CN110700157A - 公路防撞桥墩安全保障设置构件 - Google Patents
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Abstract
一种公路防撞桥墩安全保障设置构件，属于路桥交通安全设施领域，包括桥墩、上套板层、下套板层等，在桥墩的外层设置内圈软钢固定连接筒，在内圈软钢固定连接筒的外圈设置外圈软钢固定连接筒，在外圈软钢固定连接筒的外层设置环形高阻尼缓冲耗能囊体，在上套板层、下套板层、外圈软钢固定连接筒和内圈软钢固定连接筒围成的区域内部设置内部主抵抗撞击增重介质层，每个外圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板上设置有凸面、弯曲凹面，每个内圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板上设置有凸面、弯曲凹面。本发明公路防撞桥墩安全保障设置构件减震协调连接性能好，具有足够的阻尼能力和延性能力，能承受较大变形的同时能在车体和桥墩发生撞击时耗散碰撞能量。
Description
技术领域
本发明属于路桥交通安全设施领域，特别是涉及一种公路防撞桥墩安全保障设置构件。
背景技术
防撞桥墩是一种非常普遍的路桥和海上交通安全设施，在一些比较危险的地区得到了广泛的应用，当船体或车辆等物体与桥墩相撞时，设置一种带有缓冲性能的防撞桥墩或桥墩防撞安装套件可以极大的缓冲撞击所产生的巨大冲击力，从而可以极大的降低交通撞击事故所产生的严重后果，在巨大的冲击力作用下，坚固、抗撞击能力强、缓冲性能好的防撞桥墩是非常必要的路桥和海上交通安全基础设施，在最近的二十年，我国建设了近百座跨江、跨海大桥，很多都是超级工程，但船体等物体撞击桥墩而引发重大人员伤亡、财产损失等事件时有发生，说明在海上交通的桥墩防撞设计和防撞措施上还有不足，我国桥墩防撞研究起步还比较晚，在早期重视程度不够好，许多防撞设计理论和计算方法都是参照国外的研究成果，所以研制设计出既能够有效吸收和缓冲船体等物体对桥墩的撞击力，又能通过偏航机制使船体大部分动能被自身带走的防撞桥墩设施尤为关键，从而达到桥梁不损坏、船体不被破坏、桥墩够坚固的设计目的，而且我国的海上交通对国民经济和社会发展起着重要的影响作用，同时我国的公路交通以及桥梁发展迅猛，带有缓冲性能的防撞桥墩或桥墩防撞安装套件则是公路交通非常重要的安全保障设施，可有效起到预防警示的作用以及安全保护的作用，可有效降低事故发生后所产生的损失，有效降低意外撞击造成的车辆和桥墩损坏得概率，降低财产损失和人员伤亡的概率，最大限度的保护人民的生命财产安全不受侵害，所以提供一种抗冲击性好、成本低、寿命长、安全性更高、绿色环保、使用效果好的防撞桥墩十分重要。各类撞击等事故，时常由于撞击而产生的巨大冲击力造成人员伤亡和经济损失，为了最大限度地控制撞击造成的损失，有必要开发防撞效果较好的防撞桥墩，在一些带有桥梁的公路地区修建防撞效果较好的防撞桥墩等安全防撞系列工程十分必要，能对撞击所产生交通事故的后果进行明显的控制，可以有效地起到降低人员伤亡和经济损失的效果。
发明内容
为了解决上述存在的技术问题，本发明提供一种公路防撞桥墩安全保障设置构件，在意外碰撞时，本发明内部结构能相互协调，同时具有足够的抵抗撞击能力和减震耗能能力，在有撞击概率的带有桥墩的急转弯等公路处设置本发明公路防撞桥墩安全保障设置构件十分必要，能对撞击产生的交通事故后果进行明显的控制，能有效地起到降低人员伤亡和经济损失效果，符合保护桥墩防止碰撞损坏和车体不被撞击破坏的设计目的。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
公路防撞桥墩安全保障设置构件，主要包括桥墩、上套板层、下套板层、环形高阻尼缓冲耗能囊体、外圈软钢固定连接筒、内圈软钢固定连接筒、外包防撞软垫层、外圈内置耗能式协调连接管、外圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板、凸面、弯曲凹面、内置减震挤压耗能弹簧、内置减震挤压耗能弹簧、内部主抵抗撞击增重介质层、内置连接腰环、内圈内置耗能式协调连接管和内圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板，公路防撞桥墩安全保障设置构件的结构中，在桥墩的外层设置内圈软钢固定连接筒，在内圈软钢固定连接筒的外圈设置外圈软钢固定连接筒，在外圈软钢固定连接筒的外层设置环形高阻尼缓冲耗能囊体，在环形高阻尼缓冲耗能囊体、外圈软钢固定连接筒、内圈软钢固定连接筒的上方设置上套板层，在环形高阻尼缓冲耗能囊体、外圈软钢固定连接筒、内圈软钢固定连接筒的下方设置下套板层，在上套板层、下套板层、环形高阻尼缓冲耗能囊体的外侧设置外包防撞软垫层，在上套板层、下套板层、外圈软钢固定连接筒和内圈软钢固定连接筒围成的区域内部设置若干外圈内置耗能式协调连接管、内圈内置耗能式协调连接管，外圈内置耗能式协调连接管和外圈软钢固定连接筒的内壁固定连接，内圈内置耗能式协调连接管和内圈软钢固定连接筒的外壁固定连接，在上套板层、下套板层、外圈软钢固定连接筒和内圈软钢固定连接筒围成的区域内部设置若干外圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板、内圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板，每个外圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板的一端和外圈内置耗能式协调连接管连接固定，另一端和内置连接腰环连接固定，每个内圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板的一端和内圈内置耗能式协调连接管连接固定，另一端和内置连接腰环连接固定，在相邻的两个外圈内置耗能式协调连接管和内圈内置耗能式协调连接管之间设置若干内置减震挤压耗能弹簧连接固定，在内置连接腰环和内圈软钢固定连接筒的外壁之间设置若干内置减震挤压耗能弹簧连接固定，在内置连接腰环和外圈软钢固定连接筒的内壁之间设置若干内置减震挤压耗能弹簧连接固定，在上套板层、下套板层、外圈软钢固定连接筒和内圈软钢固定连接筒围成的区域内部设置内部主抵抗撞击增重介质层，每个外圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板上设置有凸面、弯曲凹面，每个内圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板上设置有凸面、弯曲凹面。
外圈软钢固定连接筒、外圈内置耗能式协调连接管、外圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板、内圈内置耗能式协调连接管和内圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板采用的材料是根据设计需求确定的低屈服点钢材。
环形高阻尼缓冲耗能囊体采用橡胶材料。
内部主抵抗撞击增重介质层采用细沙填充而成。
外圈内置耗能式协调连接管和外圈软钢固定连接筒的内壁采用焊接固定连接。
内圈内置耗能式协调连接管和内圈软钢固定连接筒的外壁采用焊接固定连接。
每个外圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板的凸面朝向外圈软钢固定连接筒的内壁设置，每个外圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板的弯曲凹面朝向内圈软钢固定连接筒的外壁设置。
每个内圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板的凸面朝向内圈软钢固定连接筒的外壁设置，每个内圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板的弯曲凹面朝向外圈软钢固定连接筒的内壁设置。
本发明的有益效果是：
本发明公路防撞桥墩安全保障设置构件减震协调连接性能好，具有足够的阻尼能力和延性能力，能承受较大变形的同时能在车体和桥墩发生撞击时耗散碰撞能量，在意外碰撞时，本发明内部结构能相互协调，同时具有足够的抵抗撞击能力和减震耗能能力，采用的大量弹性材料和低屈服点钢材能增大防撞体系耗能能力和阻尼效果，在意外碰撞时能相互协调挤压耗能，能减小碰撞对车体的伤害以及对桥墩的破坏，当车体等物体与桥墩相撞时，本发明能极大缓冲撞击所产生的巨大撞击力，能起到预防和安全保护的效果，对我国路桥交通对国民经济和社会发展的影响起着重要作用，在有撞击概率的带有桥墩的急转弯等公路处设置本发明公路防撞桥墩安全保障设置构件十分必要，能对撞击产生的交通事故后果进行明显的控制，能有效地起到降低人员伤亡和经济损失效果，符合保护桥墩防止碰撞损坏和车体不被撞击破坏的设计目的。
附图说明
下面结合附图对本发明中的公路防撞桥墩安全保障设置构件作进一步说明：
图1为本发明公路防撞桥墩安全保障设置构件俯视示意图；
图2为图1的A-A剖面示意图；
图3为本发明中外圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板示意图；
图4为本发明中内圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板示意图；
图5为图2中A区域中外圈内置耗能式协调连接管、外圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板、内置连接腰环、内圈内置耗能式协调连接管和内圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板连接放大示意图；
图6为本发明中上套板层示意图；
图7为本发明中下套板层示意图。
图中：1为桥墩；2为上套板层；3为下套板层；4为环形高阻尼缓冲耗能囊体；5为外圈软钢固定连接筒；6为内圈软钢固定连接筒；7为外包防撞软垫层；8为外圈内置耗能式协调连接管；9为外圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板；10为凸面；11为弯曲凹面；12为内置减震挤压耗能弹簧1；13为内置减震挤压耗能弹簧2；14为内部主抵抗撞击增重介质层；15为内置连接腰环；16为内圈内置耗能式协调连接管；17为内圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板。
具体实施方式
为了进一步说明本发明，下面结合附图及实施例对本发明进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
一种公路防撞桥墩安全保障设置构件，如图1~图7所示，主要包括桥墩1、上套板层2、下套板层3、环形高阻尼缓冲耗能囊体4、外圈软钢固定连接筒5、内圈软钢固定连接筒6、外包防撞软垫层7、外圈内置耗能式协调连接管8、外圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板9、凸面10、弯曲凹面11、内置减震挤压耗能弹簧112、内置减震挤压耗能弹簧213、内部主抵抗撞击增重介质层14、内置连接腰环15、内圈内置耗能式协调连接管16和内圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板17。
公路防撞桥墩安全保障设置构件的结构中，在桥墩1的外层设置内圈软钢固定连接筒6，在内圈软钢固定连接筒6的外圈设置外圈软钢固定连接筒5，在外圈软钢固定连接筒5的外层设置环形高阻尼缓冲耗能囊体4，在环形高阻尼缓冲耗能囊体4、外圈软钢固定连接筒5、内圈软钢固定连接筒6的上方设置上套板层2，在环形高阻尼缓冲耗能囊体4、外圈软钢固定连接筒5、内圈软钢固定连接筒6的下方设置下套板层3，在上套板层2、下套板层3、环形高阻尼缓冲耗能囊体4的外侧设置外包防撞软垫层7，在上套板层2、下套板层3、外圈软钢固定连接筒5和内圈软钢固定连接筒6围成的区域内部设置若干外圈内置耗能式协调连接管8、内圈内置耗能式协调连接管16，外圈内置耗能式协调连接管8和外圈软钢固定连接筒5的内壁固定连接，内圈内置耗能式协调连接管16和内圈软钢固定连接筒6的外壁固定连接，在上套板层2、下套板层3、外圈软钢固定连接筒5和内圈软钢固定连接筒6围成的区域内部设置若干外圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板9、内圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板17，每个外圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板9的一端和外圈内置耗能式协调连接管8连接固定，另一端和内置连接腰环15连接固定，每个内圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板17的一端和内圈内置耗能式协调连接管16连接固定，另一端和内置连接腰环15连接固定，在相邻的两个外圈内置耗能式协调连接管8和内圈内置耗能式协调连接管16之间设置若干内置减震挤压耗能弹簧213连接固定，在内置连接腰环15和内圈软钢固定连接筒6的外壁之间设置若干内置减震挤压耗能弹簧112连接固定，在内置连接腰环15和外圈软钢固定连接筒5的内壁之间设置若干内置减震挤压耗能弹簧112连接固定，在上套板层2、下套板层3、外圈软钢固定连接筒5和内圈软钢固定连接筒6围成的区域内部设置内部主抵抗撞击增重介质层14，每个外圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板9上设置有凸面10、弯曲凹面11，每个内圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板17上设置有凸面10、弯曲凹面11。
外圈软钢固定连接筒5、外圈内置耗能式协调连接管8、外圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板9、内圈内置耗能式协调连接管16和内圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板17采用的材料是根据设计需求确定的低屈服点钢材。
环形高阻尼缓冲耗能囊体4采用橡胶材料。
内部主抵抗撞击增重介质层14采用细沙填充而成。
外圈内置耗能式协调连接管8和外圈软钢固定连接筒5的内壁采用焊接固定连接。
内圈内置耗能式协调连接管16和内圈软钢固定连接筒6的外壁采用焊接固定连接。
每个外圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板9的凸面10朝向外圈软钢固定连接筒5的内壁设置，每个外圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板9的弯曲凹面11朝向内圈软钢固定连接筒6的外壁设置。
每个内圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板17的凸面10朝向内圈软钢固定连接筒6的外壁设置，每个内圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板17的弯曲凹面11朝向外圈软钢固定连接筒5的内壁设置。
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 (8)
1.一种公路防撞桥墩安全保障设置构件，主要包括桥墩(1)、上套板层(2)、下套板层(3)、环形高阻尼缓冲耗能囊体(4)、外圈软钢固定连接筒(5)、内圈软钢固定连接筒(6)、外包防撞软垫层(7)、外圈内置耗能式协调连接管(8)、外圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板(9)、凸面(10)、弯曲凹面(11)、内置减震挤压耗能弹簧1(12)、内置减震挤压耗能弹簧2(13)、内部主抵抗撞击增重介质层(14)、内置连接腰环(15)、内圈内置耗能式协调连接管(16)和内圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板(17)，其特征在于：公路防撞桥墩安全保障设置构件的结构中，在桥墩(1)的外层设置内圈软钢固定连接筒(6)，在内圈软钢固定连接筒(6)的外圈设置外圈软钢固定连接筒(5)，在外圈软钢固定连接筒(5)的外层设置环形高阻尼缓冲耗能囊体(4)，在环形高阻尼缓冲耗能囊体(4)、外圈软钢固定连接筒(5)、内圈软钢固定连接筒(6)的上方设置上套板层(2)，在环形高阻尼缓冲耗能囊体(4)、外圈软钢固定连接筒(5)、内圈软钢固定连接筒(6)的下方设置下套板层(3)，在上套板层(2)、下套板层(3)、环形高阻尼缓冲耗能囊体(4)的外侧设置外包防撞软垫层(7)，在上套板层(2)、下套板层(3)、外圈软钢固定连接筒(5)和内圈软钢固定连接筒(6)围成的区域内部设置若干外圈内置耗能式协调连接管(8)、内圈内置耗能式协调连接管(16)，外圈内置耗能式协调连接管(8)和外圈软钢固定连接筒(5)的内壁固定连接，内圈内置耗能式协调连接管(16)和内圈软钢固定连接筒(6)的外壁固定连接，在上套板层(2)、下套板层(3)、外圈软钢固定连接筒(5)和内圈软钢固定连接筒(6)围成的区域内部设置若干外圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板(9)、内圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板(17)，每个外圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板(9)的一端和外圈内置耗能式协调连接管(8)连接固定，另一端和内置连接腰环(15)连接固定，每个内圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板(17)的一端和内圈内置耗能式协调连接管(16)连接固定，另一端和内置连接腰环(15)连接固定，在相邻的两个外圈内置耗能式协调连接管(8)和内圈内置耗能式协调连接管(16)之间设置若干内置减震挤压耗能弹簧2(13)连接固定，在内置连接腰环(15)和内圈软钢固定连接筒(6)的外壁之间设置若干内置减震挤压耗能弹簧1(12)连接固定，在内置连接腰环(15)和外圈软钢固定连接筒(5)的内壁之间设置若干内置减震挤压耗能弹簧1(12)连接固定，在上套板层(2)、下套板层(3)、外圈软钢固定连接筒(5)和内圈软钢固定连接筒(6)围成的区域内部设置内部主抵抗撞击增重介质层(14)，每个外圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板(9)上设置有凸面(10)、弯曲凹面(11)，每个内圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板(17)上设置有凸面(10)、弯曲凹面(11)。
2.权利要求1所述一种公路防撞桥墩安全保障设置构件，其特征在于：外圈软钢固定连接筒(5)、外圈内置耗能式协调连接管(8)、外圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板(9)、内圈内置耗能式协调连接管(16)和内圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板(17)采用的材料是根据设计需求确定的低屈服点钢材。
3.权利要求1所述一种公路防撞桥墩安全保障设置构件，其特征在于：环形高阻尼缓冲耗能囊体(4)采用橡胶材料。
4.权利要求1所述一种公路防撞桥墩安全保障设置构件，其特征在于：内部主抵抗撞击增重介质层(14)采用细沙填充而成。
5.权利要求1所述一种公路防撞桥墩安全保障设置构件，其特征在于：外圈内置耗能式协调连接管(8)和外圈软钢固定连接筒(5)的内壁采用焊接固定连接。
6.权利要求1所述一种公路防撞桥墩安全保障设置构件，其特征在于：内圈内置耗能式协调连接管(16)和内圈软钢固定连接筒(6)的外壁采用焊接固定连接。
7.权利要求1所述一种公路防撞桥墩安全保障设置构件，其特征在于：每个外圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板(9)的凸面(10)朝向外圈软钢固定连接筒(5)的内壁设置，每个外圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板(9)的弯曲凹面(11)朝向内圈软钢固定连接筒(6)的外壁设置。
8.权利要求1所述一种公路防撞桥墩安全保障设置构件，其特征在于：每个内圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板(17)的凸面(10)朝向内圈软钢固定连接筒(6)的外壁设置，每个内圈带有弯曲凹面的挤压变形消能板(17)的弯曲凹面(11)朝向外圈软钢固定连接筒(5)的内壁设置。
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