[实用新型]一种桥梁防护装置

说明书

技术领域

本发明涉及水上建筑安全防护技术领域，尤其涉及一种桥梁防护装置。

背景技术

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。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种桥梁防护装置，可以改变撞击船只的行船方向，并且可以利用撞击的水波发电。

本实用新型的技术方案为，一种桥梁防护装置包括套设在圆柱桥墩外周的缓冲圈，缓冲圈漂浮在水面上，缓冲圈与圆柱桥墩之间设置有环状排列的滑动滚轮，滑动滚轮与圆柱桥墩的轴心平行，环状排列的滑动滚轮漂浮在水面，相邻的滑动滚轮之间相切，滑动滚轮分别与圆柱桥墩、缓冲圈相切，缓冲圈的顶面上固定有发电机组，每个发电机组与缓冲圈的中轴线之间的距离均相等；缓冲圈的下方设置有滑轮装置，每个滑轮装置分别与一个发电机组相对设置，每个滑轮装置通过一个传动系统与相对的发电机组连接；每个滑轮装置上方绕有一条柔性索，每条柔性索的一端固定于桥墩，中部绕过一个滑轮装置，另一端悬挂连接一个重物。

缓冲圈外部为壳体，内部填充有弹塑性材料制成的空心圆球，空心圆球内的填充物为高分子耗能材料，耗能材料为轻质木材、聚氨酯泡沫、PVC泡沫、PEI泡沫、PMI泡沫、聚氯乙烯泡沫、碳泡沫、聚苯砂浆、橡胶轮胎、橡胶粒、橡胶块、聚酰亚胺泡沫或强芯毡中的一种，壳体材料为刚性材料。因此船只对防护装置的冲击力被 扩散到整个环形缓冲圈上，使得位于圆柱桥墩各个方向上的耗能组件都能对冲击时的能量进行吸收，提高撞击时的能量吸收率。

空心圆球之间的空隙填充有弹塑性材料，具体为纤维增强增强塑料。

壳体外周上设置有长条状管道结构，长条状管道结构横截面为开口朝外的V形，V形的结构布置可使船舶缓冲圈表面产生对V形两侧面的推力，从而带动缓冲圈转动，从而船只行向阻力少的方向，改变船只的行驶方向，减少船舶与桥墩的动能交换。

长条状管道内填泡沫，以提高缓冲圈壳体的吸能能力和耐撞性，降低撞深。

缓冲圈外表面为上部小，中部大、下部小的曲面，便于形成拱形结构，船只对防护装置的冲击力被 扩散到整个环形缓冲圈上，使得位于圆柱桥墩各个方向上的耗能组件都能对冲击时的能量进行吸收，提高撞击时的能量吸收率。

环状排列的滑动滚轮之间通过胶粘剂粘结，或者通过穿过滑动滚轮内部的绳索连接在一起。

滑动滚轮内部轴心设有滑动滚轴，此时缓冲圈的下端面设有向内延伸的延伸板，延伸板不接触圆柱桥墩，延伸板位于滑动滚轮的下端面上，承受滑动滚轮的重力。延伸板为钢性材料所制。

滑动滚轮为外表光滑的空心钢球、空心铁球或实心木球。