橋梁橋墩防撞裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種橋梁橋墩防撞裝置，包括由內(nèi)到外同圓設(shè)置的內(nèi)緩沖墊、轉(zhuǎn)動組件和外防撞組件，所述內(nèi)緩沖墊緊密包裹于橋墩設(shè)置，所述外防撞組件通過轉(zhuǎn)動組件可繞軸向中心線轉(zhuǎn)動，所述轉(zhuǎn)動組件包括內(nèi)圈、外圈和勻布設(shè)置于內(nèi)圈和外圈之間的球狀滾動體，所述外圈可相對于所述內(nèi)圈轉(zhuǎn)動，所述內(nèi)圈與所述內(nèi)緩沖墊之間可相對轉(zhuǎn)動配合；不僅可以通過外防撞組件達(dá)到延長受力時(shí)間、減小橋墩所受撞擊力的目的，外防撞組件還可在橋墩受撞時(shí)通過轉(zhuǎn)動組件繞軸向中心線旋轉(zhuǎn)，從而引導(dǎo)船只等物體帶來的撞擊力偏移橋墩，盡可能多的轉(zhuǎn)移掉由外防撞組件緩沖后剩下的巨大撞擊力，大大提高了橋梁的安全性；并且轉(zhuǎn)動組件的內(nèi)圈還可相對于內(nèi)緩沖墊外圓周側(cè)面轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生二次轉(zhuǎn)動效果，進(jìn)一步提高撞擊力偏移橋墩的效果。
【專利說明】橋梁橋墩防撞裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及橋梁領(lǐng)域，特別涉及一種橋梁橋墩防撞裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著交通事業(yè)的快速發(fā)展，橋梁由于其跨越江河，方便兩岸聯(lián)系，縮短公路里程等特點(diǎn)被大量修建，與此同時(shí)水路運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展也使得船舶的數(shù)量、噸位不斷增加。這兩個(gè)因素造成船只撞擊橋梁的概率越來越大，威脅橋梁安全和橋上人員生命。例如:2007年“九江大橋6-15船撞橋事故”中造成橋梁垮塌和9人死亡的沉痛代價(jià)。 [0003]為提高船撞橋后橋梁的安全性，現(xiàn)有做法主要是兩種，一是通過加強(qiáng)橋墩自身抵抗力，二是在橋墩上設(shè)防撞裝置，其中，單純依靠加強(qiáng)橋墩自身抵抗力的做法，需要提高橋梁建設(shè)的經(jīng)濟(jì)成本，不利于節(jié)約，而且仍然會面臨著被撞毀的結(jié)局；另外，目前橋墩防撞裝置分為直接方式和間接方式，其中直接方式包括彈性變形型(緩沖材料方式、繩索方式)、抗壓變形型(緩沖工事方式)和變位型(重力方式)，間接方式包括彈性變形型(樁方式)、抗壓變形型(沉箱方式、人工島方式)和變位型(浮體系泊索方式)。上述橋墩防撞裝置防撞方式大多是通過緩沖材料削弱船只等帶來的撞擊力，實(shí)現(xiàn)橋墩的安全，大都將精力集中在緩沖材料的類型和形式構(gòu)造上，以求延長受力時(shí)間，減小橋墩所受撞擊力。這種僅通過緩沖材料設(shè)置和改變的途徑抵御船只等物體帶來的較大撞擊力是不現(xiàn)實(shí)的，因?yàn)榇坏容^大物體所帶來的撞擊力通常達(dá)到幾十到幾百M(fèi)N，企圖完全依靠緩沖材料抵御巨大撞擊力無異于以卵擊
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[0004]因此，需要對現(xiàn)有的橋梁橋墩防撞裝置進(jìn)行改進(jìn)，不僅可以通過緩沖材料的設(shè)置達(dá)到減小橋墩所受撞擊力的目的，還可使其引導(dǎo)船只等物體帶來的撞擊力偏移橋墩，盡可能轉(zhuǎn)移掉剩下的巨大撞擊力，進(jìn)一步確保橋梁的安全。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明提供一種橋梁橋墩防撞裝置，不僅可以通過緩沖材料的設(shè)置達(dá)到減小橋墩所受撞擊力的目的，還可使其引導(dǎo)船只等物體帶來的撞擊力偏移橋墩，進(jìn)一步確保橋梁的安全。
[0006]本發(fā)明的橋梁橋墩防撞裝置，包括由內(nèi)到外同圓設(shè)置的內(nèi)緩沖墊、轉(zhuǎn)動組件和外防撞組件，所述內(nèi)緩沖墊緊密包裹于橋墩設(shè)置，所述外防撞組件通過轉(zhuǎn)動組件可繞軸向中心線轉(zhuǎn)動，所述轉(zhuǎn)動組件包括內(nèi)圈、外圈和勻布設(shè)置于內(nèi)圈和外圈之間的球狀滾動體，所述外圈可相對于所述內(nèi)圈轉(zhuǎn)動，所述內(nèi)圈與所述內(nèi)緩沖墊之間可相對轉(zhuǎn)動配合。
[0007]進(jìn)一步，所述外防撞組件包括由外至內(nèi)設(shè)置的第一防撞層和第二防撞層，所述第一防撞層、所述第二防撞層和所述內(nèi)緩沖墊由外至內(nèi)軸向方向上的受力面積逐漸增大。
[0008]進(jìn)一步，所述外防撞組件還包括沿圓周方向設(shè)置于所述第一防撞層外側(cè)的外防撞架。
[0009]進(jìn)一步，所述轉(zhuǎn)動組件還包括保持架，所述保持架沿軸向設(shè)置多個(gè)，并將對應(yīng)圓周方向的球狀滾動體等距離隔開。
[0010]進(jìn)一步，所述內(nèi)圈通過沿圓周方向分布的滾輪與所述內(nèi)緩沖墊轉(zhuǎn)動配合。
[0011]進(jìn)一步，所述第一防撞層包括彈簧環(huán)狀曩體，所述彈簧環(huán)狀曩體由多個(gè)彈簧相互交織成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)形成。
[0012]進(jìn)一步，所述第二防撞層包括氣囊環(huán)狀曩體，所述氣囊環(huán)狀曩體由沿圓周方向并列設(shè)置的中空緩沖氣囊形成，所述中空緩沖氣囊之間相互接觸。
[0013]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的橋梁橋墩防撞裝置，不僅可以通過外防撞組件達(dá)到延長受力時(shí)間、減小橋墩所受撞擊力的目的，外防撞組件還可在橋墩受撞時(shí)通過轉(zhuǎn)動組件繞軸向中心線旋轉(zhuǎn)，從而引導(dǎo)船只等物體帶來的撞擊力偏移橋墩，盡可能多的轉(zhuǎn)移掉由外防撞組件緩沖后剩下的巨大撞擊力，大大提高了橋梁的安全性；并且轉(zhuǎn)動組件的內(nèi)圈還可相對于內(nèi)緩沖墊外圓周側(cè)面轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生二次轉(zhuǎn)動效果，進(jìn)一步提高撞擊力偏移橋墩的效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0015]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為圖1A-A向剖面視圖；
[0017]圖3為轉(zhuǎn)動組件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4為圖1局部放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖1A-A向剖面視圖，圖3為轉(zhuǎn)動組件結(jié)構(gòu)示意圖，圖4為圖1局部放大圖，如圖所示:本實(shí)施例的橋梁橋墩防撞裝置，包括由內(nèi)到外同圓設(shè)置的內(nèi)緩沖墊2、轉(zhuǎn)動組件和外防撞組件，所述內(nèi)緩沖墊2緊密包裹于橋墩I設(shè)置，所述外防撞組件通過轉(zhuǎn)動組件可繞軸向中心線轉(zhuǎn)動，所述轉(zhuǎn)動組件包括內(nèi)圈4、外圈7和勻布設(shè)置于內(nèi)圈4和外圈7之間的球狀滾動體6,所述外圈7可相對于所述內(nèi)圈轉(zhuǎn)動,所述內(nèi)圈4與所述內(nèi)緩沖墊2之間可相對轉(zhuǎn)動配合。
[0020]本實(shí)施例中，所述外防撞組件包括由外至內(nèi)設(shè)置的第一防撞層8和第二防撞層9，所述第一防撞層8、所述第二防撞層9和所述內(nèi)緩沖墊2由外至內(nèi)軸向方向上的受力面積逐漸增大；在整個(gè)受力過程中，由于防撞裝置受力面積逐步增大，船只等物體的撞擊力被分?jǐn)偟礁蟮氖芰γ娣e，使防撞裝置受力更加均勻，減小被撞擊處橋墩的壓強(qiáng)，避免橋墩局部遭受較大壓強(qiáng)損毀而導(dǎo)致整個(gè)橋墩垮塌、橋梁斷裂，置于各部分受力面積的具體值需根據(jù)防撞裝置使用處所需承受撞擊力大小進(jìn)行相關(guān)計(jì)算后方能確定。
[0021]本實(shí)施例中，所述外防撞組件還包括沿圓周方向設(shè)置于所述第一防撞層8外側(cè)的外防撞架10 ;所述外防撞架可為三角形、梯形或其它現(xiàn)有形狀，本實(shí)施例中，外防撞架為三角形，由于三角形外防撞架所觸及的范圍大于第一防撞層，故在第一防撞層還沒接觸到船只等物體時(shí)，三角形外防撞架所施加力就已經(jīng)作用于船只等物體上，該力進(jìn)一步增強(qiáng)了船只等物體運(yùn)動方向偏離橋墩的效果。
[0022]本實(shí)施例中，所述轉(zhuǎn)動組件還包括保持架5,所述保持架5沿軸向設(shè)置多個(gè),并將對應(yīng)圓周方向的球狀滾動體6等距離隔開；防止防撞裝置旋轉(zhuǎn)時(shí)球狀滾動體相互碰撞，同時(shí)引導(dǎo)并帶動球狀滾動體旋轉(zhuǎn)，保持架為隨動結(jié)構(gòu)，既不與內(nèi)圈連接，也不與外圈連接，保持架上對應(yīng)每個(gè)球狀滾動體形成圓周方向的夾持。
[0023]本實(shí)施例中，所述內(nèi)圈4通過沿圓周方向分布的滾輪3與所述內(nèi)緩沖墊2轉(zhuǎn)動配合；滾輪設(shè)置在內(nèi)圈和所述內(nèi)緩沖墊之間，并沿圓周方向分布，并且，滾輪以內(nèi)圈產(chǎn)生一定徑向壓緊力的方式壓靠于內(nèi)緩沖墊外圓周側(cè)面，當(dāng)橋梁受撞時(shí)，內(nèi)圈可在滾輪的作用下相對于內(nèi)緩沖墊轉(zhuǎn)動，從而進(jìn)一步提高防撞裝置的旋轉(zhuǎn)效果；當(dāng)然，內(nèi)圈和內(nèi)緩沖墊之間還可通過其它轉(zhuǎn)動件配合設(shè)置，如軸狀結(jié)構(gòu)滾柱等，只要能實(shí)現(xiàn)內(nèi)圈在橋梁受撞時(shí)可相對于內(nèi)緩沖墊轉(zhuǎn)動即可。
[0024]本實(shí)施例中，所述第一防撞層包括彈簧環(huán)狀曩體9a，所述彈簧環(huán)狀曩體9由多個(gè)彈簧相互交織成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)形成；所述第二防撞層包括氣囊環(huán)狀曩體8a，所述氣囊環(huán)狀曩體8由沿圓周方向并列設(shè)置的中空緩沖氣囊形成，所述中空緩沖氣囊之間相互接觸；該防撞裝置在緩沖材料方面采用彈簧加氣囊兩種緩沖材料用以延長受力時(shí)間，并且，彈簧環(huán)狀囊體、氣囊環(huán)狀囊體采用多個(gè)小部件構(gòu)成一個(gè)整體，如當(dāng)受到較大撞擊力時(shí)，個(gè)別部件損壞失去工作能力，其他部件仍能正常工作，而不至于導(dǎo)致防撞裝置整體失效，同時(shí)也增強(qiáng)了該防撞裝置的可靠性。另外，當(dāng)橋墩遭受船只等物體撞擊時(shí)，彈簧環(huán)狀囊體被壓縮，吸收部分撞擊力，同時(shí)也給船只等物體一個(gè)反作用力，該力有利于改變船只等物體的運(yùn)動方向，當(dāng)彈簧環(huán)狀囊體達(dá)到緩沖極限時(shí)，緊接著氣囊環(huán)狀囊體被動壓縮，從而進(jìn)一步吸收撞擊力；
[0025]另外，第一防撞層還包括彈簧環(huán)狀曩體內(nèi)環(huán)和彈簧環(huán)狀曩體外環(huán)，彈簧環(huán)狀曩體填充設(shè)置在彈簧環(huán)狀曩體內(nèi)環(huán)和彈簧環(huán)狀曩體外環(huán)之間，第二防撞層還包括氣囊環(huán)狀曩體內(nèi)環(huán)和氣囊環(huán)狀曩體外環(huán)，氣囊環(huán)狀曩體填充設(shè)置在氣囊環(huán)狀曩體內(nèi)環(huán)和氣囊環(huán)狀曩體外環(huán)之間，氣囊環(huán)狀曩體內(nèi)環(huán)固定在外圈上，彈簧環(huán)狀曩體內(nèi)環(huán)固定在氣囊環(huán)狀曩體外環(huán)上，外防撞架設(shè)置在彈簧環(huán)狀曩體外環(huán)上。
[0026]最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種橋梁橋墩防撞裝置，其特征在于:包括由內(nèi)到外同圓設(shè)置的內(nèi)緩沖墊、轉(zhuǎn)動組件和外防撞組件，所述內(nèi)緩沖墊緊密包裹于橋墩設(shè)置，所述外防撞組件通過轉(zhuǎn)動組件可繞軸向中心線轉(zhuǎn)動，所述轉(zhuǎn)動組件包括內(nèi)圈、外圈和勻布設(shè)置于內(nèi)圈和外圈之間的球狀滾動體，所述外圈可相對于所述內(nèi)圈轉(zhuǎn)動，所述內(nèi)圈與所述內(nèi)緩沖墊之間可相對轉(zhuǎn)動配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋梁橋墩防撞裝置，其特征在于:所述外防撞組件包括由外至內(nèi)設(shè)置的第一防撞層和第二防撞層，所述第一防撞層、所述第二防撞層和所述內(nèi)緩沖墊由外至內(nèi)軸向方向上的受力面積逐漸增大。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的橋梁橋墩防撞裝置，其特征在于:所述外防撞組件還包括沿圓周方向設(shè)置于所述第一防撞層外側(cè)的外防撞架。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的橋梁橋墩防撞裝置，其特征在于:所述轉(zhuǎn)動組件還包括保持架，所述保持架沿軸向設(shè)置多個(gè)，并將對應(yīng)圓周方向的球狀滾動體等距離隔開。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的橋梁橋墩防撞裝置，其特征在于:所述內(nèi)圈通過沿圓周方向分布的滾輪與所述內(nèi)緩沖墊轉(zhuǎn)動配合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的橋梁橋墩防撞裝置，其特征在于:所述第一防撞層包括彈簧環(huán)狀曩體，所述彈簧環(huán)狀曩體由多個(gè)彈簧相互交織成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的橋梁橋墩防撞裝置，其特征在于:所述第二防撞層包括氣囊環(huán)狀曩體，所述氣囊環(huán)狀曩體由沿圓周方向并列設(shè)置的中空緩沖氣囊形成，所述中空緩沖氣囊之間相互接觸。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的橋梁橋墩防撞裝置，其特征在于:所述內(nèi)緩沖墊由橡膠材料制成。
【文檔編號】E01D19/02GK103774621SQ201310745312
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】潘國兵, 肖堯, 唐平祥, 董瑞常, 崔璐璐, 李靈愛, 李治江, 張鸝, 呂波, 肖祥, 浦大勇 申請人:重慶交通大學(xué), 云南云嶺高速公路交通科技有限公司