[实用新型]一种弹性波纹夹层柔性桥梁防船撞装置

说明书

本实用新型公开了一种弹性波纹夹层柔性桥梁防船撞装置，包括钢质壳体、隔板、防撞护舷、螺栓一、桥墩、弹性体、钢质波纹夹层、安装座、滑槽、滑杆、滑套、U型块、废旧轮胎、螺栓二和缓冲弹簧本实用新型的有益效果是：本实用新型首次采用了钢质波纹夹层结构为主要缓冲耗能元件，结构简单、制造、安装、实用、维护方便，撞击过程无任何的崩裂或溅洒物，可减少撞击事故导致的二次事故概率，能够更好地保护桥墩和船舶的安全，具有缓冲耗能效果好、综合造价低、免维护、环保等优点，具有很好实际应用价值和社会效益。

技术领域

本实用新型涉及一种桥梁防船撞装置装置，具体为一种弹性波纹夹层柔性桥梁防船撞装置，属于桥梁工程建设中防船撞装置技术领域。

背景技术

随着我国基础建设及航运业的迅猛发展，桥梁数量及航道通航密度逐年增加，桥梁与船舶之间的矛盾日益突出。船舶撞击桥梁事故屡见不鲜且呈上升趋势，由船撞事故所导致的人员伤亡、财产损失以及环境破坏令人触目惊心，其他间接损失如航道阻塞、列车停运、公众心理冲击等更是难以估量。

船撞分析表明，桥梁事故发生部位主要是由于桥梁桥墩结构受到破坏，因此需要提高桥墩的抗撞性能。国内已应用多种类型的防撞设施，其基本原理是基于能量吸收、动量缓冲而设计，根据自身特点和适用范围进行分类。

目前常用的是钢箱型防船撞装置，该装置利用钢材塑性变形进行消能。当船舶撞击钢套箱防船撞装置时，防撞钢板发生大变形，吸收碰撞能量并且延长接触时间，使撞击力峰值得以降低，同时由于结构变形和相互作用，可拨动船头方向回到正确航道，从而减少船舶与防撞装置之间的能量交换。

由于钢套箱形式的防撞措施有着良好的适用性与经济性，在我国近年建设的大型桥梁中也主要采用了钢套箱形式的防撞措施。

然而，对于传统的钢套箱，现有研究已表明：由于采用薄钢板作为面板，抗冲击性能非常有限，在船舶撞击下(尤其是球首撞击时)钢面板将过早地被刺穿，使得参与耗能的构件非常有限，导致防撞结构整体的耗能效率非常低。另一方面，钢套箱中主要耗能的水平和竖向钢板构成的结构，大多具有各向同性的刚度，竖向和水平向刚度差异不大，在船撞作用下既可能发生失稳破坏，也可能发生累进的压弯破坏，两种破坏模式耗能效率相差较大，使得钢套箱耗能性能不稳定，无法预计其在实际工程中的效果。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种弹性波纹夹层柔性桥梁防船撞装置。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：一种弹性波纹夹层柔性桥梁防船撞装置，包括钢质壳体、隔板、防撞护舷、螺栓一、桥墩、弹性体、钢质波纹夹层、安装座、滑槽、滑杆、滑套、U型块、废旧轮胎、螺栓二和缓冲弹簧；所述钢质壳体、隔板和防撞护舷构成该装置的主体结构，所述钢质壳体为薄壁钢板制造，且钢质壳体之间通过螺栓一进行连接，所述钢质壳体内部布置钢质波纹夹层，所述钢质波纹夹层相邻位置设置有隔板，且钢质波纹夹层的结构空隙中填充有弹性体，所述钢质壳体环绕在桥墩外侧四周，且钢质壳体的内侧与桥墩外侧之间的空隙中固定设置有防撞护舷，所述钢质壳体的外侧四周固定连接有安装座，所述安装座的两侧内壁上开设有滑槽，所述滑槽内固定安装有滑杆，所述滑杆上滑动套接有滑套，所述滑套的一侧延伸至滑槽的外侧，并固接有U型块，所述U型块的上表面通过螺栓二固定连接有废旧轮胎，所述U型块与安装座之间固定设置有缓冲弹簧。

优选的，为了能够将垂直波长方向的撞击力转化为钢质波纹夹层沿波长方向即横向的张紧力，使得钢质波纹夹层在横向具有类似“弹簧”的效果，能够储存大量的弹性势能来耗散船舶撞击力，所述钢质波纹夹层弹性大、储能高，截面形状为圆弧截面尺寸及波纹夹层的层数根据防撞等级选择，各层波纹夹层之间不进行焊接。

优选的，为了便于减少隔板对波纹夹层的弹性造成的影响，所述隔板将各层波纹夹层互相隔开，不与波纹夹层连接，隔板应做相应的减轻处理。

优选的，为了便于起到一定防腐蚀、防刮擦和缓冲吸能的作用，所述钢质壳体的外表面涂装有FRP,且FRP材料为纤维增强复合材料。