[发明专利]新型消能防撞钢套箱

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型消能防撞钢套箱。

背景技术

随着国家经济建设的发展，一方面，为了满足交通发展的需要，大型跨越江河、海湾的桥梁应运而建；另一方面，为了满足航运要求，通航船舶的排水量、密度都越来越大。这势必会增加船撞桥的风险。近年来，国内外船撞桥事故屡有发生，给国民经济造成巨大损失。为了降低船撞桥带来的损失，在桥梁建设者和设计者的共同努力下，各种防船撞装置应运而生。

防撞钢套箱利用钢材在船舶撞击时发生塑性变形消耗船舶撞击能量减小撞击力来保护桥梁的一种防船撞装置，它有着体积小、有效削减撞击力、易修建等优势被广泛应用。在大型桥梁的深水基础修建中，钢套箱作为桥梁基础施工阶段的挡水结构和外模板，待桥梁基础施工完毕后可将其当作基础的防撞钢套箱使用，这样可以减少浪费，降低桥梁建设费用。

现有的防撞钢套箱主要有外围板、纵横加劲肋（T型钢和L钢）、纵向支撑、内板、上甲板、下底板、中间板等构件组成。通过数值模拟技术发现，当船舶撞击时，钢套箱中主要参与变形的只有与船艏直接接触的部分，其它部分变形较小（尤其是钢套箱结构中的纵向构件），所以整个钢套箱的有效利用率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种体积小、消能效果好、材料利用率高的新型消能防撞钢套箱。

本发明提出的新型消能防撞钢套箱，由若干段节段拼接而成，每个节段由套箱外板1、横向加劲肋2、竖向加劲肋3、纵向支撑构件4、上甲板5、下底板6、连接构件7、内板8和消能组件12构成，其中：套箱外板1顶部连接上甲板5，底部连接下底板6，上甲板5另一端和下底板6另一端分别连接内板8，构成框架结构；横向加劲肋2和竖向加劲肋3均匀分布于套箱外板1上，纵向支撑构件4一端连接纵向加劲肋3的翼缘，另一端与内板8连接；横向加劲肋2和竖向加劲肋3连接处设有加强板11，消能组件12通过加强板11分别连接横向加劲肋2和竖向加劲肋3；所述连接构件7位于内板8一侧，内板8通过连接构件7连接桥梁基础10。

本发明中，所述横向加劲肋2采用薄壁圆钢管。

本发明中，所述纵向支撑构件4和消能组件12均采用泡沫金属铝填充圆钢管。

本发明中，所述内板8与桥梁基础10连接处设有橡胶垫块9。

本发明仍采用钢套箱这种形式的防撞装置，对其结构型式进行了改进并增加了消能组件。主要体现为：

第一，用薄壁圆钢管作防撞套箱外围板的主要横向加劲肋，以提高外板的整体刚度和消能效果。

第二，用泡沫金属铝填充圆钢管作防撞套箱的纵向连接构件，以此作为钢套箱的主要消能组件。

根据桥梁的防撞船舶的等级和速度，选用合适消能防撞钢套箱。当船舶撞击时，用薄壁圆钢管做横向加劲肋的外板刚度增大，从而可以尽可能地保证防撞套箱中与船艏直接接触的区域的纵向消能构件发生轴向压屈破坏，提高整个装置的消能效率。

本发明主要应用在江河、海湾等具有通航要求水域修建桥梁的防船舶撞击。当船舶撞击桥梁时，该装置能有效地减小船舶撞击力量从而使桥梁得到保护，尤其当通航船舶等级较大（5000DWT以上）时，该发明更能发挥出它的优势。

附图说明

图1是新型消能防撞套箱节段剖面图。

图2是新型消能防撞套箱节段前剖面图。

图中标号：1是套箱外板，2是横向加劲肋，3是竖向加劲肋，4是纵向支撑构件，5是上甲板，6是下底板，7是连接构件，8是内板，9是橡胶垫块，10是桥梁基础，11是加强板，12是消能组件。

具体实施方式

下面通过实施例结合附图进一步说明本发明。

实施例1：所述新型消能防撞套箱由节段拼接而成，通过连接构件7与桥梁基础10相连接，在桥梁基础形成圈状围在桥梁基础四周。

图1中，横向加劲肋2采用薄壁圆钢管，竖向加劲肋3采用T型钢，横向加劲肋2和竖向加劲肋与套箱外板1连接，上甲板5和下底板6与套箱外板1连接，同时上甲板5和下底板6另一端与内板8连接，形成一个箱体状。纵向支撑构件4采用泡沫金属铝填充圆钢管，一端与纵向加劲肋2的翼缘连接，另一端与内板8连接。内板8与桥梁基础10连接处设有橡胶垫块9。

图2中，横向加劲肋2和竖向加劲肋3与套箱外板1连接，消能组件12通过加强板11与横向加劲肋2和竖向加劲肋3连接。