CN207211078U - 防撞桥墩 - Google Patents

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郭奕瑞
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陈昭廷
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Abstract

本实用新型公开了一种防撞桥墩,针对沿径向的撞击无法偏转船只方向的问题,提供了以下技术方案,包括混凝土墩体,混凝土墩体连接防撞组件,防撞组件包括若干支撑板以及若干与支撑板铰接的缓冲板,相邻缓冲板之间固定连接有弹性件,缓冲板远离支撑板的一端转动连接有滚动件,多个滚动件外包围有首尾连接的带状弹性缓冲件,防撞组件还包括浮动件。船只撞击时首先撞击带状弹性缓冲件,带状弹性缓冲件发生形变拉动缓冲板以使缓冲板靠近,压缩弹性件,通过弹性件缓冲冲击力,冲击力绝大部分通过缓冲板传导至弹性件上,同时通过弹性件的回弹力使缓冲板向外回弹或通过带状弹性缓冲件收紧缓冲板以使缓冲板端部运动进而推动船只以改变船只方向。

Description

防撞桥墩
技术领域
本实用新型涉及一种桥墩,更具体地说,它涉及一种防撞桥墩。
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事故在世界范围内每年都发生。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。
目前,申请号为201020672597.1的中国专利公开了一种可改变船只撞击方向的桥墩防撞结构,它包括定位在桥墩周边的基板、中间缓冲层、防撞结构最外层的防撞钢梁,在防撞钢梁外周边增设导向托辊。
这种可改变船只撞击方向的桥墩防撞结构虽然能一定程度上改变船只的方向,但其中间缓冲层沿桥墩的径向向外延伸且与桥墩固定连接,当船只沿桥墩的径向撞击时,其只能通过中间缓冲层缓冲船只的冲击力,而无法主动偏移船只冲击的方向,还有待改进。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足,本实用新型的目的在于提供一种防撞桥墩,具有多方向偏移船只冲击方向的优点。
为实现上述目的,本实用新型提供了如下技术方案:
一种防撞桥墩,包括混凝土墩体,所述混凝土墩体的外表面滑动连接有在竖直方向滑动的防撞组件,所述防撞组件包括若干滑动连接在混凝土墩体上的支撑板以及若干与支撑板铰接且与混凝土墩体的径向成一定夹角的缓冲板,相邻所述缓冲板之间固定连接有弹性件,所述缓冲板远离支撑板的一端转动连接有绕竖直方向转动的滚动件,多个所述滚动件外包围有首尾连接的带状弹性缓冲件,所述防撞组件还包括固定在底部的浮动件。
采用上述技术方案,船只撞击混凝土墩体时首先撞击带状弹性缓冲件,带状弹性缓冲件缓冲掉部分冲击力,同时带状弹性缓冲件发生形变进而拉动所有缓冲板以使相邻的缓冲板靠近,进而压缩弹性件,通过弹性件缓冲冲击力,由于缓冲板与支撑板铰接,冲击力绝大部分通过缓冲板传导至弹性件上,混凝土墩体所受冲击力较少,有效的保护混凝土墩体免受冲击破坏,通过带状弹性缓冲件与滚动件配合,船只沿混凝土墩体切线方向的冲击力随带状弹性缓冲件的转动而缓冲,同时通过弹性件的回弹力使缓冲板向外回弹或通过带状弹性缓冲件收紧缓冲板以使缓冲板端部运动进而推动船只以改变船只方向,以实现船只从多个方向撞击皆可改变船只方向以较好的缓冲撞击力,通过浮动件使防撞组件始终浮于水面上,使得防撞组件始终处于与船只接触的最佳位置。
优选的,所述缓冲板为圆弧状,多个所述缓冲板的弯曲方向一致。
采用上述技术方案,缓冲板为圆弧状可更好的契合防撞组件的圆形设置,通过圆弧更好的导向船只以使船只转向。
优选的,所述混凝土墩体上设有竖直的滑槽,所述支撑板与混凝土墩体连接的一端设有卡接在滑槽内的滑块。
采用上述技术方案,通过滑块卡接在滑槽内以限制防撞组件沿竖直方向滑移。
优选的,所述滑槽与滑块间隙配合。
采用上述技术方案,通过滑槽与滑块间隙配合以减少防撞组件与混凝土墩体之间的摩擦力,使防撞组件更好的浮于水面上。
优选的,所述弹性件包括处于挤压状态的弹簧。
采用上述技术方案,通过处于挤压状态的弹簧以更好的限制相邻缓冲板靠近,以使相邻缓冲板始终处于欲远离的状态,更好的回弹以改变船只方向。
优选的,所述带状弹性缓冲件包括处于拉伸状态的皮带。
采用上述技术方案,通过处于拉伸状态的皮带以更好的限制相邻缓冲板远离,同时皮带受到冲击变形时能及时拉紧缓冲板以更好的通过弹性件缓冲冲击力。
优选的,所述皮带为聚氨酯皮带。
采用上述技术方案,聚氨酯皮带的弹性以提高皮带的寿命,同时防止皮带被冲击时崩断,进一步提高皮带的寿命。
优选的,所述滚动件包括绕竖直方向转动的辊筒,所述辊筒长度方向的两端沿径向延伸有用于限制带状缓冲件跑偏的凸缘。
采用上述技术方案,通过辊筒与带状弹性缓冲件配合使船只与防撞组件的滑动摩擦转化为滚动摩擦,使得船只更好的变向,通过凸缘固定皮带以防止皮带转动时跑偏掉出防撞组件外。
优选的,所述浮动件包括聚氨酯气囊。
采用上述技术方案,由于聚氨酯材料优异的防刺扎性能使得气囊不容易漏气,提高气囊的寿命,同时采用气囊给予浮力,可通过调节气囊的充气量以调节浮力,进而配合防撞组件的重力以使防撞组件恰能浮于水面。
优选的,所述滑槽包括梯形槽,所述滑块包括与滑槽配合卡接以限制掉出滑槽外的梯形的滑块。
采用上述技术方案,通过梯形槽于梯形滑块配合以限制防撞组件掉出混凝土墩体外。
综上所述,本实用新型具有以下有益效果:缓冲船只冲击力,改变船只运动方向,冲击力通过弹性件缓冲,减少混凝土墩体受到的径向冲击力,使用寿命长,磨损少等。
附图说明
图1为本实用新型中防撞桥墩的整体结构示意图;
图2为本实用新型中防撞桥墩隐去部分混凝土墩体的结构示意图;
图3为本实用新型中防撞桥墩隐去泄流组件部分的结构示意图;
图4为图3中A部的放大示意图;
图5为本实用新型中防撞组件的结构示意图;
图6为图5中B部的放大示意图。
图中:1、混凝土墩体;11、滑槽;12、轴承;2、防撞组件;21、缓冲板;22、滚动件;221、凸缘;222、辊筒支架;23、带状弹性缓冲件;24、弹性件;25、浮动件;26、支撑板;27、滑块;3、泄流组件;31、迎水部;311、聚氨酯层;32、调节部;321、水轮;322、转轴;323、水轮槽;4、传动机构;41、第一锥齿轮;42、第二锥齿轮;43、蜗杆;44、肋板;45、蜗轮;46、传动轴;47、转轮;48、传动皮带;49、发电机;5、发电组件。
具体实施方式
下面结合附图及实施例,对本实用新型进行详细描述。
一种防撞桥墩,参照图1,包括混凝土墩体1以及滑动连接在混凝土墩体1上沿竖直方向滑动的防撞组件2。
参照图2、图5以及图6,混凝土墩体1上沿竖直方向开有滑槽11,滑槽11包括截面为梯形的梯形槽,滑槽11有多个且均布在混凝土墩体1的圆周方向上,防撞组件2包括截面为梯形的滑块27,滑块27与滑槽11数量一致且与滑槽11间隙配合,防撞组件2通过滑块27卡接在滑槽11内以滑动连接在混凝土墩体1上且沿滑槽11滑动。
防撞组件2还包括与滑块27固定连接的支撑板26,支撑板26沿混凝土墩体1的径向向外延伸,支撑板26与滑块27数量一致,支撑板26远离混凝土墩体1的一端铰接有缓冲板21,缓冲板21为圆弧板,缓冲板21与支撑板26数量一致,所有的缓冲板21弯曲的方向一致,相邻缓冲板21之间连接有弹性件24,本实施例中弹性件24为机械弹簧,其他实施例中可为空气弹簧、弹性体等。
弹性件24处于挤压状态以限制相邻缓冲板21靠近,缓冲板21远离支撑板26的端部一体连接有辊筒支架222,辊筒支架222内转动连接有绕竖直方向转动的滚动件22,本实施例中滚动件22为辊筒,其他实施例中可为滚珠、滚轮等,滚动件22的数量与缓冲板21的数量一致。
滚动件22外设有包围所有滚动件22且首尾相连的带状弹性缓冲件23,本实施例中带状弹性缓冲件23为聚氨酯皮带,其他实施例可为橡胶皮带、纤维皮带等,带状弹性缓冲件23处于拉伸状态以限制相邻缓冲板21远离,通过弹性件24与带状弹性缓冲件23配合使得缓冲板21处理稳定状态,滚动件22长度方向的两端一体连接有沿滚动件22径向向外延伸的凸缘221,带状弹性缓冲件23卡接在滚动件22的两凸缘221之间以防止跑偏。
防撞组件2的下端固定连接有浮动件25,本实施例中浮动件25包括防聚氨酯气囊,其他实施例中可为橡胶气囊、泡沫等,浮动件25的浮力恰能使防撞组件2漂浮在水面上,通过浮动件25给予防撞组件2浮力以使防撞组件2随水位变化而沿滑槽11上下滑动。
参照图2、图3以及图4,浮动件25的下方设有转动连接在混凝土墩体1上的泄流组件3,泄流组件3与混凝土墩体1的连接面上设有向内延伸的轴承槽(图中未示出),轴承槽内设有套接在混凝土墩体1上的轴承12,泄流组件3通过轴承12绕混凝土墩体1的轴心线转动,轴承12与混凝土墩体1过盈配合,配合轴承槽以限制泄流组件3在竖直方向上的滑移。
泄流组件3包括沿混凝土墩体1径向向外延伸的迎水部31,迎水部31为三棱柱体,迎水部31与混凝土墩体1连接的一面内凹以与混凝土墩体1的外表面配合,迎水部31的上下底面为类等腰三角形且与混凝土墩体1连接的底边内凹成圆弧状,迎水部31远离混凝土墩体1的端部为圆角以减少端部切割水流的磨损,迎水部31疏导水流的两侧面上固定连接有高耐磨的聚氨酯层311以减少水流冲刷磨损。
相对混凝土墩体1远离迎水部31的一端与迎水部31一体连接有调节部32,调节部32为三棱柱体,调节部32与混凝土墩体1连接的一面内凹以与混凝土墩体1的外表面配合,调节部32的上下底面为类直角三角形且与混凝土墩体1连接的底边内凹成圆弧状,调节部32远离混凝土墩体1的端部为圆角以减少端部受水流冲刷磨损,调节部32与迎水部31连接处的外壁为圆角以减少水流冲刷磨损。
调节部32远离混凝土墩体1的端部与混凝土墩体1的轴心的垂直距离大于迎水部31远离混凝土墩体1的端部与混凝土墩体1的轴心的垂直距离,通过调节部32的阻水面积大于迎水部31的阻水面积以使调节部32受到更大的冲击力以转动泄流组件3,使得迎水部31始终正对水流以破开水流,通过调节部32导流水流的两侧壁面积不等,使得水流正对调节部32的端部冲击时,调节部32两侧壁受力不等以发生偏转进而调整迎水部31正对水流冲击的方向。
调节部32内设有发电组件5,调节部32导流水流的两侧壁上开有水轮槽323,发电组件5包括转动连接在水轮槽323内绕竖直方向转动的水轮321,水轮321有多个,位于调节部32两侧壁的水轮321一一相对,水轮321的高度小于调节部32的高度,水轮321的轴心线位于水轮槽323内,水轮321的轴心处设有转轴322,调节部32内位于水轮槽323的上方设有齿轮空腔,转轴322的下端转动连接在水轮槽323的内壁上,转轴322的上端贯穿水轮槽323***齿轮空腔内,发电组件5还包括用传动水轮321的转动的传动机构4,传动机构4包括设在齿轮空腔内与转轴322固定连接的第一锥齿轮41,第一锥齿轮41水平设置。
第一锥齿轮41上咬合有竖直设置的第二锥齿轮42,相对的齿轮空腔之间设有连通的杆空腔,相对的水轮321上的第二锥齿轮42间固定连接有蜗杆43,蜗杆43位于杆空腔内,杆空腔内还固定连接有与蜗杆43转动连接的肋板44,杆空腔的上方连通有轮空腔,蜗杆43上咬合有蜗轮45,蜗轮45位于轮空腔内,多个轮空腔之间连通有轴空腔,多个蜗轮45的中心处固定连接有传动轴46,传动轴46位于轴空腔内,传动轴46与蜗杆43垂直,最接近混凝土墩体1的轮空腔下方开设有发电空腔,发电空腔内固定连接有发电机49,传动轴46靠近混凝土墩体1的一端固定连接有转轮47,转轮47与发电机49通过传动皮带48连接,通过第一锥齿轮41与第二锥齿轮42配合将位于调节部32两侧壁上的水轮321相反的转动转换成第二锥齿轮42的同向转动,进而带动蜗杆43配合蜗轮45,最终将转动通过传动轴46传递至发电机49以发电。
综上所述,船只撞击混凝土墩体1时,首先冲击带状弹性缓冲件23,带状弹性缓冲件23将进一步绷紧以使所有缓冲板21同时收紧,进而通过所有弹性件24进行缓冲,在此缓冲过程中,冲击力几乎全部通过弹性件24吸收,对混凝土墩体1的冲击较少。
船只撞击后带状弹性缓冲件23后还会有沿带状弹性缓冲件23切线方向的冲击,带状弹性缓冲件23将跟随船只运动而绕混凝土墩体1的轴心线转动,进而带动滚动件22绕自身轴心线转动,进而缓冲船只的冲击并改变船只的运动方向,逐步瓦解船只对混凝土墩体1的冲击。
当船只沿混凝土墩体1的径向撞击时,船只对混凝土墩体1只产生沿径向的冲击力,此时,由于带状弹性缓冲件23变形进而收缩缓冲板21,由于缓冲板21铰接在支撑板26上,相邻缓冲板21靠近时带动辊筒沿混凝土墩体1的圆周移动进而辊筒推动船只头部,使得船只的方向发生偏移,进而改变船只撞击的方向,以重现上述缓冲过程。
当水流冲击混凝土墩体1时,由于调节部32与迎水部31的阻水面积不一致,调节部32将受到更多的冲击力以调节迎水部31正对水流冲击的方向,使得泄流组件3始终处于水阻最小的状态,同时导流水体流动方向以缓冲水流对混凝土墩体1的冲刷力度。
当水流沿径向直接冲击调节部32时,由于调节部32导流水流的两侧壁面积不一致且角度部一致,使得与混凝土墩体1的直径成直角的一面总是受到更小的冲击力,以使得调节部32被水流推动以带动泄流组件3绕混凝土墩体1转动,进而调节迎水部31正对水流冲击方向,使的泄流组件3总是通过迎水部31抵抗水流冲击。
当水流沿着泄流组件3流动时,冲击水轮321带动水轮321转动,由于水流的轴心位于水轮槽323内,使得水轮321总是只有少于一半的部位受到冲击,使得水轮321总是沿一个方向转动。
水轮321转动时带动第一锥齿轮41转动,进而带动第二锥齿轮42转动,进而带动蜗杆43转动,进而带动蜗轮45转动,进而带动传动轴46转动,最终带动转轮47转动,转轮47通过皮带带动发电机49运作以实现发电。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种防撞桥墩,包括混凝土墩体(1),其特征是:所述混凝土墩体(1)的外表面滑动连接有在竖直方向滑动的防撞组件(2),所述防撞组件(2)包括若干滑动连接在混凝土墩体(1)上的支撑板(26)以及若干与支撑板(26)铰接且与混凝土墩体(1)的径向成一定夹角的缓冲板(21),相邻所述缓冲板(21)之间固定连接有弹性件(24),所述缓冲板(21)远离支撑板(26)的一端转动连接有绕竖直方向转动的滚动件(22),多个所述滚动件(22)外包围有首尾连接的带状弹性缓冲件(23),所述防撞组件(2)还包括固定在底部的浮动件(25)。
2.根据权利要求1所述的防撞桥墩,其特征是:所述缓冲板(21)为圆弧状,多个所述缓冲板(21)的弯曲方向一致。
3.根据权利要求1所述的防撞桥墩,其特征是:所述混凝土墩体(1)上设有竖直的滑槽(11),所述支撑板(26)与混凝土墩体(1)连接的一端设有卡接在滑槽(11)内的滑块(27)。
4.根据权利要求3所述的防撞桥墩,其特征是:所述滑槽(11)与滑块(27)间隙配合。
5.根据权利要求1所述的防撞桥墩,其特征是:所述弹性件(24)包括处于挤压状态的弹簧。
6.根据权利要求1所述的防撞桥墩,其特征是:所述带状弹性缓冲件(23)包括处于拉伸状态的皮带。
7.根据权利要求6所述的防撞桥墩,其特征是:所述皮带为聚氨酯皮带。
8.根据权利要求1所述的防撞桥墩,其特征是:所述滚动件(22)包括绕竖直方向转动的辊筒,所述辊筒长度方向的两端沿径向延伸有用于限制带状缓冲件跑偏的凸缘(221)。
9.根据权利要求1所述的防撞桥墩,其特征是:所述浮动件(25)包括聚氨酯气囊。
10.根据权利要求3所述的防撞桥墩,其特征是:所述滑槽(11)包括梯形槽,所述滑块(27)包括与滑槽(11)配合卡接以限制掉出滑槽(11)外的梯形的滑块(27)。
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