[实用新型]复合材料桥梁防撞装置

说明书

本实用新型同日申请了发明专利。

技术领域

本实用新型涉及一种桥梁或码头防撞结构，尤其是一种利用复合材料制造的低成本绿色防撞装置，具体地说是一种适用于各类桥梁的桥墩以及码头、水上(海洋)建筑减轻船舶(浮冰)撞击灾害的复合材料桥梁防撞装置。

背景技术

众所周知，船撞桥事故在世界各地一直在不断地发生，船撞桥事故的频率远比我们想象的更高。由船撞桥事故所导致的人员伤亡、财产损失以及环境破坏是惊人的。很多船撞桥事故轻则损失数万元，重则人员伤亡、损失以数百万、数千万甚至数十亿美元计，大量的间接损失更是难以计算。因此对桥梁采取防撞措施尤为必要，其根本目的是：防止桥梁因船舶撞击力超过桥墩的设计承载力，而造成结构毁坏，同时尽可能地保护船舶，将损失减小到最低程度。防撞设施的型式不同，其工作机理就不同，或阻止船舶撞击力传到桥墩，或通过缓冲消能延长船舶撞击时间、减小船舶撞击力，最终达到保护桥梁安全的目的。现有的通航桥梁防撞装置多采用在承台或桥墩周围套上钢结构套箱，该消能设施利用钢材塑性变形破损消能，当船舶撞击钢套箱防撞装置时，防撞结构外层非连续(间断的)结构钢板发生大的变形，吸收了部分碰撞能量，并且延长了接触时间，使撞击力峰值得以降低，同时由于结构变形和相互作用，从而拨动船头方向，减少了船舶与结构间的能量交换。但钢套箱通常承受单次撞击，撞损后维修较困难；同时碰撞时船体易受损伤；另外钢材常年在水中易锈蚀，维护费用较高，故采用新材料设计开发新型防撞系统迫在眉睫。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的桥梁防撞装置存在的防撞效果差或成本高修复难度大的问题，设计一种能充分吸收撞击能量，且能随水位浮动的、低成本绿色环保型复合材料桥梁防撞装置。

本实用新型的技术方案是：

一种复合材料桥梁防撞装置，其特征是它呈条状或与桥梁外形相配的环状结构，该条状或环状结构至少有一个防撞单元10或至少由一个防撞单元10与连杆12组成，相邻且相互连接的两个防撞单元10之间通过法兰4和螺栓5相连，连杆12安装在一个防撞单元10的两端或相邻的但不相连的两个防撞单元10之间使之连成环状结构；所述的防撞单元10由壳体11和填充在壳体11中的填充材料3组成，所述的壳体11为复合材料实心壳体或由内外两层复合材料面层1及夹芯材料2组成的结构；所述的防撞单元10或者由壳体11和填充在壳体11中的填充材料3及安装在壳体一侧的装满缓冲材料6的帆布袋7组成，帆布袋7通过拉索8与壳体11相连，在壳体11上还连接有防撞栏杆9，所述的壳体11也为复合材料实心壳体或由内外两层复合材料面层1及夹芯材料2组成的结构。

所述的缓冲材料6为橡胶轮胎、橡胶粒、橡胶块或聚氨酯弹性体。

所述的夹芯材料2为泡桐木、轻质木材、聚氨酯泡沫、PVC泡沫、PEI泡沫、PMI泡沫或强芯毡。

所述的夹芯材料2为树脂基纤维复合材料层格构结构。

所述的复合材料面层1由玻璃纤维布与树脂固化而成，玻璃纤维布为双轴向布、多轴向布、网格布、纤维毡或碳纤维布、玄武岩纤维布、芳纶纤维布中的一种，树脂为不饱和聚酯、乙烯基树脂、环氧树脂或无机树脂。

所述的填充材料3为横向布置的毛竹、聚氨酯泡沫、泡沫铝或橡胶粒。

所述的在毛竹之间填充有木屑与树脂的混合料或橡胶粒。

所述的填充材料3为整体式复合材料空腹格构体。

所述的帆布袋7为PVC帆布、PVDF帆布或Teflon帆布袋，帆布袋7与桥墩接触位置粘贴有高强度低摩擦系数的PE板；所述的帆布袋7为密闭或带有规则开孔的结构，帆布袋7可直接用设置在壳体11内侧的串接成一个整体的缓冲材料6代替。

所述的防撞栏杆9上设有穿装钢绞线的穿眼以便将各防撞栏杆连成整体，防撞栏杆9为经过耐腐蚀处理的金属栏杆或复合材料栏杆。

本实用新型的有益效果：

1)本实用新型的外表采用了强耐腐蚀、力学特性优越的纤维增强复合材料，可适应江水、海水等各种恶劣环境，减小了维护费用。

2)本实用新型以生态绿色材料为主，所采用的泡桐木、毛竹等材料均是绿色可再生材料，整体吸能效果好，造价低廉。

3)本实用新型的防撞装置的整体比重小于1，因此它呈漂浮式可转动结构，防撞体系可随水位高低上、下浮动；同时防撞体系在平面上可设计成椭圆形或圆形，当船撞发生时可发生转动，有助于拨离船舶行驶方向，减小碰撞力。

4)本实用新型安装便捷，各个独立的防撞单元可通过法兰螺栓连成整体，单个单元损坏更换方便。

5)本实用新型结构简单，制造成本低，安装维护方便。

附图说明