CN112252500A - 一种轻型模块化防爆墙 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轻型模块化防爆墙，包括并列设置的多个结构单元，所述结构单元之间通过高强度螺栓固连；所述的结构单元包括防护面板、压板和可调节防护角度的面板支架，所述的面板支架包括底架、侧架、主支撑、副支撑和电动推杆，所述副支撑上端设有用于放置侧架的水平支架，所述的侧架其中部铰接在水平支架的一侧，侧架上均布有多个用于安装防护面板的单元格，每一单元格内均设有防护面板。本发明通过采用模块化设计、结构简单、构筑快速灵活、可延伸扩展，具有自动化辅助功能，综合防护性能好、防护等级可调，在同等防护面积同等爆炸荷载防护要求下结构重量较轻，以及结构遭损坏后可快速修复重复使用的优点。

Description

一种轻型模块化防爆墙

技术领域

本发明涉及安全防护技术，尤其是发生偶然爆炸或者恐怖爆炸袭击时，对爆炸产生的冲击波、破片的安全防护技术，具体是一种轻型模块化防爆墙。

背景技术

国内外发生的恐怖爆炸袭击主要有汽车炸弹、固定箱包炸弹、自然式人体炸弹和邮件（包）炸弹4种方式，爆炸所产生的冲击波、二次破片对重要建筑物（构筑物）结构、内部设备及人员构成了严重威胁，此外，石油、化工、易燃易爆品储存仓库等场所发生的意外爆炸安全事故同样会造成重大的经济损失和社会影响。防爆墙具有抗爆炸冲击波能力，对破片的破坏作用有一定的限制，是一种用于偶然爆炸或者恐怖爆炸袭击的有效安全防护措施。

目前，传统的防爆墙主要包括以下三种形式：第一种为土工防爆墙，通过在土工合成的空间内部填充沙、土、石等就便材料来构筑，利用沙土石的质量来抵抗爆炸作用，其取材方便，但作业量大，整体抗力不高；第二种为水体防爆墙，利用水的重量和惯性作用来抵抗爆炸作用，其取材方便，但主要问题是抗力不高；第三种为钢筋混凝土防爆墙，此种防爆墙是一种固定式抗爆结构，其强度和刚度都很大，抗力等级比土工防爆墙、水体防爆墙要高，但其构筑时间长、土方作业量大且易产生二次破片。此外还有一些其它形式的防爆墙，比如折叠式或装配式防爆墙，在现有技术中，此类防爆墙通过塑料或钢板构件拼装后，需要在其内部填充沙土等材料，构筑仍较为繁琐。

防范偶然爆炸或者恐怖爆炸，不仅要求防爆墙的构筑时间短，还要求防爆墙应具备与预估爆炸当量相当的抗爆能力，在同等防护要求下，上述防爆墙在结构重量、构筑方式的灵活性、构筑效率、对爆炸冲击波和破片的综合防护、防护能力按需调节以及结构损坏后快速修复以重复使用等方面还存在一定不足。

发明内容

针对背景技术中存在的问题，本发明的目的是提出一种轻型模块化防爆墙，通过设计模块化的面板，以及安装面板所使用的面板支架，可以根据实际需要选取不同抗爆能力的面板来构筑防爆措施，可更有效的解决爆炸产生的冲击波、破片等爆炸产物对建筑物结构、设备及人员的防护问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种轻型模块化防爆墙，包括并列设置的多个结构单元，所述结构单元之间通过高强度螺栓固连；所述的结构单元包括防护面板、压板和可调节防护角度的面板支架，所述的面板支架包括底架、侧架、主支撑、副支撑和电动推杆，所述的底架水平设置，副支撑对称设置在底架上部，所述副支撑上端设有用于放置侧架的水平支架，所述的侧架其中部铰接在水平支架的一侧，其上端通过可拆卸的主支撑与底架固连，其下端通过可拆卸的定位杆与底架固连，侧架上均布有多个用于安装防护面板的单元格，所述的单元格内均设有防护面板，所述防护面板均通过压板与侧架固连；所述的电动推杆可拆卸的设置在底架与侧架之间，用于驱动侧架在副支撑上转动；所述的防护面板由金属材料层和复合材料层构成，金属材料层设置在复合材料层的两侧。

所述的底架整体为矩形框架结构，其包括边梁、中梁和间隔设置的两根横梁，两根横梁的一端通过边梁固连，两根横梁的中部通过中梁固连，所述的电动推杆及主支撑均设置在中梁上，副支撑均设置在横梁上，横梁的末端设有固为一体的防护梁，所述防护梁与横梁之间的夹角为5°～15°。

所述的副支撑整体为梯形框架结构，其包括水平支架、固定杆、侧杆和斜杆，固定杆与底架固连，水平支架设置在固定杆上方，水平支架的一端通过侧杆与固定杆的一端固连，水平支架另一端通过斜杆与固定杆的另一端固连。

所述的压板整体为矩形板状结构，其内部对应面板支架上的单元格设置有均布的通槽，所述通槽的面积小于所述单元格的面积，所述压板通过压紧螺栓与侧架固连。

所述的电动推杆其一端与通过销轴与底架铰接，另一端通过销轴与侧架铰接；所述的底架及侧架均设有用于安装销轴的销轴座。

所述的主支撑其上端通过销钉与侧架固连，其下端通过销钉与底架固连；所述的底架及侧架均设有用于安装销钉的销钉座。

所述的复合材料层其数量为两层，两层复合材料层通过粘接的方式固连。

所述的单元格为矩形单元格，其整体结构为上部开口的矩形凹槽，凹槽的底部设有用于放置防护面板的底板。

本发明的原理：防护面板采用同一尺寸的模块化设计，有利于节约制作成本，并又有利于整体结构的组装；结构单元也采用模块化设计，可依据预先设定的防护等级选择防护面板的支护角度，并以此选用主支撑和配套的定位杆；在组装时，可将侧架水平放置，有利于防护面板的安装和紧固，电动推杆可在需要时安装上，在支护完成后拆下，以免受到冲击损伤。

本发明的有益效果是：

本发明通过采用“防护面板+防爆结构”的模块化组合方式进行防爆，各部件均采用模块化设计、结构简单、构筑快速灵活、可延伸扩展，具有自动化辅助功能，综合防护性能好、防护等级可调，在同等防护面积同等爆炸荷载防护要求下结构重量较轻，以及结构遭损坏后可快速修复重复使用的优点。

附图说明

图1为本发明的结构单元组装后的整体结构示意图。

图2为本发明的结构单元在安装防护面板时的位置示意图。

图3为侧架的平面示意图。

图4为防护面板的结构示意图。

图5为底架的结构示意图。

图6为本发明组装后的平面示意图。

图中，1、结构单元，2、防护面板，201、金属材料层，202、复合材料层，3、压板，401、底架，411、边梁，412、中梁，413、横梁，414、防护梁，402、侧架，403、主支撑，404、副支撑，405、电动推杆，406、定位杆，421、单元格，441、固定杆，442、侧杆，443、斜杆，444、水平支架，5、压紧螺栓。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的技术方案作进一步的详细说明。

如图1～6所示，一种轻型模块化防爆墙，包括并列设置的多个结构单元1，所述结构单元1之间通过高强度螺栓固连；所述的结构单元1包括防护面板2、压板3和可调节防护角度的面板支架，所述的面板支架包括底架401、侧架402、主支撑403、副支撑404和电动推杆405，所述的底架401水平设置，副支撑404对称设置在底架401上部，所述副支撑404上端设有用于放置侧架402的水平支架444，所述的侧架402其中部铰接在水平支架444的一侧，其上端通过可拆卸的主支撑403与底架401固连，其下端通过可拆卸的定位杆406与底架固连，侧架402上均布有多个用于安装防护面板2的单元格421，所述的单元格421为矩形单元格，其整体结构为上部开口的矩形凹槽，凹槽的底部设有用于放置防护面板2的底板，每一单元格421内均设有防护面板2，所述防护面板2均通过压板3与侧架402固连；所述的电动推杆405可拆卸的设置在底架401与侧架402之间，用于驱动侧架402在副支撑404上转动；所述的防护面板2由金属材料层201和复合材料层202构成，金属材料层201设置在复合材料层202的两侧。在本发明的一个实施例中，金属材料层选用防弹钢，复合材料层选用氧化铝陶瓷和玻纤复合材料，防护面板2长度为500mm，宽度为500mm，厚度可根据防护需要进行调节，具有防护能力强、结构在荷载作用下变形小的优点。

所述的底架401整体为矩形框架结构，其包括边梁411、中梁412和间隔设置的两根横梁413，两根横梁413的一端通过边梁411固连，两根横梁413的中部通过中梁412固连，所述的电动推杆405及主支撑403设置在中梁412上，副支撑404均设置在横梁413上，横梁413的末端设有固为一体的防护梁414，所述防护梁414与横梁413之间的夹角为5°～15°，用以防止面板支架受力后向相反方向倾覆。

所述的副支撑404整体为梯形框架结构，其包括水平支架444、固定杆441、侧杆442和斜杆443，固定杆441与底架401固连，水平支架444设置在固定杆441上方，水平支架444的一端通过侧杆442与固定杆441的一端固连，水平支架444另一端通过斜杆443与固定杆441的另一端固连。在本发明的一个实施例中，所述的副支撑404由不同长度的型钢和支耳焊接而成，此部件用于支承面板支架，间接承受爆炸荷载作用，对平面度要求较高，应严格遵守工艺规程焊接。

所述的压板3整体为矩形板状结构，其内部对应面板支架上的单元格421设置有均布的通槽，所述通槽的面积小于所述单元格421的面积，所述压板3通过压紧螺栓5与侧架402固连。

所述的电动推杆405其一端与通过销轴与底架401的中梁412铰接，另一端通过销轴与侧架402铰接；所述的侧架402及底架401的中梁412上均设有用于安装销轴的销轴座。此部分虽然未进行详细图示，但应当理解的是，侧架402的销轴座设置在侧架402底面中部并位于侧架402与副支撑404铰接部的一侧。

所述的主支撑403其上端通过销钉与侧架402固连，其下端通过销钉与底架401固连；所述的底架及侧架均设有用于安装销钉的销钉座。具体的，主支撑可根据预先设定的长度定制，在本发明的一个实施例中，所述的主支撑403由型钢加长支承杆和支耳焊接而成，此部件主要承受由防护面板面板受到爆炸冲击波和破片作用后传递的荷载，它在整个防爆墙主体结构中属于受力最严重的部件，决定着防爆墙主体结构的可靠性。

所述的复合材料层202其数量为两层，两层复合材料层202通过粘接的方式固连。

所述的电动推杆405提供动力，并辅助控制面板支架的位置状态，用于辅助防护面板的人工安装与紧固、面板支架与底架的装配。

具体的，防护面板2在安装时，可将侧架402水平放置，如图2所示，此时，方便防护面板2与压板3的安装；

在所述的面板支架、防护面板2、压板3和压紧螺栓5装配后，侧架402与底架401应成60°～80°角度连接，该设计用于减小爆炸荷载对防爆墙的持续破坏作用，同时在连接处还安装了面板吸能橡胶垫，用于防止爆炸作用力对面板支架的破坏。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

本发明未详述部分为现有技术。

Claims (8)

1.一种轻型模块化防爆墙，包括并列设置的多个结构单元（1），所述结构单元（1）之间通过高强度螺栓固连；其特征是：所述的结构单元（1）包括防护面板（2）、压板（3）和可调节防护角度的面板支架，所述的面板支架包括底架（401）、侧架（402）、主支撑（403）、副支撑（404）和电动推杆（405），所述的底架（401）水平设置，副支撑（404）对称设置在底架（401）上部，所述副支撑（404）上端设有用于放置侧架（402）的水平支架（444），所述的侧架（402）其中部铰接在水平支架（444）的一侧，其上端通过可拆卸的主支撑（403）与底架（401）固连，其下端通过可拆卸的定位杆（406）与底架固连，侧架（402）上均布有多个用于安装防护面板（2）的单元格（421），所述的单元格（421）内均设有防护面板（2），所述防护面板（2）均通过压板（3）与侧架（402）固连；所述的电动推杆（405）可拆卸的设置在底架（401）与侧架（402）之间，用于驱动侧架（402）在副支撑（404）上转动；所述的防护面板（2）由金属材料层（201）和复合材料层（202）构成，金属材料层（201）设置在复合材料层（202）的两侧。

2.根据权利要求1所述的一种轻型模块化防爆墙，其特征是：所述的底架（401）整体为矩形框架结构，其包括边梁（411）、中梁（412）和间隔设置的两根横梁（413），两根横梁（413）的一端通过边梁（411）固连，两根横梁（413）的中部通过中梁（412）固连，所述的电动推杆（405）及主支撑（403）均设置在中梁（412）上，副支撑（404）均设置在横梁（413）上，横梁（413）的末端设有固为一体的防护梁（414），所述防护梁（414）与横梁（413）之间的夹角为5°～15°。

3.根据权利要求1所述的一种轻型模块化防爆墙，其特征是：所述的副支撑（404）整体为梯形框架结构，其包括水平支架（444）、固定杆（441）、侧杆（442）和斜杆（443），固定杆（441）与底架（401）固连，水平支架（444）设置在固定杆（441）上方，水平支架（444）的一端通过侧杆（442）与固定杆（441）的一端固连，水平支架（444）另一端通过斜杆（443）与固定杆（441）的另一端固连。

4.根据权利要求1所述的一种轻型模块化防爆墙，其特征是：所述的压板（3）整体为矩形板状结构，其内部对应面板支架上的单元格（421）设置有均布的通槽，所述通槽的面积小于所述单元格（421）的面积，所述压板（3）通过压紧螺栓（5）与侧架（402）固连。

5.根据权利要求1所述的一种轻型模块化防爆墙，其特征是：所述的电动推杆（405）其一端与通过销轴与底架（401）铰接，另一端通过销轴与侧架（402）铰接；所述的底架（401）及侧架（402）均设有用于安装销轴的销轴座。

6.根据权利要求1所述的一种轻型模块化防爆墙，其特征是：所述的主支撑（403）其上端通过销钉与侧架（402）固连，其下端通过销钉与底架（401）固连，所述的底架（401）及侧架（402）均设有用于安装销钉的销钉座。

7.根据权利要求1所述的一种轻型模块化防爆墙，其特征是：所述的复合材料层（202）其数量为两层，两层复合材料层（202）通过粘接的方式固连。

8.根据权利要求1所述的一种轻型模块化防爆墙，其特征是：所述的单元格（421）为矩形单元格，其整体结构为上部开口的矩形凹槽，凹槽的底部设有用于放置防护面板（2）的底板。

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