专利名称：桥梁防撞碰垫桩的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种桥梁防撞设施，特别是一种为避免或减轻船舶与桥墩发生碰撞，且对碰撞船舶消能缓冲使用的桥梁防撞碰垫桩。
背景技术：
由于经济和交通事业的蓬勃发展，在通航的航道上架设的桥梁越来越多，也越来越大，更有超长的跨海或连岛大桥的出现，使得原有的航道变小、变狭，与此同时航道上的船只不仅多也大型化从数千到数万吨，所以全球的报纸或电视上，有关船舶撞击桥墩的事件时有发生和报道。一些小碰撞还可修复，一旦发生大碰撞其后果不堪设想，为使行船安全、桥梁不受损，人们采取了很多办法和设施来保护桥梁建筑物。
专利号CN99236972.X“桥墩防撞保护装置”，此装置是直接抱固在桥墩上使用，让船撞击在此装置上用其上的弹簧将船反弹起碰垫作用，初次撞击力还是由桥墩直接承受，另外此装置仅适宜在较小的桥墩上使用。
专利申请号CN200510029901.4“行船撞击桥墩的保护装置”其的一组保护装置是由设置在桥墩四周上的固定构件，设置在固定构件与桥墩间的软垫，固定在固定构件上装满滚珠轴承的轨道及粘结在上、下轨道间桥墩壁面上的保护皮所组成，首先此装置仍然是直接固定在桥墩上，使受撞的滚珠在桥墩的保护皮上滚动，这也仅是理想状态，实际上被撞滚珠体积很小通过保护皮已使桥墩表层变形很难再转动了，桥墩也是承受船只初始的撞击力，所以此装置对桥墩的撞击力和能量的缓冲、分导作用也很有限，效果不明显。
另外其滚珠是串在一根轴上并在两平行导轨间滚动，这时受撞的力必须要在轴的动力中心位置上滚珠和轴才会转动，显然这又是一种理想、假想状态。实际上若受力点歪斜一点，整根轴就会卡死在轨道中根本无法动弹，更谈不上转动了，同时两平行轨道是固定在桥墩上的，若有异物掉入轨道，平衡滑动的可能性就很小了。
又因桥墩很大，且每组保护装置都要在桥墩上安装两根平行轨道，这么长轨道安装误差不易控制，将直接影响滚珠轴转动的灵活性，因碰撞不可能仅发生在水面上，也有潜水艇和球鼻形的船只其和桥墩的碰撞都发生在水下，另外桥梁还受涨潮、退潮的影响，所以需在桥墩表面很大一块面积上安装很多组保护装置，同时水下施工还需潜水员操作，安装精度难控制，维修也困难。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种桥梁防撞碰垫桩，使其能对碰撞的船舶进行消能缓冲和有效引导船舶的航向，且使船舶不能直接撞击桥墩，既减少了船舶对桥墩的损害，又减少了船舶自身的损伤。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为碰垫桩由在桩上安装有一个及一个以上可转动的碰垫和垫圈，在桩的最下部安装一定位环所组成，所述的碰垫桩各桩间用连接件连接成整体的桩阵，建造在沿航道方向桥墩的前、后位置上。
与现有技术相比，本发明的优点在于1、此桩建造在桥墩的前、后位置上，不与桥墩接触，船舶不直接撞击桥墩，是以牺牲碰垫桩作代价来保护桥墩和船舶不受损坏，因碰垫桩损坏后可重新建造，但桥墩、船舶损坏的代价就不堪设想；2、此碰垫桩被撞都是撞向或斜靠在桥墩上，此时的撞击力已不是全部加在撞击点和桥墩的靠着点上了，因撞击时桩下的污泥也起到缓冲作用，承担和减弱了一部分的撞击力，由于碰垫旋转使船只航向改变但航速减少不多，撞击能量就小，船只和桥墩所受的撞击力就减少很多了，所以此桩真正起到消能缓冲的作用；3、此碰垫桩有三重保护，起到逐渐减弱撞击力的作用，一般撞击都能抵挡住，使船舶的损坏程度降至最小，同时又能有效引导船舶的航向，起到四两拔千斤的作用，对桥墩防撞保护作用大，防撞效果好；4、此碰垫桩易加工、易安装、碰垫易调换，加工精度要求低。
图1、本发明的结构示意图。
图2、本发明的使用状态参考图(俯视图、出头三角形、三角形分布)。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的实施例作进一步描述。
碰垫4为用橡胶材料制成的圆环形，碰垫的比重最好小于水，使其能产生一定的浮力，在水中一直向上浮，或充分利用旧轮胎填充轮胎条制作。
为使碰垫4在桩1上旋转更灵活，在其与桩1间装上用塑胶制作的L形内衬套2、外衬套5，且内、外衬套的厚薄由碰垫4的内径与桩1间的配合间隙决定，还用螺栓、螺母3将内、外衬套和碰垫4连接成碰垫可绕桩1转动的整体，且各碰垫4间还安装有塑胶垫圈6。
桩1为管桩在桥梁建造时已在水中造好，或在桥梁建造后再建造都可以。
将一个或一个以上的连接有垫圈6、内、外衬套2、5的碰垫4构成的碰垫整体分别套在各个桩1上，根据防撞船只吃水深度一直套到水下的桩1上，为使碰垫4定位，在最后一个碰垫下还装有定位环8，并在定位环两半塔接处，用经表面防腐蚀处理的金属或塑胶制作成的螺栓、螺母固定在桩1上构成碰垫桩9、10、11、12……等。
将各碰垫桩按禁航桥孔及通航桥孔的不同位置，按一定规律安装在沿航道方向桥墩的前、后位置上，如图2所示，箭头处为航道，两边无箭头处为禁航桥孔。
实施例1在一般的通航桥孔处，用相同或不同的三根碰垫桩9、10、11按三角形排列，分别建造在桥墩15的前、后位置上，不与桥墩接触，如图2所示，碰垫桩9、10间和碰垫桩9、11间分别用管材13连接成一体形成护栏，碰垫桩10、11间用扁钢或扁管14连接成一体。
若要用于抵撞大型船舶，这时还可在三角形排列的碰垫桩9、10、碰垫桩9、11间增加碰垫桩的数量或加粗桩1的直径和入土深度，扩大桩区面积构成由伍、柒、玖……等根碰垫桩构成的大面积桩区，仍然为三角形分布或根据需要组成其它形状。
实施例2在一边为通航桥孔，一边为禁航桥孔处，用相同的四根碰垫桩9、10、11、12按出头三角形排列，分别建造在桥墩的前、后位置上，如图2所示，将碰垫桩9、10间和碰垫桩12、9、11间分别用管材13连接成一体形成护栏，碰垫桩10、11间用扁钢或扁管14连接成一体。
同理根据需要可在碰垫桩9、10或9、11之间增加碰垫桩数量构成由陆、捌、拾……等根碰垫桩构成的大面积出头三角形桩和上述实施例一样，不重述。
当失控船只向一边通航一边禁航的航道驶来，且船只向桥墩撞来时，首先碰触到碰垫桩12或9，这时被撞的碰垫4起作用旋转，将船只导向并沿着碰垫切线方向滑向外侧，进入通船航道离开桥墩继续航行。
若船的撞击力很大，一根碰垫桩9还承受不了，可通过护栏使后面的两个碰垫桩10、11来承受，这时船舶也未能碰到桥墩15仅碰到碰垫桩。
若船舶的撞击力更大，将三个碰垫桩9、10、11都撞倒并倒向桥墩方向，同时两桩间的扁管14也撞弯，并使碰垫桩撞向桥墩作最后的护卫。
经过这样一撞三折后，撞击力也逐渐减弱起到保护作用，撞击方向也由侧向变成径向，保护作用更大，与此同时船舶的损伤也降到最小程度，此方法是以牺牲碰垫桩来保护桥墩和船舶，碰垫桩撞坏了还可重新建造，桥墩船舶撞坏就很难修复其后果也较为严重。
也可单独使用一根碰垫桩，用于保护小型船只和桥墩使用。
权利要求
1.一种碰垫桩，其特征在于由在桩(1)上安装有一个及一个以上可转动的碰垫(4)和垫圈(6)，在桩(1)的最下部安装一定位环(8)所组成，所述的碰垫桩各桩间用连接件连接成整体的桩阵，安装在沿航道方向桥墩(15)的前、后位置上。
2.根据权利要求1所述的碰垫桩，其特征在于所述桩(1)与碰垫(4)间还连接有内、外衬套(2)、(5)，并内、外衬套(2)、(5)用螺栓、螺母(3)与碰垫(4)连接成可转动的整体。
3.根据权利要求1所述的碰垫桩，其特征在于三根相同或不同的碰垫桩(9)、(10)、(11)，碰垫桩(9)、(10)间、碰垫桩(9)、(11)间用连接件为管材(13)，碰垫桩(11)、(10)间用连接件为扁钢或扁管(14)连接成三角形的桩阵。
4.根据权利要求1所述的碰垫桩，其特征在于四根相同或不同的碰垫桩(9)、(10)、(11)、(12)，碰垫桩(9)、(10)间、碰垫桩(9)、(11)间、碰垫桩(9)、(12)间分别用所述的管材(13)连接，碰垫桩(10)、(11)间用所述的扁钢(14)连接成出头三角形的桩阵。
5.根据权利要求1所述的碰垫桩，其特征在于由伍或柒或玖根相同的碰垫桩构成三角形的桩阵。
6.根据权利要求1所述的碰垫桩，其特征在于由陆或捌或拾根相同的碰垫桩构成入出头三角形桩阵。
全文摘要
一种碰垫桩，由在桩上安装有一个及一个以上可转动的碰垫和垫圈，在桩的最下部安装一定位环组成，所述碰垫桩各桩间用连接件连接成整体的桩阵，安装在沿航道方向桥墩的前、后位置上。此桩不与桥墩接触，船舶不直接撞击桥墩，以牺牲碰垫桩作代价来保护桥墩和船舶不受损坏，碰垫桩被撞向或斜靠在桥墩上时的撞击力，已不是全部加在撞击点和桥墩的靠着点上了，桥墩所受撞击力已减少很多，真正起到消能缓冲的作用，同时还具有三重保护起到逐渐减弱撞击力的作用，较大船舶的撞击都能抵挡住，且使船舶的损坏程度降至最小，又能有效引导船舶的航向，起到四两拔千斤的作用，对桥墩防撞保护作用大，且碰垫桩易加工、易安装，加工精度要求低。
文档编号E01F15/00GK1974932SQ20061015522
公开日2007年6月6日 申请日期2006年12月14日 优先权日2006年12月14日
发明者赵颖寅, 赵志平 申请人:赵颖寅