本实用新型专利技术涉及一种桥梁的桥墩及防撞墩的防护装置，该装置是由一些杆件彼此联接而成的几何形状不变的桁架结构的防护构架，该构架设在桥梁的桥墩或防撞墩的周围或外围，构架的外侧设置防撞垫，构架的内圈设置缓冲消能装置，构架内设置储气筒，将消能水力缸或油缸用管路与液压站联成防护系统，再将消能缸均衡地布局于桥墩或防撞墩周围，建立消能安全防护系统；同样，桥梁非航道桥墩的防护栏是由一些杆件彼此联接而成的几何形状不变的桁架结构的防护构架，构架内设置储气筒，构架上系挂重力锚，构架相继连接成防护栏。与现有技术相比，大幅减少材料、减少成本、增强桥墩的抗冲击能力，有效地吸收肇事船舶的动能，达到对桥墩的安全保护作用。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及桥梁的保护
，尤其涉及桥梁的桥墩及防撞墩的防护装置。
技术介绍
随着交通运输业的不断发展，大量跨海、跨江桥梁不断兴建。而这种桥梁本身所处的江、海域大都是繁忙的航道，其水流、波涛、风浪等情况复杂，桥梁不可避免地承担着一定的船舶碰撞的风险。在非状况下，船舶碰擦或撞击桥梁的桥墩、防撞墩时，具有一定速度的船舶的动量很大，按照动量定理mvl-mv2 = FAt, Δ t是瞬间，因而其撞击力是巨大的，毁损桥梁时有发生。当桥梁的桥墩被船舶碰擦持续作用时，船舶所具有的巨大动能在触碰桥梁时转换为桥墩的摆动、振动，而桥架是狭窄矩形截面的梁，其侧向弯曲及扭转刚度小，当桥墩的振摆作用超过桥架的弯曲及扭转刚度时产生桥架弯扭失稳，结果发生侧弯与扭转的屈曲，导致桥架断裂坍塌(闻名中外的“九江大桥6· 15船撞桥断事故”因此而发)。目前，在许多跨海大桥中，航道桥墩外围设置有防撞箱，或双壁防撞钢套箱，或柔性耗能防撞装置，来达到保护桥墩的目的。其中，防撞箱或双壁防撞钢套箱用来阻挡船舶， 消耗船舶的动能，使船舶减速，延缓撞击，削弱船舶对桥墩的撞击力；而柔性耗能防撞装置是利用钢围和钢丝绳-橡胶复合防撞圈共同组成的柔性耗能系统，消耗船舶动能，使船舶减速，延缓撞击，削弱船舶对桥墩的撞击力。由于船舶碰擦或撞击桥墩情况发生时，肇事船舶动能巨大，防撞箱、双壁防撞钢套箱及柔性耗能防撞装置由于材料的弹性缓冲量非常有限，只能预防小型的船舶，对于质量稍大一些或航速稍大的船舶，就不能很好的吸收船舶的巨大动能，其消能、防撞效果欠佳，容易撞坏，安全隐患仍然存在，使用寿命也较短，撞坏后需立即更换，防撞箱由钢板焊接而成，是个庞然大物，重达数千吨，不易安装，擦破后易腐蚀，不易布置，占据航道位置等缺点。因而，现有的对桥墩的防护装置有待于进一步改进。目前，在许多江海大桥中，航道桥墩外水域设置防撞墩，阻拦或导引肇事船舶进入航道桥墩区域，由于肇事船舶动能、动量巨大，一旦撞击防撞墩，完全是刚性碰撞，将船毁人亡，防撞墩崩裂，造成海事灾难。因而，现有的防撞墩有待于进一步改进。专利申请号201020142239. X《桥墩的安全防护装置》，该方案中存在以下几个问题1、钢套箱是钢板焊接而成，在海水中防腐蚀几十年、上百年做不到，虽然有电流阴极保护装置，一旦碰擦，钢板腐蚀还是加速；2、钢套箱体积大，重量大制造不容易，安装难度大； 3、支承液压缸分布在钢套箱外表面之外，当船舶撞击桥墩时，能同时联动的支承液压缸数量少；4、支承液压缸活塞杆外伸，受撞击时的稳定性有待考验；5、液压系统维护保养有一定难度。目前，在许多跨海大桥和江河大桥中，采用的是一种叫“柔性浮式防碰撞系统”，即在距离非通航孔桥墩100米的海域处投放一组串在一起的浮筒，每3个浮筒用一个重力锚固定住，一旦有船撞过来，浮筒拖着船体向前，消耗大部分动能，基本保证船体到达非通航孔桥墩附近时速度接近于0，保护船体和桥墩。其不足之处在于1、浮筒拖着肇事船舶船体消耗动能，重力锚走动数十米，近百米，只适合于能级为百万焦耳的肇事船舶，即三百吨级的肇事船舶自由飘流。例如2009年11月16日下午5时许，一艘韩国籍船舶“马克轮”(重 2080吨的散货船，设飘流速度为每小时10千米，其动能为773万焦耳远大于浮式防碰撞系统的消能量)，停泊在金塘锚地，当时海面为大浪，浪高4-5米，估计就是风浪原因导致走锚，从锚地脱钩，刮擦了金塘大桥非通航孔桥墩。2、有可能漏网，肇事船舶穿过一组串在一起的浮筒，进入非通航孔桥墩附近。因而，现有非通航孔桥墩的防护装置有待于进一步改进。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对现有技术的现状而提供一种桥梁的桥墩及防撞墩的防护装置，它能有效吸收肇事船舶的动能，削减动量，延缓碰撞时间，能大幅增强桥墩及防撞墩的抗冲击能力，起到对桥墩及防撞墩的保护作用，且装置经久耐用，维护保养方便。本技术解决上述技术问题所采用的技术方案为一种用于桥梁的桥墩及防撞墩的防护装置，包括设置在桥梁的桥墩及防撞墩周围或外围的防护阻碍物，其特征在于该防护阻碍物是由一些杆件彼此联接而成的几何形状不变的桁架结构的防护构架，该防护构架设在桥梁的桥墩或防撞墩的周围或外围。在上述桁架结构的防护构架上设置存储空气的容器，所述存储空气的容器为储气筒、储气罐、充气囊、充气胎等，使防护构架浮于水面，沿着桥梁桥墩或桥梁防撞墩随潮汐涨落，调整充气囊、充气胎的充气量从而调整防护构架浮于水面高度。在防护构架的外侧设置防撞垫，所述防撞垫是橡胶垫、合成材料垫、气垫、液压垫等，在防护构架的内圈与桥梁桥墩或防撞墩之间设置缓冲消能装置，所述缓冲消能装置为缓冲垫、缓冲器及消能装置，其中缓冲垫是橡胶缓冲垫、合成材料缓冲垫等，其中缓冲器是弹簧缓冲器、橡胶缓冲器、气压缓冲器、液压缓冲器等，其中消能装置是液压消能器或水力消能器。组成上述桁架结构的防护构架的杆件是钢管杆件，钢管杆件彼此联接的方法可用焊接、铆接、管夹联接、扣件联接等，构架的杆件及节点在有效防锈处理后，外层进行全封闭玻璃钎维或碳钎维等包裹，并进行粘接，成为内部是钢管杆件，外层是玻璃钢或碳钎维钢等的桁架结构的防护构架。玻璃钢或碳钎维钢等是高强度耐腐蚀的应用于海洋工程的好材料。组成上述桁架结构的防护构架的杆件是由一些玻璃钎维或碳钎维等制成的杆件彼此联接而成的几何形状不变的桁架结构的防护构架，联接的方法可用榫接、钎维包裹粘接、管夹联接、扣件联接、夹板及钎维包裹粘接、龙骨及钎维包裹粘接等。上述消能装置是一种消能油缸，在防护构架内圈与桥墩或防撞墩之间均衡地布置着一定数量的消能油缸，用管路将消能油缸与设置在防护构架上的液压站联系起来，组成桥墩或防撞墩的液压消能安全防护系统。当肇事船舶撞击桥墩或防撞墩时，防护构架受撞击，同时压迫多个消能油缸，油缸的活塞杆抵住桥墩或防撞墩的壁面，油缸受压，受撞防护构架一侧向桥墩或防撞墩壁面移动，压缩油缸作功，大量消耗肇事船舶动能，同时，压力油由压力管道进入防护构架另一侧的油缸，在压力油的作用下油缸的活塞杆抵住桥墩或防撞墩的另一侧面，同时，防护构架平移和弹性变形，由帕斯卡定律可知，封闭容器内的静止液体压力相等，均衡排布的液压缸对桥墩综合作用力减弱，保证了桥墩的安全。上述消能装置是一种水力消能缸，是用水作为传递动力的介质和能量转换的物质，在防护构架内圈与桥墩或防撞墩之间均衡地布置着一定数量的水力消能缸，用管路将水力消能缸与设置在防护构架上的水压控制站联系起来，组成桥墩或防撞墩的水力消能安全防护系统。当肇事船舶撞击桥墩或防撞墩时，防护构架受撞击，同时压迫多个水力消能缸，水力消能缸的活塞杆抵住桥墩或防撞墩的壁面，水力消能缸受压并水力作功，受撞防护构架向桥墩或防撞墩移动，压缩水力消能缸作功，并水力作功，水力及水压大量消耗肇事船舶动能，同时，压力水由压力管道进入防护构架另一侧的水力消能缸，在压力水的作用下水力消能缸的活塞杆抵住桥墩或防撞墩的另一侧面，同时，防护构架平移和弹性变形，由帕斯卡定律可知，封闭容器内的静止液体压力相等，均衡排布的水力消能缸对桥墩的综合作用力减弱，保证了桥墩的安全。上述设在桥梁的桥墩外围的桁架结构的防护构架由桥墩前后两头的防护构架及桥墩左右两侧的防护构架组合而成，前后两头防护构架是本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用于桥梁的桥墩（１）及防撞墩（７）的防护装置，包括设置在桥梁的桥墩（１）及防撞墩（７）周围或外围的防护阻碍物，其特征在于：该防护阻碍物是由一些杆件（２）彼此联接而成的几何形状不变的桁架结构的防护构架（３），上述防护构架（３）设在桥梁桥墩（１）或桥梁防撞墩（７）的周围或外围。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨光华，
申请(专利权)人：杨光华，
类型：实用新型
国别省市：97
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