一种吸能的桥墩防撞衣及其建造方法.pdf

本发明公开了一种吸能的桥墩防撞衣及其建造方法，吸能的桥墩防撞衣，包括环绕桥墩外周圈设置的蜂巢式中间加强体和环绕蜂巢式中间加强体外周圈设置的外包钢板，在蜂巢式中间加强体和桥墩之间设有吸能材料层，蜂巢式中间加强体由数个与桥墩方向延伸一致的空心柱体构成，空心柱体底端封闭，相邻两空心柱体为固定连接，蜂巢式中间加强体的蜂孔内设有吸能材料，所述桥墩设有预埋件，桥墩通过预埋件与蜂巢式中间加强体固定连接，吸能的桥墩防撞衣的建造方法是基于吸能桥墩防撞衣的实施方法，本发明是一种具有较强缓冲和吸能作用的桥墩防撞衣及其建造方法。

1.  一种吸能的桥墩防撞衣，其特征在于：包括环绕于桥墩外周圈设置的蜂巢式中间加强体和环绕于蜂巢式中间加强体外周圈设置的外包钢板，在蜂巢式中间加强体和桥墩之间设有吸能材料层，蜂巢式中间加强体由数个与桥墩延伸方向一致的空心柱体构成，空心柱体底端封闭，相邻两空心柱体为固定连接，蜂巢式中间加强体的蜂孔内设有吸能材料，所述桥墩设有预埋件，桥墩通过预埋件与蜂巢式中间加强体固定连接。

2.  如权利要求1所述的一种吸能的桥墩防撞衣，其特征在于：所述空心柱体为圆形管体。

3.  如权利要求1所述的一种吸能的桥墩防撞衣，其特征在于：所述空心柱体为边数≥4的正多边形管体。

4.  如权利要求1所述的一种吸能的桥墩防撞衣，其特征在于：所述吸能材料为橡胶或者泡沫或者金属铅或者铝。

5.  如权利要求1所述的一种吸能的桥墩防撞衣，其特征在于：所述外包钢板上设有反光标识。

6.  一种吸能的桥墩防撞衣的建造方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）进行桥墩施工，并在桥墩上设置预埋件，（2）制作空心柱体，并将空心柱体底端封闭，（3）将数个空心柱体焊接成蜂巢式中间加强体，蜂巢式中间加强体中间设有桥墩预留孔，（4）在蜂巢式中间加强体的外圈表面上或者外包钢板内壁上设置固定构件，（5）通过固定构件环绕蜂巢式中间加强体外圈安装固定外包钢板，在蜂巢式中间加强体的蜂孔内灌注吸能材料，（6）通过桥墩预留孔将蜂巢式中间加强体套设在桥墩墩身外，并使桥墩的预埋件与蜂巢式中间加强体固定连接，再将外包钢板的两端闭合；（7）在蜂巢式中间加强体和桥墩之间的空隙注入吸能材料，检查蜂孔内的吸能材料是否达标，若不达标，再次对蜂孔内灌注吸能材料。

7.  如权利要求5所述的一种吸能的桥墩防撞衣的建造方法，其特征在于：所述空心柱体为圆形管体。

8.  如权利要求5所述的一种吸能的桥墩防撞衣的建造方法，其特征在于：所述空心柱体为边数≥4的正多边形管体。

9.  如权利要求5所述的一种吸能的桥墩防撞衣的建造方法，其特征在于：所述吸能材料为橡胶或者泡沫或者金属铅或者铝。

10.  如权利要求5所述的一种吸能的桥墩防撞衣的建造方法，其特征在于：所述外包钢板上设有反光标识。

一种吸能的桥墩防撞衣及其建造方法
技术领域
本发明属于桥墩防撞技术领域，具体涉及一种吸能的桥墩防撞衣及其建造方法。
背景技术
由于航行船舶或者桥梁下方行驶的车辆撞击桥墩的事故经常发生，对桥梁结构和交通司乘人员的生命安全和车船财产造成很大危害，保护桥梁结构安全的一个重要方式就是设置桥墩防撞设施。桥墩防撞设施一般设在有通航要求或者城市及高速公路的立体交通中的相关桥墩，起安全分流、警示、预防碰撞并能在发生碰撞时起缓冲作用，同时吸收并降低碰撞冲击力。桥墩防撞设施可以分为被动防撞设施和主动防撞设施两大类，被动防撞设施是考虑到船撞上桥墩绝大多数是意外，主动防撞方法是在不能保障桥梁完全安全时而增加的防护设施，以求在万一撞上时也能避免或减少事故造成的损失，就是在万一撞上时，也能化险为夷地保护桥梁、船舶和环境。桥墩防撞设施可采用钢构件、塑料或橡胶等材料制作，当船舶或车辆与桥墩发生碰撞，特别是正面撞击时，船舶或车辆能被有效地停止或导向，且对桥墩结构损伤小。因此防撞设施首先应具有一定缓冲保护桥梁结构安全的作用，同时防撞设施在承受碰撞后，不能产生飞溅碎片并对碰撞车船、周围的其他车船、行人和附近的施工作业人员产生伤害。目前在航道和陆上使用的墩外墩、刚性人工岛、薄壳充沙石围堰、防撞桩群、漂浮拦网防撞系统的缓冲和吸能作用较弱，需要自身结构足够强大、投入的设施费用较高、对河流环境有影响，而且这些防撞设施多数仅能保护桥梁，由于是硬碰撞，不能保护车船和环境。
发明内容
本发明的目的是提供一种吸能的桥墩防撞衣及其建造方法,该防撞衣具有较强缓冲和吸能作用，构件制作组拼自由方便，能改善目前所使用的刚性和柔性防撞设施安全可靠性不足的缺陷，对保障桥梁结构的安全、交通司乘人员的生命安全和降低车船财产损失有重要的作用。
    为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种吸能的桥墩防撞衣，包括环绕桥墩外周圈设置的蜂巢式中间加强体和环绕蜂巢式中间加强体外周圈设置的外包钢板，在蜂巢式中间加强体和桥墩之间设有吸能材料层，蜂巢式中间加强体由数个与桥墩方向延伸一致的空心柱体构成，空心柱体底端封闭，相邻两空心柱体为固定连接，蜂巢式中间加强体的蜂孔内设有吸能材料，所述桥墩设有预埋件，桥墩通过预埋件与蜂巢式中间加强体固定连接。
所述空心柱体为圆形管体。
所述空心柱体为边数≥4的正多边形管体。
所述吸能材料为橡胶或者泡沫或者金属铅或者铝。
所述外包钢包上设有反光标识。
    一种吸能的桥墩防撞衣的建造方法，包括如下步骤：（1）进行桥墩施工，并在桥墩上设置预埋件，（2）制作空心柱体，并将空心柱体底端封闭，（3）将数个空心柱体焊接成蜂巢式中间加强体，蜂巢式中间加强体中间设有桥墩预留孔，（4）在蜂巢式中间加强体的外圈表面上或者外包钢板内壁上设置固定构件，（5）通过固定构件环绕蜂巢式中间加强体外圈安装固定外包钢板，在蜂巢式中间加强体的蜂孔内灌注吸能材料，（6）通过桥墩预留孔将蜂巢式中间加强体套设在桥墩墩身外，并使桥墩的预埋件与蜂巢式中间加强体固定连接，再将外包钢板的两端闭合；（7）在蜂巢式中间加强体和桥墩之间的空隙注入吸能材料，检查蜂孔内的吸能材料是否达标，若不达标，再次对蜂孔内灌注吸能材料。
所述空心柱体为圆形管体。
所述空心柱体为边数≥4的正多边形管体。
所述吸能材料为橡胶或者泡沫或者金属铅或者铝。
所述外包钢包上设有反光标识。
本发明所述的一种吸能的桥墩防撞衣及其建造方法，具有如下有益效果：
1.圆形管体或正多边形管体加工工艺成熟，也可以根据桥墩防撞强弱要求制作边长不同的棱柱以方便组拼，同时可以依据防撞要求，对桥墩局部的防撞衣加强组拼。
2.单个圆形管体或正多边形管体可通过焊接或者其它连接方式组拼为蜂巢状大棱柱体，蜂巢状大棱柱体借鉴蜂巢结构坚固的特性，以确保防撞衣具有一定的强度，空心柱体底端密封以便吸能材料灌注。
3.组拼好的蜂巢式中间加强体外轮廓密贴一块钢板——外包钢板，不仅可以使蜂巢结构整体受力，而且外包钢板表面可以方便设置反光标识。
4.蜂巢式中间加强体的蜂孔灌注橡胶或泡沫、金属铅和铝等吸能材料，在防撞墩受到车船撞击时，通过这些材料的变形来缓冲吸能。
5.桥墩的施工工艺与传统工艺基本不改变，仅需在桥墩设置预埋件用于连接蜂巢式中间加强体。
6.本发明适合设在有通航要求或者城市及高速公路的立体交通中的相关桥墩。
本发明所述的一种吸能的桥墩防撞衣及其建造方法，具有较强缓冲和吸能作用，构件制作组拼自由方便，能改善目前所使用的刚性和柔性防撞设施安全可靠性不足的缺陷，对保障桥梁结构的安全、交通司乘人员的生命安全和降低车船财产损失有重要的作用。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是空心柱体的结构示意图。
具体实施方式
   实施例1：
   由图1-图2所示的一种吸能的桥墩防撞衣，包括环绕于桥墩1外周圈设置的蜂巢式中间加强体2和固定环绕于蜂巢式中间加强体2外周圈的外包钢板4，外包钢板4的两端闭合，并且外包钢板的外表面设有反光标识，反光标识图中未示出。
蜂巢式中间加强体2由数个与桥墩1延伸方向一致的空心柱体3以蜂巢式结构固设在一起构成，蜂巢式结构为空心柱体向外周圈依次排列构成的蜂窝体，单个空心柱体与其外围空心柱体为临边重合或者临边接触且固定连接，蜂窝体的横截面具有纵横排列的蜂窝孔,蜂巢式结构为现有技术，故不详细叙述。桥墩1与空心柱体3均为竖直延伸，所述空心柱体3为正六边形管体并且每个空心柱体3的底端均封闭，并且空心柱体3底端用相应的正六边形钢板焊接封闭，蜂巢式中间加强体2中相邻两空心柱体3为焊接固定连接，蜂巢式中间加强体2中部的空心柱体3的每个边沿均焊接连接另一个空心柱体3的一个边沿，蜂巢式中间加强体2中部的每个空心柱体3的周圈共焊接连接六个空心柱体3。
蜂巢式中间加强体2的蜂孔内设有吸能材料5，所述蜂孔指蜂巢式中间加强体2中所有的内孔以及蜂孔指蜂巢式中间加强体2与外包钢板4之间的空隙，由于本实施例中，空心柱体3为正六边形，所以蜂孔包括所有空心柱体3的内孔以及位于蜂巢式中间加强体2外圈的空心柱体3与外包钢板4之间的空隙，所述吸能材料5为橡胶。
所述桥墩1设有预埋件7，所述预埋件7为采用型钢支撑的固定连接件，桥墩1通过预埋件7与蜂巢式中间加强体2固定连接，预埋件7与蜂巢式中间加强体2为焊接。在蜂巢式中间加强体2和桥墩1之间设有吸能材料层8，吸能材料层8的材质为橡胶。
当然，本发明所述的一种吸能的桥墩防撞衣，不拘泥于上述形式，所述空心柱体3也可为圆形管体或者空心柱体3为边数≥4的正多边形管体，当相邻两空心柱体3之间存在空隙时，蜂孔还包括相邻两空心柱体3之间的空隙；此外，除了橡胶外，所述吸能材料5还可为泡沫或者金属铅或者铝；预埋件7与蜂巢式中间加强体2还可通过螺栓连接。
实施例2：
    由图1-图2所示的一种吸能的桥墩防撞衣的建造方法，是建造实施例1所述的吸能的桥墩防撞衣的方法，其包括如下步骤：（1）按照桥墩1施工图纸进行桥墩1施工，并在桥墩1上设置预埋件7，（2）制作空心柱体3：每个空心柱体3均采用一整块钢板卷压制作成横断面为边长30cm的正六边形管体（即正六边形钢管棱柱），空心柱体3的高度为300cm，空心柱体3的高度根据车辆（立交陆上墩）和船只（水中墩）撞击高度偏安全确定；空心柱体3钢板的厚度根据计算和构造确定；空心柱体3底端用相应的正六边形钢板焊接封口，该正六边形钢板的边长也为30cm，使空心柱体3底端封闭，以便在后续施工中能在空心柱体3内灌注吸能材料5；（3）依据仿生学原理，将数个空心柱体3焊接成蜂巢式中间加强体2，蜂巢式中间加强体2是一个横截面为蜂巢状的大棱柱体并且蜂巢式中间加强体2整体呈环状，蜂巢式中间加强体2中间设有桥墩预留孔，桥墩预留孔为蜂巢式中间加强体2的环孔，（4）按照桥梁设计图纸中桥墩1外轮廓尺寸的要求以及蜂巢式中间加强体2的尺寸设计外包钢板4，外包钢板4的厚度根据计算和构造确定，沿蜂巢式中间加强体2的外圈表面依次间隔焊接连接数个固定构件6， 固定构件6为型钢，（当然，本发明不拘泥于上述形式，也可将外包钢板4内壁上焊接连接数个固定构件6），（5）按照防撞衣设计，通过固定构件6环绕蜂巢式中间加强体2外圈安装固定外包钢板4，固定构件6与外包钢板4焊接连接，在蜂巢式中间加强体2的蜂孔内灌注吸能材料5，即在空心柱体3内管孔以及外包钢板4与空心柱体3之间的空隙注入吸能材料5——橡胶；（6）通过桥墩预留孔将蜂巢式中间加强体2套设在桥墩1墩身外，使蜂巢式中间加强体2包裹环绕在桥墩1外周圈，桥墩1位于桥墩预留孔内，桥墩1的预埋件7与蜂巢式中间加强体2通过焊接固定连接，最后将外包钢板4的两端闭合，外包钢板4的两端通过螺栓连接闭合在一起（当然，本发明不拘泥于上述形式，外包钢板4的两端还可采用销接、合页、焊接或者高分子粘结材料等方式连接闭合）；（7）在蜂巢式中间加强体2和桥墩1之间的空隙注入吸能材料5——橡胶，并在蜂巢式中间加强体2和桥墩1之间形成吸能材料层8，然后检查蜂孔内的吸能材料5是否达标，即检查空心柱体3内管孔内以及外包钢板4与相邻空心柱体3之间的空隙内的吸能材料5是否达标，若不达标，再次对蜂孔内灌注吸能材料5；最后按要求在外包钢板4的外表面设置反光标识（反光标识图中未示出）。
    当然，本发明所述的一种吸能的桥墩防撞衣，不拘泥于上述形式，所述空心柱体3也可为圆形管体或者空心柱体3为边数≥4的正多边形管体，当相邻两空心柱体3之间存在空隙时，蜂孔还包括相邻两空心柱体3之间的空隙；此外，除了橡胶外，所述吸能材料5还可为泡沫或者金属铅或者铝；预埋件7与蜂巢式中间加强体2还可通过螺栓连接；正多边形管体的横断面的边长在10～40cm之间均可。