CN106759121A - 喷水耗能式桥墩防撞装置 - Google Patents

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张延年
杨哲
吴献
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Abstract

喷水耗能式桥墩防撞装置，主要包括：内缓冲装置、转动装置和喷水耗能装置；所述的内缓冲装置、转动装置和喷水耗能装置为由内至外的同心圆结构，且均设置在桥墩外侧；所述的内缓冲装置包括导向消能柱和消能管；所述的导向消能柱紧密于桥墩设置；所述的消能管设置在导向消能柱内；所述的转动装置包括流珠层、粗弹簧层和密实弹簧层；所述的流珠层设置在内缓冲装置外侧；所述的流珠层、粗弹簧层和密实弹簧层由内到外依次套设；所述的喷水耗能装置包括帆布水袋、横向骨架、纵向骨架和排水孔；所述的帆布水袋设置在密实弹簧层的外侧。本发明通过喷水耗能装置达到延长受力时间,减小桥墩所受撞击力,大大提高了桥梁的安全性。

Description

喷水耗能式桥墩防撞装置
技术领域
本发明属于桥梁领域，具体涉及了一种喷水耗能式桥墩防撞装置。
背景技术
由于经济和交通事业的蓬勃发展，在通航的航道上架设的桥梁越来越多， 也越来越大，更有超长的跨海或连岛大桥的出现，使得原有的航道变小、变狭，与此同时航道上的船只不仅多也大型化从数千到数万吨，所以全球的报纸或电视上，有关船舶撞击桥墩的事件时有发生和报道。一些小碰撞还可修复，一旦发生大碰撞其后果不堪设想，为使行船安全、桥梁不受损，人们采取了很多办法和设施来保护桥梁建筑物。
为提高船撞桥后桥梁的安全性，现有做法主要是两种，一是通过加强桥墩自身抵抗力，二是在桥墩上设防撞装置，其中，单纯依靠加强桥墩自身抵抗力的做法，需要提高桥梁建设的经济成本，不利于节约，而且仍然会面临着被撞毁的结局；另外，目前桥墩防撞装置分为直接方式和间接方式，其中直接方式包括弹性变形型（缓冲材料方式、绳索方式）、抗压变形型（缓冲工事方式）和变位型（重力方式），间接方式包括弹性变形型（桩方式）、抗压变 形型（沉箱方式、人工岛方式）和变位型（浮体系泊索方式）。上述桥墩防撞装置防撞方式大多是通过缓冲材料削弱船只等带来的撞击力，实现桥墩的安全，大都将精力集中在缓冲材料的类型和形式构造上，以求延长受力时间，减小桥墩所受撞击力。这种仅通过缓冲材料设置和改变的途径抵御船只等物体带来的较大撞击力是不现实的，因为船只等较大物体所带来的撞击力通常达到几十到几百 MN，企图完全依靠缓冲材料抵御巨大撞击力无异于以卵击石。
因此，需要对现有的喷水耗能式桥墩防撞装置进行改进，不仅可以通过缓冲材料的设置达到减小桥墩所受撞击力的目的，还可使其引导船只等物体带来的撞击力偏移桥墩，尽可能转移掉剩下的巨大撞击力，进一步确保桥梁的安全。
发明内容
本发明的目的在于提供一种通过缓冲材料的设置达到减小桥墩所受撞击力，进一步确保桥梁的安全的喷水耗能式桥墩防撞装置。
喷水耗能式桥墩防撞装置，主要包括：内缓冲装置、转动装置和喷水耗能装置；所述的内缓冲装置、转动装置和喷水耗能装置为由内至外的同心圆结构，且均设置在桥墩外侧；所述的内缓冲装置包括导向消能柱和消能管；所述的导向消能柱紧密于桥墩设置；所述的消能管设置在导向消能柱内；所述的转动装置包括流珠层、粗弹簧层和密实弹簧层；所述的流珠层设置在内缓冲装置外侧；所述的流珠层、粗弹簧层和密实弹簧层由内到外依次套设；所述的喷水耗能装置包括帆布水袋、横向骨架、纵向骨架和排水孔；所述的帆布水袋设置在密实弹簧层的外侧；所述的帆布水袋上横向每隔100mm~150mm距离设置横向骨架，帆布水袋上纵向每隔400mm~500mm距离设置纵向骨架；所述的帆布水袋上规则设置有排水孔，排水孔的数量及其间距视情况而定。
进一步的，所述的流珠层表面有两层夹板，两层夹板之间设置有流珠。
进一步的，所述的导向耗能柱至少包括一个消能管。
进一步的，所述消能管的包括内部消能管、中间消能管和外部消能管，内部消能管、中间消能管和外部消能管由内到外依次套设。
进一步的，所述的内部消能管内、内部消能管与中间消能管之间、中间消能管和外部消能管之间填充聚氨酯泡沫耗能材料。
进一步的，所述的消能管的材料为玻璃纤维和树脂的混合物，消能管之间通过钢丝绳连接。
进一步的，所述的帆布水袋为PVC 帆布，其内部装满水，帆布水袋上的排水孔为圆形、矩形、正方形或椭圆形。
进一步的，所述的排水孔位于帆布水袋(5)的顶部、底部或侧部；排水孔(8)上加装有圆形帆布盖并通过尼龙毡扣或塑料封口封住，在遭受船撞时，帆布盖自动被水冲开。
进一步的，所述的横向骨架为柔性聚氨酯树脂骨架，呈圆形或椭圆形。
进一步的，所述的纵向骨架为柔性聚氨酯树脂骨架。
本发明的有益效果是：可以通过喷水耗能装置达到延长受力时间、减小桥墩所受撞击力的目的，转动装置还可在桥墩受撞时通过转动组件绕轴向中心线旋转，从而引导船只等物体带来的撞击力偏移桥墩，尽可能多的转移掉由喷水耗能装置缓冲后剩下的巨大撞击力，大大提高了桥梁的安全性。围设在桥墩外围的喷水耗能装置随水平面上下浮动，无论潮涨潮落，喷水耗能装置始终处于船只的撞击范围内，在有效保护桥墩和船舶的安全的同时，降低了耗材，结构简化，方便安装实施。围设在桥墩内侧的导向消能柱，管状结构提供一定的缓冲变形能力，不仅自身不易受到破坏，也能进一步加强整个防撞装置的保护能力。
附图说明
下面结合附图对本发明中的喷水耗能式桥墩防撞装置作进一步说明：
图1为喷水耗能式桥墩防撞装置结构示意图；
图2为喷水耗能式桥墩防撞装置的A-A向剖面图；
图3为喷水耗能式桥墩防撞装置的导向消能柱的截面图；
图中： 1为消能柱；2为流珠层；3为粗弹簧层；4为密实弹簧层；5为帆布水袋；6为横向骨架；7为纵向骨架；8为排水孔；9为消能管。
具体实施方式
为了进一步说明本发明，下面结合附图及实施例对本发明进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
喷水耗能式桥墩防撞装置，如图1~3所示：主要包括：内缓冲装置、转动装置和喷水耗能装置；内缓冲装置、转动装置和喷水耗能装置为由内至外的同心圆结构，且均设置在桥墩外侧；内缓冲装置包括导向消能柱1和消能管9；导向消能柱1紧密于桥墩设置；消能管9设置在导向消能柱1内；转动装置包括流珠层2、粗弹簧层3和密实弹簧层4；所述的流珠层2设置在内缓冲装置外侧；流珠层2、粗弹簧层3和密实弹簧层4由内到外依次套设；喷水耗能装置包括帆布水袋5、横向骨架6、纵向骨架7和排水孔8；帆布水袋5设置在密实弹簧层4的外侧；帆布水袋5上横向每隔100mm~150mm距离设置横向骨架6，帆布水袋5上纵向每隔400mm~500mm距离设置纵向骨架7；帆布水袋5上设置有排水孔8；流珠层2表面有两层夹板，两层夹板之间设置有流珠；导向耗能柱1至少包括一个消能管9；消能管9的包括内部消能管9-1、中间消能管9-2和外部消能管9-3，内部消能管9-1、中间消能管9-2和外部消能管9-3由内到外依次套设；内部消能管9-1内、内部消能管9-1与中间消能管9-2之间、中间消能管9-2和外部消能管9-3之间填充聚氨酯泡沫耗能材料；消能管9的材料为玻璃纤维和树脂的混合物，消能管9之间通过钢丝绳连接；帆布水袋 5 为PVC 帆布，其内部装满水，帆布水袋5上的排水孔 8为圆形、矩形、正方形或椭圆形；排水孔8位于帆布水袋5的顶部、底部或侧部；排水孔8上加装有圆形帆布盖并通过尼龙毡扣或塑料封口封住；横向骨架6为柔性聚氨酯树脂骨架，呈圆形或椭圆形；纵向骨架7为柔性聚氨酯树脂骨架。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.喷水耗能式桥墩防撞装置，主要包括：内缓冲装置、转动装置和喷水耗能装置；其特征在于：所述的内缓冲装置、转动装置和喷水耗能装置为由内至外的同心圆结构，且均设置在桥墩外侧；所述的内缓冲装置包括导向消能柱（1）和消能管（9）；所述的导向消能柱（1）紧密于桥墩设置；所述的消能管（9）设置在导向消能柱（1）内；所述的转动装置包括流珠层（2）、粗弹簧层（3）和密实弹簧层（4）；所述的流珠层（2）设置在内缓冲装置外侧；所述的流珠层（2）、粗弹簧层（3）和密实弹簧层（4）由内到外依次套设；所述的喷水耗能装置包括帆布水袋(5)、横向骨架（6）、纵向骨架（7）和排水孔（8）；所述的帆布水袋(5)设置在密实弹簧层（4）的外侧；所述的帆布水袋(5)上横向每隔100mm~150mm距离设置横向骨架（6），帆布水袋(5)上纵向每隔400mm~500mm距离设置纵向骨架（7）；所述的帆布水袋(5)上设置有排水孔（8）。
2.根据权利要求1所述的喷水耗能式桥墩防撞装置，其特征在于：所述的流珠层（2）表面有两层夹板，两层夹板之间设置有流珠。
3.根据权利要求1所述的喷水耗能式桥墩防撞装置，其特征在于：所述的导向耗能柱（1）至少包括一个消能管（9）。
4.根据权利要求3所述的喷水耗能式桥墩防撞装置，其特征在于：所述消能管（9）的包括内部消能管（9-1）、中间消能管（9-2）和外部消能管（9-3），内部消能管（9-1）、中间消能管（9-2）和外部消能管（9-3）由内到外依次套设。
5.根据权利要求4所述的喷水耗能式桥墩防撞装置，其特征在于：所述的内部消能管（9-1）内、内部消能管（9-1）与中间消能管（9-2）之间、中间消能管（9-2）和外部消能管（9-3）之间填充聚氨酯泡沫耗能材料。
6.根据权利要求4所述的喷水耗能式桥墩防撞装置，其特征在于： 所述的消能管（9）的材料为玻璃纤维和树脂的混合物，消能管（9）之间通过钢丝绳连接。
7.根据权利要求1所述的喷水耗能式桥墩防撞装置，其特征在于：所述的帆布水袋 (5)为PVC帆布，其内部装满水，帆布水袋（5）上的排水孔（8)为圆形、矩形、正方形或椭圆形。
8.根据权利要求7所述的喷水耗能式桥墩防撞装置，其特征在于：所述的排水孔(8)位于帆布水袋(5)的顶部、底部或侧部；排水孔(8)上加装有圆形帆布盖并通过尼龙毡扣或塑料封口封住。
9.根据权利要求1所述的喷水耗能式桥墩防撞装置，其特征在于：所述的横向骨架(6)为柔性聚氨酯树脂骨架，呈圆形或椭圆形。
10.根据权利要求1所述的喷水耗能式桥墩防撞装置，其特征在于：所述的纵向骨架(7)为柔性聚氨酯树脂骨架。
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