本发明专利技术提供了一种桥梁防护装置，包括环绕设置在桥墩四周的防撞消能圈和滑轨机构，所述滑轨机构包括若干根固定设置在桥墩上的直柱体，所述直柱体的轴线与桥墩的轴线平行，所述防撞消能圈包括若干个消能单元和连接件，所述若干个消能单元通过连接件依次相连形成环状结构，所述消能单元包括壳体和填充在壳体中的复合耗能材料，这种桥梁防护装置，防撞消能圈缓冲变形能力强，能最大程度降低大吨位船舶撞击桥墩时对船舶和桥墩造成的伤害；防撞消能圈耐腐蚀性强，围设在桥墩四周的防撞消能圈随水平面上下浮动，减小了防撞消能圈上下浮动是受到的阻力，同样还起到一定的导向作用，降低长时间在水中运行对防撞消能圈的影响。
【技术实现步骤摘要】
桥梁防护装置
本专利技术涉及水上建筑安全防护
，尤其涉及一种桥梁防护装置。
技术介绍
随着经济和交通运输事业的发展，大型跨海、跨江桥梁不断兴建，这些大桥身处的江海都为繁忙的水路航道，风浪、波涛、水流的情况十分复杂，因此桥梁无法避免的承受着来自船只撞击的风险；随着船只的吨位越来越大，在具有一定速度的情况下，一旦与桥墩相撞，不仅船毁人亡，强大的撞击力会造成桥墩的变形、扭曲甚至是损毁，桥梁极有可能因此坍塌，产生十分严重的后果。目前，国内外出现了多种类型的防护设置，但其基本原理是基于能量吸收、动量缓冲而设计的，每种防撞设施都有其特点和使用条件。例如中国专利号2006101552245公开的一种桥梁防撞碰垫桩阵，它主要存在几个问题:1、橡胶碰垫的缓冲变形量非常有限，对于小型船只可以较有效对桥墩起到防撞保护，但是对于吨位超过百吨的大型船舶来说无法很好的吸收撞击力，桥墩仍然避免不了破损；2、由于橡胶碰垫的位置都是相对固定的，对于水较深，潮涨潮落较为频繁的水域，需要增加橡胶碰垫的数量来保证船只的撞击力都只作用在碰垫上，安装布置困难，也增加了生产和维护成本。目前常用的桩群方式、薄壳筑沙围堰方式、人工岛方式等，一般适用于水浅、地质情况较好的场合，虽然一劳永逸，但会影响航道，且常常因为造价太高或者条件不具备而放弃。还有一种钢结构套箱消能设施利用钢材塑性变形破损消能，例如专利号为201010132681.9的《桥墩的安全防护装置》，但其通常只能承受单次撞击，撞损后维修较困难；同时碰撞时船体易受损伤；另外钢材常年在水中易锈蚀，维护费用较高。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是:为了解决现有的桥梁防撞设施存在的各种问题，本专利技术提供了一种桥梁防护装置具有较强的缓冲变形能力并能随水面上下浮动来解决上述问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种桥梁防护装置，包括环绕设置在桥墩四周的防撞消能圈和滑轨机构，所述滑轨机构包括若干根固定设置在桥墩上的直柱体，所述直柱体的轴线与桥墩的轴线平行，所述防撞消能圈包括若干个消能单元和连接件，所述若干个消能单元通过连接件依次相连形成环状结构，所述消能单元包括壳体和填充在壳体中的复合耗能材料。所述防撞消能圈的下部体积浸没在水中，产生浮力用于支撑防撞消能圈，水中部分相对于水面上的防撞消能圈部分的撞击现象要低很多，因此，水中部分的体积过大势必会造成材料的浪费和加重施工的负担，为了减少防撞消能圈浸没在水中部分的体积，所述消能单元在所述桥墩轴向上的截面为异形面，所述异形面的外轮廓包括上部曲线和下部曲线，所述上部曲线是弧度为5/6 π?π的圆弧，所述上部曲线的弧度若大于I既不利于脱模生产，而且弧度大于H的部分是船只较难接触到的，不仅增加了耗材还增加了整个防撞消能圈的体积重量，所述上部曲线的圆心在上部曲线的正下方，所述下部曲线是弧度为O?1/6 π的圆弧，所述下部曲线的圆心在下部曲线的正上方，所述上部曲线的弦与下部曲线的弦长度大致相同，所述下部曲线的弧度为O时即为一条直线，所述下部曲线不局限于圆弧和直线，在满足水中部分能够产生足以支撑整个防撞消能圈的浮力的，尽量控制体积，下部曲线为圆弧进一步增强了防撞消能圈的缓冲变形能力，提高了防撞消能圈的防护性倉泛。所述上部曲线与下部曲线之间通过二段中间曲线连接，形成所述异形面的外轮廓，所述二段中间曲线为长度相同的直线，所述二段中间曲线等高且平行与所述桥墩的轴线设置，二段直线一段朝外，增大与迎面撞击而来的船只的接触面积，增加防撞消能圈的受力范围，另一段朝内，贴靠直柱体，增强防撞消能圈上下浮动时的稳定性。作为优选，所述上部曲线的弦长为lm，所述中间曲线的长度为10cm，所述上部曲线的弧度为η，所述下部曲线的弧度为1/9 π。为了进一步增强结构强度，所述消能单元内还设置有至少一根消能柱，所述消能柱在所述桥墩轴向上的截面为环形。作为优选，所述消能柱内和/或消能柱之间还填充有复合耗能材料。具体的，所述连接件包括二个分别固定在相邻二个消能单元的连接处的扣环和一根连接杆或者锁链，所述连接杆或者锁链的两端分别与所述二个扣环固定连接，这种连接方式简单易操作，能降低安装防撞消能圈的难度，提高安装效率。所述直柱体具有弧形侧面，所述防撞消能圈沿弧形侧面上下浮动，弧形侧面能减少防撞消能圈与直柱体之间的接触面积，降低防撞消能圈上下浮动所受到的阻力，并且，弧形侧面使得直柱体在受到强大的撞击力时受力较为平均，不易造成直柱体的扭曲、折断或者是损毁，影响防撞消能圈的浮动，所述直柱体的径向截面的轮廓为弓形或者月牙形，所述若干根直柱体沿周向均匀排列设置在桥墩的侧面上，所述直柱体通过螺栓与桥墩固定，对于形状为直棱柱的桥墩来说，它的侧面为平面，则所述直柱体的径向截面的轮廓为弓形，所述直柱体的一个侧面也为平面，作为与桥墩的连接面，稳定可靠，同样的，如果桥墩为圆柱体，直柱体的径向截面的轮廓为月牙形，则直柱体与桥墩的连接面为贴合圆柱体侧面的弧形面。具体的，所述复合耗能材料包括耗能材料和消能肋，所述消能肋沿周向、间隔缠绕在耗能材料的表面上和交织穿插设置在耗能材料中，所述耗能材料为聚氨酯泡沫，所述消能肋为玻璃纤维和树脂的混合物，消能肋和耗能材料的组合进一步增强防撞消能圈的缓冲变形能力。具体的，所述直柱体的材料为碳高分子复合材料，所述壳体为复合材料面层构成的实心壳体，所述复合材料面层为玻璃纤维和树脂的混合物，所述消能柱的材料为玻璃纤维和树脂的混合物。本专利技术的有益效果是，这种桥梁防护装置，防撞消能圈缓冲变形能力强，能最大程度降低大吨位船舶撞击桥墩时对船舶和桥墩造成的伤害；防撞消能圈耐腐蚀性强，使用寿命长，长时间使用不会降低防撞性能；围设在桥墩四周的防撞消能圈随水平面上下浮动，无论潮涨潮落，防撞消能圈始终处于船只的撞击范围内，在有效保护桥墩和船舶的安全的同时，降低了耗材，结构简化，方便安装实施，利用滑轨机构使防撞消能圈原来与桥墩的面接触改变成与滑轨机构的线接触，减小了防撞消能圈上下浮动是受到的阻力，同样还起到一定的导向作用，降低长时间在水中运行对防撞消能圈的影响。【附图说明】下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术一种桥梁防护装置实施例一的结构示意图。图2是实施例一的消能单元的截面图。图3是本专利技术一种桥梁防护装置实施例二的结构示意图。图4是实施例二的消能单元的截面图。图5是本专利技术一种桥梁防护装置实施例三的消能单元的截面图。图6是本专利技术一种桥梁防护装置实施例四的消能单元的截面图。图7是本专利技术一种桥梁防护装置实施例五的消能单元的截面图。图8是本专利技术一种桥梁防护装置实施例六的消能单元的截面图。图中1、桥墩，2、直柱体，3、消能单元，4、壳体，5、上部曲线，6、下部曲线，7、中间曲线，8、扣环，9、连接杆，10、耗能材料，11、消能肋，12、消能柱。【具体实施方式】现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。如图1?2所示，一种桥梁防护装置的实施例一，包括环绕设置在桥墩I四周的防撞消能圈和滑轨机构，滑轨机构包括若干根固定设置在桥墩I上的直柱体2，直柱体2的轴线与桥墩I的轴线平行，防撞消能圈包括若干个消能单元3本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种桥梁防护装置，其特征在于：包括环绕设置在桥墩（1）四周的防撞消能圈和滑轨机构，所述滑轨机构包括若干根固定设置在桥墩（1）上的直柱体（2），所述直柱体（2）的轴线与桥墩（1）的轴线平行，所述防撞消能圈包括若干个消能单元（3）和连接件，所述若干个消能单元（3）通过连接件依次相连形成环状结构，所述消能单元（3）包括壳体（4）和填充在壳体（4）中的复合耗能材料。
【技术特征摘要】
1.一种桥梁防护装置，其特征在于:包括环绕设置在桥墩(I)四周的防撞消能圈和滑轨机构，所述滑轨机构包括若干根固定设置在桥墩(I)上的直柱体(2)，所述直柱体(2)的轴线与桥墩(I)的轴线平行，所述防撞消能圈包括若干个消能单元(3)和连接件，所述若干个消能单元(3)通过连接件依次相连形成环状结构，所述消能单元(3)包括壳体(4)和填充在壳体(4)中的复合耗能材料。2.如权利要求1所述的桥梁防护装置，其特征在于:所述消能单元(3)在所述桥墩(I)轴向上的截面为异形面，所述异形面的外轮廓包括上部曲线(5)和下部曲线(6)，所述上部曲线(5)是弧度为5/6π?π的圆弧，所述上部曲线(5)的圆心在上部曲线(5)的正下方，所述下部曲线(6)是弧度为O?1/6 π的圆弧，所述下部曲线(6)的圆心在下部曲线(6)的正上方，所述上部曲线(5)的弦与下部曲线(6)的弦长度大致相同。3.如权利要求2所述的桥梁防护装置，其特征在于:所述上部曲线(5)与下部曲线(6)之间通过二段中间曲线(7)连接，形成所述异形面的外轮廓，所述二段中间曲线(7)为长度相同的直线，所述二段中间曲线(7)等高且平行与所述桥墩(I)的轴线设置。4.如权利要求3所述的桥梁防护装置，其特征在于:所述上部曲线(5)的弦长为lm，所述中间曲线(7)的长度为10cm，所述上部曲线(5)的弧度为π，所述下部曲线(6)的弧度为1/9 Ti。5.如权利要求2所述的桥梁防护...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋超，
申请(专利权)人：江苏省宏远玻璃钢有限公司，
类型：发明
国别省市：
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