專利名稱：一種滾筒式內(nèi)河航道船撞橋防護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及航道和橋梁安全防護(hù)裝置，特別涉及一種滾筒式內(nèi)河航道船撞橋防護(hù)
裝直。
背景技術(shù)：
目前幾種常見的橋梁防撞裝置 ①護(hù)舷
護(hù)舷方式中常用于橋墩防船撞的是橡膠護(hù)舷，它屬于直接構(gòu)造彈性變形型防撞裝置。這種防撞裝置在港口和碼頭工程應(yīng)用已比較普遍。目前世界各國采用的橡膠護(hù)舷主要有:壓縮型、充氣型、剪切型、轉(zhuǎn)動型及水壓型五類。缺點(diǎn):對于中等或聞能量碰撞事件無效；初始造價比較聞。②混 凝土結(jié)構(gòu)
橋梁防撞中的混凝土結(jié)構(gòu)方式從受力機(jī)理上可以分為兩種。第一種為預(yù)應(yīng)力混凝土箱式結(jié)構(gòu)，安裝在承臺周圍，是靠混凝土箱的壓潰變形來吸收能量的，因此屬于直接構(gòu)造壓壞變形型。通過改變混凝土箱的尺寸，箱壁厚度，箱內(nèi)部的幾何布置，其吸收能量的能力會發(fā)生很大的改變。第二種為混凝土套箱式結(jié)構(gòu)，安裝在承臺周圍，在承臺與橋墩之間安裝大量的橡膠件，受到船舶撞擊時，主要靠船脂的塑性變形和橡膠件的彈性變形吸收能量，從受力來看，應(yīng)該屬于直接構(gòu)造彈性變形型。缺點(diǎn):對船舶的損傷較大；被撞后需立刻維修，不能夠重復(fù)使用。③防撞墩
防撞墩可以獨(dú)立于墩身布置，一般設(shè)置在橋墩的上游和下游位置:也可以附著于承臺上，與承臺共同承擔(dān)船撞力。樁可以采用木樁、混凝土樁、鋼管樁等。樁頂通過鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)連接，共同抵抗船舶撞擊。鋼筋混凝土外圍一般安裝原木或橡膠緩沖設(shè)施，用于抵抗小型船舶或漂流物的撞擊，避免與鋼殼船體發(fā)生摩擦。缺點(diǎn):對船舶的損傷程度較大；構(gòu)建成本較昂貴，要完全抵擋船舶的撞擊，則規(guī)模一般與主墩承臺相當(dāng)；僅在中等水深條件下(12nTl5m)適用；河床沖刷對其防撞性能影響較大。④鋼結(jié)構(gòu)
鋼結(jié)構(gòu)防撞裝置一般安裝在承臺或橋墩周圍，主要是靠鋼材的塑性變形和破損來吸收撞擊能量，屬于直接構(gòu)造壓壞變形型防撞裝置，鋼結(jié)構(gòu)防撞裝置可以通過采用橡膠或鋼絲繩防撞圈等防撞吸能元件作為輔助裝置來改善其防撞性能。缺點(diǎn):設(shè)計(jì)復(fù)雜；造價高；不適合水位變化較大的航道。⑤集群樁
集群樁防護(hù)系統(tǒng)屬于間接構(gòu)造彈性變形型，也是較為常見的一種防撞裝置。由于船撞產(chǎn)生很大的設(shè)計(jì)沖擊荷載，導(dǎo)致樁結(jié)構(gòu)塑性變形和壓碎，只要船在不撞到橋墩之前就被止住，或者最終的沖擊力低于橋墩和基礎(chǔ)的承受能力，那是容許的。
缺點(diǎn):對高能量碰撞無效；構(gòu)建成本相對昂貴；僅在中等水深中有效；在重大碰撞事件后進(jìn)行修復(fù)的成本相對較高。⑥薄殼筑砂圍堪
薄殼筑砂圍堰外殼一般采用圓柱形結(jié)構(gòu)，內(nèi)部用混凝土或松散的材料填充.根據(jù)外殼的不同可分為剛性薄殼結(jié)構(gòu)和柔性薄殼結(jié)構(gòu)。剛性薄殼結(jié)構(gòu)外殼一般采用類似雙壁鋼圍堰的結(jié)構(gòu)，兩壁內(nèi)填充混凝土。柔性薄殼結(jié)構(gòu)常用鋼板樁構(gòu)成，也可以用鋼筋混凝土薄板樁構(gòu)成，它與剛性薄殼結(jié)構(gòu)的最大不同之處，在于殼體不是一個整體，而是由平板形的薄板樁沿著薄體的圓周打入河床基底而組成。缺點(diǎn):對船只損傷較大，特別是剛性圍堰，撞擊能量基本上靠船艏變形吸收；在重大碰撞事件后的修復(fù)成本相當(dāng)高；防撞性能受河床沖刷的影響較大。⑦重力式
重力式防撞設(shè)施屬于直接構(gòu)造變位型，可利用摩擦阻力或重力產(chǎn)生復(fù)原力的方式來吸收撞擊能量，也可同時借助流體效應(yīng)，靠防撞裝置周圍水的運(yùn)動來吸收撞擊能量。缺點(diǎn):體積較大；建造費(fèi)用高昂，維修養(yǎng)護(hù)困難。內(nèi)河航道橋梁防撞設(shè)施設(shè)計(jì)要求 ①體積小
內(nèi)河航道橋梁通航孔一般較之跨江跨海大橋通航孔小，這就決定了橋梁防撞設(shè)施不能占用太多的船舶通航空間。因此，在進(jìn)行內(nèi)河航道橋梁防撞設(shè)計(jì)時，應(yīng)當(dāng)首先考慮防撞設(shè)施是否占用較大的通航空間，在保護(hù)橋的基礎(chǔ)上，盡可能的縮小橋梁防撞設(shè)施體積是非常重要的。②造價低
與跨江跨海大橋相比，一般的內(nèi)河航道橋梁在規(guī)模和造價方面均小的多，對于跨江跨海大橋的動輒幾百萬上千萬的橋梁防撞設(shè)施，顯然不適用于一般內(nèi)河航道上的橋梁。在進(jìn)行內(nèi)河航道橋梁防撞設(shè)施設(shè)計(jì)時，“性價比”高(造價低，防撞性能好)的橋梁防撞設(shè)施應(yīng)是首選。③對船舶的損傷小
現(xiàn)在的橋梁防撞設(shè)施設(shè)計(jì)理念從以前的保護(hù)橋?yàn)橹?，轉(zhuǎn)換到了既要保護(hù)橋又要保護(hù)船。與此同時，內(nèi)河航道通航船舶本就造價低噸位小，當(dāng)與剛性較強(qiáng)的橋梁防撞設(shè)施發(fā)生碰撞時，船方的損傷非常大。④日常維護(hù)及維修簡單
針對內(nèi)河航道通航特點(diǎn)，應(yīng)設(shè)計(jì)一種在發(fā)生碰撞后進(jìn)行簡單的維修或更換便可繼續(xù)使用的橋梁防撞設(shè)施。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種滾筒式內(nèi)河航道船撞橋防護(hù)裝置，該裝置體積小、造價低、對船舶損傷小、日常維護(hù)維修簡單。為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種滾筒式內(nèi)河航道船撞橋防護(hù)裝置，其安裝在橋梁上，橋梁包含橋墩或者包含橋墩及沉臺，其特點(diǎn)是，該防護(hù)裝置包含: 柔性填充物，當(dāng)橋梁包含橋墩時，所述的柔性填充物包裹住橋墩；當(dāng)橋梁包含橋墩及沉臺，且沉臺露出水面上時，所述的柔性填充物包裹住橋墩及沉臺周圍；當(dāng)橋梁包含橋墩及沉臺，且沉臺淹沒在水下時，所述的柔性填充物包裹住橋墩；
支架組，所述的支架組包含若干依次相連的支架；
若干所述的支架設(shè)置在柔性填充物側(cè)邊；
若干個防撞單體，其分別掛在每個支架上。每個所述的支架設(shè)有插槽。所述的防撞單體包含:
滾筒立柱；
一對滾筒，其架設(shè)在滾筒立柱上；
若干個掛鉤，其彎折在所述的滾筒立柱上，且與所述的插槽相對應(yīng)。所述的滾筒采用乙烯-醋酸乙烯酯和聚乙烯共混物材料制成。所述滾筒的表面貼有反光條。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明一種滾筒式內(nèi)河航道船撞橋防護(hù)裝置，該裝置體積小、造價低、對船舶損傷小、曰常維護(hù)維修簡單。


圖1為本發(fā)明一種滾筒式內(nèi)河航道船撞橋防護(hù)裝置安裝在沉臺的結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明一種滾筒式內(nèi)河航道船撞橋防護(hù)裝置安裝在橋墩的結(jié)構(gòu)示意 圖3為本發(fā)明一種滾筒式內(nèi)河航道船撞橋防護(hù)裝置支架的結(jié)構(gòu)示意 圖4為本發(fā)明一種滾筒式內(nèi)河航道船撞橋防護(hù)裝置防撞單體的主視 圖5為本發(fā)明一種滾筒式內(nèi)河航道船撞橋防護(hù)裝置防撞單體的俯視 圖6為本發(fā)明一種滾筒式內(nèi)河航道船撞橋防護(hù)裝置防撞單體的左視圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖，通過詳細(xì)說明一個較佳的具體實(shí)施例，對本發(fā)明做進(jìn)一步闡述。如圖1、2所示，一種滾筒式內(nèi)河航道船撞橋防護(hù)裝置，其安裝在橋梁上，橋梁包含橋墩22或者包含沉臺21及豎直安裝在沉臺21的橋墩22，該防護(hù)裝置包含:柔性填充物1，當(dāng)橋梁包含橋墩22時，所述的柔性填充物I包裹住橋墩22 (參見圖2);當(dāng)橋梁包含橋墩22及沉臺21，且沉臺(21)露出水面上時，所述的柔性填充物I包裹住橋墩22及沉臺21周圍(參見圖1);當(dāng)橋梁包含橋墩22及沉臺21，且沉臺21淹沒在水下時，所述的柔性填充物I包裹住橋墩22 ;支架組，所述的支架組包含若干依次相連的支架31 (參見圖3)，支架31之間可以旋轉(zhuǎn)改變支架間的角度以適應(yīng)不同形狀、不同尺寸的橋墩，并根據(jù)水位高低設(shè)置支架的高度；若干所述的支架31設(shè)置在柔性填充物I側(cè)邊；若干個防撞單體，其分別掛在每個支架31上。如圖4飛所示，所述的防撞單體包含:滾筒立柱41 ;一對滾筒42，其架設(shè)在滾筒立柱42上，滾筒42作為失控船舶與護(hù)欄的接觸介質(zhì)，滾筒41的材料為具有彈性特征的乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)和聚乙烯共混物，可減緩失控船舶的橫向沖擊過程，而且，滾筒42在一定沖擊下可繞滾筒立柱41旋轉(zhuǎn)，帶動失控船舶導(dǎo)向恢復(fù)到正確的行駛方向；兩個掛鉤43，其彎折在所述的滾筒立柱41上，且與所述的插槽311相對應(yīng)，掛在支架31的插槽311內(nèi)，進(jìn)而圍在橋墩2—周。所述滾筒42的表面貼有反光條，可在夜間反光以顯示防撞裝置的位置。橋墩的防撞基本功能需求可概括為緩沖性能、防撞性能和導(dǎo)向性能，從滾筒式防撞護(hù)墩的防護(hù)機(jī)理分析，船舶撞擊滾筒42后，滾筒42的旋轉(zhuǎn)可迅速帶動失控船舶入射角度減小，進(jìn)而減小船舶與滾筒42的橫向壓力，而且失控船舶與滾筒42間的縱向作用力為滑動摩擦力，同時滾筒42的彈性材質(zhì)可緩沖船舶橫向減速過程，因此，受益于此種防護(hù)機(jī)理，本發(fā)明的防撞性能可以保證，而且導(dǎo)向性能和緩沖性能可以得到突破性提升。安裝時，將若干個支架31組成支架組，將柔性填充物I圍繞在橋墩2上。并在橋墩2可能受到船舶撞擊的一側(cè)掛上防撞單體。本發(fā)明適用條件:適合在水位變化不大的航道，且安置在單孔雙向橋梁的航道兩邊的橋墩上以及雙孔單向橋梁的側(cè)墩上。由于該防撞裝置也屬于柔性防撞的一種形式，所以抗撞力適中，適合用在內(nèi)河航道中。綜上所述，本發(fā)明一種滾筒式內(nèi)河航道船撞橋防護(hù)裝置，該裝置體積小、造價低、對船舶損傷小、日常維護(hù)維修簡單。盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
1.一種滾筒式內(nèi)河航道船撞橋防護(hù)裝置，其安裝在橋梁上，橋梁包含橋墩(22)或者包含橋墩(22)及沉臺(21)，其特征在于，該防護(hù)裝置包含: 柔性填充物(1)，當(dāng)橋梁包含橋墩(22)時，所述的柔性填充物(I)包裹住橋墩(22);當(dāng)橋梁包含橋墩(22)及沉臺(21)，且沉臺(21)露出水面上時，所述的柔性填充物(I)包裹住橋墩(22)及沉臺(21)周圍；當(dāng)橋梁包含橋墩(22)及沉臺(21)，且沉臺(21)淹沒在水下時，所述的柔性填充物(I)包裹住橋墩(22 ); 支架組，所述的支架組包含若干依次相連的支架(31); 若干所述的支架(31)設(shè)置在柔性填充物(I)側(cè)邊； 若干個防撞單體，其分別掛在每個支架(31)上。
2.按權(quán)利要求1所述的滾筒式內(nèi)河航道船撞橋防護(hù)裝置，其特征在于，每個所述的支架(31)設(shè)有插槽(311)。
3.按權(quán)利要求2所述的滾筒式內(nèi)河航道船撞橋防護(hù)裝置，其特征在于，所述的防撞單體包含: 滾筒立柱(41)； 一對滾筒(42)，其架設(shè)在滾筒立柱(41)上； 若干個掛鉤(43)，其彎折在所述的滾筒立柱(41)上，且與所述的插槽(311)相對應(yīng)。
4.按權(quán)利要求3所述的滾筒式內(nèi)河航道船撞橋防護(hù)裝置，其特征在于，所述的滾筒(42)采用乙烯-醋酸乙烯酯和聚乙烯共混物材料制成。
5.按權(quán)利要求3所述的滾筒式內(nèi)河航道船撞橋防護(hù)裝置，其特征在于，所述滾筒(42)的表面貼有反光條。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種滾筒式內(nèi)河航道船撞橋防護(hù)裝置，其安裝在橋梁上，橋梁包含橋墩或者包含橋墩及沉臺，該防護(hù)裝置包含柔性填充物，當(dāng)橋梁包含橋墩時，柔性填充物包裹住橋墩；當(dāng)橋梁包含橋墩及沉臺，且沉臺露出水面上時，柔性填充物包裹住橋墩及沉臺周圍；當(dāng)橋梁包含橋墩及沉臺，且沉臺淹沒在水下時，柔性填充物包裹住橋墩；支架組，支架組包含若干依次相連的支架；若干支架設(shè)置在柔性填充物側(cè)邊；若干個防撞單體，其分別掛在每個支架上。該裝置體積小、造價低、對船舶損傷小、日常維護(hù)維修簡單。
文檔編號E01F15/14GK103088789SQ201310048689
公開日2013年5月8日 申請日期2013年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月7日
發(fā)明者韓皓, 錢紅波, 馬文, 肖英杰 申請人:上海海事大學(xué)