CN112431120A - 一种浮动式钢覆复合材料的桥梁防撞设施 - Google Patents

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汤明
邱泳
陈宝光
谢石
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02B3/00—Engineering works in connection with control or use of streams, rivers, coasts, or other marine sites; Sealings or joints for engineering works in general
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    • Y02A30/30—Adapting or protecting infrastructure or their operation in transportation, e.g. on roads, waterways or railways

Abstract

本发明公开了一种浮动式钢覆复合材料的桥梁防撞设施，其中钢覆复合材料的桥梁防撞设施外壳为钢覆复合材料板，由若干节段组装而成，通过连接接头互相连接，并通过螺栓固定在桥墩四周。其内部结构由复合材料防腐层、钢板、复合材料缓冲管和耗能闭孔材料组成。防撞设施内表面设置采用导向滑块，用来减小防撞设施与桥墩之间的摩擦力。该防撞设施自浮于水面，可随水位变化沿桥墩轴线上下浮动，部分暴露在水面以上的大气中，部分位于水面以下。本发明新型中这种浮动式钢覆复合材料的桥梁防撞设施，当船舶要与桥墩发生碰撞时，与传统的复合材料防撞设施相比，该设施抗剪强度高，缓冲能力强，抗撞击能力更强，整体性更好；并且克服了一网复合材料耐腐蚀性不佳的缺陷。该型防撞设施结合了复合材料与钢材的优势，因此可有效保护船舶和桥梁不至于局部受损。此外，将该防撞设施引入BIM平台管理，在BIM平台后方可对该设施进行实时监控，以便于发生碰撞后的紧急处理。

Description

一种浮动式钢覆复合材料的桥梁防撞设施
技术领域
本发明新型涉及桥梁防撞技术领域，具体涉及一种钢覆复合材料桥梁防撞装置。
背景技术
目前，跨江跨海桥梁工程的建造飞速发展，无论是公路建设还是铁路建设中，都离不开修建桥梁基础，但是对于水上船舶而言，桥梁下设的桥墩却是巨大的障碍物。由于地理条件、通航环境、船舶状况、以及人为因素等诸多方面因素导致船舶与桥梁发生碰撞的事故时有发生，为了保障桥梁建设的安全运营，各种桥梁防撞装置应运而生。
现有的桥梁防撞装置在使用过程中存在不足之处，其一方面结构巨大且笨重，不便于安装且发生破坏时不易被发现；另一方面耐腐蚀性能较差，维修更换成本较高。
发明新型内容
本发明新型的目的在于改善现有技术中存在的缺陷，提供一种新型的钢覆复合材料的桥梁防撞装置，安装过程简洁，能够对其进行实时监控，便于使用中进行更换和维修。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：
一种浮动式钢覆复合材料的桥梁防撞设施，其中钢覆复合材料的桥梁防撞设施外壳为钢覆复合材料板1，由若干节段组装而成，通过连接接头2互相连接，并通过螺栓固定在桥墩四周。其内部结构由复合材料防腐层、钢板、复合材料缓冲管和耗能闭孔材料组成。防撞设施内表面设置采用导向滑块3，用来减小防撞设施与桥墩之间的摩擦力。该防撞设施自浮于水面，可随水位变化沿桥墩轴线上下浮动，部分暴露在水面以上的大气中，部分位于水面以下。将该防撞设施接至BIM平台，可对其进行全方位，实时监控，保证其在破坏时能够及时维修或更换。
进一步地，钢覆复合材料1的拉伸强度不低于200MPa，拉伸模量不低于16GPa，断裂延伸率不小于1.5%，吸水率不大于3%。
进一步地，防腐材料的拉伸强度不低于16MPa，撕裂强度不小于50N/mm,断裂延伸率不小于450%。
进一步地，耗能闭孔材料吸水率要小于4%,平压强度不小于5kPa。
本发明的主要防撞机理如下：
钢覆复合材料迎撞面强度高，外表面采用复合材料防腐后免维护、免油漆涂装；重量轻、运输、安装、更换方便；并且可以自浮在水面上；内部紧密填充耗能材料；破损后不进水，可快速修补；可以迅速将撞击荷载分散产生大变形，从而延长接触时间，变形后还可完全恢复恢复；做到同时保护桥梁与船舶，使得船舶不与桥墩墩身有直接接触，防撞设施更换安装时不会破坏墩身，保持承台的整体性和美观性。
附图说明
图1为本发明新型所述的一种钢覆复合材料的桥梁防撞设施平面布置图。
图中，1-钢覆复合材料板，2-连接接头，3-导向滑块。
具体实施方式
一种浮动式钢覆复合材料的桥梁防撞设施，可在BIM平台上进行全方位，试试监控，其中钢覆复合材料的桥梁防撞设施外壳为钢覆复合材料板1，由若干节段组装而成，通过连接接头2互相连接，并通过螺栓固定在桥墩四周。其内部结构由复合材料防腐层、钢板、复合材料缓冲管和耗能闭孔材料组成。防撞设施内表面设置采用导向滑块3，用来减小防撞设施与桥墩之间的摩擦力。该防撞设施自浮于水面，可随水位变化沿桥墩轴线上下浮动，部分暴露在水面以上的大气中，部分位于水面以下。
其中，钢覆复合材料1的拉伸强度不低于200MPa，拉伸模量不低于16GPa，断裂延伸率不小于1.5%，吸水率不大于3%。
其中，防腐材料的拉伸强度不低于16MPa，撕裂强度不小于50N/mm,断裂延伸率不小于450%。
其中，耗能闭孔材料吸水率要小于4%,平压强度不小于5kPa。
实施例1
当船舶与该种钢覆复合材料的桥梁防撞系统撞击后，防撞设施系统本身承受较大的撞击力。钢覆复合材料板1作为钢覆复合材料防撞设施的外壳，提供较强的抗撞击能力和较好的整体性，其内部结构中的缓冲管提供很高的抗剪强度，较强的缓冲能力；当防撞设施发生较大的额撞击变形时，内部的耗能闭孔材料产生有较大变形，通过变形耗能将船撞力降低到50%以下。并且复合材料防腐层的存在使得该种钢覆复合材料的桥梁防撞设施不需要做防腐涂装，提高其耐腐蚀性能，又避免了复合材料脆性大，断裂延伸率差的缺点，且经久耐用使用寿命长。
实施例2
当船舶与该种钢覆复合材料的桥梁防撞系统撞击后，防撞设施系统本身承受较大的撞击力。钢覆复合材料板1作为钢覆复合材料防撞设施的外壳，提供较强的抗撞击能力和较好的整体性，其内部结构中的缓冲管提供很高的抗剪强度，较强的缓冲能力；当防撞设施发生较大的额撞击变形时，内部的耗能闭孔材料产生有较大变形，通过变形耗能将船撞力降低到50%以下。并且复合材料防腐层的存在使得该种钢覆复合材料的桥梁防撞设施不需要做防腐涂装，提高其耐腐蚀性能，又避免了复合材料脆性大，断裂延伸率差的缺点，且经久耐用使用寿命长。除此之外，将该桥梁防撞设施接入至BIM管理平台，可在后方对该设施进行全方位的实时监控，一旦发生较严重碰撞事故后，能够及时对防撞设施进行维修和更换，保证其使用寿命。
以上所述，仅是本发明的优选实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种浮动式钢覆复合材料的桥梁防撞设施，其特征在于：其中钢覆复合材料的桥梁防撞设施外壳为钢覆复合材料板，由若干节段组装而成，通过连接接头互相连接，并通过螺栓固定在桥墩四周。
2.其内部结构由复合材料防腐层、钢板、复合材料缓冲管和耗能闭孔材料组成。
3.防撞设施内表面设置采用导向滑块，用来减小防撞设施与桥墩之间的摩擦力。
4.该防撞设施自浮于水面，可随水位变化沿桥墩轴线上下浮动，部分暴露在水面以上的大气中，部分位于水面以下。
5.可由BIM平台进行后方实时监控，便于事故发生后的紧急处理。
6.根据权利要求1 所述的一种浮动式钢覆复合材料的桥梁防撞设施，其特征在于：钢覆复合材料的拉伸强度不低于200MPa，拉伸模量不低于16GPa，断裂延伸率不小于1.5%，吸水率不大于3%。
7.根据权利要求1 所述的一种浮动式钢覆复合材料的桥梁防撞设施，其特征在于：防腐材料的拉伸强度不低于16MPa，撕裂强度不小于50N/mm,断裂延伸率不小于450%。
8.根据权利要求1 所述的一种浮动式钢覆复合材料的桥梁防撞设施，其特征在于：耗能闭孔材料吸水率要小于4%,平压强度不小于5kPa。
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