可量化抗撞能力的分级耗能防船撞缓冲装置的施工方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种可量化抗撞能力的分级耗能防船撞缓冲装置的施工方法，其施工步骤包括：（1）根据需要尺寸，制作内部填充材料的密闭的钢壳；（2）利用封板连接钢壳形成上部敞开的耗能防撞箱；（3）利用薄钢板制作密闭且内部填充细砂或泡沫类柔性材料的消能元件桶；（4）将消能元件桶分层排列在上部敞开的耗能防撞箱内，并在间隙内填充发泡体填充材料；（5）利用封钢板封盖耗能防撞箱，并做好防腐涂装，得到耗能防撞箱模块；（6）将耗能防撞箱模块运输吊装至现场，使用连接件连接各个模块形成完整的防撞缓冲装置，圈围设置在桥墩或承台四周，即可投入使用。施工得到的缓冲装置具有模块化拼装、防刺穿、分级耗能以及抗撞能力可量化等特点。点。点。

【技术实现步骤摘要】
可量化抗撞能力的分级耗能防船撞缓冲装置的施工方法


[0001]本专利技术主要涉及桥梁防船撞
，特指一种可量化抗撞能力的分级耗能新型防船撞缓冲装置的施工方法。

技术介绍

[0002]随着交通运输业的不断发展，我国在宽阔水域、外海深水环境下建设的桥梁日益增多，为公路、铁路交通事业的高速发展以及国民经济的增长起到了不可或缺的作用。而这种桥梁本身所处的江、海域大都是繁忙的航道，其水流、波涛、风浪等情况复杂，桥梁对水上运输的船舶而言却是人工构筑的障碍物，存在船撞风险，且这种风险在结构的全寿命内都客观存在。一旦发生船撞桥事故，桥梁结构可能需要承受巨大的侧向冲击荷载，在设计通航水域内的桥梁必须对船撞问题予以充分考虑。否则，将可能导致桥梁结构发生严重破坏，甚至完全倒塌，造成巨大的经济损失、人员伤亡以及消极负面的社会影响，防船撞问题是必须要重视的一环。因此，提供一种既能够提升桥梁抗撞能力，又能保留或转移船舶动能的装置，对保证桥梁和船舶的安全是十分重要的。目前，已经有比较多的桥梁（桥墩、承台）防船撞装置，如分离式的防撞墩、刚性的重力式墩、人工岛、钢套箱、FRP抗撞浮箱等。公开文献也报道了一些防船撞装置，例如：1、中国专利：桥梁的缓冲消能的防撞装置，申请号：201310290280.X，申请日：2013.06.28，申请人：杨光华，地址：315010浙江省宁波市白云街15弄20号301室，专利技术人：杨光华，摘要：本专利技术涉及一种桥梁的缓冲消能的防撞装置，包括在桥梁桥墩或防撞墩或航道墩承台的外围套装着具有长滑槽的防撞构架，防撞构架的长滑槽与桥墩或防撞墩或航道墩承台的二头之间布设着缓冲器，防撞构架的长滑槽与桥墩或防撞墩或航道墩承台的二侧之间布设着缓冲装置，防撞构架的头部呈现流线形或山形头部，在桥梁前和航道二侧的防撞构架上设置防船撞的限高架。该技术优点，当船撞防撞构架头部和防船撞的限高架时，防撞构架的长滑槽移动，压迫缓冲器作功，消耗船只动能，同时，在防撞构架头部的山形斜面或流线形导向面的导引下，船只被纠偏，限高架挡住超高船只，保护桥梁桥架，当船侧撞防撞构架，防撞构架的长滑槽的缓冲装置保护了桥墩或防撞墩。
[0003]2、中国专利：一种应用于桥梁结构的被动防船撞节段及防船撞缓冲装置，申请号：202110453707.8，申请日：2021.04.26，申请人：湖南大学，地址：410000湖南省长沙市岳麓区麓山南路1号，专利技术人：樊伟、宿华祥、邵旭东，摘要：本专利技术公开了一种应用于桥梁结构的被动防船撞节段及防船撞缓冲装置，包括防撞箱体，防撞箱体为由钢
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UHPC组合面板围设而成的封闭腔体结构，钢
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UHPC组合面板包括相互固接的钢板层和UHPC层，UHPC层设置在防撞箱体的外侧，防撞箱体内设置有用于抵消船体撞击力的消能钢管。本专利技术的防船撞缓冲装置内部采用的消能钢管，可极大提高结构的耗能效果，从而有效增强桥梁结构的抗撞击能力；与外界水和空气接触部位采用UHPC覆盖，由于UHPC具有极好的耐久性，可保证防船撞装置在全寿命周期中的工作性能并降低成本。UHPC的耐久性好使其能够适用于各种水域环境。而消能钢管内贯通的空心孔使得所提出的防船撞装置具有良好的消波和减小浮力的作
用。
[0004]3、中国专利：一种悬浮式防船撞耗能装置，申请号：201810566651.5，申请日：2018.06.05，申请人：中南大学，地址：410083湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号，专利技术人：卫军、黄敦文、刘康、张强、卫俊、董荣珍，摘要：一种悬浮式防船撞耗能装置，包括设置在桥墩外侧迎水面或/和背水面上的转动卸能装置；与转动卸能装置连接、悬浮在水中的缓冲装置；设置在缓冲装置与桥墩之间的悬浮导轨；船体撞击在所述转动卸能装置上时，转动卸能装置用于拨转船头，并配合悬浮导轨带动防撞装置整体转动。本专利技术通过转动卸能装置在船撞击在桥墩之前，拨转船头、配合悬浮导轨实现被动避让，从而降低桥墩承受的撞击力，在保障桥梁和船舶的安全的同时，最大程度地减小本装置的损坏。
[0005]4、中国专利：一种悬浮式防船撞多层耗能装置，申请号：201811487357.1，申请日：2018.12.06，申请人：中南大学，地址：410083湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号，专利技术人：卫军、黄敦文、刘康、张强、林全富、杨斌财、卫俊、陈山亭、董荣珍，摘要：一种悬浮式防船撞多层耗能装置，包括设置在最外侧带倾角的防撞箱；与桥墩连接、托住防撞箱的“L”型基底浮箱；设置在基底浮箱与外部防撞箱之间的缓冲装置；船体撞击在所述耗能装置上时，通过缓冲装置的大变形耗能；基底浮箱的承托面高于水平面，防止缓冲装置浸水锈蚀，增加耐久性；防撞箱外侧薄壁向下倾斜，能避免船撞过程中防撞箱上翘，保证缓冲装置最佳工作效能。本专利技术通过基底浮箱将整个装置浮于水面，船撞时由外部防撞箱直接承受冲击力，同时将大部分碰撞力传替给缓冲装置被动挤压变形耗能，从而降低桥墩承受的撞击力，在保障桥梁和船舶的安全的同时，最大程度地减小本装置的损坏。
[0006]5、中国专利：一种桥梁主动式防船撞装置，申请号：201410102577.3，申请日：2014.03.19，专利权人：哈尔滨工程大学，地址：150001黑龙江省哈尔滨市南岗区南通大街145号哈尔滨工程大学科技处知识产权办公室，专利技术人：孙晓丹、孙晓羽、王滨生、何健、王永军、徐立丹、黄玺、岳鹏飞，摘要：本专利技术提供的是一种桥梁主动式防船撞装置。包括固定安装在桥墩左右两侧的支杆，所述支杆中间设置有弹簧缓冲装置，所述支杆另一端与滚动轴连接，所述滚动轴与皮圈连接。本专利技术解决了土木工程桥梁防撞设计中现有防撞装置占据通航区域，防撞吸能效果不理想，无法防止船头刺入伤问题。
[0007]经研究发现，对于隔离墩、重力式墩以及人工岛其虽然可以较好的保护桥梁，但一是需要较大的布置空间（压缩通航净空），二是不能保护船只安全，反而可能造成二次事故。对于钢套箱，因为首先受到冲击的为面层的薄钢板，抗冲击性能非常有限，很容易被船艏刺穿，发挥不了将撞击力传递到整个防撞构件的作用。另外，格构式的钢板在船撞作用下既可能发生压弯破坏，也可能发生失稳破坏，破坏形式不同，装置耗能能力不同，以至于钢套箱防撞装置抗撞等级无法明确。对于FRP抗撞浮箱，其在波浪的冲刷作用下容易发生损伤破坏，装置的耐久性难以保证。
[0008]针对上述现有防撞装置的不足，亟需一种能够兼顾桥梁和船只，能够较好传递撞击力（抗冲击性能好），能够量化抗撞能力，且不易被侵蚀损伤的桥梁防船撞缓冲装置及施工方法。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于提供一种可供跨江或跨海桥梁使用的，提高桥墩、承台抗撞能
力的缓冲装置的施工方法。施工设置后的缓冲装置具有模块化拼装、防刺穿、分级耗能以及抗撞能力可量化等特点。
[0010]采用的技术方案为：一种可量化抗撞能力的分级耗能防船撞缓冲装置的施工方法，其施工步骤包括：（1）根据需要尺寸，先在工厂制作中空外钢壳和中空内钢壳，并预留混凝土、砂或泡沫类填充材料的填充口，待内部填充材料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可量化抗撞能力的分级耗能防船撞缓冲装置的施工方法，其特征在于：所述的防船撞缓冲装置的施工步骤包括：（1）根据需要尺寸，先在工厂制作中空外钢壳（1）和中空内钢壳（2），并预留混凝土、砂或泡沫类填充材料的填充口，待内部填充材料填充养护完毕后再封盖预留口；（2）采用下封钢板（9）作为底板，连接中空外钢壳（1）与中空内钢壳2和或中空外钢壳（1）、中空内钢壳（2）与侧封钢板（12）形成上部敞开的耗能防撞箱；（3）制作消能元件的薄钢板外套桶，在外套桶内填充细砂或泡沫类柔性材料后封盖套桶顶板形成独立的桶状半刚性消能元件（3）和桶状柔性消能元件（4）；（4）将桶状半刚性消能元件（3）和桶状柔性消能元件（4）分层排列在上部敞开的耗能防撞箱内，并在间隙内填充发泡体填充材料（7）；（5）利用上封钢板（8）封盖上部敞开的耗能防撞箱，并做好防腐涂装，使之形成完整的耗能防撞箱模块；（6）将上述耗能防撞箱模块运输吊装至现场，使用连接件（6）连接各个模块形成完整的防撞缓冲装置，圈围设置在桥墩或承台（11）四周，即可投入使用。2.根据权利要求1所述的可量化抗撞能力的分级耗能防船撞缓冲装置的施工方法，其特征在于：耗能防撞箱的中空内钢壳（2）的外壁固定有橡胶护舷（5）。3.根据权利要求1所述的可量化抗撞能力的分级耗能防船撞缓冲装置的施工方法，其特征在于：耗能防撞箱的中空内钢壳（2）的外壁通过固定式连接螺栓（10）固定在需要的桥墩或承台（11）上。4.根据权利要求1所述的可量化抗撞能力的分级耗能防船撞缓冲装置的施工方法，其特征在于：所述的防船撞缓冲装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘斌，王涛，王文光，樊伟，王全，康黎静，刘超凤，
申请(专利权)人：华蓝设计集团有限公司，
类型：发明
国别省市：