CN207959124U - 一种先张预应力钢筋防撞桩 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防撞桩，特别是一种先张预应力钢筋防撞桩，属于水利建筑装置技术领域；该装置包括连接于河堤并一体制成的桩体，该桩体内设置有多排竖向贯穿桩体的具有拉伸量的钢筋，该桩体固定连接于河堤，桩体上还设置有随液位变化可上下移动的防撞球；本实用新型解决了传统防撞桩易损坏以及不能够有效保护河堤的问题，结合具有预应力钢筋结构的设计能够提高桩体在被撞击的过程中消耗更多的能量，延长防撞桩的使用寿命，结合铰接的连接关系提供更大的缓冲力，使河堤得到充分的保障，借助防撞体的设计实现多级消耗碰撞能量，提高防撞桩的实用性，降低对使用环境的要求。

Description

一种先张预应力钢筋防撞桩

技术领域

本实用新型涉及一种防撞桩，特别是一种先张预应力钢筋防撞桩，属于水利建筑装置技术领域。

背景技术

目前所知的木制或钢制的挡泥板桩外，还有混凝土的挡泥板桩、先张预应力混凝土，施工方法都较为复杂、施工期间或多或少都会影响建筑物的使用。

虽然这些已知的混凝土桩达到了它们的目的，但它们的耐久性较低，特别是当挡板桩在海港使用时，由于大气和海水的影响，受到非常严重的腐蚀。由于防撞桩在撞击时要变形，不可避免地会在混凝土中出现裂缝，水、空气和其他有害气体进入混凝土桩体中，会对金属加强筋造成快速的腐蚀，不利于防撞桩的使用寿命。

防撞桩的任务是在保护主体结构不受外力破坏的一种附属结构，例如船舶靠泊时，能弹性地吸收船舶的撞击力，同时又能保护船只的船身和码头或其他港口的结构。落石对道路或结构的冲击，设计防撞桩也需要抵御落石冲击荷载。因此，一个防撞桩必须是有弹性的，但另一方面也要有足够的高强度，以抵御撞击的冲击。

发明内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种有预应力构件，具有较低的弹性模量，具有较低的弹性模量，在撞击冲击时，可使防撞桩有较大的弹性挠度，消耗能量，且对具有侵略性的环境影响不敏感的钢筋防撞桩。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种先张预应力钢筋防撞桩，包括连接于河堤并一体制成的桩体，该桩体内设置有多排竖向贯穿桩体的具有拉伸量的钢筋，该桩体固定连接于河堤，桩体上还设置有随液位变化可上下移动的防撞球，该钢筋的直径不大于15mm。本设计中，采用防撞球作为第一级吸收撞击能量的结构，结合具有预应力的钢筋的设置能够有效的消耗在撞击过程中产生的动能，而在撞击瞬间的动能最大，消耗一定的动能能够有效延长桩体的使用寿命，并且能够有效的保护河堤不收到严重的损坏。

本实用新型的一种先张预应力钢筋防撞桩，所述桩体采用混凝土制成。混凝土在定型后具有较好的强度，能够有效保证防撞桩体的防撞效果。

本实用新型的一种先张预应力钢筋防撞桩，所述桩体截面呈“T”型。该方式能够保证在撞击过程中的受力面积，缓解撞击带来的影响，更利于防撞桩在实际应用过程中的效果。

本实用新型的一种先张预应力钢筋防撞桩，所述防撞球采用橡胶制成，该桩体上设置有榫槽，该防撞球连接有榫头，榫头与榫槽活动装配以使防撞球可上下移动。该结构有效的保证防撞球在实际应用过程中能够顺畅的上下滑动，随着液位的变化而更加顺畅的上下移动，结构的契合度更好。

进一步的，该桩体上部设置有预埋件，该预埋件通过连接板铰接于河堤，该桩体底部安装于河床。

进一步的，所述预埋件通过连接板铰接于河堤。该设计方式能够提供一定的缓冲力效果，从而进一步保证河堤不会受到过大的撞击力而出现损坏的情况。并且再次提供一级耗能结构。

进一步的，每排钢筋的拉伸量由前向后依次逐级递减。在防撞桩收到撞击而产生变形的过程中，远离碰撞的一侧的弯曲量更大。

进一步的，该钢筋分布的横向距离和纵向距离分别相等。该方式能够有效的保证桩体受力均匀。

进一步的，钢筋每排之间的间距不超过65mm。该距离能够保证钢筋在桩体内具有更好的效果，有利于防撞桩在保护河堤的作用效果。

进一步的，每排钢筋的每一根之间的距离不超过60mm。该设计方式基于桩体与钢筋的设计，使受力能够更多的消耗。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：本使用新型的一种先张预应力钢筋防撞桩解决了传统防撞桩易损坏以及不能够有效保护河堤的问题，结合具有预应力钢筋结构的设计能够提高桩体在被撞击的过程中消耗更多的能量，延长防撞桩的使用寿命，结合铰接的连接关系提供更大的缓冲力，使河堤得到充分的保障，该结构简单，安装方式简单，并且，借助防撞体的设计实现多级消耗碰撞能量，提高防撞桩的实用性，降低对使用环境的要求。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型防撞桩截面的结构示意图；

图3是本实用新型A处放大的结构示意图。

图中标记：1-桩体、2-钢筋、3-连接板、4-防撞球、5-榫槽、6-榫头。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例

一种先张预应力钢筋防撞桩，如图1、图2和图3所示，包括连接于河堤并一体制成的桩体1，该桩体1内设置有多排竖向贯穿桩体的具有拉伸量的钢筋2，该桩体1固定连接于河堤，桩体1上还设置有随液位变化可上下移动的防撞球4，该钢筋2的直径不大于15mm。

本实施例中，利用防撞球作为第一级消耗撞击动能的结构以及结合采用拉伸的钢筋提供一定的预应力，能够有效保证该结构提供的预应力效果，充分吸收撞击的能量，充分缓解撞击带来的瞬间影响。另外，在设计该结构时，钢筋需要一定的拉伸量，撞击过程中，钢筋作为先断裂的构件，以达到消耗能量的目的。该设计的方式能够有效的保护河堤不受到影响。

在实际的设计要求中，出于钢筋需要拉伸并且在一定的撞击下自动断裂的考虑，基于上述具体实施方式的设计原则上，在另一具体实施方式中，该钢筋2的直径为3mm-10mm。当然，该设计范围和具体的取值取决于桩体的实际尺寸以及使用环境。因此，该钢筋2的直径可以为4mm、6mm、8mm或者5mm。

基于上述具体实施方式的设计原则上，在另一具体实施方式中，桩体1采用混凝土制成。混凝土材料的强度好，能够保证防撞桩对河堤的保护。

基于上述具体实施方式的设计原则上，在其中一具体实施方式中，如图2所示，桩体1截面呈“T”型。该设计方式能够有效的保证整体受力面的吸能效果，以使该桩体的使用寿命更长。基于该形状的设计，即为1块翼板和1块腹板。进一步的，钢筋关于横向的轴线对称分布。更加具体的，该翼板上设置有1排钢筋，腹板上设置有2排钢筋。

基于上述具体实施方式的设计原则上，在实际操作中，可采用“T”型的模具，并预埋钢筋，浇筑混凝土并待凝固成型。

基于上述具体实施方式的设计原则上，在其中一具体实施方式中，防撞球4采用橡胶制成，该桩体1上设置有榫槽5，该防撞球4连接有榫头6，榫头6与榫槽5活动装配以使防撞球可上下移动。该设计方式能够有效的解决滑杆的上下移动。该设计方式中，利用橡胶的特性提供更好的弹性，能够消耗大部分的能量。具体的，在该实施方式中，防撞球受到的水浮力大于防撞体和插销的总重力以保证防撞体的位置随水位变化而变化。在另一具体实施方式中，该球体采用密度小于水的材质制成。例如橡胶或者空心球体。

基于上述具体实施方式的设计原则上，在另一具体实施方式中，该桩体1上部设置有预埋件，该预埋件通过连接板3铰接于河堤，该桩体1底部安装于河床。作为优选的设计，在其中一具体实施方式中，预埋件铰接于连接板3，该连接板3固定连接于河堤。当外界物体撞击防撞桩时，该方式能够在一定的程度下提供一定缓冲力，采用缓冲力保护物体属于结构简单，效果极佳的方式。受到撞击时，该铰接关系能够提供一定的活动量，从而避免了撞击力直接传送至河堤。具体的，预埋件与连接板之间的活动方向、连接板与河堤的活动方向均为横向转动。

基于上述具体实施方式的设计原则上，在另一具体实施方式中，每排钢筋2的拉伸量由前向后依次逐级递减。作为具体的，钢筋预拉至拉伸极限的60%-90%。根据检测，能够测试钢筋的极限拉伸量，根据拉伸极限与拉力之间的关系，能够有效的实现拉伸过程。例如，采用三排钢筋的设计，可分别依次采用90%、75%和60%。或者，分别依次采用90%、80%和70%。

基于上述具体实施方式的设计原则上，在其中一具体实施方式中，该钢筋2分布的横向距离和纵向距离分别相等。该方式的设计有效的辅助桩体的受力情况以及桩体对撞击时能量的消耗。

基于上述具体实施方式的设计原则上，在另一具体实施方式中，钢筋2每排之间的间距不超过65mm。出于钢筋的刚度设计，以及该钢筋的直径设计，需要保证一定数量的钢筋来消耗撞击时的能量。作为更加具体的，钢筋2每排之间的间距为20mm-65mm。当然，作为优选的距离，25mm、35mm或者55mm。当然，作为35mm-45mm的距离效果更好。

基于上述具体实施方式的设计原则上，在其中一具体实施方式中，每排钢筋2的每一根之间的距离不超过60mm。作为更加具体的，该距离为20mm-60mm。作为比较优选的，可以选为30mm、40mm或50mm。

基于上述具体实施方式的设计原则上，在另一具体实施方式中，为了提高钢筋的使用寿命，该钢筋2的外表面还设置有一层防锈剂。

基于上述具体实施方式的设计原则上，该防撞桩的制作方法如下：第一步：张拉预应力钢筋，第一排钢筋张拉至弹性拉伸极限，第二排、第三排以此递减，并且制作防撞桩形状的混凝土模具，预埋钢筋，浇筑混凝土，在混凝土中加入钢筋阻锈剂或钢筋外表层涂一层阻锈剂，带混凝土强度达到设计强度后，切断预应力钢筋，从而制作完成先张预应力钢筋防撞桩；第二步：安装先张预应力钢筋防撞桩，将先张预应力钢筋防撞桩一端置入河床底，一端通过铰接的连接板与河堤连接。

综上所述，本使用新型的一种先张预应力钢筋防撞桩解决了传统防撞桩易损坏以及不能够有效保护河堤的问题，结合具有预应力钢筋结构的设计能够提高桩体在被撞击的过程中消耗更多的能量，延长防撞桩的使用寿命，结合铰接的连接关系提供更大的缓冲力，使河堤得到充分的保障，该结构简单，安装方式简单，并且，借助防撞体的设计实现多级消耗碰撞能量，提高防撞桩的实用性，降低对使用环境的要求。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种先张预应力钢筋防撞桩，其特征在于：包括连接于河堤并一体制成的桩体（1），该桩体（1）内设置有多排竖向贯穿桩体的具有拉伸量的钢筋（2），该桩体（1）固定连接于河堤，桩体（1）上还设置有随液位变化可上下移动的防撞球（4），该钢筋（2）的直径不大于15mm。

2.如权利要求1所述的一种先张预应力钢筋防撞桩，其特征在于：所述桩体（1）采用混凝土制成。

3.如权利要求1所述的一种先张预应力钢筋防撞桩，其特征在于：所述桩体（1）截面呈“T”型。

4.如权利要求1所述的一种先张预应力钢筋防撞桩，其特征在于：所述防撞球（4）采用橡胶制成，该桩体（1）上设置有榫槽（5），该防撞球（4）连接有榫头（6），榫头（6）与榫槽（5）活动装配以使防撞球可上下移动。

5.如权利要求1所述的一种先张预应力钢筋防撞桩，其特征在于：该桩体（1）上部设置有预埋件，该预埋件通过连接板（3）连接于河堤，该桩体（1）底部安装于河床。

6.如权利要求5所述的一种先张预应力钢筋防撞桩，其特征在于：所述预埋件铰接于连接板（3），该连接板（3）铰接于河堤。

7.如权利要求1所述的一种先张预应力钢筋防撞桩，其特征在于：每排钢筋（2）的拉伸量由前向后依次逐级递减。

8.如权利要求1所述的一种先张预应力钢筋防撞桩，其特征在于：该钢筋（2）分布的横向距离和纵向距离分别相等。

9.如权利要求1所述的一种先张预应力钢筋防撞桩，其特征在于：钢筋（2）每排之间的间距不超过65mm。

10.如权利要求1所述的一种先张预应力钢筋防撞桩，其特征在于：每排钢筋（2）的每一根之间的距离不超过60mm。