CN111926684B - 一种桥梁防流冰撞击装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桥梁防流冰撞击装置，包括桥墩，所述的桥墩外侧设置有缓冲机构，所述的缓冲机构包括设置于桥墩外侧的若干弧形波纹钢板和设置于波纹钢板与桥墩之间的过渡环，所述的过渡环内侧还固定设置有若干弹性轴，所述的弹性轴自由端设置有多孔橡胶缓冲垫，所述的波纹钢板与过渡环之间设置有第一缓冲弹簧，所述的过渡环与多孔橡胶缓冲垫之间设置有第二缓冲弹簧；所述的过渡环上还设置有破冰机构；所述的过渡环与波纹钢板之间还设置有触发机构。相比于传统防流冰撞击桥梁的处理方式，本装置缓冲减震效果更佳良好，可以有效减小因为浮冰撞击对桥墩造成的损伤。

Description

一种桥梁防流冰撞击装置

技术领域

本发明涉及桥梁防撞击技术领域，具体涉及一种桥梁防流冰撞击装置。

背景技术

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。

桥梁是人类社会生产生活中的重要建筑，是交通基础设施的重要组成部分，尤其是一些关键位置的桥梁，往往被称为生命线工程。而我国是一个多冰害的国家，位于中国北方的江河湖海，冬季都有冰情现象发生，涉及16个省区和渤海、黄海北部。流经这些省区的江河湖海在每年的春季气温回升时开河，冰盖裂开为巨大的冰排并在风、波浪、水流的作用下与下游的水中的结构物如桥墩发生碰撞，这对位于河中的桥梁等水工建筑物构成严重的威胁。而目前，一般都是在桥墩前端设置破冰棱来破碎浮冰。破冰棱虽然在一定程度上起到了破碎冰排的作用，但是由于没有任何隔离减震作用，流动冰排直接与桥墩发生撞击，长期的撞击对桥墩造成了损伤，并埋下安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种桥梁防流冰撞击装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种桥梁防流冰撞击装置，包括桥墩，所述的桥墩外侧设置有缓冲机构，所述的缓冲机构包括设置于桥墩外侧的若干弧形波纹钢板和设置于波纹钢板与桥墩之间的过渡环，所述的过渡环内侧还固定设置有若干弹性轴，所述的弹性轴自由端设置有多孔橡胶缓冲垫，所述的波纹钢板与过渡环之间设置有第一缓冲弹簧，所述的过渡环与多孔橡胶缓冲垫之间设置有第二缓冲弹簧；所述的过渡环上还设置有破冰机构，所述的破冰机构包括安装在过渡环上的电动钻头和设置在波纹钢板上的用于电动钻头出入的通孔；所述的过渡环与波纹钢板之间还设置有触发机构，所述的触发机构包括均匀设置在波纹钢板上并与其滑动连接的若干伸缩杆和固定连接在伸缩杆外侧的限位块，所述的过渡环上对应伸缩杆的位置固定连接有导向槽，所述的伸缩杆与导向槽滑动连接且两者之间还设置有复位弹簧，所述的导向槽与波纹钢板上设置有相互对应的触点。

作为本发明进一步的方案：所述的桥墩上设置有减阻机构，所述的减阻机构包括固定连接在桥墩上的内衬和设置在内衬外部并与过渡环固定连接的转动盘，所述的转动盘与内衬之间设置有用于减少摩擦力的滚珠。

作为本发明进一步的方案：所述的转动盘底部设置有转动机构，所述的转动机构包括与转动盘固定连接的转盘和均匀设置在转盘上的若干旋转叶片。

作为本发明进一步的方案：所述的转盘与桥墩之间设置有控制机构，所述的控制机构包括固定连接在转盘上的棘轮和转动连接在桥墩上的控速环，所述的桥墩与棘轮之间设置有固定连接在桥墩上的限位块，所述的限位块上转动连接有卡齿，所述的控速环与卡齿之间设置有控速弹簧，所述的控速环上还固定连接有调节杆。

作为本发明进一步的方案：所述的转动盘底部设置有浮力气垫。

作为本发明进一步的方案：所述的调节杆外侧设置有锁杆，所述的棘轮外侧设置有安装块，所述的安装块上弹性连接有与锁杆相配合的锁扣。

作为本发明进一步的方案：所述的浮力气垫内部设置有多个互不相通的气腔，且浮力气垫呈环形设置在转动盘底部。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.通过设置第一缓冲弹簧、第二缓冲弹簧、过弹性轴和多孔橡胶缓冲垫，可以冰块撞击波纹钢板时产生的冲击力分散开，并进行逐层削弱，进而将浮冰撞击对桥墩产生的危害降到最小。

2.通过转动盘作为缓冲机构的移动平台，来让其在桥墩上转动或者滑动，而转动盘并不与桥墩直接接触，从而避免桥墩受到损伤，而在转动盘和内衬之间设置滚珠则可以有效减少两者之间的摩擦力，从而使得装置运行更加平稳。

3.为了使得浮冰撞击波纹钢板时，对波纹钢板的损伤能够尽量减小，从而延长其使用寿命，所以在转动盘底部设置了转动机构。下部水流在流动时会通过旋转叶片带动转盘转动，从而使得波纹钢板转动。相较于静止不动的波纹钢板，转动的波纹钢板所受到的损伤更小。

4.当波纹钢板受到浮冰撞击，向内侧移动时，分别设置在导向槽与波纹钢板上的触点会接触，从而使得电动钻头启动，而伸缩杆和导向槽相配合可以限定波纹钢板受到撞击时移动的方向，从而避免相邻两块波纹钢板产生撞击或者电动钻头无法顺利从通孔处到达装置外侧。而电动钻头顺着通孔到达装置外部，可以对浮冰进行破碎，避免大块的浮冰堆叠在桥墩处。

5.为了对转盘的转动速度和转动方向进行控制和限定，所以在所述的转盘与桥墩之间设置有控制机构。卡齿在限位块的限定下只能朝一侧转动，而可转动的那一侧设置有控速弹簧，通过拨动调节杆可以让控速环转动，从而压迫控速弹簧，使得棘轮在转动时需要克服更大的阻力，进而实现了控速的目的。在调节杆的外侧设置锁杆和锁扣可以避免控速环在控速弹簧的作用下转动，从而影响控速效果。

附图说明

图1为一种桥梁防流冰撞击装置的总体结构示意图。

图2为图1中A处的局部放大图。

图3为图1中B处的局部放大图。

图4为限位块和伸缩杆的连接结构示意图。

图5为控制机构的结构示意图。

图中：1-桥墩、2-转动机构、201-旋转叶片、202-转盘、3-触发机构、301-限位块、302-伸缩杆、303-触点、304-导向槽、305-复位弹簧、4-缓冲机构、401-波纹钢板、402-过渡环、403-第二缓冲弹簧、404-第一缓冲弹簧、405-弹性轴、406-多孔橡胶缓冲垫、5-减阻机构、501-转动盘、502-内衬、503-滚珠、6-破冰机构、601-通孔、602-电动钻头、7-浮力气垫、8-控制机构、801-棘轮、802-卡齿、803-控速弹簧、804-限位块、805-安装块、806-锁扣、807-锁杆、808-调节杆、809-控速环。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后......)，则其仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述，则其仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述：

如图1所示，作为本发明提供的一种桥梁防流冰撞击装置，包括桥墩1、缓冲机构4、破冰机构6和触发机构3，所述的缓冲机构4用于减缓弱化浮动冰排撞击时产生的冲击力；所述的破冰机构6用于将大块的浮冰破碎成小块；所述的触发机构3用于控制破冰机构6的运行和停止。

在实际应用时，浮冰从上游顺流而下时会直接撞击到缓冲机构4上，缓冲机构4对其产生的冲击力进行缓冲弱化，以减少其对桥墩1的损坏，而遇到大块的浮冰时，可能会被卡住在相邻的桥墩1之间，从而导致浮冰在此处堆叠，在这种情况下触发机构3会被触发，从而开启破冰机构6对冰块进行破碎清理。

如图1所示，作为本发明一个优选的实施例，所述的缓冲机构4包括设置于桥墩1外侧的若干弧形波纹钢板401和设置于波纹钢板401与桥墩1之间的过渡环402，所述的过渡环402内侧还固定设置有若干弹性轴405，所述的弹性轴405自由端设置有多孔橡胶缓冲垫406，所述的波纹钢板401与过渡环402之间设置有第一缓冲弹簧404，所述的过渡环402与多孔橡胶缓冲垫406之间设置有第二缓冲弹簧403。浮冰从上游顺流而下时会先与波纹钢板401接触，经过波纹钢板401，波纹钢板401通过第一缓冲弹簧404将冲击力传递到过渡环402上进行第一次削弱，而从传递到过渡环402上的冲击力则又会通过第二缓冲弹簧403传递到弹性轴405上进行第二次冲击力削弱，最后通过弹性轴405将冲击力传递到多孔橡胶缓冲垫406上，通过弹性轴405和多孔橡胶缓冲垫406本身的特殊结构对其进行第三次冲击力削弱。通过设置第一缓冲弹簧404、第二缓冲弹簧403、过弹性轴405和多孔橡胶缓冲垫406从而将冲击力分散开，并进行逐层削弱，进而将浮冰撞击对桥墩1产生的危害降到最小。

如图1所示，在本实施例的一种情况中，为了使得装置在桥墩1外侧滑动或者转动时，不会因为两者之间因为摩擦力过大而使得桥墩1或者零部件磨损，从而产生不良影响，所以在所述的桥墩1上设置有减阻机构5，所述的减阻机构5包括固定连接在桥墩1上的内衬502和设置在内衬502外部并与过渡环402固定连接的转动盘501，所述的转动盘501与内衬502之间设置有用于减少摩擦力的滚珠503。通过转动盘501作为缓冲机构4的移动平台，来让其在桥墩1上转动或者滑动，而转动盘501并不与桥墩1直接接触，进而避免桥墩1受到损伤，而在转动盘501和内衬502之间设置滚珠503则可以有效减少两者之间的摩擦力，从而使得装置运行更加平稳。

如图1所示，在本实施例的一种情况中，为了使得浮冰撞击波纹钢板401时，对波纹钢板401的损伤能够尽量减小，从而延长其使用寿命，所以在所述的转动盘501底部设置有转动机构2，所述的转动机构2包括与转动盘501固定连接的转盘202和均匀设置在转盘202上的若干旋转叶片201。下部水流在流动时会通过旋转叶片201带动转盘202转动，转盘202带动转动盘501转动从而使得过渡环402跟随转盘202一起转动，进而使得整个缓冲机构4跟随转盘202转动。所以当浮冰撞击波纹钢板401，相较于静止不动的波纹钢板401，转动的波纹钢板401所受到的损伤更小。

如图1和图3所示，作为本发明一个优选的实施例，所述的破冰机构6包括安装在过渡环402上的电动钻头602和设置在波纹钢板401上的用于电动钻头602出入的通孔601。电动钻头602以旋转电机作为动力进行运转，此处不做具体限定，当波纹钢板401受到撞击时其位置会向内侧移动，从而使得电动钻头602顺着通孔601到达装置外部，从而对浮冰进行破碎。

如图1、图2和图4所示，作为本发明一个优选的实施例，所述的触发机构3包括均匀设置在波纹钢板401上并与其滑动连接的若干伸缩杆302和固定连接在伸缩杆302外侧的限位块301，所述的过渡环402上对应伸缩杆302的位置固定连接有导向槽304，所述的伸缩杆302与导向槽304滑动连接且两者之间还设置有复位弹簧305，所述的导向槽304与波纹钢板401上设置有相互对应的触点303。当波纹钢板401受到浮冰撞击，向内侧移动时，分别设置在导向槽304与波纹钢板401上的触点303会接触，从而使得电动钻头602启动，而伸缩杆302和导向槽304相配合可以限定波纹钢板401受到撞击时移动的方向，从而避免相邻两块波纹钢板401产生撞击或者电动钻头602无法顺利从通孔601处到达装置外侧。

如图1所示，在本实施例的一种情况中，为了应对不停变化的水位，从而避免因为水位变化使得装置失效，所以在所述的转动盘501底部设置有浮力气垫7。所述的浮力气垫7内部设置有多个互不相通的气腔，且浮力气垫7呈环形设置在转动盘501底部。当水位变化时，浮力气垫7会随着水位变化上升或者下降，从而带动转动盘501跟随运动，可以使得缓冲机构4一直位于水位线附近，从而使得浮冰无法避开缓冲机构4直接与桥墩1进行接触。

如图4所示，在本实施例的一种情况中，为了对转盘202的转动速度和转动方向进行控制和限定，所以在所述的转盘202与桥墩1之间设置有控制机构8，所述的控制机构8包括固定连接在转盘202上的棘轮801和转动连接在桥墩1上的控速环808，所述的桥墩1与棘轮801之间设置有固定连接在桥墩1上的限位块804，所述的限位块804上转动连接有卡齿802，所述的控速环809与卡齿802之间设置有控速弹簧803，所述的控速环809上还固定连接有调节杆808。所述的调节杆808外侧设置有锁杆807，所述的棘轮801外侧设置有安装块805，所述的安装块805上弹性连接有与锁杆807相配合的锁扣806。卡齿802在限位块804的限定下只能朝一侧转动，而可转动的那一侧设置有控速弹簧803，通过拨动调节杆808可以让控速环809转动，进而压迫控速弹簧803，使得棘轮801在转动时需要克服更大的阻力，进而实现了控速的目的。在调节杆808的外侧设置锁杆807和锁扣806可以避免控速环809在控速弹簧803的作用下转动，从而影响控速效果。

本发明上述实施例公开了一种桥梁防流冰撞击装置，浮冰从上游顺流而下时会直接撞击到缓冲机构4上，缓冲机构4对其产生的冲击力进行缓冲弱化，以减少其对桥墩1的损坏，而遇到大块的浮冰时，可能会被卡住在相邻的桥墩1之间，从而导致浮冰在此处堆叠，在这种情况下触发机构3会被触发，从而开启破冰机构6对冰块进行破碎清理。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种桥梁防流冰撞击装置，包括桥墩（1），其特征在于，所述的桥墩（1）外侧设置有缓冲机构（4），所述的缓冲机构（4）包括设置于桥墩（1）外侧的若干弧形波纹钢板（401）和设置于波纹钢板（401）与桥墩（1）之间的过渡环（402），所述的过渡环（402）内侧还固定设置有若干弹性轴（405），所述的弹性轴（405）自由端设置有多孔橡胶缓冲垫（406），所述的波纹钢板（401）与过渡环（402）之间设置有第一缓冲弹簧（404），所述的过渡环（402）与多孔橡胶缓冲垫（406）之间设置有第二缓冲弹簧（403）；所述的过渡环（402）上还设置有破冰机构（6），所述的破冰机构（6）包括安装在过渡环（402）上的电动钻头（602）和设置在波纹钢板（401）上的用于电动钻头（602）出入的通孔（601）；所述的过渡环（402）与波纹钢板（401）之间还设置有触发机构（3），所述的触发机构（3）包括均匀设置在波纹钢板（401）上并与其滑动连接的若干伸缩杆（302）和固定连接在伸缩杆（302）外侧的限位块（301），所述的过渡环（402）上对应伸缩杆（302）的位置固定连接有导向槽（304），所述的伸缩杆（302）与导向槽（304）滑动连接且两者之间还设置有复位弹簧（305），所述的导向槽（304）与波纹钢板（401）上设置有相互对应的触点（303）；

所述的桥墩（1）上设置有减阻机构（5），所述的减阻机构（5）包括固定连接在桥墩（1）上的内衬（502）和设置在内衬（502）外部并与过渡环（402）固定连接的转动盘（501），所述的转动盘（501）与内衬（502）之间设置有用于减少摩擦力的滚珠（503）；

所述的转动盘（501）底部设置有转动机构（2），所述的转动机构（2）包括与转动盘（501）固定连接的转盘（202）和均匀设置在转盘（202）上的若干旋转叶片（201）；

所述的转盘（202）与桥墩（1）之间设置有控制机构（8），所述的控制机构（8）包括固定连接在转盘（202）上的棘轮（801）和转动连接在桥墩（1）上的控速环（809），所述的桥墩（1）与棘轮（801）之间设置有固定连接在桥墩（1）上的限位块（804），所述的限位块（804）上转动连接有卡齿（802），所述的控速环（809）与卡齿（802）之间设置有控速弹簧（803），所述的控速环（809）上还固定连接有调节杆（808）；

所述的调节杆（808）外侧设置有锁杆（807），所述的棘轮（801）外侧设置有安装块（805），所述的安装块（805）上弹性连接有与锁杆（807）相配合的锁扣（806）。

2.根据权利要求1所述的一种桥梁防流冰撞击装置，其特征在于，所述的转动盘（501）底部设置有浮力气垫（7）。

3.根据权利要求2所述的一种桥梁防流冰撞击装置，其特征在于，所述的浮力气垫（7）内部设置有多个互不相通的气腔，且浮力气垫（7）呈环形设置在转动盘（501）底部。

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