本實用新型涉及一種公路防撞技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種公路橋墩消能裝置。

背景技術(shù)：

由于公路跨線橋的橋墩一般立于公路中間和兩側(cè)，極易造成車輛撞擊公路橋墩的事故，產(chǎn)生嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡，同時也嚴(yán)重影響橋梁的安全性。因此，有關(guān)跨線橋橋墩的安全設(shè)計，越來越受到重視。

目前，對于公路跨線橋橋墩的防護(hù)，在現(xiàn)有技術(shù)并沒有一個較好的方法，僅僅是對橋墩進(jìn)行簡單處理。一般較為常見的處理方法是在跨線橋梁橋墩的底部周外砌筑水泥隔離墩，以減小碰撞時車輛對橋墩的損害，減小損失。但是，隔離墩的占地空間很大，常常會影響道路設(shè)計。并且，由于隔離墩是水泥砌筑的，對車輛的損傷會很大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術(shù)問題是：為了克服現(xiàn)有公路跨線橋橋墩的防護(hù)缺陷，本實用新型提供一種公路橋墩消能裝置。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種公路橋墩消能裝置，用于圓柱形的公路橋墩，包括外殼、填充材料層和消能撥轉(zhuǎn)層，所述填充材料層環(huán)設(shè)包覆在公路橋墩外，所述消能撥轉(zhuǎn)層設(shè)置在填充材料層與公路橋墩之間，所述外殼包覆在填充材料層外，所述消能撥轉(zhuǎn)層包括分隔層和鋼管層，所述鋼管層通過所述分隔層與填充材料層相分隔，所述鋼管層由若干豎向設(shè)置的金屬管排列而成，所述金屬管為圓管，同一根金屬管至少與一根相鄰的金屬管相接觸。

所述金屬管繞公路橋墩周向分布，且所述消能撥轉(zhuǎn)層包括至少一圈金屬管。

所述外殼為三層結(jié)構(gòu)，中間一層為鋼板，內(nèi)外兩層為包覆在鋼板外的玻璃鋼復(fù)合材料。

所述填充材料層包括格構(gòu)板和填充材料，格構(gòu)板呈單層單向、單層雙向、多層單向或多層多向布置在外殼內(nèi)，填充材料位于格構(gòu)板之間和/或格構(gòu)板與外殼的內(nèi)壁之間。

所述填充材料層和消能撥轉(zhuǎn)層均為圓環(huán)形，外殼、填充材料層和消能撥轉(zhuǎn)層由外向內(nèi)依次設(shè)置，外殼包覆在填充材料層和消能撥轉(zhuǎn)層外。

所述金屬管為實心管或空心管。

為了保證消能撥轉(zhuǎn)層中的金屬管能夠順利撥轉(zhuǎn)，不受填充材料層材質(zhì)的影響，所述分隔層為鋼板，厚度為10mm～20mm。

本實用新型的有益效果是，本實用新型的公路橋墩消能裝置，當(dāng)外殼受到撞擊后，將力傳遞給填充材料層，填充材料層能夠吸收一部分的動能，產(chǎn)生形變，沒有被消耗的動能傳遞到消能撥轉(zhuǎn)層。由于消能撥轉(zhuǎn)層是由豎向設(shè)置的金屬管排列而成的，相鄰金屬管互相產(chǎn)生摩擦力，金屬管發(fā)生轉(zhuǎn)動，使得整個公路橋墩消能裝置朝切向分力方向發(fā)生旋轉(zhuǎn)，消能裝置旋轉(zhuǎn)的同時，能夠帶動車輛往切向偏轉(zhuǎn)，從而改變車輛撞擊橋墩的方向，轉(zhuǎn)移一部分的動能。由于金屬本身是具有一定彈性的，金屬管在受力時，能夠發(fā)生一定的彈性形變，而相鄰金屬管之間本身是有一定間隙的，在金屬管形變后，管與管之間原本的間隙能夠容納該形變，使彈性形變成為可能，從而消耗一部分動能。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。

圖1是本實用新型的公路橋墩消能裝置的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型的公路橋墩消能裝置的一種實施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實用新型的公路橋墩消能裝置的另一種實施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本實用新型的公路橋墩消能裝置使用狀態(tài)的受力分解示意圖。

圖中100、公路橋墩，200、公路，300、公路橋墩消能裝置，1、外殼，2、填充材料層，2-1、格構(gòu)板，2-2、填充材料，3、消能撥轉(zhuǎn)層，3-1、金屬管，3-2、分隔層。

具體實施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實用新型有關(guān)的構(gòu)成。

如圖1-3所示，本實用新型的一種公路橋墩消能裝置，用于圓柱形的公路橋墩100，包括外殼1、填充材料層2和消能撥轉(zhuǎn)層3，所述填充材料層2環(huán)設(shè)包覆在公路橋墩100外，所述消能撥轉(zhuǎn)層3設(shè)置在填充材料層2與公路橋墩100之間，所述外殼1包覆在填充材料層2外。所述消能撥轉(zhuǎn)層3包括分隔層3-2和鋼管層，所述鋼管層通過所述分隔層3-2與填充材料層2相分隔，所述鋼管層由若干豎向設(shè)置的金屬管3-1排列而成。所述金屬管3-1為圓管，為了保證金屬管3-1之間的力傳遞，同一根金屬管3-1至少與一根相鄰的金屬管3-1相接觸。金屬管3-1一般采用鋼管，分隔層3-2為鋼板，厚度為10mm～20mm。

所述金屬管3-1繞公路橋墩100周向分布，且所述消能撥轉(zhuǎn)層3包括至少一圈金屬管3-1。圖2中所示的是消能撥轉(zhuǎn)層3具有一圈金屬管3-1，圖3中所示的是消能撥轉(zhuǎn)層3具有兩圈金屬管3-1。

所述外殼1為三層結(jié)構(gòu)，中間一層為鋼板，內(nèi)外兩層為包覆在鋼板外的玻璃鋼復(fù)合材料。所述玻璃鋼復(fù)合材料采用玻璃纖維增強(qiáng)塑料制作。玻璃纖維增強(qiáng)塑料基體材料為不飽和樹脂、間苯樹脂、鄰苯樹脂、乙烯基樹脂、環(huán)氧樹脂、雙酚A型樹脂、反應(yīng)型樹脂中的一種，增強(qiáng)材料為玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、混合纖維中的一種。

所述填充材料層2包括格構(gòu)板2-1和填充材料2-2，格構(gòu)板2-1呈單層單向、單層雙向、多層單向或多層多向布置在外殼1內(nèi)，填充材料2-2位于格構(gòu)板2-1之間和/或格構(gòu)板2-1與外殼1的內(nèi)壁之間。填充材料2-2的材質(zhì)為聚氨酯泡沫、聚氯乙烯泡沫、碳泡沫、PEI泡沫和PMI泡沫、Balsa木、泡桐木、杉木或強(qiáng)芯氈中的一種。

所述填充材料層2和消能撥轉(zhuǎn)層3均為圓環(huán)形，外殼1、填充材料層2和消能撥轉(zhuǎn)層3由外向內(nèi)依次設(shè)置，外殼1包覆在填充材料層2和消能撥轉(zhuǎn)層3外。

所述金屬管3-1為實心管或空心管。

圖4中帶箭頭的粗實線表示行車方向，帶箭頭的虛線表示受力分解情況，帶箭頭的細(xì)實線表示本實用新型的公路橋墩消能裝置受到撞擊后的旋轉(zhuǎn)方向。車輛一般是斜向撞擊橋墩的，即橋墩受到的是一個側(cè)向力，該側(cè)向力可以分解為如圖4虛線箭頭所示的切向力和法向力。當(dāng)外殼1受到撞擊后，將力傳遞給填充材料層2，填充材料層2能夠吸收一部分的動能，產(chǎn)生形變，沒有被消耗的動能傳遞到消能撥轉(zhuǎn)層3。由于消能撥轉(zhuǎn)層3是由豎向設(shè)置的金屬管3-1排列而成的，相鄰金屬管3-1互相產(chǎn)生摩擦力，金屬管3-1發(fā)生轉(zhuǎn)動，使得整個公路橋墩消能裝置300朝切向分力方向發(fā)生旋轉(zhuǎn)，消能裝置300旋轉(zhuǎn)的同時，能夠帶動車輛往切向偏轉(zhuǎn)，從而改變車輛撞擊橋墩的方向，轉(zhuǎn)移一部分的動能。由于金屬本身是具有一定彈性的，金屬管3-1在受力時，能夠發(fā)生一定的彈性形變，而相鄰金屬管3-1之間本身是有一定間隙的，在金屬管3-1形變后，管與管之間原本的間隙能夠容納該形變，使彈性形變成為可能，從而消耗一部分動能。

以上述依據(jù)本實用新型的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項實用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項實用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。