桥墩防冻装置的制作方法

本实用新型涉及桥墩防护装置领域，具体为一种桥墩防冻装置。

背景技术：

在两孔和两孔以上的桥梁中除两端与路堤衔接的桥台外其余的中间支撑结构称为桥墩。对于需要横跨河流的公路或铁路来说，桥墩要搭建在河中。这样一来，对于寒冷地区，尤其是严寒地区来讲，严寒的天气会导致河面长期结冷，而由于桥墩的下部是处于河水中的，因此，结冰后的河面也就会对桥墩产生应力，而长此以往，结冰的河面将对桥墩造成危害，严重时甚至会致使桥墩表面混凝土破坏，从而使桥墩钢筋裸露并与河水接触造成腐蚀。而一旦桥墩表面的混凝土出现破坏或桥墩钢筋被腐蚀，都会使得桥墩的承载能力降低，也就会影响桥梁的安全作业。

目前，多采用人工除冰的方法来解决桥墩防冻问题，人工除冰工作重复性强，往往需要每日反复进行，且工作具有一定的危险性。因此，中国专利公开号为CN205100093U、专利名为一种桥墩防冻装置的文件中公开了一种防冻装置，通过对桥墩设置弹性的护围，取代了人工除冰的方式，利用弹性的护围吸收结冰的河面对桥墩的应力，从而保证桥墩的安全。但是由于河水的水位经常会发生变化，如在多雨的时节里河水的水位会上升，放水后河水的水位又是会下降的，因此结冰后的冰面高度也是会发生变化的。也就是说，桥墩上受到来自冰面应力的位置也是会改变的，而上述专利中由于护围是紧密贴合在桥墩上的，也就意味着护围的高度并不能随着河水水位的变化而变化，一旦河水的水位发生了变化，护围也就不再对桥墩起到保护的作用。

技术实现要素：

本实用新型意在提供一种桥墩防冻装置，通过设置浮箱保证整个防冻装置会随着河水水位的升降而升降，保证了对桥墩的保护作用。

本实用新型提供基础方案是：桥墩防冻装置，包括可漂浮在水面上的浮箱，浮箱中心处设置有连接孔，浮箱通过连接孔外套在桥墩上；浮箱上部设置有太阳能收集装置和风能收集装置，浮箱下部设置有水能收集装置，浮箱内部设置有能量转换装置，能量转换装置分别与太阳能收集装置、风能收集装置以及水能收集装置电连接；连接孔的孔壁上设置有发热装置，能量转换装置可驱动发热装置运行；浮箱侧壁上设置有可在水平方向上伸缩的缓冲机构，缓冲机构在遇到冰块时收缩。

基础方案的工作原理：可漂浮在水面的浮箱也就意味着，浮箱会随着河水水位的升降而升降，这样一来，就可以保证浮箱始终位于桥墩与河面接触的位置处，而由于浮箱是漂浮在水面上的，因此浮箱的上部也就会露出水面而水箱的下部则是在水面下的，浮箱露出水面的上部的太阳能收集装置是用来收集太阳能的，浮箱内壁的能量转换装置与太阳能收集装置连接后，太阳能收集装置收集到的太阳能经过能量转换装置的转换后则用来驱动与能量转换装置连接的发热装置运行，由于发热装置是设置在浮箱的连接孔的孔壁上的，而浮箱又是通过连接孔外套在桥墩上的，浮箱的孔壁与桥墩表面是相对设置的，因此，在发热装置运行的时候，连接孔的孔壁在发热装置的作用下会发热，发热的孔壁会使得孔壁周围的冰面融化，即桥墩附近的冰面会被浮箱上的发热装置给融化掉，也就消除了结冰的冰面对桥墩的应力的产生，从而对桥墩起到了一个保护的作用；同理，风能收集装置收集到的风能、水能收集装置收集到的水能经过能量转换装置的转换后均驱动发热装置运行，使得桥墩附近的冰面融化，保证了对桥墩的保护作用。

由于气温在有所上升的时候，冰面会逐渐融化，冰面也就会逐渐融化成不同大小的冰块浮在河面上，河水的流动会带动冰块的运动，当冰块运动在浮箱处的时候就会对浮箱造成一定的冲击，而且河水的流动速度越大，这个冲击也就会越大，浮箱在受到多次冲击或猛烈的冲击后都有可能出现损坏，因此还对浮箱侧壁设置了缓冲机构用来保护浮箱，在有冰块运动到缓冲机构浮箱处的时候，缓冲机构受力收缩，此时浮箱并没有接触到冰块，仍处于初始状态；而随着河水的继续流动，冰块也就继续运动从而绕过浮箱的位置，此时缓冲机构不再受力而伸展，也就避免了冰块直接对浮箱的冲击，对浮箱起到一个保护的作用。

基础方案的有益效果是：与现有的防冻装置相比较，1.本方案中设置的浮箱可以保证整个装置会随着河水水位的升降而升降，使得防冻装置可以适应水位的变化，从而保证了对桥墩的防冻效果，也就保证了对桥墩的保护作用；

2.本方案中利用发热装置对桥墩附近的冰面进行加热使得冰面融化，彻底避免了冰面对桥墩的应力产生，也就不再存在有桥墩表面混凝土破坏的现象，进一步保证了对桥墩的保护作用，而且发热装置的能源来自能量转换装置对太阳能收集装置、风能收集装置以及水能收集装置收集到的能量的转换，充分利用了可再生能源，避免了能源的浪费。

优选方案一：作为基础方案的优选，缓冲机构包括伸缩杆以及防护板，伸缩杆的一端固定在浮箱侧壁上，伸缩杆的另一端固定在防护板的一侧。有益效果：伸缩杆的一端连接在浮箱侧壁上，另一端固定在防护板的一侧后，就构成了桥墩-浮箱-伸缩杆-防护板的结构，冰块在经过浮箱处的时候，接触到的不再是浮箱而是防护板，防护板受到冰块的冲击后，伸缩杆缩短，待冰块远离浮箱后，伸缩杆伸长回复到初始状态，在整个过程中，浮箱并没有直接受到冰块的冲击，从而避免了浮箱由于冰块的冲击而损坏，结构简单。

优选方案二：作为优选方案一的优选，伸缩杆包括固定杆和滑动杆，固定杆固定在浮箱侧壁上，滑动杆固定在防护板上，滑动杆与固定杆滑动连接，滑动杆与固定杆之间连接有弹性件。有益效果：固定杆与滑动杆滑动连接后，固定杆与滑动杆的相对滑动也就实现了伸缩杆的可伸缩，而弹性件保证了滑动杆在冰块远离后使得伸缩杆回复到初始状态，结构简单。

优选方案三：作为优选方案二的优选，伸缩弹性件为压簧。有益效果：选用常用的压簧作为弹性件，便于弹性件的更换。

优选方案四：作为基础方案的优选，连接孔的孔壁上设置有滚动件。有益效果：在当冰面出现升降时，由于浮箱也会随着一起升降，此时浮箱与桥墩之间就会出现摩擦，而连接孔的孔壁上设置有滚动件后，浮箱与桥墩的接触也就是滚动件与桥墩的接触，也就将原来的滑动摩擦变为了滚动摩擦，也就减小了浮箱受到的摩擦力。

优选方案五：作为优选方案四的优选，滚动件包括连接轴和可转动的滚筒，连接轴的两端固定在孔壁上，滚筒外套在连接轴上。有益效果：连接轴固定在孔壁上后也就实现了滚动件在孔壁上的连接，滚筒外套在连接轴上，在浮箱出现升降时，滚筒在与桥墩的接触过程中出现转动，从而使得浮箱可以顺利的升降，同时也减小了浮箱受到的摩擦。

附图说明

图1为本实用新型桥墩防冻装置实施例的结构示意图；

图2为图1中伸缩杆的机构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：桥墩1、滚动件2、太阳能收集装置3、发热装置4、能量转换装置5、浮箱6、伸缩杆61、防护板62、固定杆611、滑动杆612。

如图1所示的桥墩1防冻装置，包括可漂浮在水面上的浮箱6，浮箱6中心处设置有连接孔，因此浮箱6可以为中空的圆形柱、立方体柱等；浮箱6的材质可以采用密度小于水的材质，如橡胶；浮箱6通过连接孔外套在桥墩1上；浮箱6上部设置有太阳能收集装置3和风能收集装置，浮箱6下部设置有水能收集装置，浮箱6内部设置有能量转换装置5，能量转换装置5分别与太阳能收集装置3、风能收集装置以及水能收集装置电连接；连接孔的孔壁上设置有发热装置44，能量转换装置5可驱动发热装置44运行；浮箱6侧壁上设置有缓冲机构；

具体的，本实施例中，缓冲机构包括伸缩杆61以及防护板62，伸缩杆61的一端固定在浮箱6侧壁上，伸缩杆61的另一端固定在防护板62的一侧；如图2所示，伸缩杆61包括固定杆611和滑动杆612，固定杆611固定在浮箱6侧壁上，滑动杆612固定在防护板62上，滑动杆612与固定杆611滑动连接，滑动杆612与固定杆611之间连接有弹性件，其中，伸缩杆61采用了常用的压簧，便于更换；

而考虑到在当冰面出现升降时，由于浮箱6也会随着一起升降，此时浮箱6与桥墩1之间就会出现摩擦，因此又在连接孔的孔壁上设置有滚动件2，此时浮箱6与桥墩1的接触也就是滚动件2与桥墩1的接触，也就将原来的滑动摩擦变为了滚动摩擦，也就减小了浮箱6受到的摩擦力；本实施例中滚动件2包括连接轴和可转动的滚筒，连接轴的两端固定在孔壁上，滚筒外套在连接轴上。

可漂浮在水面的浮箱6也就意味着，浮箱6会随着河水水位的升降而升降，这样一来，就可以保证浮箱6始终位于桥墩1与河面接触的位置处，而由于浮箱6是漂浮在水面上的，因此浮箱6的上部也就会露出水面而水箱的下部则是在水面下的，浮箱6露出水面的上部的太阳能收集装置3是用来收集太阳能的，浮箱6内壁的能量转换装置5与太阳能收集装置3连接后，太阳能收集装置3收集到的太阳能经过能量转换装置5的转换后则用来驱动与能量转换装置5连接的发热装置44运行，由于发热装置44是设置在浮箱6的连接孔的孔壁上的，而浮箱6又是通过连接孔外套在桥墩1上的，浮箱6的孔壁与桥墩1表面是相对设置的，因此，在发热装置44运行的时候，连接孔的孔壁在发热装置44的作用下会发热，发热的孔壁会使得孔壁周围的冰面融化，即桥墩1附近的冰面会被浮箱6上的发热装置44给融化掉，也就消除了结冰的冰面对桥墩1的应力的产生，从而对桥墩1起到了一个保护的作用；同理，风能收集装置收集到的风能、水能收集装置收集到的水能经过能量转换装置5的转换后均驱动发热装置44运行，使得桥墩1附近的冰面融化，保证了对桥墩1的保护作用。

上述过程中使用的太阳能收集装置3可采用单晶硅太阳能电池板，发热装置4可采用发热丝，水能收集装置可采用中国专利CN201310550332.2公开的水流贮能发电装置，能量转换装置5可采用型号为CJMCU-2557BQ25570的能量收集器，风能收集装置则可以采用中国专利CN201410257018.X中公开的一种高效风能收集器，太阳能收集装置3、发热装置4、水能收集装置以及风能收集装置作为可再生能源的使用技术领域，已经是较为成熟的现有技术，故本实施例中不再进行其工作原理，除上述列出的装置以外，还可以采用其他的装置实现。

由于气温在有所上升的时候，冰面会逐渐融化，冰面也就会逐渐融化成不同大小的冰块浮在河面上，河水的流动会带动冰块的运动，当冰块运动到缓冲机构处的时候，防护板受力，伸缩杆收缩，浮箱6保持不动，随着河水的继续流动，冰块也就继续运动从而绕过缓冲机构的位置，此时防护板不再受力，伸缩杆伸展，也就避免了冰面直接对浮箱6的冲击，对浮箱6起到一个保护的作用。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前实用新型所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。