CN113174888A - 一种抗撞性能高的公路桥梁用防护桥墩 - Google Patents

一种抗撞性能高的公路桥梁用防护桥墩 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗撞性能高的公路桥梁用防护桥墩，其特征在于：其包括：支撑柱件；其一端伸入埋设在地表内，且多个所述支撑柱件均匀间隔排设并形成公路桥梁的支撑主轴；承载梁架；同轴固定在所述支撑柱件上端，并与公路桥梁抵靠接触，用于对公路桥梁主体进行稳固承放；防护底座，用于对所述支撑柱件进行端部稳固支撑；侧防撞抗压组件；呈伞状圆周阵列设置在所述支撑柱件外，且所述侧防撞抗压组件的一端穿过所述防护底座并与支撑柱件同步伸入埋设在地表内，以及，外围防护组件；套接固定在所述支撑柱件上靠近所述防护底座的一侧。

Description

一种抗撞性能高的公路桥梁用防护桥墩
技术领域
本发明涉及公路桥梁设备技术领域，具体为一种抗撞性能高的公路桥梁用防护桥墩。
背景技术
在普通公路和高速公路的建筑中，桥梁是公路建筑中的重要组成部分，随着交通业的发展，跨线立交的设计越来越多，裸露在道路两旁的桥墩也逐进而增多，同时伴随着汽车工业的崛起，载重卡车的吨位越来越高，速度越来越快，车辆对桥梁安全运营的威胁越来越大。加之最近几年由于车辆和船舶撞击桥墩而导致桥墩破坏、垮塌的例子也不少见，影响到交通安全；现有技术中的公路桥梁桥墩抗撞击性能差，且缺少外部防护，一旦出现交通撞击导致柱体断裂，将使得桥梁整体失稳，失去运输能力，造成不可估量的经济损失，因此有必要提出一种抗撞性能高的公路桥梁用防护桥墩，以解决上述问题。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种抗撞性能高的公路桥梁用防护桥墩，其包括：
支撑柱件；其一端伸入埋设在地表内，且多个所述支撑柱件均匀间隔排设并形成公路桥梁的支撑主轴；
承载梁架；同轴固定在所述支撑柱件上端，并与公路桥梁抵靠接触，用于对公路桥梁主体进行稳固承放；
防护底座；同轴套接设置在所述支撑柱件外，且所述防护底座的下端面与地表贴合接触，用于对所述支撑柱件进行端部稳固支撑；
侧防撞抗压组件；呈伞状圆周阵列设置在所述支撑柱件外，且所述侧防撞抗压组件的一端穿过所述防护底座并与支撑柱件同步伸入埋设在地表内，用于对支撑柱件进行侧向防卫支护；
以及，外围防护组件；套接固定在所述支撑柱件上靠近所述防护底座的一侧，用于对支撑柱件上易撞裂折断处进行弹性防护。
作为本发明的一种优选技术方案，所述侧防撞抗压组件包括：
轴接套件；同轴套设在所述支撑柱件上，且其一端与所述防护底座连接固定；
侧支柱；圆周阵列设置在轴接套接与所述支撑柱件之间，用于对支撑柱件进行空间侧向辅助撑架；所述侧支柱的一端倾斜伸入地表内，且所述侧支柱与轴接套件之间可相对滑动设置；
抗压撑护组件；与所述侧支柱一一对应设置并嵌入埋设于地表中，所述侧支柱的一端与所述抗压撑护组件相连接，并由抗压撑护组件对所述侧支柱进行弹性支撑；
侧调装置；为圆周阵列设置的多个，各所述侧调装置与所述侧支柱的一端相铰接；用于对各所述侧支柱进行对应垂直面悬调，并通过所述侧支柱与所述抗压撑护组件形成对立弹性撑架。
作为本发明的一种优选技术方案，所述抗压撑护组件包括：
外联板件；其横截呈L字形结构，且所述外联板件的一侧横向设置有多个嵌入顶件，用于将外联板件稳固架接在地表泥岩内；
内联板件；与所述外联板件结构相似并与所述外联板件平行设置；所述内联板件上远离所述外联板件的一侧设有旋转轴件，所述侧支柱的一端通过旋转轴件可相对偏转的与所述内联板件相连接；
连接弹簧，为平行排列设置的多个，并竖向连设在所述外联板件与所述内联板件之间；用于对内联板件进行弹性支撑；
分压顶位组件，为竖向平行排布的多个，所述分压顶位组件的两端分别与所述外联板件以及内联板件相连接；用于在侧支柱通过旋转轴件对内联板件传递承载应力时，所述外联扳件由多个分压顶位组件的弹性形变作用对内联板件提供反向抗衡阻力，使得所述侧支柱及时驻停。
作为本发明的一种优选技术方案，所述分压顶位组件还包括：
外夹座、定位支座；分别对应设置在所述外联板件与所述内联板件上；
伸缩导杆；同轴横向安装在所述外夹座与所述定位支座之间；
以及，多级扩撑夹片；圆周阵列设置在所述伸缩导杆外，且其两侧分别与所述外夹座以及定位支座相连接固定；
其中，所述多级扩撑夹片为横截面呈几字形的弧形板页结构，且所述多级扩撑夹片采用高弹性形变特性材质。
作为本发明的一种优选技术方案，所述侧调装置还包括：
滑动支杆一、滑动支杆二；分别圆周竖向阵列固定在轴接套件以及防护底座上，所述侧支柱的一端铰设有限位滑件，并通过所述限位滑件可相对滑动的限位设置在所述滑动支杆一与滑动支杆二上；
固定盘件；嵌入固定在所述轴接套件与所述支撑柱件之间；
调节螺件；与各所述侧支柱一一对应设置，所述调节螺件通过螺纹啮合作用可相对滑动的嵌入设置在所述固定盘件内；
所述调节螺件的下端面内部设有滑动凹位；
承接支件；同轴可相对滑动的限位设置在所述调节螺件上的滑动凹位内，且所述承接支件的一端与所述限位滑件相转动连接；
其中，所述调节螺件与所述承接支件之间还连设有辅助弹簧。
作为本发明的一种优选技术方案，所述承接支件与所述固定盘件之间还连接有弹性导架，所述弹性导架圆周布设在所述承接支件上；所述弹性导架还包括：
支撑顶杆；其一端铰设在所述固定盘件上；
下联杆；其一端铰设在所述承接支件上，并与所述支撑顶杆相铰接；
复位弹簧；分别连设在所述支撑顶杆与所述下联杆之间。
作为本发明的一种优选技术方案，所述外围防护组件包括：
内围层件；同轴固定套接在所述支撑柱件外；
外围层件；同轴固定套接在所述内围层件外，且与所述内围层件相密封衔接；
其中，所述外围层件与所述内围层件均采用柔性易形变材质；且，所述外围层件与所述内围层件之间设有密封空腔，用于填充弹压气体。
作为本发明的一种优选技术方案，所述密封空腔内还排布有多个弹性囊件。
与现有技术相比，本发明提供了一种抗撞性能高的公路桥梁用防护桥墩，具备以下有益效果：
本发明中，由支撑柱件与承载梁架架接配合形成桥墩主体，通过在支撑柱件外套接设置有外围防护组件，能有效防止车辆船只的意外轻微碰撞对支撑柱件造成的撞击裂痕，从而提高桥墩主体的防撞性能；且，在支撑柱件外还伞状分布有侧防撞抗压组件，由侧防撞抗压组件从空间各方位对支撑柱件进行侧向防卫支护，使得支撑柱件在高强度撞击导致主体倾斜或局部断裂的情况下，能继续提供临时架承效果，方便公路桥梁人员驶离以及后续修补更换工作。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中侧防撞抗压组件的结构示意图；
图3为本发明中抗压撑护组件的结构示意图；
图4为本发明中分压顶位组件的结构示意图；
图5为本发明中侧调装置的结构示意图；
图6为图5中A处放大示意图；
图7为本发明中外围防护组件的结构示意图；
图中：1支撑柱件、2承载梁架、3防护底座、4侧防撞抗压组件、401轴接套件、5外围防护组件、501内围层件、502外围层件、503弹性囊件、6侧调装置、601滑动支杆二、602滑动支杆一、603限位滑件、604固定盘件、605调节螺件、606承接支件、607支撑顶杆、608下联杆、609复位弹簧、7侧支柱、8抗压撑护组件、801内联板件、802外联板件、803旋转轴件、804连接弹簧、805嵌入顶件、9分压顶位组件、901外夹座、902定位支座、903伸缩导杆、904多级扩撑夹片。
具体实施方式
参照图1，本发明提供一种技术方案：一种抗撞性能高的公路桥梁用防护桥墩，其包括：
支撑柱件1；其一端伸入埋设在地表内，且多个所述支撑柱件1均匀间隔排设并形成公路桥梁的支撑主轴；此中，一般在陆地面上，该支撑柱件的埋设深度为1.2m至1.5m，而相较于河谷面公路桥梁架设，该支撑柱件受河床侵蚀以及沙石流动影响，其埋设深度需达到1.8m，以保证桥墩主体稳定性；
承载梁架2；同轴固定在所述支撑柱件1上端，并与公路桥梁抵靠接触，用于对公路桥梁主体进行稳固承放；
防护底座3；同轴套接设置在所述支撑柱件1外，且所述防护底座3的下端面与地表贴合接触，用于对所述支撑柱件1进行端部稳固支撑；
侧防撞抗压组件4；呈伞状圆周阵列设置在所述支撑柱件1外，且所述侧防撞抗压组件4的一端穿过所述防护底座3并与支撑柱件1同步伸入埋设在地表内，用于对支撑柱件1进行侧向防卫支护；能有效为支撑柱件提供多方位侧向支撑，即使出现最恶劣的情况下（即支撑柱件主体出现断裂），也能与防护底座相互配合使得支撑柱件底部裂纹处进行局部衔接；
以及，外围防护组件5；套接固定在所述支撑柱件1上靠近所述防护底座3的一侧，用于对支撑柱件1上易撞裂折断处进行弹性防护。
参照图2，本实施例中，所述侧防撞抗压组件4包括：
轴接套件401；同轴套设在所述支撑柱件1上，且其一端与所述防护底座3连接固定；
侧支柱7；圆周阵列设置在轴接套接401与所述支撑柱件1之间，用于对支撑柱件1进行空间侧向辅助撑架；所述侧支柱7的一端倾斜伸入地表内，且所述侧支柱7与轴接套件401之间可相对滑动设置；
抗压撑护组件8；与所述侧支柱7一一对应设置并嵌入埋设于地表中，其埋设深度与支撑柱件相对上下浮动不超过0.4m,以达到整体适配性，所述侧支柱7的一端与所述抗压撑护组件8相连接，并由抗压撑护组件8对所述侧支柱7进行弹性支撑；
侧调装置6；为圆周阵列设置的多个，各所述侧调装置6与所述侧支柱7的一端相铰接；用于对各所述侧支柱7进行对应垂直面悬调，并通过所述侧支柱7与所述抗压撑护组件8形成对立弹性撑架。需要说明的是，各侧支柱分别由侧调装置进行独立调节，使得主撑柱件能广泛架设在多斜坡地表；
参照图3，本实施例中，所述抗压撑护组件8包括：
外联板件802；其横截呈L字形结构，且所述外联板件802的一侧横向设置有多个嵌入顶件805，用于将外联板件802稳固架接在地表泥岩内；
内联板件801；与所述外联板件802结构相似并与所述外联板件802平行设置；所述内联板件801上远离所述外联板件802的一侧设有旋转轴件803，所述侧支柱7的一端通过旋转轴件803可相对偏转的与所述内联板件801相连接；
连接弹簧804，为平行排列设置的多个，并竖向连设在所述外联板件802与所述内联板件801之间；用于对内联板件801进行弹性支撑；
分压顶位组件9，为竖向平行排布的多个，所述分压顶位组件9的两端分别与所述外联板件802以及内联板件801相连接；用于在侧支柱7通过旋转轴件对内联板件801传递承载应力时，所述外联扳件802由多个分压顶位组件9的弹性形变作用对内联板件801提供反向抗衡阻力，使得所述侧支柱7及时驻停，尤其在应对车辆或船只高强度撞击下，支撑柱件受应力撞击偏向一侧后，其对应面的外联板件能通过分压顶位组件进行抗压缓冲，并在支撑柱件产生倾斜断裂前通过侧支柱对其提供最大化及时驻停效果，以达到安全防护作用。
参照图4，本实施例中，所述分压顶位组件9还包括：
外夹座901、定位支座902；分别对应设置在所述外联板件802与所述内联板件801上；
伸缩导杆903；同轴横向安装在所述外夹座901与所述定位支座902之间；
以及，多级扩撑夹片904；圆周阵列设置在所述伸缩导杆903外，且其两侧分别与所述外夹座901以及定位支座902相连接固定；
其中，所述多级扩撑夹片904为横截面呈几字形的弧形板页结构，且所述多级扩撑夹片904采用高弹性形变特性材质。
参照图5，本实施例中，所述侧调装置6还包括：
滑动支杆一602、滑动支杆二601；分别圆周竖向阵列固定在轴接套件401以及防护底座3上，所述侧支柱7的一端铰设有限位滑件603，并通过所述限位滑件603可相对滑动的限位设置在所述滑动支杆一602与滑动支杆二601上；
固定盘件604；嵌入固定在所述轴接套件401与所述支撑柱件1之间；
调节螺件605；与各所述侧支柱7一一对应设置，所述调节螺件605通过螺纹啮合作用可相对滑动的嵌入设置在所述固定盘件604内；
所述调节螺件605的下端面内部设有滑动凹位；
承接支件606；同轴可相对滑动的限位设置在所述调节螺件605上的滑动凹位内，且所述承接支件606的一端与所述限位滑件603相转动连接；
其中，所述调节螺件605与所述承接支件606之间还连设有辅助弹簧。
参照图6，本实施例中，所述承接支件606与所述固定盘件604之间还连接有弹性导架，所述弹性导架圆周布设在所述承接支件606上；所述弹性导架还包括：
支撑顶杆607；其一端铰设在所述固定盘604上；
下联杆608；其一端铰设在所述承接支件606上，并与所述支撑顶杆607相铰接；
复位弹簧609；分别连设在所述支撑顶杆607与所述下联杆608之间，在一般情况下，由调节螺件旋调作用通过辅助弹簧对承接支件进行对下顶压，并且复位弹簧能同时为承接支件提供弹压应力，此时侧支柱的两侧形成对立弹压效果，从而达到缓震支护能力，能有效应对一般情况下的地表震动而产生的主体晃动，提高桥墩主体稳固性。
参照图7，本实施例中，所述外围防护组件5包括：
内围层件501；同轴固定套接在所述支撑柱件1外；
外围层件502；同轴固定套接在所述内围层件501外，且与所述内围层件501相密封衔接；
其中，所述外围层件502与所述内围层件501均采用柔性易形变材质；且，所述外围层件502与所述内围层件501之间设有密封空腔，用于填充弹压气体，需要注意的是，该密封空腔内的存储气压阀值应远低于常态下的膨胀爆裂气压值，防止其在撞击使用中产生夹层气爆炸。
本实施例中，所述密封空腔内还排布有多个弹性囊件503。
具体地，由支撑柱件与承载梁架架接配合形成桥墩主体，将防护底座套接固定在支撑柱件上并与地表相抵靠贴合，以配合侧防撞抗压组件对支撑柱件底部进行稳固支撑，此时，支撑柱件由多个侧支柱进行侧向防卫支护，通过调节螺件的旋调作用分别对各侧支柱的垂直面支护高度进行调整，使得侧支柱两端分别由抗压撑护组件与弹性导架形成对立弹性架接；外围防护组件可对支撑柱件提供弹性保护，防止车辆船只意外撞击产生撞击裂痕。
以上所述，仅为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 (8)

1.一种抗撞性能高的公路桥梁用防护桥墩，其特征在于：其包括：
支撑柱件(1)；其一端伸入埋设在地表内，且多个所述支撑柱件(1)均匀间隔排设并形成公路桥梁的支撑主轴；
承载梁架(2)；同轴固定在所述支撑柱件(1)上端，并与公路桥梁抵靠接触，用于对公路桥梁主体进行稳固承放；
防护底座(3)；同轴套接设置在所述支撑柱件(1)外，且所述防护底座(3)的下端面与地表贴合接触，用于对所述支撑柱件(1)进行端部稳固支撑；
侧防撞抗压组件(4)；呈伞状圆周阵列设置在所述支撑柱件(1)外，且所述侧防撞抗压组件(4)的一端穿过所述防护底座(3)并与支撑柱件(1)同步伸入埋设在地表内，用于对支撑柱件(1)进行侧向防卫支护；
以及，外围防护组件(5)；套接固定在所述支撑柱件(1)上靠近所述防护底座(3)的一侧，用于对支撑柱件(1)上易撞裂折断处进行弹性防护。
2.根据权利要求1所述的一种抗撞性能高的公路桥梁用防护桥墩，其特征在于：所述侧防撞抗压组件(4)包括：
轴接套件(401)；同轴套设在所述支撑柱件(1)上，且其一端与所述防护底座(3)连接固定；
侧支柱(7)；圆周阵列设置在轴接套接(401)与所述支撑柱件(1)之间，用于对支撑柱件(1)进行空间侧向辅助撑架；所述侧支柱(7)的一端倾斜伸入地表内，且所述侧支柱(7)与轴接套件(401)之间可相对滑动设置；
抗压撑护组件(8)；与所述侧支柱(7)一一对应设置并嵌入埋设于地表中，所述侧支柱(7)的一端与所述抗压撑护组件(8)相连接，并由抗压撑护组件(8)对所述侧支柱(7)进行弹性支撑；
侧调装置(6)；为圆周阵列设置的多个，各所述侧调装置(6)与所述侧支柱(7)的一端相铰接；用于对各所述侧支柱(7)进行对应垂直面悬调，并通过所述侧支柱(7)与所述抗压撑护组件(8)形成对立弹性撑架。
3.根据权利要求2所述的一种抗撞性能高的公路桥梁用防护桥墩，其特征在于：所述抗压撑护组件(8)包括：
外联板件(802)；其横截呈L字形结构，且所述外联板件(802)的一侧横向设置有多个嵌入顶件(805)，用于将外联板件(802)稳固架接在地表泥岩内；
内联板件(801)；与所述外联板件(802)结构相似并与所述外联板件(802)平行设置；所述内联板件(801)上远离所述外联板件(802)的一侧设有旋转轴件(803)，所述侧支柱(7)的一端通过旋转轴件(803)可相对偏转的与所述内联板件(801)相连接；
连接弹簧(804)，为平行排列设置的多个，并竖向连设在所述外联板件(802)与所述内联板件(801)之间；用于对内联板件(801)进行弹性支撑；
分压顶位组件(9)，为竖向平行排布的多个，所述分压顶位组件(9)的两端分别与所述外联板件(802)以及内联板件(801)相连接；用于在侧支柱(7)通过旋转轴件对内联板件(801)传递承载应力时，所述外联扳件(802)由多个分压顶位组件(9)的弹性形变作用对内联板件(801)提供反向抗衡阻力，使得所述侧支柱(7)及时驻停。
4.根据权利要求3所述的一种抗撞性能高的公路桥梁用防护桥墩，其特征在于：所述分压顶位组件(9)还包括：
外夹座(901)、定位支座(902)；分别对应设置在所述外联板件(802)与所述内联板件(801)上；
伸缩导杆(903)；同轴横向安装在所述外夹座(901)与所述定位支座(902)之间；
以及，多级扩撑夹片(904)；圆周阵列设置在所述伸缩导杆(903)外，且其两侧分别与所述外夹座(901)以及定位支座(902)相连接固定；
其中，所述多级扩撑夹片(904)为横截面呈几字形的弧形板页结构，且所述多级扩撑夹片(904)采用高弹性形变特性材质。
5.根据权利要求2所述的一种抗撞性能高的公路桥梁用防护桥墩，其特征在于：所述侧调装置(6)还包括：
滑动支杆一(602)、滑动支杆二(601)；分别圆周竖向阵列固定在轴接套件(401)以及防护底座(3)上，所述侧支柱(7)的一端铰设有限位滑件(603)，并通过所述限位滑件(603)可相对滑动的限位设置在所述滑动支杆一(602)与滑动支杆二(601)上；
固定盘件(604)；嵌入固定在所述轴接套件(401)与所述支撑柱件(1)之间；
调节螺件(605)；与各所述侧支柱(7)一一对应设置，所述调节螺件(605)通过螺纹啮合作用可相对滑动的嵌入设置在所述固定盘件(604)内；
所述调节螺件(605)的下端面内部设有滑动凹位；
承接支件(606)；同轴可相对滑动的限位设置在所述调节螺件(605)上的滑动凹位内，且所述承接支件(606)的一端与所述限位滑件(603)相转动连接；
其中，所述调节螺件(605)与所述承接支件(606)之间还连设有辅助弹簧。
6.根据权利要求5所述的一种抗撞性能高的公路桥梁用防护桥墩，其特征在于：所述承接支件(606)与所述固定盘件(604)之间还连接有弹性导架，所述弹性导架圆周布设在所述承接支件(606)上；所述弹性导架还包括：
支撑顶杆(607)；其一端铰设在所述固定盘(604)上；
下联杆(608)；其一端铰设在所述承接支件(606)上，并与所述支撑顶杆(607)相铰接；
复位弹簧(609)；分别连设在所述支撑顶杆(607)与所述下联杆(608)之间。
7.根据权利要求1所述的一种抗撞性能高的公路桥梁用防护桥墩，其特征在于：所述外围防护组件(5)包括：
内围层件(501)；同轴固定套接在所述支撑柱件(1)外；
外围层件(502)；同轴固定套接在所述内围层件(501)外，且与所述内围层件(501)相密封衔接；
其中，所述外围层件(502)与所述内围层件(501)均采用柔性易形变材质；且，所述外围层件(502)与所述内围层件(501)之间设有密封空腔，用于填充弹压气体。
8.根据权利要求7所述的一种抗撞性能高的公路桥梁用防护桥墩，其特征在于：所述密封空腔内还排布有多个弹性囊件(503)。
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