CN212247841U - 一种主航道与副航道间桥墩的防船撞装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种主航道与副航道间桥墩的防船撞装置，包括防撞构件、滑道构件、铰接杆。当一侧的防撞构件受到船的撞击后，该防撞构件转动，其铰接杆的远端沿滑道构件中的滑道滑动，带动另一个防撞构件也发生转动。受撞击的防撞构件通过缓冲层及其它组件的变形消耗一部分能量，通过与水之间的相对运动再消耗一部分能量，通过带动另一个防撞构件变形及在水中运动，又消耗一部分能量。该防船撞装置通过两个防撞构件的联动，利用水体消耗能量，充分利用了环境中可免费利用的资源，无论船从主航道侧或是副航道侧撞向桥墩，均能有效地消耗能量，并改变船舶的行驶方向，保证桥墩免受撞击。

Description

一种主航道与副航道间桥墩的防船撞装置

技术领域

本实用新型涉及桥梁工程和渡河工程技术领域，尤其涉及一种主航道与副航道间桥墩的防船撞装置。

背景技术

随着经济的迅速发展，我国已修建和规划修建大量跨航道桥梁。另一方面，船舶航运也发展快速。对于水路运输而言，跨航道桥梁的建设限制了航运业的发展，桥梁的船撞是一个重要的安全问题。航道桥梁的船撞安全问题表现在桥梁和船舶的损毁、人的伤亡、水上交通的中断、环境的破坏、社会信任危机等。因此，桥梁防撞安全问题是目前迫切需要解决的问题。

加强桥墩自身抵抗力，可以一定程度上降低桥船撞击后的危害。但是仅仅依靠加强桥墩自身抵抗力的做法，需要提高桥梁建设的经济成本，而且不能避免和减少桥船相撞事故的发生。

传统防撞装置可分为被动防撞装置和主动防撞装置。主动防撞装置多用于船舶偏航后的预警，其是否有效取决于预警装置的电路系统是否正常工作、预警信号是否被驾驶人员获得、及驾驶人员是否驾驶得当；对于失控船舶，主动防撞装置不能发挥作用。目前应用广泛的是被动防撞装置，主要基于缓冲消能原理，将船撞击能量通过弹性材料吸收，从而降低对桥墩的冲击力。因船舶的动能相对较大，吸收该能量需要很多的弹性材料，使防撞装置造价偏高。使防撞装置改变船舶的航行方向，不失为一种高效的策略。

因此，急需一种能同时改变撞击船舶的方向，又能有效地大量消能，且无需采用特殊消能材料的防撞装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种主航道与副航道间桥墩的防船撞装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

本方案提出了一种主航道与副航道间桥墩的防船撞装置，包括防撞构件、滑道构件、铰接杆；两个防撞构件对称地安装在桥墩的下游侧和上游侧，滑道构件沿桥梁中轴线方向，铰接杆的一端与防撞构件铰接，另一端与滑道构件中滑动件铰接；防撞构件的下部位于水中；防撞构件包括缓冲板、防撞板、支撑架；防撞板呈“C”形，一端通过支撑架铰支于，固定在桥梁下部结构的锚固件；另一端也有支撑架，通过该支撑架与铰接杆相连。

进一步地，所述防撞板竖直，铰支端位于主航道侧。

进一步地，所述防撞板的表面为一层蒙皮；所述防撞板的内部为一个三维框架，包括内框架片、外框架片、将二者联成一体的内撑杆；内框架片包括内横杆和内竖杆，外框架片包括外横杆和外竖杆。

进一步地，所述蒙皮为不锈钢板，下端面及周围密封、不透水，形成空腔。

进一步地，所述空腔内注有水；这部分水的重量和防撞构件的重量之和，与防撞构件受到的浮力大小，两者之差小于一千牛顿。

进一步地，在竖向，有至少两层的支撑架、滑道构件、铰接杆。

进一步地，所述缓冲板的材质为泡沫铝。

进一步地，所述滑道构件包括一个带滑道的杆件和两个撑杆，通过两个撑杆的端部，与固定在桥梁下部结构的板件固定连接；所述滑动件可沿滑道杆滑动。

进一步地，所述滑道杆包含腹杆水平放置的H型钢，该H型钢下方焊接有钢板；腹板上方与两侧翼缘之间形成一滑道，滑动件可在该滑道内滑动。

本实用新型的有益效果为：

1.通过多级消能，上、下游联动消能，提高了消能效率。撞击船舶首先撞击泡沫铝缓冲层，消耗部分能量；受到撞击的防撞板发生变形，消耗部分能量；受到撞击的防撞板内的水荡动，消耗部分能量；受到撞击的防撞板与外部河流中的水体之间的相对运动消耗一部分能量；通过铰接杆推动滑动件，带动另一侧的防撞构件，又消耗一部分能量；

2.即可应对来自主航道侧船舶的碰撞，也可应对来自副航道侧船舶的碰撞，“C”形的防撞板，可以在消能的同时，矫正船舶的方向；

3.防撞装置利用水体支承防撞构件重量，并利用水体消耗能量，充分利用了环境中可免费利用的资源，降低了造价，提高了防撞效率。

4.防撞装置使船舶在碰撞后可以有较大的行程，增加了接触时间，便于消耗较多的能量，且避免了短行程情况下大撞击力可能对防撞装置产生的破坏。

附图说明

图1为本实用新型的俯视结构示意图；

图2为防撞构件的俯视结构示意图；

图3为防撞板的内侧框架片展开示意图；

图4为本实用新型在桥梁下部结构中的固定位置示意图；

图5为滑道构件的俯视示意图；

图6为过螺栓槽的滑道杆横断面示意图；

图7为滑动件的俯视示意图；

图8为铰接杆两端局部侧视示意图。

图中：1-船，2-主航道边线，3-副航道边线，4-防撞构件，5-承台，6-墩柱， 7-上横系梁，8-铰接杆，9-滑道构件，10-缓冲板，11-外横杆，12-内横杆，13- 蒙皮，14-内撑杆，15-外竖杆，16-内竖杆，17-端部第一撑杆，18-端部第二撑杆，19-第一连接板，20-第一销孔，21-弯部第一撑杆，22-弯部第二撑杆，23- 第二连接板，24-第二销孔，25-第一上连接区，26-第二上连接区，27-第一下连接区，28-第二下连接区，30-桩基，31-铰接板，32-下横系梁，34-固接板，36- 滑道第一撑杆，37-滑道第二撑杆，38-滑道杆，41-中心件，42-底板，43-挡板， 44-滑动件，45-螺栓槽，47-第三销孔，48-第四销孔。

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。

实施例1

参照图1，一只船1偏离了航行，行驶在了主航道边线2和副航道边线3之间，冲撞向墩柱6。为避免船1直接撞击墩柱6，或适当减小撞击力，提出了本实施例中的方案。防船撞装置主要包括防撞构件4、滑道构件9、铰接杆8；桥墩下游侧的防撞构件4和上游侧的防撞构件4结构对称，滑道构件9沿桥梁中轴线方向，铰接杆8的一端与防撞构件4铰接，另一端与滑道构件9中滑动件44 铰接，参见图5和图6。

图2显示的为近船1侧的防撞构件4。从整体上看，防撞构件4包括位于外侧易遭船1撞部位的缓冲板10、左端包含端部第一撑杆17和端部第二撑杆18 的端部支撑架、右端包含弯部第一撑杆21和弯部第二撑杆22的弯部支撑架、剩余的中间部分为防撞板。防撞板为防撞构件4的主体部分，呈“C”形。端部支撑架有第一连接板19及第一销孔20，弯部支撑架有第二连接板23及第二销孔 24。防撞板竖直。防撞板的表面为一层蒙皮13，蒙皮13为不锈钢板；防撞板的下端面及四周密封，不透水，形成空腔。防撞板的内部为一个三维框架，包括内框架片、外框架片、将二者联成一体的内撑杆14；内框架片包括内横杆12和内竖杆16，外框架片包括外横杆11和外竖杆15。

图3和图4显示，内侧框架片的内横杆12相对内竖杆16更靠近蒙皮13。在竖向，防撞构件4有两层支撑架、滑道构件9、铰接杆8。上层的弯部支撑架与防撞板连接于第一上连接区25，上层的端部支撑架与防撞板连接于第二上连接区26；下层的弯部支撑架与防撞板连接于第一下连接区27，下层的端部支撑架与防撞板连接于第二下连接区28。承台5下为桩基30，两承台5间为下横系梁32；两墩柱6有上横系梁7。每个承台5靠主航道侧及上横系梁7靠近两端部侧面，有铰接相应防撞构件4的端部支撑架的铰接板31。上横系梁7和下横系梁32靠近副航道侧的侧面，有固接板34。

图5、图6和图7显示了滑道构件9。滑道构件9包括滑道杆38、滑道第一撑杆36、滑道第二撑杆37，这两个撑杆的一端与滑道杆38焊接，另一端焊接于相应的固接板34。滑道杆38包含中心件41、底板42、挡板43，它们之间的连接采用焊接。中心件41采用H型钢，H型钢上部空间形成一滑道，滑动件44安置在滑道内。滑动件44中部有螺栓槽45。

图8显示铰接杆8为H型钢，腹板水平放置，端部分别为第三销孔47和第四销孔48。第三销孔47处的两块附加钢板焊接在H型钢腹板端部，沿铰接杆8 纵向长度超过H型钢腹板；第四销孔48处的两块附加钢板焊接在H型钢腹板上下两侧，分别从下方和上方叠加在H型钢腹板上，且端部平齐。从两个铰接杆8 伸向滑动件44的第四销孔48相叠置后，从上方插入螺栓，螺栓旋入螺栓槽45。

该防船撞装置建造包括以下步骤，

步骤1.在桥梁下部结构中增设下横系梁32和上横系梁7，浇筑混凝土前，定位滑道构件9的锚固板34和防撞构件4的铰接板31，锚固板34和铰接板31 的背面焊接锚固钢筋。需要固定在承台5上的铰接板31，其背面的锚固钢筋为直的螺纹筋，通过在已有承台5上钻孔，植筋固定；

步骤2.制作并安装滑道构件9。滑道杆38的中心件41采用H型钢，腹板水平放置，底部焊接底板42，顶部两侧焊接挡板43，用于增强滑道杆38的刚度、强度和稳定性，并形成滑道。制作滑动件44，并放置在滑道内。焊接滑道杆38 的两个撑杆，随后将滑道构件9焊接在固定板34上；

步骤3.弯制防撞板的内横杆12和外横杆11。内横杆12与内竖杆16焊接，组成内框架片；外横杆11与外竖杆15焊接，组成外框架片；在制作场地上放置防撞板的蒙皮13底面板，吊装并竖直定位内框架片和外框架片，焊接联系二者的内撑杆14，形成三维框架。焊接防撞板两端的支撑架。蒙皮13底面板与三维框架的底部边缘焊接，随后焊接三维框架四周的蒙皮13，蒙皮13与内框架片和外框架片牢固连接。蒙皮13形成一个整体，各片之间焊缝紧密，不透水，蒙皮 13使三维框架内部形成空腔。制作连接防撞板与滑道构件9的铰接杆8。

步骤4.吊装防撞构件4到运输船上，运到对应的承台5附近。竖直状态吊起防撞构件4并缓缓放入水中，向防撞板的内部空腔内注水，直到与桥梁下部结构铰接的支撑架端部第一连接板19与铰接板31正好对接，安装销子。另一支撑架端部安装铰接杆8。两个防撞构件4的铰接杆8的端部，在滑道杆38上叠置，用螺栓穿过，连接滑动件44上的螺栓槽45。

Claims (9)

1.一种主航道与副航道间桥墩的防船撞装置，其特征在于：包括防撞构件、滑道构件、铰接杆；两个防撞构件对称地安装在桥墩的下游侧和上游侧，滑道构件沿桥梁中轴线方向，铰接杆的一端与防撞构件铰接，另一端与滑道构件中滑动件铰接；防撞构件的下部位于水中；防撞构件包括缓冲板、防撞板、支撑架；防撞板呈“C”形，一端通过支撑架铰支于，固定在桥梁下部结构的锚固件；另一端也有支撑架，通过该支撑架与铰接杆相连。

2.根据权利要求1所述的一种主航道与副航道间桥墩的防船撞装置，其特征在于：所述防撞板竖直，铰支端位于主航道侧。

3.根据权利要求1所述的一种主航道与副航道间桥墩的防船撞装置，其特征在于：所述防撞板的表面为一层蒙皮；所述防撞板的内部为一个三维框架，包括内框架片、外框架片、将二者联成一体的内撑杆；内框架片包括内横杆和内竖杆，外框架片包括外横杆和外竖杆。

4.根据权利要求3所述的一种主航道与副航道间桥墩的防船撞装置，其特征在于：所述蒙皮为不锈钢板，下端面及周围密封、不透水，形成空腔。

5.根据权利要求4所述的一种主航道与副航道间桥墩的防船撞装置，其特征在于：所述空腔内注有水；这部分水的重量和防撞构件的重量之和，与防撞构件受到的浮力大小，两者之差小于一千牛顿。

6.根据权利要求1所述的一种主航道与副航道间桥墩的防船撞装置，其特征在于：在竖向，有至少两层的支撑架、滑道构件、铰接杆。

7.根据权利要求1所述的一种主航道与副航道间桥墩的防船撞装置，其特征在于：所述缓冲板的材质为泡沫铝。

8.根据权利要求1所述的一种主航道与副航道间桥墩的防船撞装置，其特征在于：所述滑道构件包括一个带滑道的杆件和两个撑杆，通过两个撑杆的端部，与固定在桥梁下部结构的板件固定连接；所述滑动件可沿滑道杆滑动。

9.根据权利要求8所述的一种主航道与副航道间桥墩的防船撞装置，其特征在于：所述滑道杆包含腹杆水平放置的H型钢，该H型钢下方焊接有钢板；腹板上方与两侧翼缘之间形成一滑道，滑动件可在该滑道内滑动。

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