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专利名称：附着式钢混凝土组合结构防船撞构造

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202010155031.X

专利申请（专利权）人：上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司
权利人地址：上海市黄浦区西藏南路1170号

专利发明（设计）人：陆元春,沙丽新,朱鹏志,李雪峰,马韩江,黄自杰,高达文,袁晗

专利摘要：本发明公开了附着式钢混凝土组合结构防船撞构造，附着于桥墩或承台位于水面高度的外壁，包括一个或多个单元；单元包括外壳，外壳为箱形结构，采用应变强化UHPC混凝土材料制成；外壳中空的内腔内设有骨架，并采用泡沫混凝土填充；骨架包括若干薄钢管和若干型钢格构；若干薄钢管互相平行设置，且每一薄钢管的长度方向均与水平方向平行；每两根相邻的薄钢管之间均籍由型钢格构连接，形成网状结构；若干型钢格构和外壳内壁围成的若干个空腔内均采用泡沫混凝土填充。本发明的应用使桥墩防船撞设施外表无外露钢结构，内充泡沫混凝土可以更好地提高船撞后的能量耗散，提高桥梁防船撞性能、耐久性的同时，实现桥墩防船撞设施的自浮。

主权利要求：
1.附着式钢混凝土组合结构防船撞构造，附着于桥墩或承台(1)位于水面高度的外壁，包括多个单元；其特征在于：所述单元包括外壳，所述外壳为箱形结构，采用应变强化UHPC混凝土材料制成；
所述外壳中空的内腔内设有骨架，并采用泡沫混凝土(7)填充；
所述骨架包括若干薄钢管(8)和若干型钢格构(9)；
若干所述薄钢管(8)互相平行设置，且每一所述薄钢管(8)的长度方向均与水平方向平行；
每两根相邻的所述薄钢管(8)之间均籍由所述型钢格构(9)连接，形成网状结构；
若干所述型钢格构(9)和所述外壳内壁围成的若干个空腔内均采用泡沫混凝土(7)填充；
所述外壳采用细钢筋网片(10)浇筑应变强化UHPC混凝土材料预制；
与所述细钢筋网片(10)接触的每一所述薄钢管(8)和/或每一所述型钢格构(9)均通过焊接或栓接与相应的所述细钢筋网片(10)连接；
所述外壳包括两侧侧板、两端端板、顶板(5)和底板(6)，通过现浇湿接段进行连接。
2.根据权利要求1所述的附着式钢混凝土组合结构防船撞构造，其特征在于，两侧的所述侧板上均设有橡胶护弦(2)；两侧的所述侧板中面向所述承台(1)的侧板为内侧板(4)、背向所述承台(1)的侧板为外侧板(3)。
3.根据权利要求1所述的附着式钢混凝土组合结构防船撞构造，其特征在于，所述外壳的长度为6米至10米。 说明书 : 附着式钢混凝土组合结构防船撞构造技术领域[0001] 本发明涉及桥墩防护技术领域，特别涉及附着式钢混凝土组合结构防船撞构造。背景技术[0002] 桥墩防船撞设施是一种被广泛应用在各种桥墩防护中的现有技术。其中，附着式的桥墩防船撞设施主要有钢制和FRP材料两大类。[0003] 在实践应用中，上述两种桥墩防船撞设施都存在一定的缺陷。[0004] 钢制的附着式的桥墩防船撞设施，在实践应用中，金属材料的腐蚀问题较难处理，防腐漆剐蹭后的维养也工作量较大，维护成本较高。[0005] FRP材料的附着式的桥墩防船撞设施，虽然解决了腐蚀问题，但结构较为单。雷不餍阅苡邢，且在波浪动力作用下与承台的连接要求也很高，在波浪较大的水体中易出现问题。[0006] 因此，如何在保证使用效果的前提下，尽可能的降低附着式的桥墩防船撞设施的维护成本，成为本领域技术人员急需解决的技术问题。发明内容[0007] 有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供附着式钢混凝土组合结构防船撞构造，实现的目的是结合现有的钢制和FRP材料两种附着式的桥墩防船撞设施的特点，使外表无外露钢结构，提高耐久性，内充泡沫混凝土可以更好地提高船撞后的能量耗散，简化日常养护工作，降低维护成本，提高桥梁防船撞性能、耐久性的同时，实现桥墩防船撞设施的自。拱沧凹傲痈臃奖。[0008] 为实现上述目的，本发明公开了附着式钢混凝土组合结构防船撞构造，附着于桥墩或承台位于水面高度的外壁，包括一个或多个单元。[0009] 所述单元包括外壳，所述外壳为箱形结构，采用应变强化UHPC混凝土材料制成；[0010] 所述外壳中空的内腔内设有骨架，并采用泡沫混凝土填充；[0011] 所述骨架包括若干薄钢管和若干型钢格构；[0012] 若干所述薄钢管互相平行设置，每一所述薄钢管的长度方向均与水平方向平行；[0013] 每两根相邻的所述薄钢管之间均籍由所述型钢格构连接，形成网状结构；[0014] 若干所述型钢格构和所述外壳内壁围成的若干个空腔内均采用泡沫混凝土填充。[0015] 优选的，所述外壳采用细钢筋网片浇筑应变强化UHPC混凝土材料预制。[0016] 更优选的，与所述细钢筋网片接触的每一所述薄钢管和/或每一所述型钢格构均通过焊接或栓接与相应的所述细钢筋网片连接。[0017] 更优选的，所述外壳包括两侧侧板、两端端板、顶板和底板，通过现浇湿接段进行连接。[0018] 更优选的，两侧的所述侧板上均设有橡胶护弦；两侧的所述侧板中面向所述承台的侧板为内侧板、背向所述承台的侧板为外侧板。[0019] 优选的，所述外壳的长度为6米至10米。[0020] 本发明的有益效果：[0021] 本发明籍由结合现有的钢制和FRP材料两种附着式的桥墩防船撞设施的特点，使外表无外露钢结构，提高耐久性，内充泡沫混凝土可以更好地提高船撞后的能量耗散，简化日常养护工作，降低维护成本，提高桥梁防船撞性能、耐久性的同时，实现桥墩防船撞设施的自。拱沧凹傲痈臃奖。[0022] 以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。附图说明[0023] 图1示出本发明一实施例附着于桥墩或承台的结构示意图。[0024] 图2示出本发明一多个单元互相连接成一体的实施例的结构示意图。[0025] 图3示出本发明一实施例中细钢筋网片和型钢格构连接结构的局部放大结构示意图。具体实施方式[0026] 实施例[0027] 如图1和图2所示，附着式钢混凝土组合结构防船撞构造，附着于桥墩或承台1位于水面高度的外壁，包括一个或多个单元。[0028] 单元包括外壳，外壳为箱形结构，采用应变强化UHPC混凝土材料制成；[0029] 外壳中空的内腔内设有骨架，并采用泡沫混凝土7填充；[0030] 骨架包括若干薄钢管8和若干型钢格构9；[0031] 若干薄钢管8互相平行设置，每一薄钢管8的长度方向均与水平方向平行；[0032] 每两根相邻的薄钢管8之间均籍由型钢格构9连接，形成网状结构；[0033] 若干型钢格构9和外壳内壁围成的若干个空腔内均采用泡沫混凝土7填充。[0034] 本发明的原理如下：[0035] 利用UHPC混凝土材料具有高强、高韧的特点，在较小的撞击力下，防船撞构造呈弹性完好，船舶常规刮擦也不会对防船撞构造造成较大的损伤。[0036] 在大的撞击力作用下，UHPC混凝土材料制成的外壳能把点作用分散至较大的变形范围，泡沫混凝土7与外壳中空的内腔形成与船体拟破损部位相当的刚度，减少作用在桥墩或承台1上的撞击荷载。[0037] 每一薄钢管8内的空腔均可以达到减重的目的，而且每一薄钢管8在大的撞击力下都能够通过变形耗能。[0038] UHPC混凝土材料制成的外壳为外凸折线形或外凸曲面，具有较小的水平刚度，在船舶撞击力作用下可以产生较大的变形耗散撞击能量。[0039] 若干薄钢管8和若干型钢格构9形成的网状结构的骨架，并在若干型钢格构9和外壳内壁围成的若干个空腔内均采用泡沫混凝土7填充。[0040] 该体系在船舶撞击力下通过若干薄钢管8、若干型钢格构9、UHPC混凝土材料制成的外壳变形及泡沫混凝土7的破碎实现撞击能量的耗散。[0041] 如图3所示，在某些实施例中，外壳采用细钢筋网片10浇筑应变强化UHPC混凝土材料预制。[0042] 在某些实施例中，与细钢筋网片10接触的每一薄钢管8和/或每一型钢格构9均通过焊接或栓接与相应的细钢筋网片10连接。[0043] 在某些实施例中，外壳包括两侧侧板、两端端板、顶板5和底板6，通过现浇湿接段进行连接。[0044] 在某些实施例中，两侧的侧板上均设有橡胶护弦2；两侧的侧板中面向承台1的侧板为内侧板4、背向承台1的侧板为外侧板3。[0045] 在某些实施例中，外壳的长度为6米至10米。[0046] 以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

专利地区：上海

专利申请日期：2020-03-09

专利公开日期：2024-11-01

专利公告号：CN111236157B