组合式柔性延展耗能桥墩保护结构的制作方法

本发明属于路桥交通安全设施领域，特别涉及一种组合式柔性延展耗能桥墩保护结构。

背景技术：

防撞桥墩是一种非常普遍的路桥和海上交通安全设施，在一些比较危险的地区得到了广泛的应用，当船体或车辆等物体与桥墩相撞时，设置一种带有缓冲性能的防撞桥墩或桥墩防撞安装套件可以极大的缓冲撞击所产生的巨大冲击力，从而可以极大的降低交通撞击事故所产生的严重后果，在巨大的冲击力作用下，坚固、抗撞击能力强、缓冲性能好的防撞桥墩是非常必要的路桥和海上交通安全基础设施，在最近的二十年，我国建设了近百座跨江、跨海大桥，很多都是超级工程，但船体等物体撞击桥墩而引发重大人员伤亡、财产损失等事件时有发生，说明在海上交通的桥墩防撞设计和防撞措施上还有不足，我国桥墩防撞研究起步还比较晚，在早期重视程度不够好，许多防撞设计理论和计算方法都是参照国外的研究成果，所以研制设计出既能够有效吸收和缓冲船体等物体对桥墩的撞击力，又能通过偏航机制使船体大部分动能被自身带走的防撞桥墩设施尤为关键，从而达到桥梁不损坏、船体不被破坏、桥墩够坚固的设计目的，而且我国的海上交通对国民经济和社会发展起着重要的影响作用，同时我国的公路交通以及桥梁发展迅猛，带有缓冲性能的防撞桥墩或桥墩防撞安装套件则是公路交通非常重要的安全保障设施，可有效起到预防警示的作用以及安全保护的作用，可有效降低事故发生后所产生的损失，有效降低意外撞击造成的车辆和桥墩损坏得概率，降低财产损失和人员伤亡的概率，最大限度的保护人民的生命财产安全不受侵害，所以提供一种抗冲击性好、成本低、寿命长、安全性更高、绿色环保、使用效果好的防撞桥墩十分重要。各类撞击等事故，时常由于撞击而产生的巨大冲击力造成人员伤亡和经济损失，为了最大限度地控制撞击造成的损失，有必要开发防撞效果较好的防撞桥墩，在一些带有桥梁的公路地区修建防撞效果较好的防撞桥墩等安全防撞系列工程十分必要，能对撞击所产生交通事故的后果进行明显的控制，可以有效地起到降低人员伤亡和经济损失的效果。

技术实现要素：

为了解决上述存在的技术问题，本发明提供一种组合式柔性延展耗能桥墩保护结构，采用大量低屈服点钢材和柔性延展耗能连接铅环增大防撞体系耗能能力、阻尼效果和延性能力，制作简单，经意外撞击后，方便更换。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种组合式柔性延展耗能桥墩保护结构，包括桥墩、外置防撞外包垫结构、上连接封板、下连接封板、外包大口径固定连接钢筒、内置小口径固定连接钢筒、环圈固定连接钢肋骨板、柔性延展耗能连接铅环、铅环紧箍固定连接件，桥墩的外圈设置内置小口径固定连接钢筒，内置小口径固定连接钢筒的外层设置外包大口径固定连接钢筒，外包大口径固定连接钢筒的外圈设置外置防撞外包垫结构，内置小口径固定连接钢筒与外包大口径固定连接钢筒之间成排设置环圈固定连接钢肋骨板；内置小口径固定连接钢筒和环圈固定连接钢肋骨板之间等间距设置柔性延展耗能连接铅环，采用铅环紧箍固定连接件将柔性延展耗能连接铅环固定于内置小口径固定连接钢筒外壁和环圈固定连接钢肋骨板内壁，并设置固定连接件紧固；外包大口径固定连接钢筒和环圈固定连接钢肋骨板之间等间距设置柔性延展耗能连接铅环，采用铅环紧箍固定连接件将柔性延展耗能连接铅环固定于环圈固定连接钢肋骨板外壁和外包大口径固定连接钢筒的内壁，并设置固定连接件紧固；铅环紧箍固定连接件由中间的折线形套铅环紧箍板及其两侧的固定连接安装板组成，顶部柔性延展耗能连接铅环的上方设置上连接封板，底部柔性延展耗能连接铅环的下方设置下连接封板。

进一步地，外包大口径固定连接钢筒、内置小口径固定连接钢筒、环圈固定连接钢肋骨板和铅环紧箍固定连接件采用的材料是根据设计需求确定的低屈服点钢材。

进一步地，外置防撞外包垫结构采用软质且具有弹性的材料制成。

进一步地，上连接封板、下连接封板、外包大口径固定连接钢筒、内置小口径固定连接钢筒、环圈固定连接钢肋骨板和铅环紧箍固定连接件采用镀锌处理。

进一步地，柔性延展耗能连接铅环采用延展和耗能能力良好的铅材料制成。

进一步地，上连接封板、下连接封板与外包大口径固定连接钢筒和内置小口径固定连接钢筒固定连接。

进一步地，外包大口径固定连接钢筒的内壁、内置小口径固定连接钢筒的外壁、环圈固定连接钢肋骨板的内外壁上设有供固定连接件插入的孔。

本发明的优点效果是：

本发明的有益效果是采用大量低屈服点钢材和柔性延展耗能连接铅环能增大防撞体系耗能能力、阻尼效果和延性能力，利用屈服机制进行耗能，柔性延展耗能连接铅环的塑性变形能力好，具有较高的柔性和展性，室温下即可回复和再结晶，使其应变硬化消失，组织和性能也将恢复至变形前状态，因此不会产生残余应力，是理想的耗能材料；制作简单，方便更换，成本低，环保经济效果好，有效减小意外碰撞时车体和桥墩的能量传递作用，刚度大，变形较大，耗能大。

附图说明

图1为本发明组合式柔性延展耗能桥墩保护结构横截面剖面图示意图。

图2为图1的a-a剖面示意图。

图3为本发明组合式柔性延展耗能桥墩保护结构俯视图示意图。

图4为图3的b-b剖面示意图。

图5为铅环紧箍固定连接件结构示意图。

图6为柔性延展耗能连接铅环结构示意图。

图7为上连接封板结构示意图。

图8为下连接封板结构示意图。

图中：1为桥墩；2为外置防撞外包垫结构；3为上连接封板；4为下连接封板；5为外包大口径固定连接钢筒；6为内置小口径固定连接钢筒；7为环圈固定连接钢肋骨板；8为柔性延展耗能连接铅环；9为铅环紧箍固定连接件；10为套铅环紧箍板；11为固定连接安装板；12为固定连接件。

具体实施方式

为了进一步说明本发明，下面结合附图及实施例对本发明进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例：如图1~图8所示，一种组合式柔性延展耗能桥墩保护结构，包括桥墩1、外置防撞外包垫结构2、上连接封板3、下连接封板4、外包大口径固定连接钢筒5、内置小口径固定连接钢筒6、环圈固定连接钢肋骨板7、柔性延展耗能连接铅环8、铅环紧箍固定连接件9，桥墩1的外圈设置内置小口径固定连接钢筒6，内置小口径固定连接钢筒6的外层设置外包大口径固定连接钢筒5，外包大口径固定连接钢筒5的外圈设置外置防撞外包垫结构2，内置小口径固定连接钢筒6与外包大口径固定连接钢筒5之间成排设置环圈固定连接钢肋骨板7；内置小口径固定连接钢筒6和环圈固定连接钢肋骨板7之间等间距设置柔性延展耗能连接铅环8，采用铅环紧箍固定连接件9将柔性延展耗能连接铅环8固定于内置小口径固定连接钢筒6外壁和环圈固定连接钢肋骨板7内壁，并设置固定连接件12紧固；外包大口径固定连接钢筒5和环圈固定连接钢肋骨板7之间等间距设置柔性延展耗能连接铅环8，采用铅环紧箍固定连接件9将柔性延展耗能连接铅环8固定于环圈固定连接钢肋骨板7外壁和外包大口径固定连接钢筒5的内壁，并设置固定连接件12紧固；铅环紧箍固定连接件9由中间的折线形套铅环紧箍板10及其两侧的固定连接安装板11组成，顶部柔性延展耗能连接铅环8的上方设置上连接封板3，底部柔性延展耗能连接铅环8的下方设置下连接封板4。

所述的外包大口径固定连接钢筒5、内置小口径固定连接钢筒6、环圈固定连接钢肋骨板7和铅环紧箍固定连接件9采用的材料是根据设计需求确定的低屈服点钢材。

所述的外置防撞外包垫结构2采用软质且具有弹性的材料制成。

所述的上连接封板3、下连接封板4、外包大口径固定连接钢筒5、内置小口径固定连接钢筒6、环圈固定连接钢肋骨板7和铅环紧箍固定连接件9采用镀锌处理。

所述的柔性延展耗能连接铅环8采用延展和耗能能力良好的铅材料制成。

所述的上连接封板3、下连接封板4与外包大口径固定连接钢筒5和内置小口径固定连接钢筒6固定连接。

所述的外包大口径固定连接钢筒5的内壁、内置小口径固定连接钢筒6的外壁、环圈固定连接钢肋骨板7的内外壁上设有供固定连接件12插入的孔。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。