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原文传递防止桥墩撞击损伤的自动触发型伞式防护装置

专利名称：	防止桥墩撞击损伤的自动触发型伞式防护装置
摘要：	本发明公开了防止桥墩撞击损伤的自动触发型伞式防护装置，本发明主要由多根可伸缩的刚性支撑架组成一个伞形防护，在桥墩上对应位置包裹橡胶材料制成的缓冲垫层，支撑伞架上端固定在桥墩上的缓冲吸能橡胶垫层上。各个支架顶端有圆形孔位，固定钢圈穿过此孔位，并固接在对应位置。底端装有滚轮，可在地面上滚动。中间是套筒式可伸缩钢骨架，每个骨架又由横向金属护臂骨架连接，最终把所有竖向骨架连成一个伞式防护整体。当滚石冲击荷载或其他力撞击本防护装置时，由于此处弹簧被压缩而使对应的伞架收缩，继而相连复合开关锁扣被打开，之后其它所有弹簧解开束缚，最后整个伞式防护装置迅速打开，防止桥墩受到直接冲击。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京工业大学
发明人：	何浩祥;郑家成;廖李灿;程时涛
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-30T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-10T00:00:00+0800
申请号：	CN201910093821.7
公开号：	CN109736186A
代理机构：	北京思海天达知识产权代理有限公司
代理人：	沈波
分类号：	E01D19/02(2006.01);E;E01;E01D;E01D19
申请人地址：	100124 北京市朝阳区平乐园100号
主权项：	1.防止桥墩撞击损伤的自动触发型伞式防护装置，其特征在于：包括桥墩缓冲吸能橡胶垫层(1)、固定钢圈(2)、刚性支撑伞架(3)、横向金属护臂(4)、高强弹簧(5)、弧形复合开关(6)、伞架底部滚轮(7)、高强纤维尼龙防护网(8)、复合开关项圈(9)和弹簧固定钢条(10)；桥墩缓冲吸能橡胶垫(1)由强力万能防水胶粘结在桥墩(11)上；固定钢圈(2)穿过多个刚性支撑伞架(3)顶端的圆孔，并卡在钢圈开孔位置，两个半圆钢圈采用螺栓铆接连接，固定在橡胶垫层上；刚性支撑伞架(3)与横向金属护臂(4)焊接连接；刚性支撑伞架(3)中间位置焊接有弹簧固定钢条(10)，此钢条穿入高强弹簧(5)孔位中，固定弹簧位置；刚性支撑伞架(3)靠近底部焊接有环型复合开关项圈(9)，各弧形复合开关(6)穿过此项圈并正反搭接连接成圆环束缚伞架；刚性支撑伞架(3)底端设有螺栓孔位，与伞架底部滚轮(7)通过螺栓杆连接；高强纤维尼龙防护网(8)用钢丝绑扎在伞架上；各个刚性支撑伞架(3)沿桥墩(11)的周向布置，各个刚性支撑伞架(3)之间通过横向金属护臂(4)焊接连接，横向金属护臂(4)能够伸缩，承担冲击力，当其承受冲击力时，把力传递给刚性复合支撑伞架(3)，再由刚性支撑伞架(3)将一部分力从顶端传递给桥墩缓冲吸能橡胶圈(1)进而传递给桥墩(11)，一部分传递给高强弹簧(5)进而传递给桥墩(11)，最后一部分由下端滚轮(7)传递给大地，从而达到将冲击力分部分，分层、分解、缓冲并传递，减小对桥墩(11)的瞬间冲击损伤。 2.根据权利要求1所述的防止桥墩撞击损伤的自动触发型伞式防护装置，其特征在于：刚性支撑伞架(3)为本装置的主受力传力系统，刚性支撑伞架(3)能够伸缩，刚性支撑伞架(3)的下半部分是外套筒，上半部分是内套筒；刚性支撑伞架(3)的顶部由固定钢圈(2)固定在桥墩缓冲吸能橡胶垫层(1)上，使得各刚性支撑伞架(3)呈环形包围桥墩(11)，以阻挡各个方向的冲击；刚性支撑伞架(3)的底部为伞架底部滚轮(7)，靠近伞架底部滚轮(7)处焊接有圆弧状的复合开关项圈(9)，各复合开关穿过此复合开关项圈(9)，其接口处正反搭接连成圆环束缚弹簧；所述的刚性支撑伞架(3)底部由轴承和螺栓固接伞架底部滚轮(7)，伞架底部滚轮(7)与地面接触，当刚性支撑伞架(3)伸展开时，伞架底部滚轮(7)往外滚动，当刚性支撑伞架(3)收缩时，伞架底部滚轮(7)向内滚动。 3.根据权利要求1所述的防止桥墩撞击损伤的自动触发型伞式防护装置，其特征在于：刚性支撑伞架(3)由锰钢制成，强度高，刚度大；此横向金属护臂(4)由铝合金制成，有一定的刚度和韧性，在能承担冲击力；刚性支撑伞架(3)的下半部分焊接弹簧固定钢条(10)，高强弹簧(5)固定套在弹簧固定钢条(10)上，防止高强弹簧(5)滑动，由高强弹簧(5)缓冲并把部分力传给桥墩(11)。 4.根据权利要求1所述的防止桥墩撞击损伤的自动触发型伞式防护装置，其特征在于：由弧形复合开关(6)束缚高强弹簧(5)，初始状态下高强弹簧(5)被预压缩，此时蓄集的弹力由弧形复合开关(6)连成的圆环承担；当桥墩(11)某处受到外荷载冲击，该处的高强弹簧(5)被迅速压缩，弧形复合开关(6)锁定处错位，复合开关所连成的圆环被打开，则所有高强弹簧(5)不再被约束，高强弹簧(5)由于初始状态被施加预先压缩而具有弹力，瞬间将滚石或者其他物体反弹开，从而保护桥墩(11)。 5.根据权利要求1所述的防止桥墩撞击损伤的自动触发型伞式防护装置，其特征在于：弧形复合开关(6)由强力磁铁搭接头与柔性橡胶材料固接而成，接头处为钕铁硼磁铁，有极强吸附力，使得开关在打开时仅有受力处开启，其他部分在磁力的吸引下仍然连接在一起，不会全部散落；复合开关中间为具有一定柔性的橡胶圈，截面为实心，产生小变形，使得开关在开启时，自然调整弧度，由闭合的圆圈状态转变为开启的大圆弧状态；接头与中间橡胶材料由机械咬合连接或者螺栓连接。 6.根据权利要求1所述的防止桥墩撞击损伤的自动触发型伞式防护装置，其特征在于：高强弹簧(5)选择不同刚度的材料制作或者压缩到不同的程度来控制能开启弧形复合开关的临界荷载大小，即可对不同防护等级需求的桥墩进行区别防护。 7.根据权利要求1所述的防止桥墩撞击损伤的自动触发型伞式防护装置，其特征在于：高强纤维尼龙防护网(8)由超高分子聚乙烯绳编制成网，网孔大小根据实际防护需求确定；高强纤维尼龙防护网(8)的网孔直径小于6cm，防护车辆冲击，采取大网孔节省材料，但直径不大于刚性骨架长度的1/10。 8.根据权利要求1所述的防止桥墩撞击损伤的自动触发型伞式防护装置，其特征在于：所述的刚性支撑伞架(3)其收缩状态长度不低于150cm，顶端与桥墩(11)夹角在300-400之内，开启后的伸展状态长度不低于200cm，顶端与桥墩(11)夹角在450-550之内，即能保证将冲击荷载最大化分解传递给地面。
所属类别：	发明专利