[发明专利]桥墩防撞装置

说明书

技术领域

本发明涉及桥墩防护，尤其涉及桥墩防撞装置。

背景技术

目前，船桥相撞的事故频发，常见的有船头与桥墩前端或后端的正面碰撞，船尾与桥墩侧面的碰撞，此类事故往往造成船桥俱损，不仅经济损失大，而且经常出现人员伤亡的情况。为了减少船桥相撞的经济损失和人员伤亡，目前出现了一些对桥墩的防护措施，例如修建桥墩人工岛、薄壳筑沙围堰（或沉箱）等，然而这些方案造价高、灵活性不好、在某些场合还会失效；同时，船舶与防撞装置相接时直接通过变形和破损吸收碰撞能量，这样对船舶和防撞装置都有重大损害，修复难度大、成本高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、在碰撞过程中可将动能诱导转化为势能、使船舶与桥墩均得到可靠保护的桥墩防撞装置。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种桥墩防撞装置，包括设置于所述桥墩旁的管桩组和三层以上围设于管桩组外的护栏圈，所述三层以上护栏圈从下至上逐一缩小并呈阶梯状布置，各层护栏圈均通过连杆与管桩组连接固定。

所述三层以上护栏圈形成的阶梯状升角为θ，30°≤θ≤75°。

所述桥墩的前后两端各设有一组管桩组，所述管桩组中的相邻管桩通过系杆连接。

所述管桩组包括第一管桩组和第二管桩组，所述第一管桩组与第二管桩组排列成三角形状，所述第一管桩组位于三角形的尖端，所述第二管桩组设于第一管桩组与桥墩之间。

所述三角形尖端的夹角为β，30°≤β≤150°。

所述第一管桩组中各管桩的壁厚为d，所述第二管桩组中各管桩的壁厚为D，d＜D。

所述桥墩的两侧设有第三管桩组。

所述管桩组中的各个管桩下端均设于河床以下，所述管桩位于河床以上的部分均浇注混凝土。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的桥墩防撞装置受到碰撞时，呈阶梯状布置的护栏圈诱导船舶沿阶梯升角倾斜向上运动，从而将船舶的部分动能转化为重力势能，减少防撞装置需要通过变形吸收的能量，避免船舶遭受严重破坏，提高防撞装置的保护能力；同时护栏圈也会产生变形，在碰撞过程中吸收部分能量。管桩组中的第一管桩组和第二管桩组排列成三角形状，其架构稳定，便于发挥整体吸能的最佳特性，并且该三角形尖端会造成船舶沿三角形的侧边滑移，将船舶引入航道，很好地保护船舶的安全性；当护栏圈无法完全吸收碰撞能量时，位于三角形尖端的第一管桩组产生倾斜变形，第一管桩组通过变形吸收部分碰撞能量，同时产生倾斜变形的第一管桩组继续引导船舶向上运动，进一步将船舶的动能转化为势能；当第一管桩组仍无法完全吸收碰撞能量时，由第二管桩组稳定吸能。第一管桩组中各管桩的壁厚d小于第二管桩组中各管桩的壁厚D，当管桩组吸能时，第一管桩组相比于第二管桩组更容易变形，便于第一管桩组通过变形对船舶的运动进行诱导。当发生侧碰时，先由护栏圈吸能，通过在桥墩两侧设置第三管桩组，提高桥墩侧面的防护能力。管桩下端设于河床以下，管桩位于河床以上的部分浇注混凝土，可使管桩的安装稳定可靠，保证其具备应有的吸能防撞能力。

附图说明

图1是本发明的主视结构示意图；

图2是本发明的俯视结构示意图；

图3是图1的A－A剖视结构示意图。

图中各标号表示：

1、护栏圈；2、桥墩；3、第一管桩组；4、第二管桩组；5、系杆；6、第三管桩组；11、连杆。

具体实施方式

图1至图3示出了本发明的一种桥墩防撞装置实施例，该桥墩防撞装置包括设置于桥墩2旁的管桩组和三层以上围设于管桩组外的护栏圈1，三层以上护栏圈1从下至上逐一缩小并呈阶梯状布置，各层护栏圈1均通过连杆11与管桩组连接固定。本发明的桥墩防撞装置受到碰撞时，呈阶梯状布置的护栏圈1将诱导船舶沿阶梯升角倾斜向上运动，从而将船舶的部分动能转化为重力势能，减少防撞装置需要通过变形吸收的能量，避免船舶遭受严重破坏，提高防撞装置的保护能力；同时护栏圈1也会产生变形，在碰撞过程中吸收部分能量。本实施例中，护栏圈1共设有三层，三层护栏圈1形成的阶梯状升角为θ，θ的取值范围是30°≤θ≤75°，本实施例中θ为45°。