专利摘要

本实用新型公开了一种减小撞击力的跨线T梁桥的防撞装置，主要目的是防止边主梁遭到超高车辆撞击时，出现大的损伤。防撞装置包括直接受到撞击的缓冲板、缓冲板后侧的防撞架、与防撞架相连的牵引杆、耗能筋。防撞架的移动带动牵引杆，牵引杆拖拉耗能筋，首批耗能筋伸长断裂后，下一批耗能筋受到拖拉。牵引杆大行程的移动，增加了碰撞耗能时间，而主梁只受到不超过耗能筋极限拉力的作用力，实现耗能的同时，限定了主梁受到的外力大小。该防撞装置可按单元化、模块化设计，便于安装和维修替换，造价低。

权利要求

1.一种减小撞击力的跨线T梁桥的防撞装置，承受直接撞击的构件安装在边主梁的外侧，最低点位于下方道路的限高高度处，其特征在于：包括承受直接撞击的缓冲板、缓冲板后侧的防撞架、与防撞架相连的牵引杆、在发生车撞时一端受到牵引杆的拖拉而伸长的耗能筋；耗能筋的另一端与挡板相连，挡板固定在主梁腹板上。

2.根据权利要求1所述的一种减小撞击力的跨线T梁桥的防撞装置，其特征在于：主梁的腹板上有通孔，套管位于各个主梁的通孔内，牵引杆的前端位于套管内。

3.根据权利要求2所述的一种减小撞击力的跨线T梁桥的防撞装置，其特征在于：所述通孔的两端各有一个补强钢板，补强钢板上对应位置也有用于穿入套管的开孔。

4.根据权利要求3所述的一种减小撞击力的跨线T梁桥的防撞装置，其特征在于：所述补强钢板通过化学胶粘贴在主梁腹板上，套管与补强钢板焊接。

5.根据权利要求2所述的一种减小撞击力的跨线T梁桥的防撞装置，其特征在于：挡板安装在边主梁的通孔内，牵引杆有纵向的缝隙，挡板穿过该缝隙固定在套管内壁。

6.根据权利要求5所述的一种减小撞击力的跨线T梁桥的防撞装置，其特征在于：牵引杆的前端和挡板上有位置相对的定位孔，每根耗能筋穿过对应的两个定位孔；耗能筋的两端均有扩大的挡头。

7.根据权利要求1所述的一种减小撞击力的跨线T梁桥的防撞装置，其特征在于：所述缓冲板为聚氨酯复合板，两侧为不锈钢板，中间夹层为聚氨酯泡沫。

8.根据权利要求1所述的一种减小撞击力的跨线T梁桥的防撞装置，其特征在于：所述的牵引杆沿桥梁纵向成对布置，每对牵引杆竖向排列；在边主梁外侧，每对牵引杆间焊接有临时竖杆，水平方向相邻的牵引杆间焊接有临时横杆。

9.根据权利要求1所述的一种减小撞击力的跨线T梁桥的防撞装置，其特征在于：防撞架上连接定位绳，定位绳的另一端固定在护栏上。

说明书

技术领域

本实用新型涉及桥梁工程和渡河工程技术领域，尤其涉及一种减小撞击力的跨线T梁桥的防撞装置。

背景技术

桥梁是国家交通运输的基础设施、国民经济流通的纽带。随着市场经济的迅猛发展，修建了许多立体交通设施，出现了很多跨线桥梁。上跨铁路、高速公路以及省道、国道、航道的跨线桥梁随处可见。然而近年来，由于老旧桥梁的净空有些不满足现有大型车辆的高度；车辆限高标识图案不够醒目，且位置摆放不够科学；司机的交通安全意识不够而违规运行；交管部门监管缺乏等因素，造成超高车辆及超高船只撞击桥梁上部结构的事故时有发生。超高车辆撞击桥梁后，轻则造成道路拥堵影响通行，重则造成重大人员伤亡和经济损失以及桥梁不可逆的损伤，给交通通行带来间接的影响也是非常大。为了避免这种损失，根本的出路在于采取有效的措施来防止撞击。

预制T梁桥因其耗材少，截面效率高，便于预制，被大量用于中小跨的简支梁，及先简支后连续桥梁。T梁的腹板较薄，遭到超高车辆撞击，会产生严重的损毁，腹板表面的混凝土成块状大面积脱落，内部的钢筋会断裂，极大地损伤T梁的承载能力，严重的就会垮塌。

传统的防撞装置可分为被动防撞装置和主动防撞装置。主动防撞装置多用于预警，其是否有效取决于预警装置的电路系统是否正常工作、预警信号是否被驾驶人员获得、及驾驶人员是否驾驶得当。目前应用广泛的是被动防撞装置，主要基于缓冲消能原理，将撞击能量通过弹性材料吸收，或者耗能材料消耗，从而降低对桥梁的冲击力。因撞击力为集中力，一般作用在撞击点局部，在碰撞点附近布置能量吸收材料或耗能材料的话，对于较大的撞击能量，仍会传递给边主梁腹板很大的撞击力，使边主梁遭到破坏。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种减小撞击力的跨线T梁桥的防撞装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种减小撞击力的跨线T梁桥的防撞装置，承受直接撞击的构件安装在边主梁的外侧，最低点位于下方道路的限高高度处，防撞装置包括承受直接撞击的缓冲板、缓冲板后侧的防撞架、与防撞架相连的牵引杆、在发生车撞时一端受到牵引杆的拖拉而伸长的耗能筋；耗能筋的另一端与挡板相连，挡板固定在主梁腹板上。

进一步地，主梁的腹板上有通孔，套管位于各个主梁的通孔内，牵引杆的前端位于套管内。

进一步地，所述通孔的两端各有一个补强钢板，补强钢板上对应位置也有用于穿入套管的开孔。

进一步地，所述补强钢板通过化学胶粘贴在主梁腹板上，套管与补强钢板焊接。

进一步地，挡板安装在边主梁的通孔内，牵引杆有纵向的缝隙，挡板穿过该缝隙固定在套管内壁。

进一步地，牵引杆的前端和挡板上有位置相对的定位孔，每根耗能筋穿过对应的两个定位孔；耗能筋的两端均有扩大的挡头。

进一步地，所述缓冲板为聚氨酯复合板，两侧为不锈钢板，中间夹层为聚氨酯泡沫。

进一步地，所述的牵引杆沿桥梁纵向成对布置，每对牵引杆竖向排列；在边主梁外侧，每对牵引杆间焊接有临时竖杆，水平方向相邻的牵引杆间焊接有临时横杆。

进一步地，防撞架上连接定位绳，定位绳的另一端固定在护栏上。

本实用新型的有益效果为：

1.该防撞装置的缓冲板首先消耗部分能量，并将受到的集中力转变为分布力，传递给防撞架；防撞架本身有一定的刚度，推动牵引杆；牵引杆使耗能筋伸长，并在此过程中耗能；不同长度的耗能筋依次受到拉力，并耗能断裂。如果撞击能量很大，防撞架会通过自身变形甚至破坏，消耗能量。本方案将集中力分解成了边主梁上的多点受力，并通过耗能筋的依次耗能，限定了耗能筋作用在边主梁上的最大力，避免了较大局部冲击力对边主梁腹板产生的破坏；

2.该防撞装置充分利用了T梁桥桥面下的空间；

3.套管连接并固定于各个主梁，提高了结构的整体性，并将耗能筋传给挡板的作用力在各个主梁间再次分配，进一步减小了边主梁受到的冲击力；

4.该防撞装置按单元化、模块化设计，便于安装和维修替换；

5.该防撞装置采用常规的材料和构件，制作和安装都比较方便，造价低。

本方案主要通过增大运动行程，增加耗能时间，从而降低撞击对结构的冲击力。可以确保超高车辆和T梁的腹板都不会受到大的伤害，保证了二者都安全。在外露的牵引杆之间设置临时竖杆和临时水平杆，它们与牵引杆的焊接采用多处点焊，要求不牢固，只要求平时增加防撞装置的刚度和稳定性，在桥梁受到撞击的过程中，撞击到边主梁的临时竖杆和临时水平杆就耗能并脱落。

本实用新型中的方案也适用于主梁并排布置的其它类型桥梁，包括空心板梁桥和小箱梁桥等，以及其它材料建造的类似桥梁，如钢梁及组合梁组成的T梁桥、空心板梁桥和小箱梁桥等。

附图说明

图1为实施例1中防撞装置的纵桥向正视示意图；

图2实施例1中的防撞装置的俯视示意图；

图3为防撞架的正面示意图；

图4为牵引杆的侧视示意图；

图5为图4中的A-A剖视示意图；

图6为过牵引头轴线的竖剖面示意图；

图7为图1中B区域的沿套管轴线的竖剖面示意图；

图8为过挡板中心面的竖剖面示意图；

图9为安装牵引杆前过挡板中心面的竖剖面示意图；

图10为第一根耗能筋安装后图1中B区域沿套管轴线的竖剖面示意图。

图中：1-套管，2-加劲板，3-牵引头，4-现浇缝，5-桥面层，6-护栏，7-左定位孔，8-牵引杆，9-挡板，10-缓冲板，11-防撞架，12-缓冲垫板，13-右定位孔，18-普通竖杆，19-带孔竖杆，20-上水平杆，21-下水平杆，22-主体段，23-端板，24-缺口，25-开缝，26-左挡头，27-右挡头，28-第一端横梁，29-第二端横梁，30-第一中横梁，31-第二中横梁，33-耗能筋，43-定位绳，44-临时竖杆，45-临时水平杆，46-右补强板，47-左补强板，51-第一预制主梁，52-第二预制主梁，53-第三预制主梁，54-第四预制主梁，55-第五预制主梁。

具体实施方式

实施例1

图1为本实施例中防撞装置纵桥向正视示意图，图2为该防撞装置的俯视示意图。该T梁桥为五梁式简支T梁桥，桥跨长20m，只通行单向车辆。桥梁由5个预制的T梁并排布置，分别为第一预制主梁51、第二预制主梁52、第三预制主梁53、第四预制主梁54和第五预制主梁55，其中第一预制主梁51和第五预制主梁55为边主梁，相邻预制主梁的上翼缘通过现浇缝4连接成一体。桥面两侧有钢筋混凝土的护栏6，桥面层5从下到上由80mm厚C50混凝土、防水层、100mm厚沥青混凝土组成，向左侧设有1％的横坡。预制主梁高1500mm，边主梁的上翼缘宽1975mm，其它预制主梁的上翼缘宽1700mm，现浇缝4的宽度为550mm。“马蹄”底部宽440mm，高400mm，从高度一半开始有折角。“马蹄”以上的腹板厚度为200mm，相邻腹板间的净距为2050mm。桥梁下方的道路上，车辆从右侧驶来。本桥设置了四道横隔梁，包括第一端横梁28、第二端横梁29、第一中横梁30、第二中横梁31。各端横隔梁中心到相应的主梁端部460mm。

防撞装置最低点位于下方道路的限高高度处。直接受到撞击的为缓冲板10，它为聚氨酯复合板，两侧的不锈钢板厚度为2mm，中间的聚氨酯泡沫层厚度为70mm，缓冲板10高度为540mm。防撞架11由两个结构相同的桁架片通过上、下两道水平的联系杆组成，节点采用焊接。参见图3，每个桁架片由上水平杆20、下水平杆21、普通竖杆18和带孔竖杆19焊接而成。本实施例中的防撞装置分为水平排列的三个防撞单元，相应地，防撞架11和缓冲板10也分为三个单元。水平方向相邻套管1的中心距为2300mm。每块缓冲板10的长度为2300mm。上水平杆20和下水平杆21采用边长为100mm的方管，壁厚10mm；普通竖杆18采用边长为80mm的方管，壁厚5mm，长500mm，防撞架11高700mm；带孔竖杆19为槽钢，规格为14B，其上所开孔的孔径为60mm。连接两个桁架片的联系杆也为方管，规格与普通竖杆18的相同，长度200mm，防撞架11宽400mm。缓冲垫板12为钢板，厚度为6mm，高550mm，四周焊接在防撞架11上。缓冲板10的不锈钢板四周和缓冲垫板12焊接在一起。

参见图4、图5和图6，套管1为圆形钢管，外径为114mm，壁厚为5mm，总长为两个边主梁的腹板外侧面间的距离，即9200mm；牵引杆8由牵引头3和主体段22通过焊接组成。主体段22长度为9000mm，采用外径102mm，壁厚6mm的钢管制成，沿钢管长度有一宽度为13mm的开缝25。牵引头3长200mm，端板23厚度为30mm。端板23的缺口24的宽度为13mm，左定位孔7的孔径为13mm，左端头侧有弧形扩孔。

参见图7-图10，挡板9厚度为30mm，主体部分的外径为88mm，下部凸出部分宽度为12mm，焊接在第一预制主梁51腹板厚度范围内的套管1的内壁上。加劲板2厚度为12mm，底边和内侧边分别与套管1的内壁和右补强板46焊接。挡板9上有右定位孔13，孔径为13mm，右定位孔13与左定位孔7的位置相对应，且右端头侧有弧形扩孔。右补强板46和左补强板47的厚度为12mm。

经过大致估算，耗能筋33采用公称直径为12mm的HPB300钢筋，其破断伸长率为35％左右，就偏大地取为40％。按最长的耗能筋33破断时达到第五预制主梁55的腹板位置计算，取破断时刻的长度为9000mm，则原长取6430mm；依次计算，次长的耗能筋33的原长为4590mm；随后几个长度分别为3280mm、2430mm、1670mm。截取这五种长度的耗能筋33，并将一端镦粗。安装入防撞装置后，耗能筋33左挡头26和-右挡头27。

本实施例中防撞装置的安装过程包括以下步骤：

步骤1.制作所需要的左补强板47、右补强板46、套管1、牵引杆8、耗能筋33、防撞架11、缓冲板10,镦粗耗能筋33的一端；防撞架11上焊接缓冲垫板12，缓冲板10再与缓冲垫板12焊接，三者形成防撞组合体；

步骤2.根据套管1的安装位置，在边主梁的腹板上钻通孔；套管1的一端穿入，保证套管1水平，往相邻主梁方向推送套管1，在相邻主梁的腹板上确定通孔的位置，钻通孔；依次完成所有通孔；

步骤3.从通孔中抽出套管1，临时固定补强钢板，补强钢板距离对应的主梁腹板不少于50公分；再次穿入套管1，套管1依次穿过右补强板46、通孔、左补强板47、右补强板46、通孔……；在穿入过程中，根据需要调整补强钢板的位置；

步骤4.微调套管1的位置后，在套管1与通孔的间隙内填塞砂浆；打磨主梁腹板上将要粘贴补强钢板的区域，清除表层1mm厚的混凝土；砂浆的强度达到设计强度80％后，在补强钢板朝向相应的主梁腹板的表面上，涂抹粘贴胶液，粘贴补强钢板，并确保套管1位于补强钢板上开孔的中心位置；待粘贴胶液的强度达到设计强度80％后，将套管1与补强钢板焊接；

步骤5.在迎向超高车辆侧，将挡板9焊接在套管1内、边主梁腹板中心面位置；

步骤6.将端部带有不同标记的导引钢丝穿过挡板9上的右定位孔13，伸入套管1，直至从另一侧的边主梁腹板伸出；各导引钢丝穿过牵引头3的端板23上的左定位孔7；各耗能筋33的非镦头端与导引钢丝的端部连接；回拉导引钢丝，直至牵引头3的端板23接触挡板9；撤去导引钢丝，镦粗耗能筋33的外露端，并将耗能筋33推入套管1，直至右挡头27与挡板9接触；将牵引杆8的主体段22与牵引头3焊接；

步骤7.往套管1内推送牵引杆8，直至受到最短的耗能筋33的阻挡；吊装防撞组合体，牵引杆8的外露端焊接在防撞架11上；竖向相邻的牵引杆8间焊接临时竖杆44，水平向相邻的牵引杆8间焊接临时水平杆45；

步骤8.安装定位绳43，通过定位绳43调整防撞组合体的高度，使缓冲板10的最底边线到下方路面的高度，等于限高高度。

一种减小撞击力的跨线T梁桥的防撞装置专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。