[發明專利]一種橋梁復合材料薄殼筑沙圍堰防護系統

在審

• 申請號: 201310008551.8
• 申請日: 2013-01-10
• 公開（公告）號: CN103015372A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 劉偉慶;方海;祝露;陳偉;孫波;黃寶寶;郭子鵬
• 申請（專利權）人: 江蘇博泓新材料科技有限公司;南京工業大學
• 主分類號: E02B3/26
• 分類號: E02B3/26
• 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

技術領域

?本發明涉及一種橋梁或碼頭防撞裝置，尤其是一種利用復合材料制造的成本低、彈性大、耐腐蝕的防撞裝置，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)建筑用以減輕船舶(浮冰)撞擊災害的橋梁復合材料薄殼筑沙圍堰防護系統。

背景技術

隨著交通運輸業的快速發展，我國近期修建的跨越通航江河、港區和海峽的大型橋梁數量逐步增多，而航道上船舶數量也不斷增加且船型趨于大型化，使得橋梁和通行船舶之間的矛盾日趨突出，因此船舶撞擊橋墩的事故亦不斷增加。船舶撞擊是跨越航道的橋梁倒塌的主要原因之一，產生的后果極其嚴重：船毀人亡物失，造成航道受阻，陸上交通中斷，污染水域環境。2007?年6?月，廣東九江大橋遭運沙船撞擊垮塌。事故造成4輛汽車墜江，肇事船上兩人受傷，另有9?人失蹤，引起了較大的社會反響，橋梁防船撞問題也正逐漸得到了有關航運管理、規劃設計等部門的高度重視。

經過多年的研究應用，國內外出現了多種類型的橋墩防撞設施，但其基本原理是基于能量吸收、動量緩沖而設計的，每種防撞設施都有其特點和使用條件。但目前常用的樁群方式、薄殼筑沙圍堰方式、人工島方式等，一般適用于水淺、地質情況較好的場合,?雖然一勞永逸，但會影響航道，且常常因為造價太高或者條件不具備而放棄。而鋼結構套箱消能設施利用鋼材塑性變形破損消能，但其通常承受單次撞擊，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，故采用新材料設計開發新型防撞系統迫在眉睫。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的缺陷，提供一種彈性變形大、充分吸收撞擊能量并能阻隔撞擊的橋梁復合材料薄殼筑沙圍堰防護系統。

本發明的目的是通過以下技術方案解決的：

一種橋梁復合材料薄殼筑沙圍堰防護系統，其特征在于所述的圍堰防護系統包括圍堰外殼，圍堰外殼內填充有緩沖耗能材料，在圍堰外殼的頂端采用蓋板封頂，所述填充有緩沖耗能材料并采用蓋板封頂的圍堰外殼的下端位于河床內或固定在承臺上。

所述的圍堰外殼內設有豎直設置的定位柱。

所述的定位柱內部和/或定位柱的外部設有鋼筋。

所述圍堰外殼內的定位柱偏心放置。

所述的定位柱為復合材料柱、鋼筋混凝土柱、金屬柱、尼龍柱中的一種。

所述的圓柱形圍堰外殼采用玻璃纖維布和樹脂制成，其中玻璃纖維布為單軸向布、多軸向布、網格布、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、環氧樹脂或無機樹脂中的一種。

所述的蓋板為復合材料蓋板、鋼筋混凝土蓋板、金屬蓋板、聚氨酯彈性體蓋板的一種或多種。

所述的緩沖耗能材料為砂、砂聚苯顆粒泡沫與砂的混合料、聚苯顆粒砂漿、橡膠粒、金屬砂、陶粒、泡沫鋁、泡沫、毛竹、空腹格構體中的一種或多種和/或石子混合后制成。

所述的填充有緩沖耗能材料并采用蓋板封頂的圍堰外殼的下端通過法蘭固定在承臺上。

所述的法蘭采用玻璃纖維布和樹脂制成。

本發明相比現有技術有如下優點：

本發明使用時，當船舶撞到圍堰外殼上時，由于撞擊力的作用，圍堰外殼內受到直接撞擊的定位柱容易從錨固狀態拔出，并沿撞擊力方向彎曲；若船舶能量大繼續前進時，圍堰外殼就會與填充的緩沖耗能材料一起直接與船體摩擦，未受到直接撞擊的定位柱則被船體向外擠壓，從而增加了船舶受到的摩擦力，在保護橋梁的同時亦不會嚴重傷害船體，使船體的損傷減少到最低限度。

本發明的圍堰防護系統的圍堰外殼采用了強耐腐蝕、力學特性優越的纖維增強復合材料，可適應江水、海水等各種惡劣環境，減小了維護費用，具有結構簡單、制造成本低且安裝維護方便的特點，適宜推廣使用。

附圖說明

附圖1是本發明的橋梁復合材料薄殼筑沙圍堰防護系統在河床或承臺上的三種安裝、使用狀態示意圖，其中圖1(a)為河床錨固式復合材料薄殼筑沙圍堰防護系統的狀態示意圖，圖1(b)為鉆孔樁河床錨固式復合材料薄殼筑沙圍堰防護系統的前期鉆孔狀態示意圖，圖1(c)?為鉆孔樁河床錨固式復合材料薄殼筑沙圍堰防護系統的狀態示意圖；圖1(d)為承臺錨固式復合材料薄殼筑沙圍堰防護系統的狀態示意圖，圖1(e)為內含鋼筋定位柱的承臺錨固式復合材料薄殼筑沙圍堰防護系統的狀態示意圖；