一种支撑骨架、减振装置以及桥墩防撞减振系统的制作方法

本实用新型涉及桥梁安全设施技术领域，具体而言，涉及一种支撑骨架、减振装置以及桥墩防撞减振系统。

背景技术：

随着经济技术的发展，桥梁成为城市道路、山区公路、跨水道路、铁路等重要组成部分。特别对于错综复杂的城市立交或者跨水桥梁，经常发生桥梁的桥墩被撞击而导致大桥受损、人员伤亡的事故。因此，桥墩的防撞装置被广泛研究。

现有桥墩防撞装置多种多样，大多采用加固护栏或围栏等形式。经发明人调研发现，采用钢筋混凝土浇筑的形式设置挡块，不仅影响桥梁美观，施工不便，而且刚性混凝土挡块等没有吸能功能，对撞击产生的大量能量无法消耗，对于重大撞击事故的防撞效果有限。

进一步地，出现了使用弹性材料设置的挡块，经发明人调研发现，现有的使用弹性材料的挡块内没有支撑骨架，挡块吸收撞击产生的能量的能力较弱，对于重大撞击事故的防撞效果也十分有限。

有鉴于此，设计制造出一种设置于挡块内并能够辅助减振装置迅速消耗撞击产生的大量能量的支撑骨架显得尤为重要。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种支撑骨架，安装在弹性容置槽内以形成减振装置，该支撑骨架能辅助减振装置迅速吸收撞击产生的大量能量。

本实施例的另一目的在于提供一种减振装置，该减振装置能迅速吸收撞击产生的大量能量。

本实施例的另一目的在于提供一种桥墩防撞减振系统，安装在桥墩上，能够有效地对桥墩进行防护。

本实用新型是采用以下的技术方案来实现的。

一种支撑骨架，用于容置在一弹性容置块内以形成一减振装置，支撑骨架包括第一支撑架、第二支撑架和多个折弯架，每个折弯架的一端与第一支撑架固定连接，每个折弯架远离第一支撑架的一端与第二支撑架固定连接；折弯架包括第一折弯部、第二折弯部与第三折弯部，第一折弯部的一端与第一支撑架固定连接，另一端与第二折弯部固定连接，第二折弯部远离第一折弯部的一端与第三折弯部固定连接，第三折弯部远离第二折弯部的一端与第二支撑架固定连接。

进一步地，第一折弯部与第三折弯部的材料强度均大于第二折弯部的材料强度，且第一折弯部的材料强度小于第一支撑架的材料强度，第三折弯部的材料强度小于第二支撑架的材料强度。

进一步地，第一折弯部与第三折弯部均为小孔径泡沫铝；第二折弯部为高密度聚乙烯。

进一步地，第一折弯部与第一支撑部、第一折弯部与第二折弯部、第二折弯部与第三折弯部、第三折弯部与第二支撑部均通过定位销的方式固定连接并定位。

进一步地，每个折弯架呈锯齿状，以提高支撑骨架整体的抗拉强度。

进一步地，多个折弯架两两相对设置。

一种减振装置，包括弹性容置块和多个支撑骨架，支撑骨架包括第一支撑架、第二支撑架和多个折弯架，每个折弯架的一端与第一支撑架固定连接，每个折弯架远离第一支撑架的一端与第二支撑架固定连接。折弯架包括第一折弯部、第二折弯部与第三折弯部，第一折弯部的一端与第一支撑架固定连接，另一端与第二折弯部固定连接，第二折弯部远离第一折弯部的一端与第三折弯部固定连接，第三折弯部远离第二折弯部的一端与第二支撑架固定连接。每个支撑骨架容置于弹性容置块内，且多个支撑骨架并列设置。弹性容置块包括依次连接的第一容置部、第二容置部、第三容置部、第四容置部和第五容置部，第一支撑架容置于第一容置部，第一折弯部容置于第二容置部，第二折弯部容置于第三容置部，第三折弯部容置于第四容置部，第二支撑架容置于第五容置部。

进一步地，第一容置部与第五容置部内具有多个第一孔径空洞，第二容置部与第四容置部内具有多个第二孔径空洞，第三容置部内具有多个第三孔径空洞，第一孔径空洞的直径小于第二孔径空洞，第二孔径空洞的直径小于第三孔径空洞。

一种桥墩防撞减振系统，安装在桥墩上，桥墩防撞减振系统包括多个减振装置，多个减振装置设置于桥墩的外周面上。减振装置包括弹性容置块和多个支撑骨架，支撑骨架包括第一支撑架、第二支撑架和多个折弯架，每个折弯架的一端与第一支撑架固定连接，每个折弯架远离第一支撑架的一端与第二支撑架固定连接。折弯架包括第一折弯部、第二折弯部与第三折弯部，第一折弯部的一端与第一支撑架固定连接，另一端与第二折弯部固定连接，第二折弯部远离第一折弯部的一端与第三折弯部固定连接，第三折弯部远离第二折弯部的一端与第二支撑架固定连接。每个支撑骨架容置于弹性容置块内，且多个支撑骨架并列设置。弹性容置块包括依次连接的第一容置部、第二容置部、第三容置部、第四容置部和第五容置部，第一支撑架容置于第一容置部，第一折弯部容置于第二容置部，第二折弯部容置于第三容置部，第三折弯部容置于第四容置部，第二支撑架容置于第五容置部。

进一步地，桥墩防撞减振系统还包括一连接保护装置，每个减振装置与连接保护装置连接，连接保护装置绕设于桥墩，且多个减振装置交错设置于桥墩的外周面上。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的一种支撑骨架，安装在一弹性容置块内形成一减振装置，该支撑骨架的结构简单，能够给减振装置提供良好的支撑作用并能够吸收撞击产生的大量能量。

本实用新型提供的一种减振装置，将上述的支撑骨架容置在弹性容置块内，且第一支撑架容置于第一容置部，第一折弯部容置于第二容置部，第二折弯部容置于第三容置部，第三折弯部容置于第四容置部，第二支撑架容置于第五容置部。相较于现有技术，本实用新型提供的减振装置具有良好的减振效果且能有效地吸收撞击产生能量。

本实用新型提供的一种桥墩防撞减振系统，安装在桥墩上，将多个上述的减振装置设置于桥墩的外表面。相较于现有技术，本实用新型提供的桥墩防撞减振系统能够对桥墩起到良好的防护效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型第一实施例提供的减振装置结构示意图；

图2为图1中支撑骨架的结构示意图；

图3为图2中第一支撑架与第二支撑架的结构示意图；

图4为图1中弹性容置块的内部结构示意图；

图5为本实用新型第二实施例提供的桥墩减振防撞系统结构示意图。

图标：100-减振装置；110-支撑骨架；111-第一支撑架；1111-第一支撑部；1113-第一连接部；113-第二支撑架；1131-第二支撑部；1133-第二连接部；115-折弯架；1151-第一折弯部；1153-第二折弯部；1155-第三折弯部；130-弹性容置块；131-第一容置部；1311-第一孔径空洞；133-第二容置部；1331-第二孔径空洞；135-第三容置部；1351-第三孔径空洞；137-第四容置部；139-第五容置部；200-桥墩防撞减振系统；210-连接保护装置；300-桥墩。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合。

第一实施例

参照图1，本实施例提供一种减振装置100，包括多个支撑骨架110和弹性容置块130，每个支撑骨架110均容置于该弹性容置块130内，且多个支撑骨架110并列设置，以进一步提高减振装置100的整体强度。

在本实施例中，支撑骨架110的数量为三组，三组支撑骨架110并列设置于弹性容置块130内且三组支撑骨架110大致处于同一竖直平面，且每组支撑骨架110间距相等。

参见图2，支撑骨架110包括第一支撑架111、第二支撑架113和多个折弯架115，每个折弯架115的一端与第一支撑架111固定连接，每个折弯架115远离第一支撑架111的一端与第二支撑架113固定连接，多个折弯架115两两相对设置；折弯架115包括第一折弯部1151、第二折弯部1153与第三折弯部1155，第一折弯部1151的一端与第一支撑架111固定连接，另一端与第二折弯部1153固定连接，第二折弯部1153远离第一折弯部1151的一端与第三折弯部1155固定连接，第三折弯部1155远离第二折弯部1153的一端与第二支撑架113固定连接。

在本实施例中，第一折弯部1151与第一支撑架111、第一折弯部1151与第二折弯部1153、第二折弯部1153与第三折弯部1155、第三折弯部1155与第二支撑架113均通过定位销(图未示)的方式固定连接并定位。

在本实施例中，每个折弯架115呈锯齿状，且折弯架115的数量为2，第一支撑架111的自由端的延伸方向和第二支撑架113的自由端的延伸方向一致。两个呈锯齿状的折弯架115相对设置且沿第一支撑架111的自由端的延伸方向对称，从而形成一方形对角弹簧的形状，以提高支撑骨架110整体的抗拉强度。

在本实施例中，值得注意的是，此处折弯架115的形状并不仅仅限于呈锯齿状，也可以是呈波浪形或者连续折线形等其他形状。此处折弯架115的数量也并不仅仅限于两个，也可以是三个或者四个，在此不作具体限定。

在本实施例中，第一折弯部1151与第三折弯部1155的材料强度均大于第二折弯部1153的材料强度，且第一折弯部1151的材料强度小于第一支撑架111的材料强度，第三折弯部1155的材料强度小于第二支撑架113的材料强度。

在本实施例中，第一折弯部1151与第三折弯部1155的材料均为小孔径泡沫铝。

泡沫铝是在纯铝或铝合金中加入添加剂后，经过发泡工艺而成，同时兼有金属和气泡特征。它密度小、高吸收冲击能力强、耐高温、防火性能强、抗腐蚀、隔音降噪、导热率低、电磁屏蔽性高、耐候性强、有过滤能力、易加工、易安装、成形精度高、可进行表面涂装。

小孔径泡沫铝平均孔径小于或等于1.3mm、孔隙率小于或等于70.5％、结构均匀。优选地，通过在常规熔体发泡法基础上,采用添加0.5％Mg以降低表面张力；发泡剂400℃,6h+500℃,1h氧化预处理以协调发泡剂分散均匀性与发泡过程关系；发泡搅拌60s以破碎初始气泡等措施制得。泡沫铝及Al-9Si泡沫的压缩性能分析表明,随平均孔径减小,泡沫铝的屈服强度、致密化应变和能量吸收能力均明显提高,泡沫铝压缩性能随孔径减小而提高,与泡沫铝的孔结构因素及孔结构均匀性有关。

在本实施例中，第二折弯部1153为高密度聚乙烯，该高密度聚乙烯的强度小于小孔径泡沫铝。

高密度聚乙烯(High Density Polyethylene，简称为HDPE)，是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。原态HDPE的外表呈乳白色，在微薄截面呈一定程度的半透明状。PE具有优良的耐大多数生活和工业用化学品的特性。

HDPE是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。高密度聚乙烯为无毒、无味、无臭的白色颗粒，熔点约为130℃，相对密度为0.941～0.960。它具有良好的耐热性和耐寒性，化学稳定性好，还具有较高的刚性和韧性，机械强度好。介电性能，耐环境应力开裂性亦较好。熔化温度120～160℃。对于分子较大的材料，建议熔化温度范围在200～250℃之间。高密度聚乙烯是种白色粉末颗粒状产品，无毒、无味，结晶度为80％～90％，软化点为125～135℃，使用温度可达100℃；硬度、拉伸强度和蠕变性优于低密度聚乙烯；耐磨性、电绝缘性、韧性及耐寒性均较好，但与低密度绝缘性比较略差些；化学稳定性好，在室温条件下，不溶于任何有机溶剂，耐酸、碱和各种盐类的腐蚀；薄膜对水蒸气和空气的渗透性小、吸水性低；耐老化性能差，耐环境开裂性不如低密度聚乙烯，特别是热氧化作用会使其性能下降，所以，树脂需加入抗氧剂和紫外线吸收剂等来提高改善这方面的不足。它具有良好的耐热性和耐寒性，化学稳定性好，还具有较高的刚性和韧性，机械强度好，介电性能，耐环境应力开裂性亦较好。

在本实施例中，第一支撑架111与第二支撑架113的材料均为钢材，选用的钢材的强度均大于小孔径泡沫铝。优选地，第一支撑架111与第二支撑架113的材料为钢材Q345。

Q345是低碳合金钢(c<0.2％)，综合性能好，低温性能好，冷冲压性能，焊接性能和可切削性能好。广泛应用于桥梁、车辆、船舶、建筑、压力容器等。Q345综合力学性能良好，低温性能亦可，塑性和焊接性良好，用做中低压容器、油罐、车辆、起重机、矿山机械、电站、桥梁等承受动荷的结构、机械零件、建筑结构、一般金属结构件，热轧或正火状态使用，可用于-40℃以下寒冷地区的各种结构。

参见图3，第一支撑架111包括第一支撑部1111和第一连接部1113，第一支撑部1111与第一连接部1113固定连接，且第一连接部1113远离第一支撑部1111的一端与第一折弯部1151固定连接；第二支撑架113包括第二支撑部1131和第二连接部1133，第二支撑部1131与第二连接部1133固定连接，且第二连接部1133远离第二支撑部1131的一端与第三折弯部1155固定连接。

参见图4，弹性容置块130包括依次连接的第一容置部131、第二容置部133、第三容置部135、第四容置部137和第五容置部139，第一支撑架111容置于第一容置部131，第一折弯部1151容置于第二容置部133，第二折弯部1153容置于第三容置部135，第三折弯部1155容置于第四容置部137，第二支撑架113容置于第五容置部139。

在本实施例中，第一容置部131与第五容置部139内具有多个第一孔径空洞1311，第二容置部133与第四容置部137内具有多个第二孔径空洞1331，第三容置部135内具有多个第三孔径空洞1351，第一孔径空洞1311的直径小于第二孔径空洞1331，第二孔径空洞1331的直径小于第三孔径空洞1351。这样可以保证第三孔径空洞1351对应强度最低的第二折弯部1153，第二孔径空洞1331对应第一折弯部1151与第三折弯部1155，第一孔径空洞1311对应强度最高的第一支撑架111与第二支撑架113，使得减振装置100收到冲击时，弹性容置块130与支撑骨架110之间变形相协调，有效地缓冲了撞击物撞击减振装置100。

在本实施例中，弹性容置块130的材料为高阻尼橡胶。

高阻尼橡胶材料系利用橡胶本身所具有的粘弹性对结构振动和噪声进行阻尼减振，可分为自由阻尼处理和约束阻尼处理。前者是在结构表面贴一层阻尼橡胶，当结构振动时，橡胶分子链之间的粘性内摩擦消耗部分振动能，减小了振动；后者是在结构表面贴一层阻尼橡胶，外面再贴一层约束板，当结构振动时，阻尼材料受剪切作用，一部分振动能转化为热能而起减振作用。此种材料广泛用于航空、造船、汽车、铁路、建筑、纺织等行业。

本实施例提供的一种减振装置100，在弹性容置块130内容置有多个支撑骨架110，两个呈锯齿状的折弯架115相对设置，且第二折弯部1153的强度小于第一折弯部1151和第三折弯部1155，第一折弯部1151和第三折弯部1155的强度均小于第一支撑架111和第二支撑架113的强度。在减振装置100承受撞击时，支撑骨架110中间的第二折弯部1153先变形直至破坏，然后是第一折弯部1151和第三折弯部1155变形直至破坏，最后是第一支撑架111和第二支撑架113变形直至破坏，有效地吸收了撞击时产生的大量能量。同时由于弹性容置体内具有与支撑骨架110结构相对应的孔径不一的空洞，能够使得撞击时弹性容置体与支撑骨架110的变形相协调，增强了减振装置100的抗破坏能力。相较于现有技术，本实施例提供的减振装置100能够有效地吸收撞击时产生的大量能量，有效的对防护目标进行防护。

第二实施例

参见图5，本实施例提供一种桥墩防撞减振系统200，安装在桥墩300上，桥墩防撞减振系统200包括多个减振装置100和连接保护装置210，该减振装置100的基本结构和原理及产生的技术效果和第一实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考第一实施例中相应内容。每个减振装置100与连接保护装置210连接，连接保护装置210绕设于桥墩300。多个减振装置100均匀地设置于桥墩300的外周面上。

在本实施例中，多个减振装置100分多组分别设置在连接保护装置210上，每组减振装置100中多个减振装置100间隔设置，且相临两组减振装置100交错设置，使得一组中的减振装置100与另一组中相邻两个减振装置100之间的间隙相对应。故多个减振装置100呈间隙梅花形布置、交错设置于桥墩300的外周面上，在节省材料的同时最大限度地对桥墩300进行防护。

在本实施例中，桥墩300的布置高度在4米左右。连接保护装置210橡胶带，每个减振装置100均与连接保护装置210连接，连接保护装置210起到连接多个减振装置100并防止减振装置100从桥墩300上脱落下来。

本实施例提供的一种桥墩防撞减振系统200，在桥墩300的外周面上设置有多个减振装置100，并且每个减振装置100均与连接保护装置210连接，连接保护装置210绕设于桥墩300。相较于现有技术，本实施例提供的桥墩防撞减振系统200将多个减振装置100设置在桥墩300的外周面上，桥墩300承受撞击时，减振装置100有效地吸收了撞击产生的能量，有效地对桥墩300进行了防护，同时也对撞击物进行了一定的防护。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。