[實用新型]復合材料橋梁防撞裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920256907.9
• 申請日: 2009-11-10
• 公開（公告）號: CN201553978U
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉偉慶;莊勇;方海;陸偉東;張廣;陸勤豐
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵大橋勘測設(shè)計院有限公司;南京工業(yè)大學
• 主分類號: E01D19/00
• 分類號: E01D19/00;E02B3/20;E02B3/04
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤;瞿網(wǎng)蘭

本實用新型同日申請了發(fā)明專利。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種橋梁或碼頭防撞結(jié)構(gòu)，尤其是一種利用復合材料制造的低成本綠色防撞裝置，具體地說是一種適用于各類橋梁的橋墩以及碼頭、水上(海洋)建筑減輕船舶(浮冰)撞擊災害的復合材料橋梁防撞裝置。

背景技術(shù)

眾所周知，船撞橋事故在世界各地一直在不斷地發(fā)生，船撞橋事故的頻率遠比我們想象的更高。由船撞橋事故所導致的人員傷亡、財產(chǎn)損失以及環(huán)境破壞是驚人的。很多船撞橋事故輕則損失數(shù)萬元，重則人員傷亡、損失以數(shù)百萬、數(shù)千萬甚至數(shù)十億美元計，大量的間接損失更是難以計算。因此對橋梁采取防撞措施尤為必要，其根本目的是：防止橋梁因船舶撞擊力超過橋墩的設(shè)計承載力，而造成結(jié)構(gòu)毀壞，同時盡可能地保護船舶，將損失減小到最低程度。防撞設(shè)施的型式不同，其工作機理就不同，或阻止船舶撞擊力傳到橋墩，或通過緩沖消能延長船舶撞擊時間、減小船舶撞擊力，最終達到保護橋梁安全的目的?，F(xiàn)有的通航橋梁防撞裝置多采用在承臺或橋墩周圍套上鋼結(jié)構(gòu)套箱，該消能設(shè)施利用鋼材塑性變形破損消能，當船舶撞擊鋼套箱防撞裝置時，防撞結(jié)構(gòu)外層非連續(xù)(間斷的)結(jié)構(gòu)鋼板發(fā)生大的變形，吸收了部分碰撞能量，并且延長了接觸時間，使撞擊力峰值得以降低，同時由于結(jié)構(gòu)變形和相互作用，從而撥動船頭方向，減少了船舶與結(jié)構(gòu)間的能量交換。但鋼套箱通常承受單次撞擊，撞損后維修較困難；同時碰撞時船體易受損傷；另外鋼材常年在水中易銹蝕，維護費用較高，故采用新材料設(shè)計開發(fā)新型防撞系統(tǒng)迫在眉睫。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是針對現(xiàn)有的橋梁防撞裝置存在的防撞效果差或成本高修復難度大的問題，設(shè)計一種能充分吸收撞擊能量，且能隨水位浮動的、低成本綠色環(huán)保型復合材料橋梁防撞裝置。

本實用新型的技術(shù)方案是：

一種復合材料橋梁防撞裝置，其特征是它呈條狀或與橋梁外形相配的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，該條狀或環(huán)狀結(jié)構(gòu)至少有一個防撞單元10或至少由一個防撞單元10與連桿12組成，相鄰且相互連接的兩個防撞單元10之間通過法蘭4和螺栓5相連，連桿12安裝在一個防撞單元10的兩端或相鄰的但不相連的兩個防撞單元10之間使之連成環(huán)狀結(jié)構(gòu)；所述的防撞單元10由殼體11和填充在殼體11中的填充材料3組成，所述的殼體11為復合材料實心殼體或由內(nèi)外兩層復合材料面層1及夾芯材料2組成的結(jié)構(gòu)；所述的防撞單元10或者由殼體11和填充在殼體11中的填充材料3及安裝在殼體一側(cè)的裝滿緩沖材料6的帆布袋7組成，帆布袋7通過拉索8與殼體11相連，在殼體11上還連接有防撞欄桿9，所述的殼體11也為復合材料實心殼體或由內(nèi)外兩層復合材料面層1及夾芯材料2組成的結(jié)構(gòu)。

所述的緩沖材料6為橡膠輪胎、橡膠粒、橡膠塊或聚氨酯彈性體。

所述的夾芯材料2為泡桐木、輕質(zhì)木材、聚氨酯泡沫、PVC泡沫、PEI泡沫、PMI泡沫或強芯氈。

所述的夾芯材料2為樹脂基纖維復合材料層格構(gòu)結(jié)構(gòu)。

所述的復合材料面層1由玻璃纖維布與樹脂固化而成，玻璃纖維布為雙軸向布、多軸向布、網(wǎng)格布、纖維氈或碳纖維布、玄武巖纖維布、芳綸纖維布中的一種，樹脂為不飽和聚酯、乙烯基樹脂、環(huán)氧樹脂或無機樹脂。

所述的填充材料3為橫向布置的毛竹、聚氨酯泡沫、泡沫鋁或橡膠粒。

所述的在毛竹之間填充有木屑與樹脂的混合料或橡膠粒。

所述的填充材料3為整體式復合材料空腹格構(gòu)體。

所述的帆布袋7為PVC帆布、PVDF帆布或Teflon帆布袋，帆布袋7與橋墩接觸位置粘貼有高強度低摩擦系數(shù)的PE板；所述的帆布袋7為密閉或帶有規(guī)則開孔的結(jié)構(gòu)，帆布袋7可直接用設(shè)置在殼體11內(nèi)側(cè)的串接成一個整體的緩沖材料6代替。

所述的防撞欄桿9上設(shè)有穿裝鋼絞線的穿眼以便將各防撞欄桿連成整體，防撞欄桿9為經(jīng)過耐腐蝕處理的金屬欄桿或復合材料欄桿。

本實用新型的有益效果：

1)本實用新型的外表采用了強耐腐蝕、力學特性優(yōu)越的纖維增強復合材料，可適應江水、海水等各種惡劣環(huán)境，減小了維護費用。

2)本實用新型以生態(tài)綠色材料為主，所采用的泡桐木、毛竹等材料均是綠色可再生材料，整體吸能效果好，造價低廉。

3)本實用新型的防撞裝置的整體比重小于1，因此它呈漂浮式可轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)，防撞體系可隨水位高低上、下浮動；同時防撞體系在平面上可設(shè)計成橢圓形或圓形，當船撞發(fā)生時可發(fā)生轉(zhuǎn)動，有助于撥離船舶行駛方向，減小碰撞力。

4)本實用新型安裝便捷，各個獨立的防撞單元可通過法蘭螺栓連成整體，單個單元損壞更換方便。

5)本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，安裝維護方便。

附圖說明