[发明专利]一种装配式泡沫混凝土填充哑铃状薄壁管的桥墩防撞装置

说明书

本发明公开了一种装配式泡沫混凝土填充薄管自卡扣系统桥墩防撞装置，在受到撞击时，首先是波纹板分散应力，波纹板与再生橡胶产生变形耗能，然后哑铃状自卡扣体系可通过相互摩擦与塑性变形有效耗能，缓解了车桥撞击对桥墩与车辆的冲击作用。在铝管内注入泡沫混凝土后可以约束铝管的变形，有效提高该防护装置的抗冲击性。哑铃状铝管自卡扣系统与泡沫混凝土协同防护，刚柔并济，既保护了桥墩在受到撞击后不至破坏，又保护了车辆与车上人员安全。此装置具有低强度、高耗能、便于维修更换、占地面积小、绿色环保等优点，能够满足桥墩防撞需求。

技术领域

本发明涉及一种装配式桥墩缓冲防撞装置，属于结构防护、桥墩防撞设备技术领域。

背景技术

桥梁是我国重要的土木工程基础设施之一，随着桥梁数目的增多，桥梁的防护问题日益

成为重要问题。而桥墩作为桥梁的关键部位，车辆撞击桥墩事故时有发生，当车辆撞击桥墩时，桥墩可能发生损伤设置破坏引起桥梁整体坍塌，对生命财产安全造成严重破坏，且桥墩发生撞击后存在修复费用高、难度大等问题，因此采取有效措施，避免车辆撞击桥墩时发生重大破坏尤为重要。

现有的防护措施主要分为两种，一种是传统的钢筋混凝土刚性防护装置，此装置刚度大，缓冲能力差，虽然可以防护桥墩不发生冲击破坏，但反冲击力大，严重威胁车内人员安全；另一种为三明治柔性防护装置，此装置虽然可以有效防护桥墩免受破坏，保护车辆及人员安全，但存在修复难度大、成本高，防护效果不佳，芯层利用率不高等诸多问题。因此，有必要开发一种新型桥墩防护措施来弥补以上不足，最大限度地减小人员伤亡与经济损失，减小桥墩撞击后的修复费用和修复施工难度。

装配式施工技术提供了解决问题的方法，装配式施工技术是指将结构划分为不同预制构件，在预制工厂内完成构件的生产制作，在现场进行组装拼接。将装配式施工技术应用到桥墩防护技术领域中，既能够综合柔性防护的优点又可以极大地加快施工速度，确保零件的制造质量，此外，装配式防撞装置发生撞击破坏后可进行局部更换受损部位零件，有效提高了防护装置的材料利用率及撞后可修复性。

发明内容

本发明的目的在于克服传统刚性防护措施存在的抗冲击性差，缓冲能力弱对车辆及人员安全造成严重威胁以及柔性防护措施存在的芯层利用率低、施工难度大，维修费用昂贵等缺点。本发明提出一种易组装的装配式泡沫混凝土填充哑铃状薄壁管桥墩防撞装置，将该装置外包于桥墩，能够有效缓解冲击作用，提高桥墩防撞能力，减小车辆所受破坏，保护生命财产安全，且安装拆卸方便，能够节省安装及维修所用费用。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种泡沫混凝土填充哑铃状薄壁管的柔性桥墩防撞装置，包括包裹在桥墩表面的内防撞钢板、泡沫混凝土填充的哑铃状薄壁铝管自卡扣系统、外迎撞钢波纹板、再生橡胶、连接角钢、固定螺丝以及填缝材料。

上述方案中，哑铃状薄壁铝管由工厂统一加工制作，然后在现场将其纵横交错、彼此卡扣进行组装，实现了桥梁工程装配式，最大限度地加快施工速度，减少施工占道问题。

上述方案中，当桥墩受到较小的冲击力时，主要吸能层为外防撞板及其内填充的再生橡胶，外防撞板为工厂预制波纹板，表面有弧形波纹，内部填充再生橡胶，弧形波纹在受到撞击时能够有效分散应力，减小应力集中，缓解对桥墩的冲击，并将冲击力通过填充的橡胶传递给哑铃状薄壁管，且波纹板与橡胶通过产生变形进一步有效耗能，有效缓解车桥撞击产生的冲击作用。

上述方案中，该装置的组件在受到撞击时由于卡扣作用不易飞溅中伤路人。泡沫混凝土填充薄壁管后通过环氧树脂胶与内外防撞钢板相连，然后通过内外角钢进行螺栓连接固定于桥墩表面。角钢的形状与厚度可根据不同形状的桥墩和不同规格的防护装置进行改变。