[發明專利]一種適用于橋墩的防撞裝置

在審

• 申請號: 201710108996.1
• 申請日: 2017-02-27
• 公開（公告）號: CN106948259A
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 李獎;凌道盛
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: E01D19/02
• 分類號: E01D19/02;E02B3/26
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 劉靜,邱啟旺

技術領域

本發明涉及橋梁安全防護領域，特別是涉及一種適用于橋墩的防撞裝置。

背景技術

隨著交通運輸業的發展，大江大河上出現了越來越多的橋梁，水中的漂石或航向走偏的船舶撞擊橋梁的橋墩的情況屢有發生，可能引發橋梁垮塌，導致一系列事故，威脅公共安全。若要減少橋墩受撞擊破壞的情況，則需設置防撞裝置。目前常見的橋墩防撞裝置存在著防撞效果有限、結構復雜不便于實現、施工費時、耗材多、造價高等諸多問題。

發明內容

本發明的目的在于針對現有橋墩防撞裝置的不足，提供一種防撞效果好、構件制作及拼裝簡便、耐久性好且經濟的適用于橋墩的防撞裝置。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種適用于橋墩的防撞裝置，該裝置包括正三角形鋼架、拋石填料和柔性結構；所述柔性結構位于整個防撞裝置的最內部，柔性結構不進行約束，可隨水位變化而自由升降，并且緊貼著所要保護的橋墩，形成一個空間上環狀圍護的狀態；柔性結構和拋石填料之間通過帶孔圓柱形鋼框進行分隔；拋石填料外為正三角形鋼架，正三角形鋼架以水流行進方向為對稱軸，且以正三角形的頂點作為靠近迎水面的一側；正三角形鋼架的高度應確保超過內部的拋石填料以避免其外溢，也需高于內置的柔性結構可能達到的最高值。

進一步地，所述正三角形鋼架由多個正三角形鋼結構和三根豎向支撐鋼結構組成，多個正三角形鋼結構從上至下焊接在豎向支撐鋼結構上，相鄰的正三角形鋼結構間距相等。

進一步地，所述柔性結構由橡膠和原木交替環繞組成，橡膠最貼近橋墩且環繞橋墩一圈后，原木再緊貼其環繞一圈，交替緊貼環繞，圈數視工程具體情況而定。

進一步地，所述拋石填料的粒徑應大于正三角形鋼架中相鄰正三角形鋼結構的間距以免脫離裝置，也應大于帶孔圓柱形鋼框的孔隙以免混入柔性結構。

進一步地，所述正三角形鋼架、帶孔圓柱形鋼框和柔性結構在平面上形成一個具有三個對稱軸的軸對稱結構，高度根據橋墩和水深視具體情況而定。

本發明的有益效果是：本發明裝置中的正三角形鋼架中包含多個相鄰的正三角形鋼結構，由于三角形具有穩定性，則正三角形鋼架具有突出的抗撞擊的效果；將正三角形鋼架的三角形頂點作為迎水面的一側，可使水流通過該裝置時更加平順，大大減小了水流對裝置的沖刷、磨損，延長了裝置的使用時間；柔性結構由橡膠和原木交替環繞組成，可以全方位的對橋墩防撞起到效果，并且橡膠和原木會隨水位變化而升降，隨時處于防撞的合理位置；裝置由正三角形鋼架、拋石填料和柔性結構形成三重防撞體系，使得橋墩防撞效果更有保障；裝置在平面內為有三個對稱軸的軸對稱結構，使得橋墩受到漂石或船舶可能的各個角度、位置的撞擊時，受到的力更為平均，能充分發揮結構抗力，減小了材料的損耗和受撞擊維修的次數，更為經濟。

附圖說明

圖1是本發明的俯視圖；

圖2是本發明的正三角形鋼架的結構示意圖；

圖3是本發明的反映柔性結構組成的俯視圖；

其中，正三角形鋼架1、拋石填料2、帶孔圓柱形鋼框3、柔性結構4、三角形鋼結構5、豎向支撐鋼結構6、橡膠7、原木8。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明。

如圖1所示，本發明提供的一種適用于橋墩的防撞裝置，該裝置包括正三角形鋼架1、拋石填料2和柔性結構4；所述柔性結構4位于防撞裝置最內部，緊貼所要保護的橋墩且不進行剛性約束，可隨水位變化自由升降，隨時自動處于防撞的合理位置；柔性結構4通過帶孔圓柱形鋼框3與拋石填料2分隔，拋石填料2的粒徑需大于帶孔圓柱形鋼框3和正三角形鋼架1的自身空隙，以免脫離裝置而減小防撞作用；所述正三角形鋼架1位于裝置的最外部，正三角形鋼架1以水流行進方向為對稱軸，且以正三角形的頂點作為靠近迎水面的一側，正三角形鋼架1的高度應確保超過內部的拋石填料以避免其外溢，也需高于內置柔性結構可能達到的最高值。

如圖2所示，正三角形鋼架1由多個三角形鋼結構5與三根豎向鋼支撐結構6焊接形成，相鄰的正三角形鋼結構5有一定間距且間距相等。

如圖3所示，柔性結構4由橡膠7和原木8交替環繞組成，橡膠7最貼近橋墩且環繞橋墩一圈后，原木8再緊貼其環繞一圈，交替緊貼環繞，圈數視工程具體情況而定。

裝置工作時，由于正三角形鋼架1以水流行進方向為對稱軸，且以正三角形的頂點作為靠近迎水面的一側，可使水流通過該裝置時更加平順，大大減小了水流對裝置的沖刷、磨損，使整個裝置使用時間更久。當發生漂石或船舶撞擊時，正三角形鋼架1可起到第一重防撞的作用，由于正三角形鋼架1包含多個正三角形鋼結構5，三角形良好的穩定性保障了橋墩的防撞效果與整個裝置自身的安全；撞擊的沖擊力接著還會傳遞到起著第二重防撞作用的拋石填料2上，拋石填料2允許發生部分位移，能消散掉部分撞擊的能量；剩余的撞擊能量通過柔性結構4進行消散，橡膠7和原木8都具有很好的彈性，撞擊通過橡膠7和原木8的壓縮能消散掉剩余的能量，并且橡膠7和原木8材料性質較軟，不會對橋墩帶來附加破壞。裝置在一般的撞擊事故下基本無需大的修護，能保證橋墩長期的安全性。