[发明专利]能自动升降的桥墩防撞消能装置

说明书

技术领域

    本发明涉及一种水上建筑防护技术，尤其涉及一种能自动升降的桥墩防撞消能装置。

背景技术

船舶或漂流物撞击桥墩事故对桥梁结构安全和通航安全危害巨大；针对这类事故，传统的防护措施要么是避免使桥墩位于通航水域中，要么是对通航船只采取限制措施，还有些甚至通过提高桥墩自身的刚度来防止碰撞损坏，这些防护措施增大了对通航船只的要求和桥梁建设成本。

近年来，国内外出现了多种类型的防护设置，如第200610155224号中国专利公开的一种桥梁防撞碰垫桩阵，该方案依靠单一橡胶碰垫的缓冲变形量来起到防护作用，防护效果较为有限，对于小型船只或较小的漂流物可以有效起到保护作用，但是对于吨位超过百吨的大型船舶来说无法很好地吸收撞击力，桥墩仍然避免不了破损，且由于橡胶碰垫的位置相对固定的，对于水位变化较为频繁的水域，需要布置更多的橡胶碰垫来覆盖桥墩表面，安装布置困难，也增加了生产和维护成本。常用的防撞装置还有桩群方式、薄壳筑沙围堰方式、人工岛方式等，这些方式一般都只适用于水浅、地质情况较好的场合, 虽然一劳永逸，但会影响航道，且常常因为造价太高或者条件不具备而放弃。还有的采用套箱消能设施，利用套箱塑性变形破损消能，但其通常只能承受单次撞击，撞损后维修较困难，碰撞时没有考虑对船体的保护，维护费用较高，没有考虑水位升降时桥墩的碰撞位置不同使得防撞保护成本增加。近几年有独立于桥墩的自动升降防撞装置，对受保护的桥墩保护较为充分，但需要新建防撞结构，投入较大，需新建独立钢筋混凝土结构，施工期较长。

发明内容

针对背景技术中的问题，本发明提出了一种能自动升降的桥墩防撞消能装置，包括桥墩，其创新在于：所述能自动升降的桥墩防撞消能装置由环形防护套、多根连接弹簧、多个滑块和多根导轨组成；所述导轨设置于桥墩外壁上，导轨轴向与桥墩轴向平行，多根导轨沿桥墩周向分布；所述滑块与导轨滑动连接，多个滑块与多根导轨一一对应；所述环形防护套套接在桥墩外，环形防护套与桥墩之间留有间隙；连接弹簧的一端与环形防护套的内周面连接，连接弹簧的另一端与滑块连接，多根连接弹簧与多个滑块一一对应，多根连接弹簧沿环形防护套周向分布。

本发明的功能有二，其一，保护桥墩免受碰撞损坏，其二，环形防护套的位置可随水位变化而上下移动，大大提高了防护结构的利用率，具体来说，前述两个功能是这样实现的：套接在桥墩外的环形防护套是防撞结构的核心，它可以对桥墩进行360度的全向防护，且由于多根连接弹簧都连接在环形防护套的内周面上，多根连接弹簧和环形防护套实质上形成了整体受力结构，当碰撞发生时，碰撞的冲击作用可以由多根连接弹簧来共同分摊，提高了防护结构对碰撞动量的吸收效果，使得防护结构可以承受较大的冲击作用，另外，防护结构与桥墩的连接处设置了滑块和导轨，当水位变化时，滑块和环形防护套也能在水体浮力作用下上浮或下移，这就使得环形防护套始终位于水面附近，现有技术中，在水位变化频繁的水域，为了对桥墩全长都进行防护，需要在桥墩全长都设置防护结构，而采用本发明的方案后，仅需一个环形防护套，就能实现对桥墩全长的防护，结构利用率很高。

为了进一步提高环形防护套对碰撞能的吸收效果，优选地，所述环形防护套采用弹性材料制作。

在前述方案基础上，还可通过将所述环形防护套设置为中空管状结构来进一步提高结构体的吸能作用。

与环形防护套的改进方案相似地，所述滑块也采用弹性材料制作，另外，也可在所述滑块内设置空腔。

现有技术中，桥墩截面一般为矩形或圆形，当桥墩采用这两种截面形式时，连接弹簧还可采用如下优选设置方式：所述桥墩截面为矩形，连接弹簧轴向与桥墩表面垂直。所述桥墩截面为圆形，连接弹簧轴向与桥墩的径向方向重合。

本发明的有益技术效果是：防护装置可随水位升降而移动，大大提高了防护装置的结构利用率，避免了需要在桥墩上全长设置防护装置，实施成本较低，防护效果较好。

附图说明

图1、采用本发明方案时，桥墩断面俯视图；

图2、本发明结构与桥墩相对位置的立体视图；

图中，各个标记所对应的名称分别为：导轨1、滑块2、连接弹簧3、环形防护套4、桥墩5。

具体实施方式