CN111576198A - 一种桥梁防撞气囊拦截装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桥梁防撞气囊拦截装置，其包括收置组件和气囊防撞单元，收置组件安装于桥墩的外侧壁，收置组件的内部形成有一空腔，气囊防撞单元包括第一气囊单元，第一气囊单元安装于收置组件的空腔内，第一气囊单元包括至少一层第一气囊层，第一气囊层包括多个相互连通的第一气囊，至少一个第一气囊外接气源；本发明提供的桥梁防撞气囊拦截装置，未充气的第一气囊单元收置于收置组件的空腔内，使得未启用的桥梁防撞气囊拦截装置能够始终保证桥墩间的净空空间，启用时，第一气囊充气后膨胀并迅速形成多层相连接的气囊防撞面，从而将船舶撞击桥墩时的冲击力吸收和耗散，对桥墩起到防护的作用，避免了桥墩断裂造成的严重危害。

Description

一种桥梁防撞气囊拦截装置

技术领域

本发明涉及桥梁保护技术领域，具体地为一种桥梁防撞气囊拦截装置。

背景技术

桥梁是一种重要的陆路交通线，坐落在海洋之上或者江河之上的桥梁分布十分的密集，各种吨位各种型号的船舶不计其数，如此纵横交错的交通路线必然会产生交集，即会发生船舶与桥梁的碰撞，特别是桥墩，然而，桥墩作为桥梁的重要组成结构，其受到船舶的碰撞势必会造成整个桥梁结构产生破坏，从而使桥梁的功能失效和路网瘫痪，甚至造成大量人员伤亡，严重了威胁公共安全。

现阶段的桥梁防撞主要采用防撞护舷及桩式防撞机构，然而，前者虽然有结构简单、维护成本低等优势，但其抵抗撞击的船舶的吨位较小；后者虽然不受限于桥墩的类型和撞击的船舶的吨位，但其施工难度大，而且会减小船舶通航时的净空空间，即桥墩的周边安装桩式防撞机构后，桥墩间可供船舶通行的间距减小。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种桥梁防撞气囊拦截装置，既保留了足够的净空空间，又能抵抗船舶的撞击，从而解决了桥梁及桥墩被撞击时，难以得到有效保护的问题。

为了达到上述目的，本发明提供了一种桥梁防撞气囊拦截装置,包括：

收置组件，所述收置组件安装于桥墩的外侧壁，所述收置组件的内部形成有一空腔；

气囊防撞单元，所述气囊防撞单元包括第一气囊单元，所述第一气囊单元安装于所述空腔；所述第一气囊单元包括至少一层第一气囊层，所述第一气囊层包括多个相互连通的第一气囊，所述第一气囊层中的至少一个所述第一气囊外接气源，以使多个所述第一气囊充气后膨胀并于所述空腔弹出。

本发明提供的一种桥梁防撞气囊拦截装置，具有以下有益效果：收置组件安装于桥墩的外侧壁，未充气的第一气囊单元收置于收置组件的空腔内，使得未启用状态下的桥梁防撞气囊拦截装置能够始终保证桥墩间的净空空间，船舶将与桥墩相撞时时，第一气囊充气后迅速形成多层相连接的气囊防撞面，从而将船舶撞击桥墩时的冲击力吸收和耗散，对桥墩起到防护的作用，避免了桥墩断裂造成的严重危害。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，在附图中：

图1是本发明提供的桥梁防撞气囊拦截装置安装于桥墩且未启用时一实施方式的结构示意图；

图2是桥梁防撞气囊拦截装置启用后一实施方式的结构示意图；

图3是第一气囊层一实施方式的结构示意图；

图4是收置组件一实施方式的结构示意图；

图5是第一气囊一实施方式的结构示意图；

图6是第二气囊层一实施方式的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

如图1-3所示，该桥梁防撞气囊拦截装置包括收置组件1和气囊防撞单元2，收置组件1安装于桥墩3的外侧壁(本实施例中的桥墩3为矩形墩，当然也可以为其他形状的桥墩3，如柱形墩等)，桥墩3的外侧壁即指船舶航行途中与桥墩3可能发生碰撞的外侧壁，亦即本实施例中桥墩3的四个侧面和桥墩3的四个侧棱，收置组件1的内部形成有一空腔；

气囊防撞单元2包括第一气囊单元21，第一气囊单元21安装于收置组件1的空腔内；第一气囊单元21包括至少一层第一气囊层211，本实施例中，第一气囊层211为三层，每层第一气囊层211之间相连接，连接方式可为粘接或通过缝纫等固定连接，以保证各层第一气囊层211充气后相连并形成多层的气囊防撞面(即碰撞发生时，船舶直接与桥墩3接触的面)，第一气囊层211包括多个相互连通的第一气囊211a，第一气囊层211中的至少一个第一气囊211a外接气源，以使多个第一气囊211a充气后于空腔弹出，从而形成一层气囊防撞面，具体而言，充入的空气在进入第一气囊211a后迅速扩散，以使整层的第一气囊211a充满气体，进而多层第一气囊层211均在得气后扩散膨胀并于收置组件1的空腔中弹出，以形成多层的气囊防撞面，以此将船舶碰撞时的冲击力吸收和耗散，避免船舶的碰撞而造成的桥墩塌裂。

可以理解的是，为了便于气源向第一气囊211a的内部充气且为了避免气源占用船舶通航的净空空间，安装时，气源可固定安装于桥墩3上端的桥台或桥梁的侧面，为了便于对第一气囊211a充气，气源与第一气囊211a之间可设置类似开关阀等部件，开关阀优选电磁开关阀，开关阀亦固定安装于桥墩3上端的桥台或桥梁的侧面，以避免占用净空空间。

需要说明的是，船舶撞击桥墩是根据现有的预警系统来预警的，桥墩的侧壁可安装位移传感器，预警系统中的GPS用于捕捉桥墩周边船舶的位置和船舶间的相对位置，以及各船舶的航速等信息并将采集到的信号发送至预报控制中心，通过船舶的航向、航速以及位移传感器测得的桥墩与船舶之间的距离来确定是否达到碰撞的高风险，若达到预报控制中心预设的高风险，通过无线网络信号启动开关阀，以使气源中的高压空气迅速充满第一气囊单元21，第一气囊单元21得气后快速膨胀并于收置组件1中弹出，使得船舶撞击第一气囊单元21，从而对桥墩防护；当然，亦可以采用人工等方式启动开关阀，以完成气源对第一气囊211a的充气过程。

优选地，气源为高压储气瓶或空压机。

为了更好地对收置组件1进行阐释说明，请继续参阅图4。收置组件1包括收置架11、收置盖12、推移件13和收置袋14，收置架11呈内部中空的板状结构，且收置架11的四周外侧壁开设有多个通孔111，收置架11的左端与所述桥墩3的外侧壁固定连接，收置架11的右端形成有与收置盖12相适配的开口，收置盖12可滑动的安装于收置架11，以打开或关闭收置架11右端的开口；推移件13和收置袋14均安装于收置架11的内部，推移件13的左端与收置架11的左端内侧固定连接，推移件13的右端与收置袋14固定连接，未充气的第一气囊单元21安装于收置袋14的内部；当第一气囊单元21开始充气时，首先打开收置盖12，以使收置架11右端的开口敞开，在第一气囊单元21充气的过程中，启动推移件13，推移件13中的推移杆向右伸出并推动收置袋14向右移动，从而将置于收置架11内部的充气中的第一气囊单元21从收置架11右端的开口推出，以此加速第一气囊单元21的充气过程(因收置架11的内部空间有限，若第一气囊单元21始终在收置架11的内部充气膨胀，则会因收置架11的限制，导致第一气囊单元21充气过程变缓，且易在充气后卡于通孔111，无法更好的起到防撞的作用)。需要说明的是，收置盖12的滑动以打开右端开口的动作以及推移件13向右伸出推移的动作均可通过诸如气缸等气动方式实现，当然也可以采用其他方式，此处不再赘述。

为了更好地对第一气囊211a进行阐释说明，请继续参阅图5。每一第一气囊211a均包括一个主气囊a1和多个辅助气囊a2，同一层相邻两个第一气囊211a中的主气囊a1之间相互连通，同一层相邻两个第一气囊211a中的辅助气囊a2之间相互连通，需要说明的是，同一层相邻两个主气囊a1之间、同一层相邻两个辅助气囊a2之间的相互连通，是为了更快的使每一层的第一气囊层211快速展开，当然，也可以使得不同层相邻的主气囊a1、不同层相邻的辅助气囊a2之间相互连通；至少一个第一气囊211a中的主气囊a1外接气源，至少一个第一气囊211a中的辅助气囊a2外接气源，主气囊a1呈棱柱状，多个辅助气囊a2分别安装于主气囊a1的侧棱，每相邻两个辅助气囊a2之间相互连通，第一气囊211a充气时，多个辅助气囊a2率先完成充气(其内部充气空间较小)，在辅助气囊a2的充气膨胀过程中，位于主气囊a1侧棱的辅助气囊a2带动主气囊a1的侧棱撑开，以使得未充气或刚充气时的主气囊a1快速成型，即由瘪平的状态变为图中的棱柱状，从而加速主气囊a1的充气过程。

优选地，每相邻两个辅助气囊a2的连接面呈球面，以使辅助气囊a2之间平滑过渡。

优选地，主气囊a1呈四棱柱状，辅助气囊a2呈圆柱状，辅助气囊a2的数目为12个，12个辅助气囊a2分别对应安装于主气囊a1的12个侧棱。

为了更好地对气囊防撞单元2进行阐释说明，请同时参阅图1、图2和图6。为了更好的对矩形的桥墩3的侧棱进行保护，该气囊防撞单元2还包括第二气囊单元22，第一气囊单元21和第二气囊单元22相互独立，且分别安装于其对应的收置组件1的空腔内，第一气囊单元21对应的收置组件1固定安装于桥墩3的四周外侧壁，第二气囊单元22对应的收置组件1固定安装于桥墩3的侧棱，优选地，为了便于收置组件1与桥墩3的侧棱固定连接，可将收置组件1中的收置架11的两侧分别固定连接于与侧棱相邻的两个外侧壁；第二气囊单元22安装于收置组件1的空腔内，第二气囊单元22包括至少一层第二气囊层221，第二气囊层221包括多个主气囊a1、多个辅助气囊a2和多个连接气囊a3，多个连接气囊a3分别与主气囊a1和辅助气囊a2连接，且连接气囊a3与其相邻的辅助气囊a2连通，以在充气后使第二气囊层221形成一弧形面，从而将桥墩3的侧棱包覆并加以保护，作为优选地，第二气囊单元22亦收置于收置组件1的空腔内。

优选地，至少一个第一气囊211a中的主气囊a1和辅助气囊a2上分别安装有第一排气阀，至少一个第二气囊单元22中的主气囊a1和连接气囊a3上安装有第二排气阀，以便于将充气后的主气囊a1、辅助气囊a2以及连接气囊a3中的气体排出，并便于将变瘪未充气的第一气囊单元21和第二气囊单元22再次置于收置架11的内部，以重复使用。

具体实施时，若预警系统示警行驶中的船舶与桥墩3将要发生碰撞并达到碰撞的高风险，开启气源并同时向第一气囊单元21和第二气囊单元22中的主气囊a1和辅助气囊a2充入空气，辅助气囊a2率先完成充气的过程，并带动主气囊a1快速成型，从而加快主气囊a1的充气过程，缩短充气的时间，在气源供给空气的同时，开启收置架11右端的收置盖12，并在推移件13的向右推动下，将收置袋14连同收置袋14中安装的第一气囊单元21和第二气囊单元22于收置架11的右端开口推出，推出后的第一亲囊单元21和第二气囊单元22进一步膨胀并形成多层防护，从而将发生碰撞的船舶对桥墩3的冲击力吸收并耗散，桥墩3获得良好的保护。

本发明提供的一种桥梁防撞气囊拦截装置，其包括收置组件和气囊防撞单元，收置组件安装于桥墩的外侧壁，收置组件的内部形成有一空腔，气囊防撞单元包括第一气囊单元，第一气囊单元安装于收置组件的空腔内，第一气囊单元包括至少一层第一气囊层，第一气囊层包括多个相互连通的第一气囊，第一气囊层中的至少一个第一气囊外接气源；本发明提供的桥梁防撞气囊拦截装置，未充气的第一气囊单元收置于收置组件的空腔内，使得未启用状态下的桥梁防撞气囊拦截装置能够始终保证桥墩间的净空空间，启用时，第一气囊充气后膨胀并迅速形成多层相连接的气囊防撞面，从而将船舶撞击桥墩时的冲击力吸收和耗散，对桥墩起到防护的作用，避免了桥墩断裂造成的严重危害；收置组件一方面便于将未充气的第一气囊单元和第二气囊单元收置和安装放置，另一方面，推移件的向右推移，可迅速的将第一气囊单元和第二气囊单元推出至更广阔的外界，便于第一气囊单元和第二气囊单元的快速展开，亦便于直接与撞击的船舶接触；辅助气囊充气后带动主气囊展开和成型，加快了主气囊的充气过程；第一气囊单元和第二气囊单元分别安装于桥墩的侧面和侧棱，使得整个桥墩的四周得到良好的保护，防护面积大。

以上所述，仅为发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种桥梁防撞气囊拦截装置，其特征在于,包括：

收置组件，所述收置组件安装于桥墩的外侧壁，所述收置组件的内部形成有一空腔；

气囊防撞单元，所述气囊防撞单元包括第一气囊单元，所述第一气囊单元安装于所述空腔；所述第一气囊单元包括至少一层第一气囊层，所述第一气囊层包括多个相互连通的第一气囊，所述第一气囊层中的至少一个所述第一气囊外接气源，以使多个所述第一气囊充气后膨胀并于所述空腔弹出。

2.根据权利要求1所述的桥梁防撞气囊拦截装置，其特征在于：所述气源为高压储气瓶或空压机。

3.根据权利要求1所述的桥梁防撞气囊拦截装置，其特征在于：所述收置组件包括收置架、收置盖、推移件和收置袋，所述收置架呈内部中空的板状结构，且所述收置架的外侧壁开设有多个通孔，所述收置架的一端与所述桥墩的外侧壁固定连接，所述收置架的另一端形成有与所述收置盖相适配的开口，所述收置盖可滑动的安装于所述收置架，以打开或关闭所述开口；所述推移件和所述收置袋均安装于所述收置架的内部，所述推移件的一端与所述收置架靠近所述桥墩的外侧壁的一端内侧固定连接，所述推移件的另一端与所述收置袋固定连接，所述第一气囊单元安装于所述收置袋的内部。

4.根据权利要求1所述的桥梁防撞气囊拦截装置，其特征在于：每一所述第一气囊均包括主气囊和多个辅助气囊，同一层相邻两个所述第一气囊中的所述主气囊之间相互连通，同一层相邻两个所述第一气囊中的所述辅助气囊之间相互连通，至少一个所述第一气囊中的所述主气囊外接气源，至少一个所述第一气囊中的所述辅助气囊外接气源，所述主气囊呈棱柱状，多个所述辅助气囊分别安装于所述主气囊的侧棱，每相邻两个所述辅助气囊之间相互连通。

5.根据权利要求4所述的桥梁防撞气囊拦截装置，其特征在于：每相邻两个所述辅助气囊的连接面呈球面。

6.根据权利要求4所述的桥梁防撞气囊拦截装置，其特征在于：所述主气囊呈四棱柱状，所述辅助气囊呈圆柱状，所述辅助气囊的数目为12个，12个所述辅助气囊分别对应安装于所述主气囊的12个侧棱。

7.根据权利要求4所述的桥梁防撞气囊拦截装置，其特征在于：所述气囊防撞单元还包括第二气囊单元，所述第一气囊单元和所述第二气囊单元分别安装于其对应的所述收置组件的空腔内，所述第一气囊单元对应的所述收置组件固定安装于所述桥墩的四周外侧壁，所述第二气囊单元对应的所述收置组件固定安装于所述桥墩的侧棱，所述第二气囊单元包括至少一层第二气囊层，所述第二气囊层包括多个所述主气囊、多个所述辅助气囊和多个连接气囊，多个所述连接气囊分别与所述主气囊和所述辅助气囊连接，且所述连接气囊与其相邻的所述辅助气囊连通，以在充气后使所述第二气囊层形成一弧形面。

8.根据权利要求7所述的桥梁防撞气囊拦截装置，其特征在于：至少一个所述第一气囊中的所述主气囊和所述辅助气囊上分别安装有第一排气阀，至少一个所述第二气囊单元中的所述主气囊和所述连接气囊上安装有第二排气阀。

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