CN201896287U - 桥墩防撞结构中用的缓冲装置 - Google Patents
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Abstract
桥墩防撞结构中用的缓冲装置，解决当船只撞击桥墩防撞结构后，尽量减小对桥墩的受损程度，进而保护桥墩的技术问题，采用的方案是，缓冲装置定位在桥墩周边的基板与防撞结构最外层的防撞钢梁之间，关键是：所述的缓冲装置的结构是：活塞套筒和活塞杆分别定位在基板与防撞钢梁上，组成具有滑动自由度的活塞式钢套筒。本实用新型的有益效果是，由活塞式结构组成的缓冲机构好，以及第一弹簧的保护作用使得缓冲效果明显，进一步减少了桥墩的受损程度。
Description
技术领域
本实用新型属于水上桥梁防撞技术领域，涉及到桥墩防撞结构中用的缓冲装置，特别是可以通过缓冲吸能来减少桥墩受损程度，具有保护桥墩的功能。
背景技术
世界范围内跨跃江、河、湖、海的桥梁建造正在迅速开展，大型桥梁的建设可以缓解交通压力、促进水路、陆路交通，但是对于水上船舶而言，桥梁却是人工障碍物。由于自然环境、通航环境、船舶状况、船舶操纵者以及管理者等诸多方面因素，导致船舶与桥梁发生碰撞的恶性事故在世界范围内每年都发生。据统计，在1960～1993年的33年中，全世界因船撞击而导致损毁的大型桥梁已达29座，其中美国15座，死亡人数为321人；在国内，航行船舶撞击桥梁的事故长期普遍地存在，对桥梁安全运营造成了很大的危害，尤其是在2007年广州九江斜拉桥因船撞击导致桥面脱落江中，造成了巨大的人员伤亡。因此，对有船舶通行的桥梁设置防撞设施已经成为大家的共识。
桥梁防撞的结构一般采用缓冲结构，将船只撞击后产生的能量通过弹性材料吸收一部分能量，但是由于船只非常重，撞击的能量要远远大于弹性材料变形后缓冲的能量，因此在实际碰撞过程中起到的作用并不是很明显，甚至依然会导致桥墩裂缝、桥梁坍塌等结构。因此，在本领域技术中，还需要对桥梁防撞结构中的缓冲结构进一步改进，真正能够对桥梁起到保护作用。
发明内容
本实用新型的目的是为了解决当船只撞击桥墩防撞结构后，尽量减小对桥墩的受损程度，进而保护桥墩的技术问题，设计了一种桥墩防撞结构中用的缓冲装置，通过活塞式缓冲机构的设置，当碰撞发生后，缓冲机构可以使撞击的能量压缩活塞杆，借助活塞中空气对活塞杆的反作用力来抵制撞击的能量，最后通过缓慢放气的形式达到缓冲的目的，有效保护桥墩。
本实用新型为实现发明目的采用的技术方案是，桥墩防撞结构中用的缓冲装置，定位在桥墩周边的基板与防撞结构最外层的防撞钢梁之间，关键是：所述的缓冲装置的结构是：活塞套筒和活塞杆分别定位在基板与防撞钢梁上，组成具有滑动自由度的活塞式钢套筒。
进一步改进为：在活塞式钢套筒的外表面还套有第一弹簧；在活塞套筒的筒底和活塞杆的端头之间还设置有第二弹簧。
本实用新型设计的防撞结构是利用了活塞缓冲的原理，当防撞结构产生形变后会挤压活塞杆，进而挤压活塞套筒中的气体，气体缓慢释放的过程作为缓冲保护层，另外在活塞套筒上再增加第一弹簧以及在活塞套筒内增加第二弹簧，可以进一步增大船只撞击桥墩的时间，尽可能地减小撞击桥墩的能量，从而达到保护桥墩的目的。
本实用新型的有益效果是，由活塞式结构组成的缓冲机构好，以及第一弹簧的保护作用使得缓冲效果明显，进一步减少了桥墩的受损程度。
下面结合附图对本实用新型进行详细说明。
附图说明
图1是本实用新型缓冲装置的具体实施例结构图。
图2是本实用新型缓冲装置的另一实施例结构图。
附图中，1是基板，2是活塞式钢套筒，2-1是活塞套筒，2-2是活塞杆，2-3是第二弹簧，2-4是转轴套筒，2-5是万向球，2-6是凸面压块，2-7是缓冲橡胶套，3是防撞钢梁，4是第一弹簧，5是桥墩。
具体实施方式
参看图1，桥墩防撞结构中用的缓冲装置，定位在桥墩5周边的基板1与防撞结构最外层的防撞钢梁3之间，关键是：所述的缓冲装置的结构是：活塞套筒2-1和活塞杆2-2分别定位在基板1与防撞钢梁3上，组成具有滑动自由度的活塞式钢套筒2。
本实用新型设计的防撞结构是利用了活塞缓冲的原理，防撞钢梁3作为桥墩的第一层保护结构，产生形变后会挤压活塞杆2-2，进而挤压活塞套筒2-1中的气体，气体缓慢释放的过程作为第二层缓冲保护层。
在活塞式钢套筒2的外表面还套有第一弹簧4，进一步使增大船只撞击桥墩5的时间。
在活塞套筒2-1的筒底和活塞杆2-2的端头之间还设置有第二弹簧2-3。也可以增大活塞套筒2-1和活塞杆2-2之间的弹性缓冲能力。
在活塞式钢套筒2中还设置有转轴套筒2-4，活塞套筒2-1和活塞杆2-2借助转轴套筒2-4形成水平方向的转动副。在船只侧向撞击时，活塞套筒2-1和活塞杆2-2之间不能相对转动，则会导致活塞套筒2-1和活塞杆2-2的连接处变形，从而无法进行正常的活塞式运动，因此设置转轴套筒2-4后可以提供一定的转动自由度，当活塞杆2-2有较小转动时依然可以在活塞套筒2-1中滑动。
参看图2，活塞杆2-2的端头处还设置有与第二弹簧2-3配套的凸面压块2-6，活塞杆2-2与凸面压块2-6借助万向球2-5铰接。
在活塞杆2-2与凸面压块2-6的连接处还包覆有缓冲橡胶套2-7。
本实用新型桥梁防撞设施的目的是防止桥梁因船舶撞击力超过桥墩5的设计承受能力，保护桥梁结构安全。通过采用不同形式的防撞设施，减少船舶的撞击力传至桥墩5，或者通过缓冲消能防撞设施，延长船舶的撞击时间，减小船舶撞击力，从而最终保护桥梁安全。防撞设施需要根据桥墩自身的抗撞能力、桥墩的位置、桥墩的外形、水流的速度、水位变化情况、通航船舶的类型、碰撞速度等因素进行设计。防撞设施一般应满足如下要求：对碰撞的船舶能量进行消能缓冲；在各种水位条件下撞击的船舶不能直接触及墩壁；防撞设施不能影响航道的通航，占用航道范围尽量小；各种缓冲材料的布置应尽量减小通航船舶的损伤；防撞设施制造、安装、维护和修理经济性较好；防撞设施具有很好的可靠性和安全性等。
Claims (6)
1.桥墩防撞结构中用的缓冲装置，定位在桥墩(5)周边的基板(1)与防撞结构最外层的防撞钢梁(3)之间，其特征在于：所述的缓冲装置的结构是：活塞套筒(2-1)和活塞杆(2-2)分别定位在基板(1)与防撞钢梁(3)上，组成具有滑动自由度的活塞式钢套筒(2)。
2.根据权利要求1所述的桥墩防撞结构中用的缓冲装置，其特征在于：在活塞式钢套筒(2)的外表面还套有第一弹簧(4)。
3.根据权利要求1所述的桥墩防撞结构中用的缓冲装置，其特征在于：在活塞套筒(2-1)的筒底和活塞杆(2-2)的端头之间还设置有第二弹簧(2-3)。
4.根据权利要求1所述的桥墩防撞结构中用的缓冲装置，其特征在于：在活塞式钢套筒(2)中还设置有转轴套筒(2-4)，活塞套筒(2-1)和活塞杆(2-2)借助转轴套筒(2-4)形成水平方向的转动副。
5.根据权利要求3所述的桥墩防撞结构中用的缓冲装置，其特征在于：活塞杆(2-2)的端头处还设置有与第二弹簧(2-3)配套的凸面压块(2-6)，活塞杆(2-2)与凸面压块(2-6)借助万向球(2-5)铰接。
6.根据权利要求5所述的桥墩防撞结构中用的缓冲装置，其特征在于：在活塞杆(2-2)与凸面压块(2-6)的连接处还包覆有缓冲橡胶套(2-7)。
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