[实用新型]一种蜂窝格构增强型复合材料双筒结构及应用其的防撞系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及工程建设领域，尤其是一种适用于各类桥梁的桥墩、码头、水上建筑、海洋平台等用以减轻船舶、车辆、浮冰撞击灾害的防撞设施及用于轻质高强的竖向承载构件，具体地说是一种利用复合材料制造的可设计性强、成本低、耐腐蚀的蜂窝格构增强型复合材料双筒结构及应用其的防撞系统。 

背景技术

随着交通运输业的快速发展，我国近期修建的跨越通航江河、港区和海峡的大型桥梁数量逐步增多，而航道上船舶数量也不断增加且船型趋于大型化，使得桥梁和通行船舶之间的矛盾日趋突出，因此船舶撞击桥墩的事故亦不断增加。船舶对桥梁的撞击所造成的结构损伤在一定程度上降低了桥梁在设计寿命内的承载能力和耐久性，甚至会导致整个结构的倒塌。由船（车）撞桥事故所导致的人员伤亡、财产损失以及环境破坏是惊人的。很多船撞桥事故轻则损失数万元，重则人员伤亡、损失以数百万、数千万甚至数十亿美元计，大量的间接损失更是难以计算。因此对桥梁采取防撞设施尤为必要。 

经过多年的研究应用，国内外出现了多种类型的桥墩防撞设施，但其基本原理是基于能量吸收、动量缓冲而设计的，每种防撞设施都有其特点和使用条件。但目前常用的桩群方式、薄壳筑沙围堰方式、人工岛方式等，一般适用于水浅、地质情况较好的场合，虽然一劳永逸，但会影响航道，且常常因为造价太高或者条件不具备而放弃。而钢结构套箱消能设施利用钢材塑性变形破损消能，但其通常承受单次撞击，撞损后维修较困难；同时碰撞时船体易受损伤；另外钢材常年在水中易锈蚀，维护费用较高。鉴于目前常用防撞设施存在的诸多弊端，采用新材料设计开发新型防撞系统迫在眉睫。 

发明内容

本实用新型的目的是针对现有桥梁防撞设施存在的防撞效果差、成本高、修复难度大等问题，提供一种整体性强、成本低、耐腐蚀、且能延长撞击时间、经受多次撞击的蜂窝格构增强型复合材料双筒结构及应用其的防撞系统。 

本实用新型的目的是通过以下技术方案解决的： 

一种蜂窝格构增强型复合材料双筒结构，其特征在于所述的双筒结构包括外筒和内筒，在外筒和内筒之间设有蜂窝格构增强体且在内筒内填充有填充材料体。

所述的外筒和内筒上设有沿外筒和内筒的径向布置的检修孔。 

所述双筒结构的端部设有榫卯接头，所述的榫卯接头采用蜂窝格构增强体制成。 

所述的榫卯接头包括凹接头和凸接头，所述的凹接头和凸接头上设有连接孔且凹接头和凸接头的外形呈棱台形、圆台形或六边形。 

所述的外筒和内筒为复合材料筒体、塑料筒体、金属筒体、轻木或泡沫复合材料夹芯管、复合材料夹砂管、表层缠绕复合材料的金属骨架中的一种或几种。 

所述的外筒采用纤维与树脂制成，其中纤维为碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维、混杂纤维中的至少一种，树脂为不饱和聚酯、邻苯树脂、乙烯基树脂、环氧树脂、无机树脂或热塑性树脂材料中的至少一种。 

所述的蜂窝格构增强体为由纤维腹板构成的空腹结构或者纤维腹板与夹芯材料构成的实腹结构，所述的纤维腹板呈单层单向、单层多向、多层单向或多层多向布置在外筒和内筒构成的腔体内；其中纤维腹板采用纤维与树脂制成，夹芯材料为聚氨酯泡沫、聚氯乙烯泡沫、碳泡沫、PEI泡沫、PMI泡沫、聚酰亚胺泡沫、Balsa木、泡桐木、杉木、聚氨酯弹性体或强芯毡中的至少一种。 

所述的填充材料体为缓冲耗能材料或者缓冲耗能材料与空心装置的结合或者缓冲耗能材料与蜂窝格构增强体的结合；其中缓冲耗能材料为聚氨酯泡沫、聚氯乙烯泡沫、聚苯泡沫、碳泡沫、PEI泡沫、PMI泡沫、聚酰亚胺泡沫、Balsa木、泡桐木、杉木、泡沫铝、泡沫砂、砂、泡沫颗粒与砂的混合料、聚苯砂浆、橡胶轮胎、橡胶粒、橡胶块、聚氨酯弹性体、陶粒、石子、煤矸石粉、液体、混凝土、加气泡沫混凝土、蜂窝、毛竹中一种或几种，空心装置为封闭的金属管、复合材料缠绕管、复合材料拉挤管、塑料管、塑料空心球、复合材料空心球、金属空心球中的一种或几种。 

所述的防撞系统包括蜂窝格构增强型复合材料双筒结构，蜂窝格构增强型复合材料双筒结构包括直筒单元和弯筒单元，相邻且相互连接的直筒单元之间或者直筒单元和弯筒单元之间或者弯筒单元之间通过榫卯接头和插销棒相连构成条形或者环状的防撞系统，所述防撞系统的内侧设有移动装置。