[发明专利]一种新型装配式转动耗能桥墩防撞装置

说明书

本发明公开一种新型装配式转动耗能桥墩防撞装置，主体结构包括围绕在桥墩外侧的转动层、刚性层、限制转动连接机构和底部轨道底板。转动层底部和侧面分别安装有竖向和横向滑轮，配合底部轨道底板在限制转动连接装置限制范围内绕刚性层转动。本发明外部配合使用低屈服点钢材和高强钢材形成薄膜效应进行变形耗能，内部利用废弃轮胎和刚性层反作用力直接抵抗撞击，再通过转动层转动和限制转动机构充分消耗车辆动能。本发明能够实现有效的变形和转动耗能，其为装配式结构可进行快速安装和更换。

技术领域

本发明涉及桥梁工程中桥墩防护技术领域，特别是涉及一种新型装配式转动耗能桥墩防撞装置。

背景技术

在现代化建设过程中，桥梁作为跨越特殊地理环境和为其他交通提供空间的建筑物，在我国城市道路建设中广泛应用。随着人民生活质量的提高，汽车已经越来越成为大多数人出行的交通工具，这也导致了我国汽车数量的不断增加。随着陆路交通越来越繁忙，为缓解交通压力，桥梁得到了非常广泛的应用。桥梁能够有效缓解城市交通压力，提高城市运行效率，它已经成为社会生活不可或缺的一部分。正是因为汽车数量和桥梁数量的不断增加，汽车撞击桥墩的事故也频频发生。当汽车撞击桥梁事故发生时，一旦桥墩受损，将严重影响桥梁的正常使用，由此带来的桥梁维修费用、重建费用以及道路中断带来的城市经济损失都是十分巨大的。因此，如何降低由汽车撞击桥墩事故发生的频率、如何降低事故发生时人员伤亡程度以及如何保护好桥墩已越来越受到人们的关注。合理做好桥墩防撞保护措施，既是对人民生命的有效保护，也是对城市经济发展的有效保护。

传统的桥墩防撞措施主要有三类：(1)在桥梁底部直接浇筑钢筋混凝土实体防撞台；(2)在桥墩外围安装复杂的机构直接抵抗车辆的撞击；(3)在桥墩外面设置可转动的装置来消耗车辆动能并通过转动改变车辆运行轨迹。但这些防撞措施主要存在以下四个缺陷：(1)桥梁底部直接浇筑承台会影响桥梁的受力性能并且当桥墩外侧钢筋混凝土防撞台被撞击损坏后无法进行及时的更换；(2)不论是在桥墩外侧浇筑钢筋混凝土还是设置复杂的防撞机构，施工过程都较复杂且施工周期长，不利于城市快速恢复交通；(3)利用转动耗能并改变车辆轨迹这类装置常常由于结构笨重和内部构造不合理都难以使装置在车辆撞击时真正地转动起来，因此这类装置无法达到其预期的效果。(4)真正可以转动的防撞装置可能会在转动过程中改变车辆的运行轨迹，将会给相邻车道的人员和车辆带来安全隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型装配式转动耗能桥墩防撞装置，以解决上述现有技术存在的问题，可以有效的耗散车辆的动能，使车辆在转过一定角度后使车辆停止，避免安全隐患；且该防撞装置还具有现场施工方便快捷，可以极大的缩短工期，有利于城市快速恢复交通等特点。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种新型装配式转动耗能桥墩防撞装置，包括两块底面为半圆环形的转动层柱体、两块底面为半圆环形的刚性层柱体、一块轨道底板和限制制动机构，两块转动层柱体和两块刚性层柱体均是通过高强螺栓拼接在一起；

半圆环形的所述转动层柱体包括由外向内呈弧形依次排列的转动层第一钢板、转动层第二钢板和转动层第三钢板，所述转动层第一钢板、转动层第二钢板和转动层第三钢板的两端通过转动层中部连接钢板相连接；

半圆环形的所述刚性层柱体包括由外向内呈弧形依次排列的刚性层第一钢板和刚性层第二钢板，所述刚性层第一钢板和刚性层第二钢板的两端通过刚性层中部连接钢板相连接；

所述轨道底板由内向外依次将两块直径不同的底部轨道上钢板、两块直径不同的底部轨道侧钢板和单独的底部轨道下钢板焊接成U型轨道，再通过底部轨道固定螺栓与地面进行连接固定，转动层柱体的底部滑动装配在U型轨道内；

所述转动层第三钢板的外壁上从上至下焊接有多组环形的横向加劲肋，每组的两块横向加劲肋之间通过转动销轴安装一排横向滑轮，横向滑轮在刚性层第一钢板上水平滚动；所述刚性层中部连接钢板为凹凸状，在有横向加劲肋处为凹状，在无横向加劲肋处为凸状；