[实用新型]桥梁防护装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及水上建筑安全防护技术领域，尤其涉及一种桥梁防护装置。

背景技术

随着经济和交通运输事业的发展，大型跨海、跨江桥梁不断兴建，这些大桥身处的江海都为繁忙的水路航道，风浪、波涛、水流的情况十分复杂，因此桥梁无法避免的承受着来自船只撞击的风险；随着船只的吨位越来越大，在具有一定速度的情况下，一旦与桥墩相撞，不仅船毁人亡，强大的撞击力会造成桥墩的变形、扭曲甚至是损毁，桥梁极有可能因此坍塌，产生十分严重的后果。

目前，国内外出现了多种类型的防护设置，但其基本原理是基于能量吸收、动量缓冲而设计的，每种防撞设施都有其特点和使用条件。例如中国专利号2006101552245公开的一种桥梁防撞碰垫桩阵，它主要存在几个问题：1、橡胶碰垫的缓冲变形量非常有限，对于小型船只可以较有效对桥墩起到防撞保护，但是对于吨位超过百吨的大型船舶来说无法很好的吸收撞击力，桥墩仍然避免不了破损；2、由于橡胶碰垫的位置都是相对固定的，对于水较深，潮涨潮落较为频繁的水域，需要增加橡胶碰垫的数量来保证船只的撞击力都只作用在碰垫上，安装布置困难，也增加了生产和维护成本。目前常用的桩群方式、薄壳筑沙围堰方式、人工岛方式等，一般适用于水浅、地质情况较好的场合,虽然一劳永逸，但会影响航道，且常常因为造价太高或者条件不具备而放弃。还有一种钢结构套箱消能设施利用钢材塑性变形破损消能，例如专利号为201010132681.9的《桥墩的安全防护装置》，但其通常只能承受单次撞击，撞损后维修较困难；同时碰撞时船体易受损伤；另外钢材常年在水中易锈蚀，维护费用较高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了解决现有的桥梁防撞设施存在的各种问题，本实用新型提供了一种桥梁防护装置具有较强的缓冲变形能力并能随水面上下浮动来解决上述问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种桥梁防护装置，包括环绕设置在桥墩四周的防撞消能圈和滑轨机构，所述滑轨机构包括若干根固定设置在桥墩上的直柱体，所述直柱体的轴线与桥墩的轴线平行，所述防撞消能圈包括若干个消能单元和连接件，所述若干个消能单元通过连接件依次相连形成环状结构，所述消能单元包括壳体和填充在壳体中的复合耗能材料。

所述防撞消能圈的下部体积浸没在水中，产生浮力用于支撑防撞消能圈，水中部分相对于水面上的防撞消能圈部分的撞击现象要低很多，因此，水中部分的体积过大势必会造成材料的浪费和加重施工的负担，为了减少防撞消能圈浸没在水中部分的体积，所述消能单元在所述桥墩轴向上的截面为异形面，所述异形面的外轮廓包括上部曲线和下部曲线，所述上部曲线是弧度为5/6π～π的圆弧，所述上部曲线的弧度若大于π，既不利于脱模生产，而且弧度大于π的部分是船只较难接触到的，不仅增加了耗材还增加了整个防撞消能圈的体积重量，所述上部曲线的圆心在上部曲线的正下方，所述下部曲线是弧度为0～1/6π的圆弧，所述下部曲线的圆心在下部曲线的正上方，所述上部曲线的弦与下部曲线的弦长度大致相同，所述下部曲线的弧度为0时即为一条直线，所述下部曲线不局限于圆弧和直线，在满足水中部分能够产生足以支撑整个防撞消能圈的浮力的，尽量控制体积，下部曲线为圆弧进一步增强了防撞消能圈的缓冲变形能力，提高了防撞消能圈的防护性能。

所述上部曲线与下部曲线之间通过二段中间曲线连接，形成所述异形面的外轮廓，所述二段中间曲线为长度相同的直线，所述二段中间曲线等高且平行与所述桥墩的轴线设置，二段直线一段朝外，增大与迎面撞击而来的船只的接触面积，增加防撞消能圈的受力范围，另一段朝内，贴靠直柱体，增强防撞消能圈上下浮动时的稳定性。

作为优选，所述上部曲线的弦长为1m，所述中间曲线的长度为10cm，所述上部曲线的弧度为π，所述下部曲线的弧度为1/9π。

为了进一步增强结构强度，所述消能单元内还设置有至少一根消能柱，所述消能柱在所述桥墩轴向上的截面为环形。

作为优选，所述消能柱内和/或消能柱之间还填充有复合耗能材料。

具体的，所述连接件包括二个分别固定在相邻二个消能单元的连接处的扣环和一根连接杆或者锁链，所述连接杆或者锁链的两端分别与所述二个扣环固定连接，这种连接方式简单易操作，能降低安装防撞消能圈的难度，提高安装效率。