一種支撐骨架、減振裝置以及橋墩防撞減振系統(tǒng)的制作方法

本發(fā)明涉及橋梁安全設施技術領域，具體而言，涉及一種支撐骨架、減振裝置以及橋墩防撞減振系統(tǒng)。

背景技術：

隨著經(jīng)濟技術的發(fā)展，橋梁成為城市道路、山區(qū)公路、跨水道路、鐵路等重要組成部分。特別對于錯綜復雜的城市立交或者跨水橋梁，經(jīng)常發(fā)生橋梁的橋墩被撞擊而導致大橋受損、人員傷亡的事故。因此，橋墩的防撞裝置被廣泛研究。

現(xiàn)有橋墩防撞裝置多種多樣，大多采用加固護欄或圍欄等形式。經(jīng)發(fā)明人調(diào)研發(fā)現(xiàn)，采用鋼筋混凝土澆筑的形式設置擋塊，不僅影響橋梁美觀，施工不便，而且剛性混凝土擋塊等沒有吸能功能，對撞擊產(chǎn)生的大量能量無法消耗，對于重大撞擊事故的防撞效果有限。

進一步地，出現(xiàn)了使用彈性材料設置的擋塊，經(jīng)發(fā)明人調(diào)研發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的使用彈性材料的擋塊內(nèi)沒有支撐骨架，擋塊吸收撞擊產(chǎn)生的能量的能力較弱，對于重大撞擊事故的防撞效果也十分有限。

有鑒于此，設計制造出一種設置于擋塊內(nèi)并能夠輔助減振裝置迅速消耗撞擊產(chǎn)生的大量能量的支撐骨架顯得尤為重要。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種支撐骨架，安裝在彈性容置槽內(nèi)以形成減振裝置，該支撐骨架能輔助減振裝置迅速吸收撞擊產(chǎn)生的大量能量。

本實施例的另一目的在于提供一種減振裝置，該減振裝置能迅速吸收撞擊產(chǎn)生的大量能量。

本實施例的另一目的在于提供一種橋墩防撞減振系統(tǒng)，安裝在橋墩上，能夠有效地對橋墩進行防護。

本發(fā)明是采用以下的技術方案來實現(xiàn)的。

一種支撐骨架，用于容置在一彈性容置塊內(nèi)以形成一減振裝置，支撐骨架包括第一支撐架、第二支撐架和多個折彎架，每個折彎架的一端與第一支撐架固定連接，每個折彎架遠離第一支撐架的一端與第二支撐架固定連接；折彎架包括第一折彎部、第二折彎部與第三折彎部，第一折彎部的一端與第一支撐架固定連接，另一端與第二折彎部固定連接，第二折彎部遠離第一折彎部的一端與第三折彎部固定連接，第三折彎部遠離第二折彎部的一端與第二支撐架固定連接。

進一步地，第一折彎部與第三折彎部的材料強度均大于第二折彎部的材料強度，且第一折彎部的材料強度小于第一支撐架的材料強度，第三折彎部的材料強度小于第二支撐架的材料強度。

進一步地，第一折彎部與第三折彎部均為小孔徑泡沫鋁；第二折彎部為高密度聚乙烯。

進一步地，第一折彎部與第一支撐部、第一折彎部與第二折彎部、第二折彎部與第三折彎部、第三折彎部與第二支撐部均通過定位銷的方式固定連接并定位。

進一步地，每個折彎架呈鋸齒狀，以提高支撐骨架整體的抗拉強度。

進一步地，多個折彎架兩兩相對設置。

一種減振裝置，包括彈性容置塊和多個支撐骨架，支撐骨架包括第一支撐架、第二支撐架和多個折彎架，每個折彎架的一端與第一支撐架固定連接，每個折彎架遠離第一支撐架的一端與第二支撐架固定連接。折彎架包括第一折彎部、第二折彎部與第三折彎部，第一折彎部的一端與第一支撐架固定連接，另一端與第二折彎部固定連接，第二折彎部遠離第一折彎部的一端與第三折彎部固定連接，第三折彎部遠離第二折彎部的一端與第二支撐架固定連接。每個支撐骨架容置于彈性容置塊內(nèi)，且多個支撐骨架并列設置。彈性容置塊包括依次連接的第一容置部、第二容置部、第三容置部、第四容置部和第五容置部，第一支撐架容置于第一容置部，第一折彎部容置于第二容置部，第二折彎部容置于第三容置部，第三折彎部容置于第四容置部，第二支撐架容置于第五容置部。

進一步地，第一容置部與第五容置部內(nèi)具有多個第一孔徑空洞，第二容置部與第四容置部內(nèi)具有多個第二孔徑空洞，第三容置部內(nèi)具有多個第三孔徑空洞，第一孔徑空洞的直徑小于第二孔徑空洞，第二孔徑空洞的直徑小于第三孔徑空洞。

一種橋墩防撞減振系統(tǒng)，安裝在橋墩上，橋墩防撞減振系統(tǒng)包括多個減振裝置，多個減振裝置設置于橋墩的外周面上。該減振裝置包括彈性容置塊和多個支撐骨架，支撐骨架包括第一支撐架、第二支撐架和多個折彎架，每個折彎架的一端與第一支撐架固定連接，每個折彎架遠離第一支撐架的一端與第二支撐架固定連接。折彎架包括第一折彎部、第二折彎部與第三折彎部，第一折彎部的一端與第一支撐架固定連接，另一端與第二折彎部固定連接，第二折彎部遠離第一折彎部的一端與第三折彎部固定連接，第三折彎部遠離第二折彎部的一端與第二支撐架固定連接。每個支撐骨架容置于彈性容置塊內(nèi)，且多個支撐骨架并列設置。彈性容置塊包括依次連接的第一容置部、第二容置部、第三容置部、第四容置部和第五容置部，第一支撐架容置于第一容置部，第一折彎部容置于第二容置部，第二折彎部容置于第三容置部，第三折彎部容置于第四容置部，第二支撐架容置于第五容置部。

進一步地，橋墩防撞減振系統(tǒng)還包括一連接保護裝置，每個減振裝置與連接保護裝置連接，連接保護裝置繞設于橋墩，且多個減振裝置交錯設置于橋墩的外周面上。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明提供的一種支撐骨架，安裝在一彈性容置塊內(nèi)形成一減振裝置，該支撐骨架的結構簡單，能夠給減振裝置提供良好的支撐作用并能夠吸收撞擊產(chǎn)生的大量能量。

本發(fā)明提供的一種減振裝置，將上述的支撐骨架容置在彈性容置塊內(nèi)，且第一支撐架容置于第一容置部，第一折彎部容置于第二容置部，第二折彎部容置于第三容置部，第三折彎部容置于第四容置部，第二支撐架容置于第五容置部。相較于現(xiàn)有技術，本發(fā)明提供的減振裝置具有良好的減振效果且能有效地吸收撞擊產(chǎn)生能量。

本發(fā)明提供的一種橋墩防撞減振系統(tǒng)，安裝在橋墩上，將多個上述的減振裝置設置于橋墩的外表面。相較于現(xiàn)有技術，本發(fā)明提供的橋墩防撞減振系統(tǒng)能夠對橋墩起到良好的防護效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1為本發(fā)明第一實施例提供的減振裝置結構示意圖；

圖2為圖1中支撐骨架的結構示意圖；

圖3為圖2中第一支撐架與第二支撐架的結構示意圖；

圖4為圖1中彈性容置塊的內(nèi)部結構示意圖；

圖5為本發(fā)明第二實施例提供的橋墩減振防撞系統(tǒng)結構示意圖。

圖標：100-減振裝置；110-支撐骨架；111-第一支撐架；1111-第一支撐部；1113-第一連接部；113-第二支撐架；1131-第二支撐部；1133-第二連接部；115-折彎架；1151-第一折彎部；1153-第二折彎部；1155-第三折彎部；130-彈性容置塊；131-第一容置部；1311-第一孔徑空洞；133-第二容置部；1331-第二孔徑空洞；135-第三容置部；1351-第三孔徑空洞；137-第四容置部；139-第五容置部；200-橋墩防撞減振系統(tǒng)；210-連接保護裝置；300-橋墩。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。

因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術語“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發(fā)明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“設置”、“相連”、“安裝”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。

下面結合附圖，對本發(fā)明的一些實施方式作詳細說明。在不沖突的情況下，下述的實施例中的特征可以相互組合。

第一實施例

參照圖1，本實施例提供一種減振裝置100，包括多個支撐骨架110和彈性容置塊130，每個支撐骨架110均容置于該彈性容置塊130內(nèi)，且多個支撐骨架110并列設置，以進一步提高減振裝置100的整體強度。

在本實施例中，支撐骨架110的數(shù)量為三組，三組支撐骨架110并列設置于彈性容置塊130內(nèi)且三組支撐骨架110大致處于同一豎直平面，且每組支撐骨架110間距相等。

參見圖2，支撐骨架110包括第一支撐架111、第二支撐架113和多個折彎架115，每個折彎架115的一端與第一支撐架111固定連接，每個折彎架115遠離第一支撐架111的一端與第二支撐架113固定連接，多個折彎架115兩兩相對設置；折彎架115包括第一折彎部1151、第二折彎部1153與第三折彎部1155，第一折彎部1151的一端與第一支撐架111固定連接，另一端與第二折彎部1153固定連接，第二折彎部1153遠離第一折彎部1151的一端與第三折彎部1155固定連接，第三折彎部1155遠離第二折彎部1153的一端與第二支撐架113固定連接。

在本實施例中，第一折彎部1151與第一支撐架111、第一折彎部1151與第二折彎部1153、第二折彎部1153與第三折彎部1155、第三折彎部1155與第二支撐架113均通過定位銷(圖未示)的方式固定連接并定位。

在本實施例中，每個折彎架115呈鋸齒狀，且折彎架115的數(shù)量為2，第一支撐架111的自由端的延伸方向和第二支撐架113的自由端的延伸方向一致。兩個呈鋸齒狀的折彎架115相對設置且沿第一支撐架111的自由端的延伸方向對稱，從而形成一方形對角彈簧的形狀，以提高支撐骨架110整體的抗拉強度。

在本實施例中，值得注意的是，此處折彎架115的形狀并不僅僅限于呈鋸齒狀，也可以是呈波浪形或者連續(xù)折線形等其他形狀。此處折彎架115的數(shù)量也并不僅僅限于兩個，也可以是三個或者四個，在此不作具體限定。

在本實施例中，第一折彎部1151與第三折彎部1155的材料強度均大于第二折彎部1153的材料強度，且第一折彎部1151的材料強度小于第一支撐架111的材料強度，第三折彎部1155的材料強度小于第二支撐架113的材料強度。

在本實施例中，第一折彎部1151與第三折彎部1155的材料均為小孔徑泡沫鋁。

泡沫鋁是在純鋁或鋁合金中加入添加劑后，經(jīng)過發(fā)泡工藝而成，同時兼有金屬和氣泡特征。它密度小、高吸收沖擊能力強、耐高溫、防火性能強、抗腐蝕、隔音降噪、導熱率低、電磁屏蔽性高、耐候性強、有過濾能力、易加工、易安裝、成形精度高、可進行表面涂裝。

小孔徑泡沫鋁平均孔徑小于或等于1.3mm、孔隙率小于或等于70.5％、結構均勻。優(yōu)選地，通過在常規(guī)熔體發(fā)泡法基礎上,采用添加0.5％Mg以降低表面張力；發(fā)泡劑400℃,6h+500℃,1h氧化預處理以協(xié)調(diào)發(fā)泡劑分散均勻性與發(fā)泡過程關系；發(fā)泡攪拌60s以破碎初始氣泡等措施制得。泡沫鋁及Al-9Si泡沫的壓縮性能分析表明,隨平均孔徑減小,泡沫鋁的屈服強度、致密化應變和能量吸收能力均明顯提高,泡沫鋁壓縮性能隨孔徑減小而提高,與泡沫鋁的孔結構因素及孔結構均勻性有關。

在本實施例中，第二折彎部1153為高密度聚乙烯，該高密度聚乙烯的強度小于小孔徑泡沫鋁。

高密度聚乙烯(High Density Polyethylene，簡稱為HDPE)，是一種結晶度高、非極性的熱塑性樹脂。原態(tài)HDPE的外表呈乳白色，在微薄截面呈一定程度的半透明狀。PE具有優(yōu)良的耐大多數(shù)生活和工業(yè)用化學品的特性。

HDPE是一種結晶度高、非極性的熱塑性樹脂。高密度聚乙烯為無毒、無味、無臭的白色顆粒，熔點約為130℃，相對密度為0.941～0.960。它具有良好的耐熱性和耐寒性，化學穩(wěn)定性好，還具有較高的剛性和韌性，機械強度好。介電性能，耐環(huán)境應力開裂性亦較好。熔化溫度120～160℃。對于分子較大的材料，建議熔化溫度范圍在200～250℃之間。高密度聚乙烯是種白色粉末顆粒狀產(chǎn)品，無毒、無味，結晶度為80％～90％，軟化點為125～135℃，使用溫度可達100℃；硬度、拉伸強度和蠕變性優(yōu)于低密度聚乙烯；耐磨性、電絕緣性、韌性及耐寒性均較好，但與低密度絕緣性比較略差些；化學穩(wěn)定性好，在室溫條件下，不溶于任何有機溶劑，耐酸、堿和各種鹽類的腐蝕；薄膜對水蒸氣和空氣的滲透性小、吸水性低；耐老化性能差，耐環(huán)境開裂性不如低密度聚乙烯，特別是熱氧化作用會使其性能下降，所以，樹脂需加入抗氧劑和紫外線吸收劑等來提高改善這方面的不足。它具有良好的耐熱性和耐寒性，化學穩(wěn)定性好，還具有較高的剛性和韌性，機械強度好，介電性能，耐環(huán)境應力開裂性亦較好。

在本實施例中，第一支撐架111與第二支撐架113的材料均為鋼材，選用的鋼材的強度均大于小孔徑泡沫鋁。優(yōu)選地，第一支撐架111與第二支撐架113的材料為鋼材Q345。

Q345是低碳合金鋼(c<0.2％)，綜合性能好，低溫性能好，冷沖壓性能，焊接性能和可切削性能好。廣泛應用于橋梁、車輛、船舶、建筑、壓力容器等。Q345綜合力學性能良好，低溫性能亦可，塑性和焊接性良好，用做中低壓容器、油罐、車輛、起重機、礦山機械、電站、橋梁等承受動荷的結構、機械零件、建筑結構、一般金屬結構件，熱軋或正火狀態(tài)使用，可用于-40℃以下寒冷地區(qū)的各種結構。

參見圖3，第一支撐架111包括第一支撐部1111和第一連接部1113，第一支撐部1111與第一連接部1113固定連接，且第一連接部1113遠離第一支撐部1111的一端與第一折彎部1151固定連接；第二支撐架113包括第二支撐部1131和第二連接部1133，第二支撐部1131與第二連接部1133固定連接，且第二連接部1133遠離第二支撐部1131的一端與第三折彎部1155固定連接。

參見圖4，彈性容置塊130包括依次連接的第一容置部131、第二容置部133、第三容置部135、第四容置部137和第五容置部139，第一支撐架111容置于第一容置部131，第一折彎部1151容置于第二容置部133，第二折彎部1153容置于第三容置部135，第三折彎部1155容置于第四容置部137，第二支撐架113容置于第五容置部139。

在本實施例中，第一容置部131與第五容置部139內(nèi)具有多個第一孔徑空洞1311，第二容置部133與第四容置部137內(nèi)具有多個第二孔徑空洞1331，第三容置部135內(nèi)具有多個第三孔徑空洞1351，第一孔徑空洞1311的直徑小于第二孔徑空洞1331，第二孔徑空洞1331的直徑小于第三孔徑空洞1351。這樣可以保證第三孔徑空洞1351對應強度最低的第二折彎部1153，第二孔徑空洞1331對應第一折彎部1151與第三折彎部1155，第一孔徑空洞1311對應強度最高的第一支撐架111與第二支撐架113，使得減振裝置100收到?jīng)_擊時，彈性容置塊130與支撐骨架110之間變形相協(xié)調(diào)，有效地緩沖了撞擊物撞擊減振裝置100。

在本實施例中，彈性容置塊130的材料為高阻尼橡膠。

高阻尼橡膠材料系利用橡膠本身所具有的粘彈性對結構振動和噪聲進行阻尼減振，可分為自由阻尼處理和約束阻尼處理。前者是在結構表面貼一層阻尼橡膠，當結構振動時，橡膠分子鏈之間的粘性內(nèi)摩擦消耗部分振動能，減小了振動；后者是在結構表面貼一層阻尼橡膠，外面再貼一層約束板，當結構振動時，阻尼材料受剪切作用，一部分振動能轉化為熱能而起減振作用。此種材料廣泛用于航空、造船、汽車、鐵路、建筑、紡織等行業(yè)。

本實施例提供的一種減振裝置100，在彈性容置塊130內(nèi)容置有多個支撐骨架110，兩個呈鋸齒狀的折彎架115相對設置，且第二折彎部1153的強度小于第一折彎部1151和第三折彎部1155，第一折彎部1151和第三折彎部1155的強度均小于第一支撐架111和第二支撐架113的強度。在減振裝置100承受撞擊時，支撐骨架110中間的第二折彎部1153先變形直至破壞，然后是第一折彎部1151和第三折彎部1155變形直至破壞，最后是第一支撐架111和第二支撐架113變形直至破壞，有效地吸收了撞擊時產(chǎn)生的大量能量。同時由于彈性容置體內(nèi)具有與支撐骨架110結構相對應的孔徑不一的空洞，能夠使得撞擊時彈性容置體與支撐骨架110的變形相協(xié)調(diào)，增強了減振裝置100的抗破壞能力。相較于現(xiàn)有技術，本實施例提供的減振裝置100能夠有效地吸收撞擊時產(chǎn)生的大量能量，有效地對防護目標進行防護。

第二實施例

參見圖5，本實施例提供一種橋墩防撞減振系統(tǒng)200，安裝在橋墩300上，橋墩防撞減振系統(tǒng)200包括多個減振裝置100和連接保護裝置210，該減振裝置100的基本結構和原理及產(chǎn)生的技術效果和第一實施例相同，為簡要描述，本實施例部分未提及之處，可參考第一實施例中相應內(nèi)容。每個減振裝置100與連接保護裝置210連接，連接保護裝置210繞設于橋墩300。多個減振裝置100均勻地設置于橋墩300的外周面上。

在本實施例中，多個減振裝置100分多組分別設置在連接保護裝置210上，每組減振裝置100中多個減振裝置100間隔設置，且相臨兩組減振裝置100交錯設置，使得一組中的減振裝置100與另一組中相鄰兩個減振裝置100之間的間隙相對應。故多個減振裝置100呈間隙梅花形布置、交錯設置于橋墩300的外周面上，在節(jié)省材料的同時最大限度地對橋墩300進行防護。

在本實施例中，橋墩300的布置高度在4米左右。連接保護裝置210橡膠帶，每個減振裝置100均與連接保護裝置210連接，連接保護裝置210起到連接多個減振裝置100并防止減振裝置100從橋墩300上脫落下來。

本實施例提供的一種橋墩防撞減振系統(tǒng)200，在橋墩300的外周面上設置有多個減振裝置100，并且每個減振裝置100均與連接保護裝置210連接，連接保護裝置210繞設于橋墩300。相較于現(xiàn)有技術，本實施例提供的橋墩防撞減振系統(tǒng)200將多個減振裝置100設置在橋墩300的外周面上，橋墩300承受撞擊時，減振裝置100有效地吸收了撞擊產(chǎn)生的能量，有效地對橋墩300進行了防護，同時也對撞擊物進行了一定的防護。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。