專利名稱：一種可改變船只撞擊方向的橋墩防撞結構的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于水上橋梁防撞技術領域，涉及到一種用于保護橋墩的防撞結構， 特別是既可以通過緩沖吸能來減少橋墩受損程度，又可以通過引導船只改變撞擊方向進而 消除一部分撞擊的能量，具有多重保護橋墩功能的防撞結構。
背景技術：
世界范圍內跨躍江、河、湖、海的橋梁建造正在迅速開展，大型橋梁的建設可以緩 解交通壓力、促進水路、陸路交通，但是對于水上船舶而言，橋梁卻是人工障礙物。由于自然 環境、通航環境、船舶狀況、船舶操縱者以及管理者等諸多方面因素，導致船舶與橋梁發生 碰撞的惡性事故在世界范圍內每年都發生。據統計，在I960 1993年的33年中，全世界因 船撞擊而導致損毀的大型橋梁已達四座，其中美國15座，死亡人數為321人；在國內，航行 船舶撞擊橋梁的事故長期普遍地存在，對橋梁安全運營造成了很大的危害，尤其是在2007 年廣州九江斜拉橋因船撞擊導致橋面脫落江中，造成了巨大的人員傷亡。因此，對有船舶通 行的橋梁設置防撞設施已經成為大家的共識。橋梁防撞的結構一般采用緩沖結構，將船只撞擊后產生的能量通過彈性材料吸收 一部分能量，但是由于船只非常重，撞擊的能量要遠遠大于彈性材料變形后緩沖的能量，因 此在實際碰撞過程中起到的作用并不是很明顯，甚至依然會導致橋墩裂縫、橋梁坍塌等現 象。因此，在本領域技術中，還需要對橋梁防撞結構進一步改進，真正能夠對橋梁起到保護 作用。
發明內容本實用新型的目的是為了解決當船只撞擊橋墩防撞結構后，盡量減小對橋墩的受 損程度，進而保護橋墩的技術問題，設計了一種可改變船只撞擊方向的橋墩防撞結構當碰 撞發生后，導向托輥可以在防撞鋼梁的支撐作用下引導船只改變方向，可以消除船只撞擊 能量的很大一部分能量，盡量減少對橋墩的撞擊。本實用新型為實現發明目的采用的技術方案是，一種可改變船只撞擊方向的橋墩 防撞結構，包括定位在橋墩周邊的基板、中間緩沖層、防撞結構最外層的防撞鋼梁，關鍵是 在防撞鋼梁外周邊增設導向托輥。本實用新型設計的防撞結構是利用了活塞緩沖的原理，防撞鋼梁作為橋墩的第一 層保護結構，產生形變后會擠壓活塞桿，進而擠壓活塞套筒中的氣體，氣體緩慢釋放的過程 作為第二層緩沖保護，另外在活塞套筒上再增加第一彈簧，進一步使增大船只撞擊橋墩的 時間。在防撞鋼梁外增設導向托輥，當船只撞擊后，首先會撞擊在導向托輥上，由于托輥的 轉動，會改變船只的行動方向，盡可能地減小撞擊橋墩的能量，從而達到保護橋墩的目的。本實用新型的有益效果是，由活塞式結構組成的緩沖機構好，以及彈性橡膠圈的 保護作用使得緩沖效果明顯，導向托輥可以改變船只的方向，進一步減少了橋墩的受損程 度。
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以下結合附圖對本實用新型進行詳細說明。
圖1是本實用新型橋墩防撞結構的示意圖。圖2是緩沖機構的具體實施例結構圖。附圖中，1是基板，2是活塞式鋼套筒，2-1是活塞套筒，2-2是活塞桿，2_3是彈簧， 3是防撞鋼梁，4是彈性膠套，5是橋墩，6是導向托輥，7是單元框架。
具體實施方式
一種可改變船只撞擊方向的橋墩防撞結構，包括定位在橋墩5周邊的基板1、中間 緩沖層、防撞結構最外層的防撞鋼梁3，在防撞鋼梁3外周邊增設導向托輥6。當船只撞擊 后，首先會撞擊在導向托輥6上，由于托輥的轉動，會改變船只的行動方向，進而減小撞擊
能量°上述的中間緩沖層的緩沖結構是在基板1與防撞鋼梁3之間設置活塞式鋼套筒 2，活塞式鋼套筒2的活塞套筒2-1和活塞桿2-2分別定位在基板1與防撞鋼梁3上。本 實用新型設計的防撞結構是利用了活塞緩沖的原理，防撞鋼梁3作為橋墩的第一層保護結 構，產生形變后會擠壓活塞桿2-2，進而擠壓活塞套筒2-1中的氣體，氣體緩慢釋放的過程 作為第二層緩沖保護。在活塞式鋼套筒2的外表面還套有第一彈簧4。進一步使增大船只撞擊橋墩5的 時間。在活塞套筒2-1的筒底和活塞桿2-2的端頭之間還設置有第二彈簧2-3。在活塞式鋼套筒2中還設置有轉軸套筒2-4，活塞套筒2-1和活塞桿2_2借助轉軸 套筒2-4形成水平方向的轉動副。在橋墩5的側壁與防撞鋼梁3之間還設置有支撐筋條。支撐筋條可以使防撞鋼梁 3更為堅實，牢固。為了便于防撞結構的施工以及維護，上述的防撞鋼梁3和基板1分別由一組3X3 的單元框架7配套組裝連接形成三層鉸鏈式鋼結構，在每個單元框架7中的緩沖機構對應 呈3X3的陣列式排布。一旦某個單元框架損壞，施工人員可以只更換損壞的單元框架。單 元框架之間通過螺栓與連接板固定安裝。本實用新型橋梁防撞設施的目的是防止橋梁因船舶撞擊力超過橋墩5的設計承 受能力，保護橋梁結構安全。通過采用不同形式的防撞設施，減少船舶的撞擊力傳至橋墩5， 或者通過緩沖消能防撞設施，延長船舶的撞擊時間，減小船舶撞擊力，從而最終保護橋梁安 全。防撞設施需要根據橋墩自身的抗撞能力、橋墩的位置、橋墩的外形、水流的速度、水位變 化情況、通航船舶的類型、碰撞速度等因素進行設計。防撞設施一般應滿足如下要求對碰 撞的船舶能量進行消能緩沖；在各種水位條件下撞擊的船舶不能直接觸及墩壁；防撞設施 不能影響航道的通航，占用航道范圍盡量小；各種緩沖材料的布置應盡量減小通航船舶的 損傷；防撞設施制造、安裝、維護和修理經濟性較好；防撞設施具有很好的可靠性和安全性寸。在具體實施時，活塞式鋼套筒2中氣體在碰撞過程中單位時間的釋放量合理設 計，如果釋放量過大，起不到緩沖效果；如果釋放量過小，容易導致鋼套筒崩裂。以及導向托輥6的材質采用硬質橡膠，在一定程度也能起到緩沖的效果。
權利要求1.一種可改變船只撞擊方向的橋墩防撞結構，包括定位在橋墩( 周邊的基板(1)、中 間緩沖層、防撞結構最外層的防撞鋼梁(3)，其特征在于在防撞鋼梁(3)外周邊增設導向 托輥(6)。
2.根據權利要求1所述的一種可改變船只撞擊方向的橋墩防撞結構，其特征在于所 述的中間緩沖層的緩沖結構是在基板(1)與防撞鋼梁(3)之間設置活塞式鋼套筒O)，活 塞式鋼套筒( 的活塞套筒(2-1)和活塞桿(2- 分別定位在基板(1)與防撞鋼梁(；3)上。
3.根據權利要求2所述的一種可改變船只撞擊方向的橋墩防撞結構，其特征在于在 活塞式鋼套筒O)的外表面還套有第一彈簧(4)。
4.根據權利要求2所述的一種可改變船只撞擊方向的橋墩防撞結構，其特征在于在 活塞套筒0-1)的筒底和活塞桿0-2)的端頭之間還設置有第二彈簧0-3)。
5.根據權利要求2所述的一種可改變船只撞擊方向的橋墩防撞結構，其特征在于在 活塞式鋼套筒( 中還設置有轉軸套筒0-4)，活塞套筒(2-1)和活塞桿(2- 借助轉軸 套 筒(2-4)形成水平方向的轉動副。
6.根據權利要求1所述的一種可改變船只撞擊方向的橋墩防撞結構，其特征在于在 橋墩(5)的側壁與防撞鋼梁( 之間還設置有支撐筋條。
7.根據權利要求1所述的一種可改變船只撞擊方向的橋墩防撞結構，其特征在于所 述的防撞鋼梁⑶和基板⑴分別由一組3X3的單元框架(7)配套組裝連接形成三層鉸 鏈式鋼結構，在每個單元框架(7)中的緩沖機構對應呈3X3的陣列式排布。
專利摘要一種可改變船只撞擊方向的橋墩防撞結構，解決當船只撞擊橋墩防撞結構后，盡量減小對橋墩的受損程度，進而保護橋墩的技術問題，采用的技術方案是，包括定位在橋墩周邊的基板、中間緩沖層、防撞結構最外層的防撞鋼梁，關鍵是在防撞鋼梁外周邊增設導向托輥。本實用新型的優點是由活塞式結構組成的緩沖機構好，以及彈性橡膠圈的保護作用使得緩沖效果明顯，導向托輥可以改變船只的方向，進一步減少了橋墩的受損程度。
文檔編號E02B3/26GK201924321SQ20102067259
公開日2011年8月10日 申請日期2010年12月21日 優先權日2010年12月21日
發明者劉建波, 李金保, 趙貴英, 陳超 申請人:衡水橡膠股份有限公司