桥梁的桥墩及防撞墩的防护装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010567552.2

申请日:

2010.11.17

公开号:

CN102465495A

公开日:

2012.05.23

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):E01F 15/14申请公布日:20120523|||实质审查的生效IPC(主分类):E01F 15/14申请日:20101117|||公开

IPC分类号:

E01F15/14; E01D19/02

主分类号:

E01F15/14

申请人:

杨光华

发明人:

杨光华

地址:

315010 浙江省宁波市白云街15弄20号301室

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

本发明涉及一种桥梁航道桥墩、防撞墩防护装置,该装置是由一些杆件彼此联接而成的几何形状不变的珩架结构的防护构架,该构架套在桥梁桥墩或防撞墩的外围,构架的外侧设置防撞垫,构架的内圈设置缓冲消能装置,构架内设置储气筒,将消能水力缸或油缸用管路与液压站联成防护系统,再将消能缸按照平衡汇交力系布局于桥墩或防撞墩周围,建立消能安全防护系统;同样,桥梁非航道桥墩的防护栏是由一些杆件彼此联接而成的几何形状不变的珩架结构的防护构架,构架内设置储气筒,构架上系挂重力锚,构架相继连接成防护栏。与现有技术相比,大幅减少材料、减少成本、增强桥墩的抗冲击能力,有效地吸收肇事船舶的动能,达到对桥墩的安全保护作用。

权利要求书

1: 一种桥梁航道桥墩 (1)、 桥梁航道防撞墩 (7) 的防护装置, 包括设置在桥梁航道桥墩 (1)、 防撞墩 (7) 周围或外围的防护阻碍物, 其特征在于 : 该防护阻碍物是由一些杆件 (2) 彼 此联接而成的几何形状不变的珩架结构的防护构架 (3), 上述防护构架 (3) 套在桥梁桥墩 (1) 或桥梁防撞墩 (7) 的周围或外围。
2: 根据权利要求 1 所述的桥梁航道桥墩 (1)、 桥梁航道防撞墩 (7) 的防护装置, 其特 征在于 : 在上述珩架结构的防护构架 (3) 上设置存储空气的容器 (4), 所述存储空气的容器 (4) 为储气筒 (41)、 充气囊 (42) 等, 在防护构架 (3) 的外侧设置防撞垫 (5), 在防护构架 (3) 的内圈与桥梁桥墩 (1) 或防撞墩 (7) 之间设置缓冲消能装置 (6), 所述缓冲消能装置 (6) 为 缓冲垫 (61)、 缓冲器 (62) 及消能装置 (63)。
3: 根据权利要求 1 所述的桥梁航道桥墩 (1)、 桥梁航道防撞墩 (7) 的防护装置, 其特征 在于 : 组成上述珩架结构的防护构架 (3) 的杆件 (2) 是钢管杆件, 钢管杆件 (2) 彼此联接的 方法可用焊接、 铆接、 管夹联接、 扣件联接等, 防护构架 (3) 的杆件 (2) 及节点在有效防锈处 理后, 外层进行全封闭玻璃钎维或碳钎维包裹, 并进行粘接, 成为内部是钢管杆件 (2), 外层 是玻璃钢或碳钎维钢的珩架结构的防护构架 (3)。
4: 根据权利要求 1 所述的桥梁航道桥墩 (1)、 桥梁航道防撞墩 (7) 的防护装置, 其特征 在于 : 组成上述珩架结构的防护构架 (3) 的杆件 (2) 是由一些玻璃钎维或碳钎维制成的杆 件 (2) 彼此联接而成的几何形状不变的珩架结构的防护构架 (3), 联接的方法可用榫接、 钎 维包裹粘接、 管夹联接、 扣件联接、 夹板及钎维包裹粘接、 龙骨及钎维包裹粘接等。
5: 根据权利要求 2 所述的桥梁航道桥墩 (1)、 桥梁航道防撞墩 (7) 的防护装置, 其特征 在于 : 上述缓冲消能装置 (6) 是一种消能油缸 (63), 在防护构架 (3) 内圈与桥墩 (1) 或防 撞墩 (7) 之间布置着一定数量的消能油缸 (63), 并将一定数量的消能油缸 (63) 按照平衡汇 交力系的布局进行布置, 用管路 (64) 将消能油缸 (63) 与设置在防护构架 (3) 上的液压站 (65) 联系起来, 组成桥墩 (1) 或防撞墩 (7) 的液压消能安全防护系统。
6: 根据权利要求 2 所述的桥梁航道桥墩 (1)、 桥梁航道防撞墩 (7) 的防护装置, 其特征 在于 : 上述缓冲消能装置 (6) 是一种水力消能缸 (63), 是用水作为传递动力的介质和能量 转换的物质, 在防护构架 (3) 内圈与桥墩 (1) 或防撞墩 (7) 之间布置着一定数量的水力消 能缸 (63), 并将一定数量的水力消能缸 (63) 按照平衡汇交力系布局进行布置, 用管路 (64) 将水力消能缸 (63) 与设置在防护构架 (3) 上的水压控制站 (65) 联系起来, 组成桥墩 (1) 或防撞墩 (7) 的水力消能安全防护系统。
7: 根据权利要求 1 所述的桥梁航道桥墩 (1) 的防护装置, 其特征在于 : 上述珩架结 构的防护构架 (3) 是由桥墩前后两头的防护构架 (33)、 (34) 及桥墩左右两侧的防护构架 (31)、 (32) 组合而成, 上述前后两头防护构架 (33)、 (34) 是向外延伸呈现导流形状的导航 防护构架, 上述导流形状为 : 圆锥曲线、 椭圆、 抛物线、 摆线、 悬链线等曲线形状。
8: 根据权利要求 1 所述的桥梁航道防撞墩 (7) 的防护装置, 其特征在于 : 上述珩架结 构的防护构架 (3) 由的端向外延伸呈现导流形状的防护构架 (36) 及两侧防护构架 (31)、 (32) 与后围构架 (35) 组合而成, 上述导流形状为 : 圆锥曲线、 椭圆、 抛物线、 摆线、 悬链线等 曲线形状。
9: 一种桥梁非航道桥墩的防护装置, 包括设置在桥梁非航道桥墩外部水域的防护阻碍 物, 其特征在于 : 该非航道桥墩外部水域的防护阻碍物是由一些杆件 (2) 彼此联接而成的 2 几何形状不变的珩架结构的防护构架 (31), 在防护构架 (31) 上设置存储空气的容器 (4), 所述存储空气的容器 (4) 为储气筒 (41)、 充气囊 (42) 等, 在防护构架 (31) 上系挂重力锚 (9), 相对固定于桥梁非航道桥墩外部的某个水域, 将上述一定数量的防护构架 (31) 由连 接装置 (37) 相继连接成桥梁非航道桥墩的防护栏 (3)。
10: 根据权利要求 9 所述的桥梁非航道桥墩的防护装置, 其特征在于 : 是由一些外层进 行全封闭玻璃钎维或碳钎维包裹的玻璃钢或碳钎维钢杆件 (2) 或由玻璃钢或碳钎维钢杆 件 (2) 彼此联接而成的几何形状不变的珩架结构的防护构架 (31), 防护构架 (31) 朝桥梁方 向一侧是平面形或凹面形的阻力面 (8)。

说明书


桥梁的桥墩及防撞墩的防护装置

    技术领域 本发明涉及桥梁的保护技术领域, 尤其涉及桥梁航道桥墩、 桥梁航道防撞墩及桥 梁非航道桥墩的防护装置。
     背景技术 随着交通运输业的不断发展, 大量跨海、 跨江桥梁不断兴建。 而这种桥梁本身所处 的江、 海域大都是繁忙的航道, 其水流、 波涛、 风浪等情况复杂, 桥梁不可避免地承担着一定 的船舶碰撞的风险。在非状况下, 船舶碰擦或撞击桥梁的桥墩、 防撞墩时, 具有一定速度的 船舶的动量很大, 按照动量定理 : mv1-mv2 = FΔt, Δt 是瞬间, 因而其撞击力是巨大的, 毁 损桥梁时有发生。当桥梁的桥墩被船舶碰擦持续作用时, 船舶所具有的巨大动能在触碰桥 梁时转换为桥墩的摆动、 振动, 而桥架是狭窄矩形截面的梁, 其侧向弯曲及扭转刚度小, 当 桥墩的振摆作用超过桥架的弯曲及扭转刚度时产生桥架弯扭失隐, 结果发生侧弯与扭转的 屈曲, 导致桥架断裂坍塌 ( 闻名中外的 “九江大桥 6·15 船撞桥断事故” 因此而发 )。
     目前, 在许多跨海大桥中, 航道桥墩外围设置有防撞箱, 或双壁防撞钢套箱, 或柔 性耗能防撞装置, 来达到保护桥墩的目的。其中, 防撞箱或双壁防撞钢套箱用来阻挡船舶, 消耗船舶的动能, 使船舶减速, 延缓撞击, 削弱船舶对桥墩的撞击力 ; 而柔性耗能防撞装置 是利用钢围和钢丝绳—橡胶复合防撞圈共同组成的柔性耗能系统, 消耗船舶动能, 使船舶 减速, 延缓撞击, 削弱船舶对桥墩的撞击力。由于船舶碰擦或撞击桥墩情况发生时, 肇事船 舶动能巨大, 防撞箱、 双壁防撞钢套箱及柔性耗能防撞装置由于材料的弹性缓冲量非常有 限, 只能预防小型的船舶, 对于质量稍大一些或航速稍大的船舶, 就不能很好的吸收船舶的 巨大动能, 其消能、 防撞效果欠佳, 容易撞坏, 安全隐患仍然存在, 使用寿命也较短, 撞坏后 需立即更换, 防撞箱由钢板焊接而成, 是个庞然大物, 重达数千吨, 不易安装, 擦破后易腐 蚀, 不易布置, 占据航道位置等缺点。因而, 现有的对桥墩的防护装置有待于进一步改进。
     目前, 在许多江海大桥中, 航道桥墩外水域设置防撞墩, 阻拦或导引肇事船舶进入 航道桥墩区域, 由于肇事船舶动能、 动量巨大, 一旦撞击防撞墩, 完全是刚性碰撞, 将船毁人 亡, 防撞墩崩裂, 造成海事灾难。因而, 现有的防撞墩有待于进一步改进。
     专利申请号 201010132681.9《桥墩的安全防护装置》 , 该方案中存在以下几个问 题: 1、 钢套箱是钢板焊接而成, 在海水中防腐蚀几十年、 上百年做不到, 虽然有电流阴极保 护装置, 一旦碰擦, 钢板腐蚀还是加速 ; 2、 钢套箱体积大, 重量大制造不容易, 安装难度大 ; 3、 支承液压缸分布在钢套箱外表面之外, 当船舶撞击桥墩时, 能同时联动的支承液压缸数 量少 ; 4、 支承液压缸活塞杆外伸, 受撞击时的稳定性有待考验 ; 5、 液压系统维护保养有一 定难度。
     目前, 在许多跨海大桥和江河大桥中, 采用的是一种叫 “柔性浮式防碰撞系统” , 即 在距离非通航孔桥墩 100 米的海域处投放一组串在一起的浮筒, 每 3 个浮筒用一个重力锚 固定住, 一旦有船撞过来, 浮筒拖着船体向前, 消耗大部分动能, 基本保证船体到达非通航 孔桥墩附近时速度接近于 0, 保护船体和桥墩。其不足之处在于 : 1、 浮筒拖着肇事船舶船
     体消耗动能, 重力锚走动数十米, 近百米, 只适合于能级为百万吨焦耳的肇事船舶, 即三百 吨级的肇事船舶自由飘流。例如 : 2009 年 11 月 16 日下午 5 时许, 一艘韩国籍船舶 “马克 轮” ( 重 2080 吨的散货船, 设飘流速度为每小时 10 千米, 其动能为 773 万焦耳远大于浮式 防碰撞系统的消能量 ), 停泊在金塘锚地, 当时海面为大浪, 浪高 4-5 米, 估计就是风浪原因 导致走锚, 从锚地脱钩, 刮擦了金塘大桥非通航孔桥墩。2、 有可能漏网, 肇事船舶穿过一组 串在一起的浮筒, 进入非通航孔桥墩附近。 因而, 现有非通航孔桥墩的防护装置有待于进一 步改进。 发明内容 本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状而提供一种桥梁航道桥墩、 桥 梁航道防撞墩及桥梁非航道桥墩的防护装置, 它能有效吸收肇事船舶的动能, 削减动量, 延 缓碰撞时间, 能大幅增强桥墩及防撞墩的抗冲击能力, 起到对桥墩及防撞墩的保护作用, 且 装置经久耐用, 维护保养方便。
     本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为 : 一种用于桥梁航道桥墩、 桥梁航 道防撞墩的防护装置, 包括设置在桥梁航道桥墩、 防撞墩周围或外围的防护阻碍物, 其特征 在于 : 该防护阻碍物是由一些杆件彼此联接而成的几何形状不变的珩架结构的防护构架, 该防护构架套在桥梁桥墩或桥梁防撞墩的周围或外围。
     在上述珩架结构的防护构架上设置存储空气的容器, 所述存储空气的容器为储气 筒、 储气罐、 充气囊、 充气胎等, 使防护构架浮于水面, 沿着桥梁桥墩或桥梁防撞墩随潮汐涨 落, 调整充气囊、 充气胎的充气量从而调整防护构架浮于水面高度 ; 在防护构架的外侧设置 防撞垫, 所述防撞垫是橡胶垫、 合成材料垫、 气垫、 液压垫等 ; 在防护构架的内圈与桥梁桥墩 或防撞墩之间设置缓冲消能装置, 所述缓冲消能装置为缓冲垫、 缓冲器及消能装置, 其中缓 冲垫 : 是橡胶缓冲垫、 合成材料缓冲垫等, 其中缓冲器 : 是弹簧缓冲器、 橡胶缓冲器、 气压缓 冲器、 液压缓冲器等, 其中消能装置 : 是液压消能器或水力消能器。
     组成上述珩架结构的防护构架的杆件是钢管杆件, 钢管杆件彼此联接的方法可用 焊接、 铆接、 管夹联接、 扣件联接等, 构架的杆件及节点在有效防锈处理后, 外层进行全封闭 玻璃钎维或碳钎维包裹, 并进行粘接, 成为内部是钢管杆件, 外层是玻璃钢或碳钎维钢的珩 架结构的防护构架。玻璃钢或碳钎维钢是高强度耐腐蚀的应用于海洋工程的好材料。
     组成上述珩架结构的防护构架的杆件是由一些玻璃钎维或碳钎维制成的杆件彼 此联接而成的几何形状不变的珩架结构的防护构架, 联接的方法可用榫接、 钎维包裹粘接、 管夹联接、 扣件联接、 夹板及钎维包裹粘接、 龙骨及钎维包裹粘接等。
     上述消能装置是一种消能油缸, 在防护构架内圈与桥墩或防撞墩之间布置着一定 数量的消能油缸, 并将一定数量的消能油缸按照平衡汇交力系的布局进行布置, 用管路将 消能油缸与设置在防护构架上的液压站联系起来, 组成桥墩或防撞墩的液压消能安全防护 系统。当肇事船舶撞击桥墩或防撞墩时, 防护构架受撞击, 同时压迫多个消能油缸, 油缸的 活塞杆抵住桥墩或防撞墩的壁面, 油缸受压, 受撞防护构架一侧向桥墩或防撞墩壁面移动, 压缩油缸作功, 大量消耗肇事船舶动能, 同时, 压力油由压力管道进入防护构架另一侧的油 缸, 在压力油的作用下油缸的活塞杆抵住桥墩或防撞墩的另一侧面, 同时, 防护构架平移和 弹性变形, 由帕斯卡定律可知, 封闭容器内的静止液体压力相等, 且由二力平衡公理和平衡
     的平面汇交力系布局可知, 均衡排布且缸径相等的液压缸对桥墩综合作用的合力为零, 保 证了桥墩的安全。
     上述消能装置是一种水力消能缸, 是用水作为传递动力的介质和能量转换的物 质, 在防护构架内圈与桥墩或防撞墩之间布置着一定数量的水力消能缸, 并将一定数量的 水力消能缸按照平衡汇交力系布局进行布置, 用管路将水力消能缸与设置在防护构架上的 水压控制站联系起来, 组成桥墩或防撞墩的水力消能安全防护系统。当肇事船舶撞击桥墩 或防撞墩时, 防护构架受撞击, 同时压迫多个水力消能缸, 水力消能缸的活塞杆抵住桥墩或 防撞墩的壁面, 水力消能缸受压并水力作功, 受撞防护构架向桥墩或防撞墩移动, 压缩水力 消能缸作功, 并水力作功, 水力及水压大量消耗肇事船舶动能, 同时, 压力水由压力管道进 入防护构架另一侧的水力消能缸, 在压力水的作用下水力消能缸的活塞杆抵住桥墩或防撞 墩的另一侧面, 同时, 防护构架平移和弹性变形, 由帕斯卡定律可知, 封闭容器内的静止液 体压力相等, 且由二力平衡公理和平衡的平面汇交力系布局可知, 均衡排布且缸径相等的 水力消能缸对桥墩的综合作用力明显减弱, 保证了桥墩的安全。
     上述套在桥梁航道桥墩外围的珩架结构的防护构架由桥墩前后两头的防护构架 及桥墩左右两侧的防护构架组合而成, 前后两头防护构架是向外延伸呈现导流形状的导航 防护构架, 上述导流形状为 : 圆锥曲线、 椭圆、 抛物线、 摆线、 悬链线等曲线形状。导流形状 的防护构架具有导航功能, 当肇事船舶偏离航道碰擦导流形状的珩架结构的防护构架前端 时, 在防护构架强悍地干预下, 导引船舶进入航道, 避免船舶直面撞击桥墩, 使防护构架作 用于桥墩的力趋于均衡, 该防护构架便于制造, 便于安装施工, 便于维护保养。
     上述套在桥梁航道防撞墩外围的珩架结构的防护构架由前端向外延伸呈现导流 形状的防护构架及两侧防护构架与后围构架组合而成, 上述导流形状为 : 圆锥曲线、 椭圆、 抛物线、 摆线、 悬链线等曲线形状, 上所述的前端是指航道入口方向。导流形状的防护构架 具有导航功能, 当肇事船舶偏离航道碰擦导流形状的珩架结构的防护构架前端时, 在防护 构架强悍地干预下, 导引船舶进入航道, 避免船舶直面撞击防撞墩, 使防护构架作用于防撞 墩的力趋于均衡, 该防护构架便于制造, 便于安装施工, 便于维护保养。
     出于一个总的构思, 一种用于桥梁非航道桥墩的防护装置, 包括设置在桥梁非航 道桥墩外部水域的防护阻碍物, 其特征在于 : 该非航道桥墩外部水域的防护阻碍物是由一 些杆件彼此联接而成的几何形状不变的珩架结构的防护构架, 在防护构架上设置存储空气 的容器, 所述存储空气的容器为储气筒、 储气罐、 充气囊及充气胎等, 储气容器能使防护构 架浮于水面, 在上述防护构架上系挂重力锚, 相对固定于桥梁非航道桥墩外部的某个水域, 将上述一定数量的防护构架由连接装置相继连接成桥梁非航道桥墩的防护栏, 根据非航道 桥墩的防护需要, 确定防护栏的长度, 布置于非航道桥墩外部水域。
     上述非航道桥墩外部水域的防护阻碍物是由一些外层进行全封闭玻璃钎维或碳 钎维包裹的玻璃钢或碳钎维钢杆件或由玻璃钢或碳钎维钢杆件彼此联接而成的几何形状 不变的珩架结构的防护构架, 朝桥梁方向一侧是平面形或凹面形的阻力面。在肇事船舶碰 撞防护栏推动构架时, 珩架结构的防护构架的阻力面克服海水阻力作功, 防护构架拖动重 力锚作功, 相邻一定数量的防护构架相继联合作功。
     与现有技术相比, 本发明的优点在于 : 应用珩架结构的防护构架可以大幅减轻桥 梁桥墩或桥梁的防撞墩的防护装置的重量, 节约材料, 例如杭州湾跨海大桥北航道桥主墩的防撞钢套箱重 1380 吨, 应用珩架结构的防护构架重可以是 100 吨到 200 吨, ; 应用珩架结 构的防护构架的构件受力合理, 使杆件只受拉力或压力, 以充分发挥材料的作用 ; 应用珩架 结构的防护构架海水贯穿其中, 免受海浪冲击波的冲击, 其稳定性好 ; 应用珩架结构的防护 构架能将肇事船舶的撞击力均衡地传递给桥梁的桥墩或防撞墩, 珩架结构的防护构架在受 撞击后象弹性圈一样变形, 防护构架作用于桥墩或防撞墩的力趋于均衡, 同时, 肇事船舶的 一部分动能转换为防护构架的变形位能 ; 珩架结构是以三角形框架为基础, 容易组合成不 同形状的防护构架, 合理布局, 合理配置 ; 二头是导航构架的珩架结构的防护构架在肇事船 舶碰撞桥墩时, 能很好地导引船舶进入航道, 避免船舶直面撞击桥墩 ; 在珩架结构的防护构 架上设置浮筒使防护构架浮于水面并沿着桥梁桥墩或桥梁的防撞墩随潮汐涨落, 以致防护 构架高度大幅减少, 例如杭州湾跨海大桥北航道桥主墩的防撞钢套箱高度 5.8m, 应用设置 浮筒的珩架结构的防护构架高度可以是 3m 左右, 在防护构架上设置充气胎或充气囊, 可调 整防护构架浮于水面的高度以适应来往船舶碰擦高度 ; 包裹着玻璃钎维的玻璃钢或碳钎维 的碳钎维钢耐腐蚀且强度高 ; 应用珩架结构的防护构架安装方便, 容易维护保养 ; 应用具 有液压消能防护系统的桥梁桥墩或防撞墩的珩架结构的防护构架是可靠的安全的桥梁桥 墩防护設施 ; 应用具有水力消能防护系统的桥梁桥墩或防撞墩的珩架结构的防护构架是可 靠的安全的桥梁桥墩防护設施。 用于桥梁非航道桥墩外的防护栏是珩架结构的长方形防护构架, 其稳定性好, 一 个长方形构架系挂一个或一个以上重力锚, 一定数量构架相继连接成的桥梁非航道区域的 防护栏, 当肇事船舶进入桥梁非航道区域, 接触防护栏, 拖动一连串的防护栏, 珩架结构的 长方形构架的阻力面克服海水阻力作功, 系挂在珩架结构的长方形构架上的重力锚移动作 功, 防护栏走动一定距离, 消耗尽肇事船舶的动能, 船舶停住, 起到对桥梁非航道桥墩的有 效的安全的保护作用, 且装置经久耐用, 维护保养方便。
     附图说明
     图 1 为本实用新型实施例一, 实施例二, 是桥梁航道桥墩的防护装置结构示意图 ; 图 2 为图 1 的 K 向视图 ; 图 3 为图 1 的 H 向视图 ; 图 4 为本实用新型实施例三, 是桥梁航道桥墩的液压消能油缸布置图 ; 图 5 为本实用新型实施例三的液压消能安全防护系统的液压系统图 ; 图 6 为本实用新型实施例四, 是桥梁航道防撞墩的防护装置结构示意图 ; 图 7 为本实用新型实施例五, 是桥梁非航道桥墩外的防护栏结构示意图。具体实施方式
     以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
     实施例一 :
     如图 1、 图 2 及图 3 所示, 是桥梁航道桥墩的防护装置, 包括设置在桥墩 1 外围的 由一些杆件 2 彼此联接而成的几何形状不变的珩架结构的防护构架 3, 在防护构架 3 上设 置存储空气的容器 4 : 储气筒 41 和充气胎 42, 在防护构架 3 的外侧设置防撞垫 5, 防撞垫 5 是: 橡胶垫、 合成材料垫、 气垫、 液压垫等, 在防护构架 3 的内侧设置缓冲消能装置 6, 缓冲消能装置 6 是 : 缓冲垫 61、 缓冲器 62、 消能装置 63。
     本例所述珩架结构的防护构架 3 是由钢管杆件 2 彼此焊接而成的珩架结构的防护 构架 3, 将构架 3 进行防锈处理后, 用缠绕方法将玻璃钎维全复盖住构架 3 并用环氧树脂或 树脂粘接。用玻璃钎维布将桥墩的左右防护构架片 31、 32 和前后防护构架片 33、 34 的相邻 杆件 2 多层次包裹, 并用环氧树脂或树脂粘接, 组装成套在桥梁桥墩外围的珩架结构的防 护构架 3。
     所述航道桥墩的珩架结构的防护构架 3 是以三角形框架为基础, 桥墩两侧制作成 长方形的珩架结构的防护构架 31 和 32, 桥墩两头制作成椭圆形的具有导航能力的珩架结 构的防护构架 33 和 34。
     当肇事船舶偏离航向与珩架结构的防护构架 33 碰撞, 防护构架 33 整体压向航道 桥墩 1, 防护构架 33 的内圈与桥梁桥墩之间的缓冲消能装置 6 缓冲消能, 吸收肇事船舶的巨 大动能, 防护构架 33 在船舶撞击压力和缓冲消能装置 6 的反推力的作用下发生弹性变形, 整个珩架结构的防护构架 3 发生弹性变形, 将一部分肇事船舶的动能转换为防护构架 3 的 变形位能, 此间, 防护构架 33 推动左右防护构架 31、 32 沿着桥墩壁移动, 防护构架 34 变形 移动。 珩架结构的防护构架 3 上设置储气筒 41 和充气胎 42, 使防护构架 3 浮于水面, 在 海上随潮汐涨落, 以较小的垂向构造尺度, 给予桥墩有效的保护能力, 储气筒 41 在制造时 设置在防护构架 3 内, 充气胎 42 在安装时充气, 调整防护构架 3 浮于水面的高度。
     图 2 为图 1 的 K 向视图, 是珩架结构的防护构架 31 从外向桥墩方向看的立面局部 图, 用轮胎作为防撞垫系挂在防护构架 31 的外侧面, 储气筒 41 和充气胎 42 设置在防护构 架 31 内。
     图 3 为图 1 的 H 向视图, 是珩架结构的防护构架 31 从里向外看的立面局部图, 在 防护构架 31 的内侧设置缓冲装置 6, 缓冲装置 6 是 : 缓冲垫 61 或缓冲器 62 或消能装置 63。
     实施例二 :
     如图 1 所示, 为本发明实施例二, 与实施例一的区别点在于 : 在防护构架 3 的内侧 设置缓冲装置 6 是 : 液压缓冲器 62, 分别用管路 64 将防护构架 31、 32、 33、 34 内侧的液压缓 冲器 62 与设置在防护构架 31、 32、 33、 34 上的液压站 65 联系起来, 组成桥墩 1 各片的液压 缓冲器系统。当肇事船舶偏离航向与珩架结构的防护构架 33 碰撞, 防护构架 33 整体压向 航道桥墩 1, 防护构架 33 的内侧与桥梁桥墩 1 之间的一片液压缓冲器 62 压缩作功, 该片各 个液压缓冲器 62 内油压相同, 桥梁桥墩 1 受力均衡, 改善桥墩 1 受力状况。
     实施例三 :
     如图 4、 图 5 所示, 为本发明实施例三, 与实施例一、 实施例二的区别点在于 : 在防 护构架 3 的内侧设置缓冲装置 6 是 : 消能油缸 63 布置在防护构架 31、 32、 33 及 34 内圈与桥 墩 1 之间, 用管路 64 将消能油缸 63 与液压站 65 联系起来组成桥墩的液压消能安全防护系 统。 当肇事船舶偏离航向与珩架结构的防护构架 33 碰撞, 防护构架 33 整体压向航道桥墩 1, 防护构架 33 的内圈与桥梁桥墩之间的消能油缸 63 压缩作功, 消能油缸 63 内的油压升高, 压力油通过油管进入防护构架 34 的内圈与桥梁桥墩之间的消能油缸 63, 活塞杆抵住防护 构架 34 内侧的桥墩壁, 所有的消能油缸 63 内的油压升高, 油压由液压站的调压回路调节, 液压站还有供油回路、 补油回路等回路, 所有的消能油缸 63 的缸径相等, 且对称分布, 由帕
     斯卡定律可知, 封闭容器内的静止液体压力相等, 每一个消能油缸 63 对桥墩 1 的作用力相 同, 由二力平衡公理可知, 桥墩 1 受到的合力为零, 保证了桥墩的绝对安全。
     实施例四 :
     如图 6 所示, 是桥梁航道防撞墩的防护装置, 包括设置在防撞墩 7 外围的由一些杆 件 2 彼此联接而成的几何形状不变的珩架结构的防护构架 3, 在防护构架 3 上设置存储空气 的容器 4 : 储气筒 41 和充气胎 42, 在防护构架 3 的外侧设置防撞垫 5, 防撞垫 5 是 : 橡胶垫、 合成材料垫、 气垫、 液压垫等, 在防护构架 3 的内侧设置缓冲消能装置 6, 缓冲消能装置 6 是 : 缓冲垫 61、 缓冲器 62、 消能装置 63。防护构架 3 是由向外延伸呈现导流形状的前端防护构 架 36 及两侧防护构架 31、 32 与后围构架 35 组合而成, 上述导流形状为 : 圆锥曲线、 椭圆、 抛 物线、 摆线、 悬链线等曲线形状, 上述 “前端” 指航道入口方向。导流形状的防护构架具有导 航功能, 当肇事船舶偏离航道碰擦导流形状的珩架结构的防护构架 36 前端时, 在防护构架 强悍地干预下, 导引船舶进入航道, 避免船舶直面撞击防撞墩, 使防护构架作用于防撞墩的 力趋于均衡, 该防护构架便于制造, 便于安装施工, 便于维护保养。
     实施例五 :
     如图 7 所示, 是桥梁非航道桥墩的防护装置 : 桥梁非航道桥墩外的防护栏 3, 在距 离非通航孔桥墩 100 米的海域处设置, 防护栏 3 由一些杆件 2 彼此联接而成的几何形状不 变的珩架结构的长方形构架 31, 在构架 31 上设置储气筒 41 和充气胎 42, 使构架 31 浮于 水面, 构架 31 的漂浮高度由充气胎 42 的充气量来调整, 长方形构架 31 朝桥梁方向一侧设 置斗状凹形阻力面 8, 在上述构架 31 上系挂重力锚 9, 相对固定于桥梁非航道区域的某个水 域, 将上述一定数量的构架 31 用连接装置 37 相继连接成桥梁非航道桥墩的防护栏 3。 用珩架结构的长方形构架 31 相继连接成桥梁非航道区域的防护栏 3, 其水上漂浮 稳定性好, 当肇事船舶进入桥梁非航道区域, 接触、 推动防护栏 3, 长方形构架 31 拖拉重力 锚 9 作功, 相邻长方形构架 31 相继拖动重力锚 9 连续、 联合作功, 推动珩长方形构架 31, 斗 状凹面 8 克服海水阻力作功, 二者作功巨大, 有效地吸收了肇事船舶的动能。例如按杭州湾 跨海大桥的非航道区域防护, 设计一款桥梁非航道区域的防护栏 3 : 防护栏 3 走动 5 米, 作 功 1 千万 Nm, 有一艘 2 千 2 百吨肇事船舶, 速度为每秒 3 米, 具有动能 9 百 9 十万焦耳, 此 款防护栏 3 有效地阻挡肇事船舶。如果此款防护栏 3 在离非通航孔桥墩 100 米的海域处设 置, 假设船舶肇事概率, 每五年发生一次, 此款防护栏 3 的设计, 可有效地阻挡 2 千 2 百吨级 船舶肇事 20 次, 正值杭州湾跨海大桥的非航道区域防护寿命一百年。绝对保证桥梁非航道 桥墩的安全, 且装置经久耐用, 维护保养方便。
    

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1、10申请公布号CN102465495A43申请公布日20120523CN102465495ACN102465495A21申请号201010567552222申请日20101117E01F15/14200601E01D19/0220060171申请人杨光华地址315010浙江省宁波市白云街15弄20号301室72发明人杨光华54发明名称桥梁的桥墩及防撞墩的防护装置57摘要本发明涉及一种桥梁航道桥墩、防撞墩防护装置,该装置是由一些杆件彼此联接而成的几何形状不变的珩架结构的防护构架,该构架套在桥梁桥墩或防撞墩的外围,构架的外侧设置防撞垫,构架的内圈设置缓冲消能装置,构架内设置储气筒,将消能水力缸或油。

2、缸用管路与液压站联成防护系统,再将消能缸按照平衡汇交力系布局于桥墩或防撞墩周围,建立消能安全防护系统;同样,桥梁非航道桥墩的防护栏是由一些杆件彼此联接而成的几何形状不变的珩架结构的防护构架,构架内设置储气筒,构架上系挂重力锚,构架相继连接成防护栏。与现有技术相比,大幅减少材料、减少成本、增强桥墩的抗冲击能力,有效地吸收肇事船舶的动能,达到对桥墩的安全保护作用。51INTCL权利要求书2页说明书6页附图4页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书6页附图4页1/2页21一种桥梁航道桥墩1、桥梁航道防撞墩7的防护装置,包括设置在桥梁航道桥墩1、防撞墩7周围或外围的防护阻。

3、碍物,其特征在于该防护阻碍物是由一些杆件2彼此联接而成的几何形状不变的珩架结构的防护构架3,上述防护构架3套在桥梁桥墩1或桥梁防撞墩7的周围或外围。2根据权利要求1所述的桥梁航道桥墩1、桥梁航道防撞墩7的防护装置,其特征在于在上述珩架结构的防护构架3上设置存储空气的容器4,所述存储空气的容器4为储气筒41、充气囊42等,在防护构架3的外侧设置防撞垫5,在防护构架3的内圈与桥梁桥墩1或防撞墩7之间设置缓冲消能装置6,所述缓冲消能装置6为缓冲垫61、缓冲器62及消能装置63。3根据权利要求1所述的桥梁航道桥墩1、桥梁航道防撞墩7的防护装置,其特征在于组成上述珩架结构的防护构架3的杆件2是钢管杆件,。

4、钢管杆件2彼此联接的方法可用焊接、铆接、管夹联接、扣件联接等,防护构架3的杆件2及节点在有效防锈处理后,外层进行全封闭玻璃钎维或碳钎维包裹,并进行粘接,成为内部是钢管杆件2,外层是玻璃钢或碳钎维钢的珩架结构的防护构架3。4根据权利要求1所述的桥梁航道桥墩1、桥梁航道防撞墩7的防护装置,其特征在于组成上述珩架结构的防护构架3的杆件2是由一些玻璃钎维或碳钎维制成的杆件2彼此联接而成的几何形状不变的珩架结构的防护构架3,联接的方法可用榫接、钎维包裹粘接、管夹联接、扣件联接、夹板及钎维包裹粘接、龙骨及钎维包裹粘接等。5根据权利要求2所述的桥梁航道桥墩1、桥梁航道防撞墩7的防护装置,其特征在于上述缓冲消。

5、能装置6是一种消能油缸63,在防护构架3内圈与桥墩1或防撞墩7之间布置着一定数量的消能油缸63,并将一定数量的消能油缸63按照平衡汇交力系的布局进行布置,用管路64将消能油缸63与设置在防护构架3上的液压站65联系起来,组成桥墩1或防撞墩7的液压消能安全防护系统。6根据权利要求2所述的桥梁航道桥墩1、桥梁航道防撞墩7的防护装置,其特征在于上述缓冲消能装置6是一种水力消能缸63,是用水作为传递动力的介质和能量转换的物质,在防护构架3内圈与桥墩1或防撞墩7之间布置着一定数量的水力消能缸63,并将一定数量的水力消能缸63按照平衡汇交力系布局进行布置,用管路64将水力消能缸63与设置在防护构架3上的水。

6、压控制站65联系起来,组成桥墩1或防撞墩7的水力消能安全防护系统。7根据权利要求1所述的桥梁航道桥墩1的防护装置,其特征在于上述珩架结构的防护构架3是由桥墩前后两头的防护构架33、34及桥墩左右两侧的防护构架31、32组合而成,上述前后两头防护构架33、34是向外延伸呈现导流形状的导航防护构架,上述导流形状为圆锥曲线、椭圆、抛物线、摆线、悬链线等曲线形状。8根据权利要求1所述的桥梁航道防撞墩7的防护装置,其特征在于上述珩架结构的防护构架3由的端向外延伸呈现导流形状的防护构架36及两侧防护构架31、32与后围构架35组合而成,上述导流形状为圆锥曲线、椭圆、抛物线、摆线、悬链线等曲线形状。9一种桥。

7、梁非航道桥墩的防护装置,包括设置在桥梁非航道桥墩外部水域的防护阻碍物,其特征在于该非航道桥墩外部水域的防护阻碍物是由一些杆件2彼此联接而成的权利要求书CN102465495A2/2页3几何形状不变的珩架结构的防护构架31,在防护构架31上设置存储空气的容器4,所述存储空气的容器4为储气筒41、充气囊42等,在防护构架31上系挂重力锚9,相对固定于桥梁非航道桥墩外部的某个水域,将上述一定数量的防护构架31由连接装置37相继连接成桥梁非航道桥墩的防护栏3。10根据权利要求9所述的桥梁非航道桥墩的防护装置,其特征在于是由一些外层进行全封闭玻璃钎维或碳钎维包裹的玻璃钢或碳钎维钢杆件2或由玻璃钢或碳钎维。

8、钢杆件2彼此联接而成的几何形状不变的珩架结构的防护构架31,防护构架31朝桥梁方向一侧是平面形或凹面形的阻力面8。权利要求书CN102465495A1/6页4桥梁的桥墩及防撞墩的防护装置技术领域0001本发明涉及桥梁的保护技术领域,尤其涉及桥梁航道桥墩、桥梁航道防撞墩及桥梁非航道桥墩的防护装置。背景技术0002随着交通运输业的不断发展,大量跨海、跨江桥梁不断兴建。而这种桥梁本身所处的江、海域大都是繁忙的航道,其水流、波涛、风浪等情况复杂,桥梁不可避免地承担着一定的船舶碰撞的风险。在非状况下,船舶碰擦或撞击桥梁的桥墩、防撞墩时,具有一定速度的船舶的动量很大,按照动量定理MV1MV2FT,T是瞬间。

9、,因而其撞击力是巨大的,毁损桥梁时有发生。当桥梁的桥墩被船舶碰擦持续作用时,船舶所具有的巨大动能在触碰桥梁时转换为桥墩的摆动、振动,而桥架是狭窄矩形截面的梁,其侧向弯曲及扭转刚度小,当桥墩的振摆作用超过桥架的弯曲及扭转刚度时产生桥架弯扭失隐,结果发生侧弯与扭转的屈曲,导致桥架断裂坍塌闻名中外的“九江大桥615船撞桥断事故”因此而发。0003目前,在许多跨海大桥中,航道桥墩外围设置有防撞箱,或双壁防撞钢套箱,或柔性耗能防撞装置,来达到保护桥墩的目的。其中,防撞箱或双壁防撞钢套箱用来阻挡船舶,消耗船舶的动能,使船舶减速,延缓撞击,削弱船舶对桥墩的撞击力;而柔性耗能防撞装置是利用钢围和钢丝绳橡胶复合。

10、防撞圈共同组成的柔性耗能系统,消耗船舶动能,使船舶减速,延缓撞击,削弱船舶对桥墩的撞击力。由于船舶碰擦或撞击桥墩情况发生时,肇事船舶动能巨大,防撞箱、双壁防撞钢套箱及柔性耗能防撞装置由于材料的弹性缓冲量非常有限,只能预防小型的船舶,对于质量稍大一些或航速稍大的船舶,就不能很好的吸收船舶的巨大动能,其消能、防撞效果欠佳,容易撞坏,安全隐患仍然存在,使用寿命也较短,撞坏后需立即更换,防撞箱由钢板焊接而成,是个庞然大物,重达数千吨,不易安装,擦破后易腐蚀,不易布置,占据航道位置等缺点。因而,现有的对桥墩的防护装置有待于进一步改进。0004目前,在许多江海大桥中,航道桥墩外水域设置防撞墩,阻拦或导引肇。

11、事船舶进入航道桥墩区域,由于肇事船舶动能、动量巨大,一旦撞击防撞墩,完全是刚性碰撞,将船毁人亡,防撞墩崩裂,造成海事灾难。因而,现有的防撞墩有待于进一步改进。0005专利申请号2010101326819桥墩的安全防护装置,该方案中存在以下几个问题1、钢套箱是钢板焊接而成,在海水中防腐蚀几十年、上百年做不到,虽然有电流阴极保护装置,一旦碰擦,钢板腐蚀还是加速;2、钢套箱体积大,重量大制造不容易,安装难度大;3、支承液压缸分布在钢套箱外表面之外,当船舶撞击桥墩时,能同时联动的支承液压缸数量少;4、支承液压缸活塞杆外伸,受撞击时的稳定性有待考验;5、液压系统维护保养有一定难度。0006目前,在许多跨。

12、海大桥和江河大桥中,采用的是一种叫“柔性浮式防碰撞系统”,即在距离非通航孔桥墩100米的海域处投放一组串在一起的浮筒,每3个浮筒用一个重力锚固定住,一旦有船撞过来,浮筒拖着船体向前,消耗大部分动能,基本保证船体到达非通航孔桥墩附近时速度接近于0,保护船体和桥墩。其不足之处在于1、浮筒拖着肇事船舶船说明书CN102465495A2/6页5体消耗动能,重力锚走动数十米,近百米,只适合于能级为百万吨焦耳的肇事船舶,即三百吨级的肇事船舶自由飘流。例如2009年11月16日下午5时许,一艘韩国籍船舶“马克轮”重2080吨的散货船,设飘流速度为每小时10千米,其动能为773万焦耳远大于浮式防碰撞系统的消能。

13、量,停泊在金塘锚地,当时海面为大浪,浪高45米,估计就是风浪原因导致走锚,从锚地脱钩,刮擦了金塘大桥非通航孔桥墩。2、有可能漏网,肇事船舶穿过一组串在一起的浮筒,进入非通航孔桥墩附近。因而,现有非通航孔桥墩的防护装置有待于进一步改进。发明内容0007本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状而提供一种桥梁航道桥墩、桥梁航道防撞墩及桥梁非航道桥墩的防护装置,它能有效吸收肇事船舶的动能,削减动量,延缓碰撞时间,能大幅增强桥墩及防撞墩的抗冲击能力,起到对桥墩及防撞墩的保护作用,且装置经久耐用,维护保养方便。0008本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为一种用于桥梁航道桥墩、桥梁航道防撞墩的防护装。

14、置,包括设置在桥梁航道桥墩、防撞墩周围或外围的防护阻碍物,其特征在于该防护阻碍物是由一些杆件彼此联接而成的几何形状不变的珩架结构的防护构架,该防护构架套在桥梁桥墩或桥梁防撞墩的周围或外围。0009在上述珩架结构的防护构架上设置存储空气的容器,所述存储空气的容器为储气筒、储气罐、充气囊、充气胎等,使防护构架浮于水面,沿着桥梁桥墩或桥梁防撞墩随潮汐涨落,调整充气囊、充气胎的充气量从而调整防护构架浮于水面高度;在防护构架的外侧设置防撞垫,所述防撞垫是橡胶垫、合成材料垫、气垫、液压垫等;在防护构架的内圈与桥梁桥墩或防撞墩之间设置缓冲消能装置,所述缓冲消能装置为缓冲垫、缓冲器及消能装置,其中缓冲垫是橡胶。

15、缓冲垫、合成材料缓冲垫等,其中缓冲器是弹簧缓冲器、橡胶缓冲器、气压缓冲器、液压缓冲器等,其中消能装置是液压消能器或水力消能器。0010组成上述珩架结构的防护构架的杆件是钢管杆件,钢管杆件彼此联接的方法可用焊接、铆接、管夹联接、扣件联接等,构架的杆件及节点在有效防锈处理后,外层进行全封闭玻璃钎维或碳钎维包裹,并进行粘接,成为内部是钢管杆件,外层是玻璃钢或碳钎维钢的珩架结构的防护构架。玻璃钢或碳钎维钢是高强度耐腐蚀的应用于海洋工程的好材料。0011组成上述珩架结构的防护构架的杆件是由一些玻璃钎维或碳钎维制成的杆件彼此联接而成的几何形状不变的珩架结构的防护构架,联接的方法可用榫接、钎维包裹粘接、管夹。

16、联接、扣件联接、夹板及钎维包裹粘接、龙骨及钎维包裹粘接等。0012上述消能装置是一种消能油缸,在防护构架内圈与桥墩或防撞墩之间布置着一定数量的消能油缸,并将一定数量的消能油缸按照平衡汇交力系的布局进行布置,用管路将消能油缸与设置在防护构架上的液压站联系起来,组成桥墩或防撞墩的液压消能安全防护系统。当肇事船舶撞击桥墩或防撞墩时,防护构架受撞击,同时压迫多个消能油缸,油缸的活塞杆抵住桥墩或防撞墩的壁面,油缸受压,受撞防护构架一侧向桥墩或防撞墩壁面移动,压缩油缸作功,大量消耗肇事船舶动能,同时,压力油由压力管道进入防护构架另一侧的油缸,在压力油的作用下油缸的活塞杆抵住桥墩或防撞墩的另一侧面,同时,防。

17、护构架平移和弹性变形,由帕斯卡定律可知,封闭容器内的静止液体压力相等,且由二力平衡公理和平衡说明书CN102465495A3/6页6的平面汇交力系布局可知,均衡排布且缸径相等的液压缸对桥墩综合作用的合力为零,保证了桥墩的安全。0013上述消能装置是一种水力消能缸,是用水作为传递动力的介质和能量转换的物质,在防护构架内圈与桥墩或防撞墩之间布置着一定数量的水力消能缸,并将一定数量的水力消能缸按照平衡汇交力系布局进行布置,用管路将水力消能缸与设置在防护构架上的水压控制站联系起来,组成桥墩或防撞墩的水力消能安全防护系统。当肇事船舶撞击桥墩或防撞墩时,防护构架受撞击,同时压迫多个水力消能缸,水力消能缸的。

18、活塞杆抵住桥墩或防撞墩的壁面,水力消能缸受压并水力作功,受撞防护构架向桥墩或防撞墩移动,压缩水力消能缸作功,并水力作功,水力及水压大量消耗肇事船舶动能,同时,压力水由压力管道进入防护构架另一侧的水力消能缸,在压力水的作用下水力消能缸的活塞杆抵住桥墩或防撞墩的另一侧面,同时,防护构架平移和弹性变形,由帕斯卡定律可知,封闭容器内的静止液体压力相等,且由二力平衡公理和平衡的平面汇交力系布局可知,均衡排布且缸径相等的水力消能缸对桥墩的综合作用力明显减弱,保证了桥墩的安全。0014上述套在桥梁航道桥墩外围的珩架结构的防护构架由桥墩前后两头的防护构架及桥墩左右两侧的防护构架组合而成,前后两头防护构架是向外。

19、延伸呈现导流形状的导航防护构架,上述导流形状为圆锥曲线、椭圆、抛物线、摆线、悬链线等曲线形状。导流形状的防护构架具有导航功能,当肇事船舶偏离航道碰擦导流形状的珩架结构的防护构架前端时,在防护构架强悍地干预下,导引船舶进入航道,避免船舶直面撞击桥墩,使防护构架作用于桥墩的力趋于均衡,该防护构架便于制造,便于安装施工,便于维护保养。0015上述套在桥梁航道防撞墩外围的珩架结构的防护构架由前端向外延伸呈现导流形状的防护构架及两侧防护构架与后围构架组合而成,上述导流形状为圆锥曲线、椭圆、抛物线、摆线、悬链线等曲线形状,上所述的前端是指航道入口方向。导流形状的防护构架具有导航功能,当肇事船舶偏离航道碰擦。

20、导流形状的珩架结构的防护构架前端时,在防护构架强悍地干预下,导引船舶进入航道,避免船舶直面撞击防撞墩,使防护构架作用于防撞墩的力趋于均衡,该防护构架便于制造,便于安装施工,便于维护保养。0016出于一个总的构思,一种用于桥梁非航道桥墩的防护装置,包括设置在桥梁非航道桥墩外部水域的防护阻碍物,其特征在于该非航道桥墩外部水域的防护阻碍物是由一些杆件彼此联接而成的几何形状不变的珩架结构的防护构架,在防护构架上设置存储空气的容器,所述存储空气的容器为储气筒、储气罐、充气囊及充气胎等,储气容器能使防护构架浮于水面,在上述防护构架上系挂重力锚,相对固定于桥梁非航道桥墩外部的某个水域,将上述一定数量的防护构。

21、架由连接装置相继连接成桥梁非航道桥墩的防护栏,根据非航道桥墩的防护需要,确定防护栏的长度,布置于非航道桥墩外部水域。0017上述非航道桥墩外部水域的防护阻碍物是由一些外层进行全封闭玻璃钎维或碳钎维包裹的玻璃钢或碳钎维钢杆件或由玻璃钢或碳钎维钢杆件彼此联接而成的几何形状不变的珩架结构的防护构架,朝桥梁方向一侧是平面形或凹面形的阻力面。在肇事船舶碰撞防护栏推动构架时,珩架结构的防护构架的阻力面克服海水阻力作功,防护构架拖动重力锚作功,相邻一定数量的防护构架相继联合作功。0018与现有技术相比,本发明的优点在于应用珩架结构的防护构架可以大幅减轻桥梁桥墩或桥梁的防撞墩的防护装置的重量,节约材料,例如杭。

22、州湾跨海大桥北航道桥主墩说明书CN102465495A4/6页7的防撞钢套箱重1380吨,应用珩架结构的防护构架重可以是100吨到200吨,;应用珩架结构的防护构架的构件受力合理,使杆件只受拉力或压力,以充分发挥材料的作用;应用珩架结构的防护构架海水贯穿其中,免受海浪冲击波的冲击,其稳定性好;应用珩架结构的防护构架能将肇事船舶的撞击力均衡地传递给桥梁的桥墩或防撞墩,珩架结构的防护构架在受撞击后象弹性圈一样变形,防护构架作用于桥墩或防撞墩的力趋于均衡,同时,肇事船舶的一部分动能转换为防护构架的变形位能;珩架结构是以三角形框架为基础,容易组合成不同形状的防护构架,合理布局,合理配置;二头是导航构架。

23、的珩架结构的防护构架在肇事船舶碰撞桥墩时,能很好地导引船舶进入航道,避免船舶直面撞击桥墩;在珩架结构的防护构架上设置浮筒使防护构架浮于水面并沿着桥梁桥墩或桥梁的防撞墩随潮汐涨落,以致防护构架高度大幅减少,例如杭州湾跨海大桥北航道桥主墩的防撞钢套箱高度58M,应用设置浮筒的珩架结构的防护构架高度可以是3M左右,在防护构架上设置充气胎或充气囊,可调整防护构架浮于水面的高度以适应来往船舶碰擦高度;包裹着玻璃钎维的玻璃钢或碳钎维的碳钎维钢耐腐蚀且强度高;应用珩架结构的防护构架安装方便,容易维护保养;应用具有液压消能防护系统的桥梁桥墩或防撞墩的珩架结构的防护构架是可靠的安全的桥梁桥墩防护設施;应用具有水。

24、力消能防护系统的桥梁桥墩或防撞墩的珩架结构的防护构架是可靠的安全的桥梁桥墩防护設施。0019用于桥梁非航道桥墩外的防护栏是珩架结构的长方形防护构架,其稳定性好,一个长方形构架系挂一个或一个以上重力锚,一定数量构架相继连接成的桥梁非航道区域的防护栏,当肇事船舶进入桥梁非航道区域,接触防护栏,拖动一连串的防护栏,珩架结构的长方形构架的阻力面克服海水阻力作功,系挂在珩架结构的长方形构架上的重力锚移动作功,防护栏走动一定距离,消耗尽肇事船舶的动能,船舶停住,起到对桥梁非航道桥墩的有效的安全的保护作用,且装置经久耐用,维护保养方便。附图说明0020图1为本实用新型实施例一,实施例二,是桥梁航道桥墩的防护。

25、装置结构示意图;0021图2为图1的K向视图;0022图3为图1的H向视图;0023图4为本实用新型实施例三,是桥梁航道桥墩的液压消能油缸布置图;0024图5为本实用新型实施例三的液压消能安全防护系统的液压系统图;0025图6为本实用新型实施例四,是桥梁航道防撞墩的防护装置结构示意图;0026图7为本实用新型实施例五,是桥梁非航道桥墩外的防护栏结构示意图。具体实施方式0027以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。0028实施例一0029如图1、图2及图3所示,是桥梁航道桥墩的防护装置,包括设置在桥墩1外围的由一些杆件2彼此联接而成的几何形状不变的珩架结构的防护构架3,在防护构架3上设置存。

26、储空气的容器4储气筒41和充气胎42,在防护构架3的外侧设置防撞垫5,防撞垫5是橡胶垫、合成材料垫、气垫、液压垫等,在防护构架3的内侧设置缓冲消能装置6,缓冲消说明书CN102465495A5/6页8能装置6是缓冲垫61、缓冲器62、消能装置63。0030本例所述珩架结构的防护构架3是由钢管杆件2彼此焊接而成的珩架结构的防护构架3,将构架3进行防锈处理后,用缠绕方法将玻璃钎维全复盖住构架3并用环氧树脂或树脂粘接。用玻璃钎维布将桥墩的左右防护构架片31、32和前后防护构架片33、34的相邻杆件2多层次包裹,并用环氧树脂或树脂粘接,组装成套在桥梁桥墩外围的珩架结构的防护构架3。0031所述航道桥墩。

27、的珩架结构的防护构架3是以三角形框架为基础,桥墩两侧制作成长方形的珩架结构的防护构架31和32,桥墩两头制作成椭圆形的具有导航能力的珩架结构的防护构架33和34。0032当肇事船舶偏离航向与珩架结构的防护构架33碰撞,防护构架33整体压向航道桥墩1,防护构架33的内圈与桥梁桥墩之间的缓冲消能装置6缓冲消能,吸收肇事船舶的巨大动能,防护构架33在船舶撞击压力和缓冲消能装置6的反推力的作用下发生弹性变形,整个珩架结构的防护构架3发生弹性变形,将一部分肇事船舶的动能转换为防护构架3的变形位能,此间,防护构架33推动左右防护构架31、32沿着桥墩壁移动,防护构架34变形移动。0033珩架结构的防护构架。

28、3上设置储气筒41和充气胎42,使防护构架3浮于水面,在海上随潮汐涨落,以较小的垂向构造尺度,给予桥墩有效的保护能力,储气筒41在制造时设置在防护构架3内,充气胎42在安装时充气,调整防护构架3浮于水面的高度。0034图2为图1的K向视图,是珩架结构的防护构架31从外向桥墩方向看的立面局部图,用轮胎作为防撞垫系挂在防护构架31的外侧面,储气筒41和充气胎42设置在防护构架31内。0035图3为图1的H向视图,是珩架结构的防护构架31从里向外看的立面局部图,在防护构架31的内侧设置缓冲装置6,缓冲装置6是缓冲垫61或缓冲器62或消能装置63。0036实施例二0037如图1所示,为本发明实施例二,。

29、与实施例一的区别点在于在防护构架3的内侧设置缓冲装置6是液压缓冲器62,分别用管路64将防护构架31、32、33、34内侧的液压缓冲器62与设置在防护构架31、32、33、34上的液压站65联系起来,组成桥墩1各片的液压缓冲器系统。当肇事船舶偏离航向与珩架结构的防护构架33碰撞,防护构架33整体压向航道桥墩1,防护构架33的内侧与桥梁桥墩1之间的一片液压缓冲器62压缩作功,该片各个液压缓冲器62内油压相同,桥梁桥墩1受力均衡,改善桥墩1受力状况。0038实施例三0039如图4、图5所示,为本发明实施例三,与实施例一、实施例二的区别点在于在防护构架3的内侧设置缓冲装置6是消能油缸63布置在防护构。

30、架31、32、33及34内圈与桥墩1之间,用管路64将消能油缸63与液压站65联系起来组成桥墩的液压消能安全防护系统。当肇事船舶偏离航向与珩架结构的防护构架33碰撞,防护构架33整体压向航道桥墩1,防护构架33的内圈与桥梁桥墩之间的消能油缸63压缩作功,消能油缸63内的油压升高,压力油通过油管进入防护构架34的内圈与桥梁桥墩之间的消能油缸63,活塞杆抵住防护构架34内侧的桥墩壁,所有的消能油缸63内的油压升高,油压由液压站的调压回路调节,液压站还有供油回路、补油回路等回路,所有的消能油缸63的缸径相等,且对称分布,由帕说明书CN102465495A6/6页9斯卡定律可知,封闭容器内的静止液体压。

31、力相等,每一个消能油缸63对桥墩1的作用力相同,由二力平衡公理可知,桥墩1受到的合力为零,保证了桥墩的绝对安全。0040实施例四0041如图6所示,是桥梁航道防撞墩的防护装置,包括设置在防撞墩7外围的由一些杆件2彼此联接而成的几何形状不变的珩架结构的防护构架3,在防护构架3上设置存储空气的容器4储气筒41和充气胎42,在防护构架3的外侧设置防撞垫5,防撞垫5是橡胶垫、合成材料垫、气垫、液压垫等,在防护构架3的内侧设置缓冲消能装置6,缓冲消能装置6是缓冲垫61、缓冲器62、消能装置63。防护构架3是由向外延伸呈现导流形状的前端防护构架36及两侧防护构架31、32与后围构架35组合而成,上述导流形。

32、状为圆锥曲线、椭圆、抛物线、摆线、悬链线等曲线形状,上述“前端”指航道入口方向。导流形状的防护构架具有导航功能,当肇事船舶偏离航道碰擦导流形状的珩架结构的防护构架36前端时,在防护构架强悍地干预下,导引船舶进入航道,避免船舶直面撞击防撞墩,使防护构架作用于防撞墩的力趋于均衡,该防护构架便于制造,便于安装施工,便于维护保养。0042实施例五0043如图7所示,是桥梁非航道桥墩的防护装置桥梁非航道桥墩外的防护栏3,在距离非通航孔桥墩100米的海域处设置,防护栏3由一些杆件2彼此联接而成的几何形状不变的珩架结构的长方形构架31,在构架31上设置储气筒41和充气胎42,使构架31浮于水面,构架31的漂。

33、浮高度由充气胎42的充气量来调整,长方形构架31朝桥梁方向一侧设置斗状凹形阻力面8,在上述构架31上系挂重力锚9,相对固定于桥梁非航道区域的某个水域,将上述一定数量的构架31用连接装置37相继连接成桥梁非航道桥墩的防护栏3。0044用珩架结构的长方形构架31相继连接成桥梁非航道区域的防护栏3,其水上漂浮稳定性好,当肇事船舶进入桥梁非航道区域,接触、推动防护栏3,长方形构架31拖拉重力锚9作功,相邻长方形构架31相继拖动重力锚9连续、联合作功,推动珩长方形构架31,斗状凹面8克服海水阻力作功,二者作功巨大,有效地吸收了肇事船舶的动能。例如按杭州湾跨海大桥的非航道区域防护,设计一款桥梁非航道区域的。

34、防护栏3防护栏3走动5米,作功1千万NM,有一艘2千2百吨肇事船舶,速度为每秒3米,具有动能9百9十万焦耳,此款防护栏3有效地阻挡肇事船舶。如果此款防护栏3在离非通航孔桥墩100米的海域处设置,假设船舶肇事概率,每五年发生一次,此款防护栏3的设计,可有效地阻挡2千2百吨级船舶肇事20次,正值杭州湾跨海大桥的非航道区域防护寿命一百年。绝对保证桥梁非航道桥墩的安全,且装置经久耐用,维护保养方便。说明书CN102465495A1/4页10图1说明书附图CN102465495A102/4页11图2图3图4说明书附图CN102465495A113/4页12图5图7说明书附图CN102465495A124/4页13图6说明书附图CN102465495A13。

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