本实用新型专利技术公开了一种桥墩防撞保护装置，包括分别设置在桥墩上游侧和下游侧的两个防撞结构，防撞结构包括外层迎撞结构、中间消能结构和内层防护结构，中间消能结构由多个消能单元排列组成，消能单元为中空的框体结构，其横截面为内凹六边形，消能单元由一组相对设置的第一侧板和一组相对设置的第一内凹折板连接而成，消能单元的一组第一内凹折板按照内外方向布置，外层迎撞结构与其相对的每个消能单元的第一内凹折板的弯折点处以及内层防护结构与其相对的每个消能单元的第一内凹折板的弯折点处均通过传力板固定连接。本装置使更多的材料参与消能，充分的吸收了撞击能量，大幅提升消能量，降低传递至桥墩的撞击力，更好的保护桥墩和船。
【技术实现步骤摘要】
一种桥墩防撞保护装置
本技术属于桥梁保护领域，尤其涉及一种桥墩防撞保护装置。
技术介绍
桥墩被轮船撞击而导致大桥受损事故时有发生，其中绝大多数情况下都是直接撞击到桥墩上游侧或下游侧上，使得桥梁经济损失巨大，因此桥墩的防撞保护装置的研究十分重要，现有的桥墩防撞保护装置种类繁多，有着多种多样的构造与材料形式。经过多年的研究与运用，发展出包括由砂、石块等构砌而成的人工岛，采用橡胶等材料变形来消能的柔性防撞块，以及浮式或固定防撞箱等，其基本原理是基于附属建筑阻隔、能量吸收、动量缓冲。其中防撞箱结构具有成本适中、防护性高、制造及安装方便等诸多优点，是应用最广泛的桥墩防撞装置。船舶撞击防撞箱时，箱体结构发生大的变形，一方面吸收了部分碰撞能量，另一方面延长了接触时间，使得船舶撞击力的峰值得以降低，但是现有的防撞箱内部的消能单元的截面一般采用正四边形、正六边形、正八边形或圆形等正泊松比结构，这种结构形式会导致当船舶撞击防撞箱时，防撞箱结构在垂直于受力方向发生膨胀，在撞击位置处出现较大的应力集中现象，随着撞击的继续深入，箱体结构会迅速被破坏，从而导致防撞结构失效，无法对桥墩起到更好的保护。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本技术所要解决的技术问题是：如何提供一种桥墩防撞保护装置，充分吸收撞击能量，大幅提升消能时间，更好的保护桥墩。为了解决上述技术问题，本技术采用了如下的技术方案：一种桥墩防撞保护装置，包括分别设置在桥墩上游侧和下游侧的两个防撞结构，所述防撞结构包括外层迎撞结构、中间消能结构和内层防护结构，中间消能结构由多个消能单元排列组成，所述消能单元为中空的框体结构，其横截面为内凹六边形，消能单元由一组相对设置的第一侧板和一组相对设置的第一内凹折板连接而成，消能单元的一组第一内凹折板按照内外方向布置，外层迎撞结构与其相对的每个消能单元的第一内凹折板的弯折点处以及内层防护结构与其相对的每个消能单元的第一内凹折板的弯折点处均通过传力板固定连接。这样的，通过在桥墩上游侧和下游侧这两个最容易被船舶撞击的地方设置防撞结构，可以适用绝大多数的撞击情况，减小船舶撞击的损失，并且防撞结构包括外层迎撞结构、中间消能结构和内层防护结构，中间消能结构作为主要耗散撞击能量的部位由多个消能单元排列组成，单个消能单元为截面呈内凹六边形的中空框体结构，消能单元的第一内凹板的弯折点处均通过传力板与外层迎撞结构和内层防护结构连接，使得船舶首先撞击到外层迎撞结构上后，撞击力通过传力板传递到各个消能单元上，由于消能单元受力点为其第一内凹折板的弯曲点，使得变形做工方向改变，由防撞装置的径向转为环向，消能单元属于负泊松比结构，相比现有防撞装置的压缩失稳弯曲变形，消能单元更能直接进入弯曲变形阶段，去掉了前期的压缩变形过程，让结构的刚度相对变弱，更容易变形，让消能单元在有限的空间里充分变形，使更多的材料参与消能，充分的吸收了撞击能量，大幅提升消能时间，更好的保护桥墩。作为优化，所述外层迎撞结构由多个相邻的迎撞单元排列组成，所述迎撞单元为中空的框体结构，其一组对边为第二侧板，另一组对边为第二内凹折板和迎撞板，其中迎撞板朝外，第二内凹折板朝内，第二内凹折板的弯折点处通过传力板与其相对的消能单元的第一内凹折板的弯折点处固定连接，相邻的迎撞单元的第二侧板重叠以实现紧密排列；所述内层防护结构由多个相邻的防护单元排列组成，所述防护单元为中空的框体结构，其一组对边对第三侧板，另一组对边为第三内凹折板和防护板，其中防护板朝内，第三内凹折板朝外，第三内凹折板的弯折点处通过传力板与其相对的消能单元的第一内凹折板的弯折点处固定连接，相邻的防护单元的第三侧板重叠以实现紧密排列。这样的，外层迎撞结构和内层防护结构分别是由多个迎撞单元及防护单元排列组成，且每个迎撞单元及防护单元均分别设有第二内凹折板和第三内凹折板，使得防撞单元和防护单元更容易变形，在受到撞击载荷时，会瞬间聚拢到撞击点，该变形趋势将拉动全部结构来参与变形从而消能。作为优化，还包括用于调整防撞结构刚度的刚度加强件，所述刚度加强件包括设置在迎撞单元与消能单元间的第一刚度加强件、设置在消能单元内的第二刚度加强件、设置在消能单元与防护单元间的第三刚度加强件、设置在迎撞单元内的第四刚度加强件以及设置在防护单元内的第五刚度加强件。这样的，通过设置刚度加强件可用于加强整个防撞装置的刚度，起到相当于加强筋的作用，刚度加强件的设置可根据防撞装置的设防等级进行调整，并且在受到较大撞击时，可一同参与变形从而消能。作为优化，所述第一刚度加强件包括紧贴第二内凹折板外侧壁设置的第四内凹折板，所述第四内凹折板的两端分别朝向桥墩一侧弯曲形成第四侧板，第四内凹折板的弯折点处对齐两相邻迎撞单元重叠的第二侧板，第四侧板紧贴位于消能单元与迎撞单元间的传力板设置，其两端分别抵接第二内凹折板的弯折点处和第一内凹折板的弯折点处；所述第二刚度加强件由一组相对设置的第五侧板和一组相对设置的第五内凹折板连接而成，第五侧板紧贴第一侧板内壁，第五内凹折板紧贴第一内凹折板内壁；第三刚度加强件包括紧贴第三内凹折板外侧壁设置的第六内凹折板，所述第六内凹折板的两端分别背向桥墩一侧弯曲形成第六侧板，第六内凹折板的弯折点处对齐两相邻防护单元重叠的第三侧板，第六侧板紧贴位于消能单元与防护单元间的传力板设置，其两端分别抵接第二内凹折板的弯折点处和第三内凹折板的弯折点处；第四刚度加强件包括紧贴迎撞板内侧壁设置的防撞加强板，所述防撞加强板两端分别向内弯曲形成防撞侧板，防撞侧板紧贴防撞单元内的第二侧板的内侧壁设置，其两端分别抵接迎撞板内侧壁和第二内凹折板内侧壁；第五刚度加强件包括紧贴防护单元的第三侧板的内侧壁设置的防护加强板，防护加强板的两端分别抵接防护板内侧壁和第三内凹折板的内侧壁。这样的，设置的第一、第二、第三、第四、第五刚度加强件的形状与各自紧贴部件形状相一致，在增加刚度的条件下，对迎撞单元、消能单元和防护单元的变形没有干涉，且能够跟随其一同参与变形以尽可能的吸收碰撞能量，保护桥墩。作为优化，所述第一、第二、第三、第四及第五刚度加强件均上下间隔设置多层。这样的，可以根据实际防撞等级以调整刚度加强件的层数，防撞等级高，则可上下设置的层数越多，防撞等级低，则可上下设置的层数越低。作为优化，还包括两个连接结构，所述的两个连接结构设置于桥墩两侧，两防撞结构的两端分别通过一个连接结构相连，四者相连形成环状结构以便包围桥墩。作为优化，所述迎撞板和防护板为弧形板，所有迎撞单元的迎撞板拼接起来整体呈半圆形，所有防护单元的防护板拼接起来整体呈半圆形，两者的圆心重合，使得防撞结构整体呈半圆形。作为优化，所述防撞结构面向桥墩一侧还设有刚度保持件，刚度保持件的一侧与所有防护板外侧壁抵接，另一侧与桥墩正对且两者之间设有橡胶护舷。这样的，通过连接结构连接两防撞结构，使其整体包围住桥墩，对桥墩进行全方位的保护，根据实际需要，桥墩侧面的连接结构也可以与防撞结构采用一样本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种桥墩防撞保护装置，其特征在于：包括分别设置在桥墩上游侧和下游侧的两个防撞结构，所述防撞结构包括外层迎撞结构、中间消能结构和内层防护结构，中间消能结构由多个消能单元排列组成，所述消能单元为中空的框体结构，其横截面为内凹六边形，消能单元由一组相对设置的第一侧板和一组相对设置的第一内凹折板连接而成，消能单元的一组第一内凹折板按照内外方向布置，外层迎撞结构与其相对的每个消能单元的第一内凹折板的弯折点处以及内层防护结构与其相对的每个消能单元的第一内凹折板的弯折点处均通过传力板固定连接。/n
【技术特征摘要】
1.一种桥墩防撞保护装置，其特征在于：包括分别设置在桥墩上游侧和下游侧的两个防撞结构，所述防撞结构包括外层迎撞结构、中间消能结构和内层防护结构，中间消能结构由多个消能单元排列组成，所述消能单元为中空的框体结构，其横截面为内凹六边形，消能单元由一组相对设置的第一侧板和一组相对设置的第一内凹折板连接而成，消能单元的一组第一内凹折板按照内外方向布置，外层迎撞结构与其相对的每个消能单元的第一内凹折板的弯折点处以及内层防护结构与其相对的每个消能单元的第一内凹折板的弯折点处均通过传力板固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种桥墩防撞保护装置，其特征在于：所述外层迎撞结构由多个相邻的迎撞单元排列组成，所述迎撞单元为中空的框体结构，其一组对边为第二侧板，另一组对边为第二内凹折板和迎撞板，其中迎撞板朝外，第二内凹折板朝内，第二内凹折板的弯折点处通过传力板与其相对的消能单元的第一内凹折板的弯折点处固定连接，相邻的迎撞单元的第二侧板重叠以实现紧密排列；
所述内层防护结构由多个相邻的防护单元排列组成，所述防护单元为中空的框体结构，其一组对边对第三侧板，另一组对边为第三内凹折板和防护板，其中防护板朝内，第三内凹折板朝外，第三内凹折板的弯折点处通过传力板与其相对的消能单元的第一内凹折板的弯折点处固定连接，相邻的防护单元的第三侧板重叠以实现紧密排列。
3.根据权利要求2所述的一种桥墩防撞保护装置，其特征在于：还包括用于调整防撞结构刚度的刚度加强件，所述刚度加强件包括设置在迎撞单元与消能单元间的第一刚度加强件、设置在消能单元内的第二刚度加强件、设置在消能单元与防护单元间的第三刚度加强件、设置在迎撞单元内的第四刚度加强件以及设置在防护单元内的第五刚度加强件。
4.根据权利要求3所述的一种桥墩防撞保护装置，其特征在于：所述第一刚度加强件包括紧贴第二内凹折板外侧壁设置的第四内凹折板，所述第四内凹折板的两端分别朝向桥墩一侧弯曲形成第四侧板，第四内凹折板的弯折...
【专利技术属性】
技术研发人员：马希钦，蔡新永，吴俊，王明慧，刘伟帮，李永生，张桥，
申请(专利权)人：重庆交通大学，重庆西科水运工程咨询中心，渝万铁路有限责任公司，
类型：新型
国别省市：重庆;50
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