專利名稱：豎向轉(zhuǎn)動(dòng)浮式橋墩防撞裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于橋梁防撞技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種主要用于山體間狹窄河道上橋梁近 岸邊橋墩或特殊河段上的近岸邊非通航孔橋墩的防撞裝置。
背景技術(shù)：
目前，通航河道的橋梁橋墩絕大部分未安裝防撞裝置，僅是采用盡量避免使橋墩 位于通航水域中或?qū)νê酱徊扇∠拗?，甚至通過提高橋墩自身的抗撞能力來防止碰撞損 壞。這些方法對通航船只和橋梁的設(shè)計(jì)增加了額外的限制，而且在限制措施失效而碰撞發(fā) 生時(shí)，橋墩仍有被損壞的危險(xiǎn)?，F(xiàn)有技術(shù)中，少部分的橋梁受到了防撞保護(hù)，但在這些技術(shù) 中，僅對通航水域中的橋墩進(jìn)行簡單防撞保護(hù)，沒有人考慮要對山體間狹窄河道上橋梁近 岸邊橋墩或特殊河段上的近岸邊非通航孔橋墩的防撞保護(hù)。而且，這種特殊近岸邊橋墩的 保護(hù)更加困難和情況更加復(fù)雜。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種豎向轉(zhuǎn)動(dòng)浮式橋 墩防撞裝置，能夠?qū)μ厥獾慕哆厴蚨者M(jìn)行有效的防撞保護(hù)，它獨(dú)立于橋墩且能隨水位變 化而沿橋墩上下浮動(dòng)，適用于不同水位落差，狹窄航道水域，異型及特殊橋墩的防撞保護(hù)。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種豎向轉(zhuǎn)動(dòng)浮式橋墩防撞裝置裝置由固定墩、浮式柔性 防撞本體、支撐結(jié)構(gòu)三部分組成；其中，設(shè)置在岸上的固定墩與河岸護(hù)坡固定連接為一體； 浮式柔性防撞本體設(shè)置在被保護(hù)橋墩的河中心一側(cè)；支撐結(jié)構(gòu)前端與浮式柔性防撞本體固 定連接，支撐結(jié)構(gòu)后端通過轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)與固定墩相連接；能隨水位變化而上下浮動(dòng)的浮式柔 性防撞本體和支撐結(jié)構(gòu)均與被保護(hù)橋墩相分離，其間至少應(yīng)留有滿足本裝置在最高-最低 水位之間上下移動(dòng)的間隙。所述的浮式柔性防撞本體為密封結(jié)構(gòu)，由內(nèi)、外兩層組成，其內(nèi)層由能提供浮力的 結(jié)構(gòu)組成浮體結(jié)構(gòu)，其外層設(shè)置有多層減磨-緩沖阻尼元件和多種阻尼吸能元件，或/和耐 撞單元。所述的固定墩是河岸護(hù)坡上鋼筋混凝土的墩、或與河岸連接為一體的鋼鐵固定物。 所述的支撐結(jié)構(gòu)的外側(cè)設(shè)置有多層減磨-緩沖阻尼元件。本發(fā)明的設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡單，能保證橋梁及船舶不受撞擊損害，并易于檢修和維 護(hù)，使用壽命長。
附圖1是本發(fā)明裝置與被保護(hù)橋墩結(jié)合結(jié)構(gòu)及使用狀態(tài)示意圖；附圖2是本發(fā)明一實(shí)施例單套裝置俯視結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3是附圖2的正視結(jié)構(gòu)示意圖；附圖4是附圖3中一側(cè)邊A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖；附圖5是附圖3中X處放大結(jié)構(gòu)示意附圖6是浮式柔性防撞本體一實(shí)施例俯視結(jié)構(gòu)示意圖；附圖7是附圖6去除外層的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中標(biāo)記分述如下1 一被保護(hù)橋墩；2—浮式柔性防撞本體；3—支撐結(jié)構(gòu)；4一 固定墩；5—減磨或緩沖阻尼元件；6—結(jié)構(gòu)扶手欄桿；7—支撐結(jié)構(gòu)構(gòu)件；8—岸邊護(hù)坡；9一 橋面；10—轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)；11一安全檢修人孔；12—浮體結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
及有關(guān)技術(shù)問題作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。如 附圖1所示，是本發(fā)明裝置與被保護(hù)橋墩結(jié)合結(jié)構(gòu)及使用狀態(tài)示意，在本例中，被保護(hù)橋墩 1有三個(gè)(被保護(hù)橋墩1可以多于此數(shù)也可以少于此數(shù)，依橋梁的實(shí)際情況而定)，在橋面 9之下的岸邊護(hù)坡8上設(shè)置有固定墩4，浮式柔性防撞本體2位于最外一個(gè)被保護(hù)橋墩1的 河中心一側(cè)，支撐結(jié)構(gòu)3連接在浮式柔性防撞本體2和固定墩4之間，當(dāng)最高通航水位時(shí)， 本裝置浮式柔性防撞本體2和支撐結(jié)構(gòu)3沿固定墩4上的轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)10 (可見附圖2)抬起 浮于水面，當(dāng)水位下降時(shí)，它也隨水位下浮，即如附圖1中下面的兩個(gè)裝置位置示意。本裝 置繞固定墩4上的轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)10豎向轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)柔性防撞結(jié)構(gòu)隨水位上下浮動(dòng)，保護(hù)橋梁在 任何水位下都免遭失控船舶的撞擊。如附圖2所示，俯視本裝置，其浮式柔性防撞本體2和支撐結(jié)構(gòu)3與被保護(hù)橋墩1 之間是完全獨(dú)立的，雖然它們是包圍在橋墩周圍的浮式結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)完全與橋墩獨(dú)立，可避 免頻繁地、硬性地撞擊橋墩。這一點(diǎn)克服了眾多"浮式橋墩防撞裝置"的致命弱點(diǎn)，浮式柔 性防撞本體2和支撐結(jié)構(gòu)3外側(cè)及內(nèi)側(cè)，安裝有上下多層阻尼元件，當(dāng)船舶撞擊浮式柔性防 撞本體2和支撐結(jié)構(gòu)3時(shí)，船舶首先接觸最外層阻尼元件，隨后浮式防撞體發(fā)生較大的彈塑 性變形，吸收了部分碰撞能量，并且延長了接觸時(shí)間，使撞擊力峰值得以大幅度的降低。另 外，由于結(jié)構(gòu)幾何形狀與彈塑性變形等因素的影響，使船舶和防撞結(jié)構(gòu)相互作用，可撥動(dòng)船 頭方向，使碰撞后船舶能夠帶走部分動(dòng)能繼續(xù)移動(dòng)，減少了船舶與結(jié)構(gòu)間的能量交換，從而 實(shí)現(xiàn)降低船舶撞擊力，最大限度地保護(hù)橋梁的目的。如附圖3所示，為附圖4的正視結(jié)構(gòu)示 意圖，在本例中支撐結(jié)構(gòu)3是兩層結(jié)構(gòu)(根據(jù)需要，也可以是一層或多層)，其后通過轉(zhuǎn)動(dòng) 結(jié)構(gòu)10與固定墩4相連接。附圖4是附圖3中A-A剖視結(jié)構(gòu)示意，在此，A-A剖視結(jié)構(gòu)僅 是支撐結(jié)構(gòu)3中的側(cè)邊示意，由支撐結(jié)構(gòu)構(gòu)件7組成兩層支撐，其外側(cè)邊上設(shè)置有兩層減磨 或緩沖阻尼元件5，其頂面設(shè)置有結(jié)構(gòu)扶手欄桿6，此結(jié)構(gòu)扶手欄桿6利于維修人員行走，浮 式柔性防撞本體2前端設(shè)置有兩層減磨或緩沖阻尼元件5。附圖6所示為浮式柔性防撞本 體2—實(shí)施例俯視結(jié)構(gòu)示意，在此例中見到其頂面設(shè)置有安全檢修人孔11，可定期對浮式 柔性防撞本體2進(jìn)行相關(guān)維護(hù)和檢修，保證防撞裝置正常使用。附圖7為附圖6去除外層 的俯視結(jié)構(gòu)示意，可見到由骨架組成的浮體結(jié)構(gòu)12，這里所述的骨架可以是鋼質(zhì)骨架或高 分子材料骨架，還可以是木質(zhì)骨架，竹質(zhì)骨架等。所述浮體結(jié)構(gòu)12在圖中只是舉例說明而 已，并非是一個(gè)固定形狀的結(jié)構(gòu)，實(shí)際上，現(xiàn)有技術(shù)中已有多種，它可以是浮箱或浮筒，還可 以是由骨架支撐的可漂浮材料，等等，這是現(xiàn)有技術(shù)中的成熟技術(shù)，不做贅述。下面簡述本裝置在工作時(shí)的狀態(tài)1)本防撞裝置在正常工作狀態(tài)下(沒有發(fā)生船舶撞擊橋墩時(shí))，浮式柔性防撞本 體2與支撐結(jié)構(gòu)3通過轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)10 (如鉸鏈結(jié)構(gòu))保證了在不同水位情況下本防撞裝置按規(guī)定軌跡正常浮動(dòng)，避免與橋墩表面的直接接觸，延長了結(jié)構(gòu)使用壽命；2)當(dāng)船舶撞擊浮式柔性防撞本體2與支撐結(jié)構(gòu)3時(shí)，船舶首先接觸最外層阻尼元 件，隨后浮式柔性防撞本體2與支撐結(jié)構(gòu)3發(fā)生較大的彈塑性變形，吸收了部分碰撞能量， 并且延長了接觸時(shí)間，使撞擊力峰值得以大幅度的降低。另外，由于結(jié)構(gòu)幾何形狀與彈塑性 變形等因素的影響，使船舶和本防撞裝置相互作用，可撥動(dòng)船頭方向，使碰撞后船舶能夠帶 走部分動(dòng)能繼續(xù)移動(dòng)，減少了船舶與本裝置的能量交換，從而實(shí)現(xiàn)降低船舶撞擊力，最大限 度地保護(hù)橋梁的目的。本發(fā)明是浮式防撞裝置與支撐結(jié)構(gòu)的組合體，能夠使防撞裝置和橋梁和/或橋墩 相互獨(dú)立，避免了裝置與橋墩的接觸，在柔性浮式結(jié)構(gòu)防撞體頂面處可加設(shè)有人行護(hù)欄、警 示通航標(biāo)志，可作為橋梁防撞設(shè)施檢修平臺。通過水位上下變化，浮式防撞體隨著結(jié)構(gòu)繞固 定墩4豎向轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)柔性防撞結(jié)構(gòu)隨水位上下浮動(dòng)，保護(hù)橋梁在任何水位下都免遭失控 船舶的撞擊。防撞作用是這樣實(shí)現(xiàn)的當(dāng)碰撞物(如船舶等)撞向橋墩時(shí)，首先碰撞到裝置外圍結(jié)構(gòu)，由于相撞部分外形 原因，致使船頭很快改變方向，部分能量被船和防撞裝置以變形的形式吸收，更多的動(dòng)能將 保留在船上，防撞本體的位移、變形和破壞也吸收了大量能量，從而達(dá)到防止橋墩被損壞之 目的。另一個(gè)方面，由于支撐一端與狹窄河道上固定于河岸和/或山體上的固定支撐墩 等構(gòu)成鉸接，另一端與柔性浮式管防撞主體結(jié)構(gòu)連接，使橋墩與防撞體各自獨(dú)立，從而避免 了船舶與橋墩的能量交換，使更多的撞擊能量保留在運(yùn)動(dòng)的船舶上，最大限度地減少橋梁 和船舶的損傷。
權(quán)利要求
1.一種豎向轉(zhuǎn)動(dòng)浮式橋墩防撞裝置，其特征在于本裝置由固定墩G)、浮式柔性防撞 本體O)、支撐結(jié)構(gòu)(3)三部分組成；其中，設(shè)置在岸上的固定墩(4)與河岸護(hù)坡(8)固定 連接為一體；浮式柔性防撞本體( 設(shè)置在被保護(hù)橋墩(1)的河中心一側(cè)；支撐結(jié)構(gòu)(3)前 端與浮式柔性防撞本體O)固定連接，支撐結(jié)構(gòu)(3)后端通過轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)(10)與固定墩(4) 相連接；能隨水位變化而上下浮動(dòng)的浮式柔性防撞本體( 和支撐結(jié)構(gòu)( 均與被保護(hù)橋 墩(1)相分離，其間至少應(yīng)留有滿足本裝置在最高-最低水位之間上下移動(dòng)的間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的豎向轉(zhuǎn)動(dòng)浮式橋墩防撞裝置，其特征在于所述的浮式柔性 防撞本體O)為密封結(jié)構(gòu)，由內(nèi)、外兩層組成，其內(nèi)層由能提供浮力的結(jié)構(gòu)組成浮體結(jié)構(gòu) (12)，其外層設(shè)置有多層減磨-緩沖阻尼元件(5)和多種阻尼吸能元件，或/和耐撞單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的豎向轉(zhuǎn)動(dòng)浮式橋墩防撞裝置，其特征在于所述的固定墩(4) 是河岸護(hù)坡(8)上鋼筋混凝土的墩、或與河岸連接為一體的鋼鐵固定物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的豎向轉(zhuǎn)動(dòng)浮式橋墩防撞裝置，其特征在于所述的支撐結(jié)構(gòu) (3)的外側(cè)設(shè)置有多層減磨-緩沖阻尼元件(5)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種豎向轉(zhuǎn)動(dòng)浮式橋墩防撞裝置，屬于橋梁防撞技術(shù)領(lǐng)域。豎向轉(zhuǎn)動(dòng)浮式橋墩防撞裝置由固定墩、浮式柔性防撞本體、支撐結(jié)構(gòu)三部分組成；其中，設(shè)置在岸上的固定墩與河岸護(hù)坡固定連接為一體；浮式柔性防撞本體設(shè)置在被保護(hù)橋墩的河中心一側(cè)；支撐結(jié)構(gòu)前端與浮式柔性防撞本體固定連接，支撐結(jié)構(gòu)后端通過轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)與固定墩相連接；能隨水位變化而上下浮動(dòng)的浮式柔性防撞本體和支撐結(jié)構(gòu)均與被保護(hù)橋墩相分離，其間至少應(yīng)留有滿足本裝置在最高-最低水位之間上下移動(dòng)的間隙。本發(fā)明的設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡單，能保證橋梁及船舶不受撞擊損害，并易于檢修和維護(hù)，使用壽命長。
文檔編號E02B3/26GK102127905SQ201010105028
公開日2011年7月20日 申請日期2010年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月18日
發(fā)明者肖文倩, 肖波 申請人:肖文倩