[发明专利]一种桥墩防滚石冲击装置和对滚石冲击进行监测的方法

说明书

一种桥墩防滚石冲击装置，包括设置在桥墩外的护筒，护筒与桥墩之间设有减能垫层，环绕桥墩四周设有多组缓冲装置，所述缓冲装置，所述缓冲装置包括挡片，所述挡片通过多根弹簧与所述护筒连接，各组缓冲装置中相邻两片挡片之间通过柔性片连接。本发明能够降低滚石撞击桥墩的损伤，保护桥墩的安全及其使用性能。

技术领域

本发明涉及一种桥墩防滚石冲击装置和对滚石冲击进行监测的方法。

背景技术

随着我国基础建设规模的不断扩大和西部大开发战略的持续实施，我国桥梁建设数量不断增加。据不完全统计，我国现役公路桥梁总数近100万座，其中铁路桥梁总数30万座，已成为桥梁大国。桥梁是一种能跨越山区、沟谷等复杂地形的结构，常常受到不良地质灾害的影响，特别是山区桥梁，更容易遭受桥址处边坡滚落的巨石冲击。近年来，我国发生了多起滚石撞击桥墩事故。如2009年7月25日彻底关大桥垮塌事故，巨石冲撞了大桥桥墩，造成60m的桥面坍塌，造成了巨大的财产损失和不良的社会影响。桥墩防滚石撞击问题引起了人们的高度关注。再如2011年成雅高速公路曾发生山体滑坡伴随大量落石，造成周边桥墩受损，部分桥墩甚至存在落梁隐患。随着西部建设开发的不断发展，对于山区桥梁桥墩的防落石撞击研究已成为山区桥梁设计理论的一个重要课题。

现有的桥墩防滚石碰撞方法主要有两类。其一柔性防撞方法，采用波纹防撞结构以及在其环形空腔内填充缓冲减能材料，该类方法是将耗能结构固定或粘贴在桥墩表面。在风雨、温度、环境腐蚀等因素的影响下，防撞设施材料老化较快，其防撞效能降低，严重时防撞设施还会出现失效或脱落；其二在桥墩外层设置主动迎撞结构、中间设置吸能支撑结构、内层设置防护结构，中间设置的吸能系统可由各种消能耗能结构或者材料构成，但当防撞设施与桥墩不是一体结构的时候，它占地面积大，施工流程繁琐，建造成本较高，不适合在山区设置该设施。因此，现有的桥墩防撞装置的防撞功能还有待提高，亟待一种高效、智能化的桥墩防撞装置及方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种桥墩防滚石冲击装置和对滚石冲击进行监测的方法，能够降低滚石撞击桥墩的损伤，保护桥墩的安全及其使用性能。

为了解决上述问题，本发明要解决的技术方案为：

一种桥墩防滚石冲击装置，包括设置在桥墩外的护筒，护筒与桥墩之间设有减能垫层，环绕桥墩四周设有多组缓冲装置，所述缓冲装置，所述缓冲装置包括挡片，所述挡片通过多根弹簧与所述护筒连接，各组缓冲装置中相邻两片挡片之间通过柔性片连接。

在所述护筒外设有多个限位管，限位管内设有压力传感器，各根弹簧一端与各限位管内压力传感器连接。

还包括信号处理系统，所述信号处理系统包括单片机、电流/电压转换电路、A/D转换电路、信号发射电路和发射天线，各压力传感器接收到滚石撞击桥墩的脉冲信号后，输出4mA-20mA 的电流信号，经过电流/电压转换电路后，输出电压信号，再进入滤波放大电路，滤除 3Hz 以上的高频信号和脉动直流信号后的电压信号送给A/D转换电路，经单片机进行处理后通过发射电路及发射天线发射到终端。

压力传感器和信号处理系统是通过太阳能供电系统供电。

一种桥墩防滚石冲击装置对滚石冲击进行监测的方法，滚石撞击挡片，挡片通过弹簧冲击压力传感器，压力传感器接收到滚石撞击桥墩的信号有信号处理系统传送到用户终端，用户终端通过对信号进行分析后，判断是否需要对桥墩进行维护。

本发明的技术效果为：本发明利用缓冲装置减缓滚石对桥墩的冲击力，避免桥墩损坏，大大提高了桥梁使用时的安全性，另一方面是能够对滚石冲击力实时进行监控，测量滚石冲击力大小，并依据冲击力大小和持续时间判断是否需要对桥墩进行修护，节省了人力和物力。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明的剖面结构示意图，