[发明专利]桥梁的桥墩及防撞墩的防护装置

说明书

技术领域

本发明涉及桥梁的保护技术领域，尤其涉及桥梁航道桥墩、桥梁航道防撞墩及桥梁非航道桥墩的防护装置。

背景技术

随着交通运输业的不断发展，大量跨海、跨江桥梁不断兴建。而这种桥梁本身所处的江、海域大都是繁忙的航道，其水流、波涛、风浪等情况复杂，桥梁不可避免地承担着一定的船舶碰撞的风险。在非状况下，船舶碰擦或撞击桥梁的桥墩、防撞墩时，具有一定速度的船舶的动量很大，按照动量定理：mv1-mv2＝FΔt，Δt是瞬间，因而其撞击力是巨大的，毁损桥梁时有发生。当桥梁的桥墩被船舶碰擦持续作用时，船舶所具有的巨大动能在触碰桥梁时转换为桥墩的摆动、振动，而桥架是狭窄矩形截面的梁，其侧向弯曲及扭转刚度小，当桥墩的振摆作用超过桥架的弯曲及扭转刚度时产生桥架弯扭失隐，结果发生侧弯与扭转的屈曲，导致桥架断裂坍塌(闻名中外的“九江大桥6·15船撞桥断事故”因此而发)。

目前，在许多跨海大桥中，航道桥墩外围设置有防撞箱，或双壁防撞钢套箱，或柔性耗能防撞装置，来达到保护桥墩的目的。其中，防撞箱或双壁防撞钢套箱用来阻挡船舶，消耗船舶的动能，使船舶减速，延缓撞击，削弱船舶对桥墩的撞击力；而柔性耗能防撞装置是利用钢围和钢丝绳—橡胶复合防撞圈共同组成的柔性耗能系统，消耗船舶动能，使船舶减速，延缓撞击，削弱船舶对桥墩的撞击力。由于船舶碰擦或撞击桥墩情况发生时，肇事船舶动能巨大，防撞箱、双壁防撞钢套箱及柔性耗能防撞装置由于材料的弹性缓冲量非常有限，只能预防小型的船舶，对于质量稍大一些或航速稍大的船舶，就不能很好的吸收船舶的巨大动能，其消能、防撞效果欠佳，容易撞坏，安全隐患仍然存在，使用寿命也较短，撞坏后需立即更换，防撞箱由钢板焊接而成，是个庞然大物，重达数千吨，不易安装，擦破后易腐蚀，不易布置，占据航道位置等缺点。因而，现有的对桥墩的防护装置有待于进一步改进。

目前，在许多江海大桥中，航道桥墩外水域设置防撞墩，阻拦或导引肇事船舶进入航道桥墩区域，由于肇事船舶动能、动量巨大，一旦撞击防撞墩，完全是刚性碰撞，将船毁人亡，防撞墩崩裂，造成海事灾难。因而，现有的防撞墩有待于进一步改进。

专利申请号201010132681.9《桥墩的安全防护装置》，该方案中存在以下几个问题：1、钢套箱是钢板焊接而成，在海水中防腐蚀几十年、上百年做不到，虽然有电流阴极保护装置，一旦碰擦，钢板腐蚀还是加速；2、钢套箱体积大，重量大制造不容易，安装难度大；3、支承液压缸分布在钢套箱外表面之外，当船舶撞击桥墩时，能同时联动的支承液压缸数量少；4、支承液压缸活塞杆外伸，受撞击时的稳定性有待考验；5、液压系统维护保养有一定难度。

目前，在许多跨海大桥和江河大桥中，采用的是一种叫“柔性浮式防碰撞系统”，即在距离非通航孔桥墩100米的海域处投放一组串在一起的浮筒，每3个浮筒用一个重力锚固定住，一旦有船撞过来，浮筒拖着船体向前，消耗大部分动能，基本保证船体到达非通航孔桥墩附近时速度接近于0，保护船体和桥墩。其不足之处在于：1、浮筒拖着肇事船舶船体消耗动能，重力锚走动数十米，近百米，只适合于能级为百万吨焦耳的肇事船舶，即三百吨级的肇事船舶自由飘流。例如：2009年11月16日下午5时许，一艘韩国籍船舶“马克轮”(重2080吨的散货船，设飘流速度为每小时10千米，其动能为773万焦耳远大于浮式防碰撞系统的消能量)，停泊在金塘锚地，当时海面为大浪，浪高4-5米，估计就是风浪原因导致走锚，从锚地脱钩，刮擦了金塘大桥非通航孔桥墩。2、有可能漏网，肇事船舶穿过一组串在一起的浮筒，进入非通航孔桥墩附近。因而，现有非通航孔桥墩的防护装置有待于进一步改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状而提供一种桥梁航道桥墩、桥梁航道防撞墩及桥梁非航道桥墩的防护装置，它能有效吸收肇事船舶的动能，削减动量，延缓碰撞时间，能大幅增强桥墩及防撞墩的抗冲击能力，起到对桥墩及防撞墩的保护作用，且装置经久耐用，维护保养方便。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于桥梁航道桥墩、桥梁航道防撞墩的防护装置，包括设置在桥梁航道桥墩、防撞墩周围或外围的防护阻碍物，其特征在于：该防护阻碍物是由一些杆件彼此联接而成的几何形状不变的珩架结构的防护构架，该防护构架套在桥梁桥墩或桥梁防撞墩的周围或外围。