[实用新型]一种双箭头式桥墩防护装置

说明书

本实用新型涉及一种双箭头式桥墩防护装置，包括至少一个防撞结构以及用于连接相邻防撞结构或者连接防撞结构与桥墩的连接结构；防撞结构包括外层迎撞面板、中间吸能支撑结构、内层支撑板；中间吸能支撑结构是由吸能单元根据桥墩的尺寸阵列形成的负泊松比结构；吸能单元为双箭头型结构，位于最外层的吸能单元与外层迎撞面板连接，位于最内层的吸能单元与内层支撑板连接；防撞结构的顶面和底面安装有密封用的面板，使整个防撞结构形成密封箱体。本实用新型的防撞结构具有负泊松比特性，有效增加了消能时间和吸能材料变形程度，防撞装置对桥墩的保护作用大幅提高，结构稳定性也得以增强；吸能单元结构周期性排布，结构简洁，生产工艺简单。

技术领域

本实用新型涉及建筑防撞技术领域，具体涉及一种双箭头式桥墩防护装置。

背景技术

桥墩被撞击而导致大桥受损事故时有发生，其经济损失巨大。因此桥墩的防撞装置的研究十分重要。现有的桥墩防撞装置种类繁多，有着多种多样的构造与材料形式。经过多年的研究运用，发展出包括由砂、石块等构砌而成的人工岛，采用橡胶等材料变形来消能的柔性防撞块，以及浮式或固定式防撞箱等，其基本原理是基于附属建筑阻隔、能量吸收、动量缓冲。

其中防撞箱结构具有成本适中、防护性高、制造及安装方便等诸多优点。是应用最为广泛的桥墩防撞装置。船舶撞击防撞箱时，箱体结构发生大的变形，一方面吸收了部分碰撞能量，另一方面延长了接触时间，使船舶撞击力的峰值得以降低。但是现有的防撞箱内部的吸能单元的截面一般采用正四边形、正六边形、正八边形或圆形等正泊松比结构，这种结构形式会导致当船艏等撞击防撞箱时，防撞箱结构在垂直于受力方向会发生膨胀，并且在撞击位置出现较大的应力集中现象，随着船舶继续向前侵入，箱体结构会迅速发生撕裂破坏，从而导致整个防撞结构迅速失效。从而导致撞击中结构有效消能时间远短于预期，对桥墩等建筑的防护作用有限，无法适应日益严苛的防撞保护需求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的防撞结构极易出现撕裂失效的不足，提供一种双箭头式桥墩防护装置，它在船舶等撞击过程中，大幅提升抗断裂性能，避免防撞装置过早破坏，从而充分利用防撞装置去吸收撞击能量，可大幅提升消能时间，有效保护桥墩。

本实用新型为解决上述提出的技术问题所采用的技术方案为：

一种双箭头式桥墩防护装置，所述桥墩防护装置包括至少一个防撞结构以及用于连接相邻防撞结构或者连接防撞结构与桥墩的连接结构；所述防撞结构包括外层迎撞面板、中间吸能支撑结构、内层支撑板；所述中间吸能支撑结构是由吸能单元根据桥墩的尺寸阵列形成的负泊松比结构；所述吸能单元为中空的框体结构，其横截面为双箭头形，吸能单元包括分别由一组相交的侧板构成第一V型结构和第二V型结构；所述第一V型结构的顶角小于第二V型结构的顶角，第二V型结构位于第一V型结构内部，两个V型结构的侧板底端连接；位于同一行的吸能单元通过底端连接的形式相连，位于同一列的吸能单元通过第一V型结构的顶角与第二V型结构的顶角连接的形式相连；位于最外层的吸能单元与所述外层迎撞面板连接，位于最内层的吸能单元与所述内层支撑板连接；所述防撞结构的顶面和底面安装有密封用的面板，使整个防撞结构形成密封箱体。

上述方案中，所述吸能单元以顶角朝外的形式布置，外层吸能单元的第二V型结构的顶角与内层吸能单元的第一V型结构的顶角焊接，位于最外层的吸能单元的顶角与所述外层迎撞面板焊接，位于最内层的吸能单元的底角与所述内层支撑板焊接。

上述方案中，所述第一V型结构的顶角为锐角，第二V型结构的顶点位于第一V型结构顶角的角平分线上。

上述方案中，所述第一V型结构和第二V型结构的两边板面为平直板、曲面板或波纹板。

上述方案中，所述外层迎撞面板的刚度不小于所述中间吸能支撑结构的刚度，所述外层迎撞面板与中间吸能单元采用相同的材质，且外层迎撞面板的厚度不小于中间吸能单元的壁板厚度。