[实用新型]一种基于蜂窝状复合材料的收费站安全岛柔性防撞结构

说明书

本实用新型公开了一种基于蜂窝状复合材料的收费站安全岛柔性防撞结构，包括安全岛FRP防护层和安全岛外包混凝土层，安全岛外包混凝土层为安全岛的主体成型结构，安全岛FRP防护层通过灌浆液与安全岛外包混凝土层的外层连接在一起；FRP防护层包括FRP板、橡胶混凝土层和聚氨酯泡沫层。本实用新型设计的聚氨酯泡沫蜂窝结构层，改良橡胶混凝土的弹性性能；聚氨酯泡沫作为橡胶混凝土中的分层结构能够对橡胶混凝土受到冲击后的力学性能进行有效吸收，提高了防撞结构的耗能特性；本实用新型基于FRP和聚氨酯泡沫填充蜂窝状橡胶混凝土收费站安全岛结构采用一体化成型技术能够进快速施工，对收费站安全岛进行显著的技术改进。

技术领域

本实用新型涉及一种用于高速公路收费站的安全岛防撞结构，属于公路防撞技术、公路工程及复合材料技术领域，尤其涉及一种基于FRP-蜂窝状橡胶混凝土-聚氨酯泡沫复合材料的收费站安全岛柔性防撞结构。

背景技术

现有的收费站安全岛多是采用混凝土外涂警示图案进行预警，实际并无防撞的功能。

中国专利CN201210489018.3公开了一种缓冲吸能型安全岛防撞岛头，包括防撞单元、连接件和紧固件，所述安全岛防撞岛头由一个或多个防撞单元通过连接件组合而成，并通过紧固件固定在路面或安全岛端头位置，防撞单元包括外壳和设置于外壳内的填充材料体构成；所述外壳包括复合材料面层，所述填充材料体包括空间格构体和耗能材料，空间格构体由纤维腹板布置而成，耗能材料位于空间格构体内部空隙和/或空间格构体与外壳的内壁之间。该技术在实现缓能防撞的结构上，主要是采用了一系列的防撞单元与缓能材料在安全岛防撞岛头处，这样的结构往往是一种包覆形式，并不属于整体结构，在技术实践中会存在整体性能差，防撞力度小，缓冲能量小等诸多不足。

综上分析，现有的安全岛防撞多是采用警示并无实际缓能防撞的结构，考虑到安全岛本身具备一定的抗撞击能力，因此设计一种整体式缓能防撞结构对安全岛和冲击物体本身进行双重保护也是有必要的。纤维增强塑料简称FRP，FRP凭借强度高、质量轻、耐腐蚀等优点被广泛应用于建筑施工领域。本实用新型将FRP与橡胶混凝土配合使用，并结合聚氨酯泡沫将多重防撞结构层作为一个整体应用在安全岛结构上，以提高安全岛的整体防撞性能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于设计了一种基于FRP-蜂窝状橡胶混凝土-聚氨酯泡沫复合材料的收费站安全岛柔性防撞结构，该结构与收费站安全岛一体成型，主要解决安全岛混凝土模板复杂、施工工期长、耐久性不足、刚度过大、安全性较差、破损后修复困难且修复成本高等问题。并且本实用新型设计的结构能够对收费站安全岛进行有效围护。防撞结构采用FRP包裹层、聚氨酯泡沫层及橡胶混凝土层组成的蜂窝缓冲层、混凝土填筑层三重结构，在受到冲击时形成撞击缓冲区、撞击力变形区、撞击力约束区三部分，将撞击能量分散在FRP包裹层-聚氨酯泡沫层及橡胶混凝土层组成的蜂窝缓冲层的周向，对车辆和安全岛结构进行双重保护。

本实用新型采用的技术方案为一种基于蜂窝状复合材料的收费站安全岛柔性防撞结构，包括安全岛FRP防护层和安全岛外包混凝土层4，安全岛外包混凝土层4为安全岛的主体成型结构，安全岛FRP防护层通过灌浆液与安全岛外包混凝土层4的外层连接在一起；FRP防护层包括FRP板1、橡胶混凝土层2和聚氨酯泡沫层3。两层FRP板1将橡胶混凝土层2进行包裹，橡胶混凝土层2中设有多层离散分布的填充孔，填充孔中填筑有由聚氨酯泡沫组成的聚氨酯泡沫层3。

进一步地，所述安全岛FRP防护层的外形与安全岛外包混凝土层4的外形相同。

进一步地，FRP板1由多层各向异性的FPR布叠合而成，相邻各层的FPR布方向并不相同，FPR布的连续纤维选用玄武岩纤维、玻璃纤维、碳纤维或芳纶纤维。各层FPR布通过热熔工艺成型。

进一步地，所述安全岛FRP防护层的厚度不大于安全岛FRP防护层和安全岛外包混凝土层4总厚度的25％。