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      一種橋墩主動(dòng)迎撞裝置及防撞方法

      文檔序號(hào):10484592閱讀:634來(lái)源:國(guó)知局
      一種橋墩主動(dòng)迎撞裝置及防撞方法
      【專利摘要】本發(fā)明涉及橋梁安全防護(hù)技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種橋墩主動(dòng)迎撞裝置及防撞方法。該裝置包括防撞板,防撞板上連接有可折疊裝置,相鄰的防撞板通過(guò)該可折疊裝置連接,防撞板與橋墩之間設(shè)置有電磁伸縮裝置,電磁伸縮裝置的一端與橋墩連接,另一端與防撞板連接,電磁伸縮裝置伸長(zhǎng)后用于防撞板與橋墩之間的緩沖,電磁伸縮裝置上連接有控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)用于實(shí)時(shí)采集過(guò)往車輛的位置數(shù)據(jù)和尺寸數(shù)據(jù),并根據(jù)所采集的數(shù)據(jù)控制電磁伸縮裝置4是否伸長(zhǎng)。利用磁鐵同性相斥的原理,使相撞事故發(fā)生前橋墩能做好迎撞準(zhǔn)備,事故發(fā)生時(shí)能緩沖車輛撞擊,有效的保護(hù)橋墩安全。
      【專利說(shuō)明】
      一種橋墩主動(dòng)迎撞裝置及防撞方法
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本發(fā)明涉及橋梁安全防護(hù)技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種橋墩主動(dòng)迎撞裝置及防撞方法。
      【【背景技術(shù)】】
      [0002]隨著陸路交通運(yùn)輸業(yè)蓬勃發(fā)展,城市立交橋和高速鐵路線的需求量也越來(lái)越大,跨線橋梁日益增多。隨之而來(lái)的是車橋相撞事故也大量增加,造成了嚴(yán)重的直接和間接的損失。因此,對(duì)橋墩抗撞裝置的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義,已引起各有關(guān)部門和相關(guān)研究人員的廣泛重視。
      [0003]雖然橋墩防撞裝置的研究已有很大進(jìn)展,但大多是針對(duì)水路橋梁設(shè)計(jì)的,相對(duì)來(lái)說(shuō)陸路橋梁防撞裝置研究不多。且陸路橋梁的空間相對(duì)有限,不宜直接采取水路橋梁橋墩防撞裝置。而現(xiàn)有的一些陸路橋梁橋墩防撞裝置,如加大橋墩結(jié)構(gòu)尺寸,或把墩柱底部灌注成一個(gè)大體積混凝土實(shí)體塊,或者采用鋼管圍欄等保護(hù)方式,都需占據(jù)較大的空間,進(jìn)一步壓縮了橋下有限的空間,不利于安全行車。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明的目的在于提供一種橋墩主動(dòng)迎撞裝置即防撞方法,該裝置不過(guò)多占據(jù)橋下有限的空間,當(dāng)有車輛撞擊橋墩的危險(xiǎn)時(shí)主動(dòng)打開迎撞裝置,能夠智能化地給橋墩提供保護(hù)。
      [0005]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:
      [0006]—種橋墩主動(dòng)迎撞裝置,包括圍繞橋墩I設(shè)置且相互連接的防撞板2,防撞板2上連接有可折疊裝置,相鄰的防撞板2通過(guò)該可折疊裝置連接,防撞板2與橋墩I之間設(shè)置有電磁伸縮裝置4,電磁伸縮裝置4的一端與橋墩I連接,另一端與防撞板2連接,電磁伸縮裝置4伸長(zhǎng)后用于防撞板2與橋墩I之間的緩沖,電磁伸縮裝置4上連接有控制系統(tǒng)5,控制系統(tǒng)5用于實(shí)時(shí)采集過(guò)往車輛的位置數(shù)據(jù)和尺寸數(shù)據(jù),并根據(jù)所采集的數(shù)據(jù)控制電磁伸縮裝置4是否伸長(zhǎng)。
      [0007]所述的可折疊裝置包括連接板3,連接板3與防撞板2鉸接,相鄰的防撞板2連接處的連接板3鉸接。
      [0008]所述的電磁伸縮裝置4包括固定殼體43,電磁伸縮裝置4通過(guò)固定殼體43與橋墩I固定連接,固定殼體43的內(nèi)腔設(shè)置有頂桿41,頂桿41的自由端延伸出固定殼體43的自由端,且頂桿41的自由端設(shè)置有頂板46,電磁伸縮裝置4通過(guò)頂板46與防撞板2連接;頂桿41另一端的端部設(shè)置有永磁鐵44,在所述的固定殼體43的內(nèi)腔中,與永磁鐵44相對(duì)的位置設(shè)有電磁鐵45,電磁鐵45與所述的控制系統(tǒng)5連接。
      [0009]所述的頂桿41上套設(shè)有導(dǎo)向環(huán)42,導(dǎo)向環(huán)42與固定殼體43的自由端連接。
      [0010]所述的控制系統(tǒng)5包括數(shù)據(jù)采集裝置51,數(shù)據(jù)采集裝置51用于實(shí)時(shí)采集過(guò)往車輛的位置數(shù)據(jù)和尺寸數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)采集裝置51上連接有數(shù)據(jù)處理裝置52,數(shù)據(jù)處理裝置52與所述的電磁伸縮裝置4連接。
      [0011]所述的控制系用5設(shè)置四個(gè),并分別固定在橋墩I的四個(gè)不同方位上,在所述四個(gè)不同方位上均設(shè)置一個(gè)防撞板2。
      [0012]—種橋墩防撞方法,在未發(fā)生碰撞時(shí),控制系統(tǒng)5控制電磁收縮裝置4處于收縮狀態(tài),可折疊裝置處于折疊狀態(tài),同時(shí),控制系統(tǒng)5實(shí)時(shí)采集過(guò)往車輛的位置數(shù)據(jù)和尺寸數(shù)據(jù),控制系統(tǒng)5根據(jù)采集的數(shù)據(jù)判斷車輛撞擊橋墩的可能性;當(dāng)控制系統(tǒng)5判斷車輛不會(huì)撞擊橋墩時(shí),則繼續(xù)實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集;當(dāng)判斷車輛會(huì)撞擊橋墩時(shí),控制系統(tǒng)5控制電磁收縮裝置4伸長(zhǎng),電磁收縮裝置4推動(dòng)防撞板2向外移動(dòng),防撞板2的移動(dòng)使可折疊裝置打開,使整個(gè)迎撞裝置做好主動(dòng)迎撞準(zhǔn)備。
      [0013]在未發(fā)生碰撞時(shí),控制系統(tǒng)5控制電磁收縮裝置4上的電磁鐵45與永磁鐵44的磁極方向相同,即電磁鐵45與永磁鐵44相互吸弓I。
      [0014]當(dāng)控制系統(tǒng)5判斷車輛會(huì)撞擊橋墩時(shí),控制系統(tǒng)5控制電磁收縮裝置4上的電磁鐵45與永磁鐵44的磁極方向相反,即電磁鐵45與永磁鐵44相互排斥。
      [0015]當(dāng)碰撞處理完成后,控制系統(tǒng)5控制電磁收縮裝置4收縮,防撞板2與可折疊裝置復(fù)位,以待下次迎撞。
      [0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下有益效果:
      [0017]本發(fā)明的橋墩主動(dòng)迎撞裝置在正常無(wú)危險(xiǎn)時(shí),通過(guò)控制系統(tǒng)控制電磁伸縮裝置處于收縮狀態(tài),電磁收縮裝置的收縮使得可折疊裝置處于折疊狀態(tài),進(jìn)而使整個(gè)迎撞裝置處于收縮狀態(tài),因此,不占據(jù)過(guò)多橋下的有限空間,不影響交通;當(dāng)控制系統(tǒng)通過(guò)實(shí)時(shí)采集過(guò)往車輛的位置數(shù)據(jù)和尺寸數(shù)據(jù)判斷車輛會(huì)撞擊橋墩時(shí),控制系用控制電磁伸縮裝置伸長(zhǎng),電磁伸縮裝置推動(dòng)防撞板向撞擊方向迅速移動(dòng),同時(shí)可折疊裝置展開,準(zhǔn)備主動(dòng)迎接車輛的撞擊,在撞擊過(guò)程中,電磁伸縮裝置通過(guò)克服磁場(chǎng)之間排斥力能夠大量吸收車輛撞擊的動(dòng)能,產(chǎn)生有效的緩沖作用,保護(hù)橋墩不受傷害的同時(shí)能減小車輛和人員所受傷害,實(shí)現(xiàn)智能化和人性化。
      [0018]進(jìn)一步的,本發(fā)明通過(guò)在橋墩的四個(gè)不同方位上均設(shè)置一個(gè)控制系統(tǒng),能夠使本發(fā)明對(duì)來(lái)自不同方位的撞擊均能夠進(jìn)行探測(cè)并做好主動(dòng)迎撞的準(zhǔn)備。
      [0019]進(jìn)一步的,當(dāng)碰撞處理完成后,還能夠控制系統(tǒng)控制電磁收縮裝置收縮,防撞板與可折疊裝置復(fù)位,以待下次迎撞,使得本發(fā)明的裝置利用次數(shù)增加,節(jié)約成本。
      【【附圖說(shuō)明】】
      [0020]圖1為本發(fā)明的橋墩主動(dòng)迎撞裝置處于收縮狀態(tài)時(shí)的橫截面示意圖;
      [0021]圖2為本發(fā)明的橋墩主動(dòng)迎撞裝置處于展開狀態(tài)時(shí)的橫截面示意圖;
      [0022]圖3為本發(fā)明的防撞板與連接板連接方式的結(jié)構(gòu)示意圖;
      [0023]圖4為本發(fā)明的電磁伸縮裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
      [0024]圖5為本發(fā)明的電磁伸縮裝置及控制系統(tǒng)布置示意圖。
      [0025]其中:1-橋墩,2-防撞板,3-連接板,4-電磁伸縮裝置,5-控制系統(tǒng),6_軸件,7_合頁(yè),41-頂桿,42-導(dǎo)向環(huán),43-固定殼體,44-永磁鐵,45-電磁鐵,46頂板,51-數(shù)據(jù)采集裝置,52-數(shù)據(jù)處理裝置?!尽揪唧w實(shí)施方式】】
      [0026]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖,僅以示意的方式說(shuō)明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu),因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。在各個(gè)附圖中,相同的構(gòu)件采用類似的附圖標(biāo)記來(lái)表示,本發(fā)明裝置的具體尺寸可以根據(jù)具體實(shí)施工程擬定。
      [0027]如圖1?圖5所示,本發(fā)明提供了一種橋墩主動(dòng)迎撞裝置,包括防撞板2,連接板3,電磁伸縮裝置4,控制系統(tǒng)5,軸件6,合頁(yè)7。防撞板2通過(guò)電磁伸縮裝置4與橋墩I連接,各單塊防撞板2通過(guò)連接板3連成整體,相鄰的防撞板2連接處的連接板3之間通過(guò)合頁(yè)7互相鉸接,連接板3與防撞板2之間通過(guò)可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的軸件6鉸接。電磁伸縮裝置4包括固定殼體43,電磁伸縮裝置4通過(guò)固定殼體43與橋墩I固定連接,固定殼體43的內(nèi)腔設(shè)置有頂桿41,頂桿41的自由端延伸出固定殼體43的自由端,且頂桿41的自由端設(shè)置有頂板46,電磁伸縮裝置4通過(guò)頂板46與防撞板2連接;頂桿41另一端的端部設(shè)置有永磁鐵44,在所述的固定殼體43的內(nèi)腔中,與永磁鐵44相對(duì)的位置設(shè)有電磁鐵45,電磁鐵45與所述的控制系統(tǒng)5連接。控制系統(tǒng)5共有4個(gè),分別固定在墩身4個(gè)方向,包括相互連接的數(shù)據(jù)采集裝置51和數(shù)據(jù)處理裝置52,數(shù)據(jù)處理裝置52與電磁鐵45連接;數(shù)據(jù)處理裝置52能夠發(fā)布指令給電磁鐵45通電,在通電狀態(tài)下,電磁鐵45與永磁鐵44磁極方向相反。
      [0028]本發(fā)明的防撞板2為鋼板、橡膠板或復(fù)合材料防撞板中的一種;連接板3與防撞板2為同種材質(zhì)。
      [0029]本發(fā)明的數(shù)據(jù)采集裝置51實(shí)時(shí)采集過(guò)往車輛的位置數(shù)據(jù)和尺寸數(shù)據(jù)并傳遞給數(shù)據(jù)處理裝置52,數(shù)據(jù)處理裝置52實(shí)時(shí)處理所得到的數(shù)據(jù),根據(jù)車輛過(guò)去和現(xiàn)在的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)預(yù)測(cè)車輛未來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),從而估算出車輛撞擊橋墩的可能性,如果車輛撞擊橋墩的可能性值小于預(yù)設(shè)的值時(shí),則繼續(xù)實(shí)時(shí)采集并處理新的數(shù)據(jù),如果車輛撞擊橋墩的可能性值大于或等于預(yù)設(shè)的值時(shí),則數(shù)據(jù)處理裝置52將發(fā)布指令控制電磁鐵45通電,電磁鐵45與永磁鐵44的磁極方向相反,推動(dòng)頂桿41向外移動(dòng),從而展開防撞板2,做好主動(dòng)迎撞的準(zhǔn)備。
      [0030]基于本發(fā)明的橋墩主動(dòng)迎撞裝置的一種橋墩防撞方法,在未發(fā)生碰撞時(shí),控制系統(tǒng)5控制電磁收縮裝置4處于收縮狀態(tài),可折疊裝置處于折疊狀態(tài),同時(shí),控制系統(tǒng)5實(shí)時(shí)采集過(guò)往車輛的位置數(shù)據(jù)和尺寸數(shù)據(jù),控制系統(tǒng)5根據(jù)采集的數(shù)據(jù)判斷車輛撞擊橋墩的可能性;當(dāng)控制系統(tǒng)5判斷車輛不會(huì)撞擊橋墩時(shí),則繼續(xù)實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集;當(dāng)判斷車輛會(huì)撞擊橋墩時(shí),控制系統(tǒng)5控制電磁收縮裝置4伸長(zhǎng),電磁收縮裝置4推動(dòng)防撞板2向外移動(dòng),防撞板2的移動(dòng)使可折疊裝置打開,使整個(gè)迎撞裝置做好主動(dòng)迎撞準(zhǔn)備。
      [0031]在未發(fā)生碰撞時(shí),控制系統(tǒng)5控制電磁收縮裝置4上的電磁鐵45與永磁鐵44的磁極方向相同,即電磁鐵45與永磁鐵44相互吸弓I。
      [0032]當(dāng)控制系統(tǒng)5判斷車輛會(huì)撞擊橋墩時(shí),控制系統(tǒng)5控制電磁收縮裝置4上的電磁鐵45與永磁鐵44的磁極方向相反,即電磁鐵45與永磁鐵44相互排斥。
      [0033]當(dāng)碰撞處理完成后,控制系統(tǒng)5控制電磁收縮裝置4收縮,防撞板2與可折疊裝置復(fù)位,以待下次迎撞,使得本發(fā)明的裝置利用次數(shù)增加,節(jié)約成本。
      [0034]本發(fā)明的有益效果是:正常無(wú)危險(xiǎn)時(shí)該防撞裝置處于收縮狀態(tài),不占據(jù)過(guò)多橋下的有限空間,不影響交通,當(dāng)數(shù)據(jù)處理裝置根據(jù)數(shù)據(jù)采集裝置傳來(lái)的數(shù)據(jù)分析車輛與橋墩的相對(duì)速度和直線距離達(dá)到危險(xiǎn)程度時(shí),判斷車輛可能撞擊橋墩時(shí),便迅速發(fā)布指令給電磁鐵通電使整個(gè)防撞裝置展開,主動(dòng)迎接車輛的撞擊,且碰撞時(shí)克服磁場(chǎng)之間排斥力能夠大量吸收車輛撞擊的動(dòng)能,產(chǎn)生有效的緩沖作用,保護(hù)橋墩不受傷害的同時(shí)能減小車輛和人員所受傷害,實(shí)現(xiàn)智能化和人性化。
      [0035]上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述,但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制,本領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該理解的是,在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下所做的任何修改或變形都視為對(duì)本發(fā)明的等同替換,仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍。
      【主權(quán)項(xiàng)】
      1.一種橋墩主動(dòng)迎撞裝置,其特征在于,包括圍繞橋墩(I)設(shè)置且相互連接的防撞板(2),防撞板(2)上連接有可折疊裝置,相鄰的防撞板(2)通過(guò)該可折疊裝置連接,防撞板(2)與橋墩(I)之間設(shè)置有電磁伸縮裝置(4),電磁伸縮裝置(4)的一端與橋墩(I)連接,另一端與防撞板(2)連接,電磁伸縮裝置(4)伸長(zhǎng)后用于防撞板(2)與橋墩(I)之間的緩沖,電磁伸縮裝置(4)上連接有控制系統(tǒng)(5),控制系統(tǒng)(5)用于實(shí)時(shí)采集過(guò)往車輛的位置數(shù)據(jù)和尺寸數(shù)據(jù),并根據(jù)所采集的數(shù)據(jù)控制電磁伸縮裝置(4)是否伸長(zhǎng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種橋墩主動(dòng)迎撞裝置,其特征在于,所述的可折疊裝置包括連接板(3),連接板(3)與防撞板(2)鉸接,相鄰的防撞板(2)連接處的連接板(3)鉸接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種橋墩主動(dòng)迎撞裝置,其特征在于,所述的電磁伸縮裝置(4)包括固定殼體(43),電磁伸縮裝置(4)通過(guò)固定殼體(43)與橋墩(I)固定連接,固定殼體(43)的內(nèi)腔設(shè)置有頂桿(41),頂桿(41)的自由端延伸出固定殼體(43)的自由端,且頂桿(41)的自由端設(shè)置有頂板(46),電磁伸縮裝置(4)通過(guò)頂板(46)與防撞板(2)連接;頂桿(41)另一端的端部設(shè)置有永磁鐵(44),在所述的固定殼體(43)的內(nèi)腔中,與永磁鐵(44)相對(duì)的位置設(shè)有電磁鐵(45),電磁鐵(45)與所述的控制系統(tǒng)(5)連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種橋墩主動(dòng)迎撞裝置,其特征在于,所述的頂桿(41)上套設(shè)有導(dǎo)向環(huán)(42),導(dǎo)向環(huán)(42)與固定殼體(43)的自由端連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種橋墩主動(dòng)迎撞裝置,其特征在于,所述的控制系統(tǒng)(5)包括數(shù)據(jù)采集裝置(51),數(shù)據(jù)采集裝置(51)用于實(shí)時(shí)采集過(guò)往車輛的位置數(shù)據(jù)和尺寸數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)采集裝置(51)上連接有數(shù)據(jù)處理裝置(52),數(shù)據(jù)處理裝置(52)與所述的電磁伸縮裝置(4)連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種橋墩主動(dòng)迎撞裝置,其特征在于,所述的控制系用(5)設(shè)置四個(gè),并分別固定在橋墩(I)的四個(gè)不同方位上,在所述四個(gè)不同方位上均設(shè)置一個(gè)防撞板⑵。7.一種基于權(quán)利要求1所述橋墩主動(dòng)迎撞裝置的橋墩防撞方法,其特征在于,在未發(fā)生碰撞時(shí),控制系統(tǒng)(5)控制電磁收縮裝置(4)處于收縮狀態(tài),可折疊裝置處于折疊狀態(tài),同時(shí),控制系統(tǒng)(5)實(shí)時(shí)采集過(guò)往車輛的位置數(shù)據(jù)和尺寸數(shù)據(jù),控制系統(tǒng)(5)根據(jù)采集的數(shù)據(jù)判斷車輛撞擊橋墩的可能性;當(dāng)控制系統(tǒng)(5)判斷車輛不會(huì)撞擊橋墩時(shí),則繼續(xù)實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集;當(dāng)判斷車輛會(huì)撞擊橋墩時(shí),控制系統(tǒng)(5)控制電磁收縮裝置(4)伸長(zhǎng),電磁收縮裝置(4)推動(dòng)防撞板(2)向外移動(dòng),防撞板(2)的移動(dòng)使可折疊裝置打開,使整個(gè)迎撞裝置做好主動(dòng)迎撞準(zhǔn)備。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種橋墩防撞方法,其特征在于,在未發(fā)生碰撞時(shí),控制系統(tǒng)(5)控制電磁收縮裝置(4)上的電磁鐵(45)與永磁鐵(44)的磁極方向相同,即電磁鐵(45)與永磁鐵(44)相互吸引。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種橋墩防撞方法,其特征在于,當(dāng)控制系統(tǒng)(5)判斷車輛會(huì)撞擊橋墩時(shí),控制系統(tǒng)(5)控制電磁收縮裝置(4)上的電磁鐵(45)與永磁鐵(44)的磁極方向相反,即電磁鐵(45)與永磁鐵(44)相互排斥。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種橋墩防撞方法,其特征在于,當(dāng)碰撞處理完成后,控制系統(tǒng)(5)控制電磁收縮裝置(4)收縮,防撞板(2)與可折疊裝置復(fù)位,以待下次迎撞。
      【文檔編號(hào)】E01F15/14GK105839568SQ201610333493
      【公開日】2016年8月10日
      【申請(qǐng)日】2016年5月18日
      【發(fā)明人】吳昊
      【申請(qǐng)人】長(zhǎng)安大學(xué)
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