桥墩防护装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种桥墩防护装置，包括与桥墩连接的内环形封板，内环形封板上连接有主拱钢桁架和辅助拱钢桁架，在主拱钢桁架和辅助拱钢桁架外设有外环形钢板，在外环形钢板的两端安装有上盖板和下底板，在上盖板和下底板形成的空腔内填充有消能材料，所述外环形钢板通过支撑杆与连接支架连接，在连接支架上安装有若干个圆柱形滚轴。本实用新型专利技术的桥墩防护装置，结构简单，设计巧妙，首先巧妙的利用圆柱形滚轴的滚动改变船舶的运动轨迹，可以让失控船舶顺着滚轴移动带走很多的能量，剩余的能量层层传递，逐级递减，消能效果好。

Pier protective device

The utility model discloses a bridge pier protective device, which includes an inner ring sealing plate connected with the pier of a bridge. The inner ring sealing plate is connected with a main arch steel truss and an auxiliary arch steel truss, and an outer ring plate is arranged outside the main arch steel truss and the auxiliary arch steel truss, and the upper cover plate and the bottom plate are installed at both ends of the outer ring plate, and the upper cover plate is used. The cavity formed in the bottom plate is filled with energy dissipation material, and the outer ring plate is connected with the connecting support through a supporting rod, and a number of cylindrical rollers are installed on the connecting support. The bridge pier protective device of the utility model is simple in structure and ingenious in design. First, the moving track of the ship is changed skillfully by the rolling of a cylindrical roller, so that the out of control ship can move along the roller to take away a lot of energy, the remaining energy is passed on layer by step, and the effect of energy dissipation is good.

【技术实现步骤摘要】
桥墩防护装置
本技术涉及桥墩防护装置，属于桥梁防护领域。
技术介绍
目前，世界已建设了越来越多的通航江河和跨越港区的大型桥梁，航行速度、船舶吨位以及船舶经过航道的艘次也在不断增多。与此同时，受人为因素和外界环境因素的影响，容易造成船舶与桥梁的撞击，从而导致灾难性事故的发生。实验表明，一个科学而经济的防撞设计应该追求防撞装置发挥整体的吸能/耗能作用，这时不仅防撞装置整体起到了吸能耗能作用，而且还起到了把局域化的高强度集中撞击力转化为较弱的分布载荷的作用。显然，任一高效的防撞装置，不仅应该起到降低撞击力的作用，把较强的集中撞击力转化为较弱的分布载荷，而且应该让防撞装置整体(而不是局域化范围)起到耗散撞击能量的作用，从而能够通过防撞装置尽可能地减少传递给桥梁的撞击能量。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本技术提供一种桥墩防护装置，可以对撞击能量进行多次消能，结构简单，安装方便，成本较低，具有良好的消能效果。技术方案：为解决上述技术问题，本技术的桥墩防护装置，包括与桥墩连接的内环形封板，内环形封板上连接有主拱钢桁架和辅助拱钢桁架，在主拱钢桁架和辅助拱钢桁架外设有外环形钢板，在外环形钢板的两端安装有上盖板和下底板，在上盖板和下底板形成的空腔内填充有消能材料，所述外环形钢板通过支撑杆与连接支架连接，在连接支架上安装有若干个圆柱形滚轴。作为优选，所述圆柱形滚轴的表面覆盖一层反光膜。作为优选，所述圆柱形滚轴的表面设有荧光粉。作为优选，所述消能材料为泡沫铝。作为优选，该装置为左右对称结构，分为左半部分和右半部分，左半部分和右半部分通过连接钢板连接。本专利技术的主要设计思路是：其中包括内部结构和外部结构。外部结构采用一系列圆柱形滚轴，均匀排列，具有一定的美观性，滚轴在制造时可以在其表面覆盖一层反光膜，或者加入荧光剂，在夜晚具有良好的标识引导作用。外部结构通过安装T型材与内部结构焊接在一起，并通过自身的滚动轴承，以及连接支架在保证其自身发挥作用同时增加本身的结构稳定性。内部结构包括外环形钢板，上盖板(仅覆盖填充区)，下底板(仅覆盖填充区)焊接在一起，并制造出一定大小封闭的空间，可以用来填充具有优异物理性能，高比刚度的材料如泡沫铝。主钢桁架则是最主要的抗压消能构件，利用其本身拱型钢桁架抗压能力强的的特性吸收船舶撞击防护装置时产生的巨大的撞击能量。辅助钢桁架则起到次要的消能作用，另外，辅助钢拱桁架也能加强主拱钢桁架之间的联系，增加整个结构的稳定性。主钢桁架和辅助钢桁架均为拱形状的桁架结构。防撞装置应能在发挥整体作用的同时，化撞击集中力为分布载荷，以及让船尽早滑离而带走尽量多的剩余动能。有益效果：本技术的桥墩防护装置，结构简单，设计巧妙，首先巧妙的利用圆柱形滚轴的滚动改变船舶的运动轨迹，可以让失控船舶顺着滚轴移动带走很多的能量，剩余的能量层层传递，逐级递减，填充的泡沫铝的高吸收能力又是一个关健点，并且还可以将集中载荷转换为分布载荷，对防护装置可也是一种保护作用，拱桁架则具有很强的抗压能力，选择合理的拱轴线后还能将竖直的冲击力转换成水平力。至此，整个防护装置将船舶撞击的动能大大削减，也避免了船舶与桥墩的直接接触，最大限度的保证了桥墩结构的完整性。附图说明图1是本专利技术的俯视图。图2是本专利技术的主视图。图3是本专利技术的A-A剖视图。图4是本专利技术的B-B连接处的剖视图。具体实施方式下面结合附图对本技术作更进一步的说明。如图1至图4所示，本技术的桥墩防护装置，包括与桥墩连接的内环形封板10，内环形封板10上连接有主拱钢桁架1和辅助拱钢桁架2，在主拱钢桁架1和辅助拱钢桁架2外设有外环形钢板，在外环形钢板的两端安装有上盖板8和下底板9，在上盖板8和下底板9形成的空腔内填充有消能材料7，消能材料7为泡沫铝，所述外环形钢板通过支撑杆4与连接支架6连接，在连接支架6上安装有若干个圆柱形滚轴5。在本专利技术中，所述圆柱形滚轴5的表面覆盖一层反光膜，或者所述圆柱形滚轴5的表面设有荧光粉，在夜晚具有良好的标识引导作用。该装置为左右对称结构，分为左半部分和右半部分，左半部分和右半部分通过连接钢板11连接。所有的结构均在工厂预制拼装焊接完成，整个装置通过连接钢板11可分为左右两个对称的部分，运送至现场吊装拼接，左右两部分用高强度螺栓连接。假设当一艘船舶失控即将撞上桥墩，可以分为两种情况：1.运动轨迹与桥墩纵轴线重合；2.运动轨迹与桥墩纵轴线有一定的夹角。针对第一种情况，船首首先与连接支架6接触，由于连接支架6是钢材具有一定的刚度并且通过支撑杆焊接到外环形钢板3，进行第一次消能，当船首接触到外环形钢板3时，能量会通过钢板传递给填充在里面的填充物泡沫铝，泡沫铝具有密度小，质量轻，高吸收冲击能力强的特点，因此可以进行第二次消能，另外，泡沫铝还可以将撞击的集中力转换为分布载荷，减小对结构的损伤。泡沫铝消能后，将剩余的能量传递给主拱钢桁架1和辅助拱钢桁架2，由于拱式桁架具有结构简单，安装方便，抗压能力强的特点，因此其将作为主要的消能构件，进行第三次消能。在选择合理的拱轴线后，还可以将一部分的竖直冲击力转换为水平的推力，增加了其抗压消能的作用，而主拱桁架相邻的每个拱脚与内环形封板均采用高强度的螺栓连接，辅助拱钢桁架2与主拱钢桁架1则采用焊接的方式连接。在船舶撞击防护装置消能的过程中，船舶的运动轨迹也许会发生偏移，这就会出现第二种清况。第二种情况时，船舶的失控行驶方向与桥墩纵轴线有一定的夹角，当船首接触到外部结构时，圆柱形滚轴5就会沿着船首舷侧滚动，使船舶的运动轨迹发生改变，当然防撞器也会如第一种情况一样吸收消耗一部分撞击能量，但第二种情况可以让船舶尽早结束撞击并带走尽量多的剩余动能，大大减小对防护装置的损伤，以及对桥墩的影响，这也是防护装置设计的关健点。以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出：对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种桥墩防护装置，其特征在于：包括与桥墩连接的内环形封板，内环形封板上连接有主拱钢桁架和辅助拱钢桁架，在主拱钢桁架和辅助拱钢桁架外设有外环形钢板，在外环形钢板的两端安装有上盖板和下底板，在上盖板和下底板形成的空腔内填充有消能材料，所述外环形钢板通过支撑杆与连接支架连接，在连接支架上安装有若干个圆柱形滚轴。

【技术特征摘要】
1.一种桥墩防护装置，其特征在于：包括与桥墩连接的内环形封板，内环形封板上连接有主拱钢桁架和辅助拱钢桁架，在主拱钢桁架和辅助拱钢桁架外设有外环形钢板，在外环形钢板的两端安装有上盖板和下底板，在上盖板和下底板形成的空腔内填充有消能材料，所述外环形钢板通过支撑杆与连接支架连接，在连接支架上安装有若干个圆柱形滚轴。2.根据权利要求1所述的桥墩防...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁培银，闫行，赵宇，
申请(专利权)人：重庆交通大学，
类型：新型
国别省市：重庆,50