[发明专利]一种桥梁防船撞主动保护装置

说明书

技术领域

本发明属于道桥技术领域，特别是涉及到针对梁式桥、刚架桥、斜拉桥、悬索桥等桥梁的桥墩、承台、索塔的主动防撞保护装置的设计技术。

背景技术

目前，随着国内大跨度大桥建设的兴起，船舶与桥梁碰撞的风险不容忽视。传统桥船防撞装置体统可分为：被动防撞装置系统和主动防撞装置系统。目前应用广泛的是被动防撞装置系统，但是被动防撞装置系统不可改变形态，进而不可避免地带来占据通航区域，影响桥梁美观等问题。而目前主动防撞系统多用于船舶偏航后预警并不能确保船舶成功改正航道避开桥梁、防止撞击。

发明内容

为了解决了土木工程桥梁防撞设计中现有防撞装置占据通航区域，防撞吸能效果不理想，无法防止船头刺入伤问题。本发明提供了一种桥梁防船撞主动保护装置，本发明的技术方案是：

将桥墩分多个防撞分区，相邻防撞分区之间由分区钢桩分隔，防撞分区之间相互独立；桥墩两端为扇形防撞区，桥墩中间两侧为矩形防撞区；每个防撞分区都由机械传动系统、底板、吸能块单元、橡胶缓冲块和控制系统组成；

机械传动系统由分区钢桩、导轨、滑块、液压马达和连杆组成；将数个分区钢桩按照防撞分区的分隔位置在靠近桥墩处打入地基，分区钢桩露出水面，分区钢桩的左右两侧固定竖向导轨，使得每个防撞分区的两侧都有竖向导轨，竖向导轨的最高点和最低点高度视具体水域情况而定；竖向滑块在竖向导轨中垂直运动；沿着每个分区的两个侧边，在竖向滑块上固定水平横向导轨，横向滑块沿着横向导轨水平运动；横向导轨与竖向滑块连接处固定有液压马达；连杆A一端与液压马达的输出轴铰接，另一端与连杆B铰接；连杆B一端与连杆A铰接，另一端与横向滑块铰接；在同一防撞分区的两侧横向导轨之间和底板之上，设置橡胶缓冲块,橡胶缓冲块的两侧分别与防撞分区两侧的横向滑块固定连接；

矩形防撞区橡胶缓冲块的两个侧平面贴近矩形防撞区分区两侧的连杆B；矩形防撞区橡胶缓冲块靠近桥墩一侧为垂直的矩形平面，远离桥墩向外的侧面为坡向60度的朝上的坡面，坡面的上边与矩形防撞区橡胶缓冲块的矩形顶面相交，坡面的下边与矩形防撞区橡胶缓冲块最外侧下部的垂直矩形平面相交；矩形防撞区橡胶缓冲块的底面落在矩形防撞区的底板上；

扇形防撞区橡胶缓冲块两个侧面贴近扇形防撞分区两侧的连杆B，并与两侧的横向滑块固定连接；扇形防撞区橡胶缓冲块靠近桥墩一侧为垂直的围向桥墩的垂直矩形曲面，远离桥墩向外的侧面为坡面朝上、坡角60度、并围向桥墩的扇形坡面，扇形坡面的上边与扇形防撞区橡胶缓冲块的顶面相交，，扇形坡面的下边与扇形防撞区橡胶缓冲块最外侧下部的垂直矩形曲面相交；

在扇形防撞区橡胶缓冲块沿环向的两个三分之一处径向切割，将扇形防撞区橡胶缓冲块均分为三段，依次为扇形橡胶缓冲块A，扇形橡胶缓冲块B和扇形橡胶缓冲块C；

可伸缩的折线形连杆由三段空心折线形钢管制成；折线形钢管B的折点在其中间部位，折线形钢管B沿着环向水平地穿过中间的扇形橡胶缓冲块B，并与之固定；折线形钢管B两端达到扇形橡胶缓冲块B的两个侧面；折线形钢管B的内径大于折线形钢管A与折线形钢管C的外径；折线形钢管A与折线形钢管C的折点分别位于它们分别从两端插入折线形钢管B的中间位置后留在折线形钢管B外部的接点处；将插入折线形钢管B中间部位的折线形钢管A沿着环向水平穿过左侧的扇形橡胶缓冲块A，并与之固定；将插入折线形钢管B中间部位的折线形钢管C沿着环向水平地穿过右侧的扇形橡胶缓冲块C，并与之固定；折线形钢管B的两端横截面有向内的凸起，折线形钢管A和折线形钢管C两端横截面有向外的凸起；折线形钢管A、折线形钢管B和折线形钢管C相互连接，形成可伸缩的折线形连杆；可伸缩的折线形连杆的折角与所穿过的扇形防撞区橡胶缓冲块的弧度相适应，可伸缩的折线形连杆两端分别与扇形防撞分区两侧的横向滑块固定；

当横向滑块在横向导轨中运动时，折线形连杆由收缩状态展开，带动橡胶缓冲块展开，折线形连杆展开到最大程度时，折线形钢管A、折线形钢管B与折线形钢管C在端点处的凸起相互卡住，折线形连杆停止继续展开；

底板由钢板座，泡沫浮板和充气式气囊组成；钢板座固定在泡沫浮板上，泡沫浮板下面固定充气式气囊；钢板座与竖向滑块焊接在一起；底板承载橡胶缓冲块和吸能块；矩形防撞分区的矩形底板的两侧到达矩形防撞分区两侧的竖向滑块处；扇型防撞分区的底板两侧到达扇型防撞分区两侧的竖向滑块处；底板距桥墩最远到达横向滑块将橡胶缓冲块推出最远处的位置；