CN117888505A - 一种水利工程用桥梁墩柱防护结构及防护方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水利工程用桥梁墩柱防护结构及防护方法,旨在解决当前桥梁墩柱被船舶撞击导致墩柱损坏桥梁断裂的技术问题,包括防护结构,本发明通过设置缓冲连接机构、旋转卸力机构、弹性导向机构及吸能机构,通过缓冲连接机构及缓冲单元连接旋转卸力机构,当船舶冲击至防护结构上时,缓冲单元的缓冲杆及热卷弹簧受力使得防护结构减轻冲击力,其次由于旋转体上设置有卸力块及卸力槽,当船舶撞击至旋转体上时,旋转体由于滚珠在环体的滑槽上转动使得船舶撞击部产生偏移,有效降低船舶撞击所产生的冲击力,改变船舶撞力方向,并引导偏航船舶发生转向,沿旋转卸力机构外侧滑走,带走船舶的大部分动能,大幅减轻船舶的撞击所带来的损害。
Description
技术领域
本发明涉及水利工程技术领域,尤其涉及一种水利工程用桥梁墩柱防护结构及防护方法。
背景技术
逢山开路,遇水搭桥。桥是路的连接和延伸,对陆地、水面都具有重要作用。随着船舶运输业和海上相关行业的快速发展,跨江和跨海桥梁随之日益增多,其规模也越建越大。但如果船员操作不当,发生船舶碰撞桥梁事故,那么桥对船舶来说,势必会为各方带来巨大的人员伤亡和经济损失,甚至影响海洋环境。船撞桥事故在世界各地一直在不断地发生,其事故发生的频率远比我们想象的更频繁,如何防止船撞桥才是重中之重。
而被动防护技术可以有效避免、减轻桥梁结构遭受冲击荷载而发生损伤;目前,还缺少一种防护结构,使船舶碰撞外围防护机构,依靠外围防护机构的作用,实现减轻冲击荷载,实现桥梁墩柱及桩基防护;因此,如何设计一种水利工程用桥梁墩柱的被动防护结构显得尤为重要;鉴于此,我们提出一种水利工程用桥梁墩柱防护结构及防护方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,适应现实需要,提供一种水利工程用桥梁墩柱防护结构及防护方法,以解决当前桥梁墩柱被船舶撞击导致墩柱损坏桥梁断裂的技术问题。
为了实现本发明的目的,本发明所采用的技术方案为:设计一种水利工程用桥梁墩柱防护结构及防护方法,包括防护结构,所述防护结构包括缓冲连接机构、旋转卸力机构、弹性导向机构及吸能机构,所述缓冲连接机构套设于桥梁墩柱上,所述旋转卸力机构连接于所述缓冲连接机构上,若干所述弹性导向机构呈环形等间距设于所述旋转卸力机构外壁上,若干所述吸能机构等间距设于所述弹性导向机构上;所述缓冲连接机构包括安装单元及缓冲单元,所述安装单元安装于桥梁墩柱上,所述缓冲单元连接于所述安装单元上相对所述旋转卸力机构的位置,所述缓冲单元远离所述安装单元的一端连接于所述旋转卸力机构内壁上。
优选地,所述安装单元包括安装套筒、折叠块、固定孔、定位块及连接轴,所述安装套筒对称可拆卸安装于桥梁墩柱上,所述折叠块铰接连接于所述安装套筒上,所述固定孔开设于所述折叠块上,所述定位块设于所述折叠块上相对所述固定孔的位置,所述连接轴连接于所述折叠块上相对两个所述折叠块之间的位置。
优选地,所述缓冲单元包括缓冲杆、热卷弹簧、环体及滑槽,所述缓冲杆呈环形等间距连接于所述安装套筒上,所述热卷弹簧套设于所述缓冲杆上,所述环体连接于若干所述缓冲杆远离桥梁墩柱的一端,所述滑槽开设于所述环体远离所述缓冲杆的一端,所述旋转卸力机构连接于所述环体上。
优选地,所述旋转卸力机构包括滚珠、旋转体、卸力块及卸力槽,若干所述滚珠转动连接于所述滑槽上,所述旋转体转动套设于所述环体上,所述卸力块呈环形等间距布置于所述旋转体上,所述卸力槽开设于所述卸力块上,若干所述弹性导向机构呈环形等间距布置于若干所述卸力槽上。
优选地,所述弹性导向机构包括支撑组件、第一弹性单元及第二弹性单元,所述支撑组件连接于所述卸力槽上,所述第一弹性单元滑动连接于所述支撑组件上,所述第二弹性单元滑动连接于所述支撑组件上相对所述第一弹性单元外侧的位置,所述吸能机构连接于所述第二弹性单元外壁上。
优选地,所述支撑组件包括支撑滑杆、内滑槽及外滑槽,若干所述支撑滑杆呈等间距连接于所述卸力槽内部,所述内滑槽开设于所述支撑滑杆靠近所述卸力槽的一端,所述外滑槽开设于所述支撑滑杆靠近所述第一弹性单元的一端,所述第一弹性单元及所述第二弹性单元滑动连接于所述内滑槽及所述外滑槽上。
优选地,所述第一弹性单元包括内导向弹片、第一连接槽及第一滑轮,所述第一连接槽开设于所述内导向弹片上,若干所述第一滑轮一端转动连接于所述第一连接槽上,若干所述第一滑轮另一端连接于所述内滑槽及所述外滑槽上。
优选地,所述第二弹性单元包括外导向弹片、第二连接槽、第二滑轮及固定槽,所述第二连接槽开设于所述外导向弹片上,若干所述第二滑轮一端转动连接于所述第二连接槽上,若干所述第二滑轮另一端连接于所述内滑槽及外滑槽上相对所述第一滑轮外侧的位置,若干所述固定槽开设于所述外导向弹片外壁上,所述吸能机构连接于所述固定槽上。
优选地,所述吸能机构包括底块、圆锥弹簧、连接球、吸能气囊、顶块及偏移块,所述底块设于所述固定槽内部,若干所述圆锥弹簧连接于所述底块上,所述连接球连接于所述圆锥弹簧上,所述顶块连接于若干所述圆锥弹簧远离所述底块的一端,所述吸能气囊设于所述底块与所述顶块之间相对若干所述圆锥弹簧中心的位置,所述偏移块连接于所述顶块远离所述圆锥弹簧的一端。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
1.本发明通过对现有的水利工程用桥梁墩柱防护结构进行改进,通过在桥梁墩柱上设置缓冲连接机构、旋转卸力机构、弹性导向机构及吸能机构,通过缓冲连接机构及缓冲单元连接旋转卸力机构,当船舶冲击至桥梁墩柱上时,缓冲单元的缓冲杆及热卷弹簧受力使得桥梁墩柱减轻冲击力,其次由于旋转体上设置有卸力块及卸力槽,当船舶撞击至旋转体上时,旋转体由于滚珠在环体的滑槽上转动使得船舶撞击部产生偏移,有效降低船舶撞击所产生的冲击力,形成有效的桥梁墩柱被动防护结构,有利于降低船舶碰撞桥梁墩柱所产生的事故损害。
2.本发明通过在桥梁墩柱上设置安装套筒,在安装套筒上设置折叠块,在相邻的两个折叠块端部穿设连接轴,在折叠块上开设固定孔,在折叠块上相对固定孔旁的位置设置定位块,使得安装套筒可以通过折叠块及连接轴的铰接连接使得产生形变,以适应圆形及椭圆形的桥梁墩柱,使得防护结构的适配性更强,可以根据实际桥梁墩柱的形状进行适配,无需特殊定制,节省生产及时间成本。
3.本发明通过在环体的滑槽上呈环形等间距设置若干个滚珠,在滚珠外侧转动连接旋转体,在旋转体上设置有卸力块,在卸力块上开设有卸力槽,船舶撞击至旋转体的卸力块的卸力槽,由于卸力槽内部为具有弧面的月牙体,会使得船头偏移,使其航向发生改变,可以在偏航船舶与桥墩发生碰撞的瞬间,旋转体可以瞬间绕着环体旋转,立即改变船撞力方向,并引导偏航船舶发生转向,沿该卸力块外侧滑走,带走船舶的大部分动能,大幅减轻船舶的撞击破坏力。
4.本发明通过在卸力槽内部设置支撑滑杆,在支撑滑杆的两面开设内滑槽及外滑槽,当船体接触到防护结构的一瞬间,第一弹性单元及第二弹性单元发生在内滑槽及外滑槽上滑动产生形变,使得撞击力产生偏移,从而更好的带动旋转卸力机构旋转进行卸力,有利于提升防护结构的触发成功概率。
5.本发明通过在外导向弹片的外壁上开设固定槽,在固定槽上设置底块,在底块上连接若干个圆锥弹簧,圆锥弹簧中心设置有连接球,在底块与顶块之间设有吸能气囊,在顶块外侧设置有偏移块,本发明具有多重的防护保障机构,以确保旋转卸力机构触发,吸能机构作为第一重防护结构,确保船舶偏航的同时,保护船舶的船体防止受损导致沉船的现象发生,进一步保护生命财产安全,降低损害。
附图说明
图1为本发明的整体顶面结构示意图;
图2为本发明的整体底面结构示意图;
图3为本发明的侧视结构示意图;
图4为本发明对圆柱型墩柱安装时的俯视结构示意图;
图5为本发明对椭圆型墩柱安装时的俯视结构示意图;
图6为本发明的部分剖视结构示意图;
图7为本发明对椭圆型墩柱安装时的整体结构示意图;
图8为本发明中弹性导向机构及吸能机构结构示意图;
图9为本发明的A处放大图;
图10为本发明中弹性导向机构及吸能机构的部分结构示意图;
图11为本发明中弹性导向机构及吸能机构俯视结构示意图;
图12为本发明中吸能机构结构示意图;
图中:1、防护结构;2、缓冲连接机构;3、旋转卸力机构;4、弹性导向机构;5、吸能机构;
201、安装单元;202、缓冲单元;
301、滚珠;302、旋转体;303、卸力块;304、卸力槽;
401、支撑组件;402、第一弹性单元;403、第二弹性单元;
501、底块;502、圆锥弹簧;503、连接球;504、吸能气囊;505、顶块;506、偏移块;
2011、安装套筒;2012、折叠块;2013、固定孔;2014、定位块;2015、连接轴;
2021、缓冲杆;2022、热卷弹簧;2023、环体;2024、滑槽;
4011、支撑滑杆;4012、内滑槽;4013、外滑槽;
4021、内导向弹片;4022、第一连接槽;4023、第一滑轮;
4031、外导向弹片;4032、第二连接槽;4033、第二滑轮;4034、固定槽。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明:
实施例1:一种水利工程用桥梁墩柱防护结构及防护方法,参见图1至图12,包括防护结构1,防护结构1包括缓冲连接机构2、旋转卸力机构3、弹性导向机构4及吸能机构5,缓冲连接机构2套设于桥梁墩柱上,旋转卸力机构3连接于缓冲连接机构2上,若干弹性导向机构4呈环形等间距设于旋转卸力机构3外壁上,若干吸能机构5等间距设于弹性导向机构4上;缓冲连接机构2包括安装单元201及缓冲单元202,安装单元201安装于桥梁墩柱上,缓冲单元202连接于安装单元201上相对旋转卸力机构3的位置,缓冲单元202远离安装单元201的一端连接于旋转卸力机构3内壁上。本发明通过对现有的水利工程用桥梁墩柱防护结构进行改进,通过在桥梁墩柱上设置缓冲连接机构2、旋转卸力机构3、弹性导向机构4及吸能机构5,通过缓冲连接机构2及缓冲单元202连接旋转卸力机构3,当船舶冲击至桥梁墩柱上时,缓冲单元202的缓冲杆2021及热卷弹簧2022受力使得桥梁墩柱减轻冲击力,其次由于旋转体302上设置有卸力块303及卸力槽304,当船舶撞击至旋转体302上时,旋转体302由于滚珠301在环体2023的滑槽2024上转动使得船舶撞击部产生偏移,有效降低船舶撞击所产生的冲击力,形成有效的桥梁墩柱被动防护结构,有利于降低船舶碰撞桥梁墩柱所产生的事故损害。
具体的,安装单元201包括安装套筒2011、折叠块2012、固定孔2013、定位块2014及连接轴2015,安装套筒2011对称可拆卸安装于桥梁墩柱上,折叠块2012铰接连接于安装套筒2011上,固定孔2013开设于折叠块2012上,定位块2014设于折叠块2012上相对固定孔2013的位置,连接轴2015连接于折叠块2012上相对两个折叠块2012之间的位置。本发明通过在桥梁墩柱上设置安装套筒2011,在安装套筒2011上设置折叠块2012,在相邻的两个折叠块2012端部穿设连接轴2015,在折叠块2012上开设固定孔2013,在折叠块2012上相对固定孔2013旁的位置设置定位块2014,使得安装套筒2011可以通过折叠块2012及连接轴2015的铰接连接使得产生形变,以适应圆形及椭圆形的桥梁墩柱,使得防护结构1的适配性更强,可以根据实际桥梁墩柱的形状进行适配,无需特殊定制,节省生产及时间成本。
进一步的,缓冲单元202包括缓冲杆2021、热卷弹簧2022、环体2023及滑槽2024,缓冲杆2021呈环形等间距连接于安装套筒2011上,热卷弹簧2022套设于缓冲杆2021上,环体2023连接于若干缓冲杆2021远离桥梁墩柱的一端,滑槽2024开设于环体2023远离缓冲杆2021的一端,旋转卸力机构3连接于环体2023上。本发明通过在安装套筒2011上设置缓冲杆2021,缓冲杆2021上套设热卷弹簧2022,多个热卷弹簧2022使得船舶撞击产生的冲击力大幅度减小,降低对桥梁墩柱的损害,其次环体2023上转动连接旋转卸力机构3,减轻撞击力的同时使得船舶航向偏移,防止更严重的撞击事故发生。
再进一步的,旋转卸力机构3包括滚珠301、旋转体302、卸力块303及卸力槽304,若干滚珠301转动连接于滑槽2024上,旋转体302转动套设于环体2023上,卸力块303呈环形等间距布置于旋转体302上,卸力槽304开设于卸力块303上,若干弹性导向机构4呈环形等间距布置于若干卸力槽304上。本发明通过在环体2023的滑槽2024上呈环形等间距设置若干个滚珠301,在滚珠301外侧转动连接旋转体302,在旋转体302上设置有卸力块303,在卸力块303上开设有卸力槽304,船舶撞击至旋转体302的卸力块303的卸力槽304,由于卸力槽304内部为具有弧面的月牙体,会使得船头偏移,使其航向发生改变,可以在偏航船舶与桥墩发生碰撞的瞬间,旋转体302可以瞬间绕着环体2023旋转,立即改变船撞力方向,并引导偏航船舶发生转向,沿该卸力块303外侧滑走,带走船舶的大部分动能,大幅减轻船舶的撞击破坏力。
值得说明的是,弹性导向机构4包括支撑组件401、第一弹性单元402及第二弹性单元403,支撑组件401连接于卸力槽304上,第一弹性单元402滑动连接于支撑组件401上,第二弹性单元403滑动连接于支撑组件401上相对第一弹性单元402外侧的位置,吸能机构5连接于第二弹性单元403外壁上。本发明通过在卸力块303的卸力槽304上设置支撑组件401,在支撑组件401上滑动设置第一弹性单元402及第二弹性单元403,当船舶头端插入卸力槽304内部时,第二弹性单元403及第一弹性单元402使得船舶头端冲击力偏移,进一步使得船舶头端偏移,使得船舶整体航向发生改变,防止船舶直插墩柱使得旋转卸力机构3无法旋转的现象产生。
值得注意的是,支撑组件401包括支撑滑杆4011、内滑槽4012及外滑槽4013,若干支撑滑杆4011呈等间距连接于卸力槽304内部,内滑槽4012开设于支撑滑杆4011靠近卸力槽304的一端,外滑槽4013开设于支撑滑杆4011靠近第一弹性单元402的一端,第一弹性单元402及第二弹性单元403滑动连接于内滑槽4012及外滑槽4013上。本发明通过在卸力槽304内部设置支撑滑杆4011,在支撑滑杆4011的两面开设内滑槽4012及外滑槽4013,当船体接触到防护结构1的一瞬间,第一弹性单元402及第二弹性单元403发生在内滑槽4012及外滑槽4013上滑动产生形变,使得撞击力产生偏移,从而更好的带动旋转卸力机构3旋转进行卸力,有利于提升防护结构的触发成功概率。
值得介绍的是,第一弹性单元402包括内导向弹片4021、第一连接槽4022及第一滑轮4023,第一连接槽4022开设于内导向弹片4021上,若干第一滑轮4023一端转动连接于第一连接槽4022上,若干第一滑轮4023另一端连接于内滑槽4012及外滑槽4013上。本发明通过在内导向弹片4021开设第一连接槽4022,在第一连接槽4022上设置第一滑轮4023,内导向弹片4021为半圆形弧形且具有弹性的钢片,在撞击力的挤压下,使得内导向弹片4021由于第一滑轮4023在内滑槽4012及外滑槽4013上滑动,使得船头产生偏移,给予旋转卸力机构3侧向旋转牵引的力,从而更好的带动旋转卸力机构3产生作用,防止旋转卸力机构3受冲击力较大所导致的无法转动的现象发生。
值得强调的是,第二弹性单元403包括外导向弹片4031、第二连接槽4032、第二滑轮4033及固定槽4034,第二连接槽4032开设于外导向弹片4031上,若干第二滑轮4033一端转动连接于第二连接槽4032上,若干第二滑轮4033另一端连接于内滑槽4012及外滑槽4013上相对第一滑轮4023外侧的位置,若干固定槽4034开设于外导向弹片4031外壁上,吸能机构5连接于固定槽4034上。本发明通过在外导向弹片4031上开设第二连接槽4032,在第二连接槽4032上设置若干个第二滑轮4033,外导向弹片4031为半圆形弧形且具有弹性的钢片,在撞击力的挤压下,由于外导向弹片4031滑动设置在内导向弹片4021的外侧,起到双重弹力偏向的效果,本发明的第二弹性单元403进一步加强了撞击受力的力度,大大提高了安全防护性能。
除此之外,吸能机构5包括底块501、圆锥弹簧502、连接球503、吸能气囊504、顶块505及偏移块506,底块501设于固定槽4034内部,若干圆锥弹簧502连接于底块501上,连接球503连接于圆锥弹簧502上,顶块505连接于若干圆锥弹簧502远离底块501的一端,吸能气囊504设于底块501与顶块505之间相对若干圆锥弹簧502中心的位置,偏移块506连接于顶块505远离圆锥弹簧502的一端。本发明通过在外导向弹片4031的外壁上开设固定槽4034,在固定槽4034上设置底块501,在底块501上连接若干个圆锥弹簧502,圆锥弹簧502中心设置有连接球503,在底块501与顶块505之间设有吸能气囊504,在顶块505外侧设置有偏移块506,本发明具有多重的防护保障机构,以确保旋转卸力机构3触发,吸能机构5作为第一重防护结构,确保船舶偏航的同时,保护船舶的船体防止受损导致沉船的现象发生,进一步保护生命财产安全,降低损害。
实施例2:一种水利工程用桥梁墩柱防护结构的防护方法,包括以下步骤:
S1、安装操作;
S101、若对圆柱型墩柱安装,首先将安装套筒2011对称套设至圆柱型墩柱外侧,由于折叠块2012铰接连接于安装套筒2011上,所以可以将两个折叠块2012向安装套筒2011外侧折叠,相邻的两个折叠块2012通过连接轴2015铰接,再利用螺栓扣件穿设过固定孔2013使整体形成圆柱型,以适配圆柱型墩柱的安装;
S102、若对椭圆型墩柱安装,首先将安装套筒2011对称套设至椭圆型墩柱外侧,由于折叠块2012铰接连接于安装套筒2011上,所以可以将两个折叠块2012向安装套筒2011内侧折叠,相邻的两个折叠块2012通过连接轴2015铰接,再利用螺栓扣件穿设在定位块2014上使其固定,使得整体形成椭圆型,以适配椭圆型墩柱的安装;
S2、防护操作;
S201、当船舶侧向撞击时,由于在桥梁墩柱上设置有缓冲杆2021,缓冲杆2021上套设热卷弹簧2022,环体2023连接于若干缓冲杆2021上,滑槽2024开设于环体2023上;船舶撞击到旋转卸力机构3上,旋转卸力机构3旋转时,多个热卷弹簧2022使得船舶撞击产生的冲击力大幅减小,由于在环体2023的滑槽2024上呈环形等间距设置若干个滚珠301,在滚珠301外侧转动连接旋转体302,在旋转体302上设置有卸力块303,在卸力块303上开设有卸力槽304;船舶撞击至旋转体302的卸力块303的卸力槽304,由于卸力槽304内部为具有弧面的月牙体,会使得船头偏移,使其航向发生改变,可以在偏航船舶与桥墩发生碰撞的瞬间,旋转体302可以瞬间绕着环体2023旋转,立即改变船撞力方向,并引导偏航船舶发生转向,沿该卸力块303外侧滑走;
S202、当船舶正向撞击时,由于在外导向弹片4031的外壁上开设固定槽4034,在固定槽4034上设置底块501,在底块501上连接若干个圆锥弹簧502,圆锥弹簧502中心设置有连接球503,在底块501与顶块505之间设有吸能气囊504,在顶块505外侧设置有偏移块506引导船舶产生角度偏移;其次由于在卸力块303的卸力槽304上设置支撑组件401,在支撑组件401上滑动设置第一弹性单元402及第二弹性单元403,在卸力槽304内部设置支撑滑杆4011,在支撑滑杆4011的两面开设内滑槽4012及外滑槽4013,在内导向弹片4021开设第一连接槽4022,在第一连接槽4022上设置第一滑轮4023,在外导向弹片4031上开设第二连接槽4032,在第二连接槽4032上设置若干个第二滑轮4033;当船体接触到防护结构1的一瞬间,第一弹性单元402及第二弹性单元403发生在内滑槽4012及外滑槽4013上滑动产生形变,使得撞击力产生偏移,从而更好的带动旋转卸力机构3旋转进行卸力,使得船头产生偏移,给予旋转卸力机构3侧向旋转牵引的力,从而更好的带动旋转卸力机构3产生作用,在撞击力的挤压下,由于外导向弹片4031滑动设置在内导向弹片4021的外侧,起到双重弹力偏向的效果。
本发明实施例公布的是较佳的实施例,但并不局限于此,本领域的普通技术人员,极易根据上述实施例,领会本发明的精神,并做出不同的引申和变化,但只要不脱离本发明的精神,都在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种水利工程用桥梁墩柱防护结构,包括防护结构(1),其特征在于,所述防护结构(1)包括缓冲连接机构(2)、旋转卸力机构(3)、弹性导向机构(4)及吸能机构(5),所述缓冲连接机构(2)套设于桥梁墩柱上,所述旋转卸力机构(3)连接于所述缓冲连接机构(2)上,若干所述弹性导向机构(4)呈环形等间距设于所述旋转卸力机构(3)外壁上,若干所述吸能机构(5)等间距设于所述弹性导向机构(4)上;
所述缓冲连接机构(2)包括安装单元(201)及缓冲单元(202),所述安装单元(201)安装于桥梁墩柱上,所述缓冲单元(202)连接于所述安装单元(201)上相对所述旋转卸力机构(3)的位置,所述缓冲单元(202)远离所述安装单元(201)的一端连接于所述旋转卸力机构(3)内壁上。
2.如权利要求1所述的水利工程用桥梁墩柱防护结构,其特征在于,所述安装单元(201)包括安装套筒(2011)、折叠块(2012)、固定孔(2013)、定位块(2014)及连接轴(2015),所述安装套筒(2011)对称可拆卸安装于桥梁墩柱上,所述折叠块(2012)铰接连接于所述安装套筒(2011)上,所述固定孔(2013)开设于所述折叠块(2012)上,所述定位块(2014)设于所述折叠块(2012)上相对所述固定孔(2013)的位置,所述连接轴(2015)连接于所述折叠块(2012)上相对两个所述折叠块(2012)之间的位置。
3.如权利要求2所述的水利工程用桥梁墩柱防护结构,其特征在于,所述缓冲单元(202)包括缓冲杆(2021)、热卷弹簧(2022)、环体(2023)及滑槽(2024),所述缓冲杆(2021)呈环形等间距连接于所述安装套筒(2011)上,所述热卷弹簧(2022)套设于所述缓冲杆(2021)上,所述环体(2023)连接于若干所述缓冲杆(2021)远离桥梁墩柱的一端,所述滑槽(2024)开设于所述环体(2023)远离所述缓冲杆(2021)的一端,所述旋转卸力机构(3)连接于所述环体(2023)上。
4.如权利要求3所述的水利工程用桥梁墩柱防护结构,其特征在于,所述旋转卸力机构(3)包括滚珠(301)、旋转体(302)、卸力块(303)及卸力槽(304),若干所述滚珠(301)转动连接于所述滑槽(2024)上,所述旋转体(302)转动套设于所述环体(2023)上,所述卸力块(303)呈环形等间距布置于所述旋转体(302)上,所述卸力槽(304)开设于所述卸力块(303)上,若干所述弹性导向机构(4)呈环形等间距布置于若干所述卸力槽(304)上。
5.如权利要求4所述的水利工程用桥梁墩柱防护结构,其特征在于,所述弹性导向机构(4)包括支撑组件(401)、第一弹性单元(402)及第二弹性单元(403),所述支撑组件(401)连接于所述卸力槽(304)上,所述第一弹性单元(402)滑动连接于所述支撑组件(401)上,所述第二弹性单元(403)滑动连接于所述支撑组件(401)上相对所述第一弹性单元(402)外侧的位置,所述吸能机构(5)连接于所述第二弹性单元(403)外壁上。
6.如权利要求5所述的水利工程用桥梁墩柱防护结构,其特征在于,所述支撑组件(401)包括支撑滑杆(4011)、内滑槽(4012)及外滑槽(4013),若干所述支撑滑杆(4011)呈等间距连接于所述卸力槽(304)内部,所述内滑槽(4012)开设于所述支撑滑杆(4011)靠近所述卸力槽(304)的一端,所述外滑槽(4013)开设于所述支撑滑杆(4011)靠近所述第一弹性单元(402)的一端,所述第一弹性单元(402)及所述第二弹性单元(403)滑动连接于所述内滑槽(4012)及所述外滑槽(4013)上。
7.如权利要求6所述的水利工程用桥梁墩柱防护结构,其特征在于,所述第一弹性单元(402)包括内导向弹片(4021)、第一连接槽(4022)及第一滑轮(4023),所述第一连接槽(4022)开设于所述内导向弹片(4021)上,若干所述第一滑轮(4023)一端转动连接于所述第一连接槽(4022)上,若干所述第一滑轮(4023)另一端连接于所述内滑槽(4012)及所述外滑槽(4013)上。
8.如权利要求7所述的水利工程用桥梁墩柱防护结构,其特征在于,所述第二弹性单元(403)包括外导向弹片(4031)、第二连接槽(4032)、第二滑轮(4033)及固定槽(4034),所述第二连接槽(4032)开设于所述外导向弹片(4031)上,若干所述第二滑轮(4033)一端转动连接于所述第二连接槽(4032)上,若干所述第二滑轮(4033)另一端连接于所述内滑槽(4012)及外滑槽(4013)上相对所述第一滑轮(4023)外侧的位置,若干所述固定槽(4034)开设于所述外导向弹片(4031)外壁上,所述吸能机构(5)连接于所述固定槽(4034)上。
9.如权利要求8所述的水利工程用桥梁墩柱防护结构,其特征在于,所述吸能机构(5)包括底块(501)、圆锥弹簧(502)、连接球(503)、吸能气囊(504)、顶块(505)及偏移块(506),所述底块(501)设于所述固定槽(4034)内部,若干所述圆锥弹簧(502)连接于所述底块(501)上,所述连接球(503)连接于所述圆锥弹簧(502)上,所述顶块(505)连接于若干所述圆锥弹簧(502)远离所述底块(501)的一端,所述吸能气囊(504)设于所述底块(501)与所述顶块(505)之间相对若干所述圆锥弹簧(502)中心的位置,所述偏移块(506)连接于所述顶块(505)远离所述圆锥弹簧(502)的一端。
10.如权利要求9所述的水利工程用桥梁墩柱防护结构的防护方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、安装操作;
S101、若对圆柱型墩柱安装,首先将安装套筒(2011)对称套设至圆柱型墩柱外侧,由于折叠块(2012)铰接连接于安装套筒(2011)上,所以可以将两个折叠块(2012)向安装套筒(2011)外侧折叠,相邻的两个折叠块(2012)通过连接轴(2015)铰接,再利用螺栓扣件穿设过固定孔(2013)使整体形成圆柱型,以适配圆柱型墩柱的安装;
S102、若对椭圆型墩柱安装,首先将安装套筒(2011)对称套设至椭圆型墩柱外侧,由于折叠块(2012)铰接连接于安装套筒(2011)上,所以可以将两个折叠块(2012)向安装套筒(2011)内侧折叠,相邻的两个折叠块(2012)通过连接轴(2015)铰接,再利用螺栓扣件穿设在定位块(2014)上使其固定,使得整体形成椭圆型,以适配椭圆型墩柱的安装;
S2、防护操作;
S201、当船舶侧向撞击时,由于在桥梁墩柱上设置有缓冲杆(2021),缓冲杆(2021)上套设热卷弹簧(2022),环体(2023)连接于若干所述缓冲杆(2021)上,滑槽(2024)开设于所述环体(2023)上;船舶撞击到旋转卸力机构(3)上,旋转卸力机构(3)旋转时,多个热卷弹簧(2022)使得船舶撞击产生的冲击力大幅减小,由于在环体(2023)的滑槽(2024)上呈环形等间距设置若干个滚珠(301),在滚珠(301)外侧转动连接旋转体(302),在旋转体(302)上设置有卸力块(303),在卸力块(303)上开设有卸力槽(304);船舶撞击至旋转体(302)的卸力块(303)的卸力槽(304),由于卸力槽(304)内部为具有弧面的月牙体,会使得船头偏移,使其航向发生改变,可以在偏航船舶与桥墩发生碰撞的瞬间,旋转体(302)可以瞬间绕着环体(2023)旋转,立即改变船撞力方向,并引导偏航船舶发生转向,沿该卸力块(303)外侧滑走;
S202、当船舶正向撞击时,由于在外导向弹片(4031)的外壁上开设固定槽(4034),在固定槽(4034)上设置底块(501),在底块(501)上连接若干个圆锥弹簧(502),圆锥弹簧(502)中心设置有连接球(503),在底块(501)与顶块(505)之间设有吸能气囊(504),在顶块(505)外侧设置有偏移块(506)引导船舶产生角度偏移;其次由于在卸力块(303)的卸力槽(304)上设置支撑组件(401),在支撑组件(401)上滑动设置第一弹性单元(402)及第二弹性单元(403),在卸力槽(304)内部设置支撑滑杆(4011),在支撑滑杆(4011)的两面开设内滑槽(4012)及外滑槽(4013),在内导向弹片(4021)开设第一连接槽(4022),在第一连接槽(4022)上设置第一滑轮(4023),在外导向弹片(4031)上开设第二连接槽(4032),在第二连接槽(4032)上设置若干个第二滑轮(4033);当船体接触到防护结构(1)的一瞬间,第一弹性单元(402)及第二弹性单元(403)发生在内滑槽(4012)及外滑槽(4013)上滑动产生形变,使得撞击力产生偏移,从而更好的带动旋转卸力机构(3)旋转进行卸力,使得船头产生偏移,给予旋转卸力机构(3)侧向旋转牵引的力,从而更好的带动旋转卸力机构(3)产生作用,在撞击力的挤压下,由于外导向弹片(4031)滑动设置在内导向弹片(4021)的外侧,起到双重弹力偏向的效果。
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