新型橋梁防撞裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種新型橋梁防撞裝置，包括環(huán)繞設(shè)置在橋墩四周的防撞消能圈和滑軌機構(gòu)，所述滑軌機構(gòu)包括若干根固定設(shè)置在防撞消能圈和橋墩之間，并與防撞消能圈固定連接的導(dǎo)向消能柱，所述導(dǎo)向消能柱的軸線與橋墩的軸線平行，所述消能單元包括殼體和填充在殼體中的復(fù)合耗能材料，這種新型橋梁防撞裝置，防撞消能圈緩沖變形能力強，能最大程度降低大噸位船舶撞擊橋墩時對船舶和橋墩造成的傷害；防撞消能圈抗腐蝕性強，圍設(shè)在橋墩四周的防撞消能圈隨水平面上下浮動，減小了防撞消能圈上下浮動是受到的阻力，同樣還起到一定的導(dǎo)向作用，降低長時間在水中運行對防撞消能圈的影響。
【專利說明】新型橋梁防撞裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及水上建筑安全防護(hù)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種新型橋梁防撞裝置。【背景技術(shù)】
[0002]由于經(jīng)濟和交通事業(yè)的蓬勃發(fā)展，在通航的航道上架設(shè)的橋梁越來越多，也越來越大，更有超長的跨海或連島大橋的出現(xiàn)，使得原有的航道變小、變狹，與此同時航道上的船只不僅多也大型化從數(shù)干到數(shù)萬噸，所以全球的報紙或電視上，有關(guān)船舶撞擊橋墩的事件時有發(fā)生和報道。一些小碰撞還可修復(fù)，一旦發(fā)生大碰撞其后果不堪設(shè)想，為使行船安全、橋梁不受損，人們采取了很多辦法和設(shè)施來保護(hù)橋梁建筑物。
[0003]專利號CN99236972.X “橋墩防撞保護(hù)裝置”，此裝置是直接抱固在橋墩上使用，讓船撞擊在此裝置上用其上的彈簧將船反彈起碰墊作用，初次撞擊力還是由橋墩直接承受，對于小型船只可以較有效對橋墩起到防撞保護(hù)，但是對于噸位超過百噸的大型船舶來說無法很好的吸收撞擊力，橋墩仍然避免不了破損；2、由于橡膠碰墊的位置都是相對固定的，對于水較深，潮漲潮落較為頻繁的水域，需要增加橡膠碰墊的數(shù)量來保證船只的撞擊力都只作用在碰墊上，安裝布置困難，也增加了生產(chǎn)和維護(hù)成本。
[0004]專利申請?zhí)朇N200510029901.4 “行船撞擊橋墩的保護(hù)裝置”其的一組保護(hù)裝置是由設(shè)置在橋墩四周上的固定構(gòu)件，設(shè)置在固定構(gòu)件與橋墩間的軟墊，固定在固定構(gòu)件上裝滿滾珠軸承的軌道及粘結(jié)在上、下軌道間橋墩壁面上的保護(hù)皮所組成，首先此裝置仞然是直接固定在橋墩上，使受撞的滾珠在橋墩的保護(hù)皮上滾動，這也僅是理想狀態(tài)，實際上被撞滾珠體積很小通過保護(hù)皮已使橋墩表層變形很難再轉(zhuǎn)動了，橋墩也是承受船只初始的撞擊力，所以此裝置對橋墩的撞擊力和能量的緩沖、分導(dǎo)作用也很有限，效果不明顯。另外其滾珠是串在一根軸上并在兩平行導(dǎo)軌間滾動，這時受撞的力必須要在軸的動力中心位置上滾珠和軸才會轉(zhuǎn)動，顯然這又是一種理想、假想狀態(tài)。實際上若受力點歪斜一點，整根軸就會卡死在軌道中根本無法動彈，更談不上轉(zhuǎn)動了，同時兩平行軌道是固定在橋墩上的，若有異物掉入軌道，平衡滑動的可能性就很小了。
[0005]又因橋墩很大，且每組保護(hù)裝置都要在橋墩上安裝兩根平行軌道，這么長軌道安裝誤差不易控制，將直接影響滾珠軸轉(zhuǎn)動的靈活性。
[0006]目前常用的樁群方式、薄殼筑沙圍堰方式、人工島方式等，一般適用于水淺、地質(zhì)情況較好的場合，雖然一勞永逸，但會影響航道，且常常因為造價太高或者條件不具備而放棄。還有一種鋼結(jié)構(gòu)套箱消能設(shè)施利用鋼材塑性變形破損消能，例如專利號為201010132681.9的《橋墩的安全防護(hù)裝置》，但其通常只能承受單次撞擊，撞損后維修較困難；同時碰撞時船體易受損傷；另外鋼材常年在水中易銹蝕，維護(hù)費用較高。
實用新型內(nèi)容
[0007]本實用新型要解決的技術(shù)問題是:為了解決現(xiàn)有的橋梁防撞設(shè)施存在的各種問題，本實用新型提供了一種新型橋梁防撞裝置具有較強的緩沖變形能力并能隨水面上下浮動來解決上述問題。
[0008]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種新型橋梁防撞裝置，包括環(huán)繞設(shè)置在橋墩四周的防撞消能圈和滑軌機構(gòu)，所述滑軌機構(gòu)包括若干根固定設(shè)置在防撞消能圈和橋墩之間，并與防撞消能圈固定連接的導(dǎo)向消能柱，所述導(dǎo)向消能柱的軸線與橋墩的軸線平行，所述防撞消能圈包括若干個消能單元和連接件，所述若干個消能單元通過連接件依次相連形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述消能單元包括殼體和填充在殼體中的復(fù)合耗能材料。
[0009]為了增強所述導(dǎo)向消能柱與所述消能單元的連接強度，所述消能單元的內(nèi)側(cè)面上具有與所述導(dǎo)向消能柱表面輪廓相吻合的凹陷，所述導(dǎo)向消能柱部分沉入所述凹陷與防撞消能圈貼合，既增大所述導(dǎo)向消能柱與防撞消能圈的接觸面積，又能在一定程度上提高了它們之間相對運動的難度，從而使所述導(dǎo)向消能柱的定位強度進(jìn)一步提高，不易偏移和傾斜，保持其豎直度，這樣能夠提高所述防撞消能圈上下移動的平滑度和穩(wěn)定性。
[0010]為了進(jìn)一步增加所述導(dǎo)向消能柱與消能單元的連接面積，所述消能單元的內(nèi)側(cè)面為平面，所述內(nèi)側(cè)面也不局限于平面，只要保證消能單元能與導(dǎo)向消能柱具有足夠的接觸面積，實際上，由于導(dǎo)向消能柱與消能單元的接觸范圍受到所述消能單元高度的限制，所以主要消能單元在豎直方向上具有足夠的長度與導(dǎo)向消能柱接觸，至于消能單元內(nèi)側(cè)面其它位置是否平坦并不重要，不過為了方便生產(chǎn)制造，優(yōu)選平面。
[0011]在結(jié)構(gòu)方面，所述導(dǎo)向消能柱至少包括一個消能管，管狀結(jié)構(gòu)提供一定的緩沖變形能力，不僅是自身不易受到破壞，也能進(jìn)一步加強整個防撞消能圈的保護(hù)能力，如果具有多個消能管可以進(jìn)一步加強這一效果，具體選擇可以根據(jù)實際的工況進(jìn)行選擇。
[0012]作為優(yōu)選，所述消能管的數(shù)量為三個，為內(nèi)部消能管、中間消能管和外部消能管，所述內(nèi)部消能管、中間消能管和外部消能管由內(nèi)到外依次套設(shè)，三個消能管端部相連，管與管之間保持一定距離，在起到導(dǎo)向的基礎(chǔ)功能上，充分發(fā)揮緩沖作用。
[0013]所述復(fù)合耗能材料包括耗能材料和消能肋，所述消能肋沿周向、間隔纏繞在耗能材料的表面上和交織穿插設(shè)置在耗能材料中，所述耗能材料為聚氨酯泡沫，所述消能肋為玻璃纖維和樹脂的混合物，消能肋和耗能材料的組合進(jìn)一步增強防撞消能圈的緩沖變形能力。
[0014]所述耗能材料還填充在所述內(nèi)部消能管中和/或內(nèi)部消能管與中間消能管之間和/或中間消能管和外部消能管之間，這樣是為了加強導(dǎo)向消能柱的緩沖變形能力，充分利用到管與管之間的空間，填充具有較強彈力的聚氨酯泡沫，而在實際生產(chǎn)制造過程中，根據(jù)現(xiàn)場應(yīng)用需要、制模工藝的掌握程度和成本的控制來選擇耗能材料填充的位置和數(shù)量。
[0015]作為優(yōu)選，所述消能管的材料為玻璃纖維和樹脂的混合物，管與管的端部熔融后一體成型，所述連接件包括二個分別固定在相鄰二個消能單元的連接處的扣環(huán)和一根連接桿或者鎖鏈，所述連接桿或者鎖鏈的兩端分別與所述二個扣環(huán)固定連接。
[0016]具體的，所述導(dǎo)向消能柱的材料為碳高分子復(fù)合材料，所述殼體為復(fù)合材料面層構(gòu)成的實心殼體，所述復(fù)合材料面層為玻璃纖維和樹脂的混合物，所述殼體與所述消能管熔融后成一體結(jié)構(gòu)，這樣不僅易于生產(chǎn)制造，更重要的是能夠增強導(dǎo)向消能柱與消能單元的連接強度。
[0017]本實用新型的有益效果是，這種新型橋梁防撞裝置，防撞消能圈緩沖變形能力強，能最大程度降低大噸位船舶撞擊橋墩時對船舶和橋墩造成的傷害；防撞消能圈抗腐蝕性強，使用壽命長，長時間使用不會降低防撞性能；圍設(shè)在橋墩四周的防撞消能圈隨水平面上下浮動，無論潮漲潮落，防撞消能圈始終處于船只的撞擊范圍內(nèi)，在有效保護(hù)橋墩和船舶的安全的同時，降低了耗材，結(jié)構(gòu)簡化，方便安裝實施，利用滑軌機構(gòu)使防撞消能圈原來與橋墩的面接觸改變成與滑軌機構(gòu)的線接觸，減小了防撞消能圈上下浮動是受到的阻力，同樣還起到一定的導(dǎo)向作用，降低長時間在水中運行對防撞消能圈的影響。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。
[0019]圖1是本實用新型一種新型橋梁防撞裝置實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2是本實用新型一種新型橋梁防撞裝置實施例一的消能單元的截面圖。
[0021]圖3是本實用新型一種新型橋梁防撞裝置實施例一的導(dǎo)向消能柱的徑向截面圖。
[0022]圖4是本實用新型一種新型橋梁防撞裝置實施例一的導(dǎo)向消能柱的軸向截面圖。
[0023]圖5是本實用新型一種新型橋梁防撞裝置實施例二的導(dǎo)向消能柱的徑向截面圖。
[0024]圖6是本實用新型一種新型橋梁防撞裝置實施例二的導(dǎo)向消能柱的軸向截面圖。
[0025]圖7是本實用新型一種新型橋梁防撞裝置實施例三的導(dǎo)向消能柱的徑向截面圖。
[0026]圖8是本實用新型一種新型橋梁防撞裝置實施例三的導(dǎo)向消能柱的軸向截面圖。
[0027]圖9是本實用新型一種新型橋梁防撞裝置實施例四的導(dǎo)向消能柱的徑向截面圖。
[0028]圖10是本實用新型一種新型橋梁防撞裝置實施例四的導(dǎo)向消能柱的軸向截面圖。
[0029]圖中1、橋墩，2、導(dǎo)向消能柱，3、消能單元，4、殼體，5、消能管，6、耗能材料，7、消能肋，8、扣環(huán)，9、連接桿，5-1、內(nèi)部消能管，5-2、中間消能管，5-3、外部消能管。
【具體實施方式】
[0030]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。
[0031]如圖1?3所示，一種新型橋梁防撞裝置的實施例一，包括環(huán)繞設(shè)置在橋墩I四周的防撞消能圈和滑軌機構(gòu)，滑軌機構(gòu)包括若干根固定設(shè)置在防撞消能圈和橋墩I之間，并與防撞消能圈固定連接的導(dǎo)向消能柱2，導(dǎo)向消能柱2的軸線與橋墩I的軸線平行，防撞消能圈包括若干個消能單元3和連接件，若干個消能單元3通過連接件依次相連形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)，消能單元3包括殼體4和填充在殼體4中的復(fù)合耗能材料，消能單元3的內(nèi)側(cè)面為平面，消能單元3的內(nèi)側(cè)面上具有與導(dǎo)向消能柱2表面輪廓相吻合的凹陷，導(dǎo)向消能柱2部分沉入凹陷與防撞消能圈貼合，導(dǎo)向消能柱2包括一個消能管5，消能管5內(nèi)無填充物，復(fù)合耗能材料包括耗能材料6和消能肋7，消能肋7沿周向、間隔纏繞在耗能材料6的表面上和交織穿插設(shè)置在耗能材料6中，耗能材料6為聚氨酯泡沫，消能肋7和消能管5為玻璃纖維和樹脂的混合物，連接件包括二個分別固定在相鄰二個消能單元3的連接處的扣環(huán)8和一根連接桿9，連接桿9的兩端分別與二個扣環(huán)8固定連接，殼體4為復(fù)合材料面層構(gòu)成的實心殼體，復(fù)合材料面層為玻璃纖維和樹脂的混合物，殼體4與消能管5熔融后成一體結(jié)構(gòu)。
[0032]如圖4所示，一種新型橋梁防撞裝置的實施例二，與實施一的區(qū)別在于:導(dǎo)向消能柱2包括一個消能管5和填充在消能管5中的聚氨酯泡沫。[0033]如圖5所示，一種新型橋梁防撞裝置的實施例二，與實施一的區(qū)別在于:導(dǎo)向消能柱2包括三個消能管5，為內(nèi)部消能管5-1、中間消能管5-2和外部消能管5-3，內(nèi)部消能管5-1、中間消能管5-2和外部消能管5-3由內(nèi)到外依次套設(shè)，消能管5內(nèi)和消能管5之間都沒有填充物。
[0034]如圖6所示，一種新型橋梁防撞裝置的實施例二，與實施一的區(qū)別在于:導(dǎo)向消能柱2包括三個消能管5，為內(nèi)部消能管5-1、中間消能管5-2和外部消能管5-3，內(nèi)部消能管5-1、中間消能管5-2和外部消能管5-3由內(nèi)到外依次套設(shè)，只在內(nèi)部消能管5-1中填充有聚氨酯泡沫。
[0035]如圖7所示，一種新型橋梁防撞裝置的實施例二，與實施一的區(qū)別在于:一種新型橋梁防撞裝置的實施例二，與實施一的區(qū)別在于:導(dǎo)向消能柱2包括三個消能管5，為內(nèi)部消能管5-1、中間消能管5-2和外部消能管5-3，內(nèi)部消能管5-1、中間消能管5_2和外部消能管5-3由內(nèi)到外依次套設(shè)，內(nèi)部消能管5-1中、內(nèi)部消能管5-1與中間消能管5-2之間、中間消能管5-2與外部消能管5-3之間都填充有聚氨酯泡沫。
[0036]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。
【權(quán)利要求】
1.一種新型橋梁防撞裝置，其特征在于:包括環(huán)繞設(shè)置在橋墩(I)四周的防撞消能圈和滑軌機構(gòu)，所述滑軌機構(gòu)包括若干根固定設(shè)置在防撞消能圈和橋墩(I)之間，并與防撞消能圈固定連接的導(dǎo)向消能柱(2)，所述導(dǎo)向消能柱(2)的軸線與橋墩(I)的軸線平行，所述防撞消能圈包括若干個消能單元(3)和連接件，所述若干個消能單元(3)通過連接件依次相連形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述消能單元(3)包括殼體(4)和填充在殼體(4)中的復(fù)合耗能材料。
2.如權(quán)利要求1所述的新型橋梁防撞裝置，其特征在于:所述消能單元(3)的內(nèi)側(cè)面上具有與所述導(dǎo)向消能柱(2)表面輪廓相吻合的凹陷，所述導(dǎo)向消能柱(2)部分沉入所述凹陷與防撞消能圈貼合。
3.如權(quán)利要求1所述的新型橋梁防撞裝置，其特征在于:所述消能單元(3)的內(nèi)側(cè)面為平面。
4.如權(quán)利要求1所述的新型橋梁防撞裝置，其特征在于:所述導(dǎo)向消能柱(2)至少包括一個消能管(5)。
5.如權(quán)利要求4所述的新型橋梁防撞裝置，其特征在于:所述消能管(5)的數(shù)量為三個，為內(nèi)部消能管(5-1)、中間消能管(5-2)和外部消能管(5-3)，所述內(nèi)部消能管(5-1)、中間消能管(5-2)和外部消能管(5-3)由內(nèi)到外依次套設(shè)。
6.如權(quán)利要求5所述的新型橋梁防撞裝置，其特征在于:所述復(fù)合耗能材料包括耗能材料(6 )和消能肋(7 )，所述消能肋(7 )沿周向、間隔纏繞在耗能材料(6 )的表面上和交織穿插設(shè)置在耗能材料(6)中，所述耗能材料(6)為聚氨酯泡沫，所述消能肋(7)為玻璃纖維和樹脂的混合物。
7.如權(quán)利要求6所述的新型橋梁防撞裝置，其特征在于:所述耗能材料(6)還填充在所述內(nèi)部消能管(5-1)中和/或內(nèi)部消能管(5-1)與中間消能管(5-2)之間和/或中間消能管(5-2)和外部消能管(5-3)之間。
8.如權(quán)利要求4所述的新型橋梁防撞裝置，其特征在于:所述消能管(5)的材料為玻璃纖維和樹脂的混合物，所述連接件包括二個分別固定在相鄰二個消能單元(3)的連接處的扣環(huán)(8)和一根連接桿(9)或者鎖鏈，所述連接桿(9)或者鎖鏈的兩端分別與所述二個扣環(huán)(8)固定連接。
9.如權(quán)利要求8所述的新型橋梁防撞裝置，其特征在于:所述殼體(4)為復(fù)合材料面層構(gòu)成的實心殼體，所述復(fù)合材料面層為玻璃纖維和樹脂的混合物，所述殼體(4)與所述消能管(5 )熔融后成一體結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】E01D19/02GK203782646SQ201420017232
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年1月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月10日
【發(fā)明者】蔣超 申請人:江蘇宏遠(yuǎn)科技工程有限公司