CN114635346B - 一种用于冰水域中地震滑坡涌浪对桥梁冲击时的防落梁装置及安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于冰水域中地震滑坡涌浪对桥梁冲击时的防落梁装置，其包括：桥梁载体；下连柱件，竖直对称固定在所述桥梁载体的下端面两侧位置；防冲击稳固组件，与各所述下连柱件一一对应设置，所述防冲击稳固组件同轴设置在所述下连柱件下方，用于应对不同环境条件下的涌浪冲击对下连柱件的冲击防护；外墩柱，竖直安插在水域河道内，所述外墩柱与所述下连柱件相同轴设置，并连接在所述防冲击稳固组件下方；以及扰流组件，可相对转动的套接在所述外墩柱外，所述扰流组件能够根据防冲击稳固组件的冲击防护状态对涌浪进行预先干扰，以适应性降低涌浪冲击力。

Description

一种用于冰水域中地震滑坡涌浪对桥梁冲击时的防落梁装置 及安装方法

技术领域

本发明属于桥梁安全技术领域，具体是一种用于冰水域中地震滑坡涌浪对桥梁冲击时的防落梁装置及安装方法。

背景技术

桥梁落梁破坏是桥梁结构在地震、涌浪等水平冲击荷载作用下的主要破坏形式之一，其危害巨大，往往导致桥梁交通中断。现有的防落梁措施主要通过构造措施在与梁体保持一定距离的位置设置脆性混凝土挡块，从而达到将梁体的横向位移和纵向位移量控制在一定范围内的目的，但当强度较高的地震来袭时，脆性混凝土挡块易发生脆性剪切破坏而失效，桥梁结构产生破坏，难以应对随之而来的高强度滑坡涌浪；尤其在风力强度较高的恶劣水域环境中，水面涌浪现象频繁，桥梁墩柱在长期受压下易产生偏位现象，对桥梁墩柱冲击影响较大，仍会导致桥梁出现落梁风险。

因此，本领域技术人员提供了一种用于冰水域中地震滑坡涌浪对桥梁冲击时的防落梁装置及安装方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于冰水域中地震滑坡涌浪对桥梁冲击时的防落梁装置，其包括：

桥梁载体；

下连柱件，竖直对称固定在所述桥梁载体的下端面两侧位置；

防冲击稳固组件，与各所述下连柱件一一对应设置，所述防冲击稳固组件同轴设置在所述下连柱件下方，用于应对不同环境条件下的涌浪冲击对下连柱件的冲击防护；

外墩柱，竖直安插在水域河道内，所述外墩柱与所述下连柱件相同轴设置，并连接在所述防冲击稳固组件下方；以及

扰流组件，可相对转动的套接在所述外墩柱外，所述扰流组件能够根据防冲击稳固组件的冲击防护状态对涌浪进行预先干扰，以适应性降低涌浪冲击力。

进一步，作为优选，所述防冲击稳固组件包括：

外机体，同轴转动设置在所述下连柱件下方；

上承接件，设置在所述外机体的内部上侧；

支撑弹簧，为圆周阵列设置的多个，各所述支撑弹簧均倾斜连接在所述上承接件内；

导向座，可相对竖向滑动的同轴设置在上承接件内，所述支撑弹簧的另一端与所述导向座相连接；

安装座，固定在所述外墩柱上，所述安装座上可相对转动的设置有外转盘，所述外机体的下端与所述外转盘相连接固定；

侧防护装置，可相对横向滑动的设置在所述外机体内，所述侧防护装置的一端滑动连接在所述外机体的内部下侧；

挡位板，为对称设置的两个，各所述挡位板均固定在导向座下方；以及

顶位件，与各所述挡位板抵靠接触，所述顶位件均固定在所述侧防护装置上。

进一步，作为优选，所述顶位件与挡位板的接触截面被构造成斜面结构，且所述挡位板内排列设置有多个滚轴，各所述滚轴均转动嵌入在所述挡位板内。

进一步，作为优选，所述侧防护装置包括：

承架组，为排列设置的多组，所述承架组滑动设置在所述外机体内，且所述承架组的横截面被构造成倒U字形结构；

定位板，连接在所述承架组的上端，所述承架组的下端固定有滑动轴体，且所述外机体内横向固定有丝杠，所述滑动轴体滑动套接在所述丝杠上；

外轴管，横向滑动设置在所述承架组上，所述外轴管内可相对滑动的设置有联动架；

前位挡流件，被构造成弧形鱼尾结构，所述前位挡流件固定在所述联动架的一端；

内弹簧，横向连接在所述外轴管内，所述内弹簧上横向连接在所述联动架上；

外撑杆，同轴滑动在所述外轴管内，并与所述内弹簧的另一端相抵靠接触，所述外撑杆的另一端通过连接弹簧与所述定位板相连接；

内限位环，同轴嵌入固定在所述外轴管内，用于对所述联动架进行滑动限位。

进一步，作为优选，还包括：

后位挡流件，同轴固定在所述外轴管上远离所述外撑杆的一侧；

限位弹簧，对称连接在所述外轴管外，所述限位弹簧的一端分别连接在所述承架组上。

进一步，作为优选，所述外机体内还横向固定有密封气仓，所述密封气仓内滑动设置有活塞件，所述活塞件的一端与所述承架组相连接固定，且所述密封气仓外还连通有排送管，所述排送管的一端与所述扰流组件相连通。

进一步，作为优选，所述扰流组件包括：

外环座，同轴转动给套接设置在所述外墩柱上；

侧分流件，为对称设置的两组，所述侧分流件均可相对转动的设置在所述外环座上；

中端件，横向固定在所述外环座上位于各所述侧分流件之间，所述中端件上滑动套接有轴套体，且所述中端件上还设有外气轴管，所述外气轴管内通过密封盘滑动设置有传接杆，所述传接杆的一端与所述轴套体相连接，所述外气轴管的一端与所述排送管相连通；以及

铰轴杆，对应连接在各所述侧分流件上，所述铰轴杆的另一端与所述外环座相连接。

进一步，作为优选，处于外侧的所述侧分流件偏转角度范围在25°-65°范围内，处于相对内侧的所述侧分流件偏转角度范围在0°-45°范围内。

进一步，作为优选，一种用于冰水域中地震滑坡涌浪对桥梁冲击时的防落梁装置的安装方法，其包括以下步骤：

S1.支柱架设；优先将外墩柱竖直安插在水域河道内，并保持统一垂直高度；将桥梁载体横向架设在外墩柱上端，并通过下连柱件与外机体相转动连接，此时外机体的下端与外墩柱相连接固定，桥梁主架可架设在桥梁载体上；

S2.定位调节；通过外转盘的旋转作用调整前位挡流件与后位挡流件定位方向，使得前位挡流件与后位挡流件能正对冰水域涌浪顺流方向；

S3.同步调整；扰流组件中通过外环座的旋转作用与前位挡流件 同步进行旋转调节，并保持方向一致；

S4.分流调整；通过外设气泵对密封气仓进行注气增压，以改变各侧分流件的初始偏转角度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明中，设置有桥梁载体，桥梁载体能够对桥梁主架承载架设，而位于桥梁载体下方竖直对称设置有外墩柱，外墩柱均安插在水域河道内，并保持统一垂直高度，在外墩柱与下连柱件之间转动设置有外机体，外机体中滑动设置有侧防护装置，其中，在一般涌浪条件下，前位挡流件能够正对涌浪冲击方向，并由其弧形鱼尾截面将涌浪上下分向导流，此时，内弹簧与连接弹簧均通过弹力作用进行缓冲保护，降低其对桥梁支柱的持续冲击破坏；尤其在遭遇地震滑坡产生的高强度涌浪冲击，此时，后位挡流件能同步进行导流作用，并由限位弹簧的弹力作用进行缓冲，而承架组能在位移下驱动导向座向上滑动，并由支撑弹簧弹力作用进行缓冲复位，从而实现对高强度涌浪冲击的冲击势能吸收；尤其还设置有扰流组件，扰流组件能够预先根据冲击防护状态下承架组的位移距离，调整各侧分流件之间的相对间距，从而实现对涌浪进行预先干扰，以适应性降低涌浪冲击力。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中防冲击稳固组件的结构示意图；

图3为本发明中侧防护装置的结构示意图；

图4为本发明中扰流组件的结构示意图；

图中：1桥梁载体、2下连柱件、3外墩柱、4防冲击稳固组件、41外机体、42上承接件、43导向座、44支撑弹簧、45挡位板、46顶位件、47安装座、48外转盘、5扰流组件、51外环座、52侧分流件、53中端件、54轴套体、55铰轴杆、56传接杆、6侧防护装置、61承架组、62外轴管、63丝杠、64内弹簧、65定位板、66前位挡流件、67密封气仓、68排送管、69后位挡流件、610限位弹簧。

实施方式

请参阅图1，本发明实施例中，一种用于冰水域中地震滑坡涌浪对桥梁冲击时的防落梁装置，其包括：

桥梁载体1；

下连柱件2，竖直对称固定在所述桥梁载体1的下端面两侧位置；

防冲击稳固组件4，与各所述下连柱件2一一对应设置，所述防冲击稳固组件4同轴设置在所述下连柱件2下方，用于应对不同环境条件下的涌浪冲击对下连柱件2的冲击防护；其中，防冲击稳固组件设置的最佳位移为处于水域水平面内0.5m-1.6m深度处；

外墩柱3，竖直安插在水域河道内，所述外墩柱3与所述下连柱件2相同轴设置，并连接在所述防冲击稳固组件4下方；以及

扰流组件5，可相对转动的套接在所述外墩柱3外，所述扰流组件5能够根据防冲击稳固组件4的冲击防护状态对涌浪进行预先干扰，以适应性降低涌浪冲击力。

本实施例中，所述防冲击稳固组件4包括：

外机体41，同轴转动设置在所述下连柱件2下方；

上承接件42，设置在所述外机体41的内部上侧；

支撑弹簧44，为圆周阵列设置的多个，各所述支撑弹簧44均倾斜连接在所述上承接件42内；

导向座43，可相对竖向滑动的同轴设置在上承接件42内，所述支撑弹簧44的另一端与所述导向座43相连接；

安装座47，固定在所述外墩柱3上，所述安装座47上可相对转动的设置有外转盘48，所述外机体41的下端与所述外转盘48相连接固定；

侧防护装置6，可相对横向滑动的设置在所述外机体41内，所述侧防护装置6的一端滑动连接在所述外机体41的内部下侧；

挡位板45，为对称设置的两个，各所述挡位板45均固定在导向座43下方；以及

顶位件46，与各所述挡位板抵靠接触，所述顶位件46均固定在所述侧防护装置6上，也就是说，在水源涌浪环境下，外机体能够由外转盘的旋转作用使得侧防护装置能够正对涌浪冲击方向，此时，侧防护装置能够对涌浪进行冲击防护，并在位移下驱动导向座进行相对竖向滑动，由多个支撑弹簧进行内部消振处理，从而实现对高强度涌浪（地震滑坡所产生的涌浪）的冲击防护。

作为较佳的实施例，所述顶位件46与挡位板45的接触截面被构造成斜面结构，且所述挡位板45内排列设置有多个滚轴，各所述滚轴均转动嵌入在所述挡位板45内，以便将涌浪冲击势能转化为侧防护装置动能，使得侧防护装置在横向位移中能够驱动挡位板进行竖向滑动，从而由多个支撑弹簧进行弹力缓冲。

本实施例中，所述侧防护装置6包括：

承架组61，为排列设置的多组，所述承架组61滑动设置在所述外机体41内，且所述承架组61的横截面被构造成倒U字形结构；

定位板65，连接在所述承架组61的上端，所述承架组61的下端固定有滑动轴体，且所述外机体41内横向固定有丝杠63，所述滑动轴体滑动套接在所述丝杠63上；

外轴管62，横向滑动设置在所述承架组61上，所述外轴管62内可相对滑动的设置有联动架；

前位挡流件66，被构造成弧形鱼尾结构，所述前位挡流件66固定在所述联动架的一端；

内弹簧64，横向连接在所述外轴管62内，所述内弹簧64上横向连接在所述联动架上；

外撑杆，同轴滑动在所述外轴管62内，并与所述内弹簧64的另一端相抵靠接触，所述外撑杆的另一端通过连接弹簧与所述定位板65相连接；

内限位环，同轴嵌入固定在所述外轴管62内，用于对所述联动架进行滑动限位，尤其在使用中，通过前位挡流件能够应对一般水域环境下涌浪的小幅度冲击，由多个内弹簧配合连接弹簧形成多级缓冲作用。

本实施例中，还包括：

后位挡流件69，同轴固定在所述外轴管62上远离所述外撑杆的一侧；

限位弹簧610，对称连接在所述外轴管62外，所述限位弹簧610的一端分别连接在所述承架组61上；而在面对高强度涌浪冲击中（例如地震滑坡所产生的涌浪），前位挡流件与后位挡流件能够同步进行冲击防护，此时，联动架的一端抵靠在内限位环上，并驱动外轴管横向位移，通过限位弹簧的弹力作用进行缓冲，而承架组能在位移下驱动导向座向上滑动，并由支撑弹簧弹力作用进行缓冲复位，从而实现对高强度涌浪冲击的冲击势能吸收。

本实施例中，所述外机体41内还横向固定有密封气仓67，所述密封气仓67内滑动设置有活塞件，所述活塞件的一端与所述承架组61相连接固定，且所述密封气仓67外还连通有排送管68，所述排送管68的一端与所述扰流组件5相连通，从而使得扰流组件能够预先根据冲击防护状态下承架组的位移距离，调整扰流轨迹，从而实现对涌浪进行预先干扰。

作为较佳的实施例，所述扰流组件5包括：

外环座51，同轴转动给套接设置在所述外墩柱3上；

侧分流件52，为对称设置的两组，所述侧分流件52均可相对转动的设置在所述外环座51上；

中端件53，横向固定在所述外环座51上位于各所述侧分流件52之间，所述中端件53上滑动套接有轴套体54，且所述中端件53上还设有外气轴管（图中未示出），所述外气轴管内通过密封盘滑动设置有传接杆56，所述传接杆56的一端与所述轴套体相连接，所述外气轴管的一端与所述排送管相连通；以及

铰轴杆55，对应连接在各所述侧分流件52上，所述铰轴杆55的另一端与所述外环座51相连接，需要注意的是，在一般涌浪环境下，承架组位移距离相对较小，此时，侧分流件呈水平扩展状态；而在高强度涌浪冲击下，承架组位移距离相对较大，此时，轴套体向靠近外墩柱的一侧位移，并通过铰轴杆带动各侧分流件进行偏转调整，从而形成箭头形分流轨迹，此时侧分流件呈内缩状态。

本实施例中，处于外侧的所述侧分流件52偏转角度范围在25°-65°范围内，处于相对内侧的所述侧分流件52偏转角度范围在0°-45°范围内。

一种用于冰水域中地震滑坡涌浪对桥梁冲击时的防落梁装置的安装方法，其包括以下步骤：

S1.支柱架设；优先将外墩柱3竖直安插在水域河道内，并保持统一垂直高度；将桥梁载体1横向架设在外墩柱3上方，并通过下连柱件与外机体41相转动连接，此时外机体41的下端与外墩柱3相连接，桥梁主架可架设在桥梁载体上；

S2.定位调节；通过外转盘48的旋转作用调整前位挡流件66与后位挡流件69定位方向，使得前位挡流件66与后位挡流件69能正对冰水域涌浪顺流方向；此时扰流组件5与前位挡流件66同步进行旋转调节，并保持方向一致；

S3.同步调整；扰流组件5中通过外环座51的旋转作用与前位挡流件66同步进行旋转调节，并保持方向一致；

S4.分流调整；通过外设气泵对密封气仓67进行注气增压，以改变各侧分流件52的初始偏转角度。

上所述的，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 (5)

1.一种用于冰水域中地震滑坡涌浪对桥梁冲击时的防落梁装置，其特征在于：其包括：

桥梁载体(1)；

下连柱件(2)，竖直对称固定在所述桥梁载体(1)的下端面两侧位置；

防冲击稳固组件(4)，与各所述下连柱件(2)一一对应设置，所述防冲击稳固组件(4)同轴设置在所述下连柱件(2)下方，用于应对不同环境条件下的涌浪冲击对下连柱件(2)的冲击防护；

外墩柱(3)，竖直安插在水域河道内，所述外墩柱(3)与所述下连柱件(2)相同轴设置，并连接在所述防冲击稳固组件(4)下方；以及

扰流组件(5)，可相对转动的套接在所述外墩柱(3)外，所述扰流组件(5)能够根据防冲击稳固组件(4)的冲击防护状态对涌浪进行预先干扰，以适应性降低涌浪冲击力；

所述防冲击稳固组件(4)包括：

外机体(41)，同轴转动设置在所述下连柱件(2)下方；

上承接件(42)，设置在所述外机体(41)的内部上侧；

支撑弹簧(44)，为圆周阵列设置的多个，各所述支撑弹簧(44)均倾斜连接在所述上承接件(42)内；

导向座(43)，可相对竖向滑动的同轴设置在上承接件(42)内，所述支撑弹簧(44)的另一端与所述导向座(43)相连接；

安装座(47)，固定在所述外墩柱(3)上，所述安装座(47)上可相对转动的设置有外转盘(48)，所述外机体(41)的下端与所述外转盘(48)相连接固定；

侧防护装置(6)，可相对横向滑动的设置在所述外机体(41)内，所述侧防护装置(6)的一端滑动连接在所述外机体(41)的内部下侧；

挡位板(45)，为对称设置的两个，各所述挡位板(45)均固定在导向座(43)下方；以及

顶位件(46)，与各所述挡位板抵靠接触，所述顶位件(46)均固定在所述侧防护装置(6)上；

所述侧防护装置(6)包括：

承架组(61)，为排列设置的多组，所述承架组(61)滑动设置在所述外机体(41)内，且所述承架组(61)的横截面被构造成倒U字形结构；

定位板(65)，连接在所述承架组(61)的上端，所述承架组(61)的下端固定有滑动轴体，且所述外机体(41)内横向固定有丝杠(63)，所述滑动轴体滑动套接在所述丝杠(63)上；

外轴管(62)，横向滑动设置在所述承架组(61)上，所述外轴管(62)内可相对滑动的设置有联动架；

前位挡流件(66)，被构造成弧形鱼尾结构，所述前位挡流件(66)固定在所述联动架的一端；

内弹簧(64)，横向连接在所述外轴管(62)内，所述内弹簧(64)上横向连接在所述联动架上；

外撑杆，同轴滑动在所述外轴管(62)内，并与所述内弹簧(64)的另一端相抵靠接触，所述外撑杆的另一端通过连接弹簧与所述定位板(65)相连接；

内限位环，同轴嵌入固定在所述外轴管(62)内，用于对所述联动架进行滑动限位；

所述外机体(41)内还横向固定有密封气仓(67)，所述密封气仓(67)内滑动设置有活塞件，所述活塞件的一端与所述承架组(61)相连接固定，且所述密封气仓(67)外还连通有排送管(68)，所述排送管(68)的一端与所述扰流组件(5)相连通；

所述扰流组件(5)包括：

外环座(51)，同轴转动给套接设置在所述外墩柱(3)上；

侧分流件(52)，为对称设置的两组，所述侧分流件(52)均可相对转动的设置在所述外环座(51)上；

中端件(53)，横向固定在所述外环座(51)上位于各所述侧分流件(52)之间，所述中端件(53)上滑动套接有轴套体(54)，且所述中端件(53)上还设有外气轴管，所述外气轴管内通过密封盘滑动设置有传接杆(56)，所述传接杆(56)的一端与所述轴套体相连接，所述外气轴管的一端与所述排送管(68)相连通；以及

铰轴杆(55)，对应连接在各所述侧分流件(52)上，所述铰轴杆(55)的另一端与所述外环座(51)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于冰水域中地震滑坡涌浪对桥梁冲击时的防落梁装置，其特征在于：所述顶位件(46)与挡位板(45)的接触截面被构造成斜面结构，且所述挡位板(45)内排列设置有多个滚轴，各所述滚轴均转动嵌入在所述挡位板(45)内。

3.根据权利要求1所述的一种用于冰水域中地震滑坡涌浪对桥梁冲击时的防落梁装置，其特征在于：所述侧防护装置(6)还包括：

后位挡流件(69)，同轴固定在所述外轴管(62)上远离所述外撑杆的一侧；

限位弹簧(610)，对称连接在所述外轴管(62)外，所述限位弹簧(610)的一端分别连接在所述承架组(61)上。

4.根据权利要求1所述的一种用于冰水域中地震滑坡涌浪对桥梁冲击时的防落梁装置，其特征在于：处于外侧的所述侧分流件(52)偏转角度范围在25°-65°范围内，处于相对内侧的所述侧分流件(52)偏转角度范围在0°-45°范围内。

5.根据权利要求1~4任意一项所述的一种用于冰水域中地震滑坡涌浪对桥梁冲击时的防落梁装置的安装方法，其特征在于：其包括以下步骤：

S1.支柱架设；优先将外墩柱(3)竖直安插在水域河道内，并保持统一垂直高度；将桥梁载体(1)横向架设在外墩柱(3)上方，并通过下连柱件与外机体(41)相转动连接，此时外机体(41)的下端与外墩柱(3)相连接，桥梁主架可架设在桥梁载体上；

S2.定位调节；通过外转盘(48)的旋转作用调整前位挡流件(66)与后位挡流件(69)定位方向，使得前位挡流件(66)与后位挡流件(69)能正对冰水域涌浪顺流方向；

S3.同步调整；扰流组件(5)中通过外环座(51)的旋转作用与前位挡流件(66)同步进行旋转调节，并保持方向一致；

S4.分流调整；通过外设气泵对密封气仓(67)进行注气增压，以改变各侧分流件(52)的初始偏转角度。