CN220486364U - 一种芯填泡沫铝的桥梁防撞缓冲装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种芯填泡沫铝的桥梁防撞缓冲装置，其包括多个防撞缓冲模块，多个防撞缓冲模块间隔圈围设置在桥墩或承台的外周，通过锚销钉与桥墩或承台的预埋件连接；所述的防撞缓冲模块包括多组纵向堆叠的缓冲板，每组缓冲板由多块横向堆叠的芯填泡沫铝板组成，芯填泡沫铝板是由泡沫铝切割而成的板材；每组缓冲板的两侧分别固定连接有导向折叠板；所述的防撞缓冲模块的远离桥墩或承台的端面固定连接有纤维增强混凝土层。本防撞缓冲装置安装方便、耐久性好、耗能能力强，在受到撞击时，通过充填的泡沫铝板，消耗船舶动能，减小撞击力，达到保护桥梁结构和船舶主体的目的，且各部件均为预制构件，可模块化装配，构件局部损坏后更换方便。

Description

一种芯填泡沫铝的桥梁防撞缓冲装置

技术领域

本实用新型涉及桥梁防船撞的技术领域，特指一种芯填泡沫铝的桥梁防撞缓冲装置。

背景技术

随着交通运输业的不断发展，我国在宽阔水域、外海深水环境下建设的桥梁日益增多，为公路、铁路交通事业的高速发展以及国民经济的增长起到了不可或缺的作用。而这种桥梁本身所处的江、海域大都是繁忙的航道，其水流、波涛、风浪等情况复杂，桥梁对水上运输的船舶而言却是人工构筑的障碍物，存在船撞风险，且这种风险在结构的全寿命内都客观存在。一旦发生船撞桥事故，桥梁结构可能需要承受巨大的侧向冲击荷载，在设计通航水域内的桥梁必须对船撞问题予以充分考虑。否则，将可能导致桥梁结构发生严重破坏，甚至完全倒塌，造成巨大的经济损失、人员伤亡以及消极负面的社会影响，防船撞问题是必须要重视的一环。因此，提供一种既能够提升桥梁抗撞能力，又能保留或转移船舶动能的装置，对保证桥梁和船舶的安全是十分重要的。目前，已经有比较多的桥梁（桥墩、承台）防船撞装置，如分离式的防撞墩、刚性的重力式墩、人工岛、钢套箱、FRP抗撞浮箱等。公开文献也报道了一些防船撞装置，例如：

1、中国专利：桥梁的缓冲消能的防撞装置，申请号：201310290280.X，申请日：2013.06.28，申请人：杨光华，地址：315010浙江省宁波市白云街15弄20号301室，发明人：杨光华，摘要：本发明涉及一种桥梁的缓冲消能的防撞装置，包括在桥梁桥墩或防撞墩或航道墩承台的外围套装着具有长滑槽的防撞构架，防撞构架的长滑槽与桥墩或防撞墩或航道墩承台的二头之间布设着缓冲器，防撞构架的长滑槽与桥墩或防撞墩或航道墩承台的二侧之间布设着缓冲装置，防撞构架的头部呈现流线形或山形头部，在桥梁前和航道二侧的防撞构架上设置防船撞的限高架。该技术优点，当船撞防撞构架头部和防船撞的限高架时，防撞构架的长滑槽移动，压迫缓冲器作功，消耗船只动能，同时，在防撞构架头部的山形斜面或流线形导向面的导引下，船只被纠偏，限高架挡住超高船只，保护桥梁桥架，当船侧撞防撞构架，防撞构架的长滑槽的缓冲装置保护了桥墩或防撞墩。

2、中国专利：一种应用于桥梁结构的被动防船撞节段及防船撞缓冲装置，申请号：202110453707.8，申请日：2021.04.26，申请人：湖南大学，地址：410000湖南省长沙市岳麓区麓山南路1号，发明人：樊伟、宿华祥、邵旭东，摘要：本发明公开了一种应用于桥梁结构的被动防船撞节段及防船撞缓冲装置，包括防撞箱体，防撞箱体为由钢-UHPC组合面板围设而成的封闭腔体结构，钢-UHPC组合面板包括相互固接的钢板层和UHPC层，UHPC层设置在防撞箱体的外侧，防撞箱体内设置有用于抵消船体撞击力的消能钢管。本发明的防船撞缓冲装置内部采用的消能钢管，可极大提高结构的耗能效果，从而有效增强桥梁结构的抗撞击能力；与外界水和空气接触部位采用UHPC覆盖，由于UHPC具有极好的耐久性，可保证防船撞装置在全寿命周期中的工作性能并降低成本。UHPC的耐久性好使其能够适用于各种水域环境。而消能钢管内贯通的空心孔使得所提出的防船撞装置具有良好的消波和减小浮力的作用。

3、中国专利：一种悬浮式防船撞耗能装置，申请号：201810566651.5，申请日：2018.06.05，申请人：中南大学，地址：410083湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号，发明人：卫军、黄敦文、刘康、张强、卫俊、董荣珍，摘要：一种悬浮式防船撞耗能装置，包括设置在桥墩外侧迎水面或/和背水面上的转动卸能装置；与转动卸能装置连接、悬浮在水中的缓冲装置；设置在缓冲装置与桥墩之间的悬浮导轨；船体撞击在所述转动卸能装置上时，转动卸能装置用于拨转船头，并配合悬浮导轨带动防撞装置整体转动。本发明通过转动卸能装置在船撞击在桥墩之前，拨转船头、配合悬浮导轨实现被动避让，从而降低桥墩承受的撞击力，在保障桥梁和船舶的安全的同时，最大程度地减小本装置的损坏。

4、中国专利：一种悬浮式防船撞多层耗能装置，申请号：201811487357.1，申请日：2018.12.06，申请人：中南大学，地址：410083湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号，发明人：卫军、黄敦文、刘康、张强、林全富、杨斌财、卫俊、陈山亭、董荣珍，摘要：一种悬浮式防船撞多层耗能装置，包括设置在最外侧带倾角的防撞箱；与桥墩连接、托住防撞箱的“L”型基底浮箱；设置在基底浮箱与外部防撞箱之间的缓冲装置；船体撞击在所述耗能装置上时，通过缓冲装置的大变形耗能；基底浮箱的承托面高于水平面，防止缓冲装置浸水锈蚀，增加耐久性；防撞箱外侧薄壁向下倾斜，能避免船撞过程中防撞箱上翘，保证缓冲装置最佳工作效能。本发明通过基底浮箱将整个装置浮于水面，船撞时由外部防撞箱直接承受冲击力，同时将大部分碰撞力传替给缓冲装置被动挤压变形耗能，从而降低桥墩承受的撞击力，在保障桥梁和船舶的安全的同时，最大程度地减小本装置的损坏。

5、中国专利：一种桥梁主动式防船撞装置，申请号：201410102577.3，申请日：2014.03.19，专利权人：哈尔滨工程大学，地址：150001黑龙江省哈尔滨市南岗区南通大街145号哈尔滨工程大学科技处知识产权办公室，发明人：孙晓丹、孙晓羽、王滨生、何健、王永军、徐立丹、黄玺、岳鹏飞，摘要：本发明提供的是一种桥梁主动式防船撞装置。包括固定安装在桥墩左右两侧的支杆，所述支杆中间设置有弹簧缓冲装置，所述支杆另一端与滚动轴连接，所述滚动轴与皮圈连接。本发明解决了土木工程桥梁防撞设计中现有防撞装置占据通航区域，防撞吸能效果不理想，无法防止船头刺入伤问题。

经研究发现，不同结构的防撞装置的防撞效果及安装维护便捷程度都不同，且目前使用的防撞装置大多数不能模块化间隔安装，安装维护成本高。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种芯填泡沫铝的桥梁防撞缓冲装置，该防撞缓冲装置安装方便、耐久性好、耗能能力强，在受到撞击时，通过充填的泡沫铝板，消耗船舶动能，减小撞击力，达到保护桥梁结构和船舶主体的目的，且各部件均为预制构件，可模块化装配，构件局部损坏后更换方便。

采用的技术方案为：

一种芯填泡沫铝的桥梁防撞缓冲装置，其包括多个防撞缓冲模块，所述的多个防撞缓冲模块间隔圈围设置在桥墩或承台的外周，通过锚销钉与桥墩或承台的预埋件连接；所述的防撞缓冲模块包括多组纵向堆叠的缓冲板，每组缓冲板由多块横向堆叠的芯填泡沫铝板组成，芯填泡沫铝板是由泡沫铝切割而成的板材；每组缓冲板的两侧分别固定连接有导向折叠板；所述的防撞缓冲模块的远离桥墩或承台的端面固定连接有纤维增强混凝土层。

进一步优选的：所述的导向折叠板的两端分别固定有锌棒，没有锌棒也可以设置锌板代替。

进一步优选的：所述的导向折叠板是由钢板挤压呈波折状。每组缓冲板两侧的纹路与导向折叠板的形状匹配，泡沫铝压缩曲线为理想的矩形耗能模式，刚度大、抗冲击能力强，性能稳定，具有优异的消能性能，从而提高结构的耗能效果。

本芯填泡沫铝的桥梁防撞缓冲装置的优点有：

1、本防撞缓冲装置安装方便、耐久性好、耗能能力强且安全经济。在受到撞击时，通过充填的泡沫铝板，消耗船舶动能，减小撞击力，受到撞击后，通过泡沫铝板消耗撞击动能，减小撞击力，保障桥梁安全和减少船舶主体受损，达到保护桥梁结构和船舶主体的目的，各部件均为预制构件，可模块化装配，构件局部损坏后更换方便。

2、本防撞缓冲装置内部芯填材料采用刚度大、高吸收冲击能力强、抗腐蚀、耐候性强、易加工安装的泡沫铝板，并采用折叠式钢板固定泡沫铝板。在受到船舶撞击后，通过导向折叠钢板约束耗能元件沿既定作用移动，增强装置的刚度及稳定性。

3、本防撞缓冲装置的受撞击面材料采用刚度、强度及抗冲击性能优异的纤维增强混凝土，极大提高结构的耗能效果，增强桥梁的抗撞击能力。

4、本防撞缓冲装置通过锚销钉与桥墩或承台预埋件相连，使该装置与桥墩或承台紧密贴合固定。

5、折叠钢板端部焊接锌棒，阳极防腐的锌棒，降低钢构件腐蚀风险，提高钢构件耐腐蚀性且日常维护方便，提高防撞缓冲装置的耐久性。

附图说明

图1为本芯填泡沫铝的桥梁防撞缓冲装置的安装结构示意图；

图2为图1的A-A向示意图；

图3为本芯填泡沫铝的桥梁防撞缓冲装置安装在承台和桥墩上的示意图；

图中序号对应的名称为：

1、承台，2、桥墩，4、芯填泡沫铝板，5、导向折叠板，6、纤维增强混凝土层，7、锌棒。

实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

一种芯填泡沫铝的桥梁防撞缓冲装置，其包括多个防撞缓冲模块，所述的多个防撞缓冲模块间隔圈围设置在桥墩2或承台1的外周，通过锚销钉与桥墩2或承台1的预埋件连接；所述的防撞缓冲模块包括多组纵向堆叠的缓冲板，每组缓冲板由多块横向堆叠的芯填泡沫铝板4组成，芯填泡沫铝板4是由泡沫铝切割而成的板材；每组缓冲板的两侧分别固定连接有导向折叠板5；所述的防撞缓冲模块的远离桥墩2或承台1的端面固定连接有纤维增强混凝土层6。

所述的导向折叠板5是由钢板挤压呈波折状。每组缓冲板两侧的纹路与导向折叠板5的形状匹配，泡沫铝压缩曲线为理想的矩形耗能模式，刚度大、抗冲击能力强，性能稳定，具有优异的消能性能，从而提高结构的耗能效果。

实施例

与实施例1的区别特征在于：所述的导向折叠板5的两端分别固定有锌棒7，没有锌棒7也可以设置锌板代替。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种芯填泡沫铝的桥梁防撞缓冲装置，其特征在于：包括多个防撞缓冲模块，所述的多个防撞缓冲模块间隔圈围设置在桥墩（2）或承台（1）的外周，通过锚销钉与桥墩（2）或承台（1）的预埋件连接；所述的防撞缓冲模块包括多组纵向堆叠的缓冲板，每组缓冲板由多块横向堆叠的芯填泡沫铝板（4）组成，芯填泡沫铝板（4）是由泡沫铝切割而成的板材；每组缓冲板的两侧分别固定连接有导向折叠板（5）；所述的防撞缓冲模块的远离桥墩（2）或承台（1）的端面固定连接有纤维增强混凝土层（6）。

2.根据权利要求1所述的芯填泡沫铝的桥梁防撞缓冲装置，其特征在于：所述的导向折叠板（5）的两端分别固定有锌棒（7）。

3.根据权利要求1所述的芯填泡沫铝的桥梁防撞缓冲装置，其特征在于：所述的导向折叠板（5）是由钢板挤压呈波折状。