一种新型防爆墙制造技术

本发明专利技术公开了一种新型防爆墙，包括至少一排结构柱层，和用于将所述结构柱层固定在地面上的地面锚固装置；所述结构柱层由若干个结构柱单体等间距均匀排列组成。本发明专利技术防爆墙在增加对墙后人员和结构防护等级的同时，不会产生碎片对防爆墙后的人员和结构造成伤害；此外，本发明专利技术防爆墙除了符合城市规划美观的需求，可应用于城市范围外，还具有加工、安装、拆除简便，可抵抗重复爆炸等优点，可以显著的节省材料和建造成本，同时有望在其他类型的防护结构中得到应用。

【技术实现步骤摘要】
一种新型防爆墙
本专利技术涉及民用建筑爆炸防护
，特别涉及一种新型防爆墙。
技术介绍
防爆墙是保护军用设施和重要民用建筑抵御爆炸袭击的重要结构形式，主流的防爆墙设计主要依靠结构的强度、延性和能量吸收来抵御爆炸荷载。国内外学者对防爆墙在爆炸荷载下的响应及防爆效果，进行了大量研究。如Hulton和Gough提出钢-混凝土-钢防爆墙，由摩擦焊接销钉分开的两块钢板组成，整体厚度可达210mm至740mm，内部填充混凝土以提供惯性抵抗力；在大量试验研究基础上，Coyle和Cormie等给出了钢-混凝土-钢防爆墙的详细设计指南和设计范例。随着新型材料的发展，越来越多的研究者开始关注轻型防爆墙的开发或利用耗能材料耗散爆炸能，如Ye和Ma研究了在防爆墙前表面附加泡沫铝层的防爆技术，研究发现在泡沫附加层设计合理的情况下，结构的抗爆性能将得到大幅增强。然而，研究也发现该技术的有效性取决于泡沫层的合理设计、泡沫材料的特性和爆炸荷载的特征。学者们还研究发展了临时防爆墙，如Scherbatiuk和Rattanawangcharoen进行了填土防护单元的爆炸试验和数值模拟；Rice等研究了砌体-砂-砌体防爆墙抵抗爆炸荷载的有效性；等研究了填充砂石的铝板抵抗爆炸荷载的有效性。尽管近年来开发了多种具有新型材料和新型结构形式的防爆墙，防爆墙的设计理念依然主要基于传统的结构强度、延性和能量吸收概念。在这些概念基础上设计合理的防爆墙能减弱爆炸荷载但也有固有的不足。例如，无筋砌体防爆墙与钢筋混凝土防爆墙一旦受爆炸荷载破坏，产生的碎片将对防爆墙后的人员和结构造成极大的威胁。钢-混凝土-钢防爆墙利用高强钢和大质量填充混凝土来抵抗爆炸荷载，钢面板对爆炸荷载提供初始抗力并约束填充混凝土，填充混凝土对爆炸荷载提供惯性抗力，这样的设计往往尺寸巨大且成本昂贵。另一方面，使用柔性材料如泡沫来吸收爆炸能量可以使防爆墙质量轻且有效抵抗爆炸荷载；然而泡沫材料的性能很不稳定难以控制，而且泡沫材料吸收爆炸能量的效率不但取决于泡沫材料特性而且取决于其与爆炸荷载的相互作用。与此同时，由于这种防爆墙基于结构材料的大塑性变形来吸收爆炸能量，抵抗重复爆炸力的能力较差。这些特性使得泡沫材料很难设计成高效经济的防爆墙。此外，考虑到城市规划需要和土地限制，大多数防爆墙体积庞大而不适合在城市地区建造。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中的不足，提供一种适用于城市地区的新型防爆墙，造型美观，结构轻盈，抗爆防护效果好，并可极大的节省材料和建造成本。本专利技术所采用的技术方案是：一种新型防爆墙，包括至少一排结构柱层，和用于将所述结构柱层固定在地面上的地面锚固装置；所述结构柱层由若干个结构柱单体等间距均匀排列组成。所述地面锚固装置采用固定在地面内的螺纹锚固孔口形式，所述螺纹锚固孔口和所述结构柱单体一一对应；每根所述结构柱单体的下端部设置有与所述螺纹锚固孔口相配合的螺纹。所述地面锚固装置采用几何矩阵形式的联通轨道，所述联通轨道由若干条纵横相交的轨道单体构成；所述轨道单体为槽形结构，其两翼缘板上端面分别设置有与所述结构柱单体相配合的向内折边。所述结构柱单体的下端部通过卡槽套设有与所述轨道单体相连接的套筒，所述套筒底部设置有底板，所述底板的下端面通过大滚轮坐落在所述轨道单体的腹板内，所述底板的外侧上端面通过小滚轮与所述轨道单体的向内折边相接触。所述结构柱单体的下端部通过卡槽连接有垫片，所述垫片通过螺栓与所述轨道单体的向内折边固定连接；所述结构柱单体底面通过滚轮坐落在所述轨道单体的腹板内。所述结构柱层为两排或两排以上，相邻所述结构柱层的结构柱单体之间采用轴心正位排列方式。所述结构柱层为两排或两排以上，相邻所述结构柱层的结构柱单体之间采用轴心错位排列方式。所述结构柱单体采用截面形式为圆形、方形、三角形或菱形的实心柱或空心套筒。所述结构柱层为两排或两排以上，相邻所述结构柱层的结构柱单体采用截面形式相同的结构柱单体。所述结构柱层为两排或两排以上，相邻所述结构柱层的结构柱单体采用截面形式不同的结构柱单体。本专利技术的有益效果是：本专利技术防爆墙在增加对墙后人员和结构防护等级的同时，不会产生碎片对防爆墙后的人员和结构造成伤害；此外，本专利技术防爆墙除了符合城市规划美观的需求，可应用于城市范围外，还具有加工、安装、拆除简便，可抵抗重复爆炸等优点，可以显著的节省材料和建造成本，同时有望在其他类型的防护结构中得到应用。附图说明图1：本专利技术技术方案一结构柱单体示意图；图2：本专利技术技术方案一地面锚固装置布置俯视示意图；图3：本专利技术技术方案二结构柱单体采用套筒方式与联通轨道相连接的连接结构俯视示意图；图4：本专利技术技术方案二结构柱单体采用套筒方式与联通轨道相连接的连接结构A-A剖面示意图；图5：本专利技术技术方案二结构柱单体采用螺栓方式与联通轨道相连接的连接结构俯视示意图；图6：本专利技术技术方案二结构柱单体采用螺栓方式与联通轨道相连接的连接结构B-B剖面示意图；图7：本专利技术实施例一侧视示意图；图8：本专利技术实施例一俯视示意图。附图标注：1-结构柱单体；2-螺纹；3-螺纹锚固孔口；4-轨道单体；5-向内折边；6-套筒；7-铰页；8-小滚轮；9-大滚轮；10-垫片；11-螺栓；12-滚轮；13-建筑物；14-传感器；TNT-炸药。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的描述。技术方案一如附图1和2所示，一种新型防爆墙，包括至少一排结构柱层，和用于将所述结构柱层固定在地面上的地面锚固装置。所述结构柱层由若干个结构柱单体1等间距均匀排列组成，每根所述结构柱单体1的下端部设置有与下述螺纹锚固孔口3相配合的螺纹2，螺纹2长度根据设计要求的锚固深度而定。所述结构柱单体1采用实心柱或空心套筒，所述实心柱或空心套筒采用高强金属或合金材料制成，可根据需求采用碳纤维加固；当所述结构柱单体1采用空心套筒时，套筒内可填充水泥、砂浆、混凝土、纤维加固混凝土等材料。所述结构柱单体1的截面几何形式不限，可为圆形、方形、三角形、菱形等凸体几何，亦可为不规则凹体几何；所述结构柱单体1的截面尺寸为10mm～500mm，其高度为1m～10m。当所述结构柱层为两排或两排以上时，相邻所述结构柱层的结构柱单体1之间采用轴心正位排列方式，亦或采用轴心错位排列方式；并且，相邻所述结构柱层的结构柱单体1采用截面形式相同的结构柱单体1，亦或采用截面形式不同的结构柱单体1。可根据防爆效果与城市规划艺术效果等设计要求，调整不同结构柱层的前后顺序、角度等。所述地面锚固装置采用固定在地面内的螺纹锚固孔口3形式，所述螺纹锚固孔口3和所述结构柱单体1一一对应。安装时，在有防护需求的建筑物13外围适当距离(1m～50m)地面打造多排螺纹锚固孔口3，纵横方向排数在1至50；螺纹锚固孔口3直径范围在10mm～500mm，同排螺纹锚固孔口3间距在10mm～500mm，相邻排螺纹锚固孔口3间距在10mm～500mm(即，结构柱层排与排之间的距离)，排数在1至50；锚固深度视结构柱单体1的几何尺寸具体设计，一般在50mm以上。技术方案二如附图3至6所示，一种新型防爆墙，包括至少一排结构柱层，和用于将所述结构柱层固定在地面上的地面锚固装置。所述结构柱层由若干个结构柱单体1等间距均匀排列组成，每根所述结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型防爆墙，其特征在于，包括至少一排结构柱层，和用于将所述结构柱层固定在地面上的地面锚固装置；所述结构柱层由若干个结构柱单体等间距均匀排列组成。

【技术特征摘要】
1.一种新型防爆墙，其特征在于，包括至少一排结构柱层，和用于将所述结构柱层固定在地面上的地面锚固装置；所述结构柱层由若干个结构柱单体等间距均匀排列组成。2.根据权利要求1所述的新型防爆墙，其特征在于，所述地面锚固装置采用固定在地面内的螺纹锚固孔口形式，所述螺纹锚固孔口和所述结构柱单体一一对应；每根所述结构柱单体的下端部设置有与所述螺纹锚固孔口相配合的螺纹。3.根据权利要求1所述的新型防爆墙，其特征在于，所述地面锚固装置采用几何矩阵形式的联通轨道，所述联通轨道由若干条纵横相交的轨道单体构成；所述轨道单体为槽形结构，其两翼缘板上端面分别设置有与所述结构柱单体相配合的向内折边。4.根据权利要求3所述的新型防爆墙，其特征在于，所述结构柱单体的下端部通过卡槽套设有与所述轨道单体相连接的套筒，所述套筒底部设置有底板，所述底板的下端面通过大滚轮坐落在所述轨道单体的腹板内，所述底板的外侧上端面通过小滚轮与所述轨道单体的向内折边相接触。5.根据权利要求3所述的新型防爆墙，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝洪，郝逸飞，师燕超，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12