一种基于废旧集装箱改造的桥墩抗滚石冲击装置的制作方法

本实用新型涉及桥梁桥墩的保护技术，尤其涉及一种基于废旧集装箱改造的桥墩抗滚石冲击装置。

背景技术：
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桥墩是桥梁工程中的重点部位及薄弱环节，在交通工程运营期间需要重点保护。位于高山峡谷地区的桥梁经常受到各种地质灾害的威胁，包括崩塌滚石、泥石流、雪崩等，这些地质灾害可能导致桥墩产生损伤与破坏。

如在2009年7月25日，岷江右岸山体高位(落差达500m)危岩发生大面积崩塌，崩塌体总体积超过10000立方米，巨石沿陡坡滚落而下直接撞击彻底关大桥8^#桥墩，使8^#桥墩瞬间折断，导致第8、9跨共长60m的梁体落梁，第10、11跨梁体受牵引向映秀方向滑移26cm，第11桥台处伸缩缝损坏，滚石灾害导致3人死亡，12人受伤，7辆车辆损毁。可见，有必要发展桥梁桥墩的抗滚石冲击装置。

中国专利申请号201510366617.X公布了一种分片组合式桥墩防护装置，由多个自上而下围设在桥墩外壁上的防护单元组成，每个防护单元由多个防护构件构成，防护构件包括充填有填充物的内层结构和加强筋分隔成密闭空腔的外层结构组成；中国专利授权公告号CN205617236U公布了一种桥墩防冲刷、防落石复合结构，由环周包覆于桥墩外的腹板增强消能体组成，消能体外部设置耐磨层，格构内填充有耗能芯材。上述专利的局限性在于：所提抗滚石冲击装置安装、固定于桥墩的外壁四周，滚石的冲击能量最终还是全部传递给了桥墩，其作用主要是降低了冲击荷载的峰值强度，并未减少冲击能量的总值。

而另一方面，我国是集装箱的生产与使用大国，全球94％的集装箱由我国制造，同时，我国也是集装箱的淘汰大国，国内每年淘汰出运输业的废旧集装箱达30多万个。而废旧集装箱翻修成本很高，当作废品简单的回炉炼钢既浪费且不环保，目前仅有少量的集装箱被改造成房屋、灾后临建房、流动展馆等。可见，还有待对数量庞大的废旧集装箱进行改造与利用，发掘其更大的潜在价值。

集装箱是一种用钢材造成供货物运输的设备，主要构件包括顶梁、底梁、门框架、侧壁、端壁、箱顶、角柱、角件等，其强度大、结构牢、焊接性高、水密性好，集装箱的外形如图1所示。若能够把废旧集装箱用于制作桥墩的抗冲击防护装置，一方面可以降低桥墩抗滚石装置的造价与施工难度，另一方面也为废旧集装箱的再利用提供新途径，显然符合资源再利用的发展需求。

可见，有必要探讨利用废旧集装箱制作桥梁桥墩抗的滚石冲击装置，促进现有技术的革新与进步。

技术实现要素：
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为了弥补现有技术问题的不足，本实用新型的目的是提供一种基于废旧集装箱改造的桥墩抗滚石冲击装置，其制作成本低廉、施工简便，整体重量大，为桥梁桥墩的抗滚石冲击提供一种可靠的防护装置。

本实用新型的技术方案如下：

基于废旧集装箱改造的桥墩抗滚石冲击装置，其特征在于，包括一个或多个去除箱顶的集装箱与填料；多个集装箱按照侧壁相互贴紧排列、端壁相互贴紧排列、倾斜接触排列、堆叠的方式形成一排或多排的组合结构；单个集装箱或组合结构布置于桥墩的迎滚石面一侧，集装箱内装满填料构成由此桥墩的抗滚石冲击装置。

所述的基于废旧集装箱改造的桥墩抗滚石冲击装置，其特征在于，所述的集装箱数量超过一个时，所用集装箱规格型号相同，组合结构中各集装箱的相邻角件用角件固定器固定相连。

所述的基于废旧集装箱改造的桥墩抗滚石冲击装置，其特征在于，所述的单个集装箱或组合结构的长边与滚石来袭主要方向相互垂直或倾斜相交，且所述的抗滚石冲击装置不压在承台的上方。

所述的基于废旧集装箱改造的桥墩抗滚石冲击装置，其特征在于，所述的集装箱底板上均匀、对称的钻设有供填料中水排出的多排孔洞。

所述的基于废旧集装箱改造的桥墩抗滚石冲击装置，其特征在于，所述的填料为桥墩附近挖取的岩土体，集装箱的底板上铺设一层厚度不小于15cm的细沙或中砂。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：

1、本实用新型由废旧集装箱简单改造加工而成，有效利用了集装箱强度大、结构牢、空间体积大的特点，施工简单方便，施工速度快，为废旧集装箱的资源再利用提供了一种新途径；

2、本实用新型集装箱的空间体积大，集装箱及填料的总重量较大(单个集装箱装满碎石填料后总重量超过50t)，整体稳定性好，能承受较大的冲击能量；

3、本实用新型与拟防护桥墩保持一定的距离，即滚石冲击产生的能量作用在废旧集装箱及填料上而不直接作用在桥墩上，只有所提抗滚石冲击装置被冲击毁坏后，剩余的能量才传至桥墩上。与常见的安装、固定于桥墩外壁四周的传统抗冲击装置相比，本实用新型所提装置能大大提高防护效果；

4、本实用新型填料为拟防护桥墩附近挖取的岩土体，就地取材，简单方便，具有经济性与实用性；且集装箱底板上钻设多排供水体渗透的排水孔，使得填料内部总体保持干燥，集装箱不容易锈蚀，使用寿命较长。

附图说明：

图1为集装箱结构示意图。

图2为本实用新型去除箱顶后的集装箱结构示意图。

图3为本实用新型实施例1的集装箱布置示意图。

图4为本实用新型实施例1的集装箱装满填料示意图。

图5为本实用新型实施例2的集装箱布置示意图。

图6为本实用新型实施例2的集装箱装满填料示意图。

图7为本实用新型实施例3的集装箱布置示意图。

图8为本实用新型实施例3的集装箱装满填料示意图。

图9为本实用新型实施例4的集装箱布置示意图。

图10为本实用新型实施例4的集装箱装满填料示意图。

图11为本实用新型实施例5的集装箱布置示意图。

图12为本实用新型实施例5的集装箱装满填料示意图。

图13为本实用新型实施例6的集装箱布置示意图。

图14为本实用新型实施例6的集装箱装满填料示意图。

图15为本实用新型实施例7的集装箱布置示意图。

图16为本实用新型实施例7的集装箱装满填料示意图。

图17为本实用新型实施例8的集装箱布置示意图。

图18为本实用新型实施例8的集装箱装满填料示意图。

附图标记说明：1、集装箱；2、箱顶；3、角件；4、承台；5、桥墩；6、填料；7、砌石。（图中箭头表示滚石来袭主要方向）

具体实施方式：

参见附图：

一种基于废旧集装箱改造的桥墩抗滚石冲击装置，包括多个集装箱1与填料6，集装箱1的箱顶被切割去除；多个集装箱1按照侧壁相互贴紧排列、端壁相互贴紧排列、倾斜接触排列、堆叠等多种方式形成一排或多排的组合结构布置于桥墩5的迎滚石面，组合结构与滚石来袭主要方向相互垂直或倾斜相交，各集装箱1的空腔内装满填料6，由此构成桥墩的抗滚石冲击装置。

可根据需要采用不同的集装箱数量与排列方式，形成不同的实施方式。下面介绍几种实施例。

实施例1：如图3与图4所示，采用一个废旧集装箱1，集装箱1置于拟防护桥墩5的迎滚石面，集装箱1的长边与滚石来袭主要方向相互垂直，集装箱1的空腔内填满填料6。

以常见的20GP规格集装箱为例，其外部尺寸为6.058m×2.438m×2.591m，空腔体积为33.1 m³，皮重2.3t。假设填料6的重度取1.7t/ m³，则每个集装箱的填料6重量为33.1×1.7=56.2t，单个集装箱的总重量(含皮重)可达到58 t。集装箱及填料的总重量较大，整体稳定性好，能承受较大的冲击能量。

所提抗滚石冲击装置与拟防护桥墩保持一定的距离，即滚石冲击产生的能量作用在废旧集装箱及填料上而不直接作用在桥墩上，只有所提抗滚石冲击装置被冲击毁坏后，剩余的能量才传至桥墩上。与常见的安装、固定于桥墩外壁四周的传统抗冲击装置相比，本实用新型所提装置能大大提高防护效果。

可按照下列步骤，对基于废旧集装箱改造的桥墩抗滚石冲击装置进行施工：

第一步、把集装箱的箱顶切割、去除，如图2所示。在集装箱的底板上均匀、对称的钻设多排孔洞，供后续填料6中水的排出。

第二步、在拟防护桥墩5的迎滚石面，平整场地供集装箱堆放，把集装箱置于该场地上，使集装箱1的长边与滚石主要来袭方向相互垂直，且集装箱不压在承台4上。

第三步、在集装箱1的底板上铺设一层厚度不小于15cm的细沙或中砂，便于填料6中的水从集装箱1底板的孔洞中排出。向集装箱的空腔内抛入填料，诸如块石、砾石、片石、碎石之类的重度较大的填料6应填筑于集装箱1的中下部，集装箱1的中上部填筑重度相对较小的填料6。填料6应填满集装箱的空腔，甚至可以进行一定的堆高，并对填料进行一定的压实。

实施例2：如图5与图6所示，采用两个相同规格型号废旧集装箱1，两个废旧集装箱1的侧壁对齐排列且紧密接触，相邻角件3用固定插件固定相连。组合后的集装箱1置于拟防护桥墩5的迎滚石面，集装箱1的长边与滚石来袭主要方向相互垂直，各集装箱1的空腔内填满填料6。两个集装箱的总重量(含皮重)可达到116 t。施工方法与实施例1大体相同。

实施例3：如图7与图8所示，采用两个相同规格型号废旧集装箱1，两个废旧集装箱1的端壁对齐排列且紧密接触，相邻角件3用固定插件固定相连。组合后的集装箱1置于拟防护桥墩5的迎滚石面，集装箱1的长边与滚石来袭主要方向相互垂直，各集装箱1的空腔内填满填料6。施工方法与实施例1大体相同。

实施例4：如图9与图10所示，采用三个相同规格型号废旧集装箱1，两个废旧集装箱1的端壁对齐排列且紧密接触，第三个集装箱1的侧壁与前两个集装箱的中部侧壁对齐排列且紧密接触，相邻角件3用固定插件固定相连。组合后的集装箱1置于拟防护桥墩5的迎滚石面，集装箱1的长边与滚石来袭主要方向相互垂直，各集装箱1的空腔内填满填料6。三个集装箱的总重量(含皮重)可达到174 t。施工方法与实施例1大体相同。

实施例5：如图11与图12所示，采用三个相同规格型号废旧集装箱1，两个废旧集装箱1的侧壁对齐排列且紧密接触，第三个集装箱1置于前两个集装箱的上方中部，底部两个集装箱相邻角件3用固定插件固定相连。组合后的集装箱1置于拟防护桥墩5的迎滚石面，集装箱1的长边与滚石来袭主要方向相互垂直，各集装箱1的空腔内填满填料6。施工方法与实施例1大体相同。

实施例6：如图13与图14所示，采用四个相同规格型号废旧集装箱1，两个废旧集装箱1的端壁对齐排列且紧密接触，第三个集装箱1的侧壁与前两个集装箱的中部侧壁对齐排列且紧密接触，第四个集装箱1置于前三个集装箱的上方中部，相邻角件3用固定插件固定相连。组合后的集装箱1置于拟防护桥墩5的迎滚石面，集装箱1的长边与滚石来袭主要方向相互垂直，各集装箱1的空腔内填满填料6。四个集装箱的总重量(含皮重)可达到232 t。施工方法与实施例1大体相同。

实施例7：如图15与图16所示，采用两个相同规格型号废旧集装箱1，两个废旧集装箱1按一定的夹角沿滚石来袭主要方向两侧对称排列，两个废旧集装箱1的一侧角柱紧密接触，且相邻角件3用固定插件固定相连。组合后的集装箱1置于拟防护桥墩5的迎滚石面，两个集装箱1分布于滚石来袭主要方向的两侧，各集装箱1的空腔内填满填料6，同时在两个集装箱1端壁夹角处形成的三角形空地上砌筑砌石7，使组合结构整体具有较强的抗冲击能力。两个集装箱的总重量(含皮重)可达到116 t。施工方法与实施例1大体相同。

实施例8：如图17与图18所示，采用两个相同规格型号废旧集装箱1，一个集装箱1的端壁与另一个集装箱1的侧壁紧密接触，形成相互垂直的组合结构。组合后的集装箱1置于拟防护桥墩5的迎滚石面，两个集装箱1分布于滚石来袭主要方向的两侧，各集装箱1的空腔内填满填料6。两个集装箱的总重量(含皮重)可达到116 t。施工方法与实施例1大体相同。

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的；相同或相似的标号对应相同或相似的部件；附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

本实用新型不局限于上述具体实施方式，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，本实用新型还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本实用新型的保护范围之内。