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(gè)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(gè)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(gè)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(jià)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(shí)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(gè)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(gè)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(jì)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(gè)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(jì)，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(jià)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(jià)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(jià)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?？捎糜跇蚨赵馐苘囕v撞擊時(shí)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(gè)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(gè)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(gè)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(jì)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(jì)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(gè)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(gè)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(gè)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)