一种缓冲吸能材料防撞复合结构的制作方法

本实用新型涉及建筑材料技术领域，尤其是一种缓冲吸能材料防撞复合结构。

背景技术：

山区峡谷和内陆跨线桥的桥墩柱存在受运动物体（如滚石、汽车）撞击而失去承载的危险，为了防止撞击，目前大部分桥墩柱设计是加厚混凝土、或在桥柱周围做混凝土墩台、或在桥柱体加装钢套筒来抗击运动物体的撞击。

混凝土和钢套筒是刚性材料，当桥墩柱受到撞击时靠自身塑性变形来保护桥柱，不能吸收撞击能量，防撞能力有限，往往桥墩柱容易受到破坏。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种缓冲吸能材料防撞复合结构，可设计适用于山区、城市、河道等的跨线桥桥墩柱防撞击或者其他需要防撞击保护的工程设计，以解决上述背景技术中提出的防撞击材料不能吸收撞击能量、缓冲冲击动能、不能有效保护桥墩柱的不足等问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种缓冲吸能材料防撞复合结构，包括主体，所述主体由钢板、支撑圆钢筋、聚氨酯泡沫和橡胶柱组成；所述钢板设置有两块，分别对应为主体的基准面板材料；所述支撑圆钢筋设置在两块基准面板材料的钢板之间，并折弯成波纹形状多排间隔与钢板固定焊接，在两块基准面板材料的钢板之间还设置有橡胶柱，橡胶柱呈梅花间隔布置并与钢板之间通过万能胶水相互粘合固定；所述支撑圆钢筋和橡胶柱通过设置在两块基准面板材料的钢板之间形成主体的结构骨架；所述聚氨酯泡沫填充在主体的结构骨架内，并按空间密度要求通过加压注满。

作为本实用新型进一步的方案：所述主体设计为环状，通过两块环状的主体包裹于被保护的桥墩的外壁，在两块环状的主体的连接端采用六角螺栓进行固定；所述桥墩的上端固定设置有承载台，主体设置在桥墩靠近承载台的一侧，并安置于桥墩河床冲刷线的上方。

作为本实用新型进一步的方案：所述钢板为主体中的刚性材料，其厚度设置为5mm。

作为本实用新型进一步的方案：所述支撑圆钢筋为主体中的刚性材料，其厚度设置为12mm。

作为本实用新型进一步的方案：所述聚氨酯泡沫和橡胶柱为主体中的柔性材料，自身具有弹性，并能通过自身弹性变形吸收能量。

作为本实用新型进一步的方案：所述主体的尺寸根据防撞保护体的外形尺寸设计加工，其厚度根据保护体的防撞强度要求进行设定。

与现有技术相比，本实用新型有益效果：

本缓冲吸能材料防撞复合结构，可设计适用于山区、城市、河道等的跨线桥桥墩柱防撞击或者其他需要防撞击保护的工程设计，其加工制作工艺简单，适应性强，具体防撞复合结构尺寸根据具体防撞保护体的外形尺寸来设计加工，其中复合结构的厚度可根据保护体的防撞强度要求来设定，使得该材料具有比承载能力高、延性和吸能特性显著、抗撞击能力强的特点，能够吸收大部分撞击能量，起到缓冲撞击力度和保护桥墩柱的作用，降低桥墩柱的损坏程度，降低维护成本和提高桥墩柱的承载寿命。

附图说明

图1为本实用新型整体结构俯视图；

图2为本实用新型整体结构正视图；

图3为本实用新型整体结构侧视图；

图4为本实用新型整体结构与桥墩剖面图；

图5为本实用新型A部放大图；

图6为本实用新型整体结构实例图。

图中：1-钢板、2-支撑圆钢筋、3-橡胶柱、4-聚氨酯泡沫、5-主体、6-桥墩、7-六角螺栓、8-承载台。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

请参阅图1-6，本实用新型实施例中，一种缓冲吸能材料防撞复合结构，包括主体5，主体5由钢板1、支撑圆钢筋2、聚氨酯泡沫4和橡胶柱3组成；钢板1为主体5中的刚性材料，其厚度设置为5mm，并设置有两块，分别对应为主体5的基准面板材料；支撑圆钢筋2为主体5中的刚性材料，其厚度设置为12mm，支撑圆钢筋2设置在两块基准面板材料的钢板1之间，并折弯成波纹形状多排间隔与钢板1固定焊接，在两块基准面板材料的钢板1之间还设置有橡胶柱3，橡胶柱3为主体5中的柔性材料，自身具有弹性，并能通过自身弹性变形吸收能量，橡胶柱3呈梅花间隔布置并与钢板1之间通过万能胶水相互粘合固定；支撑圆钢筋2和橡胶柱3通过设置在两块基准面板材料的钢板1之间形成主体5的结构骨架；聚氨酯泡沫4填充在主体5的结构骨架内，并按空间密度要求通过加压注满，聚氨酯泡沫4为主体5中的柔性材料，自身具有弹性，并能通过自身弹性变形吸收能量；主体5设计为环状，通过两块环状的主体5包裹于被保护的桥墩6的外壁，在两块环状的主体5的连接端采用六角螺栓7进行固定；桥墩6的上端固定设置有承载台8，主体5设置在桥墩6靠近承载台8的一侧，并安置于桥墩6河床冲刷线的上方主体5的尺寸根据防撞保护体的外形尺寸设计加工，其厚度根据保护体的防撞强度要求进行设定。

本缓冲吸能材料防撞复合结构，通过两块环状的主体5包裹于被保护的桥墩6的外壁，在两块环状的主体5的连接端采用六角螺栓7进行固定，桥墩6的上端用于支撑承载台8，应用的钢板1和支撑圆钢筋2属于刚性材料，它们通过焊接连接使整体结构牢固且有刚度，橡胶柱3和聚氨酯泡沫4属于柔性材料，具有弹性且能通过自身弹性变形而能吸收能量，用刚性材料和柔性材料通过结构复合而成的主体5既具有刚度又具有弹性，其比强度高，吸能效果特别显著；传统的桥墩柱防撞击材料是混凝土结构或者钢套筒结构，没有加入柔性材料，其强度虽好，但由于缺少柔性材料结构，其缓冲吸能效果极差，在相同的受力条件下，复合材料结构和传统的混凝土板及钢套筒相比，其承受的应力强度要小得多，充分说明复合材料结构有良好吸能耗能性能，能大大提高桥墩柱防撞击的效果。

综上所述：该缓冲吸能材料防撞复合结构可设计，加工制作工艺简单，适应性强，具体防撞复合结构尺寸根据具体防撞保护体的外形尺寸来设计加工，复合结构的厚度可根据保护体的防撞强度要求来设定；使得该复合结构材料具有比承载能力高、延性和吸能特性显著、抗撞击能力强的特点，能够吸收大部分撞击能量，起到缓冲撞击力度和保护桥墩柱的作用，降低桥墩柱的损坏程度，降低维护成本和提高桥墩柱的承载寿命。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。