[发明专利]一种悬浮式防船撞耗能装置

说明书

一种悬浮式防船撞耗能装置，包括设置在桥墩外侧迎水面或/和背水面上的转动卸能装置；与转动卸能装置连接、悬浮在水中的缓冲装置；设置在缓冲装置与桥墩之间的悬浮导轨；船体撞击在所述转动卸能装置上时，转动卸能装置用于拨转船头，并配合悬浮导轨带动防撞装置整体转动。本发明通过转动卸能装置在船撞击在桥墩之前，拨转船头、配合悬浮导轨实现被动避让，从而降低桥墩承受的撞击力，在保障桥梁和船舶的安全的同时，最大程度地减小本装置的损坏。

技术领域

本发明涉及一种桥梁防船撞装置，特别是一种悬浮式防船撞耗能装置。

背景技术

自上世纪八十年代起，我国在宽阔水域、外海深水环境下建设的桥梁日益增多，为公路、铁路交通事业的高速发展以及国民经济的增长起到了不可或缺的作用。然而，这些位于通航深水水域的桥梁结构，对水上运输的船舶而言却是人工构筑的障碍物，存在船撞风险，且这种风险在结构的全寿命内都客观存在。一旦发生船撞桥事故，桥梁结构可能需要承受巨大的侧向冲击荷载，在设计通航水域内的桥梁必须对船撞问题予以充分考虑。否则，将可能导致桥梁结构发生严重破坏，甚至完全倒塌，造成巨大的经济损失、人员伤亡以及消极负面的社会影响。

桥墩防撞装置大致可以分为两大类：适合高能量碰撞的独立式防撞结构，如桩承式防撞结构、人工岛等；适合中低能量碰撞的附着式防撞结构，如钢结构护舷防护系统等。目前国内运用最为广泛的防船撞装置是在防撞范围、减小船舶损伤程度、经济等方面都具有较为明显优势的钢结构护舷，但钢材本身易腐蚀，使得钢结构护舷在桥梁服役年限内维修成本居高不下，此时研发一种兼顾钢结构护舷优点，且耐久性好的新型防撞设备十分必要。

超高性能混凝土材料是最近在土木工程领域兴起的高性能材料，鉴于其强度高、韧性好以及优异的耐久性，研发设计能抵挡中等能量撞击而微损伤的一种经久耐用的悬浮式防船撞耗能装置成为可能。

发明内容

本发明解决了船舶与桥墩发生刚性碰撞时难以保障船舶、桥墩的安全性，并且防撞装置易腐蚀的不足而提供一种被动避让卸能的方式减小船舶撞击力、保证船舶与桥墩发生刚性碰撞时船舶、桥墩的安全性，而且耐腐蚀性强的悬浮式防船撞耗能装置。

一种悬浮式防船撞耗能装置，设置在桥墩外侧迎水面或/和背水面上的转动卸能装置；与转动卸能装置连接、设置在转动卸能装置与桥墩之间、且悬浮在水中的缓冲装置；船头撞击在所述转动卸能装置上时，转动卸能装置用于拨转船体撞击部位卸力。本装置通过转动卸能装置在船撞击在桥墩之前拨转船头，配合导轨装置带动整体装置被动避让，从而降低桥墩承受的撞击力，在保障桥梁和船舶的安全的同时，最大程度地减小本装置的损坏。

进一步的，所述转动卸能装置包括安装在槽型外箱的最外侧上的、多个可绕轴旋转的滚动件，所述滚动件均匀布满槽型外箱的外侧，并且所述滚动件部分伸出槽型外箱。

进一步的，所述滚动件为滚筒，所述滚筒通过轴柱安装在槽型外箱上。

进一步的，所述槽型外箱、滚筒均为超高性能混凝土材料制作，所述轴柱采用重配筋制作，从而使得转动卸能装置具有优异抗冲击强度和耐久性。

进一步的，所述缓冲装置通过导浮装置与桥墩连接，所述转动卸能装置和缓冲装置通过导浮装置沿桥墩轴向运动，使得转动卸能装置和缓冲装置可以绕桥墩转动。从而减缓船舶撞击，减小对防撞装置和桥墩的损伤。

进一步的，所述缓冲装置包括中部空心、设置在迎水面和背水面的耗能内箱和由多个中部空心的侧壁箱室连接构成的侧壁缓冲装置，所述耗能内箱的前侧与转动卸能装置连接，后侧与导浮装置连接，所述侧壁缓冲装置从桥墩的两侧将迎水面的耗能内箱与背水面的耗能内箱连接，形成一整体，并且侧壁缓冲装置与耗能内箱之间合围形成与桥墩大小相匹配的通道。