[实用新型]一种用于圆形墩柱抗爆抗冲击的防护装置

说明书

本实用新型公开了一种用于圆形墩柱抗爆抗冲击的防护装置，涉及桥梁工程及建筑结构技术领域；通过刚性防护结构填充柔性组合结构来达到抗爆炸冲击作用的效果；其刚性结构设计为在核心结构柱外加一由外置和内置弧面板组合拼接形成的弧形中空结构，弧形中空结构内填充由几个相同小管径外切大管径钢管形成的组合钢管、内填充泡沫铝的复合钢管和抗挤压密实小钢管，在组合钢管、复合钢管和挤压密实小钢管外空隙处在填满填充砂；本实用新型可有效保护核心结构柱，起到抗爆抗冲击的作用，应用于有抗爆设防要求的桥梁墩柱和重要建筑类似结构柱上。

技术领域

本实用新型涉及桥梁工程及建筑结构技术领域，具体为一种用于圆形墩柱抗爆抗冲击的防护装置。

背景技术

在桥梁结构上，墩柱作为承载的主要构件，一旦发生破坏，失去承载能力，会导致结构局部构件损坏甚至整体结构垮塌；当代我国民用化工易燃易爆物品运输和社会不安定因素及恐怖分子蓄意破坏等情况均会造成桥梁破坏，故又针对爆炸事故发生时间和空间的不确定性，对一些有战略意义、防护要求的交通要塞上桥梁墩柱安装主动防爆防冲击装置是非常必要的。

申请号CN 106702889 A公开了一种抗爆抗冲击的桥梁墩柱截面，该方案从结构层面优化了墩柱结构，整体抗爆抗冲击能力很强，不适用于既有墩柱的防爆加固；申请号CN103088927 A公开了一种利用钢-混凝土组合结构抗爆炸毁伤的方法，该方案利用不同厚度的钢板和混凝土组合成防护结构来抵抗爆炸冲击荷载，为刚性抗爆抗冲击设计方法，缺乏柔性设计因素，钢-混凝土截面太厚造成施工困难，且不适合于既有墩柱上外加防爆结构。因此需考虑设计一种外加防爆防冲击结构，能工厂装配化制作，重量合理，防护效果突出且要安装方便，并在局部破坏可装配式更换维修。

实用新型内容

本实用新型克服现有技术的不足，提供了一种用于圆形墩柱抗爆抗冲击的防护装置，该装置既能保证柱的整体结构强度，抵抗爆炸冲击破坏，又能有效的消耗吸收冲击波能量，同时可以满足新建抗爆抗冲击墩柱和在原有墩柱的基础上增设防爆结构的双重要求，并可实现装配化工厂预制，局部损坏能装配式更换维修等功能。

为了达到上述目的，本实用新型是通过如下技术方案实现的：

用于圆形墩柱抗爆抗冲击的防护装置，包括多个弧形中空结构，所述的弧形中空结构包括外置弧面板、内置弧面板、侧封闭连接板，底封闭板，所述的外置弧面板和内置弧面板通过侧封闭连接板垂直连接，底封闭板上设置有膨胀螺栓，其中膨胀螺栓绕底封闭板外围均匀环绕布置，所述的侧封闭连接板中部设置有向内半椭圆形凹口，凸形棒设置在拼接后的凹口内，所述的侧封闭连接板在外部垂直均匀设有高强螺栓孔，所述的多个弧形中空结构首尾通过设置在高强螺栓孔内的高强螺栓固定和凸形棒纵向连接形成环形。

所述的弧形中空结构的中空部分由多个组合钢管、多个复合钢管和多个抗挤压密实小钢管交替填充组成，所述的组合钢管由钢管填充多个小直径钢管组成，复合钢管由钢管填充泡沫铝组成；所述的弧形中空结构的中空部分中用填充砂填充组合钢管、复合钢管和抗挤压密实小钢管以外的空隙部分。

进一步的，在所述的弧形中空结构外侧设置有保护层，所述的保护层与底封闭板外边缘平齐。

更进一步的，所述的保护层采用C20-C30混凝土浇铸而成。

进一步的，所述的外置弧面板、内置弧面板和侧封闭连接板均采用壁厚大于3mm的热轧Q345R钢材，所述的底封闭板采用壁厚大于10mm的热轧Q345R钢材。

进一步的，所述的四个弧形中空结构首尾通过设置在高强螺栓孔内的高强螺栓固定和凸形棒纵向连接形成环形。

进一步的，所述钢管的外径是小直径钢管的内径的2.5倍，所述的抗挤压密实小钢管的内径与小直径钢管的内径相同，所述内置弧面板的外径是钢管的外径的4倍，所述外置弧面板的内径是内置弧面板外径的1.5倍。

进一步的，所述的小直径钢管的数量≥3个。