CN215165055U - 一种多级耗能缓冲拦截装置及其阻尼器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多级耗能缓冲拦截装置及其阻尼器，阻尼器包括吸能杆件、套筒及耳板，套筒与吸能杆件的端部连接，耳板与套筒连接。多级耗能缓冲拦截装置包括拦截立柱、拦阻网、上述阻尼器及二级防护绳。拦截立柱上设有连接耳，拦阻网包括拦阻索和连接索，其中一个耳板与连接耳连接，另外一个耳板与拦阻索连接。拦阻索和连接索相互交叉，拦阻索和连接索之间通过绳结连接，二级防护绳的两端分别连接连接耳及拦阻索。上述多级耗能缓冲拦截装置及其阻尼器，通过自身大变形缓冲吸能，多级多种方式消耗船舶的动能，将船舶拦停于桥墩之外，避免船舶撞击桥梁，且对于船舶的损伤较小，同时后期维修更换操作简单，经济性好。

Description

一种多级耗能缓冲拦截装置及其阻尼器

技术领域

本实用新型涉及桥梁防船撞技术领域，具体涉及一种多级耗能缓冲拦截装置及其阻尼器。

背景技术

船运作为一种低成本、大体量的运输方式，在交通运输中一直占有较大的比重，而随着交通运输业的不断发展，大量桥梁，尤其是跨海、跨江的大型桥梁不断兴建，这些桥梁所处的河、江、海域大都早已经是成熟的航道，其中的运输情况繁忙，且受水流、波涛、风浪等复杂情况的影响，桥梁不可避免的承受了船舶碰撞的风险。

为了降低船只碰撞桥梁造成的危害，通常在桥墩的前方设置船舶拦截装置，当失控、误航船舶即将撞击桥梁或者驶入非通航区域，威胁到桥梁安全时，船舶拦截装置可以将船舶拦停于桥墩之外。目前，现有的船舶拦截装置通常采用钢绞线和缆绳形成拦截网装置拦截船舶，通过绳索自身的强度抵抗船舶的冲击。但是，现有船舶拦截装置存在以下问题：

(1)钢绞线或缆绳延伸率低，拦截船舶时绳索硬扛船舶的冲击，并非缓冲吸能，对于船舶的损伤较大；

(2)为了抵抗船舶的冲击作用，钢绞线或缆绳直径较大；

(3)为满足拦截不同吨位船舶的需要，只能通过调整钢绞线或缆绳直径这一单一因素来实现；

(4)一旦拦截网装置被撞损坏，钢绞线或缆绳断裂，需水下打捞，再更换整个拦阻区间内的钢绞线或缆绳，造成材料成本及施工成本高。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种多级耗能缓冲拦截装置及其阻尼器，以解决现有的船舶拦截装置防撞理念单一、老旧，缓冲吸能效果有限，对于船舶损伤较大，更换时材料和施工成本高的问题。

一种阻尼器，包括吸能杆件、套筒及耳板，所述吸能杆件能够受拉变形，所述套筒与所述吸能杆件的端部连接，两个所述套筒分别连接在所述吸能杆件的两端，所述耳板与所述套筒连接，两个所述耳板分别用于连接拦截立柱和拦阻索。

在其中一个实施例中，所述套筒和所述吸能杆件的端部通过梯形螺纹连接。

一种多级耗能缓冲拦截装置，包括：

拦截立柱，所述拦截立柱上设有连接耳；

拦阻网，包括拦阻索和连接索，所述拦阻索和所述连接索相互交叉，所述拦阻索和所述连接索之间通过绳结连接；

如上述任意一项所述的阻尼器，所述阻尼器其中一个耳板与所述连接耳连接，另外一个耳板与所述拦阻索连接；及

二级防护绳，所述二级防护绳的两端分别连接所述连接耳及所述拦阻索。

在其中一个实施例中，所述拦阻索水平布置，所述连接索竖向布置，所述连接索与所述拦阻索相垂直。

在其中一个实施例中，所述拦截立柱安装于钢管混凝土桩或浮筒上。

在其中一个实施例中，每根所述拦阻索连接多个所述阻尼器，多个所述阻尼器相互串联。

在其中一个实施例中，所述阻尼器另外一个耳板与所述拦阻索通过绳结连接。

在其中一个实施例中，所述阻尼器的耳板与所述连接耳通过第一连接销轴连接。

在其中一个实施例中，所述二级防护绳通过第二连接销轴与所述连接耳连接。

上述多级耗能缓冲拦截装置及其阻尼器至少具有以下优点：

(1)由于采用了缓冲吸能的防护理念，相比现有拦截网装置“硬扛”的方式，对船舶的损伤大大降低；

(2)可结合目标耗散能量，通过调整阻尼器的数量、吸能杆件的直径和拦阻索的直径等，实现防撞设置的多元化设计，满足不同能量下的防护需求；

(3)撞击发生后，仅需对阻尼器部分进行维修更换，相比现有拦截网装置，省去了拦阻索的水下打捞和更换，成本大大降低且施工方便快捷。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为一实施方式中多级耗能缓冲拦截装置的结构示意图；

图2为图1中阻尼器的平面图；

图3为图1中阻尼器的立面图；

图4为图1所示多级耗能缓冲拦截装置局部的结构立面图；

图5为图1所示多级耗能缓冲拦截装置局部的结构平面图。

附图标记：

10-拦截立柱，12-连接耳，20-拦阻网，22-拦阻索，24-连接索，30-阻尼器，32-吸能杆件，34-套筒，36-耳板，40-二级防护绳，52-第一连接销轴，54-第二连接销轴。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此实用新型不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

请参阅图1，一实施方式中多级耗能缓冲拦截装置，可直接应用于桥梁通航孔以及非通航孔桥墩的防船撞保护。

其中，对于通航孔桥墩的防护，本装置与钢管混凝土桩结合使用，在防护区域两边界打入钢管混凝土桩，多级耗能缓冲拦截装置在工厂预制完成，装置的两头直接与钢管混凝土桩连接，形成船舶拦截装置。

对于非通航孔桥墩的防护，本装置与浮筒及锚锭结合使用，布置在非通航孔桥墩上下游。锚锭连接于浮筒底部，多级耗能缓冲拦截装置、浮筒及锚锭都在工厂预制完成，先水上安装浮筒和锚锭，再在两个浮筒中间连接多级耗能缓冲拦截装置，形成船舶拦截装置。

具体地，多级耗能缓冲拦截装置包括拦截立柱10、拦阻网20、阻尼器30及二级防护绳40。拦截立柱10可以安装于钢管混凝土桩上，拦截立柱10也可以安装于浮筒上。拦截立柱10上设有连接耳12，连接耳12用于拦阻网20的安装。

拦阻网20包括拦阻索22及连接索24，拦阻索22水平布置，多个拦阻索22沿拦截立柱10的轴向间隔设置。连接索24竖向布置与拦阻索22相垂直，连接索24与拦阻索22相互交叉形成网状，连接索24和拦阻索22之间通过绳结连接。

阻尼器30用于连接拦截立柱10和拦阻索22，阻尼器30能够受拉变形吸能。一实施方式中，多级耗能缓冲拦截装置可根据设防船舶吨位、船舶典型航速等关键因素，在每根拦阻索22上连接多个阻尼器30，多个阻尼器30相互串联，以匹配防护需求。

请一并参阅图2及图3，具体地，阻尼器30包括吸能杆件32、套筒34及耳板36。吸能杆件32由高延伸率和高强度的材料加工形成，吸能杆件32能够受拉变形。一实施方式中，吸能杆件32采用高效吸能合金，断裂强度为550MPa，断裂延伸率在70％以上。本实施例中吸能合金的具体选择，可以使用专利申请号为CN202011235409.3、CN202011233176.3和CN202011256564.3中公开的吸能合金。当然，其他在现有工业中应用的吸能合金，只要理论上满足本实施例需要的基本强度要求和较大的伸长率，都是可以的。

套筒34与吸能杆件32的端部连接，套筒34的数量为两个，两个套筒34分别连接在吸能杆件32的两端。具体地，套筒34和吸能杆件32的端部通过梯形螺纹连接。

请一并参阅图4及图5，耳板36与套筒34连接，两个耳板36分别安装在两个套筒34上，其中一个耳板36与连接耳12连接，另外一个耳板36与拦阻索22连接。一实施方式中，阻尼器30其中一个耳板36与连接耳12通过第一连接销轴52连接，阻尼器30另外的一个耳板36与阻拦索通过绳结连接。

二级防护绳40的两端分别连接连接耳12及拦阻索22，二级防护绳40可以在阻尼器30断裂后替代阻尼器30进入工作，抵挡船舶剩余动力的冲击，拦停船舶。一实施方式中，二级防护绳40通过第二连接销轴54与连接耳12连接。

上述多级耗能缓冲拦截装置及其阻尼器30的工作过程具体为：

对于小吨位船舶撞击多级耗能缓冲拦截装置时，拦阻网20率先与船舶接触，在拦阻索22上产生拉力，阻尼器30的吸能杆件32受拉变形，阻尼器30未发生断裂，消耗船舶动力，拦停船舶。

对于大吨位船舶撞击多级耗能缓冲拦截装置时，第一阶段阻尼器30的吸能杆件32变形消耗船舶部分动力，第二阶段吸能杆件32达到最大伸长率而断裂，二级防护绳40替代阻尼器30进入工作，抵抗船舶剩余动力的冲击，拦停船舶。

上述多级耗能缓冲拦截装置及其阻尼器30至少具有以下优点：

(1)由于采用了缓冲吸能的防护理念，相比现有拦截网装置“硬扛”的方式，对船舶的损伤大大降低；

(2)可结合目标耗散能量，通过调整阻尼器30的数量、吸能杆件32的直径和拦阻索22的直径等，实现防撞设置的多元化设计，满足不同能量下的防护需求；

(3)撞击发生后，仅需对阻尼器30部分进行维修更换，相比现有拦截网装置，省去了拦阻索22的水下打捞和更换，成本大大降低且施工方便快捷。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (9)

1.一种阻尼器，其特征在于，包括吸能杆件、套筒及耳板，所述吸能杆件能够受拉变形，所述套筒与所述吸能杆件的端部连接，两个所述套筒分别连接在所述吸能杆件的两端，所述耳板与所述套筒连接，两个所述耳板分别用于连接拦截立柱和拦阻索。

2.根据权利要求1所述的阻尼器，其特征在于，所述套筒和所述吸能杆件的端部通过梯形螺纹连接。

3.一种多级耗能缓冲拦截装置，其特征在于，包括：

拦截立柱，所述拦截立柱上设有连接耳；

拦阻网，包括拦阻索和连接索，所述拦阻索和所述连接索相互交叉，所述拦阻索和所述连接索之间通过绳结连接；

如权利要求1-2任意一项所述的阻尼器，所述阻尼器其中一个耳板与所述连接耳连接，另外一个耳板与所述拦阻索连接；及

二级防护绳，所述二级防护绳的两端分别连接所述连接耳及所述拦阻索。

4.根据权利要求3所述的多级耗能缓冲拦截装置，其特征在于，所述拦阻索水平布置，所述连接索竖向布置，所述连接索与所述拦阻索相垂直。

5.根据权利要求3所述的多级耗能缓冲拦截装置，其特征在于，所述拦截立柱安装于钢管混凝土桩或浮筒上。

6.根据权利要求3所述的多级耗能缓冲拦截装置，其特征在于，每根所述拦阻索连接多个所述阻尼器，多个所述阻尼器相互串联。

7.根据权利要求3所述的多级耗能缓冲拦截装置，其特征在于，所述阻尼器另外一个耳板与所述拦阻索通过绳结连接。

8.根据权利要求3所述的多级耗能缓冲拦截装置，其特征在于，所述阻尼器的耳板与所述连接耳通过第一连接销轴连接。

9.根据权利要求3所述的多级耗能缓冲拦截装置，其特征在于，所述二级防护绳通过第二连接销轴与所述连接耳连接。

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