一种组合式可旋转桥墩防撞装置的制作方法

1.本发明涉及桥墩防撞技术领域，特别是涉及一种组合式可旋转桥墩防撞装置。


背景技术：

2.桥梁作为跨越航道的建筑物，对航行船舶来说无疑是一种障碍物。同时，桥梁的建成还会使桥区环境发生改变，如水流流速、风速、弯道、冲刷、淤积、潮位等，而船舶运输的发展使得现在的通航船舶也开始变得越来越大，越来越快，越来越多，因此船撞桥事故的发生是不可避免的。采用恰当的防撞装置，在突发撞击况下保障桥梁和船体安全，避免或减轻由船撞桥导致的船桥损毁，人员伤亡及环境污染等灾难性后果是十分必要的。
3.目前，国内常见的桥墩防撞设施为将吸能材料整体包裹在桥墩上，其主要原理是通过船舶与防撞设施碰撞，将船舶动能能通部分转化为吸能材料的应变能。为了更好的吸收船舶动能，防撞设施通常具有尺寸较大的特点，以起到缓冲的作用，但是该结构安装不便，适应性差，当撞击力过大时，对于船舶和桥墩的保护效果并不理想。另一种常见的桥墩防撞设施采用防撞墩，其原理为将防撞墩设置桥墩前方，若船舶偏航，则会撞击防撞墩，而非桥墩，起到保护桥梁的作用。但此碰撞过程为刚性碰撞，会对船舶造成较大损伤，严重者甚至会造成船员伤亡。
4.中国专利文献上公开了“带有旋转防撞保护装置的桥墩”，其公告号为cn207597239u，该实用新型从内侧至外侧依次是桥墩、高阻尼混凝土树脂胶混合层、吸震器、滚动转轴、聚氨酯泡沫缓冲层、防撞钢板层、防撞保护垫，在聚氨酯泡沫缓冲层的内侧设置有滚动转轴，可使船体迅速偏离航向，从而引导船体等物体带来的撞击力偏移桥墩，提高撞击力偏移桥墩的效果。但是，该实用新型至少存在以下缺陷：(1)采用整体式包裹结构，需要根据桥墩的具体形状设计，普适性差；(2)由于桥墩与聚氨酯泡沫缓冲层之间具有较大的接触面，当船体等物体突然撞击桥墩时，需要沿桥墩侧面周向克服多个滚动转轴与桥墩和聚氨酯泡沫缓冲层的摩擦力才可以使得防撞保护层发生旋转，响应时间长，无法在第一时间发回缓冲吸能作用；(3)无法根据河流的实时水位调节高度，容易被河水淹没，与实际撞击船舶高度不一致，导致无效防护。


技术实现要素：

5.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种可随水位调节、响应速度快、能够改变船撞力方向，并引导船舶转向，大幅减轻船撞破坏力的组合式可旋转桥墩防撞装置。
6.为实现上述目的及其它相关目的，本发明提供一种组合式可旋转桥墩防撞装置，包括若干个沿桥墩周向设置的旋转防撞单元，所述旋转防撞单元包括吸能护舷、固定组件和转轴，所述吸能护舷转动连接于转轴上，所述转轴的两端通过固定组件与桥墩相固定，所述吸能护舷可随水位沿转轴上下浮动。
7.本发明采用模块化的旋转防撞单元，一方面可根据待防护桥墩的大小采用合适数
量的旋转防撞单元相组合的方式沿桥墩周向设置，便于运输，安装、拆卸简单，普适性强；另一方面相对于整体包裹式的旋转防撞装置灵活度更高，响应时间短，可以在偏航船舶与桥墩发生碰撞的瞬间，桥墩局部被撞击部分的旋转防撞单元的吸能护舷可以瞬间绕着销轴旋转，立即改变船撞力方向，并引导偏航船舶发生转向，沿该旋转防撞单元外侧滑走，带走船舶的大部分动能，大幅减轻船舶的撞击破坏力。吸能护舷可随水位沿转轴上下浮动，适应潮差能力强，可以确保吸能护舷与船舶处于同一水位，提高防护稳定性。
8.优选地，所述固定组件包括相对设置的上固定组件和下固定组件，所述上固定组件包括上固定竖板和与上固定竖板垂直固定的上耳板，所述下固定组件包括下固定竖板和与下固定竖板垂直固定的下耳板，所述上耳板和下耳板对应设有上限位孔和下限位孔，所述转轴的两端分别转动连接在上限位孔和下限位孔内，所述上固定竖板和下固定竖板固定于桥墩上。
9.优选地，所述上限位孔和下限位孔的宽度与转轴的直径相适合配，所述上限位孔和下限位孔的长度大于转轴的直径以形成缓冲空间。在偏航船舶与桥墩发生碰撞的瞬间会对转轴产生巨大的冲击力，容易导致转轴损坏，甚至断裂，本发明通过设计缓冲空间，当吸能护舷受到撞击被挤压发生形变时，转轴带动吸能护舷沿着上限位孔和下限位孔的长度方向发生移动，同时可以释放一部分动能，有效减轻偏航船舶对转轴的撞击破坏力。
10.优选地，所述上限位孔和下限位孔的长度方向均朝向桥墩，由此使得撞击产生的反作用力远离桥墩，对偏航船舶产生一定的导向作用。
11.优选地，当转轴与上限位孔靠近桥墩的边沿相贴合时，转轴的中心与上固定竖板之间的距离d大于吸能护舷的旋转半径r，该设计可以避免吸能护舷在发生转动时与固定组件发生干涉挤压造成卡顿，提高防撞效果。
12.优选地，所述吸能护舷的密度小于水的密度，确保吸能护舷可以漂浮在水面。
13.优选地，所述吸能护舷为同质一体的实心圆柱体结构，便于加工，结构稳定。
14.优选地，所述吸能护舷为eva护舷或聚氨酯护舷，吸能大，反作用力小，回弹性好，产品受力后不会因受力而变形，保证偏航船舶船体和桥墩不受损。
15.如上所述，本发明的组合式可旋转桥墩防撞装置，具有以下有益效果：采用模块化的旋转防撞单元，一方面可根据待防护桥墩的大小采用合适数量的旋转防撞单元相组合的方式沿桥墩周向设置，便于运输，安装、拆卸简单，普适性强；另一方面相对于整体包裹式的旋转防撞装置灵活度更高，响应时间短，可以在偏航船舶与桥墩发生碰撞的瞬间，桥墩局部被撞击部分的旋转防撞单元的吸能护舷可以瞬间绕着销轴旋转，立即改变船撞力方向，并引导偏航船舶发生转向，沿该旋转防撞单元外侧滑走，带走船舶的大部分动能，大幅减轻船舶的撞击破坏力。吸能护舷可随水位沿转轴上下浮动，适应潮差能力强，可以确保吸能护舷与船舶处于同一水位，提高防护稳定性。
附图说明
16.图1显示为组合式可旋转桥墩防撞装置与桥墩的安装结构示意图。
17.图2显示为实施例1的旋转防撞单元的结构示意图。
18.图3显示为图2中a-a方向的剖视图。
19.图4显示为图2的俯视图。
20.图5显示为上固定竖板和上耳板的装配结构示意图。
21.图6显示为图5的俯视图。
22.图7显示为实施例2中转轴与上限位孔靠近桥墩的边沿相贴合时的结构示意图。
23.附图标号说明1桥墩2 旋转防撞单元3 吸能护舷4 转轴5 上固定竖板6 上耳板7 下固定竖板8 下耳板9 上限位孔10 下限位孔11 缓冲空间12 化学植筋螺栓
具体实施方式
24.为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
25.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
26.除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
27.实施例1如图1所示，本技术实施例提供了一种组合式可旋转桥墩防撞装置，包括若干个沿桥墩1周向设置的旋转防撞单元2，如图2所示，所述旋转防撞单元包括吸能护舷3、固定组件和转轴4，所述吸能护舷为同质一体的实心圆柱体结构的eva护舷，所述吸能护舷的密度小于水的密度。所述吸能护舷转动连接于转轴上，所述转轴的两端通过固定组件与桥墩相固定，所述吸能护舷可随水位沿转轴上下浮动。
28.如图3、图5和图6所示，所述固定组件包括相对设置的上固定组件和下固定组件，所述上固定组件包括上固定竖板5和与上固定竖板垂直固定的上耳板6，所述下固定组件包
括下固定竖板7和与下固定竖板垂直固定的下耳板8，所述上耳板和下耳板对应设有上限位孔9和下限位孔10，如图4所示，所述上限位孔和下限位孔的宽度与转轴的直径相适合配，所述上限位孔和下限位孔的长度大于转轴的直径以形成缓冲空间11；所述转轴的两端分别转动连接在上限位孔和下限位孔内，所述上固定竖板和下固定竖板通过化学植筋螺栓12固定于桥墩上，所述上限位孔和下限位孔的长度方向均朝向桥墩。上固定竖板和下固定竖板为钢板。如图4所示，当转轴与上限位孔远离桥墩的边沿相贴合时，转轴的中心与上固定竖板之间的距离d等于吸能护舷的旋转半径r。
29.如图1和图2所示，本实施例的组合式可旋转桥墩防撞装置与桥墩的安装过程如下：根据桥墩的实际尺寸，选取合适数量的旋转防撞单元2，通过化学植筋螺栓12分别将上固定板5和下固定板7固定在桥墩上，此时各旋转防撞单元2中，转轴与上限位孔远离桥墩的边沿相贴合，转轴的中心与上固定竖板之间的距离d等于eva护舷的旋转半径r，eva护舷的边沿与桥墩表面相切；eva护舷在浮力作用下漂浮在水面。
30.本实施例的组合式可旋转桥墩防撞装置的防撞原理如下：在偏航船舶与桥墩发生碰撞的瞬间，桥墩局部被撞击部分的旋转防撞单元的eva护舷发生形变，转轴带动eva护舷沿着上限位孔和下限位孔的长度方向发生移动，同时可以释放一部分动能，有效减轻偏航船舶对转轴的撞击破坏力，与此同时，eva护舷绕着销轴旋转，立即改变船撞力方向，并引导偏航船舶发生转向，沿该旋转防撞单元外侧滑走，带走船舶的大部分动能，大幅减轻船舶的撞击破坏力，灵活度更高，响应时间短。
31.实施例2本技术实施例提供了一种组合式可旋转桥墩防撞装置，包括若干个沿桥墩1周向设置的旋转防撞单元2，如图2所示，所述旋转防撞单元包括吸能护舷3、固定组件和转轴4，所述吸能护舷为同质一体的实心圆柱体结构的聚氨酯护舷，所述吸能护舷的密度小于水的密度。所述吸能护舷转动连接于转轴上，所述转轴的两端通过固定组件与桥墩相固定，所述吸能护舷可随水位沿转轴上下浮动。
32.所述固定组件包括相对设置的上固定组件和下固定组件，所述上固定组件包括上固定竖板5和与上固定竖板垂直固定的上耳板6，所述下固定组件包括下固定竖板7和与下固定竖板垂直固定的下耳板8，所述上耳板和下耳板对应设有上限位孔9和下限位孔10，如图4所示，所述上限位孔和下限位孔的宽度与转轴的直径相适合配，所述上限位孔和下限位孔的长度大于转轴的直径以形成缓冲空间11；所述转轴的两端分别转动连接在上限位孔和下限位孔内，所述上固定竖板和下固定竖板通过化学植筋螺栓12固定于桥墩上，所述上限位孔和下限位孔的长度方向均朝向桥墩。如图7所示，当转轴与上限位孔靠近桥墩的边沿相贴合时，转轴的中心与上固定竖板之间的距离d大于吸能护舷的旋转半径r。
33.本实施例的防撞原理如下：本实施例的组合式可旋转桥墩防撞装置与桥墩的安装过程如下：根据桥墩的实际尺寸，选取合适数量的旋转防撞单元2，通过化学植筋螺栓12分别将上固定板5和下固定板7固定在桥墩上，此时各旋转防撞单元2中，转轴与上限位孔远离桥墩的边沿相贴合，转轴的中心与上固定竖板之间的距离d等于聚氨酯护舷的旋转半径r，吸能护舷的边沿与桥墩表面相切，聚氨酯护舷在浮力作用下漂浮在水面。
34.本实施例的组合式可旋转桥墩防撞装置的防撞原理如下：
在偏航船舶与桥墩发生碰撞的瞬间，桥墩局部被撞击部分的旋转防撞单元的聚氨酯护舷先在转轴的带动下沿着上限位孔和下限位孔的长度方向发生移动至如图7所示的位置，释放一部分动能，有效减轻偏航船舶对转轴的撞击破坏力；然后再发生形变，与此同时，由于转轴的中心与上固定竖板之间的距离d大于吸能护舷的旋转半径r，聚氨酯护舷可以顺利地绕着销轴发生旋转，立即改变船撞力方向，并引导偏航船舶发生转向，沿该旋转防撞单元外侧滑走，带走船舶的大部分动能，大幅减轻船舶的撞击破坏力。该设计可以避免聚氨酯护舷在发生转动时与固定组件发生干涉挤压造成卡顿，提高防撞效果及使用寿命，灵活度更高，响应时间短。
35.以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

技术特征：
1.一种组合式可旋转桥墩防撞装置，其特征在于，包括若干个沿桥墩(1)周向设置的旋转防撞单元(2)，所述旋转防撞单元包括吸能护舷(3)、固定组件和转轴(4)，所述吸能护舷转动连接于转轴上，所述转轴的两端通过固定组件与桥墩相固定，所述吸能护舷可随水位沿转轴上下浮动。2.根据权利要求1所述的组合式可旋转桥墩防撞装置，其特征在于：所述固定组件包括相对设置的上固定组件和下固定组件，所述上固定组件包括上固定竖板(5)和与上固定竖板垂直固定的上耳板(6)，所述下固定组件包括下固定竖板(7)和与下固定竖板垂直固定的下耳板(8)，所述上耳板和下耳板对应设有上限位孔(9)和下限位孔(10)，所述转轴的两端分别转动连接在上限位孔和下限位孔内，所述上固定竖板和下固定竖板固定于桥墩上。3.根据权利要求2所述的组合式可旋转桥墩防撞装置，其特征在于：所述上限位孔和下限位孔的宽度与转轴的直径相适合配，所述上限位孔和下限位孔的长度大于转轴的直径以形成缓冲空间(11)。4.根据权利要求3所述的组合式可旋转桥墩防撞装置，其特征在于：所述上限位孔和下限位孔的长度方向均朝向桥墩。5.根据权利要求3所述的组合式可旋转桥墩防撞装置，其特征在于：当转轴与上限位孔靠近桥墩的边沿相贴合时，转轴的中心与上固定竖板之间的距离d大于吸能护舷的旋转半径r。6.根据权利要求1所述的组合式可旋转桥墩防撞装置，其特征在于：所述吸能护舷的密度小于水的密度。7.根据权利要求6所述的组合式可旋转桥墩防撞装置，其特征在于：所述吸能护舷为同质一体的实心圆柱体结构。8.根据权利要求7所述的组合式可旋转桥墩防撞装置，其特征在于：所述吸能护舷为eva护舷或聚氨酯护舷。

技术总结
本发明提供一种组合式可旋转桥墩防撞装置，包括若干个沿桥墩(1)周向设置的旋转防撞单元(2)，所述旋转防撞单元包括吸能护舷(3)、固定组件和转轴(4)，所述吸能护舷转动连接于转轴上，所述转轴的两端通过固定组件与桥墩相固定，所述吸能护舷可随水位沿转轴上下浮动。本发明采用模块化的旋转防撞单元，可根据桥墩的大小采用合适数量的旋转防撞单元，便于运输，安装、拆卸简单，普适性强；灵活度更高，响应时间短，可以在偏航船舶与桥墩发生碰撞的瞬间，吸能护舷可以瞬间绕着销轴旋转，立即改变船撞力方向，并引导偏航船舶发生转向，沿该旋转防撞单元外侧滑走，带走船舶的大部分动能，大幅减轻船舶的撞击破坏力。大幅减轻船舶的撞击破坏力。大幅减轻船舶的撞击破坏力。


技术研发人员：杜引光 吴强强 孙涛 邵真宝
受保护的技术使用者：浙江交工集团股份有限公司
技术研发日：2023.07.26
技术公布日：2023/9/13