CN104404903B - 一种防超高车辆撞击桥梁的防撞装置 - Google Patents

一种防超高车辆撞击桥梁的防撞装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防超高车辆撞击桥梁的防撞装置，包含抗冲击面板、含有若干根消能管的消能管装置、连接链锁、两翼搭架和背板，所述消能管装置前端设有抗冲击面板，消能管装置的两侧设有倒T字形搭台，消能管装置后端设有L字形背板，L字形背板安装在桥梁结构上，倒T字形搭台与L字形背板连接，消能管装置上方和下方设有连接链锁。消能管装置能够有效吸收超高车辆撞击桥梁所产生的能量，从而大大减少或消除桥梁结构因超高车辆的撞击而带来的损伤。本发明提供一种防超高车辆撞击桥梁的防撞装置，结构简单，而且安装方便，在消能管装置被破坏之后，能够轻松更换，节省成本。

Description

一种防超高车辆撞击桥梁的防撞装置
技术领域
本发明属于道路桥梁安全设备技术领域，具体涉及一种防超高车辆撞击桥梁的防撞装置。
背景技术
随着我国城镇化进程的推进和国民经济的日益繁荣，交通运输业得到了迅猛发展，尤其是立体交通的大量建设，很大程度上缓解了城市地面交通的压力。编织交错的立交桥、高架桥、人行天桥等交通设施随处可见，同时，体积庞大的货运车辆和工程车辆也迅速增加。随之而来的交通事故也明显增多，从而严重影响了交通安全以及道路通行。其中，超高车辆撞击上层桥梁底部结构的案例越加频繁，严重威胁桥梁结构安全和城市交通运行。根据交通部门的统计数据显示：以北京四环路为例，仅2008年，超高车辆撞击桥梁上部结构事故发生157次，直接造成经济损失376万元人民币。在国外，此类事件也频繁发生，以美国为例，据美国联邦公路管理局统计，有三分之一的桥梁破坏或倒塌，是由于车辆撞击所导致的。由此可见，如何能够减少超高车辆撞击桥梁事故的发生，或者降低事故产生的损失成为了一个亟待解决的问题。
目前，有一些预防措施已经被采用，比如设置限高警示牌、安装高度预警系统等等。但是，由于很多司机抱有投机取巧的心理，自我防范意识低下，夜间行驶光线不足等原因，仅仅有警示作用的防护措施并不能完全避免超高车辆撞击桥梁的事故发生。并且一旦发生便会产生较大的经济损失和交通安全问题，所以，做好防超高车辆撞击上层桥梁底部结构的防撞装置，能够很大程度上使事故产生的损失最小化以及处置快速化。然而，由于上层桥梁底部结构面积较小，且对重量和结构的要求比较高，所以在国内外此类防撞装置寥寥无几。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种防超高车辆撞击桥梁的防撞装置，结构简单，而且安装方便，在消能管装置被破坏之后，能够轻松更换，节省成本。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种防超高车辆撞击桥梁的防撞装置，包含抗冲击面板、含有若干根消能管的消能管装置、连接链锁、两翼搭架和背板，所述消能管装置前端设有抗冲击面板，消能管装置的两侧设有倒T字形搭台，消能管装置后端设有L字形背板，L字形背板安装在桥梁结构上，倒T字形搭台与L字形背板连接，消能管装置上方和下方设有连接链锁。
作为优选，所述消能管为空心铝合金管、橡胶管、复合材料管或钢管中的一种或多种混合。
作为优选，所述消能管装置中设有隔离板，隔离板将消能管装置中的消能管分为前半部分和后半部分，靠近抗冲击面板的部分为消能管装置前半部分、靠近背板的为消能管装置后半部分。
作为优选，所述两翼搭架与抗冲击面板的上端通过斜架与桥梁结构连接。
作为优选，所述连接链锁为铁链、钢链或者高强度钢丝绳中的一种。
作为优选，所述连接链锁的两端设有固定环，连接链锁通过固定环与背板和抗冲击面板连接。
作为优选，所述连接链锁通过焊接与背板和抗冲击面板连接。
作为优选，所述消能管装置前半部分前端的消能管为大直径，比消能管装置后半部分中的消能管直径大，后端消能管为小直径，大直径消能管用来抵抗较轻的撞击，小直径消能管用来抵抗较严重的撞击。
作为优选，所述前半部分的消能管直径为1～1.5cm，管壁厚度为0.1～0.2cm，后半部分的消能管直径为0.6～0.8cm，管壁厚度为0.1～0.2cm。
有益效果：本发明的防超高车辆撞击桥梁的防撞装置，具有以下优点：
1、本发明结构简单、设计新颖并容易安装；
2、本发明采用的消能管消能能力强，且能够轻松更换，节省破坏成本，甚至可以循环利用；
3、本发明采用多层消能，有效吸收冲击能，首层先受到破坏，在轻微撞击情况下，次层完好无损，并不需要更换消能管；
4、背板将冲击力转化成面积很大的分布荷载，使桥梁的受力大大减小；
5、本发明吸收冲击的能力强，可吸收80％的冲击能；
6、本发明装置质量轻，可减少桥梁负担。
附图说明
图1是本发明所述的一种新型防超高车辆撞击桥梁的防撞装置的简易安装布置图；
图2是本发明所述的一种新型防超高车辆撞击桥梁的防撞装置的正视图；
图3是附图2中1-1方向的剖面图；
图4是本发明所述的一种新型防超高车辆撞击桥梁的防撞装置中消能管元件示意图；
图5是附图2中2-2方向的剖面图；
图6是本发明所述的一种新型方超高车辆撞击桥梁的防撞装置的另一种实施例。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1至图5所示，本发明的一种防超高车辆撞击桥梁的防撞装置，装置总长度与下层公路车道长度相一致，双车道长度取6m，高度为40cm，厚度为30cm。包含抗冲击面板2，布置在最前端与撞击桥梁的超高车辆直接接触，并将冲击力均匀传递到消能管装置，并随着消能管装置中的消能管1的压缩而向后移动。如图4，本实施例中的消能管1是铝合金薄壁管，也可以是橡胶管、复合材料管等，优选的，铝合金薄壁管长度为1m，消能管装置中的消能管1通过隔离板3分为前消能管1-1和后消能管1-2，布置在前端的抗轻微撞击的前消能管1-1的直径为1～1.5cm，管壁厚度为0.1～0.2cm，抗严重撞击的后消能管1-2的直径为0.6～0.8cm，管壁厚度为0.1～0.2cm，沿装置长度依次水平排列，上下堆列，堆列高度为35cm。前消能管1-1和后消能管1-2由隔离板3等距隔离，如图3，成前后布置，前段为前消能管1-1，后端为后消能管1-2。优选的，隔离板3由钢材制成，长度为6m，宽度高度为3.5m，厚度为1～2cm。后消能管1-2的后端为与桥梁结构10直接相接的L字形背板4，背板4为钢材制成，长度为6m，高度为40cm，厚度为1～2cm，底部L宽度为7～10cm，背板4通过底部螺栓8-1和顶部螺栓8-2与桥梁结构10嵌入连接，接触面处可胶粘以加固，如图2所示，底部螺栓8-1和顶部螺栓8-2成横向等间距分布，上下对齐，优选的，每隔30cm一对螺栓。在背板4两端即装置两端各有一个倒T字形搭台4-2和4-3，如图2、3和5，由钢材制成，与背板焊接而成或整体出模而成，优选的高度为35cm，长度为30cm，T字形底部宽度为30cm，翼缘厚度为1～2cm，在上端有通过斜支架6与桥梁结构相连，起到固定作用，斜支架6的一端与桥梁结构上的螺栓7-1焊接，另一端与搭台顶端7-2焊接相连，与水平成45度角。在抗冲击板2与背板4之间上下各有连接链锁，连接链锁5-1、5-2使抗冲击板2与背板4相连，连接链锁5-1、5-2通常为铁链、钢链或高强度钢丝绳，并穿过隔离板孔洞，用来固定消能管1和隔离板3，将消能管和隔板固定成一个整体，整个消能管装置由倒T字形搭台支撑。当受到撞击时，连接链锁随之变形，收缩。当遇到冲击后，轻微冲击只损坏前端部分前消能管1-1，严重时会损坏部分后消能管1-2。所以在事故后，只需更换损坏部分消能管1即可，使连接链锁自然伸直，抗冲击面板2自然复位，完成更换修复过程，操作非常简单，也大大节省了维护维修成本。此装置能够有效地吸收超高车辆撞击桥梁所带来的冲击能，起到保护桥梁的作用，安装简单，更换更加方便，适合广泛应用到上层桥梁底部结构的保护中。
本发明的消能管布置方式可以根据工程需要而做优化改变，如消能管整体呈梯形分布，如图6，有利于防止倾斜撞击使装置受撞上移等。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种防超高车辆撞击桥梁的防撞装置，其特征在于：包含抗冲击面板、含有若干根消能管的消能管装置、连接链锁、两翼搭架和L字形背板，所述消能管装置前端设有抗冲击面板，消能管装置的两侧设有两翼搭架，两翼搭架为倒T字形搭台，消能管装置后端设有L字形背板，L字形背板安装在桥梁结构上，倒T字形搭台与L字形背板连接，消能管装置上方和下方设有连接链锁，连接链锁使抗冲击面板与L字形背板连接。
2.根据权利要求1所述的防超高车辆撞击桥梁的防撞装置，其特征在于：所述消能管为空心铝合金管、橡胶管、复合材料管或钢管中的一种或多种混合。
3.根据权利要求2所述的防超高车辆撞击桥梁的防撞装置，其特征在于：所述消能管装置中设有隔离板，隔离板将消能管装置中的消能管分为前半部分和后半部分，靠近抗冲击面板的部分为消能管装置前半部分、靠近L字形背板的为消能管装置后半部分。
4.根据权利要求2所述的防超高车辆撞击桥梁的防撞装置，其特征在于：所述两翼搭架的上端通过斜架与桥梁结构连接。
5.根据权利要求2所述的防超高车辆撞击桥梁的防撞装置，其特征在于：所述连接链锁为铁链、钢链中的一种。
6.根据权利要求5所述的防超高车辆撞击桥梁的防撞装置，其特征在于：所述连接链锁的两端设有固定环，连接链锁通过固定环与L字形背板和抗冲击面板连接。
7.根据权利要求5所述的防超高车辆撞击桥梁的防撞装置，其特征在于：所述连接链锁通过焊接与L字形背板和抗冲击面板连接。
8.根据权利要求3所述的防超高车辆撞击桥梁的防撞装置，其特征在于：所述消能管装置前半部分的消能管直径比消能管装置后半部分中的消能管直径大。
9.根据权利要求8所述的防超高车辆撞击桥梁的防撞装置，其特征在于：所述消能管装置前半部分的消能管直径为1～1.5cm，管壁厚度为0.1～0.2cm，消能管装置后半部分的消能管直径为0.6～0.8cm，管壁厚度为0.1～0.2cm。
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