CN203403352U - 一种有限浮动式桥墩柔性防撞装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种有限浮动式桥墩柔性防撞装置。目前的桥墩防撞装置采用固定结构，成本巨大；采用完全浮动式结构又不能完全满足全桥的保护。本实用新型设置有外浮箱、内浮箱以及之间的多组复合消能防撞元件，内浮箱的内侧固定有滑块，桥墩承台外周固定有上、下两层挡块，挡块位于滑块纵向移动的路径上；外浮箱顶部和底部均固定有能夹住内浮箱的若干压盖板，外浮箱和内浮箱的间隙的上部及下部均设置有若干软帘；外浮箱的底部设置有导向板。本实用新型处于漂浮状态并可实现有限位移锁定，可以用较小构造尺寸实现在不同水位状态下，装置对桥墩的全面防护，同时避免了由于内外浮箱不同步而产生的复合消能防撞元件的竖向作用力。

Description

一种有限浮动式桥墩柔性防撞装置

技术领域

    本实用新型涉及一种桥墩防撞保护装置，具体涉及一种有限浮动式桥墩柔性防撞装置。

背景技术

随着我国河海航运量不断加大、船舶吨位和航速也不断增加，河海桥梁大量兴建，船舶碰撞桥梁的可能性越来越大，船桥相撞事故导致严重社会和经济灾难的例子不胜枚举。造成撞船事故的原因较多，其中人为因素居第一位，设备因素居第二位，恶劣气候因素居第三位，可见船撞事故大多数不是航道管理部门通过控制就能完全避免的。为防止桥墩在遭受船舶撞击下损坏，减小船舶直接作用在桥梁结构上的作用力，减弱撞击的伤害，通航孔桥墩的两侧必需设置防撞装置。

现有技术中的防撞装置可以分为浮动式和固定式两种，对于水位变化不大的航道采用固定式的较为便利，在水位变化较大的地方采用浮动式的会比较节约成本。但是仍存在不足：（一）当水位变化范围较大，并且同时需要对桥墩、承台及桩基进行保护的时候，采用固定装置的成本巨大，采用完全浮动式的防撞装置又不能完全满足全桥的保护；（二）对于浮式桥墩防撞装置内壁橡胶与桥墩接触面处于恶劣的接触状态，磨损严重，并且会随着波浪不断撞击桥墩，甚至会影响装置的自由升降，起不到防撞的作用；（三）柔性防撞装置对于钢套箱方案有很大的改进，但是碰撞时仅依靠装置弹性元件的导向作用效果欠佳，仍存在局部作用整体协同性不足的缺点。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种有限浮动式桥墩柔性防撞装置，能实现对桩基、承台及桥墩的全方位防护和装置内外结构的同步浮动，提高桥墩柔性防撞及导向的效果。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种有限浮动式桥墩柔性防撞装置，环设在桥墩承台外周，设置有外浮箱、内浮箱以及外浮箱与内浮箱之间的多组复合消能防撞元件，其特征在于：

所述内浮箱的内侧固定有滑块，桥墩承台外周固定有上、下两层挡块，挡块位于滑块纵向移动的路径上。

所述内浮箱的内侧纵向设置有多条耐磨板，耐磨板之间形成间隔，滑块与桥墩承台外周之间的水平方向留有间隙；

所述滑块单层设置，平均或间隔设置在耐磨板间的间隔中，上、下两层挡块位于滑块纵向移动的路径上；或滑块上、下两层设置，平均或间隔设置在耐磨板间的间隔中，上、下两层挡块位于对应的上、下两层滑块纵向移动的路径上；或滑块上、下两层间隔设置在耐磨板间的间隔中，且上、下两层错开设置，上层挡块位于下层滑块纵向移动的路径上，下层挡块位于上层滑块纵向移动的路径上。

所述外浮箱顶部和底部均固定有若干压盖板，向内浮箱延伸，并将内浮箱夹住。

所述外浮箱和内浮箱的间隙的上部及下部均设置有若干软帘。

所述外浮箱的底部设置有导向板，一边与外浮箱底部固结，为矩形或半圆形的薄钢板；

导向板与外浮箱底面垂直，其法线方向不在外浮箱的径向方向上。

所述复合消能防撞元件由橡胶和钢板叠层布置组成，为C形、圆环形或椭圆环形，水平或竖直固定在外浮箱和内浮箱之间，采用螺栓连接、焊接或铆接的固定方式。

所述有限浮动式桥墩柔性防撞装置的整体水平截面为圆形、矩形或六边形，边角处设置圆角，内浮箱与桥墩承台外周之间的空隙区域设置有填补浮箱。

    本实用新型具有以下优点：

（1）装置处于漂浮状态并可实现有限位移锁定，可以用较小构造尺寸实现在不同水位状态下，装置对桥墩的全面防护；

（2）内外浮箱同步漂浮实现协同作用，避免了由于内外浮箱不同步而产生的复合消能防撞元件的竖向作用力；

（3）装置碰撞后可在导向板的作用下沿最有利于复合消能防撞元件变形的方向移动，同时软帘可以将内外浮箱之间海水形成单独的吸能水囊，提高整体防撞及导向效果。 

附图说明

图1是本实用新型实施例结构示意图；

图2是图1的A-A剖面图；

图3是图1的B-B剖面图；

图4是图1的C局部放大图；

图5是图3的D向视图。

图中，1-外浮箱，2-复合消能防撞元件，3-内浮箱，4-填补浮箱，5-位移锁定装置，6-压盖板，7-软帘，8-导向板，9-滑块，10-挡块，11-耐磨板。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型进行详细的说明。

参见图1，本实用新型所涉及的一种有限浮动式桥墩柔性防撞装置，环设在桥墩承台外周，设置有外浮箱1、内浮箱3以及外浮箱1与内浮箱3之间的多组复合消能防撞元件2。内浮箱3的内侧固定有滑块9，桥墩承台外周固定有上、下两层挡块10，挡块10位于滑块9纵向移动的路径上。

滑块9和挡块10组成了有限浮动式桥墩柔性防撞装置竖向的位移锁定装置5，实现有限位移锁定。滑块9与桥墩承台外周之间的水平方向留有间隙，来适应装置的水平位移，并可避免装置上下滑动过程中被卡住。滑块9和挡块10有多种设置方式，具体实施例为：

内浮箱3的内侧纵向设置有多条耐磨板11，耐磨板11之间形成间隔。

（1）滑块9可单层设置，平均或间隔设置在耐磨板11间的间隔中，上、下两层挡块10位于滑块9纵向移动的路径上，对装置上下移动进行限位；

（2）滑块9可上、下两层设置，平均或间隔设置在耐磨板11间的间隔中，上、下两层挡块10位于对应的上、下两层滑块9纵向移动的路径上，对装置上下移动进行限位，滑块9双层设置可提高限位的稳定性；

（3）滑块9可上、下两层间隔设置在耐磨板11间的间隔中，且上、下两层错开设置，参见图5，上层挡块10位于下层滑块9纵向移动的路径上，下层挡块10位于上层滑块9纵向移动的路径上，这样的设置有效增加了装置上下移动的距离。

参见图2，外浮箱1顶部和底部均固定有若干压盖板6，向内浮箱3延伸，并将内浮箱3夹住，防止外浮箱1和内浮箱3分离，使内外浮箱同步漂浮，实现协同作用，避免了由于内外浮箱不同步而产生的复合消能防撞元件的竖向作用力。

参见图3，外浮箱1和内浮箱3的间隙的上部及下部均设置有若干软帘7，可以将内外浮箱之间海水形成单独的吸能水囊，提高整体防撞及导向效果。

参见图2，外浮箱1的底部设置有导向板8，一边与外浮箱1底部固结，为矩形或半圆形的薄钢板，导向板8平面与外浮箱1底面垂直，其法线方向与与外浮箱1的径向方向有一定角度，装置碰撞后可在导向板的作用下沿最有利于复合消能防撞元件变形的方向移动。

参见图2和图3，复合消能防撞元件2由橡胶和钢板叠层布置组成，为C形、圆环形或椭圆环形，水平或竖直固定在外浮箱1和内浮箱3之间，可设置单圈也可设置多圈，每圈多层设置，采用螺栓连接、焊接或铆接的固定方式固定在外浮箱1和内浮箱3上。

有限浮动式桥墩柔性防撞装置的整体水平截面为圆形、矩形或六边形，边角处设置圆角，内浮箱3与桥墩承台外周之间的空隙区域设置有填补浮箱4。图1中，有限浮动式桥墩柔性防撞装置的整体水平截面为六边形，内浮箱3与桥墩承台外周之间的空隙区域为两侧的三角区域，设置有三角浮箱作为填补浮箱4，提高其消耗撞击能量的能力。

本实用新型的有限浮动能力是这样实现的：

当水位发生变化时，装置随着水位的变化而浮动变化，压盖板6保证了内外浮箱的同步浮动，同时由于浮箱与桥墩之间在水平方向留有间隙，可以保证装置的水平位移并且避免浮动过程中被卡住；当装置浮动到达设计的高度时，有限位移锁定装置可以在高低位置对内浮箱进行限位锁定，外浮箱1则通过顶部和底部的压盖板6进行定位，保证了装置的有效防撞范围，实现桥墩、墩台及撞击的全面防护。

本实用新型的防撞及导向作用实现过程如下：

当船舶（碰撞物）撞向桥墩时，首先与外浮箱1碰撞，外浮箱将撞击力传递给复合消能防撞元件2，由于复合消能防撞元件的刚度小于外浮箱，所以首先发生压缩变形，消耗撞击能量，外浮箱1底部的导向板8可以帮助外浮箱沿着设计的方向移动，致使更多的复合消能防撞元件2参与变形，并且使船舶较快改变方向，船舶将沿着外浮箱1的圆弧表面滑走，更多的动能保留在船舶本身，并且在碰撞过程中由于压盖板的作用使内外浮箱在竖直方向不发生相对运动，复合消能防撞元件2一直处于水平压缩，受力状况良好防撞能力可靠。

本实用新型的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本实用新型说明书而对本实用新型技术方案采取的任何等效的变换，均为本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种有限浮动式桥墩柔性防撞装置，环设在桥墩承台外周，设置有外浮箱（1）、内浮箱（3）以及外浮箱（1）与内浮箱（3）之间的多组复合消能防撞元件（2），其特征在于：

所述内浮箱（3）的内侧固定有滑块（9），桥墩承台外周固定有上、下两层挡块（10），挡块（10）位于滑块（9）纵向移动的路径上。

2.根据权利要求1所述的一种有限浮动式桥墩柔性防撞装置，其特征在于：

所述内浮箱（3）的内侧纵向设置有多条耐磨板（11），耐磨板（11）之间形成间隔，滑块（9）与桥墩承台外周之间的水平方向留有间隙；

所述滑块（9）单层设置，平均或间隔设置在耐磨板（11）间的间隔中，上、下两层挡块（10）位于滑块（9）纵向移动的路径上；或滑块（9）上、下两层设置，平均或间隔设置在耐磨板（11）间的间隔中，上、下两层挡块（10）位于对应的上、下两层滑块（9）纵向移动的路径上；或滑块（9）上、下两层间隔设置在耐磨板（11）间的间隔中，且上、下两层错开设置，上层挡块（10）位于下层滑块（9）纵向移动的路径上，下层挡块（10）位于上层滑块（9）纵向移动的路径上。

3.根据权利要求1或2所述的一种有限浮动式桥墩柔性防撞装置，其特征在于：

所述外浮箱（1）顶部和底部均固定有若干压盖板（6），向内浮箱（3）延伸，并将内浮箱（3）夹住。

4.根据权利要求3所述的一种有限浮动式桥墩柔性防撞装置，其特征在于：

所述外浮箱（1）和内浮箱（3）的间隙的上部及下部均设置有若干软帘（7）。

5.根据权利要求4所述的一种有限浮动式桥墩柔性防撞装置，其特征在于：

所述外浮箱（1）的底部设置有导向板（8），一边与外浮箱（1）底部固结，为矩形或半圆形的薄钢板；

导向板（8）与外浮箱（1）底面垂直，其法线方向不在外浮箱（1）的径向方向上。

6.根据权利要求5所述的一种有限浮动式桥墩柔性防撞装置，其特征在于：

所述复合消能防撞元件（2）由橡胶和钢板叠层布置组成，为C形、圆环形或椭圆环形，水平或竖直固定在外浮箱（1）和内浮箱（3）之间，采用螺栓连接、焊接或铆接的固定方式。

7.根据权利要求6所述的一种有限浮动式桥墩柔性防撞装置，其特征在于：

所述有限浮动式桥墩柔性防撞装置的整体水平截面为圆形、矩形或六边形，边角处设置圆角，内浮箱（3）与桥墩承台外周之间的空隙区域设置有填补浮箱（4）。

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