一种桥墩防护装置的制作方法

1.本发明涉及道桥技术领域，具体涉及一种桥墩防护装置。


背景技术：

2.多跨桥的中间支承结构称为桥墩。桥墩分为实体墩、柱式墩、和排架墩等。按平面形状可分为矩形墩、尖端形墩、圆形墩等。建筑桥墩的材料可用木料、石料、混凝土、钢筋混凝土、钢材等。
3.桥墩主要由顶帽、墩身组成。桥台主要由顶帽、台身组成。顶帽的作用是把桥跨支座传来的较大而集中的力，分散而匀称地传给墩身和台身。因此顶帽应采用强度较高的材料建筑，一般用不低于200级钢筋混凝土建筑，且厚度不小于40厘米。此外，顶帽还须有较大的平面尺寸，为施工架梁及养护维修提供必要的工作面。墩身和台身是支承桥跨的主体结构，不仅承受桥跨结构传来的全部荷载，而且还直接承受土压力、水流冲击力、冰压力、船舶撞击力等多种荷载，所以墩身和台身都具有足够的强度、刚度和稳定性。
4.在桥墩建造后，都会对桥墩进行撞击试验，只有符合强度要求的桥墩，才能被付诸使用。但是随着时间的流逝，桥墩又一直暴露在空气中，对于桥墩的风化问题却不可避免，随之带来的便是强度降低，对于处于陆地上的桥墩，偶尔会面临由于山体垮塌而带来的石块撞击，虽撞毁事故鲜有发生，但对于桥墩造成的部分破坏却带来了极大的安全隐患。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是：提供一种结构简单、便于维护施工的桥墩防护装置，本发明提供了解决上述问题的一种桥墩防护装置。
6.本发明通过下述技术方案实现：
7.一种桥墩防护装置，包括立柱和钢丝绳网，所述立柱数量至少为3根，所有立柱轴线平行，沿立柱的径向截面，所有立柱呈正多边形排布；所述钢丝绳网分别与两个相邻的立柱转动连接，钢丝绳网绕立柱轴线转动。
8.现有技术中，对于桥墩的防护采取了很多措施，其中不乏有桥墩防护装置，但现有的桥墩防护装置都需要依靠刚性件与桥墩本体连接，这便意味着桥墩防护装置的安装过程本身便对桥墩有一定的“破坏”，而此种“破坏”在进行桥墩防护装置维护时则体现得尤为鲜明，即更换维护装置时，还需在桥墩上重新寻觅安装位置。
9.本发明中，桥墩防护装置不与桥墩直接连接，而是采用桥墩周围的立柱埋入地下作为本发明的支撑及固定件，立柱之间的钢丝绳网主要对落石起到拦截作用；本发明在抵抗落石冲击时，首先通过钢丝绳网对落石进行接触拦截，若落石冲击较小，则直接依靠钢丝绳网的弹性形变抵消冲击，搭档防护的目的；若落石冲击较大，钢丝绳网的弹性形变则作为一级缓冲，抵消部分冲击力，当钢丝绳网到达弹性极限时，此时钢丝绳网则作为中间传输体，将落石的冲击力传递到立柱上，使得立柱发生弹性变形，立柱的弹性变形作为二级缓冲，再次抵消落石的冲击力，从而使落石被阻拦在钢丝绳网外，保护桥墩，防止落石与桥墩
发生直接或间接的接触；本发明中的钢丝绳网与立柱采用的转动连接，在一般的需防护的情况下，钢丝绳网与其他构件均为固定连接来增加两者的连接强度，而对于本发明的使用环境而言：落石在接触钢丝绳网的瞬间，由于落石冲击过大，钢丝绳网的形变几乎是瞬间完成，常规的固定连接的连接处，对于钢丝绳网而言，则是承受瞬间的弯矩，对于立柱而言，则是承受瞬间的扭矩，两种力矩都非常大，极容易出现钢丝绳网断裂和/或立柱发生严重变形，本发明中的转动连接使得立柱上的主要受力点随钢丝绳网的状态而改变，防止钢丝绳网断裂和/或立柱发生不必要的变形，保证装置的使用寿命，同时也提高了装置对于落石的抵抗能力，另外，从施工的角度，本发明结构简单、易于装配，对于立柱或钢丝绳网都可预先制作后直接运往现场进行装配，施工周期短，不论是在材料还是人工上，成本相较于现有技术都大幅降低，且本发明在后期维护时也更加方便，无需在桥墩上进行安装。
10.优选的，所述钢丝绳网上设有减压装置；减压装置用于在立柱达到弹性极限前辅助提供缓冲力，从而减少立柱到达弹性极限的概率，保证立柱的使用寿命，保证桥墩防护装置的防护性能。
11.优选的，所述减压装置包括减压弹簧和柔性连接件，减压装置通过减压弹簧与钢丝绳网连接，减压弹簧自由端与柔性连接件连接；柔性连接件用于与桥墩接触，将减压弹簧产生的部分缓冲力转至桥墩，转移过程中，柔性连接件发生形变抵消部分缓冲力，从而减小桥墩负荷。
12.进一步的，所述柔性连接件呈弧形板状，减压弹簧数量为2个，减压弹簧分别与柔性连接件两端连接，减压弹簧位于接近柔性连接件凹面一侧；柔性连接件弧形板状的设置一是与桥墩适配，二是：两个减压弹簧与柔性连接件两端连接后，在受到压力时，减压弹簧对柔性连接件两端施力，使得柔性连接件分别向两端进行一定的“扩张”，增大柔性连接件的形变量，从而抵消更多的能量，减少桥墩的负荷。
13.优选的，所述立柱为钢制管。
14.优选的，包括横向杆，所述横向杆轴线为弧形，横向杆与相邻的两个立柱的同一端端部分别铰接；横向杆的设置加强桥墩防护装置的稳定性，在抵抗落石撞击时，由于横向杆弧形的设置，相邻立柱两端对横向杆进行“挤压”，使得横向杆轴线进一步弯曲，相邻立柱端部可发生相向移动，减小钢丝绳网与立柱端部连接处的负荷，保证装置的使用寿命，横向杆与立柱的铰接设置则是为了在落石直接撞击到立柱上时，防止立柱受到刚性冲击而发生严重变形。
15.优选的，所述立柱外套接有钢球保持架，所述钢丝绳网两侧边分别连接若干活动管，活动管轴线与前述的两侧边平行，钢丝绳网通过两侧边上的活动管分别与相邻的两个立柱套接形成转动连接；钢球保持架配合活动管的设置，使得连接处相当于轴承连接，减小活动管在转动过程中的磨损程度，在设置多个活动管时，钢丝绳网在受到各个高度的冲击时均能及时的相对于立柱发生转动。
16.本发明具有如下的优点和有益效果：
17.本发明结构简单，仅将钢丝绳网与立柱转动连接即可，而立柱的安装埋入桥墩四周地面即可，施工方便，在材料、人力成本上得到大幅度的降低，且本发明与桥墩不直接或间接的连接安装，在后期维护时也比较方便，更换钢丝绳网或立柱即可，维护成本也得到降低且不会破坏桥墩本身的结构。
附图说明
18.此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
19.图1为本发明的其中一个侧面结构示意图。
20.图2为本发明的实施例2的其中一侧面的结构示意图。
21.图3为本发明的实施例2的俯视结构示意图。
22.附图中标记及对应的零部件名称：
[0023]1‑
钢丝绳网，2
‑
立柱，3
‑
地面，4
‑
套管，5
‑
减压弹簧，6
‑
横向杆，7
‑
柔性连接件，8
‑
桥墩，9
‑
活动管。
具体实施方式
[0024]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
[0025]
实施例1
[0026]
一种桥墩防护装置，包括立柱2和钢丝绳网1，所述立柱2数量至少为3根，所有立柱2轴线平行，沿立柱2的径向截面，所有立柱2呈正多边形排布；所述钢丝绳网1分别与两个相邻的立柱2转动连接，钢丝绳网1绕立柱2轴线转动。
[0027]
本实施例中，立柱2安装在桥墩8四周地面3，即立柱2位于桥墩8防护装置围成的区域内，在遭受落石冲击时，主要靠钢丝绳网1及立柱2的弹性形变来抵消落石的冲击力，而钢丝绳网1与立柱2的转动连接则保护了钢丝绳网1由于承受较大瞬时载荷而发生的断裂，同时也减小立柱2所受到的扭矩，防止立柱2发生不必要的变形。
[0028]
实施例2
[0029]
本实施例是在实施例1的基础上的改进，立柱2数量为6个，在立柱2的径向截面上，6个立柱2分别位于正六边形的6个角点上，在相邻立柱2的同一端铰接有弧形的横向杆6，横向杆6可以绕立柱2轴线旋转，横向杆6的凹面为接近钢丝绳网1的一面；在立柱2上还套接有钢球保持架，钢球保持架外套接有若干活动管9，相间的活动管9与同一张钢丝绳网1连接，在钢丝绳网1上还连接有减压弹簧5，减压弹簧5轴线与钢丝绳网1形成的平面垂直，每两个减压弹簧5的自由端连接有柔性连接件7，柔性连接件7呈弧形板状，柔性连接件7通过两端部分别与两个减压弹簧5连接，柔性连接件7对应的轴线与立柱2轴线平行。
[0030]
落石撞击在桥墩8防护装置的钢丝绳网1上时，可分为三个阶段的缓冲作用，首先通过钢丝绳网1的弹性变形实现一级缓冲，同时减压弹簧5收缩，起到辅助作用，然后钢丝绳网1在达到弹性极限时，通过减压弹簧5的收缩实现二级缓冲，此时，立柱2的变形起到辅助缓冲的作用，最后以立柱2的变形作为三级缓冲，减压弹簧5的收缩起到辅助作用；在减压弹簧5收缩的过程中，减压弹簧5同时对桥墩8有一定的作用力，而柔性连接件7在减压弹簧5的直接作用下发生横向扩张，此处的横向为垂直桥墩8轴线且平行钢丝绳网1表面的方向，通过柔性连接件7的变形抵消能量，从而对桥墩8起到保护作用。
[0031]
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明
的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。