跨海桥梁的桥面防浪防撞护栏制造技术

一种跨海桥梁的桥面防浪防撞护栏，包括：立柱基座、立柱、上横梁、防撞横梁、防浪挡板基座和防浪挡板。立柱基座、防浪挡板基座均安装在桥面路缘石内，用于固定立柱和防浪挡板的底部；立柱竖直设置于立柱基座的顶部，立柱顺桥向相对的柱面上设置第一连接件，横桥向面向车辆侧的柱面上设置第二连接件；上横梁通过第一连接件固定于各立柱之间；防撞横梁通过第二连接件垂直固定于立柱上；防浪挡板嵌固于立柱、上横梁与防浪挡板基座之间，其夹层内设置“Z”形分布式光纤传感器，其周圈设置“水滴”形减振耗能垫层。本发明专利技术能够同时防浪、防撞，能够测试越浪的波浪力，而且景观效果好，减震耗能效果好，耐久性好，能够显著改善桥面的行车环境。

Wave prevention barrier for bridge surface of cross sea bridge

A bridge surfacing and anti collision guardrail for bridges across the sea includes column base, column, upper beam, anti-collision crossbeam, wave baffle base and wave baffle. The pillar base and the anti wave baffle base are all installed in the bridge edge stone, used for the fixed column and the bottom of the anti wave baffle; the vertical column is vertically set at the top of the pillar base, and the first connecting piece is arranged on the relative cylinder by the vertical column, and the cross bridge is arranged on the column face facing the vehicle side; the upper cross beam passes the first connection. The joint is fixed between the columns; the anti collision beam is fixed vertically on the column through second connecting parts; the anti wave baffle is embedded between the vertical column, the upper cross beam and the anti wave baffle base, and the \Z\ shaped optical fiber sensor is set in the interlayer, and the \water drop\ shape damping and energy dissipation cushion is set in the circumferential circle. The invention can prevent wave and collision avoidance at the same time, can test wave force of surf, and have good landscape effect, good shock absorption and energy dissipation effect, good durability, and can significantly improve the driving environment of bridge deck.

【技术实现步骤摘要】
跨海桥梁的桥面防浪防撞护栏
本专利技术涉及跨海桥梁工程
，尤其涉及一种跨海桥梁的桥面防浪防撞护栏。
技术介绍
全球区域经济一体化进程，促使世界各国都在加快规划研究更加宏伟的跨海通道工程。展望未来，跨海特大型桥梁存在着巨大的建设需求，如跨越琼州海峡、渤海海峡、巽他海峡、直布罗陀海峡等的跨海通道工程正在规划研究。跨海桥梁工程面临深水、强风和巨浪等的海洋环境挑战，对跨海桥梁工程的岛桥结合部以及其他桥面设计高程较低的部位，桥面存在波浪上浪的隐患，对桥面行车安全构成威胁。为减少桥面上浪发生，可抬高桥面设计高程，或者通过在桥位迎浪侧修建防波堤等形式消减到达桥位的波浪，但往往这些应对措施由于造价高、影响大而难以实施。传统桥面护栏主要防护对象是桥上的车辆和行人，大多是钢筋混凝土或钢结构，一般都是透空结构。近年来，为改善桥面行车风环境，将桥梁风障和桥梁护栏相结合，将护栏立柱加高加强，在立柱上端安装多道风障条，风障条之间具有一定的透空率。可见，传统的桥面护栏及其风障结构不具备防浪效果。桥面护栏位于桥梁翼缘，将其作为桥面防浪的主体结构具有天然的优势，相比抬高桥面设计高程、设置防波堤等方式具有造价低、易实施等优点，但如何将传统的护栏改造成能够阻挡波浪反复拍击作用，并具有抗疲劳、可耐久、易维修和景观效果好的结构，需要进行创新设计。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术的目的在于提供一种跨海桥梁的桥面防浪防撞护栏，以解决上述的至少一项技术问题。(二)技术方案本专利技术提供了一种跨海桥梁的桥面防浪防撞护栏，包括：N个立柱基座1、N个立柱2、N-1个上横梁3、M排防撞横梁4、N-1个防浪挡板基座5、N-1个防浪挡板6，其中M、N均为自然数，且N≥2，M＞1，所述立柱基座1为一“口”形厚钢板，其底部固接于桥面路缘石7内，其顶部用于安装立柱2；所述立柱2包括：一个“口”形或“四周圆倒角口”形截面的直柱8，其竖直设置于立柱基座1的顶部；一个第一连接件9，设置于立柱2顺桥向相对的柱面上；一个“U”形竖向卡槽10，设置于立柱2顺桥向相对的柱面上，且位于第一连接件9的下部；M个第二连接件11，设置于立柱2横桥向面向车辆侧的柱面上；所述上横梁3包括：一个“口”形或“四周圆倒角口”形截面的横梁12，其通过第一连接件9固定于至少两个立柱2之间；一个“U”形水平卡槽13，设置于横梁12下表面中心线上，用于安装防浪挡板6的顶部；所述M排防撞横梁4，通过第二连接件11垂直固定于两个立柱2上；所述防浪挡板基座5，为一顶部设置预埋“U”形水平卡槽14的连接件，其底部牢固安装于桥面路缘石7内，其两端与立柱2的“U”形竖向卡槽10平顺连接；所述防浪挡板6包括：一个“口”形透明挡板15；一个“水滴”形减振耗能垫层16，安装在“口”形透明挡板15的周圈；一个“Z”形分布式光纤传感器17，其端部从“水滴”形减振耗能垫层16的端部引出。在本专利技术的一些实施例中，所述M排防撞横梁4中，每排防撞横梁4由多段“口”形或“四周圆倒角口”形截面的钢梁组成，相邻钢梁在立柱2间通过接头连接件牢固连接。在本专利技术的一些实施例中，所述“口”形透明挡板15为双层钢化夹胶玻璃，该双层钢化夹胶玻璃具有一夹胶层，该夹胶层对“Z”形分布式光纤传感器17进行安全保护和几何定位，“Z”形分布式光纤传感器17分布在该双层钢化夹胶玻璃夹胶层内。在本专利技术的一些实施例中，所述夹胶层的厚度为1～3mm，所述“Z”形分布式光纤传感器17位于该双层钢化夹胶玻璃的中心轴上，其两侧紧贴双层钢化夹胶玻璃。在本专利技术的一些实施例中，所述“口”形透明挡板15嵌固在立柱2的“U”形竖向卡槽10、上横梁3的“U”形水平卡槽13和防浪挡板基座5的预埋“U”形水平卡槽14之间，并采用膨胀密封胶进行封闭，从而实现了“口”形透明挡板15四周的弹性减振耗能连接。在本专利技术的一些实施例中，所述防浪挡板6的顶、底部处的“水滴”形减振耗能垫层16为三层结构，由内向外分别为：内层橡胶层18、中间软钢层19、外层橡胶层20，其中，内层橡胶层18为“水滴”形外轮廓的变厚度耐腐蚀粘弹性高阻尼橡胶材料，其内表面与“口”形透明挡板15牢固粘接，其外表面与中间软钢层19牢固粘结，且承受中间软钢层19对其施加的0.1～1kPa预压力；中间软钢层19为“水滴”形外轮廓的等厚度合金钢，其厚度t1为2～3mm，其表面进行重防腐涂装；外层橡胶层20为“水滴”形外轮廓的等厚度耐腐蚀粘弹性高阻尼橡胶材料，其厚度t2为1～2mm，其内表面与中间软钢层19牢固粘接，其外表面经硫化处理；防浪挡板6两侧处的“水滴”形减振耗能垫层16由内向外分别为内层橡胶层18和中间软钢层19。在本专利技术的一些实施例中，所述“口”形透明挡板15的厚度为t3，“水滴”形减振耗能垫层的侧向最大厚度为ts、高度为hs，“U”型竖向卡槽、“U”型水平卡槽和预埋“U”型水平卡槽的槽内净宽均为d、槽内净深均为h，且t3≥24mm，ts≥8mm，hs≥30mm，d＝t3+2×ts+Δ，h＝hs-Δ，Δ为安装误差，Δ＝3～5mm。在本专利技术的一些实施例中，所述“口”形透明挡板15的抗冲击压强p＞Csp0，其中，Cs为安全系数，Cs≥1.2；p0为波浪拍击压强，ρ为海水质量密度，Cpa为空间拍击压力系数，Cpa≥2π，v为波浪和“口”形透明挡板15表面间的相对法向速度。在本专利技术的一些实施例中，所述防浪挡板6的高度H＞CsH0，其中，H0为桥面路缘石7位置的波爬高度。在本专利技术的一些实施例中，所述第一连接件9和第二连接件11为带螺栓孔和螺栓的“L”形连接件；和/或所述立柱2、上横梁3、防撞横梁4的材质为重防腐涂装的合金钢，立柱基座1、防浪挡板基座5的材质为重防腐涂装的合金钢或铸钢。(三)有益效果本专利技术的跨海桥梁的桥面防浪防撞护栏，相较于现有技术，至少具有以下优点：1、防浪挡板的主体结构采用双层钢化夹胶玻璃，其周圈采用“水滴”形减振耗能垫层，“水滴”形减振耗能垫层嵌固在立柱的“U”形竖向卡槽、上横梁的“U”形水平卡槽和防浪挡板基座的预埋“U”形水平卡槽之间，并采用膨胀密封胶进行封闭，从而实现了高强防浪挡板与四周高阻尼弹性减振耗能材料组合连接的结构，该结构对波浪的反复抨击作用具有优越的减振、耗能、消声效果，且其本身耐久性好、抗疲劳性能好。2、防浪挡板的双层钢化夹胶玻璃的夹胶层内布置“Z”形分布式光纤传感器，该传感器恰好位于双层钢化夹胶玻璃的中心轴上，其两侧紧贴双层钢化夹胶玻璃，可以准确感知双层钢化夹胶玻璃在波浪反复抨击作用下的变形和应力情况，而夹胶层对传感器进行安全保护和几何定位，该新型结构能够方便、准确地测量越浪的波浪力及其分布，而且传感器由于受到夹胶层及双层钢化夹胶玻璃的保护，其耐久性良好。3、防浪挡板与立柱、上横梁、防浪挡板基座构成了对外侧波浪的透光不透水的防浪屏障，同时防撞横梁与上横梁、立柱构成了对内侧车辆的防撞屏障，该新型结构既能防浪，也能防风，还能防撞，具有景观效果好，能够显著改善桥面的行车环境。4、防浪挡板与立柱、上横梁和防浪挡板基座之间采用嵌入式连接，防撞横梁与立柱之间可采用螺栓连接，施工和养护维修方便，经济性好。附图说明图1为本专利技术实施例的一种跨海桥梁的桥面防浪防撞护栏的三维示意图；图2为本专利技术实施例的跨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种跨海桥梁的桥面防浪防撞护栏，包括：N个立柱基座(1)、N个立柱(2)、N‑1个上横梁(3)、M排防撞横梁(4)、N‑1个防浪挡板基座(5)、N‑1个防浪挡板(6)，其中M、N均为自然数，且N≥2，M＞1，所述立柱基座(1)为一“口”形厚钢板，其底部固接于桥面路缘石(7)内，其顶部用于安装立柱(2)；所述立柱(2)包括：一个“口”形或“四周圆倒角口”形截面的直柱(8)，其竖直设置于立柱基座(1)的顶部；一个第一连接件(9)，设置于立柱(2)顺桥向相对的柱面上；一个“U”形竖向卡槽(10)，设置于立柱(2)顺桥向相对的柱面上，且位于第一连接件(9)的下部；M个第二连接件(11)，设置于立柱(2)横桥向面向车辆侧的柱面上；所述上横梁(3)包括：一个“口”形或“四周圆倒角口”形截面的横梁(12)，其通过第一连接件(9)固定于至少两个立柱(2)之间；一个“U”形水平卡槽(13)，设置于横梁(12)下表面中心线上，用于安装防浪挡板(6)的顶部；所述M排防撞横梁(4)，通过第二连接件(11)垂直固定于两个立柱(2)上；所述防浪挡板基座(5)，为一顶部设置预埋“U”形水平卡槽(14)的连接件，其底部牢固安装于桥面路缘石(7)内，其两端与立柱(2)的“U”形竖向卡槽(10)平顺连接；所述防浪挡板(6)包括：一个“口”形透明挡板(15)；一个“水滴”形减振耗能垫层(16)，安装在“口”形透明挡板(15)的周圈；一个“Z”形分布式光纤传感器(17)，其端部从“水滴”形减振耗能垫层(16)的端部引出。...

【技术特征摘要】
1.一种跨海桥梁的桥面防浪防撞护栏，包括：N个立柱基座(1)、N个立柱(2)、N-1个上横梁(3)、M排防撞横梁(4)、N-1个防浪挡板基座(5)、N-1个防浪挡板(6)，其中M、N均为自然数，且N≥2，M＞1，所述立柱基座(1)为一“口”形厚钢板，其底部固接于桥面路缘石(7)内，其顶部用于安装立柱(2)；所述立柱(2)包括：一个“口”形或“四周圆倒角口”形截面的直柱(8)，其竖直设置于立柱基座(1)的顶部；一个第一连接件(9)，设置于立柱(2)顺桥向相对的柱面上；一个“U”形竖向卡槽(10)，设置于立柱(2)顺桥向相对的柱面上，且位于第一连接件(9)的下部；M个第二连接件(11)，设置于立柱(2)横桥向面向车辆侧的柱面上；所述上横梁(3)包括：一个“口”形或“四周圆倒角口”形截面的横梁(12)，其通过第一连接件(9)固定于至少两个立柱(2)之间；一个“U”形水平卡槽(13)，设置于横梁(12)下表面中心线上，用于安装防浪挡板(6)的顶部；所述M排防撞横梁(4)，通过第二连接件(11)垂直固定于两个立柱(2)上；所述防浪挡板基座(5)，为一顶部设置预埋“U”形水平卡槽(14)的连接件，其底部牢固安装于桥面路缘石(7)内，其两端与立柱(2)的“U”形竖向卡槽(10)平顺连接；所述防浪挡板(6)包括：一个“口”形透明挡板(15)；一个“水滴”形减振耗能垫层(16)，安装在“口”形透明挡板(15)的周圈；一个“Z”形分布式光纤传感器(17)，其端部从“水滴”形减振耗能垫层(16)的端部引出。2.根据权利要求1所述的桥面防浪防撞护栏，其中，所述M排防撞横梁(4)中，每排防撞横梁(4)由多段“口”形或“四周圆倒角口”形截面的钢梁组成，相邻钢梁在立柱(2)间通过接头连接件牢固连接。3.根据权利要求1所述的桥面防浪防撞护栏，其中，所述“口”形透明挡板(15)为双层钢化夹胶玻璃，该双层钢化夹胶玻璃具有一夹胶层，该夹胶层对“Z”形分布式光纤传感器(17)进行安全保护和几何定位，“Z”形分布式光纤传感器(17)分布在该双层钢化夹胶玻璃夹胶层内。4.根据权利要求3所述的桥面防浪防撞护栏，其中，所述夹胶层的厚度为1～3mm，所述“Z”形分布式光纤传感器(17)位于该双层钢化夹胶玻璃的中心轴上，其两侧紧贴双层钢化夹胶玻璃。5.根据权利要求1所述的桥面防浪防撞护栏，其中，所述“口”形透明挡板(15)嵌固在...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘高，张喜刚，陈上有，程潜，刘天成，付佰勇，李冲，王昆鹏，
申请(专利权)人：中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11