CN108221871B - 一种带阻尼装置的转筒式拦截索柔性防撞装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带阻尼装置的转筒式拦截索柔性防撞装置，包括：第一浮筒、锚锭、拦截索和阻尼元件；所述第一浮筒与桥墩成间距设置，并环绕桥墩一周设置有多个，所述第一浮筒通过锚锭固定于水底的地面上；两相邻第一浮筒通过拦截索连接，所述拦截索在水位线上部和下部各设置一条；所述阻尼元件设置于水位线下部的第一浮筒上，阻尼元件能双向受拉耗能，阻尼元件的两端与对应一侧的水位线下部的拦截索连接。上述的带阻尼装置的转筒式拦截索柔性防撞装置，能阻挡高能撞击，并对船只等撞击物、桥墩以及防撞装置本身起到保护作用，减小撞击带来的损失。

Description

一种带阻尼装置的转筒式拦截索柔性防撞装置
技术领域
本发明涉及跨江、跨海桥梁的防撞技术领域，具体涉及一种带阻尼装置的转筒式拦截索柔性防撞装置。
背景技术
随着桥梁技术的飞速发展，我国近年来修建了大量的跨江、跨海大桥，起工程量大、成本高，为防止其因船只碰撞造成结构损伤，导致桥梁在设计寿命内的承载能力和耐久性上的降低，通常需要为桥梁的桥墩设置防撞设施已对其进行保护。
目前，公知的保护桥梁的防撞装置有直接构造和间接构造两种，间接构造装置适用于水位浅的情况，在桥墩外围成间距的设置固定的防撞体，撞击物仅与防撞体相撞，保护了桥梁，但其防撞结构属于硬碰硬，能量交换大，发生碰撞事故之后，船舶等撞击物损坏严重；而直接构造则是包覆桥墩外围设置，发生撞击时，通过缓冲、耗能，消减撞击力度，在撞击力未超过其设计承受能力时，起到了防撞的效果，当由于其结构不能改变撞击点的位置，全部能量交换都在桥墩外围的短距离空间内完成，桥墩仍热会受到一定程度的影响，而船只等撞击物和防撞保护装置均会收到较大的损坏，一旦发生碰撞事故，将会造成较大的损失，且更换防撞装置的后期费用也高。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种带阻尼装置的转筒式拦截索柔性防撞装置，能阻挡高能撞击，并对船只等撞击物、桥墩以及防撞装置本身起到保护作用，减小撞击带来的损失。
一种带阻尼装置的转筒式拦截索柔性防撞装置，包括：第一浮筒、锚锭、拦截索和阻尼元件；所述第一浮筒与桥墩成间距设置，并环绕桥墩一周设置有多个，所述第一浮筒通过锚锭固定于水底的地面上；两相邻第一浮筒通过拦截索连接，所述拦截索在水位线上部和下部各设置一条；所述阻尼元件设置于水位线下部的第一浮筒上，阻尼元件能双向受拉耗能，阻尼元件的两端与对应一侧的水位线下部的拦截索连接。
进一步地，所述带阻尼装置的转筒式拦截索柔性防撞装置还包括：第二浮筒，所述第二浮筒在两相邻第一浮筒之间的拦截索上各设置一个；第二浮筒与第一浮筒材质相同，体积小于第一浮筒。
进一步地，水位线下部的所述第二浮筒上设置有所述阻尼元件，阻尼元件的两端与对应一侧的水位线下部的拦截索连接。
进一步地，所述第一浮筒和第二浮筒上均套设有环形的导向转筒，所述导向转筒位的一部分位于水位线之上，其余部分位于水位线之下。
进一步地，所述第一浮筒和第二浮筒的上部设置有支架，水位线上部的拦截索通过所述支架与第一浮筒和第二浮筒连接。
进一步地，所述阻尼元件包括：两端封闭的圆筒体状的外壳、活动设置在外壳内的连接板、设置在连接板两侧的外壳内的受拉阻尼杆以及设置在外壳两端的固定连杆和活动连杆；所述固定连杆固定连接于外壳的一端，所述活动连杆活动插装于外壳的另一端，活动连杆的内端固定在连接板上；连接板两侧的所述受拉阻尼杆数量相同，受拉阻尼杆的内端均固定到连接板上，并呈环形均匀排布，两侧的受拉阻尼杆位置交错设置，受拉阻尼杆的外端连接到对应一端的外壳上；所述拦截索连接于固定连杆和活动连杆的端部。
进一步地，所述固定连杆和活动连杆的外端均设置有连接孔。
进一步地，所述锚锭在第一浮筒的四周设置多个。
本发明具有如下的有益效果：
1、船只等撞击物撞上本发明的带阻尼装置的转筒式拦截索柔性防撞装置时，冲击带动浮筒和拦截索发生位移，阻尼元件最先响应产生大变形，吸收撞击能量，拦截索发生变形的同时将荷载传递给锚锭，带动锚锭在水下运动，摩擦消耗撞击能量，进而避免撞击物与桥墩发生直接碰撞，达到桥墩防撞的效果；
2、提升拦截的行程长度，延长撞击时间，降低撞击力峰值，能阻挡高能量撞击；
3、既保护桥墩，也保护撞击物体和防撞装置本身，减小撞击带来的损失；
4、撞击后仅需进行局部维修，就能继续使用，使用和维护成本低，有较大的推广应用前景。
5、可在工厂模块化制作，使用时进行现场拼装即可，生产和使用方便。
附图说明
图1为本发明实施例的平面结构示意图；
图2为本发明实施例局部结构的立面示意图；
图3为本发明实施例局部结构的平面示意图；
图4为本发明实施例第一浮筒的结构示意图；
图5为本发明实施例第二浮筒的结构示意图；
图6为本发明实施例阻尼元件的结构示意图；
附图标记：1-第一浮筒,2-锚锭,3-拦截索,4-阻尼元件,41-外壳,42-连接板,43-受拉阻尼杆,44-固定连杆,45-活动连杆,46-连接孔,5-第二浮筒，6-导向转筒，7-支架。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。在本发明申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等，指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的部件或结构必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1至图6所示，本实施例提供的带阻尼装置的转筒式拦截索柔性防撞装置，包括：第一浮筒1、锚锭2、拦截索3和阻尼元件4。第一浮筒1与桥墩成间距设置，并环绕桥墩一周设置有多个，第一浮筒1通过锚锭2固定于水底的地面上；两相邻第一浮筒1通过拦截索3连接，且拦截索3在水位线上部和下部各设置一条；参见图4，阻尼元件4设置于水位线下部的第一浮筒1上，阻尼元件4能双向受拉耗能，阻尼元件4的两端与对应一侧的水位线下部的拦截索3连接。
采用上述结构，在桥墩一定安全距离外形成一个环状的拦截网，对桥梁形成保护。当船只等撞击物撞上第一浮筒1或拦截索3之后，冲击带动第一浮筒1和拦截索3发生位移，阻尼元件4最先响应产生大变形，吸收撞击能量，拦截索3发生变形的同时将荷载传递给锚锭2，带动锚锭在水下运动，摩擦消耗撞击能量，进而避免撞击物与桥墩发生直接碰撞，达到桥墩防撞的效果，本实施例中，锚锭2在第一浮筒1的四周设置多个，增加摩擦耗能的效果；因其提升了拦截的行程长度，延长了撞击时间，降低撞击力峰值，进而能阻挡高能量撞击；同时，硬性撞击转化为柔性碰撞，并对船只等撞击物、桥墩以及防撞装置本身起到保护作用，减小撞击带来的损失；撞击后仅需进行局部维修，就能继续使用，使用和维护成本低，有较大的推广应用前景。且其可在工厂模块化制作，使用时进行现场拼装即可，生产和使用方便。
参见图6，阻尼元件4包括：两端封闭的圆筒体状的外壳41、活动设置在外壳41内的连接板42、设置在连接板42两侧的外壳41内的受拉阻尼杆43以及设置在外壳41两端的固定连杆44和活动连杆45；固定连杆44固定连接于外壳41的一端，活动连杆45活动插装于外壳41的另一端，活动连杆45的内端固定在连接板42上；连接板42两侧的受拉阻尼杆43数量相同，受拉阻尼杆43的内端均固定到连接板41上，并呈环形均匀排布，两侧的受拉阻尼杆43位置交错设置，而受拉阻尼杆43的外端连接到对应一端的外壳41上。拦截索3对应连接于固定连杆44和活动连杆45的端部；为使拦截索3与阻尼元件4连接方便，在固定连杆44和活动连杆45的外端均设置有连接孔46，通过连接孔46，方便，并且连接更加牢固。
当阻尼元件4受到外力时，凭借其能承受双向载荷、并能通过自身的大幅变形耗散能量的自身特性，可以极快的耗散掉撞击力，形成柔性碰撞，起到极佳的防撞效果；并对船只等撞击物、桥墩以及防撞装置本身起到保护作用，减小撞击带来的损失；且凭借受拉阻尼杆43能在拉力消失后自动复原的特性，避免自身受损，撞击后仅需进行局部维修，就能继续使用。
为进一步增加拦截的柔性，本实施例中，还在两相邻第一浮筒1之间设置有第二浮筒5，第二浮筒5与第一浮筒1材质相同，体积小于第一浮筒1，第二浮筒5未使用锚锭2固定，完全处于悬浮状态，撞击发生时的柔性效果更加。该第二浮筒5在两相邻第一浮筒1之间的拦截索3上各设置一个，同样的参见图5，水位线下部的第二浮筒5上设置也有阻尼元件4，该阻尼元件4的两端与对应一侧的水位线下部的拦截索3连接，同样达到通过阻尼元件4耗散撞击力的效果。
同时，为了避免船只直接撞击第一浮筒1和第二浮筒5对防撞装置造成较大程度的破坏，本实施例中，在第一浮筒1和第二浮筒5上均套设有环形的导向转筒6，该导向转筒位6的一部分位于水位线之上，其余部分位于水位线之下。进而，当船只直接撞击第一浮筒1或第二浮筒5时，会被导向转筒6拨动船头转向，使其偏移撞击的位置，将撞击的着力点转换到拦截索3上，更好的保护了第一浮筒1和第二浮筒5。
同时，参见图4和图5，第一浮筒1和第二浮筒5的上部设置有支架7，水位线上部的拦截索3通过该支架7与第一浮筒1和第二浮筒5连接，连接更加方便，也更加便于后期的维护。
综上所述，采用上述技术方案的带阻尼装置的转筒式拦截索柔性防撞装置，能阻挡高能撞击，并对船只等撞击物、桥墩以及防撞装置本身起到保护作用，减小撞击带来的损失。
需要说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (4)

1.一种带阻尼装置的转筒式拦截索柔性防撞装置，其特征在于，包括：第一浮筒、锚锭、拦截索和阻尼元件；
所述第一浮筒与桥墩成间距设置，并环绕桥墩一周设置有多个，所述第一浮筒通过锚锭固定于水底的地面上；所述锚锭在第一浮筒的四周设置多个；两相邻第一浮筒通过拦截索连接，所述拦截索在水位线上部和下部各设置一条；所述阻尼元件设置于水位线下部的第一浮筒上，阻尼元件能双向受拉耗能，阻尼元件的两端与对应一侧的水位线下部的拦截索连接；
所述阻尼元件包括：两端封闭的圆筒体状的外壳、活动设置在外壳内的连接板、设置在连接板两侧的外壳内的受拉阻尼杆以及设置在外壳两端的固定连杆和活动连杆；所述固定连杆固定连接于外壳的一端，所述活动连杆活动插装于外壳的另一端，活动连杆的内端固定在连接板上；连接板两侧的所述受拉阻尼杆数量相同，受拉阻尼杆的内端均固定到连接板上，并呈环形均匀排布，两侧的受拉阻尼杆位置交错设置，受拉阻尼杆的外端连接到对应一端的外壳上；所述拦截索连接于固定连杆和活动连杆的端部；
还包括：第二浮筒，所述第二浮筒在两相邻第一浮筒之间的拦截索上各设置一个；第二浮筒与第一浮筒材质相同，体积小于第一浮筒；水位线下部的所述第二浮筒上设置有所述阻尼元件，阻尼元件的两端与对应一侧的水位线下部的拦截索连接。
2.根据权利要求1所述的带阻尼装置的转筒式拦截索柔性防撞装置，其特征在于，所述第一浮筒和第二浮筒上均套设有环形的导向转筒，所述导向转筒的一部分位于水位线之上，其余部分位于水位线之下。
3.根据权利要求2所述的带阻尼装置的转筒式拦截索柔性防撞装置，其特征在于，所述第一浮筒和第二浮筒的上部设置有支架，水位线上部的拦截索通过所述支架与第一浮筒和第二浮筒连接。
4.根据权利要求1所述的带阻尼装置的转筒式拦截索柔性防撞装置，其特征在于，所述固定连杆和活动连杆的外端均设置有连接孔。
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