专利名称：一种桥梁防撞装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及对桥梁的桥墩进行撞击保护的桥梁防撞装置。
背景技术：
随着国内外交通运输业的蓬勃发展，船舶向着大型化、高速化方向发展，跨海桥梁和通航的江河桥梁建设的大量建设，船舶撞击桥梁的事故时有发生。为了降低船桥碰撞的事故及损失，越来越多的桥梁开始采用桥梁防撞装置进行桥墩防护。目前，采用的桥梁防撞结构主要有桩群式结构和浮箱防撞结构，即在桥墩的周边设置防撞桩或防撞箱，这种防撞方式存在以下问题1、防撞桩或防撞箱位置固定，无法根据水位的变化而自动调整防护位置；2、桩群式所需的防撞桩数量较多，而防撞箱体积较大，所产的成本较高；3、防撞桩或防撞箱均是通过结构的形变吸收撞击，而防撞桩和防撞箱固定在桥墩之上，所吸收的撞击载荷仍有较大部分对桥墩产生水平方向的撞击；4、防撞桩或防撞箱碰撞过程中产生的位移量 较小，对船舶形成的缓冲极为有限，船舶本身也存在巨大损伤。
发明内容
本发明旨在给出一种可动的桥梁防撞装置，以根据水位的变化而自动调节防护位置，将船舶的横向撞击力转化为纵向力，并对船舶实现保护。本发明所述的桥梁防撞装置，包括固定在桥墩上的固定板和通过支撑桁架与固定板相铰接的浮箱，支撑桁架包括中部的横梁和两侧与横梁相铰接的桁架结构，横梁的下方悬挂配重块，两侧的桁架结构分别与浮箱和固定板相铰接。本发明所述的桥梁防撞装置，支撑桁架与固定板和浮箱的连接为铰接，而配重块则悬挂于横梁下方，其各种连接均为可相对运动的连接方式，因而防撞装置可进行柔性运动；航道水位的变化时，浮箱适用水位的变化，自动调节防护的位置，从而实现水位变化的动态防护。当发生船桥碰撞时，船舶撞击浮箱，对浮箱施加撞击力，该撞击力推动浮箱向桥墩靠拢，缩短与桥墩的距离，此时支撑桁架收拢，提升配重块，其将横向的撞击力转换为对配重块的纵向提升力，将撞击的能力，转换为配重块的势能进行存储，通过浮箱内移克服水体阻力做功和提升配重块克服重力做功消耗能量，从而减小船舶的速度和碰撞能量，遏制船体向桥墩靠近，从而实现对桥墩和船舶的缓冲和保护。此外，本发明的桥梁防撞装置，撞击时浮箱能够向内移动，其与船舶之间的接触是柔性的，柔性接触方式，其保护桥墩的同时，使船舶也得到了很好的保护。此外，浮箱受到的撞击力转化为对配重块的提升力和水体的阻力，其浮箱本体产生的变形也很小，浮箱不容易损坏，其使用寿命长，可多次反复使用。另外，所述桥梁防撞装置的结构简单，成本较低，经济性好。所述的桥梁防撞装置，所述桁架结构为三角形桁架结构或者四边形桁架结构。三角形或四边形的桁架结构形状稳固，适用于多个组件连接的配合。所述的桥梁防撞装置，浮箱的外侧装有橡胶护弦。撞击事故发生时，船舶撞击在浮箱上的橡胶护弦上，橡胶护弦有较大的弹性，撞击瞬间能够通过橡胶护弦的形变吸收部分的撞击力，从而对浮箱和船舶提供更好的保护，进一步的避免船体和浮箱的变形。所述的桥梁防撞装置，浮箱可为弯向桥墩方向的弧形。其使浮箱的具有圆弧形的撞击面，其能将船舶的撞击力分解为指向圆心方向的力，沿圆弧切向的力；通过将撞击力部分分解为沿圆弧切向的力，可将船舶导引向顺着航线的方向前行，从而降低碰撞的能量，从另一方面更好的保护的桥墩和船舶。所述配重块也可为弯向桥墩方向的弧形。所述的桥梁防撞装置，浮箱和配重块的圆弧中心线与航道方向的夹角为45度。船桥撞击的发生面主要为通行方向的前侧面，浮箱和配重块的圆弧中心线与航道方向的夹角为45度，能最大范围地覆盖撞击面，对桥墩进行保护。所述的桥梁防撞装置，浮箱可包括多个独立箱室；如有箱室遭到损坏时，可仅更换相应的箱室，从而降低成本。所述的桥梁防撞装置，配重块可为混凝土箱体、石块等大型的能够防水腐蚀的重物。采用混凝土箱作为配重块，有着良好的重量，耐用性好，且制作简单，成本低廉。
图I是桥梁防撞装置的结构示意图。图2是图I所示的桥梁防撞装置的局部放大图。图3是图I所示的桥梁防撞装置在桥梁上的安装位置示意图。图4是图I所示的桥梁防撞装置在桥梁上的安装结构示意图。图5是图I所示的桥梁防撞装置的浮箱结构示意图。
具体实施例方式如图3所示，本发明所述的桥梁防撞装置安装在桥墩A处。本发明所述的桥梁防撞装置，包括固定在桥墩I上的固定板2和通过支撑桁架与固定板2相铰接的浮箱5，支撑桁架包括中部的横梁4和两侧与横梁4相铰接的桁架结构3，横梁4的下方悬挂配重块8，两侧的桁架结构3分别与浮箱5和固定板2相铰接。如图1、2所示。本发明所述的桥梁防撞装置，所述桁架结构3为三角形桁架结构；浮箱5的外侧装有橡胶护弦6 ;浮箱5和配重块8均为弯向桥墩方向的弧形；浮箱5和配重块8的圆弧中心线与航道方向的夹角为45度；所述浮箱5包括三个独立箱室。如图1、4、5所示。本发明所述的桥梁防撞装置，所述配重块8为混凝土箱体；同时，配重块8还可以是铁块或石头。
权利要求
1.一种桥梁防撞装置，其特征在于包括固定在桥墩(I)上的固定板(2)和通过支撑桁架与固定板(2)相铰接的浮箱(5)，支撑桁架包括中部的横梁(4)和两侧与横梁(4)相铰接的桁架结构(3)，横梁(4)的下方悬挂配重块(8)，两侧的桁架结构(3)分别与浮箱(5)和固定板(2)相铰接。
2.根据权利要求I所述的桥梁防撞装置，其特征在于所述桁架结构(3)为三角形桁架结构或者四边形祐1架结构。
3.根据权利要求I所述的桥梁防撞装置，其特征在于浮箱(5)的外侧装有橡胶护弦(6)。
4.根据权利要求I所述的桥梁防撞装置，其特征在于浮箱(5)和配重块(8)均为弯向桥墩方向的弧形。
5.根据权利要求4所述的桥梁防撞装置，其特征在于浮箱(5)和配重块(8)的圆弧中心线与航道方向的夹角为45度。
6.根据权利要求I至5中任何一项所述的桥梁防撞装置，其特征在于所述浮箱(5)包括多个独立箱室。
7.根据权利要求I至5中任何一项所述的桥梁防撞装置，其特征在于所述配重块(8)为混凝土箱体。
全文摘要
本发明公开了一种桥梁防撞装置，其浮箱通过支撑桁架与桥墩上固定的固定板铰接，支撑桁架中部的横梁的下方悬挂配重块，两侧通过桁架结构分别与浮箱和固定板相铰接。发生船桥碰撞时，浮箱受撞击向内移动，推动支撑桁架收缩，提升配重块。其通过浮箱内移克服水体阻力做功和提升配重块克服重力做功消耗能量，从而减小船舶的速度和碰撞能量，遏制船体向桥墩靠近，从而保护桥墩和船舶。
文档编号E02B3/26GK102900019SQ201210372809
公开日2013年1月30日 申请日期2012年9月29日 优先权日2012年9月29日
发明者杨茨祥, 盛少琴, 吴艳华, 刘德全 申请人:广州广船国际股份有限公司