽度。\n[0062] 实际安装布设时，多道所述支撑杆件二布设在与其所处航道或道路相平行的同一平面上。本实施例中，所述航道或道路呈水平布设。因而，多道所述支撑杆件二布设在同一水平面上。\n[0063] 本实施例中，所述防撞柱9为桥梁墩柱。实际使用时，所述防撞柱9也可以为布设于航道或道路两侧的其它类型墩柱。\n[0064] 实际使用时，所述环形钢板一与所述环形钢板二的形状为圆环形、椭圆环形、拉长圆形、鼻形或者带有缓和圆弧的正多边形。本实施例中，所述环形钢板一与所述环形钢板二的形状为圆环形。相应地，所述吸能垫层4和配重垫层5均为圆环形垫层。\n[0065] 本实施例中，其余部分的结构和连接关系均与实施例1相同。\n[0066] 以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。