[发明专利]桥梁防撞装置及桥梁

说明书

一种桥梁防撞装置，包括：内侧包覆结构(1)，外侧包覆结构(2)，以及吸能防震模块，其中，所述吸能防震模块设置所述外侧包覆结构(2)和所述内侧包覆结构(1)之间的空间内；所述吸能防震模块包括：吸能缓冲材料(4)，所述吸能缓冲材料(4)围绕在所述内侧包覆结构(1)外侧，同时位于所述外侧包覆结构(2)的内侧并与所述外侧包覆结构(2)的内侧间隔开；抗震弹簧(3)，所述抗震弹簧(3)设置在所述吸能缓冲材料(4)内部形成的从所述内侧包覆结构(1)径向向外延伸的通道内。

技术领域

本发明涉及桥梁防护的技术领域，特别是涉及桥梁防撞装置及桥梁。

背景技术

伴随我国高速公路覆盖程度的提升，立体形式的交通工程也快速发展，使得桥梁结构的数量、跨度、抗震等级要求、桥墩高度等等都迅速增加。

一种广泛应用的桥梁形式是公路跨线桥，其设计目的在于缓解交通压力，然而同时也带了诸多不确定因素。目前按传统方法设计的公路跨线桥的桥梁结构，一旦遭遇撞击不仅可能造成车辆损坏，严重情况下甚至会造成人员伤亡，而且由于跨线桥多处于交通网络的重要节点，将会造成大面积的交通瘫痪，直接或间接的导致巨大的经济损失。根据当前的报道，已经发现国内外行驶车辆撞击高速公路跨线桥梁事故时有发生。

另外，水运发达的航道有很多船只通行，船只种类繁多。大吨位的船只，如果撞击桥墩会产生严重破坏：1)桥墩被破坏桥梁会产生倒塌或者裂缝，即使桥墩没有发生倒塌，被撞击的桥墩还是会产生裂缝，具有安全隐患必须进行维修，维修费用也高；2)船只自身会损坏，船只可能发生倾覆沉没，货物会损失；3)桥梁倒塌会影响交通，造成交通阻断产生巨大的经济损失。

综上，作为交通运输枢纽的桥梁随着交通繁忙正面临着越来越严峻的威胁，即车辆和船只对桥梁的撞击。

现有的桥墩防撞装置，按照冲击体与防护结构接触撞击方式不同，可分为刚性防护结构和柔性防护结构。其中，刚性防护结构通过在桥墩可能遭遇冲击体撞击路径上设置抗冲击能力更高的防护结构达到完全保护桥墩目的，而柔性防护结构则基于冲击荷载短时高峰值特征，通过防护结构降低接触局部刚度，达到延长接触时间降低撞击荷载峰值目的。刚性防护结构，由于设置空间限制和难以更换等缺陷，在经济性存在一定劣势，而柔性防护结构以其轻质，防护效率好，可更换性好的优势而应用更为广泛。

例如：一种桥梁防撞箱(CN201810263636.3)提及通过导向条相对外箱侧面移动，使得船舶在撞击桥墩时，导向条能够改变船舶对桥墩的冲击方向，有效削减了船舶的冲击力，外箱始终漂浮在水面上，从而保护桥梁；一种桥梁防撞装置(CN201711310727.X)包括位置调节机构和防撞装置总成，能够根据水位的上升和降低自由的调节机构的位置，环状箱体内设有遇水膨胀橡胶，利用橡胶来抗击外部的撞击力。上述2种装置均能根据河道水位升降来调整防撞装置的位置，但浮箱、橡胶材料都属于轻质材料，从根本上难以有效抵抗来较大的船只撞击力。

又如，一种桥梁防撞装置(CN201710336839.6)包括内圈层及外圈层，内圈层为环形结构，外圈层是由单块状的防撞板、缓冲组件组成。这种外圈层的结构设计虽然组装、维修方便，但对于非正向的外部撞击存在防撞不利，容易造成结构的顺坏。

然而，目前的几种柔性防护结构或以单层橡胶形成防撞垫层，或以昂贵的新型材料形成复杂的变形连接机构，单层橡胶防护效率有限，对于墩柱的保护效果并不好，而新型材料构建的变形机构防撞措施往往造价很高，虽然能够较好的达到变形吸能保护墩柱的目的，但昂贵的造价使得这些装置难以用于中小桥梁墩柱。

发明内容

本发明的目的在于提供一种成本低、保护效果较好的用于桥梁墩柱的缓冲防撞装置，其兼具刚性防护结构和柔性防护结构的特点。