CN218436814U - 一种基于纤维增强复合材料的桥墩防撞装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于桥墩防护技术领域，具体涉及一种基于纤维增强复合材料的桥墩防撞装置。主要包括橡胶护舷、FRP布、消能件、填充缓冲块、FRP布夹板、防护FRP布。橡胶护舷围绕桥墩外表面间隔排列一圈，FRP布围绕橡胶护舷外表面设置一圈，将FRP布的两端分别绕过卡件，紧固螺栓以固定FRP布；消能件安装在FRP布外侧，橡胶护舷之间的空隙位置、消能件之间的空隙位置填充缓冲块。本实用新型的优点效果是FRP布作为防撞装置的载体在遭受作用力时不易发生断裂，橡胶护舷和消能件的双层保护可以在桥墩受到撞击时充分缓冲耗能，各部件可提前组装，具有经济、高效、便利、泛用性强的优点。

Description

一种基于纤维增强复合材料的桥墩防撞装置

技术领域

本实用新型属于桥墩防护技术领域，具体涉及一种基于纤维增强复合材料的桥墩防撞装置。

背景技术

近年，我国的经济增长迅速，人民生活水平不断提高，桥梁数量不断增长，桥墩样式繁多，交通运输安全遇到许多新的问题，车辆、船舶交通情况日益繁忙，桥墩撞击所产生的事故日渐增多，桥墩在受到撞击时，由于车辆、船舶和桥墩都具有较大的刚度，在相撞时无法用自身缓解撞击时的能量，将产生很大的作用力，撞击桥墩轻则造成桥梁损伤，使用功能年限受损，重则致使桥梁倒塌倾覆，且撞击会时车辆船舶损坏，若造成燃油泄露亦会引发生态环境污染。所以必须提供桥梁防撞装置用来缓冲桥墩被撞击时所产生的作用力，降低发生撞击时的危险和损失。

桥墩防撞也日趋发展，各式各样的桥墩防撞装置层出不穷，我国防撞设施通常采用防撞箱设施，防撞箱设施在受到撞击时可以变形耗能，能够很好的保护桥墩。且对桥墩所在的地质条件要求较低。但防撞箱对耗能材料要求高，普通材料并不能满足耗能需求，造成桥墩和车辆、船舶损坏，复合材料造价高，且撞击损坏时结构损坏需要整体更换装置，经济效益差。

围堰式或人工岛式防撞系统，则制造规模较大，对建造环境有一定要求，且在保护桥墩时无法起到对船舶的保护，碰撞后维护时间长，维护工程量大。

二十世纪八十年代，纤维增强复合材料(fiber reinforced polymer，简称为FRP)开始出现。纤维增强复合材料是由纤维材料与基体材料按一定的比例混合后形成的高性能材料。因为其轻质高强、疲劳性能好，耐腐蚀等优异特性，在建筑行业得以广泛使用。

实用新型内容

为了上述防撞装置的缺陷，本实用新型采用一种基于纤维增强复合材料的桥墩防撞装置，利用新型FRP材料轻质高强、机械性能好，耐腐蚀的特点，作为载体配合橡胶护舷和消能件，形成一种新型的防撞装置。不仅可以在撞击时发挥出优异的缓冲引导作用，并且在碰撞后可以直接更换，维修时间短，维护成本低，未损坏配件可取下继续使用，具有良好的经济效益。具有规范装配部件，配件生产不受桥墩形状限制，能够在多种场合中都能发挥优异的保护作用。本实用新型能够广泛应用于桥梁桥墩防护。特别适用于区域内交通航运繁忙，交通结构错综复杂，桥墩样式多样的复杂交通场景。

本实用新型采用的技术方案如下

本实用新型一种基于纤维增强复合材料的桥墩防撞装置，包括橡胶护舷、FRP布、消能件、填充缓冲块、FRP布夹板、防护FRP布。

所述橡胶护舷围绕桥墩外表面间隔排列一圈；所述FRP布围绕橡胶护舷外表面设置一圈；所述FRP布夹板的外夹持板设置有螺栓孔一，内夹持板设置有螺栓孔三，卡件中部设置防滑纹段且两端设置螺栓孔二，将FRP布的两端分别绕过卡件，紧固螺栓以固定FRP布；所述消能件安装在FRP布外侧，其位置与橡胶护舷相对应，消能件的连接板外表面粘结在FRP布上，连接板与防撞板之间间隔设置缓冲弹簧和耗能引导杆；橡胶护舷之间的空隙位置、消能件之间的空隙位置填充缓冲块；所述防护FRP布通过环氧类胶沿防撞板外侧粘贴一圈，并采用FRP布夹板将其两端固定。

进一步地，所述填充缓冲块由纤维编织布袋填充弹性橡胶球形颗粒构成。

进一步地，所述耗能引导杆由耗能槽、槽内弹簧、耗能杆、引导杆构成，槽内弹簧位于耗能槽之内，一端与耗能杆相连，引导杆两端分别与耗能杆、防撞板铰接。

进一步地，所述填充缓冲块根据安装完成的防撞装置空隙，改变纤维编织布袋形状和增减填充弹性橡胶球形颗粒数量。

进一步地，所述橡胶护舷为梯形，空心梯形，半圆形，空心半圆形中的一种。

进一步地，所述橡胶护舷对于车辆防撞时采用实心护舷，对于船舶防撞时采用空心护舷；填充缓冲块对于车辆防撞时采用充弹性橡胶球形颗粒的纤维编织布袋，对于船舶防撞时部分替换为悬浮块。

进一步地，所述FRP布、防护FRP布使用碳纤维、芳纶纤维等FRP材料制成。

进一步地，所述防护FRP布外侧有竖向的荧光警示条。

本实用新型的有益效果

本实用新型的优点是：利用FRP布具有轻质高强，机械性能好的特点，作为防撞装置的载体在遭受作用力时不易发生断裂，配合橡胶护舷和消能件进行双层保护可以在桥墩受到撞击时起到缓冲耗能引导的作用，外层防护FRP布可以使各消能件协同作用，其上设有竖向荧光警示条可以在昏暗环境中其警示作用，并且防撞装置具有规范装配部件，配件生产不受桥墩形状限制，可将FRP布、橡胶护舷、填充缓冲块（悬浮块）和消能件提前组装，再运送至现场依情况进行裁剪安装或留存备用，具有经济、高效、便利、泛用性强的优点。

附图说明

图1为实施例一中的一种基于纤维增强复合材料的桥墩防撞装置结构示意图；

图2为消能件结构示意图；

图3为FRP布夹板结构示意图；

图4为耗能引导杆结构示意图；

图5为FRP布与FRP布夹板连接结构示意图；

图6为实施例二中的一种基于纤维增强复合材料的桥墩防撞装置结构示意图；

图中：1为橡胶护舷；2为FRP布；3为消能件；301为连接板；302为缓冲弹簧；303为耗能引导杆；303a为耗能槽；303b为槽内弹簧；303c为耗能杆；303d为引导杆；304为防撞板；4为填充缓冲块；5为FRP布夹板；501为外夹持板；501a为螺栓孔一；502为卡件；502a为螺栓孔二；502b为防滑纹段；503为内夹持板；503a为螺栓孔三；6为桥墩；7为防护FRP布；8为悬浮块。

具体实施方式

为了进一步说明本发明，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。

所述橡胶护舷1围绕桥墩6外表面间隔排列一圈；所述FRP布2围绕橡胶护舷1外表面设置一圈；所述FRP布夹板5的外夹持板501设置有螺栓孔一501a，内夹持板503设置有螺栓孔三503a，卡件502中部设置防滑纹段502b且两端设置螺栓孔二502a，将FRP布2的两端分别绕过卡件502，紧固螺栓以固定FRP布2；所述消能件3安装在FRP布2外侧，其位置与橡胶护舷1相对应，消能件3的连接板301外表面粘结在FRP布2上，连接板301与防撞板304之间间隔设置缓冲弹簧302和耗能引导杆303；橡胶护舷1之间的空隙位置、消能件3之间的空隙位置填充缓冲块4；所述防护FRP布7通过环氧类胶沿防撞板304外侧粘贴一圈，并采用FRP布夹板5将其两端固定。

所述填充缓冲块4由纤维编织布袋填充弹性橡胶球形颗粒构成。

所述耗能引导杆303由耗能槽303a、槽内弹簧303b、耗能杆303c、引导杆303d构成，槽内弹簧303b位于耗能槽303a之内，一端与耗能杆303c相连，引导杆303d两端分别与耗能杆303c、防撞板304铰接。

所述填充缓冲块4根据安装完成的防撞装置空隙，改变纤维编织布袋形状和增减填充弹性橡胶球形颗粒数量。

所述橡胶护舷1为梯形，空心梯形，半圆形，空心半圆形中的一种。

所述填充缓冲块4采用充弹性橡胶球形颗粒的纤维编织布袋。

所述FRP布2、防护FRP布7使用碳纤维、芳纶纤维等FRP材料制成。

所述防护FRP布7外侧有竖向的荧光警示条。

实施例一：

由图1-图5所示，一种基于纤维增强复合材料的桥墩防撞装置，主要用于桥墩防止车辆撞击。包括橡胶护舷1、FRP布2、消能件3、填充缓冲块4、FRP布夹板5、防护FRP布7。

步骤A：将实心橡胶护舷1围绕桥墩6外表面间隔排列一圈；

步骤B：将FRP布2围绕橡胶护舷1外表面设置一圈后，两端分别绕过FRP布夹板5的卡件502，紧固螺栓以固定FRP布2；

步骤C：将消能件3安装在FRP布2外侧，其位置与橡胶护舷1相对应，消能件3的连接板301外表面粘结在FRP布2上；

步骤D：橡胶护舷1之间的空隙位置、消能件3之间的空隙位置填充缓冲块4；

步骤E：防护FRP布7通过环氧类胶沿防撞板304外侧粘贴一圈，并采用FRP布夹板5将其两端固定。

实施例二：

由图2-图6所示，一种基于纤维增强复合材料的桥墩防撞装置，主要用于桥墩防止船舶撞击。包括橡胶护舷1、FRP布2、消能件3、填充缓冲块4、FRP布夹板5、防护FRP布7。

步骤A：将空心橡胶护舷1围绕桥墩6外表面间隔排列一圈；

步骤B：将FRP布2围绕橡胶护舷1外表面设置一圈后，两端分别绕过FRP布夹板5的卡件502，紧固螺栓以固定FRP布2；

步骤C：将消能件3安装在FRP布2外侧，其位置与橡胶护舷1相对应，消能件3的连接板301外表面粘结在FRP布2上；

步骤D：橡胶护舷1之间的空隙位置填充缓冲块4，消能件3之间的空隙位置填充悬浮块8；

步骤E：防护FRP布7通过环氧类胶沿防撞板304外侧粘贴一圈，并采用FRP布夹板5将其两端固定。

以上实施例仅仅是本新型的优选实施例，应该指出的是，对于本领域的技术人员而言，在不脱离本新型创造构思的前提下，还可以做出若干不同的变形和改进，但都属于本新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于纤维增强复合材料的桥墩防撞装置，包括橡胶护舷（1）、FRP布（2）、消能件（3）、填充缓冲块（4）、FRP布夹板（5）、防护FRP布（7），其特征在于：

所述橡胶护舷（1）围绕桥墩（6）外表面间隔排列一圈；所述FRP布（2）围绕橡胶护舷（1）外表面设置一圈；所述FRP布夹板（5）的外夹持板（501）设置有螺栓孔一（501a），内夹持板（503）设置有螺栓孔三（503a），卡件（502）中部设置防滑纹段（502b）且两端设置螺栓孔二(502a)，将FRP布（2）的两端分别绕过卡件（502），紧固螺栓以固定FRP布（2）；所述消能件（3）安装在FRP布（2）外侧，其位置与橡胶护舷（1）相对应，消能件（3）的连接板（301）外表面粘结在FRP布（2）上，连接板（301）与防撞板（304）之间间隔设置缓冲弹簧（302）和耗能引导杆（303）；橡胶护舷（1）之间的空隙位置、消能件（3）之间的空隙位置填充缓冲块（4）；所述防护FRP布（7）通过环氧类胶沿防撞板（304）外侧粘贴一圈，并采用FRP布夹板（5）将其两端固定。

2.根据权利要求1所述的一种基于纤维增强复合材料的桥墩防撞装置，其特征在于：所述填充缓冲块（4）由纤维编织布袋填充弹性橡胶球形颗粒构成。

3.根据权利要求1所述的一种基于纤维增强复合材料的桥墩防撞装置，其特征在于：所述耗能引导杆（303）由耗能槽（303a）、槽内弹簧（303b）、耗能杆（303c）、引导杆（303d）构成，槽内弹簧（303b）位于耗能槽（303a）之内，一端与耗能杆（303c）相连，引导杆（303d）两端分别与耗能杆（303c）、防撞板（304）铰接。

4.根据权利要求2所述的一种基于纤维增强复合材料的桥墩防撞装置，其特征在于：所述填充缓冲块（4）根据安装完成的防撞装置空隙，改变纤维编织布袋形状和增减填充弹性橡胶球形颗粒数量。

5.根据权利要求1所述的一种基于纤维增强复合材料的桥墩防撞装置，其特征在于：所述橡胶护舷（1）为梯形，空心梯形，半圆形，空心半圆形中的一种。

6.根据权利要求1或2任一项所述的一种基于纤维增强复合材料的桥墩防撞装置，其特征在于：所述橡胶护舷（1）对于车辆防撞时采用实心护舷，对于船舶防撞时采用空心护舷；填充缓冲块（4）对于车辆防撞时采用充弹性橡胶球形颗粒的纤维编织布袋，对于船舶防撞时部分替换为悬浮块（8）。

7.根据权利要求1所述的一种基于纤维增强复合材料的桥墩防撞装置，其特征在于：所述FRP布（2）、防护FRP布（7）使用碳纤维、芳纶纤维等FRP材料制成。

8.根据权利要求1所述的一种基于纤维增强复合材料的桥墩防撞装置，其特征在于：所述防护FRP布（7）外侧有竖向的荧光警示条。

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