一種輕質(zhì)高效復(fù)合型緩沖減撞裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種輕質(zhì)高效復(fù)合型緩沖減撞裝置，包括多級薄壁不銹鋼圓管、泡沫金屬、彈性橡膠片和金屬薄片，所述多級薄壁不銹鋼圓管沿著撞擊力的方向軸向設(shè)置在橋梁橋墩上，所述多級薄壁不銹鋼圓管由多個半徑、高度不同的薄壁不銹鋼圓管套設(shè)在一起組成，多級薄壁不銹鋼圓管內(nèi)部空隙中填充有泡沫金屬；所述泡沫金屬包括多個具有不同的孔隙比和壓縮性能的泡沫金屬單元；所述彈性橡膠片設(shè)置在各個泡沫金屬單元的端面或泡沫金屬單元中；所述多級薄壁不銹鋼圓管的頂面和底面通過金屬薄片封口。本實(shí)用新型裝置的緩沖吸能效率很高，能夠大幅度地減小車輛對橋墩的撞擊力，從而實(shí)現(xiàn)對橋墩的有效防護(hù)和對車輛人員傷害的最大限度保護(hù)。
【專利說明】一種輕質(zhì)高效復(fù)合型緩沖減撞裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種輕質(zhì)高效型緩沖減撞裝置，屬于土木工程結(jié)構(gòu)、橋梁結(jié)構(gòu)防撞減撞【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]土木工程結(jié)構(gòu)，特別是橋梁結(jié)構(gòu)中的橋墩，常遭受車輛船舶的強(qiáng)烈撞擊，造成橋墩結(jié)構(gòu)的劇烈破壞甚至倒塌，嚴(yán)重橋梁結(jié)構(gòu)的安全、造成車輛船舶的損傷和人員傷害，后果非常嚴(yán)重。因此，減少車輛船舶的強(qiáng)烈撞擊力，最大程度地降低因撞擊而導(dǎo)致的橋墩損傷和破壞倒塌，成為目前橋梁工程和交通工程界極為關(guān)注的熱點(diǎn)問題，具有十分重要的工程意義和社會意義。
[0003]對于減小船舶對橋墩的撞擊力問題，目前已有一些防撞措施，如防撞粧，防撞箱等。但這些防撞裝置體積龐大，多用鋼結(jié)構(gòu)、復(fù)合材料等制作，體積大，比吸能率不高，且造價高，一般適合于水域較大的情況。對于城市橋梁的橋墩，常遭受車輛撞擊，由于橋下道路空間的限制，不能采用那類用于防船舶撞擊的龐大防撞裝置。因此，研宄開發(fā)出體積小，輕質(zhì)，成本低，高效的減撞裝置，用于減少城市橋梁橋墩遭受車輛撞擊的破壞程度，保障城市交通暢達(dá)和生態(tài)環(huán)境，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種輕質(zhì)高效復(fù)合型緩沖減撞裝置，用以解決城市橋梁橋墩遭受車輛撞擊時出現(xiàn)的損傷倒塌問題，利用這種多級裝置的緩沖吸能效率很高，能夠大幅度地減小車輛對橋墩的撞擊力，從而實(shí)現(xiàn)對橋墩的有效防護(hù)和對車輛人員傷害的最大限度保護(hù)。
[0005]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:一種輕質(zhì)高效復(fù)合型緩沖減撞裝置，包括多級薄壁不銹鋼圓管、泡沫金屬、彈性橡膠片和金屬薄片，所述多級薄壁不銹鋼圓管沿著撞擊力的方向軸向設(shè)置在橋梁橋墩上，所述多級薄壁不銹鋼圓管由多個半徑、高度不同的薄壁不銹鋼圓管套設(shè)在一起組成，多級薄壁不銹鋼圓管內(nèi)部空隙中填充有泡沫金屬；
[0006]所述泡沫金屬包括多個具有不同的孔隙比和壓縮性能的泡沫金屬單元，經(jīng)合理設(shè)計組成多級緩沖減撞裝置，產(chǎn)生高效的緩沖效果；
[0007]所述彈性橡膠片設(shè)置在各個泡沫金屬單元的端面或泡沫金屬單元中；
[0008]所述多級薄壁不銹鋼圓管的頂面和底面通過金屬薄片封口。
[0009]作為優(yōu)選，所述泡沫金屬為泡沫鋁、泡沫镲、泡沫銅或顆粒增強(qiáng)泡沫金屬等吸能率高的泡沫金屬類。
[0010]本實(shí)用新型采用薄壁不銹鋼圓管，比常規(guī)的鋼結(jié)構(gòu)、復(fù)合材料等防撞材料具有更好的塑性變形吸能特性。
[0011]本實(shí)用新型采用沿著撞擊力方向設(shè)置縱向的不銹鋼圓管，比常規(guī)的沿著撞擊力方向設(shè)置橫向的不銹鋼圓管有更好的吸能緩沖性能，吸能率可大幅度提高。
[0012]本實(shí)用新型采用不同高度和不同厚徑比的多級薄壁不銹鋼圓管，在薄壁不銹鋼圓管內(nèi)空隙設(shè)置泡沫金屬(如泡沫鋁等)，即可發(fā)揮泡沫鋁的吸能優(yōu)勢，還可與薄壁不銹鋼圓管的壓曲變形綜合作用，通過多級復(fù)合緩沖，實(shí)現(xiàn)更高的吸能效率，經(jīng)合理設(shè)計，可適應(yīng)較大撞擊力范圍。
[0013]本實(shí)用新型將彈性橡膠片設(shè)置在泡沫金屬單元端面或泡沫金屬單元中，可以在橋墩結(jié)構(gòu)遭受撞擊的初期，利用橡膠的彈性變形吸能，具有減緩撞擊過程的作用。
[0014]本實(shí)用新型綜合了多級薄壁不銹鋼圓管、多層泡沫金屬(如泡沫鋁等)、彈性橡膠片等多種吸能材料的優(yōu)點(diǎn)，在撞擊過程中逐漸、多層次、多級緩沖吸收撞擊能量，具有很高的緩沖減撞特性，體積小，質(zhì)量輕，比現(xiàn)有的緩沖防撞裝置有更高的比吸能率(單位質(zhì)量吸收的撞擊能)。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果:
[0016](I)采用薄壁不銹鋼圓管，質(zhì)量輕，不銹蝕，耐久性好，易加工，吸能率高，造價低；
[0017](2)在薄壁不銹鋼圓管內(nèi)設(shè)置泡沫金屬(如泡沫鋁等)，吸能率高，易加工，不受環(huán)境腐蝕影響；
[0018](3)采用彈性橡膠片，緩沖撞擊過程，工藝制作簡單，造價低，施工方便。
[0019](4)由薄壁不銹鋼圓管、泡沫金屬(如泡沫鋁等)、彈性橡膠片等多種吸能材料綜合制作的復(fù)合多級緩沖減撞裝置，具有質(zhì)量輕，耐久性好，吸能率高，制作安裝簡易，更換方便，造價低，所用材料環(huán)保無環(huán)境污染，是一種技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能高的緩沖減撞裝置。可用于橋墩遭受車輛撞擊時的防護(hù)裝置，以及公路護(hù)欄緩沖車輛撞擊力，也可用于其他機(jī)械撞擊力作用下的緩沖減撞裝置，可適應(yīng)多種類型和范圍的撞擊力作用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本實(shí)用新型的縱向剖面圖；
[0021]圖2是圖1中的1-1面剖視圖；
[0022]圖3是圖1中的2-2面剖視圖；
[0023]圖4是圖1中的3-4面剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
[0025]如圖1、2、3、4所示，一種輕質(zhì)高效復(fù)合型緩沖減撞裝置，包括多級薄壁不銹鋼圓管、泡沫金屬、彈性橡膠片10和金屬薄片11，所述多級薄壁不銹鋼圓管沿著撞擊力的方向軸向設(shè)置在橋梁橋墩上，所述多級薄壁不銹鋼圓管由三個半徑、高度不同的薄壁不銹鋼圓管一 1、薄壁不銹鋼圓管二 2、薄壁不銹鋼圓管三3套設(shè)在一起組成，多級薄壁不銹鋼圓管內(nèi)部空隙中填充有泡沫金屬；所述泡沫金屬包括六個具有不同的孔隙比和壓縮性能的泡沫金屬單元一 4、泡沫金屬單元二 5、泡沫金屬單元三6、泡沫金屬單元四7、泡沫金屬單元五8、泡沫金屬單元六9 ;所述彈性橡膠片10設(shè)置在各個泡沫金屬單元的端面；所述多級薄壁不銹鋼圓管的頂面和底面通過金屬薄片11封口。所述泡沫金屬為泡沫鋁、泡沫鎳、泡沫銅或顆粒增強(qiáng)泡沫金屬。
[0026]本實(shí)用新型首先設(shè)計制作多級薄壁不銹鋼圓管，將泡沫金屬(如泡沫鋁等)加工后填入薄壁不銹鋼圓管內(nèi)及管壁中，再將彈性橡膠片置于泡沫金屬(如泡沫鋁等)的端面或?qū)又?，最后用金屬薄片封口，按照緩沖撞擊力的需要，設(shè)計制作成輕質(zhì)高效復(fù)合型緩沖減撞裝置。然后利用安裝裝置安裝到所需防護(hù)的橋墩表面，或其他需防護(hù)的結(jié)構(gòu)物表面。
[0027]應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。本實(shí)施例中未明確的各組成部分均可用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種輕質(zhì)高效復(fù)合型緩沖減撞裝置，其特征在于:包括多級薄壁不銹鋼圓管、泡沫金屬、彈性橡膠片和金屬薄片，所述多級薄壁不銹鋼圓管沿著撞擊力的方向軸向設(shè)置在橋梁橋墩上，所述多級薄壁不銹鋼圓管由多個半徑、高度不同的薄壁不銹鋼圓管套設(shè)在一起組成，多級薄壁不銹鋼圓管內(nèi)部空隙中填充有泡沫金屬； 所述泡沫金屬包括多個具有不同的孔隙比和壓縮性能的泡沫金屬單元； 所述彈性橡膠片設(shè)置在各個泡沫金屬單元的端面或泡沫金屬單元中； 所述多級薄壁不銹鋼圓管的頂面和底面通過金屬薄片封口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輕質(zhì)高效復(fù)合型緩沖減撞裝置，其特征在于:所述泡沫金屬為泡沫鋁、泡沫鎳、泡沫銅或顆粒增強(qiáng)泡沫金屬。
【文檔編號】E01F15/14GK204252047SQ201420713862
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月24日
【發(fā)明者】張南, 楊洋 申請人:南京工業(yè)大學(xué)