CN210857117U - 一种新型群桩式桥梁防船撞装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型群桩式桥梁防船撞装置，包括浮体、弹性缓冲吸能材料体、桥墩、隔板、螺栓、下横桩、立桩、防撞护舷和上横桩。本实用新型的有益效果是：采用群桩结构，浮体可随水位浮动，将桥墩与防船撞装置隔离开来，避免了船舶与桥墩的直接接触，能够有效的保护老旧桥梁安全；防船撞装置结构设计优良，在受撞时具有整体受力变形的效果，耐撞性好；由外涂FRP材料、壳体、弹性缓冲吸能材料体、隔板、防撞护舷等组成一套多级缓冲消能系统，具有缓冲耗能效果好、综合造价低，免维护、环保等优点，有很好的实际应用价值和社会效益。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种防船撞装置，具体为一种新型群桩式桥梁防船撞装置，属于桥梁工程建设中防船撞装置技术领域。
背景技术
随着我国基础建设及航运业的迅猛发展，桥梁数量及航道通航密度逐年增加，桥梁与船舶之间的矛盾日益突出。船舶撞击桥梁事故屡见不鲜且呈上升趋势，由船撞事故所导致的人员伤亡、财产损失以及环境破坏令人触目惊心，其他间接损失如航道阻塞、列车停运、公众心理冲击等更是难以估量。
船撞分析表明，桥梁事故发生部位主要是由于桥梁桥墩结构受到破坏，因此需要提高桥墩的抗撞性能。国内已应用多种类型的防撞设施，其基本原理是基于能量吸收、动量缓冲而设计。
目前常用的是钢箱型防船撞装置，该装置利用钢材塑性变形进行消能。当船舶撞击钢套箱防船撞装置时，防撞钢板发生大变形，吸收碰撞能量并且延长接触时间，使撞击力峰值得以降低，同时由于结构变形和相互作用，可拨动船头方向回到正确航道，从而减少船舶与防撞装置之间的能量交换来减少桥墩受到的撞击力。
然而目前应用的钢箱型防船撞装置都会直接或间接的与桥墩进行接触，这样就会将船舶撞击力传递到桥墩上，虽然钢箱型防船撞装置能消耗船舶动能，减小船舶撞击力，但是对于目前存在的老弱桥梁或者是处于航道升级改造过程中的已有桥梁，其抗撞能力比较薄弱，在遇到大型船舶撞击时，在经过钢箱型防船撞装置的消能之后的船舶撞击力对桥墩而言仍然很危险。所以该种型式防船撞装置对于老旧桥梁是不适合的。
实用新型内容
本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供能够将桥墩隔离开来，避免了船舶与桥墩的直接接触，能够有效的保护桥梁安全的一种新型群桩式桥梁防船撞装置。
本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：一种新型群桩式桥梁防船撞装置，包括浮体、弹性缓冲吸能材料体、桥墩、隔板、螺栓、下横桩、立桩、防撞护舷和上横桩；所述浮体为多个节段组成的套箱并套在立桩上随水位浮动，且节段之间通过螺栓连接，且所述浮体设置在桥墩的外侧，所述弹性缓冲吸能材料体填充在浮体内，所述隔板通过焊接固定连接在浮体内部，所述下横桩、立桩和上横桩构成该防船撞装置的群桩结构，所述桥墩位于下横桩、立桩和上横桩所构成的群桩结构内侧中心处，所述下横桩通过焊接固定连接在立桩的底端，所述上横桩通过焊接固定连接在立桩的顶端，所述防撞护舷通过焊接与立桩固定连接在一起，且所述防撞护舷位于浮体与立桩的接触侧。
优选的，为了能起到的防腐蚀、防刮擦和缓冲吸能作用，所述浮体为薄壁钢板材料制成的壳体结构，且浮体外表面壁涂有纤维增强FRP复合材料。
优选的，为了增加整体稳定性，所述下横桩、立桩和上横桩构成的群桩结构布置在桥墩四周，且各相邻立桩之间通过支柱进行连接。
优选的，为了满足在遭受船舶撞击时的抗沉性要求，所述隔板将浮体分隔为若干个水密舱室。
优选的，为了起到缓冲消能作用，所述防撞护舷为橡胶或其他弹性材料制作，且防撞护舷与浮体的接触面设有耐磨板。
优选的，为了能够延缓撞击时程，消散撞击能量，所述弹性缓冲吸能材料体采用聚氨酯发泡或其他材料灌注在浮体内部外层，最终形态为固态。
本实用新型的有益效果是：该新型群桩式桥梁防船撞装置设计合理，
1.采用群桩结构，浮体可随水位浮动，将桥墩与防船撞装置隔离开来，避免了船舶与桥墩的直接接触，能够有效的保护老旧桥梁安全；
2.防船撞装置结构设计优良，在受撞时具有整体受力变形的效果，耐撞性好；
3.由外涂FRP材料、壳体、弹性缓冲吸能材料体、隔板、防撞护舷等组成一套多级缓冲消能系统，具有缓冲耗能效果好、综合造价低，免维护、环保等优点，有很好的实际应用价值和社会效益。
附图说明
图1为本实用新型总平面布置示意图；
图2为本实用新型侧面布置示意图；
图3为本实用新型中剖面示意图；
图4为本实用新型群桩布置示意图；
图5为本实用新型首部节段大样示意图。
图中：1、浮体，2、弹性缓冲吸能材料体，3、桥墩，4、隔板，5、螺栓，6、下横桩，7、立桩，8、防撞护舷和9、上横桩。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1～5，一种新型群桩式桥梁防船撞装置，包括1.浮体1、弹性缓冲吸能材料体2、桥墩3、隔板4、螺栓5、下横桩6、立桩7、防撞护舷8和上横桩9；所述浮体1为多个节段组成的套箱并套在立桩7上随水位浮动，且节段之间通过螺栓5连接，且所述浮体1设置在桥墩3的外侧，所述弹性缓冲吸能材料体2填充在浮体1内，所述隔板4通过焊接固定连接在浮体1内部，所述下横桩6、立桩7和上横桩9构成该防船撞装置的群桩结构，所述桥墩3位于下横桩6、立桩7和上横桩9所构成的群桩结构内侧中心处，所述下横桩6通过焊接固定连接在立桩7的底端，所述上横桩9通过焊接固定连接在立桩7的顶端，所述防撞护舷8通过焊接与立桩7固定连接在一起，且所述防撞护舷8位于浮体1与立桩7的接触侧。
所述浮体1为薄壁钢板材料制成的壳体结构，且浮体1外表面壁涂有纤维增强FRP复合材料，能起到的防腐蚀、防刮擦和缓冲吸能作用，所述下横桩6、立桩7和上横桩9构成的群桩结构布置在桥墩3四周，且各相邻立桩7之间通过支柱进行连接，增加整体稳定性，所述隔板4将浮体1分隔为若干个水密舱室，以满足在遭受船舶撞击时的抗沉性要求，所述防撞护舷8为橡胶或其他弹性材料制作，且防撞护舷8与浮体1的接触面设有耐磨板，起到缓冲消能作用，所述弹性缓冲吸能材料体2采用聚氨酯发泡或其他材料灌注在浮体1内部外层，最终形态为固态，能够延缓撞击时程，消散撞击能量，减少桥梁、船舶和防船撞装置的损伤。
工作原理：在使用该新型群桩式桥梁防船撞装置时，实际使用中，防船撞装置具有浮力，安装时通过调节水压载使防船撞装置露出水面的高度匹配船舶撞击高度。上述的桥梁防船撞装置的高度可通过对桥位、水位、船型特点分析可能会发生的碰撞情况后具体确定。
当运动船舶撞击防撞装置时，带FRP材料的壳体延展撞击区域面积，使多块区域弹性缓冲吸能材料体2参与变形消能，弹性缓冲吸能材料体2首先发生变形延长撞击时程，缓冲撞击能量，随后内部结构及壳体发生变形破坏以消耗船舶动能，同时套箱的外形设计引导船舶首部向外侧滑动而带走剩余动能，减小能量交换从而减轻撞击损伤。撞击过程中，防船撞装置的浮体1与各立桩7之间通过防撞护舷8发生弹性接触，由于不和桥墩接触，因此桥墩不会受到任何损伤。
如此一来，防船撞装置形成了四级消能保护：带FRP材料的壳体的整体变形、弹性缓冲吸能材料体2延缓撞击时程、内部结构隔板4局部变形消能及防撞护舷8变形消能。多级消能防护不仅可以使撞击在“刚柔交替”中消散能量，减少桥梁、船舶和防船撞装置的损伤，而且方便在船撞事故发生后对防船撞装置进行维修与更换，根据实际变形情况进行局部的拆卸更换。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (6)
1.一种新型群桩式桥梁防船撞装置，其特征在于：包括浮体(1)、弹性缓冲吸能材料体(2)、桥墩(3)、隔板(4)、螺栓(5)、下横桩(6)、立桩(7)、防撞护舷(8)和上横桩(9)；所述浮体(1)为多个节段组成的套箱并套在立桩(7)上随水位浮动，且节段之间通过螺栓(5)连接，且所述浮体(1)设置在桥墩(3)的外侧，所述弹性缓冲吸能材料体(2)填充在浮体(1)内，所述隔板(4)通过焊接固定连接在浮体(1)内部，所述下横桩(6)、立桩(7)和上横桩(9)构成该防船撞装置的群桩结构，所述桥墩(3)位于下横桩(6)、立桩(7)和上横桩(9)所构成的群桩结构内侧中心处，所述下横桩(6)通过焊接固定连接在立桩(7)的底端，所述上横桩(9)通过焊接固定连接在立桩(7)的顶端，所述防撞护舷(8)通过焊接与立桩(7)固定连接在一起，且所述防撞护舷(8)位于浮体(1)与立桩(7)的接触侧。
2.根据权利要求1所述的一种新型群桩式桥梁防船撞装置，其特征在于：所述浮体(1)为薄壁钢板材料制成的壳体结构，且浮体(1)外表面壁涂有纤维增强FRP复合材料。
3.根据权利要求1所述的一种新型群桩式桥梁防船撞装置，其特征在于：所述下横桩(6)、立桩(7)和上横桩(9)构成的群桩结构布置在桥墩(3)四周，且各相邻立桩(7)之间通过支柱进行连接。
4.根据权利要求1所述的一种新型群桩式桥梁防船撞装置，其特征在于：所述隔板(4)将浮体(1)分隔为若干个水密舱室。
5.根据权利要求1所述的一种新型群桩式桥梁防船撞装置，其特征在于：所述防撞护舷(8)为橡胶材料制作，且防撞护舷(8)与浮体(1)的接触面设有耐磨板。
6.根据权利要求1所述的一种新型群桩式桥梁防船撞装置，其特征在于：所述弹性缓冲吸能材料体(2)采用聚氨酯发泡灌注在浮体(1)内部外层，最终形态为固态。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111778837A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-10-16 | 浙江博澳节能科技有限公司 | 一种桥梁防船撞结构 |
| CN111945669A (zh) * | 2020-08-14 | 2020-11-17 | 温州砼程维禹科技有限公司 | 一种液压型桥墩防护装置 |
| CN114000451A (zh) * | 2021-12-16 | 2022-02-01 | 广东正方圆工程咨询有限公司 | 一种群桩式桥梁防船撞装置 |
| CN114592483A (zh) * | 2022-03-11 | 2022-06-07 | 西南交通大学 | 一种桥梁强弱碰撞分级防船撞装置及其构建方法 |
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2019
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Legal Events
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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Effective date of registration: 20220713 Address after: 430000 901, 9th floor, building a, Guanggu Times Square, Guanshan street, Donghu hi tech Development Zone, Wuhan City, Hubei Province Patentee after: WUHAN LITUO BRIDGE TECHNOLOGY CRASH FACILITY Co.,Ltd. Address before: 430000 901, 9th floor, building a, Guanggu Times Square, Guanshan street, Donghu hi tech Development Zone, Wuhan City, Hubei Province Patentee before: WUHAN LITUO BRIDGE TECHNOLOGY CRASH FACILITY Co.,Ltd. Patentee before: CHINA CONSTRUCTION FIRST BUILDING (Group) Corp.,Ltd. |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: A New Type of Group Pile Bridge Ship Collision Prevention Device Effective date of registration: 20230407 Granted publication date: 20200626 Pledgee: Bank of China Limited Wuhan Hanyang sub branch Pledgor: WUHAN LITUO BRIDGE TECHNOLOGY CRASH FACILITY Co.,Ltd. Registration number: Y2023420000152 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |