[发明专利]一种附着于桥墩的防撞设施及其施工方法

说明书

本发明公开了一种附着于桥墩的防撞设施及其施工方法，防撞设施包括至少一组钢管墩、浮式环形防撞箱和连接桁架，每组钢管墩由至少三个连接为整体的钢管墩组成，浮式环形防撞箱包括环形骨架和安装在骨架上的塑胶滑板，浮式环形防撞箱环套在钢管墩上且与钢管墩之间具有空隙使得浮式环形防撞箱可随水面沉浮而升降且可绕钢管墩转动，钢管墩通过连接桁架与桥墩的承台连接，且浮式环形防撞箱位于连接桁架的上方，当钢管墩为两个以上时，相邻钢管墩通过连接桁架相连。本发明可有效保护桥墩和船只免受损坏，防撞设施本身也不容易遭受破坏；本发明结构简单，浮式环形防撞箱仅套嵌于钢管墩，工程规模远小于现有独立防撞墩的工程规模，施工方便，工程造价低。

技术领域

本发明涉及一种桥墩防撞设施，尤其涉及一种附着于桥墩的防撞设施，还涉及该附着于桥墩的防撞设施的施工方法。

背景技术

随着我国交通建设的快速发展，跨江、跨海大型桥梁大量兴建，同时，随着船舶吨位、航速和船只密度的增加，船舶碰撞桥梁的几率也越来越大，所造成的灾难性后果越来越严重，所以研究桥墩防撞具有重要的应用价值。

拱桥作为我国公路大跨度桥梁的主要桥型之一，经过近几十年的发展，已经跃居世界拱桥先进行列，其桥墩防撞设施也引起了越来越多的重视并取得了阶段性的成果。

拱桥是一种独特的桥梁结构型式，其拱轴线的线型在立面上是一条曲线，桥面以下拱肋容易受到船舶的撞击，因此需在远离承台位置设置桥墩防撞设施以保护拱桥拱肋。目前，桥墩防撞设施一般采用独立防撞墩，独立防撞墩设置在桥墩的船只通航方向，它不仅能够有效保护大型桥墩免受船舶撞击，而且不会影响航道上船只的通行。

但是，相对于一种附着于桥墩的防撞设施，独立防撞墩的水平刚度较有限，更易受到船舶撞击而致损坏，同时，船舶也更容易遭到破坏，如使独立防撞墩的水平刚度达到同样的水平其用材量更大，建造成本更高。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种可有效保护桥墩和船只免受损坏、节省工程造价的附着于桥墩的防撞设施，当船只与之相撞时，防撞设施本身也不容易遭受破坏。

本发明的第一个目的通过以下技术措施来实现：一种附着于桥墩的防撞设施，其特征在于：它包括至少一组钢管墩、浮式环形防撞箱和连接桁架，每组钢管墩主要由至少三个连接为整体的钢管墩组成，所述浮式环形防撞箱包括环形骨架和安装在骨架上的塑胶滑板，所述浮式环形防撞箱环套在每组钢管墩上且与钢管墩之间具有空隙使得浮式环形防撞箱可随水面沉浮而升降且可绕钢管墩转动，所述钢管墩通过连接桁架与桥墩的承台连接，且所述浮式环形防撞箱位于连接桁架的上方，当所述钢管墩为两个以上时，相邻的钢管墩通过连接桁架相连。

本发明的工作原理是：当船只撞击浮式环形防撞箱时，其可围绕钢管墩转动。在船撞过程中，一部分撞击能量通过浮式环形防撞箱的骨架-塑胶滑板复合结构内部发生大的变形而吸收，延长了接触时间，降低了撞击力峰值；另一部分撞击能量通过塑胶滑板减少了浮式环形防撞箱表面的摩阻力，使浮式环形防撞箱可转动并改变船头航向而带走动能。浮式环形防撞箱将撞击力传递至钢管墩，再通过连接桁架传递至承台，与承台连接的钢管墩具有足够的水平刚度，使得钢管墩在撞击过程中基本保持直立，以保证浮式环形防撞箱能够正常转动，起到拨动船头使船头航向转向而保留动能的作用。

本发明可有效保护桥墩和船只免受损坏，防撞设施本身也不容易遭受破坏；而且，本发明结构简单，由于浮式环形防撞箱仅套嵌于钢管墩，其工程规模远小于现有独立防撞墩的工程规模，施工方便，工程造价低。本发明不仅适用于拱桥，还适用于其它桥梁类型，适于广泛推广和适用。

作为本发明的一种优选实施方式，所述浮式环形防撞箱采用钢质-PPZC复合材料制成。即骨架为钢骨架，塑胶滑板为聚四氟乙烯材质。该钢质-PPZC复合材料为现有产品。

作为本发明的一种改进，在所述浮式环形防撞箱的内环面上沿其圆周分布有缓冲吸能阻尼元件，在船撞过程中，缓冲吸能阻尼元件与钢管墩接触，可使浮式环形防撞箱吸收更多的撞击能量。