一种桥墩钢套箱防撞结构制造技术

本发明专利技术公开了一种桥墩钢套箱防撞结构，包括设置在桥墩上的圆柱体状的防撞钢套箱，桥墩上设有至少两个墩柱，每个墩柱套装有一个防撞钢套箱，相邻的两个防撞钢套箱的外壁相切连接，防撞钢套箱包括内钢围板和外钢围板，内钢围板与墩柱之间设有多个沿墩柱外周面环形排列分布的FRP滚筒结构，外钢围板与内钢围板之间通过多个可变形消能的弹性件连接。本发明专利技术的防撞钢套箱受船撞击时，可利用多个弹性件变形消能以及FRP滚筒结构缓冲撞击与转动卸能，具备很好的柔性防撞性能，从而保证大桥的墩柱在面临0

【技术实现步骤摘要】
一种桥墩钢套箱防撞结构


[0001]本专利技术涉及桥梁防撞
，尤其涉及一种桥墩钢套箱防撞结构。

技术介绍

[0002]目前，随着我国基建速度的不断加快建设和交通运输业的蓬勃发展，各种跨江跨海桥梁随之兴起。然而，由于通航船只的失误操作等原因，船舶撞击桥墩的事故也增加。为了保护桥梁，提高桥墩的防撞性能，现有技术中，有些桥梁的墩柱是加装了整体采用纤维增强复合材料(即FRP)制备的防撞结构，利用FRP材料的特性来吸能缓冲，由于FRP材料较为昂贵，防撞结构整体都采取FRP材料制备，会导致成本很高。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种防撞性能好、成本低的桥墩钢套箱防撞结构，解决了现有技术中桥墩防撞结构成本高的问题。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0005]一种桥墩钢套箱防撞结构，包括设置在桥墩上的圆柱体状的防撞钢套箱，所述桥墩上设有至少两个墩柱，每个墩柱套装有一个所述的防撞钢套箱，相邻的两个防撞钢套箱的外壁相切连接，所述防撞钢套箱包括内钢围板和外钢围板，所述内钢围板与所述墩柱之间设有多个沿墩柱外周面环形排列分布的FRP滚筒结构，所述外钢围板与所述内钢围板之间通过多个可变形消能的弹性件连接。
[0006]进一步，所述FRP滚筒结构为由FRP材料成型制备的中空且两端具有开口的圆柱壳体。由于FRP材料较为昂贵，如此结构设计，既能降低成本，又能具有较好的消能防撞效果。
[0007]进一步，所述弹性件为弹簧，所述弹簧为沿防撞钢套箱的高度方向多层分布，每层的弹簧沿防撞钢套箱的中轴线等间距阵列分布。如此，不管船舶的撞击角度如何，均能够使得防撞钢套箱具有较好的消能防撞效果。
[0008]进一步，所述外钢围板的内侧壁和所述内钢围板的外侧壁均设有环形分布的横肋板，所述横肋板位于所述外钢围板与所述内钢围板之间。这样，能够赋予外钢围板和内钢围板较好的强度，提高防撞钢套箱的整体防撞能力。
[0009]进一步，每个弹簧的其中一端与外钢围板上的横肋板固定连接，每个弹簧的另一端与内钢围板上的横肋板固定连接。如此，当船舶撞击时，撞击力会由外钢围板先传递至横肋板上，再传递至弹簧进行消能缓冲，期间，部分的撞击力会因外钢围板和横肋板的形变而降低，从而起到提高防撞的效果。
[0010]进一步，设置在所述外钢围板上的横肋板和设置在所述内钢围板上的横肋板均沿高度方向对称分布，且位于上部的横肋板和位于下部的横肋板的肋宽均大于位于中部的横肋板的肋宽。如此，位于中部的弹簧的长度会比位于上部或下部的弹簧长，从而使得防撞钢套箱的中部的防撞能力更好，这也考虑到船舶撞击防撞钢套箱的外壁中部的可能性会相对大些，这样设计就能更好地发挥防撞钢套箱的防撞优势。
[0011]进一步，每个弹簧的其中一端与外钢围板固定连接，每个弹簧的另一端与内钢围板固定连接。如此，当船舶撞击时，撞击力会由外钢围板传递至弹簧进行消能缓冲，期间，部分的撞击力会因外钢围板的形变而降低，从而起到提高防撞的效果。
[0012]进一步，所述外钢围板的内侧壁和所述内钢围板的外侧壁均对应设置有一端与弹簧套接固定连接的钢套筒。如此，弹簧是固结在钢套筒上，钢套筒具有一定长度，可降低弹簧变形时的扭曲程度，当船舶撞击时，由于钢套筒的限制，弹簧在被压缩的过程中不容易发生扭曲，确保弹簧能够最大化进行变形消能。
[0013]进一步，相邻两个相切连接的防撞钢套箱在相互靠近的一端均设置缓冲空间，缓冲空间内不设置弹簧。由于相切的地方不容易被船舶撞击，通过设置没有安装弹簧的缓冲空间，能够简化整体结构以及降低制造成本。
[0014]进一步，所述防撞钢套箱的下方设有支承托架，所述支承托架包括用于与桥墩连接的托架钢围板以及沿托架钢围板的外壁阵列分布的若干个支撑板。如此，可利用支承托架上的支撑板能够很好地支撑托住防撞钢套箱，同时，托架钢围板也能保护桥墩。
[0015]进一步，所述托架钢围板的内壁与桥墩之间设有FRP波形板。如此，由于设置FRP波形板，当船舶撞击时，在支承托架发生形变过程中，撞击力经支撑板先传递至托架钢围板，再传递至FEP波形板进行消能缓冲，从而赋予支承托架很好地防撞性能，进而可保护桥墩。
[0016]进一步，所述支撑板上设有活动式悬臂翼板，所述活动式悬臂翼板包括活动板和连接件，所述活动板与所述支撑板滑动连接，所述连接件的两端分别连接所述活动板和所述防撞钢套箱。如此，通过设置了活动式悬臂翼板，当船舶撞击防撞钢套箱时，外钢围板在变形过程中可以联动活动板在支撑板上往返来回移动，从而提高消能缓冲防撞能力。
[0017]与现有技术相比，本专利技术提供了一种桥墩钢套箱防撞结构，具备以下有益效果：
[0018]本专利技术通过在墩柱上套装防撞钢套箱，防撞钢套箱可转动地支撑在桥墩上，当船撞击时，既可利用多个弹簧进行变形消能和FRP滚筒结构进行缓冲撞击与转动卸能，又能利用支承托架上的活动式悬臂翼板的向后位移不对防撞钢套箱变形消能构成约束，还能利用防撞钢套箱与支承托架之间的连接件的系锚连接作用进行约束防撞钢套箱部分向上位移和翻转，从而使防撞钢套箱的柔性防撞性能完全发挥，保证大桥的墩柱在面临0
°
正撞和30
°
斜撞时的安全性，能使桥墩船撞力最大降低50％以上和船舶撞损破坏最大减少30％以上。此外，相对于现有技术中整个防撞结构均采用FRP材料制备而言，本专利技术能大大降低制造和维护成本，具备较好的经济价值和社会效益。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本专利技术实施例1的立体结构示意图；
[0021]图2为本专利技术实施例1的俯视图；
[0022]图3为图2中沿A
‑
A方向的剖面图；
[0023]图4为本专利技术实施例1的防撞钢套箱的组装示意图；
[0024]图5为本专利技术实施例2的立体结构示意图；
[0025]图6为本专利技术实施例2的半剖面示意图；
[0026]图7为本专利技术实施例3的立体结构示意图；
[0027]图8为本专利技术实施例3另一个视角的立体结构示意图；
[0028]图9为本专利技术实施例3的半剖面示意图；
[0029]图10为本专利技术实施例4的立体结构示意图；
[0030]图11为本专利技术实施例4另一个视角的立体结构示意图；
[0031]图12为本专利技术实施例4的俯视图；
[0032]图13为本专利技术实施例4的支承托架的立体图；
[0033]图14为本专利技术实施例4的支承托架的俯视图；
[0034]图15为本专利技术其他实施例的立体图一；
[0035]图16为本专利技术其他实施例的支承托架的立体图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种桥墩钢套箱防撞结构，其特征在于：包括设置在桥墩上的圆柱体状的防撞钢套箱，所述桥墩上设有至少两个墩柱，每个墩柱套装有一个所述的防撞钢套箱，相邻的两个防撞钢套箱的外壁相切连接，所述防撞钢套箱包括内钢围板和外钢围板，所述内钢围板与所述墩柱之间设有多个沿墩柱外周面环形排列分布的FRP滚筒结构，所述外钢围板与所述内钢围板之间通过多个可变形消能的弹性件连接。2.根据权利要求1所述的桥墩钢套箱防撞结构，其特征在于：所述FRP滚筒结构为由FRP材料成型制备的中空且两端具有开口的圆柱壳体。3.根据权利要求1所述的桥墩钢套箱防撞结构，其特征在于：所述弹性件为弹簧，所述弹簧为沿防撞钢套箱的高度方向多层分布，每层的弹簧沿防撞钢套箱的中轴线等间距阵列分布。4.根据权利要求3所述的桥墩钢套箱防撞结构，其特征在于：所述外钢围板的内侧壁和所述内钢围板的外侧壁均设有环形分布的横肋板，所述横肋板位于所述外钢围板与所述内钢围板之间。5.根据权利要求4所述的桥墩钢套箱防撞结构，其特征在于：每个弹簧的其中一端与外钢围板上的横肋板固定连接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：施永灿，于宏明，李提军，郭泽棉，张锡祥，于宏亮，罗文乐，何裕霖，刘清山，蒋勇，刘事莲，
申请(专利权)人：重庆铠通路桥复合材料技术有限公司重庆交通大学工程设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：