[发明专利]一种多级缓冲耗能型防撞耐蚀钢浮箱

说明书

本发明涉及一种多级缓冲耗能型防撞耐蚀钢浮箱，包括：第一级缓冲‑可缩进滚动接触模块：包括沿撞击方向叠加设置的折腹式吸能底座，可与桥梁结构发生滚动摩擦的滚动组件；第二级吸能‑滑动接触模块：包括沿撞击方向叠加设置的橡胶护舷，可与桥梁结构发生滑动接触的滑动组件；第三级耗能‑耐蚀钢箱模块：由下而上包括撞后防沉子模块，防撞子模块。与现有技术相比，本发明能够实现桥梁结构多级防漂浮物、船舶撞击。不同撞击强度下，在有效保护桥梁结构的前提下，可以实现装置本身多级修复。复合钢板极佳耐蚀性能解决了防撞装置在江河湖海中的防腐保养问题，工程价值和经济效益突出。

技术领域

本发明涉及一种桥梁结构防漂浮物、船舶撞击浮式装置，尤其是涉及一种多级缓冲耗能型防撞耐蚀钢浮箱。

背景技术

为降低桥梁船撞风险而采取工程措施。当船舶撞击力接近或者远大于桥墩的承载能力时，设置附着于桥墩的防撞保护系统可以保护桥墩免受撞击破坏并避免由此导致的桥梁上部结构倒塌。而出于满足桥梁耐久性的要求，即使当船舶撞击力小于桥墩承载能力时，也可以设置相应规模的防船撞设施来防止如桥墩混凝土被船舶撞落等影响桥墩耐久性的破坏。

浮式装置与固定式装置相比，对水位变化明显、潮差大等情况适应力更强，同时工程造价相对较低。钢材力学性能稳定，相关技术工艺最为成熟，因此钢类浮式装置近些年得到较为广泛的应用，但也暴露一些问题：

首先是正常服役过程中，浮式装置不断与桥梁结构混凝土表面发生接触和摩擦，致使结构出现表层混凝土剥落、钢筋露出等病害。

撞后维修方面。当装置受到不同强度碰撞后，开展维修工作冗繁耗时。尤其是对于小强度撞击下发生局部损伤，导致装置密水性失效，都要将其从防撞装置上拆下后，在工厂进行大修（或重新制造新的单体），经水密试验确认，并达到钢结构防腐设计要求后，再进行安装、固定。当装置受到大型船舶的高强度碰撞后，造成装置的大面积受损，水体灌入箱体，若与桥梁结构无有效连接，导致装置沉入水中，损失严重。

防腐养护方面。作为钢类防撞结构，由于小型船舶碰撞、或较大型船舶低速碰撞或因其它偶然因素，造成局部轻微破损，加之潮湿的外部环境诱发破损处附近防腐漆皮大面积脱落现象经常发生，因此装置在设计使用寿命内防腐保养成为了又一亟需解决的问题。

中国专利CN102535329A公开了一种筒状复合材料桥梁防撞装置，由直筒形和弯筒形防撞单元总成。防撞单元由筒体和筒体内的填充材料体构成，且近桥梁结构侧设有移动装置。该专利结构简单，面对不确定性撞击荷载时，存在抗撞防线单一，性能分级不明确等问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种多级缓冲耗能型防撞耐蚀钢浮箱。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种多级缓冲耗能型防撞耐蚀钢浮箱，其特征在于所述桥梁防撞钢浮箱包括内钢箱、外钢箱，耐蚀钢箱模块由下而上分为撞后防沉子模块和防撞子模块，撞后防沉子模块的内钢箱、外钢箱之间填充轻质高分子材料，防撞子模块的内钢箱和外钢箱之间填充橡胶类材料；

耐蚀钢箱模块近桥梁结构一侧设置有第一级缓冲-可缩进滚动接触模块和第二级吸能-滑动接触模块，第一级缓冲-可缩进滚动接触模块包括依次沿撞击方向叠加设置的折腹式吸能底座，可与桥梁结构发生滚动摩擦的滚动组件；第二级吸能-滑动接触模块包括依次沿撞击方向叠加设置的橡胶护舷，可与桥梁结构发生滑动接触的滑动组件；

所述的第一级缓冲-可缩进滚动接触模块中可与桥梁结构发生滚动摩擦的滚动组件比第二级吸能-滑动接触模块中可与桥梁结构发生接触的滑动组件沿撞击方向延展一定距离，即滚动组件与桥梁结构之间的距离小于滑动组件与桥梁结构之间的距离。

进一步地，上述距离视装置整体变形能力而定，一般以2~10cm为宜。