小跨径桥梁及其防撞装置的制作方法

    专利2022-07-10  91


    本实用新型涉及桥梁工程技术领域,具体为一种小跨径桥梁及其防撞装置。



    背景技术:

    随着交通运输业的快速发展,我国近期修建的跨越通航江河、港区和海峡的大型桥梁数量逐步增多,而航道上船舶数量也不断增加且船型趋于大型化,使得桥梁和通行船舶之间的矛盾日趋突出,因此船舶撞击桥墩的事故亦不断增加。为了保护桥墩及船舶安全,需在桥墩上设置防撞设施。防撞设施一般有桩方式、人工岛方式,阻止船舶撞击力传到桥墩;或者在桥墩上安装缓冲消能装置,延长船舶的撞击时间,减小船舶撞击力。

    大跨桥梁,桥墩距离远,常规在单个桥墩上安装一套(或一组)设施,是由单个桥墩承受船撞力。由于桥梁结构本身尺寸大,通过防撞装置消能后单个桥墩满足受力要求。

    而随着社会的发展,需要修建一些大型码头的铁路联络线,一般此类工程大多在小半径曲线上,桥梁跨度都不大,结构尺寸较小,顺接码头桥梁受航行及停靠码头的船舶撞击风险较高。按常规桥墩防撞布置方法,单靠比较薄弱的单个桥墩承受船撞力无法满足要求。



    技术实现要素:

    本实用新型的目的在于提供一种小跨径桥梁及其防撞装置,可以解决小跨径桥梁,比较薄弱的单个桥墩无法承受船撞力的难题。

    为实现上述目的,本实用新型实施例提供如下技术方案:一种小跨径桥梁的防撞装置,包括用于消除撞击力的消能结构、可将所述消能结构传来的剩余撞击力传递至沿横桥向布设的多个墩柱上的传能结构以及设在墩柱迎接船舶撞击的一侧的防撞件,所述防撞件沿顺桥向延伸,所述消能结构通过所述防撞件与所述传能结构连接。

    进一步,所述消能结构包括可接触船舶的第一阻尼元件,所述第一阻尼元件设在所述防撞件上。

    进一步,所述第一阻尼元件有多个,且各所述第一阻尼元件沿顺桥向依次布设间隔在所述防撞件上。

    进一步,所述消能结构还包括设于至少一个所述第一阻尼元件上的滚轮组件,所述滚轮组件安装在所述第一阻尼元件背离墩柱的一侧,且所述滚轮组件的滚轮转动的方向与顺桥向一致。

    进一步,所述传能结构包括可将撞击力传至墩柱上的若干第一桁架连接件,各所述第一桁架连接件围合形成可套设在沿横桥向布设的多个墩柱上的传能框,所述传能框背离墩柱的所述第一桁架连接件与所述防撞件连接。

    进一步,所述传能结构还包括可接触墩柱的多个第二阻尼元件,其中一个所述第二阻尼元件安装在所述防撞件靠近墩柱一侧,另外的所述第二阻尼元件安装在所述第一桁架连接件靠近墩柱一侧。

    进一步,所述传能结构还包括用于传递撞击力的若干第二桁架连接件,相邻的两个传能框通过第二桁架连接件连接。

    进一步,所述防撞件为钢复合材料防撞件。

    本实用新型实施例提供另一种技术方案:一种小跨径桥梁,包括主梁以及沿顺桥向布设的多个桥墩,每一所述桥墩包括沿横桥向布设的多个墩柱,还包括上述的小跨径桥梁的防撞装置,所述传能结构与每一所述墩柱接触。

    进一步,所述防撞装置设在所述桥墩的最高水位线和最低水位线之间,且所述传能结构活动设置于所述桥墩上。

    与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:通过消能结构和防撞件可以消除部分的撞击力,然后再通过组合构件将剩余的撞击力传递至多个墩柱,这样让多个墩柱分散承担撞击力,让撞击力不会再集中在某一个墩柱上,确保了防撞效果,保证了桥梁和船舶的安全。

    附图说明

    图1为本实用新型实施例提供的一种小跨径桥梁的立面图;

    图2为本实用新型实施例提供的一种小跨径桥梁的平面图;

    图3为本实用新型实施例提供的一种小跨径桥梁的防撞装置的放大示意图;

    附图标记中:1-主梁;2-桥墩;20-墩柱;3-防撞件;4-防撞装置;40-第一阻尼元件;41-滚轮组件;50-第一桁架连接件;51-第二阻尼元件;52-第二桁架连接件。

    具体实施方式

    下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。

    请参阅图1、图2和图3,本实用新型实施例提供一种小跨径桥梁的防撞装置,包括用于消除撞击力的消能结构、可将所述消能结构传来的剩余撞击力传递至沿横桥向布设的多个墩柱20上的传能结构以及设在墩柱20迎接船舶撞击的一侧的防撞件3,所述防撞件3沿顺桥向延伸,所述消能结构通过所述防撞件3与所述传能结构连接。在本实施例中,消能结构能够消除撞击力,至于消除多少,就需要看船舶的撞击力,若撞击力不大,那么消能结构和防撞件3的配合可将其尽数消除,但如果撞击力还是有一些,可以由该消能结构和防撞件3消除大部分的撞击力,然后再通过传能结构将撞击力传递至多个墩柱20,这样让多个墩柱20分散承担撞击力,让撞击力不会再集中在某一个墩柱20上,确保了防撞效果,保证了桥梁和船舶的安全。小跨径桥梁在每个桥墩2处会有多个墩柱20,通过传能结构可以将撞击力分散到每个墩柱20上去,进而起到保护墩柱20的作用。至于防撞件3的长度,可与主梁1长度一致,从头设到尾。

    作为本实用新型实施例的优化方案,请参阅图2和图3,所述消能结构包括可接触船舶的第一阻尼元件40,所述第一阻尼元件40设在所述防撞件3上。在本实施例中,采用阻尼元件接触船舶,可以吸收掉一部分的撞击力,然后再通过防撞件3吸收一部分的撞击力,降低初始撞击力。优选的,所述第一阻尼元件40有多个,且各所述第一阻尼元件40沿顺桥向依次布设间隔在所述防撞件3上。多个阻尼元件能够确保所有的桥墩2都能够具有吸能效果。

    作为本实用新型实施例的优化方案,请参阅图2和图3,所述消能结构还包括设于至少一个所述第一阻尼元件40上的滚轮组件41,所述滚轮组件41安装在所述第一阻尼元件40背离墩柱20的一侧,且所述滚轮组件41的滚轮转动的方向与顺桥向一致。在本实施例中,除了设第一阻尼元件40吸能以外,还设滚轮组件41来波动船舶撞击的方向,进而延长船撞击的时间,便于第一阻尼元件40吸能。滚轮组件41的滚轮的滚动方向与顺桥向一致,所以不管船舶是从哪个方向撞过来,都能够被滚轮组件41转移撞击的方向。优选的,每个滚轮组件41可以包括两个并排设置的滚轮,也可以根据实际的情况设更多数量的滚轮。

    作为本实用新型实施例的优化方案,请参阅图2和图3,所述传能结构包括可将撞击力传至墩柱20上的若干第一桁架连接件50,各所述第一桁架连接件50围合形成可套设在沿横桥向布设的多个墩柱20上的传能框,所述传能框背离墩柱20的所述第一桁架连接件50与所述防撞件3连接。在本实施例中,传能结构包括传能框,该传能框由传力良好的第一桁架连接件50组成,组成的框型结构可以将几个墩柱20框住,然后通过其良好的传力性将撞击力传递至几个墩柱20,多个墩柱20共同受力,以达到分散撞击的目的。

    进一步优化上述方案,请参阅图2和图3,所述传能结构还包括可接触墩柱20的多个第二阻尼元件51,其中一个所述第二阻尼元件51安装在所述防撞件3靠近墩柱20一侧,另外的所述第二阻尼元件51安装在所述第一桁架连接件50靠近墩柱20一侧。在本实施例中,采用第二阻尼元件51来再次吸能缓冲,可以进一步吸收撞击力。这样结合上述的实施例,船舶撞击过来后,其首先会接触滚轮组件41,由其波动船舶撞击方向,延长船撞时间,然后接着由第一阻尼元件40吸收能量,接着由所述防撞件3再次吸收能量,并将剩下的能量传递至传能框,由传能框传递至每个所述墩柱20边的第二阻尼元件51,该第二阻尼元件51可以再次吸收能量,最后才传递至每个所述墩柱20。优选的,每个所述墩柱20至少接触两个所述第二阻尼元件51。整个吸能、传能再吸能的过程下来,传递至所述墩柱20的能量将会减弱,再加上多个墩柱20分散能量,共同受力,确保桥梁和船舶的安全。

    进一步优化上述方案,请参阅图1、图2和图3,所述传能结构还包括用于传递撞击力的若干第二桁架连接件52,相邻的两个传能框通过第二桁架连接件52连接。在本实施例中,还可以条通过第二桁架连接件52将相邻的桥墩2的防撞装置串联起来,这样整个桥梁的防撞结构都可以共同作用,进而确保整个桥梁的安全性。

    作为本实用新型实施例的优化方案,所述防撞件3为钢复合材料防撞件3。防撞件3采用的是钢复合材料,该钢复合材料是现有材料,其强度高,吸能好,适合于作为迎接撞击的防撞件3。

    请查阅图1、图2和图3,本实用新型实施例提供一种小跨径桥梁,包括主梁1以及沿顺桥向布设的多个桥墩2,每一所述桥墩2包括沿横桥向布设的多个墩柱20,除此以外,还包括上述的小跨径桥梁的防撞装置,所述传能结构与每一所述墩柱20接触。在本实施例中,采用上述的防撞装置,通过消能结构和防撞件3可以消除部分的撞击力,然后再通过传能将剩余的撞击力传递多个所述墩柱20,这样让多个所述墩柱20分散承担撞击力,让撞击力不会再集中在某一个墩柱20上,确保了防撞效果,保证了桥梁和船舶的安全。

    作为本实用新型实施例的优化方案,所述防撞装置设在所述桥墩2的最高水位线和最低水位线之间,且所述传能结构活动设置于所述桥墩2上。在本实施例中,具体地,所述传能结构可在桥墩2的最高水位线和最低水位线之间,根据水位上下自由浮动。

    尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。


    技术特征:

    1.一种小跨径桥梁的防撞装置,其特征在于:包括用于消除撞击力的消能结构、可将所述消能结构传来的剩余撞击力传递至沿横桥向布设的多个墩柱上的传能结构以及设在墩柱迎接船舶撞击的一侧的防撞件,所述防撞件沿顺桥向延伸,所述消能结构通过所述防撞件与所述传能结构连接。

    2.如权利要求1所述的小跨径桥梁的防撞装置,其特征在于:所述消能结构包括可接触船舶的第一阻尼元件,所述第一阻尼元件设在所述防撞件上。

    3.如权利要求2所述的小跨径桥梁的防撞装置,其特征在于:所述第一阻尼元件有多个,且各所述第一阻尼元件沿顺桥向依次布设间隔在所述防撞件上。

    4.如权利要求2所述的小跨径桥梁的防撞装置,其特征在于:所述消能结构还包括设于至少一个所述第一阻尼元件上的滚轮组件,所述滚轮组件安装在所述第一阻尼元件背离墩柱的一侧,且所述滚轮组件的滚轮转动的方向与顺桥向一致。

    5.如权利要求1所述的小跨径桥梁的防撞装置,其特征在于:所述传能结构包括可将撞击力传至墩柱上的若干第一桁架连接件,各所述第一桁架连接件围合形成可套设在沿横桥向布设的多个墩柱上的传能框,所述传能框背离墩柱的所述第一桁架连接件与所述防撞件连接。

    6.如权利要求5所述的小跨径桥梁的防撞装置,其特征在于:所述传能结构还包括可接触墩柱的多个第二阻尼元件,其中一个所述第二阻尼元件安装在所述防撞件靠近墩柱一侧,另外的所述第二阻尼元件安装在所述第一桁架连接件靠近墩柱一侧。

    7.如权利要求5所述的小跨径桥梁的防撞装置,其特征在于:所述传能结构还包括用于传递撞击力的若干第二桁架连接件,相邻的两个传能框通过第二桁架连接件连接。

    8.如权利要求1所述的小跨径桥梁的防撞装置,其特征在于:所述防撞件为钢复合材料防撞件。

    9.一种小跨径桥梁,包括主梁以及沿顺桥向布设的多个桥墩,每一所述桥墩包括沿横桥向布设的多个墩柱,其特征在于:还包括如权利要求1-8任一所述的小跨径桥梁的防撞装置,所述传能结构与每一所述墩柱接触。

    10.如权利要求9所述的小跨径桥梁,其特征在于:所述防撞装置设在所述桥墩的最高水位线和最低水位线之间,且所述传能结构活动设置于所述桥墩上。

    技术总结
    本实用新型一种小跨径桥梁的防撞装置,包括用于消除撞击力的消能结构、可将消能结构传来的剩余撞击力传递至沿横桥向布设的多个墩柱上的传能结构以及设在墩柱迎接船舶撞击的一侧的防撞件,防撞件沿顺桥向延伸,消能结构通过防撞件与传能结构连接。还提供一种小跨径桥梁,包括主梁以及沿顺桥向布设的多个桥墩,每一桥墩包括沿横桥向布设的多个墩柱,还包括上述的小跨径桥梁的防撞装置,传能结构与每一墩柱接触。本实用新型通过消能结构可以消除部分撞击力,然后再通过组合防撞件传能将部分撞击力传递多个墩柱,这样让多个墩柱分散承担撞击力,让撞击力不会再集中在某一个墩柱上,确保了防撞效果,保证了桥梁和船舶的安全。

    技术研发人员:王旋;龙俊贤;刘映红;熊涛;谢鹏;郑海峰;蔡东;耿天麒;闫龙
    受保护的技术使用者:中铁武汉勘察设计院有限公司
    技术研发日:2020.06.28
    技术公布日:2021.03.12

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