CN113005999A - 一种瓣式桥墩防撞防护装置 - Google Patents

Abstract

本发明为一种瓣式桥墩防撞防护装置，包括呈瓣式围合包裹在桥墩外的弹性水囊结构，弹性水囊结构的上部位于水面上方，弹性水囊结构的下部位于水面下方，弹性水囊结构内安装弹性元件，弹性水囊结构能在受撞击时向外排水且能在弹性元件作用下恢复原状；弹性水囊结构的底部密封穿设至少一个套管结构，套管结构能允许河水在压差作用下流入且能允许弹性水囊结构内的河水在挤压作用下流出；套管结构的底部设置拨轮，拨轮能转动且能搅动河水形成用于辅助拨正船只的旋涡状水流。该瓣式桥墩防撞防护装置采用变堵为疏的方式，使船只的冲击力释放而不是单纯的吸收，能最大限度的减轻对桥墩、船体和防撞件的损坏。

Description

一种瓣式桥墩防撞防护装置

技术领域

本发明涉及水上建筑安全防护技术领域，尤其涉及一种瓣式桥墩防撞防护装置。

背景技术

船只撞击桥墩的事故在世界各地时有发生，对桥墩和船只均造成不同程度的损坏，因此繁忙河道处或重要桥梁的桥墩普遍需要安装防护装置；目前的防撞防护装置多采用吸能缓冲的方式，利用弹性件吸收撞击能量，避免撞击力直接作用与桥墩，但是弹性件吸能后能量无法释放，依然会反作用与桥墩和船体，防护能力有限，且弹性件撞击后容易损坏，需要维护更换。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种瓣式桥墩防撞防护装置，以克服现有技术的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种瓣式桥墩防撞防护装置，有效的解决了目前桥墩防撞装置效果欠完善的问题，该瓣式桥墩防撞防护装置采用变堵为疏的方式，使船只的冲击力释放而不是单纯的吸收，能最大限度的减轻对桥墩、船体和防撞件的损坏。

本发明的目的是这样实现的，一种瓣式桥墩防撞防护装置，包括呈瓣式围合包裹在桥墩外的弹性水囊结构，所述弹性水囊结构的上部位于水面上方，所述弹性水囊结构的下部位于水面下方，所述弹性水囊结构内安装弹性元件，所述弹性水囊结构能在受撞击时向外排水且能在所述弹性元件作用下恢复原状；所述弹性水囊结构的底部密封穿设至少一个套管结构，所述套管结构能允许河水在压差作用下流入且能允许所述弹性水囊结构内的河水在挤压作用下流出；所述套管结构的底部设置拨轮，所述拨轮能转动且能搅动河水形成用于辅助拨正船只的旋涡状水流。

在本发明的一较佳实施方式中，所述套管结构包括密封穿设于所述弹性水囊结构的底部的套管本体，所述套管本体上设置贯通的中心孔，所述中心孔的底部密封套设轴承，所述轴承内转动穿设轴向固定的转轴，所述转轴的外壁与所述中心孔的侧壁之间呈间隔设置，所述转轴位于所述弹性水囊结构内的一端套设叶轮，所述转轴位于所述弹性水囊结构外的一端套设所述拨轮；所述套管本体位于所述弹性水囊结构和所述轴承之间的位置贯通设置呈周向旋转的弧形的旋流孔，所述旋流孔的旋转方向与所述叶轮的转动方向相同设置。

在本发明的一较佳实施方式中，所述弹性水囊结构包括呈分瓣式设置的多个弹性水囊，多个所述弹性水囊围合包裹在桥墩外构成圆筒状结构，所述弹性元件包括各所述弹性水囊内安装的至少一个沿圆筒状结构的径向设置的压簧，所述压簧能在所述弹性水囊挤压变形后沿径向推动弹性水囊的侧壁使其恢复原状。

在本发明的一较佳实施方式中，各所述弹性水囊的顶部密封穿设抽气管，所述抽气管用于抽吸所述弹性水囊内的空气至真空，各所述弹性水囊的底部密封穿设至少一个套管结构，所述套管结构能允许河水在压差作用下流入且能允许所述弹性水囊内的河水在挤压作用下流出。

在本发明的一较佳实施方式中，所述抽气管的顶部设置开关阀，所述抽气管通过所述开关阀连通抽气泵。

在本发明的一较佳实施方式中，所述瓣式桥墩防撞防护装置还包括设置于所述弹性水囊结构的径向外侧的侧壁上的滚筒，所述滚筒呈竖直设置。

在本发明的一较佳实施方式中，位于船只行进方向上前后两端的两个所述滚筒呈偏心设置，所述滚筒的芯轴偏向于远离船只偏转的方向设置。

在本发明的一较佳实施方式中，各所述弹性水囊位于径向内侧的侧壁上设有穿绳环，一钢带依次穿设通过各所述穿绳环，各所述弹性水囊通过所述钢带围合包裹在桥墩外。

在本发明的一较佳实施方式中，所述弹性水囊结构包括4个所述弹性水囊，各所述弹性水囊能呈上下间隔地设置3个所述压簧，各所述压簧呈与所述弹性水囊的侧壁匹配的圆弧状设置。

在本发明的一较佳实施方式中，所述拨轮包括多个沿圆周均布的竖板，各所述竖板沿所述拨轮的径向延伸设置。

由上所述，本发明提供的一种瓣式桥墩防撞防护装置具有如下有益效果：

本发明提供的一种瓣式桥墩防撞防护装置，有效的解决了目前桥墩防撞装置效果欠完善的问题，船只撞击弹性水囊结构时，弹性水囊结构吸收一部分冲击力发生形变，其内部的水被挤出使冲击力得到释放，避免冲击力向桥墩的传递及对船只的反作用力，最大限度的减轻对桥墩、船体和防撞防护装置本身的损坏；

本发明摒弃传统的阻击吸能式的防撞方式，采用拨轮产生旋涡状水流疏导船只使其绕过桥墩的方式，变堵为疏，使船只的冲击力释放而不是单纯的吸收，能最大限度的减轻对桥墩、船体和防撞件的损坏；而且，旋涡状水流形成的场域大且平稳，能始终从侧面拨转船只，船只在任意撞击位置，以及船只在拨正的过程中，船只所在位置的水流始终是将船只向正常行驶方向拨正的，能对船只持续提供拨正力，使船只平稳转向，不会引起船只倾斜和晃动，另外，对船只进行疏导转向比对其进行阻击吸能减速更省力。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。

其中：

图1：为本发明的瓣式桥墩防撞防护装置的俯视图。

图2：为本发明的瓣式桥墩防撞防护装置的俯视剖视图。

图3：为图2中A-A剖视图。

图4：为图3中B处放大图。

图5：为本发明的套管本体在旋流孔处剖视图。

图6：为本发明的拨轮的俯视图。

图7：为船只从各方向撞击桥墩时的示意图。

图8：为船只从正前方撞击桥墩时的示意图。

图中：

100、瓣式桥墩防撞防护装置；

1、弹性水囊；2、压簧；3、抽气管；4、开关阀；5、套管本体；6、旋流孔；7、转轴；8、叶轮；9、拨轮；10、滚筒；11、穿绳环；12、钢带；13、桥墩；14、船只。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1至图8所示，本发明提供一种瓣式桥墩防撞防护装置100，包括呈瓣式围合包裹在桥墩13外的弹性水囊结构，弹性水囊结构的上部位于水面上方，弹性水囊结构的下部位于水面下方，弹性水囊结构内安装弹性元件，弹性水囊结构能在受撞击时向外排水且能在弹性元件作用下恢复原状；弹性水囊结构的底部密封穿设至少一个套管结构，套管结构能允许河水在压差作用下流入且能允许弹性水囊结构内的河水在挤压作用下流出；套管结构的底部设置拨轮9，拨轮9能转动且能搅动河水形成用于辅助拨正船只14的旋涡状水流。

本发明提供的一种瓣式桥墩防撞防护装置，有效的解决了目前桥墩防撞装置效果欠完善的问题，船只撞击弹性水囊结构时，弹性水囊结构吸收一部分冲击力发生形变，其内部的水被挤出使冲击力得到释放，避免冲击力向桥墩的传递及对船只的反作用力，最大限度的减轻对桥墩、船体和防撞防护装置本身的损坏；

本发明摒弃传统的阻击吸能式的防撞方式，采用拨轮产生旋涡状水流疏导船只使其绕过桥墩的方式，变堵为疏，使船只的冲击力释放而不是单纯的吸收，能最大限度的减轻对桥墩、船体和防撞件的损坏；而且，旋涡状水流形成的场域大且平稳，能始终从侧面拨转船只，船只在任意撞击位置，以及船只在拨正的过程中，船只所在位置的水流始终是将船只向正常行驶方向拨正的，能对船只持续提供拨正力，使船只平稳转向，不会引起船只倾斜和晃动，另外，对船只进行疏导转向比对其进行阻击吸能减速更省力。

进一步，如图2、图3、图4、图5和图6所示，套管结构包括密封穿设于弹性水囊1的底部的套管本体5，套管本体5上设置贯通的中心孔，中心孔的底部密封套设轴承，轴承内转动穿设轴向固定的转轴7，转轴7的外壁与中心孔的侧壁之间呈间隔设置，转轴7位于弹性水囊结构内的一端套设叶轮8，转轴7位于弹性水囊结构外的一端套设前述的拨轮9；套管本体5位于弹性水囊结构和轴承之间的位置贯通设置呈周向旋转的弧形的旋流孔6，旋流孔6的旋转方向与叶轮8的转动方向相同设置。在本实施方式中，拨轮9包括多个沿圆周均布的竖板，各竖板沿拨轮的径向延伸设置。在本实施方式中，拨轮9包括多个沿圆周均布的竖板，各竖板沿拨轮的径向延伸设置。

进一步，如图3所示，弹性水囊结构包括呈分瓣式设置的多个弹性水囊1，多个弹性水囊1围合包裹在桥墩13外构成圆筒状结构，弹性元件包括各弹性水囊1内安装的至少一个沿圆筒状结构的径向设置的压簧2，压簧2能在弹性水囊1挤压变形后沿径向推动弹性水囊1的侧壁使其恢复原状。各弹性水囊1的底部密封穿设至少一个套管结构，套管结构能允许河水在压差作用下流入且能允许弹性水囊1内的河水在挤压作用下流出。在本发明的一具体实施例中，每个弹性水囊1的底部沿周向均匀间隔设置3个套管结构。

在船只14撞击弹性水囊1时，弹性水囊1内的河水被挤压经套管本体5排出，排除过程中河水推动叶轮8转动，从而带动转轴7和拨轮9转动，拨轮9转动会搅动河水形成旋涡状水流，旋流孔6处形成的水流与拨轮9搅动的水流方向均与叶轮8转向一致，可进一步加强该旋涡状水流，该旋涡状水流能辅助促进船只转向正常行船方向，使船只绕桥墩13转向擦过弹性水囊1后正常行驶。船只14对弹性水囊1的冲击力越大，形成的旋涡状水流越大，对船只的拨正力越大。

进一步，如图1、图3所示，各弹性水囊1的顶部密封穿设抽气管3，抽气管3用于抽吸弹性水囊1内的空气至真空。

进一步，如图3所示，抽气管3的顶部设置开关阀4，抽气管3通过开关阀4连通抽气泵(现有技术，图中未示出)。将弹性水囊结构围合在桥墩13防护位置后，打开开关阀4，用抽气泵从弹性水囊1顶部的抽气管3处分别将各弹性水囊1内的空气抽净，在大气压的作用下，河水经套管本体5进入弹性水囊1内直至充满弹性水囊1，然后关闭开关阀4，完成瓣式桥墩防撞防护装置的安装。

进一步，如图1、图2、图3所示，瓣式桥墩防撞防护装置还包括设置于弹性水囊结构的径向外侧的侧壁上的滚筒10，滚筒10呈竖直设置。滚筒10数量为多个，沿周向均匀间隔设置。在船只撞击弹性水囊1时，滚筒10可吸收一部分冲击力且协助船只转向，减轻船只14对弹性水囊1的正面冲击力。

在本实施方式中，位于船只14行进方向上前后两端的滚筒10呈偏心设置，两个滚筒10的芯轴偏向于远离船只偏转方向设置。安装时，结合河水水流方向以及船只可能的撞击方向进行偏心方向的确定。在本发明的一具体实施例中，如图7所示，位于圆筒状结构的弹性水囊结构正前后方的滚筒10偏心布置且其芯轴偏向左侧，位于圆筒状结构的弹性水囊结构正后方的滚筒10偏心布置且其芯轴偏向右侧。

在本发明的一具体实施例中，如图8所示，若船只从正前或正后方撞击弹性水囊1，则前后的两个偏心的滚筒10会迫使船头向一侧偏转，然后该侧的弹性水囊1起到对船只进行缓冲和引导转向的作用。

进一步，如图1所示，各弹性水囊1径向内侧的侧壁上设有穿绳环11，一钢带12依次穿设通过各穿绳环11，各弹性水囊1通过钢带12围合包裹在桥墩外(钢带12箍紧在桥墩上)。

在本发明的一具体实施例中，如图1所示，弹性水囊结构包括4个弹性水囊1，各弹性水囊1的材料为纤维增强橡胶；每个弹性水囊1的水平横截面均为四分之一圆弧形，4个弹性水囊1合围成圆筒状结构，且4个弹性水囊1按左前、右前、左后、右后四个方位(各方位是指图1的方位，并不仅限于此处所述的方位)布置，各弹性水囊1内呈上下间隔地设置3个压簧2，各压簧2呈与弹性水囊1的侧壁匹配的圆弧状设置。

本发明的瓣式桥墩防撞防护装置100(以图1所示的一具体实施例为例)的安装方法如下：

将4个弹性水囊1围拢在桥墩13外，弹性水囊1的下部位于水面下方，且将钢带12穿过各穿绳环11后箍紧，打开开关阀4，用抽气泵从弹性水囊1顶部的抽气管3处分别将各弹性水囊1内的空气抽净，在大气压的作用下，河水经套管本体5进入弹性水囊1内直至充满弹性水囊1，然后关闭开关阀4，完成瓣式桥墩防撞防护装置的安装。

本发明的瓣式桥墩防撞防护装置100的使用状态如下：

如图7所示，当船只14行驶撞击到弹性水囊1时，首先滚筒10转动拨转船头，减轻船只14对弹性水囊1的正面冲击。若冲击力较小，则船只在滚筒10的作用下即可掠过弹性水囊1继续行驶；若船只14的冲击力较大，则船只在被滚筒10拨转船头的同时，会向内撞击弹性水囊1使弹性水囊1发生形变，弹性水囊1以及其内的压簧2形变吸收一部分撞击力，弹性水囊1内的部分水流经套管本体5的旋流孔6挤出形成旋流，水流排出时冲击叶轮8使叶轮8转动，叶轮8带动转轴7和拨轮9转动，拨轮9转动会搅动河水形成旋涡状水流，旋流孔6处形成的旋流与拨轮9搅动形成的旋涡状水流方向均与叶轮8转向一致，可进一步加强该旋涡状水流，且旋涡状水流的外侧即靠近船体的一侧与正常行船方向一致，因此旋涡状水流与滚筒10共同作用，将船头向正常行驶方向拨正，使船只14绕桥墩13转向擦过弹性水囊1后正常行驶，且撞击力越大，形成的旋涡状水流越大，对船只的拨正力越大；船只14驶离后，弹性水囊1在压簧2的作用下回复原状并重新吸满水，不需人工修复维护。

特别地，如图8所示，若船只14从正前或正后方撞击弹性水囊1，则前后的两个偏心的滚筒10会迫使船头向一侧偏转，然后该侧的弹性水囊1起到对船只进行缓冲和引导转向的作用。

由上所述，本发明提供的一种瓣式桥墩防撞防护装置具有如下有益效果：

本发明提供的一种瓣式桥墩防撞防护装置，有效的解决了目前桥墩防撞装置效果欠完善的问题，船只撞击弹性水囊结构时，弹性水囊结构吸收一部分冲击力发生形变，其内部的水被挤出使冲击力得到释放，避免冲击力向桥墩的传递及对船只的反作用力，最大限度的减轻对桥墩、船体和防撞防护装置本身的损坏；

本发明摒弃传统的阻击吸能式的防撞方式，采用拨轮产生旋涡状水流疏导船只使其绕过桥墩的方式，变堵为疏，使船只的冲击力释放而不是单纯的吸收，能最大限度的减轻对桥墩、船体和防撞件的损坏；而且，旋涡状水流形成的场域大且平稳，能始终从侧面拨转船只，船只在任意撞击位置，以及船只在拨正的过程中，船只所在位置的水流始终是将船只向正常行驶方向拨正的，能对船只持续提供拨正力，使船只平稳转向，不会引起船只倾斜和晃动，另外，对船只进行疏导转向比对其进行阻击吸能减速更省力。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种瓣式桥墩防撞防护装置，其特征在于，包括呈瓣式围合包裹在桥墩外的弹性水囊结构，所述弹性水囊结构的上部位于水面上方，所述弹性水囊结构的下部位于水面下方，所述弹性水囊结构内安装弹性元件，所述弹性水囊结构能在受撞击时向外排水且能在所述弹性元件作用下恢复原状；所述弹性水囊结构的底部密封穿设至少一个套管结构，所述套管结构能允许河水在压差作用下流入且能允许所述弹性水囊结构内的河水在挤压作用下流出；所述套管结构的底部设置拨轮，所述拨轮能转动且能搅动河水形成用于辅助拨正船只的旋涡状水流。

2.如权利要求1所述的瓣式桥墩防撞防护装置，其特征在于，所述套管结构包括密封穿设于所述弹性水囊结构的底部的套管本体，所述套管本体上设置贯通的中心孔，所述中心孔的底部密封套设轴承，所述轴承内转动穿设轴向固定的转轴，所述转轴的外壁与所述中心孔的侧壁之间呈间隔设置，所述转轴位于所述弹性水囊结构内的一端套设叶轮，所述转轴位于所述弹性水囊结构外的一端套设所述拨轮；所述套管本体位于所述弹性水囊结构和所述轴承之间的位置贯通设置呈周向旋转的弧形的旋流孔，所述旋流孔的旋转方向与所述叶轮的转动方向相同设置。

3.如权利要求2所述的瓣式桥墩防撞防护装置，其特征在于，所述弹性水囊结构包括呈分瓣式设置的多个弹性水囊，多个所述弹性水囊围合包裹在桥墩外构成圆筒状结构，所述弹性元件包括各所述弹性水囊内安装的至少一个沿圆筒状结构的径向设置的压簧，所述压簧能在所述弹性水囊挤压变形后沿径向推动弹性水囊的侧壁使其恢复原状。

4.如权利要求3所述的瓣式桥墩防撞防护装置，其特征在于，各所述弹性水囊的顶部密封穿设抽气管，所述抽气管用于抽吸所述弹性水囊内的空气至真空，各所述弹性水囊的底部密封穿设至少一个套管结构，所述套管结构能允许河水在压差作用下流入且能允许所述弹性水囊内的河水在挤压作用下流出。

5.如权利要求4所述的瓣式桥墩防撞防护装置，其特征在于，所述抽气管的顶部设置开关阀，所述抽气管通过所述开关阀连通抽气泵。

6.如权利要求1所述的瓣式桥墩防撞防护装置，其特征在于，所述瓣式桥墩防撞防护装置还包括设置于所述弹性水囊结构的径向外侧的侧壁上的滚筒，所述滚筒呈竖直设置。

7.如权利要求6所述的瓣式桥墩防撞防护装置，其特征在于，位于船只行进方向上前后两端的两个所述滚筒呈偏心设置，所述滚筒的芯轴偏向于远离船只偏转的方向设置。

8.如权利要求3所述的瓣式桥墩防撞防护装置，其特征在于，各所述弹性水囊位于径向内侧的侧壁上设有穿绳环，一钢带依次穿设通过各所述穿绳环，各所述弹性水囊通过所述钢带围合包裹在桥墩外。

9.如权利要求3所述的瓣式桥墩防撞防护装置，其特征在于，所述弹性水囊结构包括4个所述弹性水囊，各所述弹性水囊能呈上下间隔地设置3个所述压簧，各所述压簧呈与所述弹性水囊的侧壁匹配的圆弧状设置。

10.如权利要求1所述的瓣式桥墩防撞防护装置，其特征在于，所述拨轮包括多个沿圆周均布的竖板，各所述竖板沿所述拨轮的径向延伸设置。

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