[發明專利]一種裝配式泡沫混凝土填充啞鈴狀薄壁管的橋墩防撞裝置

在審

• 申請號: 202011569708.0
• 申請日: 2020-12-26
• 公開（公告）號: CN112746555A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 周宏元;李秀杰;王小娟
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: E01D19/02
• 分類號: E01D19/02;E01F15/14;E01D101/30;E01D101/24
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

1.一種裝配式泡沫混凝土填充薄管自卡扣系統橋墩防撞裝置，其特征在于：泡沫混凝土填充的啞鈴狀薄管卡扣系統圍護在鋼筋混凝土橋墩的外部，鋼筋混凝土橋墩與泡沫混凝土填充的啞鈴狀薄管卡扣系統之間通過填縫材料和內角鋼連接；泡沫混凝土填充的啞鈴狀薄管卡扣系統包括外防撞波紋管、再生橡膠、泡沫混凝土填充的鋁管自鎖體系和內防撞板；所述泡沫混凝土填充的鋁管自鎖體系由橫縱交錯通過卡扣自鎖連接的鋁管組成，鋁管為啞鈴形狀即兩頭大中間小，橫向和縱向的鋁管中間位置通過卡扣連接在一起形成自鎖結構；內防撞板外側與填縫材料和角鋼相接觸，內側與自鎖結構的一側連接；自鎖結構的另一側與再生橡膠連接，并且外防撞波紋管圍護在再生橡膠外側。

2.根據權利要求1所述的一種裝配式泡沫混凝土填充薄管自卡扣系統橋墩防撞裝置，其特征在于：泡沫混凝土填充的啞鈴狀自卡扣體系為鋁管，內防撞板、外迎撞波紋面板及鋁管鋁管由工廠統一定制，現場直接通過螺栓固定。

3.根據權利要求1所述的一種裝配式泡沫混凝土填充薄管自卡扣系統橋墩防撞裝置，其特征在于：所述外防撞波紋管的外側設有外角鋼。

4.根據權利要求1所述的一種裝配式泡沫混凝土填充薄管自卡扣系統橋墩防撞裝置，其特征在于：防撞裝置根據橋墩不同尺寸和不同工況調整鋁管截面尺寸和形狀、鋁管疊合層數及填充的泡沫混凝土密度。

5.根據權利要求1所述的一種裝配式泡沫混凝土填充薄管自卡扣系統橋墩防撞裝置，其特征在于：防撞裝置的外防撞波紋板在受到撞擊時分散應力，且其內填充了彈性材料再生橡膠，在受力變形后恢復形狀，達到緩沖效果。

6.根據權利要求2所述的一種裝配式泡沫混凝土填充薄管自卡扣系統橋墩防撞裝置，其特征在于：防撞裝置在受到撞擊時，泡沫混凝土填充的啞鈴狀自卡扣體系通過摩擦與塑性變形耗能，緩解對于橋墩的沖擊作用；泡沫混凝土填充鋁管后增強約束，減小芯層變形，實現鋁管與泡沫混凝土雙重防護。

7.根據權利要求1所述的一種裝配式泡沫混凝土填充薄管自卡扣系統橋墩防撞裝置，其特征在于：防撞裝置在受到沖擊后，局部替換受到沖擊處的鋁管，且被替換下的鋁管經過回收重塑再投入使用。

8.根據權利要求1所述的一種裝配式泡沫混凝土填充薄管自卡扣系統橋墩防撞裝置，其特征在于：步驟1：根據橋墩尺寸及應用工況確定防護層厚度，進而確定內、外防撞板厚度、啞鈴狀薄管幾何長度和截面尺寸以及用于填充啞鈴狀鋁管的泡沫混凝土密度；

步驟2：根據預設防撞裝置尺寸確定連接角鋼尺寸以及螺栓孔位置和螺栓型號，并在內外防撞鋼板預留螺栓孔；

步驟3：泡沫混凝土填充的啞鈴狀鋁管由工廠預制完成。首先根據預設尺寸及形狀制成啞鈴狀鋁管，然后根據預設泡沫混凝土密度將水、水泥、外加劑混合，根據需要的泡沫混凝土密度摻入發泡劑攪拌均勻后注入啞鈴狀鋁管中并振搗均勻，按照標準養護條件進行養護直到泡沫混凝土完全凝結硬化即可得到預制好的拼裝零件；

步驟4：將預制好的填充了泡沫混凝土的啞鈴狀鋁管縱橫相扣進行組裝，然后使用環氧樹脂膠與內外防撞板粘結，在外防撞波紋板與縱橫卡扣的啞鈴狀鋁管之間的空隙中填充再生橡膠顆粒并進行壓實，即可得到預制完成的防撞裝置；

步驟5：在此防撞裝置安裝前，首先對橋墩外表面進行粗糙化處理，然后將預制好的防撞裝置通過內外角鋼與螺栓將此防撞裝置固定在橋墩表面并選擇合適的填縫材料做填縫處理。