一种高架桥梁路面边沿车辆防冲击疏流保护结构
技术领域
本发明涉及高架桥梁防护相关技术领域，具体为一种高架桥梁路面边沿车辆防冲击疏流保护结构。
背景技术
高架桥梁在现有轨道交通运输工具的一种，通过安装设置高架桥梁，能够极大有效的提高交通运输的空间利用率，便于不同道路之间的错位式分布的相互连通，维持交通运输工作的进行，避免不同路段之间的十字线路交叉分布导致的交通阻塞和安全隐患问题的发生，在高架桥梁的路面边缘处，设置凸起的路沿结构，采用钢筋混凝土的浇筑设置，进行桥梁路面与悬空处的隔离，达到提醒和防护的效果，降低运输工具出现的坠落等安全隐患。
然而现有的高架桥梁路面边沿在使用时存在以下问题：
1、路面边沿采用的混凝土刚性结构设置，在出现车辆碰撞时，容易出现撞击处的局部断裂和破损，进行操作的维修和更换不便，出现局部结构破坏后，需要二次浇注和成型养护，影响路面交通的正常行驶；
2、对碰撞车辆的撞击反作用力大，使得车辆的碰撞位置处受损严重，造成驾驶者的生命安全隐患，并且不能够对碰撞的冲击荷载削弱效果不足，导致撞击的边沿处荷载冲击惯性力度大，容易使得车辆和桥梁双重严重破坏，存在使用的缺陷。
针对上述问题，急需在原有高架桥梁路面边沿的基础上进行创新设计。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高架桥梁路面边沿车辆防冲击疏流保护结构，以解决上述背景技术提出现有的高架桥梁路面边沿采用的混凝土刚性结构设置，在出现车辆碰撞时，容易出现撞击处的局部断裂和破损，进行操作的维修和更换不便，出现局部结构破坏后，需要二次浇注和成型养护，影响路面交通的正常行驶，对碰撞车辆的撞击反作用力大，使得车辆的碰撞位置处受损严重，造成驾驶者的生命安全隐患，并且不能够对碰撞的冲击荷载削弱效果不足，导致撞击的边沿处荷载冲击惯性力度大，容易使得车辆和桥梁双重严重破坏，存在使用缺陷的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高架桥梁路面边沿车辆防冲击疏流保护结构，包括桥面边沿、定位条、固定块和外筒，所述桥面边沿的中部和顶部分别螺栓安装有定位条和固定块，且固定块的外壁之间固定连接有橡胶管，所述橡胶管的端部与定位条之间通过销钉固定，且橡胶管的外壁上设置有橡胶气球膜，并且橡胶管内部的定位条之间固定连接有弹簧，而且橡胶管上开设有弹性孔，所述定位条上嵌入式固定有固定座，且固定座的顶部中心处嵌入式安装有滚珠球，所述固定块的底部和滚珠球的顶部均螺栓固定有连接件，且连接件之间活动安装有外筒，并且外筒与连接件的连接端部固定有套筒，所述外筒的外壁中部和边缘处分别固定连接有橡胶套和气囊袋，且气囊袋与外筒的内部贯通，并且气囊袋的外侧包裹有束流尼龙纱网。
优选的，所述橡胶管与弹簧横向同轴分布，且橡胶管的内壁与弹簧的外壁之间预留有间距，并且橡胶管上的弹性孔等间距均匀分布。
优选的，所述固定座与定位条在竖向方向一一对应分布，且固定座与滚珠球之间为嵌入式安装的贴合互动连接，并且滚珠球的底部与固定座的内壁中部及边缘处分别固定有第一磁铁片、第二磁铁片和第三磁铁片。
优选的，所述第一磁铁片、第二磁铁片和第三磁铁片均设置为弧形结构，且第一磁铁片和第二磁铁片的设置磁性相异，并且第三磁铁片在第二磁铁片的左右两侧对称设置，而且第三磁铁片与第二磁铁片的磁性设置相同。
优选的，所述连接件内空结构设置，且连接件和套筒设置为卡合的相对旋转结构，并且连接件的外壁和套筒的内壁上分别设置有滑块和滑槽，而且滑块和滑槽之间为卡合的滑动连接，同时滑槽的弧形长度小于套筒内壁周长的一半。
优选的，所述连接件和套筒的底部与压销之间贯穿设置，且压销与连接件和套筒之间分别设置为贯穿的相对伸缩结构和螺纹连接，而且压销位于连接件内的上端与连接件的顶部内壁上均固定有永磁体。
优选的，所述压销和连接件上的永磁体相对面磁性设置相同，且压销的上端与下端分别设置为“T”字型结构和锥形状结构，并且压销下方的外筒的内壁中心处固定有压缩气罐，而且压缩气罐与压销的下端之间预留有间距。
优选的，所述压缩气罐顶部和底部的内壁均固定有通气管，且通气管的左右两侧开设有通气孔，并且通气管和压缩气罐之间贯穿安装有封堵销，而且封堵销位于通气管内的一端外壁上套设有橡胶封板，同时封堵销的顶部与压缩气罐的外壁之间固定有固定铝条。
优选的，所述封堵销与通气管和压缩气罐均设置为贯穿的相对伸缩结构，且封堵销端部的橡胶封板与通气管的内壁之间设置为贴合的滑动密封连接，并且封堵销与通气管及压销三者之间竖向同轴分布。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该高架桥梁路面边沿车辆防冲击疏流保护结构，方便结构的整体拆卸维修更换，提高更换的便利性及效率，降低维修对交通运输的阻碍影响，同时能够对冲击外力荷载进行多重有效的削弱，对桥梁和车辆均起到防护效果；
1、只需要通过定位条、固定块和外筒上结构之间的螺栓连接定位，在分段的防护结构出现局部损坏或撞击后，能够人为对点的进行更换或维修，提高更换的便利性，降低所用的耗时，而固定块之间的橡胶管和弹簧设置，在撞击时能够因弹性作用力使固定块之间的间距发生改变和后续复位，达到冲力荷载削弱和正常的防护效果，而固定座和滚珠球之间的相对贴合滑动连接作用时，两者之间安装的第一磁铁片、第二磁铁片和第三磁铁片作用，对相对旋转运动后的固定座和滚珠球进行连接复位，使其能够进行外力削弱的同时，自动复位，使结构降低车辆之间撞击的承受作用力和作用反力，并且小幅度的撞击作用，能够自动复位，防止车辆冲击时从结构处冲击；
2、由于车辆在与结构撞击时，因自身的行驶作用力，使得结构承受的冲击为倾斜的冲击，会导致外筒上的套筒与连接件之间进行相对旋转运动，在滑块和滑槽的卡合连接作用下，外筒的转动距离受限，能够通过转动力进行冲击荷载力的卸力，并且不会因持续的旋转作用力导致车辆大跨度位移，与其余车辆之间造成撞击，在车辆滑行时能够因摩擦力作用有效的降速停止运动，而套筒和压销的螺纹连接，以及压销和连接件之间的永磁体磁性力相斥作用，使得套筒和外筒在转动时，压销轴向运动造成封堵销的冲击，导致压缩气罐和外筒的内部贯通，造成气囊袋的膨胀展开，利用气囊袋达到车辆冲击的防护效果。
附图说明
图1为本发明正面结构示意图；
图2为本发明橡胶管内部结构示意图；
图3为本发明弹性孔分布结构示意图；
图4为本发明固定座和滚珠球的连接结构示意图；
图5为本发明外筒内部结构示意图；
图6为本发明压销安装结构示意图；
图7为本发明滑块和滑槽连接结构示意图；
图8为本发明连接件和压销连接结构示意图。
图中：1、桥面边沿；2、定位条；3、固定块；4、橡胶管；5、橡胶气球膜；6、弹簧；7、弹性孔；8、固定座；9、滚珠球；10、第一磁铁片；11、第二磁铁片；12、第三磁铁片；13、连接件；14、外筒；15、套筒；16、橡胶套；17、气囊袋；18、束流尼龙纱网；19、滑块；20、滑槽；21、压销；22、永磁体；23、压缩气罐；24、通气管；25、通气孔；26、封堵销；27、橡胶封板；28、固定铝条。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种高架桥梁路面边沿车辆防冲击疏流保护结构，包括桥面边沿1、定位条2、固定块3、橡胶管4、橡胶气球膜5、弹簧6、弹性孔7、固定座8、滚珠球9、第一磁铁片10、第二磁铁片11、第三磁铁片12、连接件13、外筒14、套筒15、橡胶套16、气囊袋17、束流尼龙纱网18、滑块19、滑槽20、压销21、永磁体22、压缩气罐23、通气管24、通气孔25、封堵销26、橡胶封板27和固定铝条28，桥面边沿1的中部和顶部分别螺栓安装有定位条2和固定块3，且固定块3的外壁之间固定连接有橡胶管4，橡胶管4的端部与定位条2之间通过销钉固定，且橡胶管4的外壁上设置有橡胶气球膜5，并且橡胶管4内部的定位条2之间固定连接有弹簧6，而且橡胶管4上开设有弹性孔7，定位条2上嵌入式固定有固定座8，且固定座8的顶部中心处嵌入式安装有滚珠球9，固定块3的底部和滚珠球9的顶部均螺栓固定有连接件13，且连接件13之间活动安装有外筒14，并且外筒14与连接件13的连接端部固定有套筒15，外筒14的外壁中部和边缘处分别固定连接有橡胶套16和气囊袋17，且气囊袋17与外筒14的内部贯通，并且气囊袋17的外侧包裹有束流尼龙纱网18。
橡胶管4与弹簧6横向同轴分布，且橡胶管4的内壁与弹簧6的外壁之间预留有间距，并且橡胶管4上的弹性孔7等间距均匀分布，提高橡胶管4的使用弹性形变能力，并且利用橡胶管4与弹簧6的弹性作用，使得橡胶管4在撞击形变后能够快速复位，提高车辆冲击的荷载削弱效果。
固定座8与定位条2在竖向方向一一对应分布，且固定座8与滚珠球9之间为嵌入式安装的贴合互动连接，并且滚珠球9的底部与固定座8的内壁中部及边缘处分别固定有第一磁铁片10、第二磁铁片11和第三磁铁片12，第一磁铁片10、第二磁铁片11和第三磁铁片12均设置为弧形结构，且第一磁铁片10和第二磁铁片11的设置磁性相异，并且第三磁铁片12在第二磁铁片11的左右两侧对称设置，而且第三磁铁片12与第二磁铁片11的磁性设置相同，使得滚珠球9及其上结构能够发生角度翻转，进行冲击荷载的缓冲削弱，降低刚性结构的破坏，而滚珠球9和固定座8之间的第一磁铁片10、第二磁铁片11和第三磁铁片12，在磁力之间的相斥及相吸效果作用下，使得滚珠球9和固定座8在受外力冲击转动后能够稳定有效的进行形变复位。
连接件13内空结构设置，且连接件13和套筒15设置为卡合的相对旋转结构，并且连接件13的外壁和套筒15的内壁上分别设置有滑块19和滑槽20，而且滑块19和滑槽20之间为卡合的滑动连接，同时滑槽20的弧形长度小于套筒15内壁周长的一半，使得连接件13和套筒15在进行相对旋转运动时，只能够运动滑槽20自身长度的一段距离，从而达到外筒14和套筒15进行同步旋转和限位的作用，既能够进行车辆冲击荷载的削弱，并且能防止车辆在外筒14的持续旋转导致车辆滑动距离过大，造成与其他车辆的撞击。
连接件13和套筒15的底部与压销21之间贯穿设置，且压销21与连接件13和套筒15之间分别设置为贯穿的相对伸缩结构和螺纹连接，而且压销21位于连接件13内的上端与连接件13的顶部内壁上均固定有永磁体22，压销21和连接件13上的永磁体22相对面磁性设置相同，且压销21的上端与下端分别设置为“T”字型结构和锥形状结构，并且压销21下方的外筒14的内壁中心处固定有压缩气罐23，而且压缩气罐23与压销21的下端之间预留有间距，使得套筒15与连接件13进行相对旋转运动时，由于压销21的端部与连接件13的内壁横向卡合，竖向滑动，且压销21和套筒15之间的螺纹连接，使套筒15在转动后，套筒15和压销21的螺纹连接关系脱离，在永磁体22之间的相斥作用下，导致压销21朝向压缩气罐23上的封堵销26位置运动。
压缩气罐23顶部和底部的内壁均固定有通气管24，且通气管24的左右两侧开设有通气孔25，并且通气管24和压缩气罐23之间贯穿安装有封堵销26，而且封堵销26位于通气管24内的一端外壁上套设有橡胶封板27，同时封堵销26的顶部与压缩气罐23的外壁之间固定有固定铝条28，封堵销26与通气管24和压缩气罐23均设置为贯穿的相对伸缩结构，且封堵销26端部的橡胶封板27与通气管24的内壁之间设置为贴合的滑动密封连接，并且封堵销26与通气管24及压销21三者之间竖向同轴分布，利用固定铝条28对封堵销26进行固定，在受到压销21的冲击时，固定铝条28形变，而封堵销26和其端部的橡胶封板27因压销21的推动与通气管24相对伸缩，将压缩气罐23的内部空间通过通气管24和通气孔25与外部空间贯通，达到压缩气罐23的内部气压排出进行气囊袋17内部填充使其膨胀的目的，对桥梁的边沿和车辆均起到缓冲泄压防护的效果。
工作原理：在使用该高架桥梁路面边沿车辆防冲击疏流保护结构时，首先根据图1-4所示，在桥面边沿1的内部摒除原先的钢筋混凝土浇筑成型结构，通过定位条2和固定块3在桥面边沿1上的螺栓安装定位，而外筒14及其上结构通过螺栓安装于固定块3和固定座8之间，达到外筒14及其上辅助结构的稳定安装定位目的，并且在单排的外筒14等结构进行损坏后，其整体的维修更换便捷，而此种结构的设置，能够有效的降低桥面边沿1和结构受到的冲击荷载承受力，可以对冲击力进行缓冲削弱，如图2-4所示，在外筒14受到撞击时，外筒14顶部的固定块3之间的间距发生改变和复位，通过橡胶管4和弹簧6的弹性作用，达到对冲击荷载力度进行削弱的目的，而弹性孔7的开设设置，能够提高橡胶管4的使用弹性形变能力，同时滚珠球9和固定座8之间的贴合滑动连接，滚珠球9底部的第一磁铁片10与固定座8内的第二磁铁片11和第三磁铁片12之间分别为磁性相吸及相斥，使得外筒14受到碰撞时，滚珠球9和固定座8能够相对旋转进行外力冲击的卸力和后续复位，避免滚珠球9和固定座8之间因刚性连接作用，产生冲击断裂；
根据图1和图5-8所示，车辆产生失控时，由于车辆具备向前的移动力，使其在对桥面边沿1进行冲击时，桥面边沿1和外筒14受到车辆的冲击力为斜切方向，使得在外筒14受到车辆的冲击荷载第一瞬间，外筒14因车辆的倾斜冲击力产生旋转，如图6-8所示，外筒14和套筒15同步转动，使得连接件13上的滑块19在套筒15内壁上的滑槽20中滑动，套筒15的旋转长度受限于滑槽20的长度，从而导致外筒14和套筒15只能够旋转小距离，进行冲击荷载的卸力削弱时，防止车辆因外筒14的持续转动造成大跨度滑动，造成车辆之间的相互撞击，不能够因摩擦力而有效停止的问题发生，当套筒15随着套筒15短暂旋转时，由于套筒15和压销21之间的螺纹连接以及压销21和连接件13之间的竖向贴合滑动、横向卡合连接作用，压销21与套筒15做相对的向下运动，导致两者之间的螺纹连接关系脱离，压销21能够自由的竖向向下运动，而由于压销21和连接件13上的永磁体22相斥作用，压销21因磁力的向下推动朝向封堵销26所在位置运动，如图6所示，压销21向下冲击与封堵销26和固定铝条28发生碰撞，在固定铝条28的延展性作用，其本身发生形变，而封堵销26带着底部的橡胶封板27在通气管24内向下运动，导致橡胶封板27不再对通气管24上的通气孔25封堵，压缩气罐23内的气体能够通过通气管24和通气孔25导入外筒14内，使得与外筒14贯通连接的气囊袋17发生膨胀展开，利用气囊袋17的作用，进行冲击荷载的削弱，进行路面边沿及车辆的冲击防护，达到桥梁和车辆的保护效果，束流尼龙纱网18对静止时的气囊袋17隔离防护，避免气囊袋17产生非工作状态的摩擦力破损。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
