[發(fā)明專利]橋梁防撞裝置及橋梁

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010420988.2
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111576344A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊澤良;呂慶;張小勇;鄭俊
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: E02B3/26
• 分類號: E02B3/26;E01F15/14;E01D19/02;E01D21/00
• 代理公司: 杭州敦和專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33296
• 代理人: 姜術(shù)丹

一種橋梁防撞裝置，包括：內(nèi)側(cè)包覆結(jié)構(gòu)(1)，外側(cè)包覆結(jié)構(gòu)(2)，以及吸能防震模塊，其中，所述吸能防震模塊設(shè)置所述外側(cè)包覆結(jié)構(gòu)(2)和所述內(nèi)側(cè)包覆結(jié)構(gòu)(1)之間的空間內(nèi)；所述吸能防震模塊包括：吸能緩沖材料(4)，所述吸能緩沖材料(4)圍繞在所述內(nèi)側(cè)包覆結(jié)構(gòu)(1)外側(cè)，同時位于所述外側(cè)包覆結(jié)構(gòu)(2)的內(nèi)側(cè)并與所述外側(cè)包覆結(jié)構(gòu)(2)的內(nèi)側(cè)間隔開；抗震彈簧(3)，所述抗震彈簧(3)設(shè)置在所述吸能緩沖材料(4)內(nèi)部形成的從所述內(nèi)側(cè)包覆結(jié)構(gòu)(1)徑向向外延伸的通道內(nèi)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及橋梁防護的技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及橋梁防撞裝置及橋梁。

背景技術(shù)

伴隨我國高速公路覆蓋程度的提升，立體形式的交通工程也快速發(fā)展，使得橋梁結(jié)構(gòu)的數(shù)量、跨度、抗震等級要求、橋墩高度等等都迅速增加。

一種廣泛應(yīng)用的橋梁形式是公路跨線橋，其設(shè)計目的在于緩解交通壓力，然而同時也帶了諸多不確定因素。目前按傳統(tǒng)方法設(shè)計的公路跨線橋的橋梁結(jié)構(gòu)，一旦遭遇撞擊不僅可能造成車輛損壞，嚴(yán)重情況下甚至?xí)斐扇藛T傷亡，而且由于跨線橋多處于交通網(wǎng)絡(luò)的重要節(jié)點，將會造成大面積的交通癱瘓，直接或間接的導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟損失。根據(jù)當(dāng)前的報道，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)國內(nèi)外行駛車輛撞擊高速公路跨線橋梁事故時有發(fā)生。

另外，水運發(fā)達的航道有很多船只通行，船只種類繁多。大噸位的船只，如果撞擊橋墩會產(chǎn)生嚴(yán)重破壞：1)橋墩被破壞橋梁會產(chǎn)生倒塌或者裂縫，即使橋墩沒有發(fā)生倒塌，被撞擊的橋墩還是會產(chǎn)生裂縫，具有安全隱患必須進行維修，維修費用也高；2)船只自身會損壞，船只可能發(fā)生傾覆沉沒，貨物會損失；3)橋梁倒塌會影響交通，造成交通阻斷產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟損失。

綜上，作為交通運輸樞紐的橋梁隨著交通繁忙正面臨著越來越嚴(yán)峻的威脅，即車輛和船只對橋梁的撞擊。

現(xiàn)有的橋墩防撞裝置，按照沖擊體與防護結(jié)構(gòu)接觸撞擊方式不同，可分為剛性防護結(jié)構(gòu)和柔性防護結(jié)構(gòu)。其中，剛性防護結(jié)構(gòu)通過在橋墩可能遭遇沖擊體撞擊路徑上設(shè)置抗沖擊能力更高的防護結(jié)構(gòu)達到完全保護橋墩目的，而柔性防護結(jié)構(gòu)則基于沖擊荷載短時高峰值特征，通過防護結(jié)構(gòu)降低接觸局部剛度，達到延長接觸時間降低撞擊荷載峰值目的。剛性防護結(jié)構(gòu)，由于設(shè)置空間限制和難以更換等缺陷，在經(jīng)濟性存在一定劣勢，而柔性防護結(jié)構(gòu)以其輕質(zhì)，防護效率好，可更換性好的優(yōu)勢而應(yīng)用更為廣泛。

例如：一種橋梁防撞箱(CN201810263636.3)提及通過導(dǎo)向條相對外箱側(cè)面移動，使得船舶在撞擊橋墩時，導(dǎo)向條能夠改變船舶對橋墩的沖擊方向，有效削減了船舶的沖擊力，外箱始終漂浮在水面上，從而保護橋梁；一種橋梁防撞裝置(CN201711310727.X)包括位置調(diào)節(jié)機構(gòu)和防撞裝置總成，能夠根據(jù)水位的上升和降低自由的調(diào)節(jié)機構(gòu)的位置，環(huán)狀箱體內(nèi)設(shè)有遇水膨脹橡膠，利用橡膠來抗擊外部的撞擊力。上述2種裝置均能根據(jù)河道水位升降來調(diào)整防撞裝置的位置，但浮箱、橡膠材料都屬于輕質(zhì)材料，從根本上難以有效抵抗來較大的船只撞擊力。

又如，一種橋梁防撞裝置(CN201710336839.6)包括內(nèi)圈層及外圈層，內(nèi)圈層為環(huán)形結(jié)構(gòu)，外圈層是由單塊狀的防撞板、緩沖組件組成。這種外圈層的結(jié)構(gòu)設(shè)計雖然組裝、維修方便，但對于非正向的外部撞擊存在防撞不利，容易造成結(jié)構(gòu)的順壞。

然而，目前的幾種柔性防護結(jié)構(gòu)或以單層橡膠形成防撞墊層，或以昂貴的新型材料形成復(fù)雜的變形連接機構(gòu)，單層橡膠防護效率有限，對于墩柱的保護效果并不好，而新型材料構(gòu)建的變形機構(gòu)防撞措施往往造價很高，雖然能夠較好的達到變形吸能保護墩柱的目的，但昂貴的造價使得這些裝置難以用于中小橋梁墩柱。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種成本低、保護效果較好的用于橋梁墩柱的緩沖防撞裝置，其兼具剛性防護結(jié)構(gòu)和柔性防護結(jié)構(gòu)的特點。