專利名稱：筒狀復(fù)合材料橋梁防撞裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種橋梁或碼頭防撞裝置，尤其是一種利用復(fù)合材料制造的成本低、 彈性大、耐腐蝕的防撞裝置，具體地說是一種適用于各類橋梁的橋墩以及碼頭、水上(海洋) 建筑如采油平臺等用以減輕船舶(浮冰)撞擊災(zāi)害的筒狀復(fù)合材料橋梁防撞裝置。
背景技術(shù)：
船撞橋事故在世界各地一直在不斷地發(fā)生，船撞橋事故的頻率遠(yuǎn)比我們想象的更高。由船撞橋事故所導(dǎo)致的人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失以及環(huán)境破壞是驚人的。很多船撞橋事故輕則損失數(shù)萬元，重則人員傷亡、損失以數(shù)百萬、數(shù)千萬甚至數(shù)十億美元計(jì)，大量的間接損失更是難以計(jì)算。許多事實(shí)表明，橋梁事故的發(fā)生主要是由于橋梁下部結(jié)構(gòu)的破壞，因此，需要提高橋墩的抗撞性能，具體可以分為兩個(gè)方面，即主動(dòng)抗撞和被動(dòng)抗撞。主動(dòng)抗撞是通過橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來提高橋墩自身的抗撞擊能力，往往需要將橋墩設(shè)計(jì)的碩大無比，既不經(jīng)濟(jì)美觀，也影響了航道的通航能力；被動(dòng)抗撞是通過設(shè)置防撞保護(hù)系統(tǒng)來提高橋墩的抗撞擊能力，由于其靈活性比較大，可以根據(jù)實(shí)際情況采用多種方案綜合比較，是應(yīng)用比較廣泛的防撞手段。經(jīng)過多年的研究應(yīng)用，國內(nèi)外出現(xiàn)了多種類型的橋墩防撞設(shè)施，但其基本原理是基于能量吸收、動(dòng)量緩沖而設(shè)計(jì)的，每種防撞設(shè)施都有其特點(diǎn)和使用條件。但目前常用的樁群方式、薄殼筑沙圍堰方式、人工島方式等，一般適用于水淺、地質(zhì)情況較好的場合，雖然一勞永逸，但會影響航道，且常常因?yàn)樵靸r(jià)太高或者條件不具備而放棄。而鋼結(jié)構(gòu)套箱消能設(shè)施利用鋼材塑性變形破損消能，但其通常承受單次撞擊，撞損后維修較困難；同時(shí)碰撞時(shí)船體易受損傷；另外鋼材常年在水中易銹蝕，維護(hù)費(fèi)用較高，鑒于目前常用防撞設(shè)施存在的諸多弊端，本專利擬將纖維增強(qiáng)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的耐撞性能引入到橋梁防撞領(lǐng)域中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的橋梁防撞裝置存在的防撞效果差、成本高、修復(fù)難度大等問題，提供一種成本低、彈性大、耐腐蝕并能充分吸收撞擊能量、延緩撞擊時(shí)間、能承受多次撞擊的筒狀復(fù)合材料橋梁防撞裝置。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案解決的
一種筒狀復(fù)合材料橋梁防撞裝置，包括防撞單元，防撞單元由筒體和填充在筒體內(nèi)的填充材料體構(gòu)成，所述的防撞單元包括直筒形防撞構(gòu)件和彎筒形防撞構(gòu)件，不相鄰的直筒形防撞構(gòu)件通過連桿串聯(lián)或者并聯(lián)構(gòu)成條狀防撞裝置，相鄰且相互連接的直筒形防撞構(gòu)件之間或者直筒形防撞構(gòu)件和彎筒形防撞構(gòu)件之間或者彎筒形防撞構(gòu)件之間通過設(shè)置在筒體上的法蘭采用螺栓固定相連構(gòu)成環(huán)狀或C型防撞結(jié)構(gòu)；所述防撞單元的內(nèi)側(cè)設(shè)有移動(dòng)裝置。所述的筒體由外筒體構(gòu)成或者由外筒體、內(nèi)筒體與外筒體、內(nèi)筒體之間的填充材料體構(gòu)成或者由外筒體、中間筒體、內(nèi)筒體與外筒體、內(nèi)筒體之間的填充材料體構(gòu)成。所述的筒體上設(shè)有沿其端部圓周方向設(shè)置的法蘭，所述的法蘭位于外筒體和/或內(nèi)筒體的內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)。所述相鄰且相互連接的法蘭的外側(cè)設(shè)有沿筒體的圓周方向設(shè)置的套箍。所述的筒體上設(shè)有灌注孔，所述的灌注孔沿筒體的徑向設(shè)置。所述的筒體為輕木或泡沫復(fù)合材料夾芯管、復(fù)合材料夾砂管、塑料、表層纏繞復(fù)合材料的金屬骨架中的一種；所述的筒體采用玻璃纖維布、碳纖維布、玄武巖纖維布、芳綸纖維布中的一種與樹脂制成，其中玻璃纖維布為雙軸向布、多軸向布、網(wǎng)格布或纖維氈中的一種，樹脂為不飽和聚酯、乙烯基樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂或無機(jī)樹脂中的一種。所述的填充材料體為緩沖耗能材料或者緩沖耗能材料與空心裝置的結(jié)合或者混凝土、空腹格構(gòu)體中的一種。所述的緩沖耗能材料為聚氨酯泡沫、聚氨酯彈性體、聚苯泡沫、PVC泡沫、PMI泡沫、聚酰亞胺泡沫、砂、聚苯顆粒泡沫與砂混合料、聚苯顆粒砂漿、橡膠粒、橡膠塊、陶粒、石子、煤矸石粉、泡沫鋁、液體、加氣泡沫混凝土、泡沫、管材、圓球或毛竹中一種或幾種；所述的空心裝置為封閉的鋼管、復(fù)合材料纏繞管、復(fù)合材料拉擠管、塑料管、毛竹、塑料空心球、 復(fù)合材料空心球、金屬空心球的一種。所述的連桿包括索、不銹鋼鏈、纜繩、鋼絞線；所述的螺栓包括金屬螺栓、四氟螺栓、塑料螺栓和復(fù)合材料螺栓；所述的移動(dòng)裝置包括萬向輪、尼龍或金屬滾輪、聚四氟乙烯滑板。所述的直筒形防撞構(gòu)件包括等截面直筒形防撞構(gòu)件和變截面直筒形防撞構(gòu)件。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)有如下優(yōu)點(diǎn)
1、本發(fā)明的筒體采用了強(qiáng)耐腐蝕、力學(xué)特性優(yōu)越的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，可適應(yīng)江水、海水等各種惡劣環(huán)境，減小了維護(hù)費(fèi)用；使用時(shí)若船舶正對橋墩撞擊，因?yàn)橥残徒孛娴耐搀w為彈性復(fù)合材料，具有較大的變形能力，能壓縮1/2直徑而不破壞。2、本發(fā)明的筒體根據(jù)情況可設(shè)置單層、雙層或多層，即只設(shè)置外筒體或設(shè)置外筒體與內(nèi)筒體的結(jié)合或者在外筒體和內(nèi)筒體之間設(shè)置一道或多道中間筒體，外筒體和內(nèi)筒體之間還設(shè)有填充材料體，緊密安裝的填充材料體具有一定的緩沖吸能和粘結(jié)能力，可將外筒體、內(nèi)筒體粘結(jié)為一個(gè)整體，能發(fā)生大變形，緩沖性能好；設(shè)置的中間筒體能將撞擊荷載有效分散，且能對泡沫緩沖材料形成三向約束，實(shí)現(xiàn)多級設(shè)防。3、本發(fā)明筒體內(nèi)的填充材料體具有較大的剛度，可保證內(nèi)筒體不發(fā)生較大變形， 從而進(jìn)一步限制外筒體的變形，保證其不會破裂；填充材料體主要為砂、陶粒等顆粒材料， 通過摩擦消耗大量能量。4、本發(fā)明獨(dú)立的防撞單元之間通過法蘭和螺栓連成整體，安裝快捷方便，單個(gè)單元損壞更換方便；具有自浮能力強(qiáng)、緩沖性能好、彈性模量低等特點(diǎn)，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低，安裝維護(hù)方便，因此可有效保護(hù)船舶不至于局部受損。


附圖1為本發(fā)明的防撞單元連接剖面示意圖，其中圖1 (a)為具有外筒體、內(nèi)筒體和中間筒體的防撞單元連接剖面示意圖，圖1 (b)為具有外筒體、內(nèi)筒體的防撞單元連接剖面示意圖，圖1 (c)為單層筒體的防撞單元連接剖面示意附圖2為本發(fā)明的防撞單元橫斷面結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖2 (a)為具有外筒體、內(nèi)筒體和中間筒體且填充有緩沖耗能材料的防撞單元橫斷面結(jié)構(gòu)示意圖，圖2 (b)為具有外筒體、內(nèi)筒體且填充有緩沖耗能材料的防撞單元橫斷面結(jié)構(gòu)示意圖，圖2 (c)為單層筒體內(nèi)只填充緩沖耗能材料的防撞單元橫斷面結(jié)構(gòu)示意圖，圖2 (d)為單層筒體內(nèi)填充緩沖耗能材料和直徑較大的空心管的防撞單元橫斷面結(jié)構(gòu)示意圖，圖2 (e)為單層筒體內(nèi)填充緩沖耗能材料和若干直徑較小的空心管或空心球的防撞單元橫斷面結(jié)構(gòu)示意附圖3為本發(fā)明的防撞單元結(jié)構(gòu)示意圖，圖3 (a)為具有外筒體、內(nèi)筒體和中間筒體且填充有緩沖耗能材料的防撞單元剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3 (b)為帶有灌注孔的多層直筒形防撞構(gòu)件結(jié)構(gòu)示意圖，圖3 (c)為單層筒體外側(cè)帶有承插式法蘭的直筒形防撞構(gòu)件結(jié)構(gòu)示意圖，圖3 (d)為多層彎筒形防撞構(gòu)件結(jié)構(gòu)示意圖，圖3 (e)為單層筒體外側(cè)帶有承插式法蘭的彎筒形防撞構(gòu)件結(jié)構(gòu)示意附圖4為本發(fā)明的防撞單元連接結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖4 (a)為防撞單元水平安裝結(jié)構(gòu)示意圖，圖4(b)為防撞單元豎直安裝結(jié)構(gòu)示意附圖5為本發(fā)明的防撞單元在橋梁墩柱或承臺上安裝使用狀態(tài)示意圖，其中圖5 (a) 為等截面防撞構(gòu)件安裝結(jié)構(gòu)俯視圖，圖5 (b)為C型防撞構(gòu)件安裝結(jié)構(gòu)俯視圖，圖5 (c)為變截面防撞構(gòu)件安裝結(jié)構(gòu)俯視圖，圖5 (d)為120度轉(zhuǎn)角等截面防撞構(gòu)件安裝結(jié)構(gòu)俯視圖， 圖5 (e)為帶有灌注孔的多層防撞單元安裝結(jié)構(gòu)俯視圖，圖5 (f)為雙層防撞單元安裝結(jié)構(gòu)示意附圖6為本發(fā)明的多組防撞單元構(gòu)成組合防撞體的示意圖，其中圖6 (a)為多組防撞單元安裝在橋梁承臺周圍的正視剖視圖，圖6 (b)為3根防撞單元豎直排列構(gòu)成組合防撞體正視剖視圖，圖6 (c)為組合防撞體安裝俯視圖。其中1 一防撞單元；2—筒體；3—填充材料體；4一直筒形防撞構(gòu)件；5—彎筒形防撞構(gòu)件；6—連桿；7—法蘭；8—螺栓；9一移動(dòng)裝置；10—外筒體；11一內(nèi)筒體；12—中間筒體；13—套箍；14一灌注孔；15—緩沖耗能材料；16—空心裝置；17—復(fù)合材料夾板；18— 承臺。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。如圖1-所示一種筒狀復(fù)合材料橋梁防撞裝置，包括防撞單元1，防撞單元1由筒體2和填充在筒體2內(nèi)的填充材料體3構(gòu)成。筒體2由外筒體10構(gòu)成或者由外筒體10、內(nèi)筒體11與外筒體10、內(nèi)筒體11之間的填充材料體3構(gòu)成或者由外筒體10、中間筒體12、 內(nèi)筒體11與外筒體10、內(nèi)筒體11之間的填充材料體3構(gòu)成，筒體2上設(shè)有沿其端部圓周方向設(shè)置的法蘭7，法蘭7位于外筒體10和/或內(nèi)筒體11的內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)。當(dāng)筒體2 只有外筒體10時(shí)，此時(shí)法蘭7 —般為承插式法蘭且位于筒體10的外側(cè)；當(dāng)筒體2為雙層或多層時(shí)，即具有外筒體10、內(nèi)筒體11或者還具有中間筒體12時(shí)，法蘭7則位于內(nèi)筒體11 的外側(cè)和外筒體10的內(nèi)側(cè)，此時(shí)可在相互連接的法蘭7的外側(cè)設(shè)有沿外筒體10的圓周方向設(shè)置的套箍13，為方便填灌填充材料體3，還可在筒體2上設(shè)置沿筒體2徑向設(shè)置的灌注孔14。筒體2可選用輕木或泡沫復(fù)合材料夾芯管、復(fù)合材料夾砂管、塑料、表層纏繞復(fù)合材料的金屬骨架中的一種制備而成，也可選用玻璃纖維布、碳纖維布、玄武巖纖維布、芳綸纖維布中的一種與樹脂制成，其中玻璃纖維布為雙軸向布、多軸向布、網(wǎng)格布或纖維氈中的一種，樹脂為不飽和聚酯、乙烯基樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂或無機(jī)樹脂中的一種。填充材料體 3為緩沖耗能材料15或者緩沖耗能材料15與空心裝置16的結(jié)合或者混凝土、空腹格構(gòu)體中的一種，緩沖耗能材料15為聚氨酯泡沫、聚氨酯彈性體、聚苯泡沫、PVC泡沫、PMI泡沫、 聚酰亞胺泡沫、砂、聚苯顆粒泡沫與砂混合料、聚苯顆粒砂漿、橡膠粒、橡膠塊、陶粒、石子、 煤矸石粉、泡沫鋁、液體、加氣泡沫混凝土、泡沫、管材、圓球或毛竹中一種或幾種的混合物， 當(dāng)采用液體作為緩沖耗能材料15時(shí)，可在筒體2的表面設(shè)有一定數(shù)量的灌注孔14，以方便緩沖耗能材料15進(jìn)出筒體2，當(dāng)緩沖耗能材料15不能充滿筒體2時(shí)，可采用封閉的筒體2 ； 當(dāng)緩沖耗能材料15的密度大于水時(shí)，可在緩沖耗能材料15的內(nèi)部填充空心裝置16，空心裝置16為封閉的鋼管、復(fù)合材料纏繞管、復(fù)合材料拉擠管、塑料管、毛竹、塑料空心球、復(fù)合材料空心球、金屬空心球的一種。防撞單元I包括直筒形防撞構(gòu)件4和彎筒形防撞構(gòu)件5，不相鄰的直筒形防撞構(gòu)件4通過連桿6串聯(lián)或者并聯(lián)構(gòu)成條狀防撞裝置，連桿6選用索、不銹鋼鏈、纜繩、鋼絞線的一種；相鄰且相互連接的直筒形防撞構(gòu)件4之間或者直筒形防撞構(gòu)件4和彎筒形防撞構(gòu)件 5之間或者彎筒形防撞構(gòu)件5之間通過設(shè)置在筒體2上的法蘭7采用螺栓8固定相連構(gòu)成環(huán)狀或C型防撞裝置，沿法蘭7的圓周方向間隔設(shè)置的螺栓8為金屬螺栓、四氟螺栓、塑料螺栓和復(fù)合材料螺栓。因?yàn)橥暾姆雷惭b置需與橋墩等被防護(hù)裝置接觸，并隨水位的變化而變化，為實(shí)現(xiàn)防撞裝置的上下浮動(dòng)，在防撞單元I的內(nèi)側(cè)設(shè)有移動(dòng)裝置9，該移動(dòng)裝置9包括萬向輪、尼龍或金屬滾輪、聚四氟乙烯滑板。另外考慮到橋墩各側(cè)所受船撞的風(fēng)險(xiǎn)不同， 直筒形防撞構(gòu)件4可制成等截面直筒形防撞構(gòu)件和變截面直筒形防撞構(gòu)件，并且其橫截面的截面形狀可為圓形，也可為橢圓形、半圓形、多邊形等適合采用纏繞工藝的截面形狀。實(shí)施例I
本發(fā)明的筒狀復(fù)合材料橋梁防撞裝置，如圖I (a)所示。防撞單元I的筒體2由外筒體10、內(nèi)筒體11和兩層中間筒體12構(gòu)成，筒體2的各部分均為玻璃纖維與不飽和聚酯樹脂制成，其中直筒形防撞構(gòu)件4通過纏繞工藝制備，彎筒形防撞構(gòu)件5采用手糊工藝制備；外筒體10和內(nèi)筒體11之間灌注聚氨酯泡沫作為兩者之間的緩沖耗能材料15，使筒體2的各部分粘結(jié)為整體；待防撞裝置在橋墩周圍安裝完畢后，通過灌注孔7往內(nèi)筒體11內(nèi)填充陶粒作為緩沖耗能材料15 ;采用螺栓8連接內(nèi)筒體11外側(cè)的法蘭7和外筒體10內(nèi)側(cè)的法蘭 7，然后在外筒體10連接處的外側(cè)用手糊工藝粘結(jié)成光滑的筒體。實(shí)施例2
本發(fā)明的筒狀復(fù)合材料橋梁防撞裝置，如圖I (b)所示。防撞單元I的筒體2由外筒體10和內(nèi)筒體11構(gòu)成，筒體2的各部分均為玻璃纖維與乙烯基樹脂制成，其中直筒形防撞構(gòu)件4通過纏繞工藝制備，彎筒形防撞構(gòu)件5采用將直筒形防撞構(gòu)件4按角度切割拼裝后通過手糊工藝制備；外筒體10和內(nèi)筒體11之間灌注煤矸石粉混合聚氨酯發(fā)泡材料作為緩沖耗能材料15 ;內(nèi)筒體3內(nèi)預(yù)先填灌好砂粒與陶粒的混合料作為緩沖耗能材料15 ;采用螺栓8連接內(nèi)筒體11外側(cè)的法蘭7，外筒體10的連接處設(shè)置環(huán)形套箍13，并手糊纖維布將套箍13的兩側(cè)與外筒體10的接觸處糊制為光滑的筒體2。實(shí)施例3本發(fā)明的筒狀復(fù)合材料橋梁防撞裝置，如圖4 (a)所示。單層的直筒形防撞構(gòu)件4的筒體2采用玄武巖纖維布與乙烯基酯樹脂通過纏繞工藝制備形成復(fù)合材料管，兩端為圓球狀，外筒體10內(nèi)填充無數(shù)個(gè)直徑較小的PE空心球作為空心裝置16，外筒體10與空心裝置 16之間緊密填充回收的橡膠粒作為緩沖耗能材料15，然后通過連桿6將若干根復(fù)合材料直筒形防撞構(gòu)件4串接為水平防撞體，尤其適用于碼頭防撞需要等。實(shí)施例4
本發(fā)明的筒狀復(fù)合材料橋梁防撞裝置，如圖5 (a)所示。筒體2采用玻璃纖維與不飽和聚酯樹脂制備而成，其中直筒形防撞構(gòu)件4通過纏繞工藝制備，彎筒形防撞構(gòu)件5采用手糊工藝制備；均為單層筒體2的直筒形防撞構(gòu)件4和彎筒形防撞構(gòu)件5內(nèi)皆填充聚苯泡沫砂漿作為緩沖耗能材料15 ;此時(shí)可將多段直筒形防撞構(gòu)件4和彎筒形防撞構(gòu)件5采用承插式的法蘭7和螺栓8圍繞橋墩承臺18的周圍連接成長方形環(huán)狀結(jié)構(gòu)，且多段直筒形防撞構(gòu)件4與橋墩承臺18接觸的內(nèi)側(cè)設(shè)置尼龍滾輪作為移動(dòng)裝置9，承插式法蘭7與橋墩承臺18 接觸的內(nèi)側(cè)安裝聚四氟乙烯滑板作為移動(dòng)裝置9。實(shí)施例5
本發(fā)明的筒狀復(fù)合材料橋梁防撞裝置，如圖6所示。單層的筒體2，即外筒體10采用玻璃纖維布、夾砂布與環(huán)氧樹脂制備形成復(fù)合材料夾砂管，其中直筒形防撞構(gòu)件4和彎筒形防撞構(gòu)件5都通過纏繞工藝制備而成，外筒體10內(nèi)填充直徑較大、兩端封閉的復(fù)合材料纏繞管作為空心裝置16，空心裝置16與外筒體10之間緊密填充中粗砂作為緩沖耗能材料 15，采用承插式的法蘭7和螺栓8將變截面的直筒形防撞構(gòu)件4和彎筒形防撞構(gòu)件5圍繞橋墩承臺18的周圍連接成一個(gè)完整的變截面長方形環(huán)狀結(jié)構(gòu)，然后采用泡桐木夾芯復(fù)合材料夾板17將多根防撞裝置豎直排列構(gòu)成組合防撞體。本發(fā)明的復(fù)合材料橋梁防撞裝置采用纏繞成型工藝制備，具體流程舉例如下
a.制備一套大型木、鋼或玻璃鋼模具，在模具上采用真空導(dǎo)入工藝或手糊工藝制備連接法蘭；
b.制備一套筒狀模具，在模具上采用纏繞工藝將浸過不飽和聚酯樹脂膠液的連續(xù)玻璃纖維布帶按照一定角度纏繞到芯模與兩端法蘭上，然后經(jīng)固化、脫模，獲得帶有法蘭的不冋直徑的筒狀制品；
c.將部分直筒形防撞構(gòu)件切割成3段帶有角度的部件，將部件拼在一起，在內(nèi)側(cè)和外側(cè)同時(shí)纏繞或手糊玻璃纖維布，形成彎筒形防撞構(gòu)件；
d.在直筒形構(gòu)件和彎筒形構(gòu)件上安裝移動(dòng)裝置，同時(shí)在直筒形防撞構(gòu)件和彎筒形防撞構(gòu)件上開孔；
e.將直徑較小的筒體作為內(nèi)筒體插入至直徑較大的筒體內(nèi)，并在兩層筒體之間灌注泡沫作為緩沖耗能材料；
f.將兩端密閉的直筒形防撞構(gòu)件和彎筒形防撞構(gòu)件運(yùn)至現(xiàn)場，在岸上或淺灘區(qū)預(yù)拼裝成一個(gè)完成的環(huán)狀防撞圈，然后拆成1/2圓防撞單元，圍繞橋墩四周，采用內(nèi)筒外法蘭和螺栓連成整體的復(fù)合材料防撞系統(tǒng)，同時(shí)可在相鄰?fù)馔搀w的連接處采用套箍和糊制方式連接為光滑的筒體；
g.從灌注孔往內(nèi)筒體內(nèi)填灌陶粒等填充材料，作為壓重以及摩擦耗能顆粒材料。本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種筒狀復(fù)合材料橋梁防撞裝置，包括防撞單元(1)，防撞單元(1)由筒體(2)和填充在筒體(2)內(nèi)的填充材料體(3)構(gòu)成，其特征在于所述的防撞單元(1)包括直筒形防撞構(gòu)件(4)和彎筒形防撞構(gòu)件(5)，不相鄰的直筒形防撞構(gòu)件(4)通過連桿(6)串聯(lián)或者并聯(lián)構(gòu)成條狀防撞裝置，相鄰且相互連接的直筒形防撞構(gòu)件(4)之間或者直筒形防撞構(gòu)件(4)和彎筒形防撞構(gòu)件(5)之間或者彎筒形防撞構(gòu)件(5)之間通過設(shè)置在筒體(2)上的法蘭(7) 采用螺栓(8)固定相連構(gòu)成環(huán)狀或C型防撞結(jié)構(gòu)；所述防撞單元(1)的內(nèi)側(cè)設(shè)有移動(dòng)裝置 (9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的筒狀復(fù)合材料橋梁防撞裝置，其特征在于所述的筒體(2)由外筒體(10)構(gòu)成或者由外筒體(10)、內(nèi)筒體(11)與外筒體(10)、內(nèi)筒體(11)之間的填充材料體(3)構(gòu)成或者由外筒體(10)、中間筒體(12)、內(nèi)筒體(11)與外筒體(10)、內(nèi)筒體(11) 之間的填充材料體(3)構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的筒狀復(fù)合材料橋梁防撞裝置，其特征在于所述的筒體(2)上設(shè)有沿其端部圓周方向設(shè)置的法蘭(7)，所述的法蘭(7)位于外筒體(10)和/或內(nèi)筒體(11)的內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的筒狀復(fù)合材料橋梁防撞裝置，其特征在于所述相鄰且相互連接的法蘭(7)的外側(cè)設(shè)有沿筒體(2)的圓周方向設(shè)置的套箍(13)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的筒狀復(fù)合材料橋梁防撞裝置，其特征在于所述的筒體(2)上設(shè)有灌注孔(14)，所述的灌注孔(14)沿筒體(2)的徑向設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的筒狀復(fù)合材料橋梁防撞裝置，其特征在于所述的筒體(2)為輕木或泡沫復(fù)合材料夾芯管、復(fù)合材料夾砂管、塑料、表層纏繞復(fù)合材料的金屬骨架中的一種；所述的筒體(2)采用玻璃纖維布、碳纖維布、玄武巖纖維布、芳綸纖維布中的一種與樹脂制成，其中玻璃纖維布為雙軸向布、多軸向布、網(wǎng)格布或纖維氈中的一種，樹脂為不飽和聚酯、乙烯基樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂或無機(jī)樹脂中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的筒狀復(fù)合材料橋梁防撞裝置，其特征在于所述的填充材料體(3)為緩沖耗能材料(15)或者緩沖耗能材料(15)與空心裝置(16)的結(jié)合或者混凝土、空腹格構(gòu)體中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的筒狀復(fù)合材料橋梁防撞裝置，其特征在于所述的緩沖耗能材料(15)為聚氨酯泡沫、聚氨酯彈性體、聚苯泡沫、PVC泡沫、PMI泡沫、聚酰亞胺泡沫、砂、聚苯顆粒泡沫與砂混合料、聚苯顆粒砂漿、橡膠粒、橡膠塊、陶粒、石子、煤矸石粉、泡沫鋁、液體、加氣泡沫混凝土、泡沫、管材、圓球或毛竹中一種或幾種；所述的空心裝置(16)為封閉的鋼管、復(fù)合材料纏繞管、復(fù)合材料拉擠管、塑料管、毛竹、塑料空心球、復(fù)合材料空心球、金屬空心球的一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的筒狀復(fù)合材料橋梁防撞裝置，其特征在于所述的連桿(6)包括索、不銹鋼鏈、纜繩、鋼絞線；所述的螺栓(8)包括金屬螺栓、四氟螺栓、塑料螺栓和復(fù)合材料螺栓；所述的移動(dòng)裝置(9)包括萬向輪、尼龍或金屬滾輪、聚四氟乙烯滑板。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的筒狀復(fù)合材料橋梁防撞裝置，其特征在于所述的直筒形防撞構(gòu)件(4)包括等截面直筒形防撞構(gòu)件和變截面直筒形防撞構(gòu)件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種筒狀復(fù)合材料橋梁防撞裝置，包括防撞單元(1)，防撞單元(1)由筒體(2)和填充在筒體(2)內(nèi)的填充材料體(3)構(gòu)成，該防撞單元(1)包括直筒形防撞構(gòu)件(4)和彎筒形防撞構(gòu)件(5)，不相鄰的直筒形防撞構(gòu)件(4)通過連桿(6)串聯(lián)或者并聯(lián)構(gòu)成條狀防撞裝置，相鄰且相互連接的直筒形防撞構(gòu)件(4)之間或者直筒形防撞構(gòu)件(4)和彎筒形防撞構(gòu)件(5)之間或者彎筒形防撞構(gòu)件(5)之間通過設(shè)置在筒體(2)上的法蘭(7)采用螺栓(8)固定相連構(gòu)成環(huán)狀或C型防撞結(jié)構(gòu)；防撞單元(1)的內(nèi)側(cè)設(shè)有移動(dòng)裝置(9)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、成本低且易安裝維護(hù)，具有自浮能力強(qiáng)、緩沖性能好、彈性模量低的特點(diǎn)。
文檔編號E02B3/26GK102535329SQ20111045226
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月10日
發(fā)明者劉偉慶, 方海, 陸偉東 申請人:南京工業(yè)大學(xué)