[0001] 本实用新型属于建筑工程领域，尤其涉及一种桥梁桥墩。

[0002] 公路高架桥设置在地面道路上，用于车辆分流。高架桥搭设在地面道路需要使用大量的桥墩，目前常见的桥墩多数为刚性结构桥墩，在车辆行进过程中产生噪音与振动等不良影响，极易造成桥墩的损坏，给人们的生命财产安全带来隐患。实用新型内容

[0003] 为解决上述技术问题，本实用新型提供一种多功能桥墩，内筒和外筒间使用气囊型磁流变弹性体作为填充物，可减小车辆行进所产生的噪音和振动。

[0004] 本实用新型提供一种多功能桥墩，包括：主体与支撑体；所述主体呈圆柱体状，所述主体包括内筒和外筒，内筒和外筒之间采用钢板焊接并使用气囊型磁流变弹性体作为填充物，内筒的内部填充有混凝土，在内筒外壁螺旋缠绕带有绝缘防腐胶套的电磁线圈；主体上方设有钢筋混凝土结构的支撑体，支撑体包括三根支撑柱，三根支撑柱呈圆锥体布置，相邻的两根支撑柱夹角为60度，三根支撑柱相互连接的一端嵌入主体的上端，每根支撑柱包括支撑钢筋笼、套设在支撑钢筋笼外部的不锈钢筒以及浇筑在不锈钢筒内的混凝土。

[0005] 在本实用新型的多功能桥墩中，所述主体的上部和下部分别涂有荧光漆，下部涂有除绿色、黄色或红色以外其他颜色的荧光漆，上部涂有红色荧光漆。

[0006] 在本实用新型的多功能桥墩中，所述支撑体的外部套设有固定架，用于固定不锈钢套筒。

[0007] 在本实用新型的多功能桥墩中，所述固定架包括固定部和支撑部，所述固定部的内径为圆形，套设在支撑体的外部，固定部的内径大于主体的外径，且小于三根支撑柱所构成的圆锥体的底面的直径；支撑部支撑在固定部下方。

[0008] 本实用新型的一种多功能桥墩，在构成桥墩主体的内筒和外筒之间填充气囊型磁流变弹性体，并在内筒外壁绕设电磁线圈，通过预先设置在桥面下的加速度传感器检测桥面振动加速度并将信号发送给控制模块，当其数值超过阈值时控制模块控制电源模块向电磁线圈供电，对气囊型磁流变弹性体施加外加磁场以调节其力学性能。使此桥墩可具备吸声降噪与减振的功能。另外，本发明桥墩的支撑体采用呈圆锥状三角结构架体，同时主体上涂有荧光漆，可减少夜间行车安全事故。

[0017] 如图1至图5所示，本实用新型的一种多功能桥墩，包括主体1与支撑体，其中主体1是钢筒混凝土结构的圆柱体，主体1是预制的双筒形式包括内筒12和外筒13。内筒12与外筒13之间采用钢板14焊接，使用气囊型磁流变弹性体15作为填充物，填充在内筒12和外筒13之间，内筒12的内部使用混凝土填充，在内筒12的外壁螺旋缠绕带有绝缘防腐胶套的电磁线圈17。主体1表面部分区域涂有荧光漆16。具体为在主体1的下部涂有除绿色、黄色或红色以外其他颜色的荧光漆，上部涂有红色荧光漆。主体1上方设有钢筋混凝土结构的支撑体，此支撑体包括三根支撑柱2。该三根支撑柱2呈圆锥体布置，相邻的两根支撑柱2夹角为60度。该三根支撑柱2相互连接的一端嵌入主体1的上端。每根支撑柱2包括支撑钢筋笼21、套设在支撑钢筋笼21外部的不锈钢套筒22以及浇筑在不锈钢套筒22内的混凝土。

[0018] 所述气囊型磁流变弹性体15各组分按照重量比包括：橡胶基体100～150份、磁性颗粒600～700份、硫化剂16～25份、硫化促进剂4～5份、填充物料130～220份，其中填充物料包括增塑剂20～30份、分散剂30～50份、增容剂50～60份、补强剂10～20份、物理硅胶成孔剂10～30份、防水剂10～30份。

[0019] 具体实施时，在本实用新型的多功能桥墩中，所述橡胶基体选取硅橡胶或天然橡胶。所述磁性颗粒选用微米级羰基铁粉和硅钢粉，两者比例为25:1，选用此磁性颗粒在保证饱和磁化强度的前提下改善了导磁率，减小涡流损耗。所述硫化剂为硒、碲、过氧化物或硫磺，其中对于硅橡胶基体选用硒；促进剂为碱金属氧化物。所述增塑剂为二甲基硅油。所述分散剂为甲基戊醇或聚氨酯；耐寒剂为己二酸酯。

[0020] 如图4，在支撑体的外部套设有固定架，用于固定不锈钢套筒22。所述固定架包括固定部31和支撑部32，所述固定部31的内径为圆形，套设在支撑体的外部，固定部31的内径大于主体1的外径，且小于三根支撑柱2所构成的圆锥体的底面的直径。支撑部32支撑在固定部31的下方。

[0021] 实施例1

[0022] 本实用新型实施例1中内筒12与外筒13之间填充的气囊型磁流变弹性体15，各组分按照重量比包括：硅橡胶基体100份、磁性颗粒600份、硫化剂16份及促进剂4份、增塑剂20份、分散剂30份、增容剂50份、补强剂10份、物理硅胶成孔剂10份、防水剂10份。

[0023] 其中，橡胶基体选取硅橡胶基体，磁性颗粒选用微米级羰基铁粉和硅钢粉，两者比例为25:1，硫化剂为硒，硫化促进剂为氧化钙；增塑剂为二甲基硅油，分散剂为甲基戊醇，增容剂为羧化碳纳米管，补强剂为气相法白炭黑，物理硅胶成孔剂为YQ-100Y、防水剂为硬脂酸钙。

[0024] 实施例2

[0025] 本实用新型实施例2中内筒12与外筒13之间填充的气囊型磁流变弹性体15，各组分按照重量比包括：硅橡胶基体125份、磁性颗粒650份、硫化剂20份及促进剂4.5份、增塑剂25份、分散剂40份、增容剂55份、补强剂15份、物理硅胶成孔剂20份、防水剂20份。

[0026] 其中，橡胶基体选取硅橡胶基体，磁性颗粒选用微米级羰基铁粉和硅钢粉，两者比例为25:1，硫化剂为硒，硫化促进剂为氧化镁；增塑剂为二甲基硅油，分散剂为聚氨酯，增容剂为马来酸酐，补强剂为气相法白炭黑，物理硅胶成孔剂为YQ-505Y、防水剂为硬脂酸钙。

[0027] 实施例3

[0028] 本实用新型实施例3中内筒12与外筒13之间填充的气囊型磁流变弹性体15，各组分按照重量比包括：硅橡胶基体150份、磁性颗粒700份、硫化剂25份及促进剂5份、增塑剂30份、分散剂50份、增容剂60份、补强剂20份、物理硅胶成孔剂30份、防水剂30份。

[0029] 其中，橡胶基体选取硅橡胶基体，磁性颗粒选用微米级羰基铁粉和硅钢粉，两者比例为25:1，硫化剂为硒，硫化促进剂为氧化钙；增塑剂为二甲基硅油，分散剂为甲基戊醇，增容剂为马来酸酐，补强剂为气相法白炭黑，物理硅胶成孔剂为ES100W、防水剂为硬脂酸钙。

[0030] 不同条件下使用平行板式流变仪测试其力学性能，如图5-7所示。图5为频率10Hz，0.1％应变下，此弹性体测得剪切储能模量在磁场0～0.4T范围内变化走势图；图6为磁场强度为0.1T，0.1％应变下，此弹性体测得剪切储能模量在频率1～10Hz范围内变化走势图；图
7为频率10Hz，0.1％应变下，此弹性体测得损耗因子在磁场0～0.4T范围内变化走势图。

[0031] 气囊型磁流变弹性体具有在外加磁场的作用下磁性颗粒在磁场方向形成链状有序结构的特点，由测量数据图可知，各组分相互配合及协同，其力学性能随着磁场强度增加而得到明显增强，使得此种弹性体在各因素作用下在应力吸收和吸声降噪方面具有良好的效果。

[0032] 应用本实用新型的多功能桥墩，需预先在桥面下预埋加速度传感器，并通过导线依次连接加速度传感器、控制模块、电源模块和电磁线圈。加速度传感器用于检测桥面振动加速度并传输给控制模块。当振动加速度达到阈值时，控制模块控制电源模块向电磁线圈供电，以对气囊型磁流变弹性体施加可变磁场，进而调节气囊型磁流变弹性的力学性能，使桥墩具备更好的减振、吸声降噪与防撞功能。

[0033] 本实用新型还提供一种多功能桥墩的施工方法，包括以下步骤：

[0034] 步骤1：按如下组分配比称重：橡胶基体100～150份、磁性颗粒600～700份、硫化剂16～25份、硫化促进剂4～5份、填充物料130～220份，其中填充物料包括增塑剂20～30份、分散剂30～50份、增容剂50～60份、补强剂10～20份、物理硅胶成孔剂10～30份、防水剂10～30份；

[0035] 步骤2：将硅橡胶基体、磁性颗粒以及所有填充物料放入炼胶机中，均匀搅拌20分钟，再置于80℃下真空桶中脱泡，脱泡后再注入到模具内；

[0036] 步骤3：把硫化剂和硫化促进剂倒入模具内在150℃下硫化20分钟，与此同时施加磁场制备各向异性的气囊型磁流变弹性体；

[0037] 步骤4：在内筒外部螺旋缠绕带有绝缘防腐胶套的电磁线圈，然后采用钢板将内筒和外筒焊接固定，再将气囊型磁流变弹性体安装到内筒与外筒之间的空隙内，最后将预制好的主体运至施工现场；

[0038] 步骤5：清理承台，绑扎钢筋制作三根支撑钢筋笼，并使用箍筋将三根支撑钢筋笼绑扎固定成圆锥体且确保相邻的两根支撑钢筋笼夹角为60度；

[0039] 步骤6：将预制完成的主体固定到承台上，摆放好固定架，将各不锈钢套筒套在对应的支撑钢筋笼上，各不锈钢套筒间交接处焊接固定，再将焊接好的支撑体放在固定架上固定；

[0040] 步骤7：搭设模板支架并向不锈钢套筒内浇筑混凝土，使混凝土填充满内筒的内部和三根不锈钢套筒内部，待混凝土达到拆除强度后拆除模板支架和固定架；

[0041] 步骤8：最后在主体外表面相应位置涂刷各色荧光漆，完成桥墩施工。

[0042] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型的思想，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。