CN2697148Y - 自动定位导向浮式桥墩防撞装置 - Google Patents

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Abstract

一种自动定位导向浮式桥墩防撞装置，由外壳板，上、下封板及多个抗倾覆的缓冲吸能阻尼元件构成，内部由隔板分隔成多舱室浮式箱体结构，所说多舱室浮式箱体外板面相交成α角，从俯视方向看为一呈倒角的三角形面，倒角α顶端朝向迎水面和/或被水面；浮式箱体结构内壳板面上设置有与固定导向套4相配合，使其可沿导向套上下移动的可动导向杆7，固定导向套固定于桥墩、承台、水下泥土岩石或者水下保留的钢围堰上。本实用新型具有如下优点：(1)始终漂浮于水面，以较小的垂向构造尺度实现桥墩大范围的保护功能；(2)能自动定位导向和回位，且占用航道宽度小；(3)横桥向碰撞面形状，有利于减小桥墩撞力；(4)特别适用于变截面桥墩。

Description

自动定位导向浮式桥墩防撞装置
                      技术领域
本实用新型为一种防撞装置，特别涉及到一种自定位、自导向、自浮式桥墩防撞装置。
                       背景技术
目前国内现有的通航河道中的桥梁桥墩大部分未安装防撞装置，仅是采用尽量避免使桥墩位于通航水域中或对通航船只采取限制，甚至通过提高桥墩自身的抗撞能力来防止碰撞损坏。这些方法对通航船只和桥梁的设计增加了额外的限制，而且在限制措施失效而碰撞发生时，桥墩仍有被损坏的危险。
用于桥墩的防撞措施大体可归纳为以下几种：
(1)美国交通运输部和铁路工程协会提出过一种附着式防护结构(见《桥梁的防撞保护系统及其设计》，杨渡军编译，人民交通出版社，1990年7月)，使用木方，橡胶，钢材或混凝土构件组成，但其防撞能力较小，且需在有可能被撞及的桥墩全部范围内构造防撞体；
(2)薄壳筑沙围堰保护系统，这种方法可根据需要设计其防撞能力，但需从河床以下一直构筑到最高可达的水面以上，体积庞大，必须设置在开阔的水域；
(3)人工岛，它可提供良好的防撞能力，但要占据较多的航道宽度，一般来说对于跨度不大的桥梁和受限制的航道是不实用的。当然还有其它类型的防撞措施，但上述之类防撞措施所具有的缺点都不同程度的存在着。
在现有的桥墩防撞技术中，国内梁文娟等的“浮式桥墩防撞装置(ZL专利号95226699.7)”与本实用新型具有类似的功能。但是，该“浮式桥墩防撞装置”存在着以下弱点：
(1)对于变截面桥墩(如：Y型、倒Y型等)，当水位大幅度的变化后，造成桥墩防撞装置无法定位和回位；
(2)该“浮式桥墩防撞装置”的横桥向碰撞面形状、以及外围安置的橡胶护舷，不利于减小桥墩撞力，不利于让船舶上保留更多的动能，从而无法实现业界公认的，一致的追求的目标：“三不破坏”原则(即在碰撞过程中，船舶、防撞装置，以及桥墩的损坏程度达到最低)。
                      发明内容
本实用新型的目的在于提供一种适用于高水位差，狭窄航道水域，等截面或变截面桥墩(如：Y型、倒Y型等)的防撞装置，本防撞装置是一种能够有利于让船舶保留更多的动能，及相撞部分间吸收更多的碰撞能量，对桥墩防撞起到良好作用的自动定位导向浮式桥墩防撞装置。
本实用新型的目的是这样实现的：防撞本体是一种可置于桥墩周围的浮式防撞体，它由外壳板，上、下封板构成，以及多个抗倾覆的缓冲吸能阻尼元件构成，且在内部有用多个方向的板来分隔箱体的一种浮式结构，它在水平面以上和以下的构造尺度使得在预定的碰撞发生时使桥墩处于有效的保护之中。
所说自动定位导向浮式桥墩防撞装置，为一种可置于桥墩周围的浮式防撞体，由外壳板，上、下封板，以及多个抗倾覆的缓冲吸能阻尼元件构成，内部由隔板分隔成多舱室浮式箱体结构，其特征在于：所说多舱室浮式箱体外板面相交成α角，从俯视方向看为一呈倒角的三角形面，倒角α顶端朝向迎水面和/或被水面；浮式箱体结构内壳板面上设置有与固定导向套4相配合，使其可沿导向套上下移动的可动导向杆7，固定导向套固定于桥墩、承台、水下泥土岩石或者水下保留的钢围堰上。
所说外板面相交角α＝40°～170°，外板各侧面相交处圆角半径R＝0～25000mm；所说浮式箱体为一种分体结构，分前后左右四个半体，在连接面连成一体。抗倾覆的缓冲吸能阻尼元件2由阻尼滑套10、阻尼导向构件12及阻尼体11构成，阻尼滑套10与阻尼导向构件12彼此镶嵌形成滑道，阻尼体套装或设置于滑道上。
所说抗倾覆的防撞缓冲吸能阻尼元件2设置在可动导向杆7、固定导向套4与箱体3结构内壳板面之间。
在所说固定导向套4、可动导向杆7构成的浮式导向定位机构与桥墩相连的一侧设置有防撞缓冲吸能柔性阻尼挡块9。
具有上述特征、构造和配备的所说自动定位导向浮式桥墩防撞装置具有如下优点：
(1)始终漂浮于水面，以较小的垂向构造尺度实现桥墩大范围的保护功能，特别适用于水位落差大的航道中的桥墩防护。
(2)能按设计提供强大的吸能能力，能自动定位导向和回位，且占用航道宽度小，适用于航道宽度受限的水域。
(3)本桥墩防撞装置的横桥向碰撞面形状，有利于减小桥墩撞力，且让船舶上保留更多的动能，从而可实现业界公认的，并一致追求的目标：“三不破坏”原则(即在碰撞过程中，船舶、防撞装置，以及桥墩的损坏程度达到最低)。
(4)主体构造牢固，有足够的抵抗多发的小能量碰撞的能力，使用寿命长，便于维护和修理。
(5)特别适用于变截面桥墩(如：Y型、倒Y型式等桥墩)的防护。对于变截面桥墩，当水位大幅度的变化后，桥墩防撞装置可自动定位和回位。
它可安装在位于航道中的桥墩周围，防止航行船只或其它漂浮物直接撞击桥墩，保证桥墩不受损害(如图2所示)。
                       附图说明
图1为本实用新型结构主视示意图；
图2为大桥主墩俯视图；
图3是图1Y形桥墩安装了本防撞装置后A-A剖视图；
图4是图1倒Y形桥墩安装了本防撞装置后A-A剖视图；
图5是图1B-B剖面图；
图6是浮式箱体外板面相交处俯视图；
图7是阻尼元件结构示意图。
                     实施方式
下面结合附图进一步阐述本实用新型的具体实施。
参见图1、图2和图3。本实用新型包括防撞装置本体3，它由外壳板13、14板，上、下封板构成，以及多个抗倾覆的缓冲吸能阻尼元件2构成，且在内部有用多个方向的隔板(15、16、17、18来分隔的一种浮式箱体。它用强度很大，在被撞坏时又能大量吸收动能的钢板制成。它的尺度和构造按预定的防撞要求设计，以期达到能量被充分吸收，并使在碰撞过程中传递到桥墩上的作用力控制在桥墩自身强度所允许的范围内。
箱体设为分体型式，可分前后左右四个半体，在连接面C处连成一体，置在桥墩周围。便于维护和修理。箱体与导向定位杆4、7的接触部位，设有多个抗倾覆的防撞缓冲吸能阻尼元件2(如图7所示)，以及承台四周结构加固构件与承台间设置防撞缓冲吸能柔性阻尼挡块9(如：弹簧、橡胶，或者其它可作为缓冲吸能的阻尼器件)(如图3、4、5所示)。它们可以是一种矩形、鼓型或拱型缓冲吸能阻尼防撞件，这些柔性防撞缓冲件既可增加箱体本身的抗撞能力，又保护桥墩表面被损伤。图5中的5为承台，6为桩基，8为桥塔；图3、图4中的1为桥面系。
上述箱体可作为分体结构，可分前后左右四个半体，在连接面连成一体(如图1、2、6所示)，适于安装在业已完工的桥墩周围。
上述箱体主要是用强度很大，在被撞损坏时又能大量吸收动能的钢板和型材制成，且其尺度和构造应按预定的防撞要求进行设计。
本实用新型的防撞作用是这样实现的：
当碰撞物(如船舶等)撞向桥墩时，首先碰撞到外围钢板，由于相撞部分外形原因，致使船头很快改变方向，部分能量被船和防撞装置以变形能的形式吸收，更多的动能将保留在船上，以及本实用新型本体3的位移、变形和破坏而被吸收，达到防止桥墩破坏的目的。

Claims (6)

1.一种自动定位导向浮式桥墩防撞装置，为一种可置于桥墩周围的浮式防撞体，其特征在于：在所说浮式防撞体上设置有与固定导向套(4)相配合，使其可沿导向套上下移动的可动导向杆(7)，固定导向套固定于桥墩、承台、水下泥土岩石或者水下保留的钢围堰上。
2.如权利要求1所说的自动定位导向浮式桥墩防撞装置，所说浮式防撞体是一种由外壳板，上、下封板，以及多个抗倾覆的缓冲吸能阻尼元件构成，内部由隔板分隔成多舱室浮式箱体结构，其特征是：所说多舱室浮式箱体外板面相交成α角，从俯视方向看为一呈倒角的三角形面，倒角α顶端朝向迎水面和/或被水面。
3.如权利要求1或2所说的自动定位导向浮式桥墩防撞装置，其特征在于：所说外板面相交角α＝40°～170°，外板各侧面相交处圆角半径R＝0～25000mm；所说浮式箱体为一种分体结构，分前后左右四个半体，在连接面(C)处连成一体。
4.如权利要求1或2所说的自动定位导向浮式桥墩防撞装置，其特征在于：所说抗倾覆的缓冲吸能阻尼元件(2)由阻尼滑套(10)、阻尼导向构件(12)及阻尼体(11)构成，阻尼滑套(10)与阻尼导向构件(12)彼此镶嵌形成滑道，阻尼体套装或设置于滑道上。
5.如权利要求1或3所说的自动定位导向浮式桥墩防撞装置，其特征在于：所说抗倾覆的防撞缓冲吸能阻尼元件(2)设置在可动导向杆(7)、固定导向套(4)与箱体结构内壳板面之间。
6.如权利要求1所说的自动定位导向浮式桥墩防撞装置，其特征在于：在所说固定导向套(4)、可动导向杆(7)构成的浮式导向定位机构与桥墩相连的一侧设置有防撞缓冲吸能柔性阻尼挡块(9)。
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