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1、10申请公布号CN101962942A43申请公布日20110202CN101962942ACN101962942A21申请号201010516323822申请日20101022E01F15/14200601E02D5/2220060171申请人长沙理工大学地址410004湖南省长沙市雨花区万家丽南路二段960号长沙理工大学汽机学院72发明人雷正保郭建保雷沐羲74专利代理机构湖南兆弘专利事务所43008代理人赵洪54发明名称桥墩防撞装置57摘要本发明公开了一种桥墩防撞装置，包括设置于所述桥墩旁的管桩组和三层以上围设于管桩组外的护栏圈，所述三层以上护栏圈从下至上逐一缩小并呈阶梯状布置，各层护栏圈。
2、均通过连杆与管桩组连接固定，各相邻管桩之间通过系杆连接形成稳定架构。该桥墩防撞装置具有结构简单、在碰撞过程中可将动能诱导转化为势能、使船舶与桥墩均得到可靠保护的优点。51INTCL19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1页说明书3页附图2页CN101962943A1/1页21一种桥墩防撞装置，其特征在于包括设置于所述桥墩（2）旁的管桩组和三层以上围设于管桩组外的护栏圈（1），所述三层以上护栏圈（1）从下至上逐一缩小并呈阶梯状布置，各层护栏圈（1）均与管桩组连接固定。2根据权利要求1所述的桥墩防撞装置，其特征在于所述三层以上护栏圈（1）形成的阶梯状升角为，3075。3根据权利。
3、要求1或2所述的桥墩防撞装置，其特征在于所述桥墩（2）的前后两端各设有一组管桩组，所述管桩组中的相邻管桩通过系杆（5）连接。4根据权利要求3所述的桥墩防撞装置，其特征在于所述管桩组包括第一管桩组（3）和第二管桩组（4），所述第一管桩组（3）与第二管桩组（4）排列成三角形状，所述第一管桩组（3）位于三角形的尖端，所述第二管桩组（4）设于第一管桩组（3）与桥墩（2）之间。5根据权利要求4所述的桥墩防撞装置，其特征在于所述三角形尖端的夹角为，30150。6根据权利要求5所述的桥墩防撞装置，其特征在于所述第一管桩组（3）中各管桩的壁厚为D，所述第二管桩组（4）中各管桩的壁厚为D，DD。7根据权利要求6。
4、所述的桥墩防撞装置，其特征在于所述桥墩（2）的两侧设有第三管桩组（6）。8根据权利要求7所述的桥墩防撞装置，其特征在于所述管桩组中的各个管桩下端均设于河床以下，所述管桩位于河床以上的部分均浇注混凝土。权利要求书CN101962942ACN101962943A1/3页3桥墩防撞装置技术领域0001本发明涉及桥墩防护，尤其涉及桥墩防撞装置。背景技术0002目前，船桥相撞的事故频发，常见的有船头与桥墩前端或后端的正面碰撞，船尾与桥墩侧面的碰撞，此类事故往往造成船桥俱损，不仅经济损失大，而且经常出现人员伤亡的情况。为了减少船桥相撞的经济损失和人员伤亡，目前出现了一些对桥墩的防护措施，例如修建桥墩人工岛。
5、、薄壳筑沙围堰（或沉箱）等，然而这些方案造价高、灵活性不好、在某些场合还会失效；同时，船舶与防撞装置相接时直接通过变形和破损吸收碰撞能量，这样对船舶和防撞装置都有重大损害，修复难度大、成本高。发明内容0003本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、在碰撞过程中可将动能诱导转化为势能、使船舶与桥墩均得到可靠保护的桥墩防撞装置。0004为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案一种桥墩防撞装置，包括设置于所述桥墩旁的管桩组和三层以上围设于管桩组外的护栏圈，所述三层以上护栏圈从下至上逐一缩小并呈阶梯状布置，各层护栏圈均通过连杆与管桩组连接固定。0005所述三层以上护栏圈形成的阶。
6、梯状升角为，3075。0006所述桥墩的前后两端各设有一组管桩组，所述管桩组中的相邻管桩通过系杆连接。0007所述管桩组包括第一管桩组和第二管桩组，所述第一管桩组与第二管桩组排列成三角形状，所述第一管桩组位于三角形的尖端，所述第二管桩组设于第一管桩组与桥墩之间。0008所述三角形尖端的夹角为，30150。0009所述第一管桩组中各管桩的壁厚为D，所述第二管桩组中各管桩的壁厚为D，DD。0010所述桥墩的两侧设有第三管桩组。0011所述管桩组中的各个管桩下端均设于河床以下，所述管桩位于河床以上的部分均浇注混凝土。0012与现有技术相比，本发明的优点在于本发明的桥墩防撞装置受到碰撞时，呈阶梯状布置。
7、的护栏圈诱导船舶沿阶梯升角倾斜向上运动，从而将船舶的部分动能转化为重力势能，减少防撞装置需要通过变形吸收的能量，避免船舶遭受严重破坏，提高防撞装置的保护能力；同时护栏圈也会产生变形，在碰撞过程中吸收部分能量。管桩组中的第一管桩组和第二管桩组排列成三角形状，其架构稳定，便于发挥整体吸能的最佳特性，并且该三角形尖端会造成船舶沿三角形的侧边滑移，将船说明书CN101962942ACN101962943A2/3页4舶引入航道，很好地保护船舶的安全性；当护栏圈无法完全吸收碰撞能量时，位于三角形尖端的第一管桩组产生倾斜变形，第一管桩组通过变形吸收部分碰撞能量，同时产生倾斜变形的第一管桩组继续引导船舶向上运。
8、动，进一步将船舶的动能转化为势能；当第一管桩组仍无法完全吸收碰撞能量时，由第二管桩组稳定吸能。第一管桩组中各管桩的壁厚D小于第二管桩组中各管桩的壁厚D，当管桩组吸能时，第一管桩组相比于第二管桩组更容易变形，便于第一管桩组通过变形对船舶的运动进行诱导。当发生侧碰时，先由护栏圈吸能，通过在桥墩两侧设置第三管桩组，提高桥墩侧面的防护能力。管桩下端设于河床以下，管桩位于河床以上的部分浇注混凝土，可使管桩的安装稳定可靠，保证其具备应有的吸能防撞能力。附图说明0013图1是本发明的主视结构示意图；图2是本发明的俯视结构示意图；图3是图1的AA剖视结构示意图。0014图中各标号表示1、护栏圈；2、桥墩；3、。
9、第一管桩组；4、第二管桩组；5、系杆；6、第三管桩组；11、连杆。具体实施方式0015图1至图3示出了本发明的一种桥墩防撞装置实施例，该桥墩防撞装置包括设置于桥墩2旁的管桩组和三层以上围设于管桩组外的护栏圈1，三层以上护栏圈1从下至上逐一缩小并呈阶梯状布置，各层护栏圈1均通过连杆11与管桩组连接固定。本发明的桥墩防撞装置受到碰撞时，呈阶梯状布置的护栏圈1将诱导船舶沿阶梯升角倾斜向上运动，从而将船舶的部分动能转化为重力势能，减少防撞装置需要通过变形吸收的能量，避免船舶遭受严重破坏，提高防撞装置的保护能力；同时护栏圈1也会产生变形，在碰撞过程中吸收部分能量。本实施例中，护栏圈1共设有三层，三层护栏。
10、圈1形成的阶梯状升角为，的取值范围是3075，本实施例中为45。0016本实施例中，桥墩2的前后两端各设有一组管桩组，各管桩组包括第一管桩组3和第二管桩组4，第一管桩组3与第二管桩组4中的相邻管桩通过系杆5连接形成稳定架构，并且第一管桩组3与第二管桩组4排列成架构稳定的三角形状，三角形尖端的夹角为，的取值范围是30150，本实施例中为60，这种结构便于发挥整个管桩组的最佳吸能特性，并且该夹角会造成船舶沿三角形的侧边滑移，将船舶引入航道，很好地保护船舶的安全性；第一管桩组3位于三角形的尖端，第二管桩组4设于第一管桩组3与桥墩2之间。当护栏圈1无法完全吸收碰撞能量时，位于三角形尖端的第一管桩组3产。
11、生倾斜变形，第一管桩组3通过变形吸收部分碰撞能量，并且第一管桩组3产生倾斜变形后将引导船舶继续向上运动，进一步将船舶的动能转化为势能；当第一管桩组3仍无法完全吸收碰撞能量时，由第二管桩组4稳定吸能。本实施例中，第一管桩组3中各管桩的壁厚为D，第二管桩组4中各管桩的壁厚为D，DD，当管桩组吸能时，第一管桩组3相比于第二管桩组4组更容易变形，便于第一管桩组3通过变形对船舶的运动进行诱导；桥墩2的两侧设有第三管桩组6，当船舶甩尾与桥墩2发生侧碰时，先由护栏圈1吸能，当护栏圈1无法吸收全说明书CN101962942ACN101962943A3/3页5部能量时，通过第三管桩组6吸能，第三管桩组6可提高桥。
12、墩2侧面的防护能力。各管桩下端设于河床以下，管桩位于河床以上的部分浇注混凝土，可使管桩的安装稳定可靠，保证其具备应有的吸能防撞能力。在设计管桩组中各管桩的强度时，根据不同的航道通行标准（主要是通行船舶最大吨位和最大航行速度等参数）进行设计，确保第二管桩组4和第三管桩组6具有足够的强度，使其在承受航道内最大碰撞时也不会被损坏，这样就可完全避免桥墩受损。通过护栏圈1、第一管桩组3、第二管桩组4和第三管桩组6的配合，使本发明的桥墩防撞装置具备了全方位分级吸能的功能，当发生碰撞后只有部分装置损坏时，只须对部分装置进行更换和维修，可节省维护成本。0017上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。说明书CN101962942ACN101962943A1/2页6图1说明书附图CN101962942ACN101962943A2/2页7图2图3说明书附图CN101962942A。