自動定位導向浮式橋墩防撞裝置的製作方法
2023-04-30 16:02:56 1
專利名稱：自動定位導向浮式橋墩防撞裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型為一種防撞裝置，特別涉及到一種自定位、自導向、自浮式橋墩防撞裝置。
背景技術：
目前國內現有的通航河道中的橋梁橋墩大部分未安裝防撞裝置，僅是採用儘量避免使橋墩位於通航水域中或對通航船隻採取限制，甚至通過提高橋墩自身的抗撞能力來防止碰撞損壞。這些方法對通航船隻和橋梁的設計增加了額外的限制，而且在限制措施失效而碰撞發生時，橋墩仍有被損壞的危險。
用於橋墩的防撞措施大體可歸納為以下幾種(1)美國交通運輸部和鐵路工程協會提出過一種附著式防護結構(見《橋梁的防撞保護系統及其設計》，楊渡軍編譯，人民交通出版社，1990年7月)，使用木方，橡膠，鋼材或混凝土構件組成，但其防撞能力較小，且需在有可能被撞及的橋墩全部範圍內構造防撞體；(2)薄殼築沙圍堰保護系統，這種方法可根據需要設計其防撞能力，但需從河床以下一直構築到最高可達的水面以上，體積龐大，必須設置在開闊的水域；(3)人工島，它可提供良好的防撞能力，但要佔據較多的航道寬度，一般來說對於跨度不大的橋梁和受限制的航道是不實用的。當然還有其它類型的防撞措施，但上述之類防撞措施所具有的缺點都不同程度的存在著。
在現有的橋墩防撞技術中，國內梁文娟等的「浮式橋墩防撞裝置(ZL專利號95226699.7)」與本實用新型具有類似的功能。但是，該「浮式橋墩防撞裝置」存在著以下弱點(1)對於變截面橋墩(如Y型、倒Y型等)，當水位大幅度的變化後，造成橋墩防撞裝置無法定位和回位；(2)該「浮式橋墩防撞裝置」的橫橋向碰撞面形狀、以及外圍安置的橡膠護舷，不利於減小橋墩撞力，不利於讓船舶上保留更多的動能，從而無法實現業界公認的，一致的追求的目標「三不破壞」原則(即在碰撞過程中，船舶、防撞裝置，以及橋墩的損壞程度達到最低)。
發明內容
本實用新型的目的在於提供一種適用於高水位差，狹窄航道水域，等截面或變截面橋墩(如Y型、倒Y型等)的防撞裝置，本防撞裝置是一種能夠有利於讓船舶保留更多的動能，及相撞部分間吸收更多的碰撞能量，對橋墩防撞起到良好作用的自動定位導向浮式橋墩防撞裝置。
本實用新型的目的是這樣實現的防撞本體是一種可置於橋墩周圍的浮式防撞體，它由外殼板，上、下封板構成，以及多個抗傾覆的緩衝吸能阻尼元件構成，且在內部有用多個方向的板來分隔箱體的一種浮式結構，它在水平面以上和以下的構造尺度使得在預定的碰撞發生時使橋墩處於有效的保護之中。
所說自動定位導向浮式橋墩防撞裝置，為一種可置於橋墩周圍的浮式防撞體，由外殼板，上、下封板，以及多個抗傾覆的緩衝吸能阻尼元件構成，內部由隔板分隔成多艙室浮式箱體結構，其特徵在於所說多艙室浮式箱體外板面相交成α角，從俯視方向看為一呈倒角的三角形面，倒角α頂端朝向迎水面和/或被水面；浮式箱體結構內殼板面上設置有與固定導向套4相配合，使其可沿導向套上下移動的可動導向杆7，固定導向套固定於橋墩、承臺、水下泥土巖石或者水下保留的鋼圍堰上。
所說外板面相交角α＝40°～170°，外板各側面相交處圓角半徑R＝0～25000mm；所說浮式箱體為一種分體結構，分前後左右四個半體，在連接面連成一體。抗傾覆的緩衝吸能阻尼元件2由阻尼滑套10、阻尼導向構件12及阻尼體11構成，阻尼滑套10與阻尼導向構件12彼此鑲嵌形成滑道，阻尼體套裝或設置於滑道上。
所說抗傾覆的防撞緩衝吸能阻尼元件2設置在可動導向杆7、固定導向套4與箱體3結構內殼板面之間。
在所說固定導向套4、可動導向杆7構成的浮式導向定位機構與橋墩相連的一側設置有防撞緩衝吸能柔性阻尼擋塊9。
具有上述特徵、構造和配備的所說自動定位導向浮式橋墩防撞裝置具有如下優點(1)始終漂浮於水面，以較小的垂向構造尺度實現橋墩大範圍的保護功能，特別適用於水位落差大的航道中的橋墩防護。
(2)能按設計提供強大的吸能能力，能自動定位導向和回位，且佔用航道寬度小，適用於航道寬度受限的水域。
(3)本橋墩防撞裝置的橫橋向碰撞面形狀，有利於減小橋墩撞力，且讓船舶上保留更多的動能，從而可實現業界公認的，並一致追求的目標「三不破壞」原則(即在碰撞過程中，船舶、防撞裝置，以及橋墩的損壞程度達到最低)。
(4)主體構造牢固，有足夠的抵抗多發的小能量碰撞的能力，使用壽命長，便於維護和修理。
(5)特別適用於變截面橋墩(如Y型、倒Y型式等橋墩)的防護。對於變截面橋墩，當水位大幅度的變化後，橋墩防撞裝置可自動定位和回位。
它可安裝在位於航道中的橋墩周圍，防止航行船隻或其它漂浮物直接撞擊橋墩，保證橋墩不受損害(如圖2所示)。
圖1為本實用新型結構主視示意圖；圖2為大橋主墩俯視圖；圖3是圖1Y形橋墩安裝了本防撞裝置後A-A剖視圖；圖4是圖1倒Y形橋墩安裝了本防撞裝置後A-A剖視圖；圖5是圖1B-B剖面圖；圖6是浮式箱體外板面相交處俯視圖；圖7是阻尼元件結構示意圖。
實施方式
以下結合附圖進一步闡述本實用新型的具體實施。
參見圖1、圖2和圖3。本實用新型包括防撞裝置本體3，它由外殼板13、14板，上、下封板構成，以及多個抗傾覆的緩衝吸能阻尼元件2構成，且在內部有用多個方向的隔板(15、16、17、18來分隔的一種浮式箱體。它用強度很大，在被撞壞時又能大量吸收動能的鋼板製成。它的尺度和構造按預定的防撞要求設計，以期達到能量被充分吸收，並使在碰撞過程中傳遞到橋墩上的作用力控制在橋墩自身強度所允許的範圍內。
箱體設為分體型式，可分前後左右四個半體，在連接面C處連成一體，置在橋墩周圍。便於維護和修理。箱體與導向定位杆4、7的接觸部位，設有多個抗傾覆的防撞緩衝吸能阻尼元件2(如圖7所示)，以及承臺四周結構加固構件與承臺間設置防撞緩衝吸能柔性阻尼擋塊9(如彈簧、橡膠，或者其它可作為緩衝吸能的阻尼器件)(如圖3、4、5所示)。它們可以是一種矩形、鼓型或拱型緩衝吸能阻尼防撞件，這些柔性防撞緩衝件既可增加箱體本身的抗撞能力，又保護橋墩表面被損傷。圖5中的5為承臺，6為樁基，8為橋塔；圖3、圖4中的1為橋面系。
上述箱體可作為分體結構，可分前後左右四個半體，在連接面連成一體(如圖1、2、6所示)，適於安裝在業已完工的橋墩周圍。
上述箱體主要是用強度很大，在被撞損壞時又能大量吸收動能的鋼板和型材製成，且其尺度和構造應按預定的防撞要求進行設計。
本實用新型的防撞作用是這樣實現的
當碰撞物(如船舶等)撞向橋墩時，首先碰撞到外圍鋼板，由於相撞部分外形原因，致使船頭很快改變方向，部分能量被船和防撞裝置以變形能的形式吸收，更多的動能將保留在船上，以及本實用新型本體3的位移、變形和破壞而被吸收，達到防止橋墩破壞的目的。
權利要求1.一種自動定位導向浮式橋墩防撞裝置，為一種可置於橋墩周圍的浮式防撞體，其特徵在於在所說浮式防撞體上設置有與固定導向套(4)相配合，使其可沿導向套上下移動的可動導向杆(7)，固定導向套固定於橋墩、承臺、水下泥土巖石或者水下保留的鋼圍堰上。
2.如權利要求1所說的自動定位導向浮式橋墩防撞裝置，所說浮式防撞體是一種由外殼板，上、下封板，以及多個抗傾覆的緩衝吸能阻尼元件構成，內部由隔板分隔成多艙室浮式箱體結構，其特徵是所說多艙室浮式箱體外板面相交成α角，從俯視方向看為一呈倒角的三角形面，倒角α頂端朝向迎水面和/或被水面。
3.如權利要求1或2所說的自動定位導向浮式橋墩防撞裝置，其特徵在於所說外板面相交角α＝40°～170°，外板各側面相交處圓角半徑R＝0～25000mm；所說浮式箱體為一種分體結構，分前後左右四個半體，在連接面(C)處連成一體。
4.如權利要求1或2所說的自動定位導向浮式橋墩防撞裝置，其特徵在於所說抗傾覆的緩衝吸能阻尼元件(2)由阻尼滑套(10)、阻尼導向構件(12)及阻尼體(11)構成，阻尼滑套(10)與阻尼導向構件(12)彼此鑲嵌形成滑道，阻尼體套裝或設置於滑道上。
5.如權利要求1或3所說的自動定位導向浮式橋墩防撞裝置，其特徵在於所說抗傾覆的防撞緩衝吸能阻尼元件(2)設置在可動導向杆(7)、固定導向套(4)與箱體結構內殼板面之間。
6.如權利要求1所說的自動定位導向浮式橋墩防撞裝置，其特徵在於在所說固定導向套(4)、可動導向杆(7)構成的浮式導向定位機構與橋墩相連的一側設置有防撞緩衝吸能柔性阻尼擋塊(9)。
專利摘要一種自動定位導向浮式橋墩防撞裝置，由外殼板，上、下封板及多個抗傾覆的緩衝吸能阻尼元件構成，內部由隔板分隔成多艙室浮式箱體結構，所說多艙室浮式箱體外板面相交成α角，從俯視方向看為一呈倒角的三角形面，倒角α頂端朝向迎水面和/或被水面；浮式箱體結構內殼板面上設置有與固定導向套4相配合，使其可沿導向套上下移動的可動導向杆7，固定導向套固定於橋墩、承臺、水下泥土巖石或者水下保留的鋼圍堰上。本實用新型具有如下優點(1)始終漂浮於水面，以較小的垂向構造尺度實現橋墩大範圍的保護功能；(2)能自動定位導向和回位，且佔用航道寬度小；(3)橫橋向碰撞面形狀，有利於減小橋墩撞力；(4)特別適用於變截面橋墩。
文檔編號E01F15/00GK2697148SQ200420017659
公開日2005年5月4日 申請日期2004年4月5日 優先權日2004年4月5日
發明者肖波, 高平 申請人:肖波