CN109112955A - 一种墩索组合式防撞装置 - Google Patents

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郑植
李嵩林
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    • E01F15/14—Safety arrangements for slowing, redirecting or stopping errant vehicles, e.g. guard posts or bollards; Arrangements for reducing damage to roadside structures due to vehicular impact specially adapted for local protection, e.g. for bridge piers, for traffic islands
    • E01F15/141—Safety arrangements for slowing, redirecting or stopping errant vehicles, e.g. guard posts or bollards; Arrangements for reducing damage to roadside structures due to vehicular impact specially adapted for local protection, e.g. for bridge piers, for traffic islands for column or post protection

Abstract

本发明公开了一种墩索组合式防撞装置，包括：桥墩、两个独立式防撞墩和两个侧面防护结构；所述桥墩的上游和下游各设有一个所述独立式防撞墩，两个独立式防撞墩沿水流方向的两个侧面均设有一个所述侧面防护结构；桥墩位于两个独立式防撞墩和两个侧面防护结构围成的范围内；所述侧面防护结构包括多根纵向平行排列的防撞拦截索，每根防撞拦截索的两端分别与两个独立式防撞墩沿水流方向的同侧连接。本发明可形成一个闭合受力体系，当一侧受撞时，另一侧能协同受力，极大地降低了防撞装置因承受力不均而导致局部变形，提高了防撞装置的防护寿命和防护效率。

Description

一种墩索组合式防撞装置
技术领域
本发明涉及桥梁防撞技术领域，具体涉及一种墩索组合式防撞装置。
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，且工程量大、成本高；同时，由于船只的增多，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，为了降低船只碰撞桥梁造成的危害，通常采用直接构造方式的防撞装置，即使防撞装置包覆桥墩外围设置，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。然而，现有防撞装置的一侧受到船只等撞击物碰撞时，会造成防撞装置承受力不均而导致局部变形，从而降低了防撞装置的防护寿命和防护效率。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种墩索组合式防撞装置，形成一个闭合受力体系，当一侧受撞时，另一侧能协同受力，极大地降低了防撞装置因承受力不均而导致局部变形，提高了防撞装置的防护寿命和防护效率。
本发明提供了一种墩索组合式防撞装置，包括：桥墩、两个独立式防撞墩和两个侧面防护结构；所述桥墩的上游和下游各设有一个所述独立式防撞墩，两个独立式防撞墩沿水流方向的两个侧面均设有一个所述侧面防护结构；桥墩位于两个独立式防撞墩和两个侧面防护结构围成的范围内；所述侧面防护结构包括多根纵向平行排列的防撞拦截索，每根防撞拦截索的两端分别与两个独立式防撞墩沿水流方向的同侧连接。
优选地，所述侧面防护结构还包括多个轻质索夹，多个轻质索夹均布在防撞拦截索上，轻质索夹的长度方向与防撞拦截索的长度方向垂直，每根防撞拦截索均与轻质索夹配合连接；位于桥墩两侧相对应的两个轻质索夹间设有多根纵向平行传力刚性杆，传力刚性杆的长度方向与水流方向垂直。
优选地，所述轻质索夹靠桥墩的端面设有预埋钢板，传力刚性杆的两端分别与桥墩两侧相对应的两个轻质索夹的预埋钢板连接。
优选地，所述传力刚性杆的数量为三根，三根传力刚性杆呈纵向平行等间距布置，且三根传力刚性杆在同一平面内，三根传力刚性杆所在平面与桥墩沿水流方向的纵向平面垂直。
优选地，所述侧面防护结构中轻质索夹的数量为三个，三个轻质索夹分别分布在防撞拦截索的两端和中部。
优选地，所述独立式防撞墩呈扇形，且两个独立式防撞墩的内凹面均朝向桥墩。
优选地，所述防撞拦截索的数量为六根，六根防撞拦截索呈纵向平行等间距布置。
优选地，所述轻质索夹采用轻质复合材料。
本发明具有如下的有益效果：
1、对于自身抗撞能力严重不足的桥墩，采用独立式防撞墩在迎撞面隔开船舶，在侧面采用多根纵向平行排列的防撞拦截索形成索网拦截体系防止船舶从侧面撞击桥墩；当一侧索网拦截体系受撞时，另一侧索网拦截体系能协同受力，均衡了独立式防撞墩两侧的受力，避免了独立式防撞墩因单侧受撞击力而导致其发生轻微扭转导致局部变形的现象，提高了防撞装置的防护寿命和防护效率；
2、通过轻质索夹和传力刚性杆的设计，当一侧索网拦截体系受撞时，该侧承受的撞击力会通过轻质索夹和传力刚性杆迅速作用到另一侧的索网拦截体系上，从而使另一侧索网拦截体系快速实现协同受力，使得两个独立式防撞墩和两侧的防撞拦截索形成闭合的受力体系，提高了墩索组合式防撞装置的抗撞性能。
附图说明
图1为本实施例的结构示意图；
图2为图1的左视图；
图3为图1的俯视图；
图4为本实施例轻质索夹和传力刚性杆配合后的结构示意图；
附图标记：
1-桥墩，2-独立式防撞墩，3-侧面防护结构，31-防撞拦截索，32-轻质索夹，33-传力刚性杆，34-预埋钢板。
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。
如图1至图4所示，本实施例提供的一种墩索组合式防撞装置，包括桥墩1、两个独立式防撞墩2和两个侧面防护结构3；桥墩1的上游和下游各设有一个独立式防撞墩2，两个独立式防撞墩2沿水流方向的两个侧面均设有一个侧面防护结构3，桥墩1位于两个独立式防撞墩2和两个侧面防护结构3围成的范围内。侧面防护结构3包括多根纵向平行排列的防撞拦截索31，每根防撞拦截索31的两端分别与两个独立式防撞墩2沿水流方向的同侧连接。
上述两个独立式防撞墩2和两个侧面防护结构3形成的防撞装置，对于自身抗撞能力严重不足的桥墩，采用独立式防撞2墩在迎撞面隔开船舶，在侧面采用多根纵向平行排列的防撞拦截索31形成索网拦截体系防止船舶从侧面撞击桥墩；当一侧索网拦截体系受撞时，另一侧索网拦截体系能协同受力，均衡了独立式防撞墩2两侧的受力，避免了独立式防撞墩2因单侧受撞击力而导致其发生轻微扭转导致局部变形的现象，提高了防撞装置的防护寿命和防护效率。
本实施例中，侧面防护结构3还包括多个轻质索夹32，多个轻质索夹32均布在防撞拦截索31上，轻质索夹32的长度方向与防撞拦截索31的长度方向垂直，每根防撞拦截索31均与轻质索夹32配合连接；位于桥墩两侧相对应的两个轻质索夹32间设有多根纵向平行传力刚性杆33，传力刚性杆33的长度方向与水流方向垂直。通过轻质索夹32和传力刚性杆33的设计，当一侧索网拦截体系受撞时，该侧承受的撞击力会通过轻质索夹32和传力刚性杆33迅速作用到另一侧的索网拦截体系上，从而使另一侧索网拦截体系快速实现协同受力，使得两个独立式防撞墩2和两侧的防撞拦截索31形成闭合的受力体系，提高了墩索组合式防撞装置的抗撞性能。而且轻质索夹32采用轻质复合材料，有效地控制了侧面防护结构3的重量。
具体地，传力刚性杆33的数量为三根，三根传力刚性杆33呈纵向平行等间距布置，且三根传力刚性杆33在同一平面内，三根传力刚性杆33所在平面与桥墩1沿水流方向的纵向平面垂直。三根传力刚性杆33的位置布置，可以快速将单侧索网拦截体系受到当时撞击力传递到另一侧的索网拦截体系上。此外，轻质索夹32靠桥墩的端面设有预埋钢板34，传力刚性杆33的两端分别与桥墩两侧相对应的两个轻质索夹32的预埋钢板34连接。预埋钢板34的设计，使得传力刚性杆33与轻质索夹32连接更加稳固。
具体地，侧面防护结构3中轻质索夹32的数量为三个，三个轻质索夹32分别分布在防撞拦截索31的两端和中部。防撞拦截索31的数量为六根，六根防撞拦截索31呈纵向平行等间距布置。轻质索夹32的数量和位置分布以及防撞拦截索31的数量和位置分布的设计，一方面控制了侧面防护结构3的制造成本，另一方面保证了侧面防护结构3对撞击力的有效承载强度。
此外，独立式防撞墩2呈扇形，且两个独立式防撞墩2的内凹面均朝向桥墩。独立式防撞墩2的形状设计，使得独立式防撞墩2受到撞击力时可以有效地分解成多个分力，同时避免了独立式防撞墩2受撞击出现应力集中的情况，提高了独立式防撞墩2的抗撞强度。
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 (8)

1.一种墩索组合式防撞装置，其特征在于，包括：桥墩、两个独立式防撞墩和两个侧面防护结构；
所述桥墩的上游和下游各设有一个所述独立式防撞墩，两个独立式防撞墩沿水流方向的两个侧面均设有一个所述侧面防护结构；桥墩位于两个独立式防撞墩和两个侧面防护结构围成的范围内；
所述侧面防护结构包括多根纵向平行排列的防撞拦截索，每根防撞拦截索的两端分别与两个独立式防撞墩沿水流方向的同侧连接。
2.根据权利要求1所述的墩索组合式防撞装置，其特征在于，
所述侧面防护结构还包括多个轻质索夹，多个轻质索夹均布在防撞拦截索上，轻质索夹的长度方向与防撞拦截索的长度方向垂直，每根防撞拦截索均与轻质索夹配合连接；位于桥墩两侧相对应的两个轻质索夹间设有多根纵向平行传力刚性杆，传力刚性杆的长度方向与水流方向垂直。
3.根据权利要求2所述的墩索组合式防撞装置，其特征在于，
所述轻质索夹靠桥墩的端面设有预埋钢板，传力刚性杆的两端分别与桥墩两侧相对应的两个轻质索夹的预埋钢板连接。
4.根据权利要求2或3所述的墩索组合式防撞装置，其特征在于，
所述传力刚性杆的数量为三根，三根传力刚性杆呈纵向平行等间距布置，且三根传力刚性杆在同一平面内，三根传力刚性杆所在平面与桥墩沿水流方向的纵向平面垂直。
5.根据权利要求2或3所述的墩索组合式防撞装置，其特征在于，
所述侧面防护结构中轻质索夹的数量为三个，三个轻质索夹分别分布在防撞拦截索的两端和中部。
6.根据权利要求1所述的墩索组合式防撞装置，其特征在于，
所述独立式防撞墩呈扇形，且两个独立式防撞墩的内凹面均朝向桥墩。
7.根据权利要求1所述的墩索组合式防撞装置，其特征在于，所述防撞拦截索的数量为六根，六根防撞拦截索呈纵向平行等间距布置。
8.根据权利要求1所述的墩索组合式防撞装置，其特征在于，
所述轻质索夹采用轻质复合材料。
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