專利名稱：橋墩柔性防船撞裝置的制作方法
技術領域：
:本發(fā)明涉及一種對大型橋梁的橋墩進行保護的裝置，具體是指一種對橋梁橋墩進行柔性或具吸能的防船撞裝置。
背景技術：
:隨著國家經(jīng)濟和技術的發(fā)展，在河流或沿海建設大型橋梁越來越多，而船舶運輸量也快速增長，船舶與橋梁橋墩撞擊的概率大幅增加，事實上這種撞擊事故已發(fā)生多起，因此如何對橋墩進行防護則十分重要。對橋墩的進行保護的方式很多，如設置人工島、沉箱或圍堰或設置外加樁墩等，但上述的方法均有不同的缺陷，有些方法在很多情況下還因環(huán)境條件的限制而無法使用。目前國內(nèi)已發(fā)展出一種對橋墩、防撞裝置和運動船舶均有保護作用的防護(撞)裝置，從本質上說是對運動船舶的運動能量進行吸收或消耗或使具有巨大動能的船舶航向偏轉而達到對橋墩的最終保護，這方面的進展可參見中國專利CN2848937Y、CN2806559Y和CN101748706A。但上述的已有技術雖然取得了相當?shù)倪M展，但仍然存在缺陷，例如CN101748706A中記載的已有技術，其中的防撞裝置的內(nèi)鋼圍與橋墩或橋墩承臺之間有一定的間隙以便該防撞裝置隨水位變化能自由上下浮動，防撞裝置在水流或波浪的作用，鋼結構的內(nèi)鋼圍將常年累月不斷拍打或撞擊橋墩或橋墩承臺，將導致混凝土橋墩或承臺的局部損傷，該損傷的積累可能導致橋墩承臺毀壞或降低橋墩的承載能力，影響橋梁的服役壽命，因此如何避免上述損傷的出現(xiàn)就十分必要
發(fā)明內(nèi)容
:本發(fā)明的發(fā)明目的是公開一種具有多重吸能的對橋墩或承臺進行保護的柔性防
船撞裝置。實現(xiàn)本發(fā)明的技術解決方案如下:包括由外鋼圍、內(nèi)鋼圍和將外鋼圍與內(nèi)鋼圍連接的多個防撞圈構成耗能裝置，關鍵是內(nèi)鋼圍內(nèi)還設有可與橋墩直接接觸的環(huán)閉套箱，環(huán)閉套箱與內(nèi)鋼圍之間設有柔性裝置，上述的環(huán)閉套箱為環(huán)閉的箱式結構，由兩環(huán)閉的鋼板構成，該兩鋼板之間有多個支撐體。所述的支撐體為鋼性支撐件。所述的支撐體為鋼性支撐件，其是兩并列的鋼環(huán)支撐于兩鋼板之間，兩并列鋼環(huán)之間夾持一長度略小于兩鋼板之間間距的鋼性件。所述的防撞圈由兩個多股鋼絲扭成的鋼絲圈并列，鋼絲圈的直徑位置設有與鋼絲圈固接的壓簧。所述的并列的兩鋼絲圈之間的空間對角線位置之間設有拉簧。所述的柔性裝置是在環(huán)閉套箱的外層鋼板表面設有多條垂向減摩條，相鄰垂向減摩條之間的間距為I 5米。所述的柔性裝置是在環(huán)閉套箱的外層鋼板表面設有多條垂向減摩條，相鄰垂向減摩條之間的間距為I 5米，并且在內(nèi)鋼圍的外表面設有多條周向減摩條，相鄰周向減摩條之間的間距為I 2米。本發(fā)明的結構設計獨特，在保持已有的柔性防撞裝置的優(yōu)點的同時，由于套箱的特殊結構及與內(nèi)鋼圍之間的柔性裝置，使本發(fā)明中的內(nèi)鋼圍在水流或波浪的作用不會直接對橋墩或承臺直接撞擊，且套箱本身不僅產(chǎn)生隔離內(nèi)鋼圍與橋墩的作用，自身在發(fā)生撞擊時亦有吸能或耗能的作用，故本發(fā)明可使橋墩的使用壽命大為提高和提高了運動船舶的安全性。


:圖1為本發(fā)明的一個實施例的斷面結構示意圖。圖2為圖1的A-A斷面結構示意圖。圖3為圖1的俯視結構示意圖。圖4為環(huán)閉套箱4外表面的局部示意圖。圖5為內(nèi)鋼圍3的內(nèi)壁的局部示意圖。圖6為防撞圈2的一種實施例的結構示意圖。
具體實施方式
:請參見圖1 圖6，本發(fā)明的具體實施例如下:包括由外鋼圍1、內(nèi)鋼圍3和將外鋼圍I與內(nèi)鋼圍3連接的多個防撞圈2構成耗能裝置，關鍵是在內(nèi)鋼圍3內(nèi)還設有可與橋墩直接接觸的環(huán)閉套箱4，環(huán)閉套箱4與內(nèi)鋼圍3之間設有柔性裝置，上述的環(huán)閉套箱4為環(huán)閉的箱式結構，由兩個環(huán)閉的鋼板構成，兩鋼板之間有多個支撐件；請參見圖1，實際使用中，箱式結構的環(huán)閉套箱4緊密環(huán)繞中心部分的橋墩或橋墩承臺，最外是由內(nèi)鋼圍3、外鋼圍I和防撞圈2構成的耗能裝置，環(huán)閉套箱4和耗能裝置之間是柔性裝置，耗能裝置可沿環(huán)閉套箱4的外表面上下位移(實際上是隨水位的變化而變化)，當運動船舶撞擊在耗能裝置表面時，實質上為浮動狀態(tài)的耗能裝置在撞擊作用下會整體位移，同時亦可能有局部小的變形，防撞圈2這時變形并吸收撞擊能量，如運動船舶與耗能裝置撞擊時有一夾角，則運動船舶會產(chǎn)生一個偏向滑移運動，因此耗能裝置首先吸收消耗和偏轉撞擊能量；當耗能裝置在較大的撞擊作用下整體繼續(xù)運動時，柔性裝置會吸收一部分能量，事實上柔性裝置的存在既使耗能裝置與環(huán)閉套箱4之間存在一定的間隙以保證耗能裝置的位移過程的存在而吸收撞擊能量，又使耗能裝置之間有一隔離層以避免小碰撞產(chǎn)生對環(huán)閉套箱4和耗能裝置表面防腐蝕層的破壞；當更大能量撞擊發(fā)生時，耗能裝置與環(huán)閉套箱4發(fā)生碰撞，環(huán)閉套箱4的結構又可吸收、消耗一定的撞擊能量和分散撞擊力，因此本發(fā)明的上述技術解決方案實現(xiàn)了對橋墩或承臺的三重耗能保護。上述的環(huán)閉套箱4在實際使用或安裝中，一是在橋墩或承臺的表面進行緊密接觸狀態(tài)下的安裝，二是可將環(huán)閉套箱4在指定的地點先行設置定位，然后在環(huán)閉套箱4圍成的區(qū)域內(nèi)進行鋼筋混凝土澆筑形成橋墩的一部分或承臺，即環(huán)閉套箱4可作為橋墩承臺的施工套箱，實現(xiàn)環(huán)閉套箱4與橋墩或承臺緊密連接；環(huán)閉套箱4的兩環(huán)閉鋼板之間的多個支撐體可以是鋼性支撐件，如工字鋼或角鋼或其它斷面結構；或支撐體鋼柔性支撐件，其結構是兩個并列的鋼環(huán)支撐于兩鋼板之間，兩并列鋼環(huán)之間夾持一長度略小于兩鋼板之間間距的鋼性件(圖中未視出)，當耗能裝置撞擊在環(huán)閉套箱4的表面時，環(huán)閉套箱4的外鋼板表面會有變形或變形趨勢，將撞擊力傳遞給鋼環(huán)并消耗撞擊能量，當鋼環(huán)變形較大時，兩鋼環(huán)之間的鋼性件將支撐外鋼板以阻止繼續(xù)變形，使外鋼板向撞擊點的四周變形，撞擊能量向四周分散，最終撞擊力或能量才會施加在橋墩表面。為進一步提高本發(fā)明在撞擊發(fā)生時消耗更多的撞擊能量，所述的防撞圈2由兩個多股鋼絲扭成的鋼絲圈7并列，鋼絲圈7的直徑位置設有與鋼絲圈固接的壓簧8(圖6所示)，當外鋼圍I變形時，鋼絲圈變形吸收撞擊能量，并且壓簧8也參與變形亦吸收撞擊能量，即上述的防撞圈2可以吸收更多的撞擊能量；還可在并列的兩鋼絲圈7之間的空間對角線位置之間設有拉簧9，當撞擊力很大時，外鋼圍I和內(nèi)鋼圍3之間有可能發(fā)生同心的扭轉相對運動，這時上述的拉簧9會被拉伸變形而消耗撞擊能量，上述的壓簧8和拉簧9的存在將初始撞擊能量盡可能地消耗在第一道防線的耗能裝置。前述的環(huán)閉套箱4和耗能裝置之間的柔性裝置是在環(huán)閉套箱4的外層鋼板表面設有多條垂向減摩條5，該減摩條5可以是彈性材料，如硬橡膠條或剛度較低的塑料條，相鄰垂向減摩條5之間的間距為I 5米，該間距實質要視橋墩斷面大小而定，減摩條5的存在將可避免正常情況下因水流或波浪拍打作用耗能裝置對環(huán)閉套箱4表面的碰撞或摩擦，以保護環(huán)閉套箱4和內(nèi)鋼圍3表面的防腐蝕層，同時減摩條還是防撞耗能材料；為進一步提高柔性裝置的減小摩擦和耗能效果，在內(nèi)鋼圍3的外表面設有多條周向減摩條6，相鄰周向減摩條6之間的間距為I 2米。
權利要求
1.一種橋墩柔性防船撞裝置，包括由外鋼圍(I)、內(nèi)鋼圍(3)和將外鋼圍⑴與內(nèi)鋼圍(3)連接的多個防撞圈(2)構成耗能裝置，其特征在于內(nèi)鋼圍(3)內(nèi)還設有可與橋墩直接接觸的環(huán)閉套箱(4)，環(huán)閉套箱(4)與內(nèi)鋼圍(3)之間設有柔性裝置，上述的環(huán)閉套箱⑷為環(huán)閉的箱式結構，由兩環(huán)閉的鋼板構成，該兩鋼板之間有多個支撐體。
2.按權利要求1所述的橋墩柔性防船撞裝置，其特征在于所述的支撐體為剛性支撐件。
3.按權利要求1所述的橋墩柔性防船撞裝置，其特征在于所述的支撐體為剛性支撐件，其是兩并列的鋼環(huán)支撐于兩鋼板之間，兩并列鋼環(huán)之間夾持一長度略小于兩鋼板之間間距的剛性件。
4.按權利要求1或2或3所述的橋墩柔性防船撞裝置，其特征在于所述的防撞圈(2)由兩個多股鋼絲扭成的鋼絲圈(7)并列，鋼絲圈(7)的直徑位置設有與鋼絲圈固接的壓簧⑶。
5.按權利要求4所述的橋墩柔性防船撞裝置，其特征在于所述的并列的兩鋼絲圈(7)之間的空間對角線位置之間設有拉簧(9)。
6.按權利要求5所述的橋墩柔性防船撞裝置，其特征在于所述的柔性裝置是在環(huán)閉套箱(4)的外層鋼板表面設有多條垂向減摩條(5)，相鄰垂向減摩條(5)之間的間距為I 5米。
7.按權利要求5所述的橋墩柔性防船撞裝置，其特征在于所述的柔性裝置是在環(huán)閉套箱(4)的外層鋼板表面設有多條垂向減摩條(5)，相鄰垂向減摩條(5)之間的間距為I 5米，并且在內(nèi)鋼圍⑶的外表面設有多條周向減摩條(6)，相鄰周向減摩條(6)之間的間距為I 2米。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有多重吸能的對橋墩或承臺進行保護的柔性防船撞裝置。包括由外鋼圍(1)、內(nèi)鋼圍(3)和將外鋼圍(1)與內(nèi)鋼圍(3)連接的多個防撞圈(2)構成耗能裝置，特別是內(nèi)鋼圍(3)內(nèi)還設有可與橋墩直接接觸的環(huán)閉套箱(4)，環(huán)閉套箱(4)與內(nèi)鋼圍(3)之間設有柔性裝置，上述的環(huán)閉套箱(4)為環(huán)閉的箱式結構，由兩環(huán)閉的鋼板構成，該兩鋼板之間有多個支撐體。
文檔編號E02B3/26GK103103962SQ20111035395
公開日2013年5月15日 申請日期2011年11月10日 優(yōu)先權日2011年11月10日
發(fā)明者楊黎明, 呂忠達, 周風華, 徐愛敏, 董新龍, 陳濤, 劉軍, 劉慈軍 申請人:寧波大學, 寧波市高等級公路建設指揮部