[發明專利]一種雙重滾動橋墩防撞裝置及其安裝方法

在審

• 申請號: 201710819882.8
• 申請日: 2017-09-13
• 公開（公告）號: CN107419679A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 張延年;常磊;海洪
• 申請（專利權）人: 沈陽建筑大學
• 主分類號: E01F15/14
• 分類號: E01F15/14;E01D19/02;E01D101/30
• 代理公司: 沈陽之華益專利事務所有限公司21218
• 代理人: 黃英華

技術領域

本發明屬于橋梁領域，具體涉及一種雙重滾動橋墩防撞裝置及其安裝方法。

背景技術

隨著經濟和交通運輸的發展，橋梁成為城市道路、山區公路、跨水道路、鐵路等重要組成部分。特別對于錯綜復雜的城市立交或者跨水橋梁，經常有橋梁的橋墩被撞擊而導致大橋受損的事故發生，嚴盡管并非每一次碰撞事故都釀成橋毀人亡的重大慘劇，但橋梁的使用壽命、安全性及抗震能力的下降缺是肯定的。因此，橋梁的防撞裝置被廣泛研究。

現有的橋墩防撞做法主要是兩種，一是通過加強橋墩自身抵抗力，二是在橋墩上設防撞裝置，其中，單純依靠加強橋墩自身抵抗力的做法，需要提高橋梁建設的經濟成本，不利于節約，而且仍然會面臨著被撞毀的結局；另外，目前橋墩防撞裝置分為直接方式和間接方式，其中直接方式包括彈性變形型（緩沖材料方式、繩索方式）、抗壓變形型（緩沖工事方式）和變位型（重力方式），間接方式包括彈性變形型（樁方式）、抗壓變形型（沉箱方式、人工島方式）和變位型（浮體系泊索方式）。上述橋墩防撞裝置防撞方式大多是通過緩沖材料削弱船只等帶來的撞擊力，實現橋墩的安全，大都將精力集中在緩沖材料的類型和形式構造上，以求延長受力時間，減小橋墩所受撞擊力。

這種僅通過緩沖材料設置和改變的途徑抵御船只等物體帶來的較大撞擊力是不現實的，因為船只等較大物體所帶來的撞擊力通常達到幾十到幾百MN，企圖完全依靠緩沖材料抵御巨大撞擊力無異于以卵擊石。

發明內容

為了解決上述存在的技術問題，本發明提供一種雙重滾動橋墩防撞裝置及其安裝方法，緩沖效果好，可有效減弱船體與橋墩的撞擊力，起到保護船體與橋墩的雙重效果；施工方便，避免復雜的連接方式，縮減施工工期；便于更換，可只對損壞的部件進行修繕替換，其材料可進行循環利用，減小成本；且景觀效果好，不影響橋梁美觀。

本發明采用的技術方案如下：

一種雙重滾動橋墩防撞裝置，橋墩（1）外依次是橡膠墊層（5）、環形鋼板（4）和碰撞緩沖器（2）；碰撞緩沖器（2）形狀為半圓環體，內部中空，環繞在橋墩（1）之上，兩側橫截面上設置咬合齒，通過機械咬合的方式連接在一起；在碰撞緩沖器（2）內表面設有高強度滾動螺栓（6）和預留螺栓孔洞（2-1）；碰撞緩沖器（2）內部設有內部骨架（3），并填充有天然橡膠材料。

進一步地，所述的碰撞緩沖器（2）的內表面預留螺栓孔洞（2-1）與高強度滾動螺栓（6）尺寸一致，在進行安裝高強度滾動螺栓（6）時才需安裝螺栓墊片（6-3）。

進一步地，所述的碰撞緩沖器內部骨架（3）表面設有預留螺栓孔洞（3-1），預留螺栓孔洞（3-1）的位置及尺寸大小均與碰撞緩沖器（2）內表面預留螺栓孔洞（2-1）一一對應。

進一步地，所述的碰撞緩沖器（2）與內部骨架（3）通過高強度滾動螺栓（6）連接固定在一起。

進一步地，所述的碰撞緩沖器（2）材質為薄鋼材，在其表面涂防銹漆，并可根據需求在其表面涂抹無機顏料。

進一步地，所述的環形鋼板（4）與高強度滾動螺栓（6）的滾珠（6-1）接觸，當受到撞擊時，滾珠（6-1）帶動碰撞緩沖器（2）沿環形鋼板（4）的表面進行轉動。

進一步地，所述的環形鋼板（4）表面需要鍍一層鋅以防止鋼板銹蝕。

一種雙重滾動橋墩防撞裝置的安裝方法，包括首先在橋墩（1）表面安裝一層橡膠墊層（5），再安裝一層環形鋼板（4），最后將兩個碰撞緩沖器（2）機械連接在一起，此連接需要錯位安裝，可以先固定一側，然后將另一側的碰撞緩沖器（2）自上而下的進行咬合齒的對接。

本發明的有益效果：

本發明的效果和優點是緩沖效果好、施工方便、便于更換。碰撞緩沖器在受到撞擊時，可沿橋墩進行轉動，將滑動摩擦轉變為滾動摩擦，可有效的減弱船體與橋墩的撞擊力，起到保護船體與橋墩的雙重效果；另外，碰撞緩沖器內部的天然橡膠與橡膠墊層均可起到緩沖作用，綜合對比現有技術，可更加有效的消減撞擊勢能；碰撞緩沖器與橋墩通過機械咬合的方式進行連接，避免了各種復雜的連接方式，大大的縮減了施工工期；碰撞緩沖器均在工廠制式生產，再運輸到施工現場進行安裝，若只是碰撞緩沖器被撞擊損壞，可只對損壞的碰撞緩沖器進行修繕替換，其材料可進行循環利用，減小成本。

附圖說明

圖1為雙重滾動橋墩防撞裝置俯視圖。

圖2為雙重滾動橋墩防撞裝置剖面圖。

圖3為碰撞緩沖器俯視圖。

圖4為碰撞緩沖器內表面示意圖。

圖5為碰撞緩沖器預留螺栓孔洞示意圖。

圖6為碰撞緩沖器內部骨架正視圖。