一种新型柱防护装置

1.本实用新型涉及一种新型柱防护装置，属于结构防灾工程技术领域。


背景技术：

2.抗爆研究技术越来越受到人们的青睐，尤其是对于结构防护措施这一领域，人们更是对其进行深入的研究。钢管混凝土抗冲击性能研究目前在国内外得到重视，钢管混凝土的韧性和塑性较传统混凝土更加优良、耐疲劳、耐冲击能力更加出色，钢管混凝土不仅在抗冲击能力方面得到提升，同时在提高柱体承载力方面也有优势，而且价格低廉、施工简单。本申请旨在提供一种新型的防护装置，能够对建筑物柱体进行防护，以提高柱体的抗冲击能力。


技术实现要素：

3.因此，本实用新型的目的在于提供一种能够提高柱体的抗冲击能力的新型柱防护装置。
4.为了实现上述目的，本实用新型的一种新型柱防护装置，包括柱体、波纹管以及缓冲材料体；所述波纹管包裹在所述柱体的外侧，所述缓冲材料体设置于所述柱体与波纹管之间；所述波纹管包括相互扣合拼接的第一半环状波纹管和第二半环状波纹管，在所述第一半环状波纹管和第二半环状波纹管的拼接部位分别设置有第一连接板和第二连接板，所述第一连接板和第二连接板相固定。
5.所述第一连接板与第二连接板通过螺栓固定连接。
6.所述波纹管为钢管，所述第一半环状波纹管和第二半环状波纹管分别与第一连接板和第二连接板焊接固定。
7.所述缓冲材料体包括相互分离的第一部分与第二部分，所述第一部分与第二部分分别位于第一半环状波纹管和第二半环状波纹管内侧。
8.所述缓冲材料体内部具有蜂窝状的孔隙。
9.所述缓冲材料体的材质为闭孔泡沫铝、橡胶或乙烯-醋酸乙烯共聚物。
10.所述缓冲材料体的厚度为40mm~200mm，所述波纹管的波谷处至柱体的最小距离大于40mm。
11.所述柱体的截面为圆形、矩形或梯形。
12.所述柱体为钢筋混凝土柱、钢柱、木柱、砖柱或石柱。
13.所述波纹管的材质为锰钢、铬镍钢、铬钢或硅锰钢。
14.所述纹钢管的表面设置有镀锌层。
15.采用上述技术方案，本实用新型的新型柱防护装置，与现有技术相比具有以下优势：
16.1、本实用新型的波纹管可用于抵抗外部荷载冲击作用，耗散能量波对钢筋混凝土柱的损害，避免当发生爆炸、冲击荷载时混凝土出现剥落的现象，以保护其固有承载力。
17.2、本实用新型的新型柱防护装置的防撞击区域包括两部分，其一为预撞区，由波峰至波谷处的波纹管和缓冲材料体共同构成，其二为防撞区，由波谷至柱体之间余下的部分波纹管和缓冲材料体共同构成。预撞区可在冲击物体撞击时预先耗散一部分冲击能量，待预撞区波纹管和缓冲材料体被冲击压缩失效时，防撞区波纹管和缓冲材料体进行下一步抗冲击阶段。
18.3、本实用新型所用的填充材料可采用轻质高强，对于能量、声、热、电磁波的吸收效果出色的材料，其内部可存在孔隙，承受冲击波带来的体积压缩时，内部孔隙减小、变形，以此来达到吸能的作用。
19.4、本实用新型在施工工艺上做到明显改善，所有拼装构件均可在工厂预制完成，减少施工时工作量，降低施工成本。
20.5、本实用新型中的第一连接板和第二连接板分别焊接在第一半环状波纹管与第二半环状波纹管的两端交接处，并通过螺栓连接，可有效避免波纹管对接时产生相对滑移和内卷，使其在受到冲击荷载后波纹管连接处更加稳定。
附图说明
21.图1为本实用新型的立体结构示意图。
22.图2为本实用新型的主视图。
23.图3为本实用新型的分解示意图。
具体实施方式
24.以下通过附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
25.如图1-3所示，本实用新型的一种新型柱防护装置，包括柱体1、波纹管2以及缓冲材料体3；所述波纹管2包裹在所述柱体1的外侧，所述缓冲材料体3设置于所述柱体1与波纹管2之间；所述波纹管2包括相互扣合拼接的第一半环状波纹管21和第二半环状波纹管22，在所述第一半环状波纹管21和第二半环状波纹管22的拼接部位分别设置有第一连接板41和第二连接板42，所述第一连接板41和第二连接板42相固定。所述波纹管2的材质可以为锰钢、铬镍钢、铬钢或硅锰钢，所述第一半环状波纹管21和第二半环状波纹管22分别与第一连接板41和第二连接板42焊接固定。所述第一连接板41与第二连接板42通过螺栓5固定连接。
26.所述缓冲材料体3内部具有蜂窝状的孔隙，作为优选，所述缓冲材料体3的材质可以为闭孔泡沫铝、橡胶或乙烯-醋酸乙烯共聚物。
27.所述缓冲材料体3的厚度为40mm~200mm，所述波纹管2的波谷处至柱体1的最小距离大于40mm。
28.所述柱体1的截面可以为圆形、矩形或梯形，所述柱体1可以为钢筋混凝土柱、钢柱、木柱、砖柱或石柱。
29.在所述纹钢管的表面设置有镀锌层，以增强其抗腐蚀性能。
30.本实用新型的新型柱防护装置的制作包括下列几个步骤：
31.1、半环状波纹管的制备：
32.（1）通过机械膨胀法或液压成型法将波纹钢管的波纹制成。
33.（2）将半环状波纹管焊接在连接板上，其中应避开螺栓预定孔位焊接，方便施工组
装。
34.（3）根据施工保护柱体具体高度对波纹管端口进行剪切，可使用手动或电动剪切法或采用专业滚剪机进行剪切。
35.2、缓冲材料制备：闭孔泡沫铝、橡胶或乙烯-醋酸乙烯共聚物可根据要求通过厂商定制购买或使用其制备方法自制。
36.3、新型柱防护装置的安装：新型柱防护装置一般情况是对于既有构件进行安装保护，将工厂预制好的安装构件运送至现场，需先将定制好的缓冲材料体进行吊装，贴合被保护柱体，可使用粘胶、螺丝自攻或膨胀螺丝与柱体联接。吊装起两块半环状波纹钢管，使其紧贴扣合填充材料，使用螺栓连接两块波纹钢管并固定。当然，所述缓冲材料体也可以设置成为可相互分离的第一部分与第二部分，所述第一部分与第二部分分别预装在第一半环状波纹管和第二半环状波纹管内侧。
37.为避免半环状波纹管与缓冲材料体之间发生滑移，增强两者之间相互作用可在波纹管适当位置设置膨胀塞或胀塞螺丝，此设计可增强连接应力。
38.显然，上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。


技术特征：
1.一种新型柱防护装置，其特征在于：包括柱体、波纹管以及缓冲材料体；所述波纹管包裹在所述柱体的外侧，所述缓冲材料体设置于所述柱体与波纹管之间；所述波纹管包括相互扣合拼接的第一半环状波纹管和第二半环状波纹管，在所述第一半环状波纹管和第二半环状波纹管的拼接部位分别设置有第一连接板和第二连接板，所述第一连接板和第二连接板相固定。2.如权利要求1所述新型柱防护装置，其特征在于：所述第一连接板与第二连接板通过螺栓固定连接。3.如权利要求1所述新型柱防护装置，其特征在于：所述波纹管为钢管，所述第一半环状波纹管和第二半环状波纹管分别与第一连接板和第二连接板焊接固定。4.如权利要求3所述新型柱防护装置，其特征在于：所述缓冲材料体包括相互分离的第一部分与第二部分，所述第一部分与第二部分分别位于第一半环状波纹管和第二半环状波纹管内侧。5.如权利要求1-4任一项所述新型柱防护装置，其特征在于：所述缓冲材料体内部具有蜂窝状的孔隙。6.如权利要求1-4任一项所述新型柱防护装置，其特征在于：所述缓冲材料体的材质为闭孔泡沫铝、橡胶或乙烯-醋酸乙烯共聚物。7.如权利要求1-4任一项所述新型柱防护装置，其特征在于：所述缓冲材料体的厚度为40mm~200mm，所述波纹管的波谷处至柱体的最小距离大于40mm。8.如权利要求1-4任一项所述新型柱防护装置，其特征在于：所述柱体的截面为圆形、矩形或梯形。9.如权利要求1-4任一项所述新型柱防护装置，其特征在于：所述柱体为钢筋混凝土柱、钢柱、木柱、砖柱或石柱。10.如权利要求1-4任一项所述新型柱防护装置，其特征在于：所述波纹管的材质为锰钢、铬镍钢、铬钢或硅锰钢。

技术总结
本实用新型提供了一种新型柱防护装置，包括柱体、波纹管以及缓冲材料体；所述波纹管包裹在所述柱体的外侧，所述缓冲材料体设置于所述柱体与波纹管之间；所述波纹管包括相互扣合拼接的第一半环状波纹管和第二半环状波纹管，在所述第一半环状波纹管和第二半环状波纹管的拼接部位分别设置有第一连接板和第二连接板，所述第一连接板和第二连接板相固定。采用上述技术方案，柱防护装置的防撞击区域包括两部分，预撞区由波峰至波谷处的波纹管和缓冲材料体共同构成，防撞区由波谷至柱体之间余下的部分波纹管和缓冲材料体共同构成。预撞区可在冲击物体撞击时预先耗散一部分冲击能量，防撞区波纹管和缓冲材料体进行下一步抗冲击阶段。区波纹管和缓冲材料体进行下一步抗冲击阶段。区波纹管和缓冲材料体进行下一步抗冲击阶段。


技术研发人员：张学杰 时浩轩 王大永 王星凡 李晨 吕杨 李芳芳 王洪龙
受保护的技术使用者：天津城建大学
技术研发日：2022.07.20
技术公布日：2023/2/20