一种链条拼接式缓冲吸能型大桥防撞装置

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一种链条拼接式缓冲吸能型大桥防撞装置\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及一种防撞系统，具体地说是一种在各类型桥梁的桥墩、桥塔等处设置的可进行缓冲吸能的防撞系统。\n背景技术\n[0002] 随着我国交通事业的飞速发展，各种大型桥梁不断兴建，虽然大大提高了我国的交通运输能力，但随之而来的，有关船（车）撞桥的交通安全事故也不断增多。该类事故的发生，既危害人们的生命财产安全，也会造成交通中断导致更大的损失。因此对桥梁采取防撞措施尤为重要，其根本目的是：防止桥梁因船舶（车辆）的撞击力而发生结构损坏，同时尽可能的保护船舶（车辆），将损失降到最低。\n[0003] 经过多年的研究应用，国内外出现了多种针对船桥碰撞的桥墩防撞设施，但其基本原理是基于能量吸收、动量缓冲而设计的，每种防撞设施都有其特点和使用条件。在桥梁防撞系统方面，目前国内大多采用的材料为钢，这种材料的防撞系统通常承受单次撞击，撞损后维修较困难，同时碰撞时船体易受损伤，另外钢材常年在水中易锈蚀，维修费用较高。\n[0004] 因此，具有较小硬度和刚度以及缓冲耗能机制并且施工维修简便的柔性防撞系统，可具有良好的防撞效果，在未来大桥桥墩、桥塔等防撞建设中具有广阔的应用前景。\n实用新型内容\n[0005] 本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种施工简便的能充分吸收撞击能量、成本低、绿色环保的链条拼接式缓冲吸能型大桥防撞装置。\n[0006] 本实用新型采用的技术方案为：一种链条拼接式缓冲吸能型大桥防撞装置，该防撞装置固定于桥梁的桥墩及桥塔的外缘，所述防撞装置为由多个防撞单元通过螺栓连接组合而成的链条拼接式结构；\n[0007] 所述防撞单元包括外壳和设置于外壳内的填充材料体构成；所述外壳包括复合材料面层或者高分子塑料面层，所述填充材料体包括空间格构体和耗能材料，空间格构体由纤维腹板布置而成，耗能材料位于空间格构体内部空隙和/或空间格构体与外壳的内壁之间，或者内部没有填充材料体。\n[0008] 作为优选，所述外壳为复合材料面层构成的实心壳体或者为复合材料面层与夹心材料构成的夹层壳体或者为高分子塑料。\n[0009] 作为优选，所述空间格构体由纤维腹板呈单层单向、单层双向、多层单向或多层多向布置而成。\n[0010] 作为优选，所述的复合材料面层和纤维腹板采用纤维与树脂制成，所述的纤维为碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维、混杂纤维中的至少一种；所述的树脂为不饱和聚酯、邻苯树脂、乙烯基树脂、环氧树脂、无机树脂或热塑性树脂材料中的至少一种。\n[0011] 作为优选，所述的夹芯材料包括聚氨酯泡沫、聚氯乙烯泡沫、碳泡沫、PEI泡沫和PMI泡沫、Balsa木、泡桐木、杉木或强芯毡中的至少一种。\n[0012] 作为优选，所述的耗能材料为聚氨酯泡沫、聚氯乙烯泡沫、碳泡沫、PEI泡沫、PMI泡沫、Balsa木、泡桐木、杉木、泡沫铝、泡沫砂、蜂窝、圆管、毛竹、橡胶轮胎、橡胶粒、橡胶块、聚氨酯弹性体、砂、泡沫颗粒与砂的混合料、聚苯砂浆、空心管、空心塑料球中的至少一种。\n[0013] 作为优选，所述防撞装置的形状与各类桥梁的桥墩、桥塔等的具体形状相匹配。防撞装置的形状可为多边形，椭圆形或不规则形状，并具有预留孔洞、孔道和/或具有预埋件，与各类桥梁的桥墩、桥塔等相固定。\n[0014] 本实用新型相比现有技术有如下优点：\n[0015] 1、本实用新型的防撞单元可通过螺栓或者插销快速连接形成整体，且单元损坏后可单独进行更换，方便快捷。\n[0016] 2、本实用新型防撞单元的外壳采用树脂基纤维增强复合材料或高分子塑料，耐腐蚀性能优越，能长时间耐受江水、海水等各种恶劣环境的腐蚀。\n[0017] 3、本实用新型的防撞装置尺寸外形不受限制，可设计性强，制造成本适中，防撞性能可靠，使用寿命长，便于维护和修理。\n[0018] 4、本实用新型的防撞装置弹性性能较好，既可以为自浮式也可以为固定式，它可广泛适用于各类桥梁的桥墩、桥塔、承台、码头等，用以减轻船舶、车辆等的撞击，当船舶、车辆的撞击发生后，通过缓冲消能减轻其撞击力，使受保护的结构不易发生局部损坏，从而保护船舶、车辆以及人员安全。\n附图说明\n[0019] 图1为本实用新型的防撞单元构造示意图；\n[0020] 图2-图4为本实用新型的防撞单元示意图；\n[0021] 图5-图7为本实用新型的实施例1-3示意图。\n具体实施方式\n[0022] 下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。\n[0023] 一种链条拼接式缓冲吸能型大桥防撞装置，该防撞装置固定于桥梁的桥墩及桥塔的外缘，所述防撞装置为由多个防撞单元通过螺栓连接组合而成的链条拼接式结构。\n[0024] 如图1所示：一种链条拼接式缓冲吸能型大桥防撞装置防撞单元构造，防撞单元1包括壳体2和位于壳体2内的填充材料体3，其中壳体2为复合材料面层4构成的实心壳体或者为内部填充有夹芯材料5的复合材料面层4与夹心材料5构成的夹层壳体或者为高分子塑料，复合材料面层4采用纤维与树脂制成，该纤维选用碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维、混杂纤维中的至少一种，树脂选用不饱和聚酯、邻苯树脂、乙烯基树脂、环氧树脂、无机树脂或热塑性树脂材料中的至少一种；夹芯材料5为聚氨酯泡沫、聚氯乙烯泡沫、碳泡沫、PEI泡沫和PMI泡沫、Balsa木、泡桐木、杉木或强芯毡中的至少一种。填充材料体3包括空间格构体6和耗能材料7，空间格构体6由纤维腹板8呈单层单向、单层双向、多层单向或多层多向布置在壳体2内构成，纤维腹板8相交的角度任选，但优选为纵横正交布置；纤维腹板8采用纤维与树脂制成，所述的纤维为碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维、混杂纤维中的至少一种；所述的树脂为不饱和聚酯、邻苯树脂、乙烯基树脂、环氧树脂、无机树脂或热塑性树脂材料中的至少一种。耗能材料7位于纤维腹板8之间和/或纤维腹板8与壳体2的内壁之间，且耗能材料7选用聚氨酯泡沫、聚氯乙烯泡沫、碳泡沫、PEI泡沫、PMI泡沫、Balsa木、泡桐木、杉木、泡沫铝、泡沫砂、蜂窝、圆管、毛竹、橡胶轮胎、橡胶粒、橡胶块、聚氨酯弹性体、砂、泡沫颗粒与砂的混合料、聚苯砂浆、空心管、空心塑料球中的至少一种，耗能材料7的尺寸、数量、位置可根据结构实际受力灵活采用。\n[0025] 如图2、3、4中防撞单元1分别为防撞单元一、防撞单元二、防撞单元三，防撞单元1上预留孔道，并通过螺栓将各防撞单元连接起来，防撞装置的形状与各类桥梁的桥墩、桥塔等的形状相匹配，防撞装置的形状可为多边形，椭圆形或不规则形状。\n[0026] 实施例1\n[0027] 如图1、2、3和5所示，一种链条拼接式缓冲吸能型大桥防撞装置，可用于各类桥梁的桥墩、桥塔等处，该防撞装置为正六边形，也可以根据实际情况进行形状设计，采用两种不同的防撞单元一和防撞单元二拼装而成，各边中间单元长度可根据桥墩、桥塔等的实际尺寸进行设计。该结构由防撞单元1和螺栓9组成。防撞单元1由壳体2和填充在壳体2内的填充材料体3构成，壳体2为玻璃纤维与乙烯基树脂固化而成的复合材料面层4构成的实心壳体；壳体2内的耗能材料7选用聚氨酯泡沫，在聚氨酯泡沫的外侧包裹双轴向玻璃纤维布后沿多层多向铺设构成空间格构体6，再采用真空导入工艺一体成型防撞单元1。在工厂制备好防撞单元1后，在安装现场采用螺栓9作为连接件进行拼装，使其形成与桥墩、桥塔等相匹配的缓冲吸能型腹板增强复合材料防撞装置。\n[0028] 实施例2\n[0029] 如图1、4和6所示，一种链条拼接式缓冲吸能型大桥防撞装置，可用于各类桥梁的桥墩、桥塔等处，该防撞装置为正六边形，也可以根据实际情况进行形状设计，采用一种防撞单元三进行拼装，该单元端部为半椭圆形，用螺栓9进行连接，可以进行适当角度旋转，各边中间单元长度可根据桥墩、桥塔等的实际尺寸进行设计。该结构由防撞单元1和螺栓9组成。防撞单元1由壳体2和填充在壳体2内的填充材料体3构成，壳体2为玻璃纤维与乙烯基树脂固化而成的复合材料面层4构成的实心壳体；壳体2内的耗能材料7选用聚氨酯泡沫，在聚氨酯泡沫的外侧包裹双轴向玻璃纤维布后沿多层多向铺设构成形成空间格构体6，再采用真空导入工艺一体成型防撞单元1。在工厂制备好防撞单元1后，在安装现场可采用螺栓9作为连接件进行拼装，使其形成与桥墩、桥塔等相匹配的缓冲吸能型腹板增强复合材料防撞装置。\n[0030] 实施例3\n[0031] 如图1、2、4和7所示，一种链条拼接式缓冲吸能型大桥防撞装置，可用于各类桥梁的桥墩、桥塔等处，该防撞装置为不规则形状，两对边分别为椭圆形和矩形，均可根据桥墩、桥塔等处的实际尺寸来增大各边的长度，矩形对边不可旋转，为固定形状，椭圆对边可根据需要进行旋转。防撞装置采用两种不同的防撞单元一和防撞单元三拼装而成。该结构由若干个防撞单元1及螺栓9组成。防撞单元1由壳体2和填充在壳体2内的填充材料体3构成，壳体2为玻璃纤维与乙烯基树脂固化而成的复合材料面层4构成的实心壳体；壳体2内的耗能材料7选用聚氨酯泡沫，在聚氨酯泡沫的外侧包裹双轴向玻璃纤维布后沿多层多向铺设构成形成空间格构体6，再采用真空导入工艺一体成型防撞单元1。在工厂制备好防撞单元1后，在安装现场采用螺栓9作为连接件进行拼装，使其形成与桥墩、桥塔等相匹配的缓冲吸能型腹板增强复合材料防撞装置。\n[0032] 应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。