专利名称：吸能导向桥墩防撞装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及桥梁防护装置，尤其涉及吸能导向桥墩防撞装置。
技术背景
横跨在航道上的桥梁，其桥墩可能遭受船舶碰撞.为了抵抗船舶的冲撞力，桥墩的 设计须考虑船舶冲撞力的作用。在我国，船撞桥事故频繁发生，如武汉长江大桥，自1975年 建成到1999年12月18日共发生了 70起，其中直接经济损失上百万的大事故超过10起， 而发生在我国长江、珠江、黑龙江三大水系干线上的船撞桥事件更达到300余起以上。尽管 并非每一次碰撞事故都酿成桥毁人亡的重大惨剧，但桥梁的使用寿命、安全性及抗震能力 低却是肯定的，由此造成交通中断、线路抢修的经济损失也逐年严重。针对这种情况，许多 国家的交通部门均要求对一些重要桥梁的桥墩予以保护。发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、成本低廉、 可在碰撞过程中吸收能量、并对船舶的运动导向的吸能导向桥墩防撞装置。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案一种吸能导向桥墩防撞装置，包括设于所述桥墩旁的管桩组，所述管桩组外套设有防 撞浮箱。
所述管桩组包括三根以上钢管混凝土桩和数根系杆，所述系杆连接于各钢管混凝 土桩之间，所述防撞浮箱套设于钢管混凝土桩外。
所述三根以上钢管混凝土桩呈三角阵列布置，所述防撞浮箱呈相应的三角形环 状。
所述钢管混凝土桩上设有限制防撞浮箱位置的上止动垫和下止动垫，所述上止动垫设 于钢管混凝土桩的顶端，所述下止动垫设于水面以下，所述防撞浮箱位于上止动垫和下止 动垫之间。
所述防撞浮箱上粘附有浮箱橡胶垫，所述浮箱橡胶垫设于防撞浮箱与钢管混凝土 桩之间。
所述防撞浮箱包括由钢板焊接围成的三角形环状箱体，所述箱体内部焊接固定有 由纵向加强板和横向加强板组成的加强框架。
与现有技术相比，本发明的优点在于本发明的吸能导向桥墩防撞装置，在管桩组外套设有防撞浮箱，在碰撞发生时，船头首 先与防撞浮箱发生碰撞，防撞浮箱变形吸收船的部分撞击能量；然后与防撞浮箱配合的管 桩组发生弹性变形，同样可以缓冲一部分撞击的能量，管桩组的挠曲变形在一定程度上支 撑防撞浮箱，并使其对船只具有导向的作用，可防止船只进行二次撞击。管桩组由钢管混凝 土桩和数根系杆组成，钢管混凝土桩上设有限制防撞浮箱位置的上止动垫和下止动垫，对防撞浮箱起到限位的作用，防止防撞浮箱因水位变化而脱离管桩组。防撞浮箱包括由钢板 焊接围成的三角形环状箱体，箱体内部焊接固定有由纵向加强板和横向加强板组成的加强 框架，可提高防撞浮箱的整体强度，增强其能量吸收能力。
图1是本发明的立体结构示意图；图2是本发明的防撞浮箱的立体结构示意图； 图3是本发明的防撞浮箱的内部结构示意图。
图中各标号表示1、管桩组；2、防撞浮箱；3、浮箱橡胶垫；4、桥墩；11、钢管混凝土桩；12、系杆；13、上止 动垫；14、下止动垫；21、箱体；22、纵向加强板；23、横向加强板。
具体实施方式
图1至图3示出了本发明的一种吸能导向桥墩防撞装置实施例，该桥墩防撞装置 包括设于桥墩4旁的管桩组1，管桩组1外套设有防撞浮箱2，在碰撞发生时，船头或船身先 与防撞浮箱2接触，防撞浮箱2在碰撞力作用下挤压变形，同时吸收量能量；防撞浮箱2与 船只接触部位变形的同时，碰撞能量继续向管桩组1传递，引起管桩组1整体结构的挠曲变 形，使管桩组1吸收部分能量，管桩组1整体的弹性变形对船只具有一定的反作用力，反作 用力对船只的航行具有一定的导向作用，有利于船只驶向航道中心，可防止船只进行二次 撞击；另外，防撞浮箱2可随河道水位高低上下浮动，保持与船舶的相对高度，适应性强，防 撞能力稳定可靠。管桩组1包括至少三根钢管混凝土桩11和数根系杆12，本实施例中，钢 管混凝土桩11为三根，且三根钢管混凝土桩11呈三角阵列布置，系杆12连接于各钢管混 凝土桩11之间，防撞浮箱2呈相应的三角形环状、并套设于三根钢管混凝土桩11外，钢管 混凝土桩11上设有限制防撞浮箱2上下位置的上止动垫13和下止动垫14，上止动垫13设 于钢管混凝土桩11的顶端，下止动垫14设于水面以下，防撞浮箱2位于上止动垫13和下 止动垫14之间，上止动垫13和下止动垫14对防撞浮箱2起到限位的作用，防止防撞浮箱 2因水位变化而脱离管桩组1。防撞浮箱2上粘附有浮箱橡胶垫3，浮箱橡胶垫3设于防撞 浮箱2与钢管混凝土桩11之间，浮箱橡胶垫3和钢管混凝土桩11之间留有间隙，方便防撞 浮箱2上下浮动，本实施例中，浮箱橡胶垫3共有三块，三块浮箱橡胶垫3分设于与三根钢 管混凝土桩11位置对应的弯角处，此外还可以在钢管混凝土桩11外粘附钢管橡胶垫，并在 浮箱橡胶垫3和钢管橡胶垫之间留出间隙，方便防撞浮箱2上下浮动。防撞浮箱2包括由 钢板焊接围成的三角形环状箱体21，箱体21内部焊接固定有由纵向加强板22和横向加强 板23组成的加强框架，该加强框架可提高防撞浮箱2的整体强度，增强其能量吸收能力。
根据水上航行管理的相关法规中限定的船舶吨位、速度，可以计算出碰撞时可能 产生的最大碰撞能量，然后根据该最大碰撞能量对防撞浮箱2、管桩组1的参数进行优化， 使其在一定的距离内将大部分能量吸收，并给船舶以导向作用，从而保护船、桥、人的碰撞 安全性。本发明还可以实现分级防撞的效果，无论是轻微刮擦还是剧烈碰撞都可以在不碰 撞桥墩的前提下提高桥梁的安全性，为桥梁的水下运输保驾护航。
上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱 离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许 多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案 的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落 在本发明技术方案保护的范围内。
权利要求
1.一种吸能导向桥墩防撞装置，包括设于所述桥墩(4)旁的管桩组(1)，其特征在于 所述管桩组(1)外套设有防撞浮箱(2)。
2.根据权利要求1所述的吸能导向桥墩防撞装置，其特征在于所述管桩组(1)包括三 根以上钢管混凝土桩(11)和数根系杆(12)，所述系杆(12)连接于各钢管混凝土桩(11)之 间，所述防撞浮箱(2)套设于钢管混凝土桩(11)外。
3.根据权利要求2所述的吸能导向桥墩防撞装置，其特征在于所述三根以上钢管混 凝土桩(11)呈三角阵列布置，所述防撞浮箱(2)呈相应的三角形环状。
4.根据权利要求3所述的吸能导向桥墩防撞装置，其特征在于所述钢管混凝土桩 (11)上设有限制防撞浮箱(2)位置的上止动垫(13)和下止动垫(14)，所述上止动垫(13) 设于钢管混凝土桩(11)的顶端，所述下止动垫(14)设于水面以下，所述防撞浮箱(2)位于 上止动垫(13)和下止动垫(14)之间。
5.根据权利要求4所述的吸能导向桥墩防撞装置，其特征在于所述防撞浮箱(2)上粘 附有浮箱橡胶垫(3)，所述浮箱橡胶垫(3)设于防撞浮箱(2)与钢管混凝土桩(11)之间。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的吸能导向桥墩防撞装置，其特征在于所述防 撞浮箱(2)包括由钢板焊接围成的三角形环状箱体(21)，所述箱体(21)内部焊接固定有由 纵向加强板(22)和横向加强板(23)组成的加强框架。
全文摘要
本发明公开了一种吸能导向桥墩防撞装置，包括设于所述桥墩旁的管桩组，所述管桩组外套设有防撞浮箱。该吸能导向桥墩防撞装置具有结构简单、成本低廉、可在碰撞过程中吸收能量、并对船舶的运动导向的优点。
文档编号E02B3/26GK102041774SQ201110023468
公开日2011年5月4日 申请日期2011年1月21日 优先权日2011年1月21日
发明者刘国斌, 雷正保, 雷沐羲 申请人:长沙理工大学