一種四肢薄壁橋墩防船撞設施及其施工方法

2023-10-06 16:14:34

一種四肢薄壁橋墩防船撞設施及其施工方法
【專利摘要】本發明公開了一種四肢薄壁橋墩防船撞設施及其施工方法，四肢薄壁橋墩是混凝土承臺上呈矩形分布設置有四隻薄壁橋墩，其特徵是：在混凝土承臺上、位於四肢薄壁橋墩的兩側分別設置一隻型鋼混凝土立柱作為防撞墩，在防撞墩及薄壁橋墩的外側壁上分別設置「D」型橡膠護舷；在防撞墩的頂端與薄壁橋墩之間設置水平梁進行水平連接。本發明結構簡單、造價低；其佔用航道空間小，符合通航寬度要求；能在各種水位條件下應對船舶的各種裝載狀態，使船舶不能直接撞擊墩柱，防撞護舷吸能耗能效果好。
【專利說明】一種四肢薄壁橋墩防船撞設施及其施工方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及橋墩防船撞設施及其施工方法，更具體地說是涉及一種四肢薄壁橋墩防船撞設施及其施工方法。
【背景技術】
[0002]隨著國家交通運輸事業的不斷發展，跨江跨河橋梁大量興建，而船舶運輸量也快速增長，船舶與橋墩撞擊的概率大幅增加，因此如何對橋墩進行有效防護顯得尤為重要。傳統對橋墩的保護方式有設置人工島、防護樁及防撞套箱等，但已有的形式結構複雜、施工難度大、工程造價高、維修更換繁瑣、佔用河道空間大，並且防撞功能受水位變化的限制。

【發明內容】

[0003]本發明是為避免上述現有技術所存在的不足之處，提供一種結構簡單、造價低、施工方便、佔用航道空間小、符合通航寬度要求的四肢薄壁橋墩防船撞設施及其施工方法，一是應能在各種水位條件下應對船舶的各種裝載狀態，使船舶不能直接撞擊墩柱；二是應具有足夠的抵抗航行船隻或其他漂浮物的直接撞擊破壞、保證橋梁安全的能力；三是在使用期內，本身有足夠強度抵抗波浪、湖水的衝擊與腐蝕。
[0004]本發明為解決技術問題採用如下技術方案:
[0005]本發明四肢薄壁橋墩防船撞設施，所述四肢薄壁橋墩是混凝土承臺上呈矩形分布設置有四隻薄壁橋墩，其結構特點是:在所述混凝土承臺上、位於所述四肢薄壁橋墩的兩側分別設置一隻型鋼混凝土立柱作為防撞墩，在所述防撞墩及薄壁橋墩的外側壁上分別設置「D」型橡膠護舷；在所述防撞墩的頂端與薄壁橋墩之間設置水平梁進行水平連接。
[0006]本發明四肢薄壁橋墩防船撞設施，其結構特點也在於:
[0007]所述水平梁為型鋼組件，是由呈「V」形設置的一對水平槽鋼和連接在一對水平槽鋼之間的水平工字鋼構成三角形結構，所述水平工字鋼共同連接在相應位置上兩隻薄壁橋墩之間；所述水平槽鋼的一端分別與對應位置上的薄壁橋墩通過連接鋼板及化學螺栓進行連接，所述水平槽鋼的另一端與設置在防撞墩中預埋鋼板相連接。
[0008]所述防撞墩為現澆混凝土構件，防撞墩中的型鋼及骨架鋼筋預埋在混凝土承臺中。
[0009]所述「D」型橡膠護舷在所述防撞墩和薄壁橋墩的外側壁上是採用化學螺栓進行固定。
[0010]所述「D」型橡膠護舷在所述防撞墩的外側壁上呈豎向設置，所述「D」型橡膠護舷在所述薄壁橋墩是呈水平設置，所述「D」型橡膠護舷在所述防撞墩和薄壁橋墩的外側壁上有間隔設置的多道。
[0011]本發明四肢薄壁橋墩防船撞設施的施工方法的特點是按如下步驟進行:
[0012]步驟1、在澆築混凝土承臺時預埋防撞墩的骨架鋼筋及型鋼；
[0013]步驟2、綁紮並焊接位於混凝土承臺之上的防撞墩的鋼筋及型鋼，固定連接預埋鋼板，燒築防撞墩混凝土，形成防撞墩；
[0014]步驟3、在薄壁橋墩及防撞墩上分別安裝「D」型橡膠護舷；
[0015]步驟4、在薄壁橋墩上打孔安裝連接鋼板和化學螺栓；
[0016]步驟5、在防撞墩的頂部與薄壁橋墩之間安裝水平梁並固定連接，完成四肢薄壁橋墩防船撞設施的施工。
[0017]與已有技術相比，本發明有益效果體現在:
[0018]1、本發明結構簡單、造價低；其佔用航道空間小，符合通航寬度要求；
[0019]2、本發明能在各種水位條件下應對船舶的各種裝載狀態，使船舶不能直接撞擊墩柱，防撞護舷吸能耗能效果好；
[0020]3、本發明不僅具有足夠的抵抗航行船隻或其他漂浮物直接撞擊造成破壞的能力，保證橋梁使用安全；同時還具有足夠強度抵抗波浪、湖水的衝擊與腐蝕的能力，使用壽命長。
[0021]4、本發明施工工序簡單、施工工期短、施工安全，能保證工程質量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本發明立面結構示意圖；
[0023]圖2為圖1的A-A剖面圖；
[0024]圖3為圖1的B-B剖面圖；
[0025]圖4為圖1的C-C剖面圖；
[0026]圖5為圖4的D-D剖面圖；
[0027]圖6為圖4的E-E剖面圖；
[0028]圖7為圖4中防撞墩預埋鋼板放大圖；
[0029]圖8為圖1中「D」型橡膠護舷放大圖。
[0030]圖中標號:1承臺；2薄壁橋墩；3防撞墩；4為「D」型橡膠護舷；5水平梁；51水平槽鋼；52水平工字鋼；6連接鋼板；7化學螺栓；8預埋鋼板。
【具體實施方式】
[0031]參見圖1、圖2和圖3，本實施例中四肢薄壁橋墩是混凝土承臺I上呈矩形分布設置有四隻薄壁橋墩2，防船撞設施在混凝土承臺I上、位於四肢薄壁橋墩的兩側分別設置一隻型鋼混凝土立柱作為防撞墩3，在防撞墩3及薄壁橋墩2的外側壁上分別設置「D」型橡膠護舷4 ;在防撞墩3的頂端與薄壁橋墩2之間設置水平梁5進行水平連接。
[0032]具體實施中，相應的結構設置也包括:
[0033]如圖4、圖5、圖6和圖7所示，水平梁5為型鋼組件，是由呈「V」形設置的一對水平槽鋼51和連接在一對水平槽鋼51之間的水平工字鋼52構成三角形結構；水平工字鋼52同時也共同連接在相應位置上兩隻薄壁橋墩2之間，水平槽鋼51的一端分別與對應位置上的薄壁橋墩2通過連接鋼板6及化學螺栓7進行連接，水平槽鋼51的另一端與設置在防撞墩3中預埋鋼板8相連接。
[0034]防撞墩3為現澆混凝土構件，防撞墩3中的型鋼及骨架鋼筋預埋在混凝土承臺I中；「D」型橡膠護舷4在防撞墩3和薄壁橋墩2的外側壁上是採用化學螺栓進行固定，防撞墩3中的型鋼為「工」字鋼。
[0035]如圖2所示，「D」型橡膠護舷4在防撞墩3的外側壁上呈豎向設置，「D」型橡膠護舷4在薄壁橋墩2是呈水平設置，「D」型橡膠護舷4在防撞墩3和薄壁橋墩2的外側壁上有間隔設置的多道；如圖8所示，「D」型橡膠護舷4的斷面是由一直線段和一弧線段構成，以其直線段所在平面與薄壁橋墩2或防撞墩3的表面相貼合。
[0036]本實施例中以設置在混凝土承臺I上的防撞墩3為間接防船撞設施是，主要用於抵抗橋墩正面船舶或船隊的撞擊。防撞墩3採用直徑為1.6米型鋼筋混凝土結構，混凝土標號為C40，防撞墩內配置螺紋鋼筋及十二根I20a工字鋼且預埋到混凝土承臺的深度為I米，以此可有效增加防撞墩3的強度及剛度。為增加防撞墩3與薄壁橋墩2之間的橫向穩定性，採用兩根[40a的水平槽鋼51焊接成組合梁在防撞墩3與薄壁橋墩2之間進行剛性連接，同時根據三角穩定性的原理，將左右兩肢薄壁橋墩2用一根I40a水平工字鋼52與水平槽鋼51共同進行剛性連接。該間接防船撞設施的施工操作是在混凝土承臺上進行，施工方便，佔用航道空間小。
[0037]本實施例中以設置在薄壁墩身2和防撞橋墩3上的「D」型橡膠護舷4為直接防船撞設施，「D」型橡膠護舷吸能及耗能效果好，設置「D」型橡膠護舷4的高度是處在最高通航水位與最低通航水位之間，「D」型橡膠護舷4在防撞墩3上成豎向布置，長5米，相鄰「D」型橡膠護舷4之間的橫向間距0.42米，在防撞墩3的外圓周上共設置有七道，設置的面積佔防撞墩表面積的一半；「D」型橡膠護舷在薄壁橋墩墩身上呈橫向布置，長6.5米，相鄰「D」型橡膠護舷之間的豎向間距為I米，每隻薄壁橋墩分別設置有五道。
[0038]本實施例中的四肢薄壁橋墩防船撞設施是以間接防船撞設施和直接防船撞裝置相結合，具有足夠的抵抗航行船隻或其他漂浮物的直接撞擊破壞的能力，保證橋梁使用安全。
[0039]本實施例中四肢薄壁橋墩防船撞設施的施工方法是按如下步驟進行:
[0040]步驟1、在澆築混凝土承臺I時預埋防撞墩3的骨架鋼筋及型鋼；
[0041]步驟2、綁紮並焊接位於混凝土承臺I之上的防撞墩3的鋼筋及型鋼，固定連接預埋鋼板8，澆築防撞墩混凝土，形成防撞墩3 ；
[0042]步驟3、在薄壁橋墩2及防撞墩3上分別安裝「D」型橡膠護舷4 ；
[0043]步驟4、在薄壁橋墩2上打孔安裝連接鋼板6和化學螺栓7 ；
[0044]步驟5、在防撞墩3的頂部與薄壁橋墩2之間安裝水平梁5並固定連接，完成四肢薄壁橋墩防船撞設施的施工。
【權利要求】
1.一種四肢薄壁橋墩防船撞設施，所述四肢薄壁橋墩是混凝土承臺(I)上呈矩形分布設置有四隻薄壁橋墩(2)，其特徵是:在所述混凝土承臺(I)上、位於所述四肢薄壁橋墩的兩側分別設置一隻型鋼混凝土立柱作為防撞墩(3)，在所述防撞墩(3)及薄壁橋墩(2)的外側壁上分別設置「D」型橡膠護舷(4);在所述防撞墩(3)的頂端與薄壁橋墩(2)之間設置水平梁(5)進行水平連接。
2.根據權利要求1所述的四肢薄壁橋墩防船撞設施，其特徵是:所述水平梁(5)為型鋼組件，是由呈「V」形設置的一對水平槽鋼(51)和連接在一對水平槽鋼(51)之間的水平工字鋼(52)構成三角形結構，所述水平工字鋼(52)共同連接在相應位置上兩隻薄壁橋墩(2)之間；所述水平槽鋼(51)的一端分別與對應位置上的薄壁橋墩(2)通過連接鋼板(6)及化學螺栓(7)進行連接，所述水平槽鋼(51)的另一端與設置在防撞墩(3)中預埋鋼板(8)相連接。
3.根據權利要求1所述的四肢薄壁橋墩防船撞設施，其特徵是:所述防撞墩(3)為現澆混凝土構件，防撞墩(3)中的型鋼及骨架鋼筋預埋在混凝土承臺(I)中。
4.根據權利要求1所述的四肢薄壁橋墩防船撞設施，其特徵是:所述「D」型橡膠護舷(4)在所述防撞墩(3)和薄壁橋墩(2)的外側壁上是採用化學螺栓進行固定。
5.根據權利要求1所述的四肢薄壁橋墩防船撞設施，其特徵是:所述「D」型橡膠護舷(4)在所述防撞墩(3)的外側壁上呈豎向設置，所述「D」型橡膠護舷(4)在所述薄壁橋墩(2)是呈水平設置，所述「D」型橡膠護舷(4)在所述防撞墩(3)和薄壁橋墩(2)的外側壁上有間隔設置的多道。
6.一種權利要求1所述的四肢薄壁橋墩防船撞設施的施工方法，其特徵是按如下步驟進行: 步驟1、在澆築混凝土承臺(I)時預埋防撞墩(3)的骨架鋼筋及型鋼； 步驟2、綁紮並焊接位於混凝土承臺(I)之上的防撞墩(3)的鋼筋及型鋼，固定連接預埋鋼板(8)，澆築防撞墩混凝土，形成防撞墩(3)； 步驟3、在薄壁橋墩⑵及防撞墩(3)上分別安裝「D」型橡膠護舷(4); 步驟4、在薄壁橋墩(2)上打孔安裝連接鋼板(6)和化學螺栓(7)； 步驟5、在防撞墩(3)的頂部與薄壁橋墩(2)之間安裝水平梁(5)並固定連接，完成四肢薄壁橋墩防船撞設施的施工。
【文檔編號】E01D19/02GK103981840SQ201410189192
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月6日 優先權日:2014年5月6日
【發明者】周偉明, 霍玉衛, 楊徵傑, 王輔聖, 康軍利, 韓俊, 嚴來章, 張宜柳, 李景豐 申請人:中鐵二十四局集團安徽工程有限公司, 中鐵二十四局集團有限公司