CN108277761A - 一种设置低屈服点钢的装配式矩形截面桥墩防撞装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种设置低屈服点钢的装配式矩形截面桥墩防撞装置，包括包围设置在桥墩外的四个L状构件，L状构件包括L状的构件主体、一块上挡板和两块侧挡板，构件主体包括第一钢板、第二钢板、第三钢板、第四钢板和若干加劲肋，第四钢板为横截面呈L状的低屈服点钢板，加劲肋为低屈服点钢加劲肋，相邻的第一钢板、第二钢板、第三钢板和第四钢板通过若干加劲肋进行连接，上挡板设置于构件主体的上端，侧挡板设置于构件主体上，侧挡板上设置有连接件，各L状构件通过连接件进行相互连接，本发明具有占地空间小、碰撞时可提供较多的缓冲且事故发生后可快速更换和修复的优点。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁工程中桥墩防护技术领域，特别涉及一种设置低屈服点钢的装配式矩形截面桥墩防护装置。
背景技术
目前，近年来随着交通的发展，陆路交通越来越繁忙，为缓解交通压力的城市跨线桥的建设增多，汽车撞击桥墩的事故屡见不鲜，这类事故轻者造成汽车的损坏和人员的受伤，重则桥墩倒塌、车毁人亡，给人们的生命财产造成了巨大的威胁。因此对于车－桥碰撞的防撞装置设计的提出与研究，有着时代的必要性和前沿性。
城市跨线桥墩传统的防撞措施，是在桥墩底部浇筑一个大体积钢筋混凝土实体承台，或采用钢管围栏及抗撞墙等措施，这些方法存在着三方面的缺陷：1)占地空间大、影响道路通行；2)碰撞刚度过大，对车辆及人员的伤害加重只关注与桥墩的防撞，对司乘人员的安全隐患并未认真考虑；3)事故发生后桥墩防撞装置不能快速更换及修复。国内外对车-桥碰撞及防撞装置的研究，相比于船-桥碰撞问题研究很不成熟。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种占地空间小、碰撞时可提供较多的缓冲且事故发生后可快速更换和修复的设置低屈服点钢的装配式矩形截面桥墩防撞装置。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种设置低屈服点钢的装配式矩形截面桥墩防撞装置，其特征在于：包括包围设置在桥墩外的四个L状构件，所述L状构件包括L状的构件主体、一块上挡板和两块侧挡板，所述构件主体包括第一钢板、第二钢板、第三钢板、第四钢板和若干加劲肋，所述第一钢板、所述第二钢板和所述第三钢板均为横截面呈L状的钢板，所述第四钢板为横截面呈L状的低屈服点钢板，所述加劲肋为低屈服点钢加劲肋，所述第一钢板、所述第二钢板和所述第三钢板由内到外等间距分布设置，所述第四钢板设置在所述第三钢板的外侧，所述第四钢板与所述第三钢板之间的间距为所述第二钢板与所述第三钢板之间的间距的两倍，相邻的所述第一钢板和所述第二钢板之间、所述第二钢板和所述第三钢板之间、所述第三钢板和所述第四钢板之间均通过若干所述加劲肋进行连接，所述上挡板设置于所述构件主体的上端，所述侧挡板设置于所述构件主体的侧端面上，所述侧挡板上设置有用于连接相邻两个所述L状构件的连接件。
进一步的，各所述加劲肋分别焊接设置于所述第一钢板和所述第二钢板之间、所述第二钢板和所述第三钢板之间、所述第三钢板和所述第四钢板之间。
进一步的，所述侧挡板上开设有锚栓孔，所述连接件为相互配合的螺柱和螺母，所述螺柱穿设于不同所述构件主体上相对的所述侧挡板上的锚栓孔，，所述螺母的数量为一对，一对所述螺母栓接于所述螺柱的两端。
进一步的，所述加劲肋为沿所述第一钢板、所述第二钢板、所述第三钢板和所述第四钢板的高度方向设置的纵向加劲肋。
采用上述结构后，本发明一种设置低屈服点钢的装配式矩形截面桥墩防撞装置具有以下有益效果：
采用四个L状构件包围桥墩的设计，每个L状构件包括构件主体、一块上挡板和两块侧挡板，构件主体包括第一钢板、第二钢板、第三钢板、第四钢板和若干加劲肋，相比传统的防撞措施占地空间更小；
第一钢板、第二钢板和第三钢板采用硬度高刚性大的普通钢板可以为设置在第四钢板提供支撑同时为桥墩提供保护，第四钢板、加劲肋、上挡板和侧挡板都采用低屈服点钢材料的可以在碰撞时吸收更多的能量，延长撞击时间、减少撞击力的效果，实现减小桥墩、车辆和人员所受的伤害；
L构件上的侧挡板上设置有连接件，连接件为螺栓和螺母可在桥墩碰撞之后进行本发明的桥墩防撞装置的快速更换和修复。
附图说明
图1为本发明的俯视结构示意图(除去上挡板)；
图2为本发明的L状构件的俯视结构示意图(除去上挡板)；
图3为本发明中的上挡板的结构示意图；
图4为本发明中的侧挡板的结构示意图；
图5为本发明中安装在桥墩时的主视结构示意图；
图中：11.第一钢板、12.第二钢板、13.第三钢板、14.第四钢板、15.加劲肋、2.上挡板、3.侧挡板、31.锚栓孔、4.螺栓、5.螺母、6.桥墩；
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。
如图1-5所示的一种设置低屈服点钢的装配式矩形截面桥墩防撞装置，包括包围设置在桥墩6外的四个L状构件、所述L状构件包括L状的构件主体、一块上挡板2和两块侧挡板3，上挡板2和侧挡板3均为低屈服点钢板，上述四个L状构件之间通过连接件进行连接固定，所述L状构件的高度可选的范围为2-3米。
所述构件主体包括第一钢板11、第二钢板12、第三钢板13、第四钢板14和若干加劲肋15，所述第一钢板11、第二钢板12、第三钢板13和第四钢板14从内到外依次排列设置，若干加劲肋15分别设置于第一钢板11和第二钢板12之间、第二钢板12和第三钢板13之间、第三钢板13和第四钢板14之间起到固定连接上述各钢板的作用。
第一钢板11、第二钢板12和第三钢板13均为普通钢板，第四钢板14为低屈服点钢板，上述低屈服点钢板的材料可选的屈服强度为100MPa、160MPa或225Mpa。
设所述桥墩6的横截面的长度和宽度都为2A，设所述构件主体朝向桥墩6的一侧为内侧，所述构件主体背向桥墩6的一侧为外侧。
第一钢板11、第二钢板12、第三钢板13和第四钢板14的横截面均呈L状，具体的，第一钢板11、第二钢板12、第三钢板13和第四钢板14均具有两个相互垂直且大小一致的平板；第一钢板11、第二钢板12、第三钢板13和第四钢板14依次平行排列设置，较佳的，第一钢板11、第二钢板12和第三钢板13两两之间的间距均为0.5R，第三钢板13和第四钢板14之间的间距为R。
第一钢板11的每个平板的宽度均为A。
第二钢板12的每个平板的宽度均为A+0.5R。
第三钢板13的每个平板的宽度均为A+R。
第四钢板14的每个平板的宽度均为A+2R。
第一钢板11、第二钢板12和第三钢板13的高度一致，上述高度较佳的可取2-3米。
第一钢板11、第二钢板12和第三钢板13的相应的平板的外侧边缘相对齐，加劲肋设置在距离第一钢板11、第二钢板12和第三钢板13的各个相应平板上，具体的，上述加劲肋15有多个，多个加劲肋15分别设置在第一钢板11、第二钢板12和第三钢板13距离上述各平板的外侧边缘0.25A、0.5A和0.75A的位置以及第一钢板11、第二钢板12和第三钢板13各自的两个平板的连接处之间上，上述位置的加劲肋15均为沿所述构件主体的高度方向进行设置的纵向加劲肋。
第三钢板13和第四钢板14的相对的平板的外侧边缘相对齐，加劲肋15设置在距离第三钢板13和第四钢板14的相对的平板上，具体的，加劲肋15设置在的距离第三钢板13和第四钢板14的外侧边缘0.5A处以及第三钢板13和第四钢板14各自的两个平板连接处，上述位置的加劲肋15均沿所述构件主体的高度方向进行设置。
第一钢板11、第二钢板12、第三钢板13和第四钢板14的相对的平板的外侧边缘组成所述构件主体的侧端面。
上挡板2设置于所述构件主体的上端，侧挡板3设置于所述构件主体的侧端面上，较佳的上挡板2和侧挡板3都是通过焊接的方式固定在所述构件主体上。
进一步的，侧挡板3为长条片状板，上述长条片状板焊接于所述构件主体的端面上，侧挡板3部分露出于所述构件主体，侧挡板3上开设有若干锚栓孔31，上述若干锚栓孔31开设于侧挡板3避开所述构件主体的区域上，较佳的若干锚栓孔31沿侧挡板3的高度方向等间距排列。
所述连接件为螺栓4和螺母5，安装时相邻的所述L状构件的一侧互相紧靠，位于不同的构件主体上的相邻的两块侧挡板2上的锚栓孔31相对齐，螺栓4穿设于上述锚栓孔31，所述螺母5栓安装于螺栓4的两端将相邻的两块侧挡板3进行固定连接。
上述结构具有如下优点：本发明的构造简单，模块化设计的L状构件可在加工厂制造好，在现场仅需进行螺栓连接，施工更快捷，四个L状构件通过螺栓4和螺母5进行连接进而包围桥墩6，发生撞击后可通过拆卸螺母5快速进行更换修复及检测，可大幅缩短事故发生后的交通管制时间；
第一钢板11、第二钢板12和第三钢板13采用硬度高刚性大的普通钢板可以为设置在第四钢板14提供支撑同时为桥墩6提供保护，第四钢板14采用与第三钢板的间距为R的设计可以在碰撞时为第四钢板14的形变提供足够的空间进而提供更多缓冲，第四钢板14、加劲肋15、上挡板2和侧挡板3都采用低屈服点钢材料的设计可以在碰撞时吸收更多的能量，延长撞击时间、减少撞击力的效果，实现减小桥墩、车辆和人员所受的伤害。
上述实施例和附图并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。
Claims (4)
1.一种设置低屈服点钢的装配式矩形截面桥墩防撞装置，其特征在于：包括包围设置在桥墩外的四个L状构件，所述L状构件包括L状的构件主体、一块上挡板和两块侧挡板，所述构件主体包括第一钢板、第二钢板、第三钢板、第四钢板和若干加劲肋，所述第一钢板、所述第二钢板和所述第三钢板均为横截面呈L状的钢板，所述第四钢板为横截面呈L状的低屈服点钢板，所述加劲肋为低屈服点钢加劲肋，所述第一钢板、所述第二钢板和所述第三钢板由内到外等间距分布设置，所述第四钢板设置在所述第三钢板的外侧，所述第四钢板与所述第三钢板之间的间距为所述第二钢板与所述第三钢板之间的间距的两倍，相邻的所述第一钢板和所述第二钢板之间、所述第二钢板和所述第三钢板之间、所述第三钢板和所述第四钢板之间均通过若干所述加劲肋进行连接，所述上挡板设置于所述构件主体的上端，所述侧挡板设置于所述构件主体的侧端面上，所述侧挡板上设置有用于连接相邻两个所述L状构件的连接件。
2.如权利要求1所述的一种设置低屈服点钢的装配式矩形截面桥墩防撞装置，其特征在于：各所述加劲肋分别焊接设置于所述第一钢板和所述第二钢板之间、所述第二钢板和所述第三钢板之间、所述第三钢板和所述第四钢板之间。
3.如权利要求1所述的一种设置低屈服点钢的装配式矩形截面桥墩防撞装置，其特征在于：所述侧挡板上开设有锚栓孔，所述连接件为相互配合的螺柱和螺母，所述螺柱穿设于不同所述构件主体上相对的所述侧挡板上的锚栓孔，，所述螺母的数量为一对，一对所述螺母栓接于所述螺柱的两端。
4.如权利要求1所述的一种设置低屈服点钢的装配式矩形截面桥墩防撞装置，其特征在于：所述加劲肋为沿所述第一钢板、所述第二钢板、所述第三钢板和所述第四钢板的高度方向设置的纵向加劲肋。
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