CN205474803U - 一种防撞梁及带有防撞梁的防撞装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防撞梁及带有防撞梁的防撞装置，涉及桥梁防护领域，防撞梁包括一外壳所述外壳为中空结构，且所述外壳呈“V”形，所述外壳的内部设置有若干隔舱，所述隔舱内填充有弹性消能结构；所述弹性消能结构包括格构箱，所述格构箱为密闭结构，所述格构箱内填充有弹性材料。本实用新型的防撞梁在受到船舶撞击时，V形的结构布置可使船舶沿防撞梁表面产生滑移，减少船舶与桥墩的动能交换；每个隔舱内部均填充有弹性消能结构，弹性消能结构具有较好的弹塑性变形能力，在有效延长撞击时间的同时吸收和耗散部分撞击能量，本实用新型的防撞梁结构稳定，不易损，防撞功能可靠，使用寿命长，适用于风浪作用力大的海洋环境。

Description

一种防撞梁及带有防撞梁的防撞装置

技术领域

本实用新型涉及桥梁防护领域，具体涉及一种防撞梁及带有防撞梁的防撞装置。

背景技术

由于现有海上通航船舶的吨位较大，船舶在通过跨海大桥时，容易与桥梁的承台或者桥墩发生碰撞，严重时会导致承台或桥墩破裂受损，目前，通常在桥墩或承台的外围设置防撞钢套箱。船舶撞击防撞钢套箱后，碰撞会消耗船舶的动能，使得船舶减速，进而减小船舶的撞击力。

当船舶的质量较大且行船速度较快时，撞击力较大，容易造成防撞钢套箱破碎甚至崩裂，并在惯性作用下继续冲撞桥墩或承台，造成桥梁受损，同时，船舶本体也会受到较大的损伤；进一步的，破损后的防撞钢套箱在空气和水流的作用下中容易被腐蚀，且防撞性能急剧下降。

申请号为200910213083.1的实用新型专利公开了一种自浮式复合材料桥梁压水防撞装置，该专利包括壳体部分，壳体部分由复合材料面层、夹芯材料层和填充材料体组成，外壳的内部填充毛竹，毛竹间隙填充木屑与树脂的混合料，或橡胶粒等，由于纤维增强复合材料的刚度有限，长期位于水流较湍急的水域中，容易受损。

申请号为20010213082.7的实用新型专利公开了一种桥梁承台复合材料防撞柱，其外壳截面呈半圆形，且内部结构与自浮式复合材料桥梁压水防撞装置相似，实际使用时，由于外壳材料的限制，防撞柱的尺寸较小，防撞柱容易受到损伤。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种防撞梁及带有防撞梁的防撞装置，结构稳定，不易受损，防撞功能可靠，使用寿命长，适用于风浪作用力大的海洋环境。

为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：一种防撞梁，包括一外壳，所述外壳为中空结构，且所述外壳呈“V”形，所述外壳的内部设置有若干隔舱，所述隔舱内填充有弹性消能结构；

所述弹性消能结构包括格构箱，所述格构箱为密闭结构，所述格构箱内填充有弹性材料。

在上述技术方案的基础上，所述“V”形的夹角为70～90°。

在上述技术方案的基础上，所述外壳由顶板、底板及第一侧板和第二侧板组成，所述外壳为封闭结构。

在上述技术方案的基础上，所述第一侧板和第二侧板、顶板、底板的内壁均设置有若干加劲肋。

在上述技术方案的基础上，所述外壳的内部设置有若干水平隔板和若干竖直隔板，所述水平隔板和竖直隔板将外壳内部分隔成若干隔舱。

一种带有防撞梁的防撞装置，所述防撞装置包括连接装置和防撞梁，所述防撞梁通过连接装置固定在承台或桥墩外侧。

在上述技术方案的基础上，所述连接装置包括防撞钢套箱或重力砼。

在上述技术方案的基础上，当所述连接装置为防撞钢套箱时，所述防撞梁通过连接系与防撞钢套箱连接。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

(1)本实用新型中的防撞梁，包括一外壳，外壳为中空结构，且外壳的横截面呈“V”形，外壳的内部设置有若干隔舱，隔舱内填充有弹性消能结构，防撞梁在受到船舶撞击时，一方面V形的结构布置可使船舶沿防撞梁表面产生滑移，减少船舶与桥墩的动能交换；另一方面，每个隔舱内部均填充有弹性消能结构，弹性消能结构具有较好的弹塑性变形能力，在有效延长撞击时间的同时吸收和耗散部分撞击能量，能够有效保护桥梁结构，本实用新型的结构较稳定，不易收损，防撞功能可靠，使用寿命长，且适用于风浪作用力大的海洋环境。

(2)本实用新型中的防撞梁，外壳采用钢材制成，使得防撞梁的整体刚度较大，与现有技术中采用复合材料制成的防撞装置难以在风浪较大的水域中长期使用相比，本实用新型的防撞梁能够在风浪较大、环境较恶劣的水域中使用；隔舱内壁贴合有玻璃纤维增强塑料，形成格构壁，格构壁包覆形成密闭的格构箱，格构箱填充有弹性材料，玻璃纤维增强塑料构成格构箱，作为弹性材料的三维立体骨架，使得壳体内部形成若干独立且紧密排列的弹性消能结构，每个弹性消能结构的压缩刚度≥100MN/m³，使得壳体内部形成刚度和柔韧性均较高的弹性体，吨位较大的船舶撞击防撞梁后，壳体内部的弹性体能够有效延长撞击时间的同时吸收和耗散部分撞击能量，避免外壳因撞击力过大产生破损，与现有技术中防撞钢套箱在受到撞击时容易受损相比，本实用新型的外壳不易受损，使用时间较长。

(3)本实用新型中的防撞梁，由若干横向钢板和竖向钢板分隔成隔舱，形成蜂窝状结构，能够提高外壳的抗剪能力，且每个隔舱内为一密闭格构箱，当临近外壳的隔舱在过大的撞击力的作用下受到破坏时，起内部的格构箱仍然能够保持原来的结构，进而仍然具有较好的防撞效果，有效寿命较长，与现有技术中受损后需要更换相比，能够降低使用成本。

横向钢板和竖向钢板能够增强外壳的刚度，在外壳尺寸较大(“V”形两侧边的长度H可为数十米)的情况下，能够长期稳定位于较湍急的河流中，且一个防撞梁即可对应一桥墩或承台，安装比较简单，与现有技术中需要安装多个防撞柱，在桥墩上开设多个安装孔相比，能够保持原桥(防撞钢套箱或重力砼)的完整性，降低施工难度。

附图说明

图1为本实用新型实施例中防撞梁的平面布置图；

图2为图1中3的放大图；

图3为本实用新型实施例中防撞梁的标准截面示意图；

图4为防撞梁与防撞钢套箱配合使用的结构示意图；

图5为本实用新型中防撞装置与承台配合的结构示意图；

图6为本实用新型中防撞装置与桥墩配合的结构示意图。

图中：1-外壳，2-第一侧板，3-隔舱节段，4-第二侧板，5-顶板，6-格构箱，7-加劲肋，8-竖直隔板，9-水平隔板，10-弹性材料，11-连接系，12-连接装置，13-承台，14-防撞钢套箱，15-桥墩，16-重力砼。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明。

参见图1和图2所示，本实用新型实施例提供一种防撞梁，包括一外壳1，外壳1为中空结构，外壳1采用钢材制成，外壳1的厚度为8～16mm，外壳1的外形呈“V”形，“V”形的夹角为70～90°，外壳1的标准截面呈矩形，且矩形的长度为2～6m、宽度为1～2m，外壳1由顶板5、底板及第一侧板1和第二侧板4组成，为封闭结构，第一侧板1与第二侧板4相对设置，顶板5与底板相对设置，且第一侧板1和第二侧板4均弯折成“V”形。

为详细示意出隔舱的结构，本实用新型实施例选用图1中的一清晰隔舱作为隔舱节段3，参见图2和图3所示，外壳1的内部设置有若干水平隔板9和若干竖直隔板8，水平隔板9和竖直隔板8将外壳1内部分隔成若干隔舱，外壳1的内壁即第一侧板1、第二侧板4、顶板5和底板的内壁均设置有若干加劲肋7，隔舱内填充有弹性消能结构，弹性消能结构包括格构箱6，格构箱6为密闭结构，格构箱6由格构壁包覆而成，格构壁采用有玻璃纤维增强塑料制成，格构箱6内填充有弹性材料10，格构箱6构成弹性材料10的三维立体骨架，弹性消能结构的压缩刚度≥100MN/m³。

玻璃纤维增强塑料选用玻璃纤维增强复合塑料、碳纤维增强复合塑料货硼纤维增强复合塑料。

在实际使用中，弹性材料10可以选用橡胶、聚氨酯类热塑性弹性体、聚烯烃类热塑性弹性体或聚酰胺类热塑性弹性体中的任意一种或者两种及两种以上的混合物，本实施例中，弹性材料10选用聚氨酯泡沫。

在实际安装时，先在第一侧板1和第二侧板4的内壁设置加劲肋7、水平隔板9和竖直隔板8，将第一侧板1、第二侧板4与底板拼装，形成开口壳体后，在开口壳体内填充玻璃纤维，使得开口壳体的内壁上均包覆有玻璃纤维，然后向开口壳体内填充弹性消能结构，本实施例中，弹性消能结构包括玻璃纤维制成的密闭格构箱6，格构箱6内填充有弹性材料10，最后将顶板5安装到开口壳体顶部，形成外壳1。

参见图5所示，本实用新型还提供一种带有防撞梁的防撞装置，防撞装置包括连接装置12和防撞梁，防撞梁通过连接装置12固定在承台13或桥墩15外侧，连接装置12可以为防撞钢套箱14或重力砼16。

包括防撞钢套箱14和防撞梁，防撞梁固定在防撞钢套箱14远离桥梁的外侧，防撞梁通过连接系11与防撞钢套箱14连接。

防撞梁能够避免过大的撞击力传递至防撞钢套箱14或重力砼16，使得防撞钢套箱14或重力砼16能够保持完好，延长防撞钢套箱14和重力砼16的使用寿命，降低设置防撞装置的成本。

下面，通过两个具体实施例对本实用新型中防撞梁用于桥梁时的情况作出详细介绍。

实施例1，在承台13的外围设置防撞梁

参见图5所示，本实施例中，先在承台13的外围设置防撞钢套箱14，然后将防撞梁通过连接系11连接在防撞钢套箱14相对的两侧，在实际使用中，也可以不设置防撞钢套箱14，将防撞梁通过其他连接装置12连接在承台13相对的两侧。

实施例2，在桥墩15的外围设置防撞梁

参见图6所示，本实施例中，桥墩15相对的两侧已设置有重力砼16，将防撞梁通过连接系11固定在重力硂16的外部，在实际施工中，也可以不设置重力砼16，直接将防撞梁通过其他连接装置12连接在桥墩15相对的两侧。

本实用新型的防撞装置在使用时，防撞梁在受到船舶撞击时，一方面V形的结构布置可使船舶沿防撞梁表面产生滑移，减少船舶与桥墩15的动能交换；另一方面防撞梁内部填充的复合材料具有较好的弹塑性变形能力，在有效延长撞击时间的同时吸收和耗散部分撞击能量，使得通过连接系11传递到连接装置12上的撞击力较小，避免连接装置12受损，能够延长连接装置12的使用寿命，且具有较好的防撞效果，能够有效保护桥墩15或承台13。

本实用新型利用钢材作为梁体劲性骨架，弹性消能结构作为填充物，有效结合钢、复合材料的材料特性，同时采用了有利于拨转船头V形构造，创造出一种新型被动式桥梁防船撞结构——钢-复合材料V形防撞梁，适用于风流波浪力较大的海洋环境中跨海大桥万吨级以上船舶的防撞，经济性及防撞效果俱佳，同时不易损。

本实用新型不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (8)

1.一种防撞梁，其特征在于：包括一外壳(1)，所述外壳(1)为中空结构，且所述外壳(1)呈“V”形，所述外壳(1)的内部设置有若干隔舱，所述隔舱内填充有弹性消能结构；

所述弹性消能结构包括格构箱(6)，所述格构箱(6)为密闭结构，所述格构箱(6)内填充有弹性材料(10)。

2.如权利要求1所述的一种防撞梁，其特征在于：所述“V”形的夹角为70～90°。

3.如权利要求1所述的一种防撞梁，其特征在于：所述外壳(1)由顶板(5)、底板及第一侧板(1)和第二侧板(4)组成，所述外壳(1)为封闭结构。

4.如权利要求3所述的一种防撞梁，其特征在于：所述第一侧板(1)、第二侧板(4)、顶板(5)和底板的内壁均设置有若干加劲肋(7)。

5.如权利要求1所述的一种防撞梁，其特征在于：所述外壳(1)的内部设置有若干水平隔板(9)和若干竖直隔板(8)，所述水平隔板(9)和竖直隔板(8)将外壳(1)内部分隔成若干隔舱。

6.一种带有1至5中任一项所述防撞梁的防撞装置，其特征在于：所述防撞装置包括连接装置(12)和防撞梁，所述防撞梁通过连接装置(12)固定在承台(13)或桥墩(15)外侧。

7.如权利要求6所述的带有防撞梁的防撞装置，其特征在于：所述连接装置(12)为防撞钢套箱(14)或重力砼(16)。

8.如权利要求6所述的带有防撞梁的防撞装置，其特征在于：当所述连接装置(12)通过连接系(11)与防撞梁连接。