[发明专利]一种基于预警机制和高性能材料的桥梁装配式防撞设施

权利要求书

1.一种基于预警机制和高性能材料的桥梁装配式防撞设施，其特征在于：所述防撞设施包括依次设置的矩形FRP舱格（1）、若干个第一弹簧（4）和工字形连接杆（3）；其中弧形FRP舱格（2）固定在矩形FRP舱格（1）的侧边，所述第一弹簧（4）的一端与工字形连接杆（3）焊接，另一端通过环氧树脂胶粘接在矩形FRP舱格（1）内的第三横隔板（14）表面，处于压缩状态；其中所述工字形连接杆（3）内设有挡块（6）；每个第二弹簧（5）的一端与挡块（6）连接且另一端通过环氧树脂胶粘接在矩形FRP舱格（1）的第一顶板（18）内侧表面，处于拉伸状态;所述矩形FRP舱格（1）均由FRP板材制成，包括前面板（11）、第一横隔板（12）、第二横隔板（13）、第三横隔板（14）、后面板（15）、侧面板（16）、第一底板（17）和第一顶板（18）；其中智能控制装置（7）设置在第一顶板（18）上；所述矩形FRP舱格（1）从外到内依次形成第一舱格（111）、第二舱格（122）、第三舱格（133）和第四舱格（144）；第一舱格（111）内分为若干小舱格，填充超高性能混凝土（9）；第二舱格（122）内分为若干小舱格，填充聚氨酯泡沫（8）；第三舱格（133）内分为若干小舱格，填充超高性能混凝土（9）；第四舱格（144）内为空腔，不填充任何材料；所述矩形FRP舱格（1）的后面板（15）、侧面板（16）、第一底板（17）、第一顶板（18）均为单独预制构件；前面板（11）、第一横隔板（12）、第二横隔板（13）、第三横隔板（14）及各舱格内的横隔板为整体预制构件（1234）；侧面板（16）一侧带有T型连接件；后面板（15）预留矩形孔，用于工字形连接杆（3）穿过; 所述工字形连接杆（3）的一侧嵌入桥墩表面预留的T型凹槽内，另一侧设置在矩形FRP舱格（1）的第四舱格（144）内;所述挡块（6）为长方体，嵌在工字形连接杆（3）与后面板（15）之间；其中若干个第二弹簧（5）焊接在挡块（6）的表面。

2.如权利要求1所述的一种基于预警机制和高性能材料的桥梁装配式防撞设施，其特征在于：所述弧形FRP舱格（2）均由FRP板材制成，包括弧形预制构件（21）、第二底板（22）、第二顶板（23）；弧形预制构件（21）的半径所在侧面预留T型凹槽，用于连接矩形FRP舱格（1）上的T型连接件；所述弧形预制构件（21）自外到内依次包括弧形舱格（211）和扇形舱格（222）；弧形舱格（211）内填充超高性能混凝土（9），扇形舱格（222）内填充聚氨酯泡沫（8）。

3.如权利要求1所述的一种基于预警机制和高性能材料的桥梁装配式防撞设施，其特征在于：所述工字形连接杆（3）、第一弹簧（4）、第二弹簧（5）和挡块（6）均由高性能钢材制成，表面覆有环氧树脂复合材料作为防腐涂料。

4.如权利要求1所述的一种基于预警机制和高性能材料的桥梁装配式防撞设施，其特征在于：所述第一弹簧（4）和第二弹簧（5）均为螺旋弹簧。

5.如权利要求1所述的一种基于预警机制和高性能材料的桥梁装配式防撞设施，其特征在于：所述智能控制装置（7）在第四舱格（144）内，并安装在第一顶板（18）上；所述智能控制装置（7）应用电磁铁原理，当没有预警信号时，挡块（6）在自身重力作用下嵌在工字形连接杆（3）与后面板（15）之间；当接收预警信号后，智能控制装置（7）产生吸附作用力，将挡块（6）提起，此时矩形FRP舱格（1）在第一弹簧（4）作用下发生移动。

6.如权利要求2所述的一种基于预警机制和高性能材料的桥梁装配式防撞设施的实施方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤S1：应用环氧树脂胶，将整体预制构件（1234）与第一底板（17）粘接，将若干第一弹簧（4）与第三横隔板（14）粘接，将后面板（15）与第一底板（17）粘接；

步骤S2：依次焊接3块钢板组装成工字形连接杆（3），并且穿过后面板（15）预留的矩形孔；将第一弹簧（4）焊接在工字形连接杆（3）上；

步骤S3：应用环氧树脂胶，将侧面板（16）与第一底板（17）、整体预制构件（1234）、后面板（15）粘接，其中带有T型连接件一面在外侧；

步骤S4：在第一舱格（111）和第三舱格（133）内填充超高性能混凝土（9）；在第二舱格（122）内填充聚氨酯泡沫（8）；

步骤S5：应用环氧树脂胶，将第二弹簧（5）和智能控制装置（7）粘接在第一顶板（18）内侧表面；将挡块（6）与第二弹簧（5）进行焊接；

步骤S6：在工字形连接杆（3）、第一弹簧（4）、第二弹簧（5）、挡块（6）表面涂刷环氧树脂复合材料作为防腐涂料；最后通过环氧树脂胶粘接第一顶板（18）；

步骤S7：应用环氧树脂胶，将弧形预制构件（21）粘接在第二底板（22）上；在弧形舱格（211）内填充超高性能混凝土（9），在扇形舱格（222）内填充聚氨酯泡沫（8）；应用环氧树脂胶粘接第二顶板（23）；

步骤S8：将拼装形成的防撞设施通过工字形连接杆（3）插入桥墩表面预留的T型凹槽内，然后用超高性能混凝土将两端T型槽口密封；

步骤S9：将弧形FRP舱格（2）预留T型凹槽穿插在矩形FRP舱格（1）T型连接件上；完成全部安装。