[实用新型]一种内置框架结构的防船撞装置

说明书

一种内置框架结构的防船撞装置，包括设置在桥墩外围、相互连接后将桥墩外周合围的空心的箱体；支撑在箱体内与箱体内壁连接的框架结构；相邻所述箱体的连接面通过多组竖向布设的悬梁组连接构成企口，每组悬梁组中相邻悬梁沿竖向设有间隔形成卸浪孔，本装置减小船舶撞击力、保证船舶与桥墩发生刚性碰撞时船舶、桥墩的安全性，而且耐腐蚀性强。

技术领域

本实用新型涉及桥梁防船撞装置，特别是一种内置框架结构的防船撞装置。

背景技术

水路运输是国家战略层面的重要运输渠道，极大地拉动了国民经济的快速发展。然而对于水上运输的船舶而言，桥梁结构是通航路线上的人工障碍物，在结构全寿命周期内客观存在着船舶撞击的风险。一旦发生船撞桥事故，桥梁结构必然会承受巨大的冲击荷载，可能导致结构的严重损伤，甚至倒塌，严重危害着人民生命财产安全，社会影响巨大。

钢结构防船撞装置由于在防撞范围、减小船舶损伤程度、经济等方面具有较为明显的优势，使其在国内外广泛运用。但钢材本身易腐蚀，钢结构防船撞装置在桥梁结构全寿命服役年限内维修成本居高不下，研发一种兼顾钢结构防船撞装置优点，且耐久性好的新型防船撞装置迫在眉睫。

实用新型内容

本实用新型解决了船舶与桥墩发生刚性碰撞时难以保障船舶、桥墩的安全性、且防撞装置易腐蚀的不足，而提出一种减小船舶撞击力、保证船舶与桥墩发生刚性碰撞时船舶、桥墩的安全性，而且耐腐蚀性强的内置框架结构的防船撞装置。

本实用新型的目的通过采用下述技术方案予以实现：

一种内置框架结构的防船撞装置，包括设置在桥墩外围、相互连接后将桥墩外周合围的空心的箱体；支撑在箱体内与箱体内壁连接的框架结构；相邻所述箱体的连接面通过多组竖向布设的悬梁组连接构成企口，每组悬梁组中相邻悬梁沿竖向设有间隔形成卸浪孔，本实用新型通过箱体直接承受船头撞击并转移船撞力，由箱体内节点交错分布的框架结构变形耗能，降低桥墩承受的撞击力，并通过箱体侧壁带卸浪孔的企口连接阻断破坏区域向旁边箱体延伸，在保障桥梁和船舶的安全的同时，最大程度地减小本装置的损坏。

进一步的，所述箱体包括相互密封连接的面向外侧的受冲击面、面向桥墩的背面、两个相对的连接面以及顶面和底面，所述框架结构包括沿箱体内高度方向布设的多层桁架以及与多层桁架连接的、支撑在箱体顶面与底面之间的多根柱子，每层所述桁架包括支撑在相对的连接面之间的横梁、斜弦杆首尾连接形成锯齿形支撑架以及与横梁垂直布设、将相邻横梁、横梁与箱体背面连接的轴撑，所述支撑架的一端与箱体受冲击面连接，另一端与横梁连接。所述斜弦杆在平面内首尾连接，起到扩散船撞力的作用，降低单根弦杆分配的撞击力。

进一步的，所述轴撑与横梁连接的节点和横梁与柱子的节点重合，所述支撑架与横梁连接的节点和横梁与轴撑连接的节点不重合，这样斜弦杆与所述轴撑在横梁上的节点错开，改善了单纯利用杆件压屈耗能的局面，有效发挥了横梁弯曲破坏的功效，提高了框架耗能的效率。

进一步的，所述桁架与箱体内壁之间通过环形垫条连接，所述环形垫条嵌入箱体内壁上预留的凹槽内与箱体连接。所述环形垫条嵌入箱体内主要起到扩散撞击力，减小局部节点破坏的作用。

进一步的，所述柱子与箱体之间通过方形垫板连接，所述方形垫板通过预埋的抗拔剪力连接件与箱体连接，可以防止箱体顶底板和桁架失稳破坏，充分发挥框架结构耗能的功效。

进一步的，所述斜弦杆和轴撑的截面尺寸小于横梁及柱子的截面尺寸，保证框架结构分梯度耗能，即预先斜弦杆和轴撑压溃耗能，其次横梁和柱子构成网状结构弯曲耗能，实现最大幅度地消减船头撞深。

进一步的，所述箱体为超高性能混凝土材质制作而成，所述斜弦杆、横梁、轴撑、柱子和垫板均为铝合金材料制作而成。箱体采用超高性能混凝土孔隙率低、耐久性好，且在高配筋状态下拥有近乎钢材的抗拉强度，抗冲击性能理想。通过铝合金材料与超高性能混凝土组合结构，使得整个箱体韧性和耐腐蚀性能优异，拥有柔性耗能的巨大潜力。