CN212582529U - 主被动双重组合式桥墩防护结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种主被动双重组合式桥墩防护结构，属于路桥交通安全设施领域，包括桥墩、防撞外包垫层、上连接板、下连接板、外撞击挤压固定连接筒、内固定连接筒、碰撞缓冲耗能位移腔、位移腔主避震弹簧、位移腔辅避震弹簧、主抗冲击抵抗混合层、混合层内置腔体、轻质注入耗能体、混合层内置减震消能弹簧结构、主动撞击带动位移杆、被动撞击带动位移杆、锁紧螺母、内围耗能抵抗连接筒体、外围耗能抵抗连接筒体，桥墩的外层设置内固定连接筒，内固定连接筒的外层设置外撞击挤压固定连接筒，本实用新型的有益效果是采用双重抵抗叠加式的耗能原理，增大防撞体系的防撞耗能能力和延性能力，消耗撞击瞬间的能量。

Description

主被动双重组合式桥墩防护结构

技术领域

本实用新型属于路桥交通安全设施领域，特别是涉及一种主被动双重组合式桥墩防护结构。

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。

实用新型内容

为了解决上述存在的技术问题，本实用新型提供一种主被动双重组合式桥墩防护结构，通过设置碰撞缓冲位移腔并且采用主动撞击和被动撞击双重抵抗叠加式的耗能原理，增大撞击时阻尼效果，消耗撞击瞬间的能量。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种主被动双重组合式桥墩防护结构，包括桥墩、防撞外包垫层、上连接板、下连接板、外撞击挤压固定连接筒、内固定连接筒、碰撞缓冲耗能位移腔、位移腔主避震弹簧、位移腔辅避震弹簧、主抗冲击抵抗混合层、混合层内置腔体、轻质注入耗能体、混合层内置减震消能弹簧结构、主动撞击带动位移杆、被动撞击带动位移杆、锁紧螺母、内围耗能抵抗连接筒体、外围耗能抵抗连接筒体，桥墩的外层设置内固定连接筒，内固定连接筒的外层设置外撞击挤压固定连接筒，外撞击挤压固定连接筒与内固定连接筒的上方设置上连接板、下方设置下连接板，外撞击挤压固定连接筒的外层设置防撞外包垫层，上连接板、下连接板、外撞击挤压固定连接筒、内固定连接筒围成的结构内部设置内围耗能抵抗连接筒体和外围耗能抵抗连接筒体，内围耗能抵抗连接筒体由内围筒体内凹段和内围筒体外凸段交替连接而成，外围耗能抵抗连接筒体由外围筒体外凸段和外围筒体内凹段交替连接而成，内围耗能抵抗连接筒体和外围耗能抵抗连接筒体之间设置多个混合层内置减震消能弹簧结构并填充主抗冲击抵抗混合层，主抗冲击抵抗混合层的内部设置多个混合层内置腔体，混合层内置腔体的内部填充轻质注入耗能体，内固定连接筒和内围耗能抵抗连接筒体之间、外撞击挤压固定连接筒和外围耗能抵抗连接筒体之间的区域为碰撞缓冲耗能位移腔，内围筒体外凸段和内固定连接筒之间、外围筒体内凹段和外撞击挤压固定连接筒之间设置位移腔主避震弹簧，内围筒体内凹段和内固定连接筒之间、外围筒体外凸段和外撞击挤压固定连接筒之间设置位移腔辅避震弹簧，交替设置主动撞击带动位移杆和被动撞击带动位移杆穿过内围耗能抵抗连接筒体和外围耗能抵抗连接筒体，主动撞击带动位移杆端部与外撞击挤压固定连接筒的内壁连接，被动撞击带动位移杆端部与内固定连接筒的外壁连接，采用锁紧螺母在内围耗能抵抗连接筒体两侧、外围耗能抵抗连接筒体两侧分别将主动撞击带动位移杆和被动撞击带动位移杆固定。

进一步地，外撞击挤压固定连接筒、内固定连接筒、内围耗能抵抗连接筒体和外围耗能抵抗连接筒体采用的材料是根据设计需求确定的低屈服点钢材。

进一步地，轻质注入耗能体采用的材料为泡沫铝。

进一步地，主抗冲击抵抗混合层采用沙子和聚丙乳液混合制成，并在其中添加橡胶颗粒，橡胶颗粒采用废弃轮胎制成。

进一步地，外撞击挤压固定连接筒、内固定连接筒、内围耗能抵抗连接筒体、外围耗能抵抗连接筒体均与上连接板、下连接板固定连接。

进一步地，混合层内置减震消能弹簧结构的两端与内围筒体外凸段、外围筒体内凹段连接。

进一步地，主动撞击带动位移杆穿过内围筒体内凹段、外围筒体内凹段。

进一步地，被动撞击带动位移杆穿过内围筒体外凸段、外围筒体外凸段。

本实用新型的优点效果是：

本实用新型的有益效果是通过设置碰撞缓冲位移腔并且采用主动撞击和被动撞击双重抵抗叠加式的耗能原理，充分利用防御中设置的低屈服点钢材的优点，增大整个防撞体系的防撞耗能能力、阻尼效果和延性能力，利用屈服机制进行耗能，主动撞击带动位移杆带动内围耗能抵抗连接筒体和外围耗能抵抗连接筒体主动抵抗耗能，被动撞击带动位移杆带动内围耗能抵抗连接筒体和外围耗能抵抗连接筒体被动抵抗耗能。

附图说明

图1为本实用新型主被动双重组合式桥墩防护结构俯视图示意图。

图2为图1中的A-A剖视图。

图3为上连接板结构示意图。

图4为下连接板结构示意图。

图中：1为桥墩；2为防撞外包垫层；3为上连接板；4为下连接板；5为外撞击挤压固定连接筒；6为内固定连接筒；7为碰撞缓冲耗能位移腔；8为位移腔主避震弹簧；9为位移腔辅避震弹簧；10为主抗冲击抵抗混合层；11为混合层内置腔体；12为轻质注入耗能体；13为混合层内置减震消能弹簧结构；14为主动撞击带动位移杆；15为被动撞击带动位移杆；16为锁紧螺母；17为内围耗能抵抗连接筒体；18为内围筒体内凹段；19为内围筒体外凸段；20为外围耗能抵抗连接筒体；21为外围筒体外凸段；22为外围筒体内凹段。

具体实施方式

为了进一步说明本实用新型，下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细地描述，但不能将它们理解为对本实用新型保护范围的限定。

实施例：如图1~图4所示，一种主被动双重组合式桥墩防护结构，包括桥墩1、防撞外包垫层2、上连接板3、下连接板4、外撞击挤压固定连接筒5、内固定连接筒6、碰撞缓冲耗能位移腔7、位移腔主避震弹簧8、位移腔辅避震弹簧9、主抗冲击抵抗混合层10、混合层内置腔体11、轻质注入耗能体12、混合层内置减震消能弹簧结构13、主动撞击带动位移杆14、被动撞击带动位移杆15、锁紧螺母16、内围耗能抵抗连接筒体17、外围耗能抵抗连接筒体20，桥墩1的外层设置内固定连接筒6，内固定连接筒6的外层设置外撞击挤压固定连接筒5，外撞击挤压固定连接筒5与内固定连接筒6的上方设置上连接板3、下方设置下连接板4，外撞击挤压固定连接筒5的外层设置防撞外包垫层2，上连接板3、下连接板4、外撞击挤压固定连接筒5、内固定连接筒6围成的结构内部设置内围耗能抵抗连接筒体17和外围耗能抵抗连接筒体20，内围耗能抵抗连接筒体17由内围筒体内凹段18和内围筒体外凸段19交替连接而成，外围耗能抵抗连接筒体20由外围筒体外凸段21和外围筒体内凹段22交替连接而成，内围耗能抵抗连接筒体17和外围耗能抵抗连接筒体20之间设置多个混合层内置减震消能弹簧结构13并填充主抗冲击抵抗混合层10，主抗冲击抵抗混合层10的内部设置多个混合层内置腔体11，混合层内置腔体11的内部填充轻质注入耗能体12，内固定连接筒6和内围耗能抵抗连接筒体17之间、外撞击挤压固定连接筒5和外围耗能抵抗连接筒体20之间的区域为碰撞缓冲耗能位移腔7，内围筒体外凸段19和内固定连接筒6之间、外围筒体内凹段22和外撞击挤压固定连接筒5之间设置位移腔主避震弹簧8，内围筒体内凹段18和内固定连接筒6之间、外围筒体外凸段21和外撞击挤压固定连接筒5之间设置位移腔辅避震弹簧9，交替设置主动撞击带动位移杆14和被动撞击带动位移杆15穿过内围耗能抵抗连接筒体17和外围耗能抵抗连接筒体20，主动撞击带动位移杆14端部与外撞击挤压固定连接筒5的内壁连接，被动撞击带动位移杆15端部与内固定连接筒6的外壁连接，采用锁紧螺母16在内围耗能抵抗连接筒体17两侧、外围耗能抵抗连接筒体20两侧分别将主动撞击带动位移杆14和被动撞击带动位移杆15固定。

所述的外撞击挤压固定连接筒5、内固定连接筒6、内围耗能抵抗连接筒体17和外围耗能抵抗连接筒体20采用的材料是根据设计需求确定的低屈服点钢材。

所述的轻质注入耗能体12采用的材料为泡沫铝。

所述的主抗冲击抵抗混合层10采用沙子和聚丙乳液混合制成，并在其中添加橡胶颗粒，橡胶颗粒采用废弃轮胎制成。

所述的外撞击挤压固定连接筒5、内固定连接筒6、内围耗能抵抗连接筒体17、外围耗能抵抗连接筒体20均与上连接板3、下连接板4固定连接。

所述的混合层内置减震消能弹簧结构13的两端与内围筒体外凸段19、外围筒体内凹段22连接。

所述的主动撞击带动位移杆14穿过内围筒体内凹段18、外围筒体内凹段22。

所述的被动撞击带动位移杆15穿过内围筒体外凸段19、外围筒体外凸段21。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，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，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种主被动双重组合式桥墩防护结构，包括桥墩(1)、防撞外包垫层(2)、上连接板(3)、下连接板(4)、外撞击挤压固定连接筒(5)、内固定连接筒(6)、碰撞缓冲耗能位移腔(7)、位移腔主避震弹簧(8)、位移腔辅避震弹簧(9)、主抗冲击抵抗混合层(10)、混合层内置腔体(11)、轻质注入耗能体(12)、混合层内置减震消能弹簧结构(13)、主动撞击带动位移杆(14)、被动撞击带动位移杆(15)、锁紧螺母(16)、内围耗能抵抗连接筒体(17)、外围耗能抵抗连接筒体(20)，其特征在于：

所述桥墩(1)的外层设置内固定连接筒(6)，所述内固定连接筒(6)的外层设置外撞击挤压固定连接筒(5)，所述外撞击挤压固定连接筒(5)与内固定连接筒(6)的上方设置上连接板(3)、下方设置下连接板(4)，外撞击挤压固定连接筒(5)的外层设置防撞外包垫层(2)，上连接板(3)、下连接板(4)、外撞击挤压固定连接筒(5)、内固定连接筒(6)围成的结构内部设置内围耗能抵抗连接筒体(17)和外围耗能抵抗连接筒体(20)，所述内围耗能抵抗连接筒体(17)由内围筒体内凹段(18)和内围筒体外凸段(19)交替连接而成，所述外围耗能抵抗连接筒体(20)由外围筒体外凸段(21)和外围筒体内凹段(22)交替连接而成，内围耗能抵抗连接筒体(17)和外围耗能抵抗连接筒体(20)之间设置多个混合层内置减震消能弹簧结构(13)并填充主抗冲击抵抗混合层(10)，所述主抗冲击抵抗混合层(10)的内部设置多个混合层内置腔体(11)，所述混合层内置腔体(11)的内部填充轻质注入耗能体(12)，内固定连接筒(6)和内围耗能抵抗连接筒体(17)之间、外撞击挤压固定连接筒(5)和外围耗能抵抗连接筒体(20)之间的区域为碰撞缓冲耗能位移腔(7)，内围筒体外凸段(19)和内固定连接筒(6)之间、外围筒体内凹段(22)和外撞击挤压固定连接筒(5)之间设置位移腔主避震弹簧(8)，内围筒体内凹段(18)和内固定连接筒(6)之间、外围筒体外凸段(21)和外撞击挤压固定连接筒(5)之间设置位移腔辅避震弹簧(9)，交替设置主动撞击带动位移杆(14)和被动撞击带动位移杆(15)穿过内围耗能抵抗连接筒体(17)和外围耗能抵抗连接筒体(20)，所述主动撞击带动位移杆(14)端部与外撞击挤压固定连接筒(5)的内壁连接，所述被动撞击带动位移杆(15)端部与内固定连接筒(6)的外壁连接，采用锁紧螺母(16)在内围耗能抵抗连接筒体(17)两侧、外围耗能抵抗连接筒体(20)两侧分别将主动撞击带动位移杆(14)和被动撞击带动位移杆(15)固定。

2.根据权利要求1所述一种主被动双重组合式桥墩防护结构，其特征在于：外撞击挤压固定连接筒(5)、内固定连接筒(6)、内围耗能抵抗连接筒体(17)和外围耗能抵抗连接筒体(20)采用的材料是根据设计需求确定的低屈服点钢材。

3.根据权利要求1所述一种主被动双重组合式桥墩防护结构，其特征在于：轻质注入耗能体(12)采用的材料为泡沫铝。

4.根据权利要求1所述一种主被动双重组合式桥墩防护结构，其特征在于：外撞击挤压固定连接筒(5)、内固定连接筒(6)、内围耗能抵抗连接筒体(17)、外围耗能抵抗连接筒体(20)均与上连接板(3)、下连接板(4)固定连接。

5.根据权利要求1所述一种主被动双重组合式桥墩防护结构，其特征在于：混合层内置减震消能弹簧结构(13)的两端与内围筒体外凸段(19)、外围筒体内凹段(22)连接。

6.根据权利要求1所述一种主被动双重组合式桥墩防护结构，其特征在于：主动撞击带动位移杆(14)穿过内围筒体内凹段(18)、外围筒体内凹段(22)。

7.根据权利要求1所述一种主被动双重组合式桥墩防护结构，其特征在于：被动撞击带动位移杆(15)穿过内围筒体外凸段(19)、外围筒体外凸段(21)。

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