CN112127269A - 一种水中漂浮式桥墩的装置 - Google Patents
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Abstract
本设计涉及一种水中漂浮式桥墩的装置,属于B部-作业、运输,交通运输桥梁设计领域的,产品发明类的技术方案。本款桥墩由三个互不相通的空心仓组成,包括仓1、仓2、仓3。本漂浮式桥墩(非桥台),有二个标准要求。其一、桥墩保持稳定,桥梁、桥面也要保持不移动状态(图4)。(1)细腰鼓的外形(2)侧面和底面的凹槽1、凹槽2,都具有稳定作用,其二、产生向上的,可以支承一定质量的桥梁漂浮式桥墩的三个空心仓内部,根据具体情况决定,填充什么样的固体或液体或气体,择优录取。本技术还具有用途广泛,制作简单,维修较方便快捷的特点。
Description
技术领域:
本设计涉及一种水中漂浮式桥墩的装置,属于B部-作业、运输,交通运输桥梁设计领域的,产品发明类的技术方案。
背景技术:
建造多孔桥墩的大桥,关键在于建桥墩,传统的桥墩地基是直达海底的。但是要在水里打地基,地基非常难打,工序很多,且有危险性。
为此,我们根据有几个空心船仓的可载人、载物普通轮船的浮力原理,设计了一种水中漂浮式桥墩的装置,及其定量计算法。具体介绍如下:
图2的漂浮式桥墩依据浮力原理,使漂浮在水里的桥墩,总密度小于水的密度,产生向上支撑桥梁的托举力,从而起到了支承桥梁的作用。
本款桥墩还具有更换较方便快捷的特点。
本漂浮式桥墩(非桥台),有二个标准要求。
其一、桥墩保持稳定,桥梁、桥面也要保持不移动状态(图4)。
图2,本款桥墩外形远看像一个细腰鼓,由二个空心的平底半圆球体,然后顶部被截去一个小球冠二形成一个小切面,把二个平整的小切面之间,再加一个短小的空心圆柱体相连而成,即仓1下底面和仓2上底面。仓2和仓3也是隔离的形状。在仓3底部,加上凹槽2,和凹槽1一起,达到进一步稳定桥墩的作用。
本款桥墩由三个互不相通的空心仓组成,包括仓1、仓2、仓3。
图2的中h1:h2要根据某个桥墩载重量,才能确定h1:h2的比值。
总之,漂浮式桥墩,(1)外形参考了拱式桥的空心半圆球体造型,远看像细腰腰鼓的外形(2)侧面和底面的凹槽1、凹槽2,都具有稳定作用,其二、产生向上的,可以支承一定质量的桥梁
同样体积的三个空心仓内部,填充什么样的固体或液体或气体,可根据具体情况,择优录取。具体叙述如下。
按同体积的物体,在水中和空气中产生向上的浮力不同,托举桥梁的质量由大到小排列,根据物体总密度不同:
第一是液体,如氢气接着是空气;
第二是液体如:液体石蜡,标准液体石蜡是0.75g/cm^3,一般来说的液体石蜡是0.83-0.89g/cm^3。
第三才是固体1.0g/cm^3水的小的固体,如密度0.91g/cm^3的石蜡等。小结一:同体积的空心桥墩填充物,选择密度小的气体,如氢气或者空气为佳。
1000:1.293=773.395205(倍)
水的密度与空气密度之比773.395205,所以同样体积的物体,排开水产生的浮力,远远大于空气中产生的浮力。
在承重量不变的情况下,桥墩的总体积,会因漂浮于水中的涉水深度不同,理论上可以计算出而有一个最大值和最小值的总体积。爱奇艺视频:水下敲真空瓶能看到什么?①
真空瓶在水下被锤子打开一个口子后,由于瓶壁内外的压力差,瓶壁外的水流第一时间迫不及待的挤进去。
同样理由,当空心仓里面填充了氢气或者空气的时候,如果某个互不相通的空心仓外壁被外物撞了一个可进水的漏水洞,由于仓壁内外的压力差,仓外部水流涌入,一定会在短时间内引起桥墩的晃动。
现从桥墩晃动幅度由大到小排列,按密度不同,依次是:
第一是液体,如氢气接着是空气。
第二是液体如:液体石蜡。
第三才是固体石蜡等。
小结一:同体积的空心桥墩填充物,选择密度大的固体,如遇到仓损坏而进水的情况,稳定性最好的为固体填充物,不会因此出现水流喷涌而入的现象。
本款漂浮式桥墩,适用于与桥梁设计有关的生活、娱乐和交通领域。
参考电子文献:
①爱奇艺视频:水下敲真空瓶能看到什么?
②360问答:漂浮与悬浮的区别
③360问答:桥台和桥墩各指什么?
④百度知道:为什么船内进水船就会沉下去?
⑤搜狐网:为啥饮料瓶底会有个“凹槽”?
发明内容:
漂浮式桥墩(非桥台)是涉及一种水中漂浮式桥墩的装置。
(一)漂浮式桥墩的支撑力主要是依据浮力原理,使漂浮在水里的桥墩,总密度小于水的密度,产生向上支撑桥梁的托举力,从而起到了支承桥梁的作用。桥墩的三个互不相通的空心仓空心的填充物,正常情况下,同体积的产生向上浮力最大的是气体。
(二)桥墩的设计使桥梁、桥面稳定、不摇晃方法有二:
其一,细腰鼓外形和凹槽1、凹槽2都是增加稳定度的方法。
其二,当仓空心损坏后,同样情况下,瞬间的进水冲力而引起桥墩晃动之稳定性之较小的是固体
本技术还具有用途广泛,制作简单,维修较方便快捷的特点。
附图说明:
本说明书附图共四张:
图1细腰鼓实体图
图2漂浮桥墩示意图
图3塑料脸盆、家用搓衣板组成的桥墩、桥梁实体图
图4有多个桥墩的桥梁示意图
具体实施方式:
一、桥台和桥墩各指什么?②
(一)桥台:
定义:桥台,位于桥梁两端,支承桥梁上部结构并和路堤相衔接的建筑物。
作用:其功能除传递桥梁上部结构的荷载到基础外。还具有抵挡台后的填土压力、稳定桥头路基、使桥头线路和桥上线路可靠而平稳地连接的作用。
(二)桥墩:
定义:多跨桥的中间支承结构称为桥墩。
作用:起到固定作用,同时减轻桥身的压力。
传统的桥墩在水里是搭建的主要有两种方式:桩基法和沉井施工法。
现在我们要申请第三种方法漂浮桥墩法,不用在水中打桩,安装和更换方便的水中漂浮桥墩法。
二、漂浮与悬浮的区别③
如果物体漂浮,密度小于液体。如果物体悬浮,密度等于液体
漂浮是说物体部分浸入液体或气体,换句话说漂在水面上。比如船在水上。重力仍然等于浮力,因为也是平衡状态。物体的平均密度小于液体或气体的密度。
悬浮是说物体全部浸入液体或气体中,并处于平衡状态,另外,如果物体的上界面刚好跟液面相平,也是处于悬浮状态。因为排开的水体积还是等于物体体积。(不考虑表面张力,因为这已经超出了中学考虑的悬浮漂浮范畴)这时如果把物体按进水里的话物体可以悬浮。
小结一:我们这款申请的主要是漂浮状态的浮力桥墩。
三、漂浮桥墩桥墩载重量的计算方法
④百度知道:为什么船内进水船就会沉下去?船有一定的体积V
当船浮在水面上时整体船的密度为P=(m船+m空)÷v这时密度小于水的密度所以船浮在水面上。
当船进水时P=(m船+m水)÷v密度大于水的密度就沉了。
我们的漂浮桥墩也是根据以上计算方法,再联系桥墩三个空心仓里面应该固态或液态或气态,某个填充物比较合适。而计算出桥墩载重量。
另,如果三个空心仓的填充物是用固体,则可选不与水发生反应的无毒无害物:石蜡、塑料、木头、塑料、牛皮纸、叶子、棉花、易拉罐等有机固体一般都行。然后壳外面再包上一层仿船体外壳的能长期浸没水中的钢板等,经久耐用的合适的外包装。
四、漂浮桥墩稳定度的方法
饮料瓶底之所以会有一个“凹槽”,是为了能够让饮料更加稳定。大家应该也都知道,一般情况下,饮料的瓶身都是圆柱形的。如果将饮料弄成平底的话,它是非常不稳定的。所以,商家便将饮料瓶做一个“凹槽”,这样是利用三角形的原理来稳固平底的,从而能够使瓶身更加稳定⑤。
小结:本桥墩的细腰鼓型侧面,凹槽1和凹槽2的设计,都具有防水流冲击,增加桥墩的稳定度的方法。
图3是家庭实验:从上到下简介,家用搓衣板,好比可以通车,走行人的桥梁。上大下小二个空心脸盆,盆底对盆底的悬浮于家庭浴缸水中的,则是桥墩。存在问题是:本人实验条件有限,所以具体的几种情况效果及适用范围未知。
Claims (3)
1.一种水中漂浮式桥墩的装置。由三个互不相通的空心仓组成,包括:仓1、仓2、仓3。
2.根据权利要求书1所述的漂浮式桥墩技术设计包括:
(1)细腰鼓的外形(2)侧面和底面的凹槽1、凹槽2(3)三个互不相通的空心仓的填充物。
3.根据权利要求书1所述的漂浮式桥墩,适用于与桥梁设计有关的生活、娱乐和交通领域。
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CN202011043998.5A CN112127269A (zh) | 2020-09-28 | 2020-09-28 | 一种水中漂浮式桥墩的装置 |
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