CN115288082A - 一种防撞装置、桥梁以及防撞装置的施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种防撞装置、桥梁以及防撞装置的施工方法，防撞装置用于桥墩，包括主体和防撞结构,所述主体设置在所述桥墩的周侧,所述防撞结构包括第一防撞组件和第二防撞组件，所述第一防撞组件与所述主体活动连接，以使所述防撞结构可沿高度方向相对所述主体移动，所述第二防撞组件活动地设置在所述第一防撞组件背离所述主体的一侧，以使所述第二防撞组件可绕所述第一防撞组件的周向转动。本申请实施例的防撞装置能有效提高桥梁和船舶的安全性。

Description

一种防撞装置、桥梁以及防撞装置的施工方法

技术领域

本发明涉及桥墩安全防护设备领域，特别涉及一种防撞装置、桥梁以及防撞装置的施工方法。

背景技术

近年来，随着我国交通运输业的迅速发展，陆上交通运输建成了大量的跨江、跨河桥梁。与此同时，水上交通运输业的发展也很迅速，通航船舶开始变得愈来愈大、愈来愈快、愈来愈多，这使得船舶撞击桥梁的事故难以避免。为此，通常会在桥墩上安装防撞装置来避免或减小船舶的直接撞击，在一定程度上保护跨江、跨河桥梁的安全性。

目前，防撞装置大多是利用弹性材料的变形以及钢材自身发生弹塑性的变形来吸收碰撞能量，从而通过缓冲、耗能来保护桥梁。当船舶撞击时，防撞装置的钢板发生屈服变形，吸收部分碰撞能量，并且延长了接触时间，使撞击力峰值得以降低。

然而，相关技术中，为达到完全消耗船舶撞击能量的目的，需要防撞装置有足够大的变形。这使得防撞装置虽然能够起到一定保护桥墩的效果，但会对防撞装置以及船舶均造成较大的损伤，难以保证船舶的安全。且由于防撞装置在桥墩的设置位置固定，当水位发生变化时，有可能使防撞装置不处于船舶的迎撞面上，从而对桥梁和船舶的安全形成威胁。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例的主要目的在于提供一种能有效提高桥梁和船舶的安全性的防撞装置、桥梁以及防撞装置的施工方法。

为达到上述目的，本申请实施例的技术方案是这样实现的：

本申请实施例第一方面提供了一种防撞装置，用于桥墩，包括：

主体，所述主体设置在所述桥墩的周侧；

防撞结构，所述防撞结构包括第一防撞组件和第二防撞组件，所述第一防撞组件与所述主体活动连接，以使所述防撞结构可沿高度方向相对所述主体移动，所述第二防撞组件活动地设置在所述第一防撞组件背离所述主体的一侧，以使所述第二防撞组件可绕所述第一防撞组件的周向转动。

一种实施方式中，所述第一防撞组件包括第一滑动部，所述主体包括第二滑动部，所述第一滑动部与所述第二滑动部滑动连接；和/或，

所述第一防撞组件包括第三滑动部，所述第二防撞组件包括第四滑动部，所述第三滑动部与所述第四滑动部滑动连接。

一种实施方式中，所述第一滑动部与所述第二滑动部的其中之一为第一滑轮，其中另一为第一滑槽；和/或，

所述第三滑动部与所述第四滑动部的其中之一为第二滑轮，其中另一为第二滑槽。

一种实施方式中，所述第一防撞组件包括填充体和具有第一容纳腔的第一壳体，所述填充体设置在所述第一容纳腔中，所述第一滑动部设置在所述第一壳体上。

一种实施方式中，所述第一壳体包括多个第一子壳体，各所述第一子壳体间可拆卸连接。

一种实施方式中，两相邻所述第一子壳体中的其中之一的部分区域凹陷以形成第一凹陷部，其中另一的部分区域凸出以形成第一凸起部，所述第一凸起部伸入所述第一凹陷部中，以使相邻所述第一子壳体间插接配合；和/或，

各所述第一子壳体间通过紧固件紧固连接。

一种实施方式中，所述第二防撞组件包括本体和多个可自转的滚动组件，各所述滚动组件沿所述本体的周向设置在所述本体背离所述第一防撞组件的一侧，所述第四滑动部设置在所述本体上。

一种实施方式中，所述本体的外周侧具有容纳槽，所述滚动组件包括滚筒和中轴杆，所述中轴杆位于所述容纳槽中且与所述本体连接，所述滚筒可转动地穿设在所述中轴杆上。

一种实施方式中，所述主体包括耗能柱和具有第二容纳腔的第二壳体，所述耗能柱设置在所述第二容纳腔中，所述第二滑动部设置在所述第二壳体上。

一种实施方式中，所述主体包括填充在所述第二容纳腔中的缓冲材料。

一种实施方式中，所述第二壳体包括多个第二子壳体，各所述第二子壳体间可拆卸连接。

一种实施方式中，所述主体和所述防撞结构的外表面具有防腐蚀层。

本申请实施例第二方面提供了一种桥梁，包括多个桥墩和多个上述所述的防撞装置，各所述防撞装置一一对应设置在所述桥墩的周侧。

本申请实施例第三方面提供了一种防撞装置的施工方法，用于上述所述的防撞装置，所述施工方法包括：

根据水位线在所述桥墩上的变化范围确定所述主体和所述防撞结构沿高度方向的尺寸；

根据所述尺寸加工制造所述防撞装置；

将所述主体安装在所述桥墩的周侧；

将所述第一防撞组件安装在所述主体上；

将所述第二防撞组件安装在所述第一防撞组件背离所述主体的一侧。

本申请实施例提供了一种防撞装置、桥梁以及防撞装置的施工方法，防撞装置的第一防撞组件与主体活动连接，以使防撞结构可沿高度方向相对主体移动。由此，在浮力和重力的综合作用下，第一防撞组件可以带动防撞结构随水位变化而沿高度方向移动，能够使得防撞装置始终处于船舶的迎撞面上，确保桥梁和船舶的安全性。并且防撞装置的第二防撞组件活动地设置在第一防撞组件背离主体的一侧，以使第二防撞组件可绕第一防撞组件的周向转动。由此，通过第二防撞组件的转动能够转变船舶的撞击方向，使得船舶的撞击力相对桥墩偏移，从而避免了桥墩和船舶直接承受全部的冲击动能，进一步提高了桥梁和船舶的安全性。

附图说明

图1为本申请一实施例的一种防撞装置的结构示意图，图中示出了桥墩和承台；

图2为图1中防撞装置的主体的结构示意图，图中示出了桥墩；

图3为图1中防撞装置的第一防撞组件的结构示意图；

图4为图1中防撞装置的第二防撞组件的结构示意图；

图5为图1中A-A向的剖视图，图中未示出承台；

图6为图1中B-B向的剖视图，图中未示出承台；

图7为本申请另一实施例的防撞装置施工方法的流程图。

附图标记说明

防撞装置10；主体11；第二滑动部111；耗能柱112；第二壳体113；第二子壳体1131；防撞结构12；第一防撞组件121；第一滑动部1211；第三滑动部1212；填充体1213；第一壳体1214；第一容纳腔1214a；第一子壳体1214'；第一凹陷部1214'a；第一凸起部1214'b；第二防撞组件122；本体1221；滚动组件1222；滚筒12221；中轴杆12222；第四滑动部1223；桥墩20；承台30。

具体实施方式

在本申请中，“高度方向”、“顶”、“底”方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系。需要理解的是，这些方位术语仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

本申请一实施例提供了一种防撞装置10，请参阅图1和图6，防撞装置10用于桥墩20，包括主体11和防撞结构12，主体11设置在桥墩20的周侧，防撞结构12包括第一防撞组件121和第二防撞组件122，第一防撞组件121与主体11活动连接，以使防撞结构12可沿高度方向相对主体11移动，第二防撞组件122活动地设置在第一防撞组件121背离主体11的一侧，以使第二防撞组件122可绕第一防撞组件121的周向转动。

本申请另一实施例提供了一种桥梁，包括多个桥墩20和多个本申请实施例所述的防撞装置10，各防撞装置10一一对应设置在桥墩20的周侧。

本申请的防撞装置10可以用于各类桥梁，如各类大跨径桥梁。

具体地，第一防撞组件121和第二防撞组件122均是能够通过缓冲及承受船舶撞击，以吸收船舶碰撞能量的组件。第一防撞组件121与主体11活动连接，而非固定连接方式，第二防撞组件122位于第一防撞组件121的外周侧。当船舶撞击防撞装置10时，能够通过多级耗能，以削减船舶冲击力。当碰撞能量较小时，通过第二防撞组件122转动即可削减碰撞力。当碰撞能量增大时，可进一步利用第一防撞组件121来进行耗能。并且在养护维修时，无需更换全部防撞装置10，可以根据不同防撞组件的破坏程度，更换相应的组件即可，具有较好的经济性。

本申请实施例的防撞装置10的第一防撞组件121与主体11活动连接，以使防撞结构12可沿高度方向相对主体11移动。由此，在浮力和重力的综合作用下，第一防撞组件121可以带动防撞结构12随水位变化而沿高度方向移动，能够使得防撞装置10始终处于船舶的迎撞面上，确保桥梁和船舶的安全性。并且防撞装置10的第二防撞组件122活动地设置在第一防撞组件121背离主体11的一侧，以使第二防撞组件122可绕第一防撞组件121的周向转动。由此，通过第二防撞组件122的转动能够转变船舶的撞击方向，使得船舶的撞击力相对桥墩20偏移，从而避免了桥墩20和船舶直接承受全部的冲击动能，进一步提高了桥梁和船舶的安全性。

本申请再一实施例提供了一种防撞装置10的施工方法，请参阅图7，用于上述所述的防撞装置10，施工方法包括：

S1：根据水位线在桥墩20上的变化范围确定主体11和防撞结构12沿高度方向的尺寸。

S2：根据尺寸加工制造防撞装置10。

S3：将主体11安装在桥墩20的周侧。

S4：将第一防撞组件121安装在主体11上。

S5：将第二防撞组件122安装在第一防撞组件121背离主体11的一侧。

水位线在桥墩20上的变化范围可以根据桥梁历年的水位变化情况确定，以根据防撞结构12的需求变化范围，确定主体11和防撞结构12沿高度方向的尺寸。由此，可以确保防撞结构12沿高度方向的活动范围满足使用需求，防撞结构12可以随水位变化而移动，以确保防撞结构12处于船舶的迎撞面上。

在一些实施例中，也可以根据防撞装置10在桥梁上设置位置的其他需求，确定防撞装置10的具体尺寸。

一实施例中，请参阅图2和图3，第一防撞组件121包括第一滑动部1211，主体11包括第二滑动部111，第一滑动部1211与第二滑动部111滑动连接。

具体地，通过第一滑动部1211和第二滑动部111之间的相对滑动，实现了第一防撞组件121沿高度方向相对主体11移动，从而带动防撞结构12相对主体11移动。

第一滑动部1211和第二滑动部111是相互配合即可实现滑动连接的结构。例如，第一滑动部为第一滑轮，第二滑动部111为第一滑槽，第一滑轮可沿第一滑槽滑动。当然，也可以是第一滑动部1211为第一滑槽，第二滑动部111为第一滑轮。此外，第一滑动部1211和第二滑动部111还可以是滑块、滑轨以及其他滑动结构。

可以理解的是，第一滑槽是沿高度方向延伸的。

一实施例中，请参阅图3和图4，第一防撞组件121包括第三滑动部1212，第二防撞组件122包括第四滑动部1223，第三滑动部1212与第四滑动部1223滑动连接。

具体地，通过第三滑动部1212和第四滑动部1223之间的相对滑动，实现了在外力作用下第一防撞组件121绕第一防撞组件121的周向转动。

第三滑动部1212和第四滑动部1223是相互配合即可实现滑动连接的结构。例如，第三滑动部1212为第二滑轮，第四滑动部1223为第二滑槽，第二滑槽绕设在第二防撞组件122的内周侧，第二滑轮可沿第二滑槽滑动。当然，也可以是第三滑动部1212为第二滑槽，第二滑槽绕设在第一防撞组件121的外周侧，第四滑动部1223为第二滑轮。此外，第三滑动部1212和第四滑动部1223还可以是滑块、滑轨以及其他滑动结构。

需要说明的是，根据需要，防撞装置10可以设置多个第一滑动部1211和多个第二滑动部111，也可以设置多个第三滑动部1212和多个第四滑动部1223，以提高各结构的稳定性。

一实施例中，请参阅图3，第一防撞组件121包括填充体1213和具有第一容纳腔1214a的第一壳体1214，填充体1213设置在第一容纳腔1214a中，第一滑动部1211设置在第一壳体1214上。

具体地，填充体1213为填充在第一容纳腔1214a中可以通过被压缩进行耗能的材料，其具有低密度、低吸水性及可压缩性。由此，当碰撞能量较大需要利用第一防撞组件121来进行耗能时，填充体1213的设置可以提高第一防撞组件121的耗能效果。

需要说明的是，第一容纳腔1214a为密闭空间，一方面可以避免第一容纳腔1214a内进水而降低了第一防撞组件121的浮力，避免防撞装置10沉入水下，另一方面也可以避免填充体1213吸水过多，影响其耗能效果。

一实施例中，请参阅图3，第一壳体1214包括多个第一子壳体1214'，各第一子壳体1214'间可拆卸连接。

具体地，第一防撞组件121的第一壳体1214是由多个第一子壳体1214'拼装而成，可拆卸地连接方式可以便于第一防撞组件121组装及养护维修。

需要说明的是，第一子壳体之间可以通过紧固件紧固连接，也可以采用卡接、插接及其他可拆卸地连接方式，还可以同时采用多种不同连接方式连接。

一具体实施例中，请参阅图3，两相邻第一子壳体1214'中的其中之一的部分区域凹陷以形成第一凹陷部1214'a，其中另一的部分区域凸出以形成第一凸起部1214'b，第一凸起部1214'b伸入第一凹陷部1214'a中，以使相邻第一子壳体1214'间插接配合。

具体地，两相邻第一子壳体1214'的连接处形成有台阶面以便与两第一子壳体1214'连接，具有凸起台阶面的为第一凸起部1214'b，具有凹陷台阶面的为第一凹陷部1214'a，第一凸起部1214'b和第二凹陷部外形尺寸相匹配，以便于第一凸起部1214'b伸入第一凹陷部1214'a中，从而实现各第一子壳体1214'的稳固连接。

一具体实施例中，第一壳体1214包括多个矩形浮箱和多个半圆形浮箱，各矩形浮箱和半圆形浮箱通过螺栓连接形成第一壳体1214。

一具体实施例中，第一壳体1214由多个钢板拼装而成。

一实施例中，请参阅图4和图5，第二防撞组件122包括本体1221和多个可自转的滚动组件1222，各滚动组件1222沿本体1221的周向设置在本体1221背离第一防撞组件121的一侧，第四滑动部1223设置在本体1221上。

具体地，滚动组件1222在外力的作用下可自转，在本体1221的外周侧间隔设置多个滚动组件1222，当船舶撞击在滚动组件1222上时，滚动组件1222可以在撞击力的作用下自转，以将撞击力转移一定角度，可以起到消减防撞装置10实际承受撞击力的大小的作用。

需要说明的是，各滚动组件1222之间存在间隙，以避免相邻滚动组件1222自转受阻，滚动组件1222的设置形式及具体结构可以根据实际情况设定。

示例性地，本体1221的外周侧具有容纳槽，滚动组件1222包括滚筒12221和中轴杆12222，中轴杆12222位于容纳槽中且与本体1221连接，滚筒12221可转动地穿设在中轴杆12222上。也就是说，滚筒12221可以在外力作用下转动一定角度，由此，可以使得滚动组件1222能够调整船舶撞击力的方向。

一实施例中，请参阅图2，主体11包括耗能柱112和具有第二容纳腔的第二壳体113，耗能柱112设置在第二容纳腔中，第二滑动部111设置在第二壳体113上。

通过在第二容纳腔中设置耗能柱112，能够起到吸收部分来自船舶撞击的动能的作用，从而提高主体11的防撞效果。

需要说明的是，第二容纳腔还可以填充缓冲材料，用于起到缓冲耗能的作用。

可以理解的是，第二容纳腔为密闭空间，一方面可以避免第二容纳腔内进水而降低了主体11的浮力，避免防撞装置10沉入水下，另一方面也可以避免缓冲材料吸水过多，影响其耗能效果。

一实施例中，请参阅图2，第二壳体113包括多个第二子壳体1131，各第二子壳体1131间可拆卸连接。

具体地，主体11的第二壳体113是由多个第二子壳体1131拼装而成，可拆卸地连接方式可以便于主体11组装及养护维修。

需要说明的是，第二子壳体1131之间可以采用紧固连接、卡接、插接及其他可拆卸地连接方式，还可以同时采用多种不同连接方式相结合的方式连接。

示例性地，两相邻第二子壳体1131中的其中之一具有第二凸起部，其中另一具有第二凹陷部，第二凸起部伸入第二凹陷部中，以使相邻第二子壳体1131间插接配合，由此可以实现各第二子壳体1131的稳固连接。

一具体实施例中，第二壳体113包括多个矩形防撞箱和多个半圆形防撞箱，各矩形防撞箱和半圆形防撞箱通过螺栓连接形成第二壳体113。

一具体实施例中，第二子壳体1131由顶部钢板、底部钢板和侧面钢板焊接而成。

一实施例中，主体11和防撞结构12的外表面具有防腐蚀层，由此，可以避免防撞装置10长期浸泡在水中会存在腐蚀的问题。

一具体实施例中，将主体11安装在桥墩20的周侧，包括将第二壳体113的矩形防撞箱和半圆形防撞箱通过螺栓拼装成整体，并安装在桥墩20上。

将第一防撞组件121安装在主体11上，包括将第一壳体1214的矩形浮箱和半圆形浮箱通过螺栓拼装成整体，并通过第一滑轮安装在主体11的第一滑槽上。

将第二防撞组件122安装在第一防撞组件121背离主体11的一侧，包括将本体1221焊接成整体结构，并通过第二滑轮安装在第一防撞组件121的第二滑槽上，其中，第二滑槽位于第一壳体1214背离主体11的一侧。

在本申请的描述中，参考术语“一实施例中”、“在一些实施例中”、“一具体实施例中”、或“示例性”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请实施例的至少一个实施例或示例中。在本申请中，对上述术语的示意性表述不是必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本申请中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本申请的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种防撞装置，用于桥墩，其特征在于，包括：

主体，所述主体设置在所述桥墩的周侧；

防撞结构，所述防撞结构包括第一防撞组件和第二防撞组件，所述第一防撞组件与所述主体活动连接，以使所述防撞结构可沿高度方向相对所述主体移动，所述第二防撞组件活动地设置在所述第一防撞组件背离所述主体的一侧，以使所述第二防撞组件可绕所述第一防撞组件的周向转动。

2.根据权利要求1所述的防撞装置，其特征在于，所述第一防撞组件包括第一滑动部，所述主体包括第二滑动部，所述第一滑动部与所述第二滑动部滑动连接；和/或，

所述第一防撞组件包括第三滑动部，所述第二防撞组件包括第四滑动部，所述第三滑动部与所述第四滑动部滑动连接。

3.根据权利要求2所述的防撞装置，其特征在于，所述第一滑动部与所述第二滑动部的其中之一为第一滑轮，其中另一为第一滑槽；和/或，

所述第三滑动部与所述第四滑动部的其中之一为第二滑轮，其中另一为第二滑槽。

4.根据权利要求2或3所述的防撞装置，其特征在于，所述第一防撞组件包括填充体和具有第一容纳腔的第一壳体，所述填充体设置在所述第一容纳腔中，所述第一滑动部设置在所述第一壳体上。

5.根据权利要求4所述的防撞装置，其特征在于，所述第一壳体包括多个第一子壳体，各所述第一子壳体间可拆卸连接。

6.根据权利要求5所述的防撞装置，其特征在于，两相邻所述第一子壳体中的其中之一的部分区域凹陷以形成第一凹陷部，其中另一的部分区域凸出以形成第一凸起部，所述第一凸起部伸入所述第一凹陷部中，以使相邻所述第一子壳体间插接配合；和/或，

各所述第一子壳体间通过紧固件紧固连接。

7.根据权利要求2或3所述的防撞装置，其特征在于，所述第二防撞组件包括本体和多个可自转的滚动组件，各所述滚动组件沿所述本体的周向设置在所述本体背离所述第一防撞组件的一侧，所述第四滑动部设置在所述本体上。

8.根据权利要求7所述的防撞装置，其特征在于，所述本体的外周侧具有容纳槽，所述滚动组件包括滚筒和中轴杆，所述中轴杆位于所述容纳槽中且与所述本体连接，所述滚筒可转动地穿设在所述中轴杆上。

9.根据权利要求2或3所述的防撞装置，其特征在于，所述主体包括耗能柱和具有第二容纳腔的第二壳体，所述耗能柱设置在所述第二容纳腔中，所述第二滑动部设置在所述第二壳体上。

10.根据权利要求9所述的防撞装置，其特征在于，所述主体包括填充在所述第二容纳腔中的缓冲材料。

11.根据权利要求9所述的防撞装置，其特征在于，所述第二壳体包括多个第二子壳体，各所述第二子壳体间可拆卸连接。

12.根据权利要求1-3任意一项所述的防撞装置，其特征在于，所述主体和所述防撞结构的外表面具有防腐蚀层。

13.一种桥梁，其特征在于，包括多个桥墩和多个权利要求1所述的防撞装置，各所述防撞装置一一对应设置在所述桥墩的周侧。

14.一种防撞装置的施工方法，用于权利要求1所述的防撞装置，其特征在于，所述施工方法包括：

根据水位线在所述桥墩上的变化范围确定所述主体和所述防撞结构沿高度方向的尺寸；

根据所述尺寸加工制造所述防撞装置；

将所述主体安装在所述桥墩的周侧；

将所述第一防撞组件安装在所述主体上；

将所述第二防撞组件安装在所述第一防撞组件背离所述主体的一侧。

Images