一种具有导向功能的桥墩防撞装置的制作方法

1.本发明涉及桥梁防护技术领域，尤其涉及一种具有导向功能的桥墩防撞装置。


背景技术：

2.桥墩是支撑桥跨结构并将恒载和车辆活载传至地基的亚筑物、桥台设在桥梁两侧，桥墩则在两桥台之间，桥墩的作用是支承桥跨结构，而桥台支撑起支承桥跨结构的作用外，还要与路堤衔接并防止路堤滑场，为保护桥台和路堤填土，桥台两侧常做一些防护和导流工程；目前，针对船桥碰撞，常见的桥墩防护可分为直接构造和间接构造两大类，其中，直接构造指防护装置直接构造在被保护的桥墩上，撞击发生后，撞击力通过防护装置直接作用于被保护的桥墩上，而间接构造指防护装置与被保护的桥梁没有直接连接，撞击力不直接作用在被保护的桥梁上，对于两种防护而言，虽然都能在一定程度上实现结构的防护，但也分别存在一定的缺陷，对于间接构造的防护装置而言，其设置后被撞时的撞击力可被防护装置吸收，不会作用于被保护的桥墩，对桥墩有较强的防护作用，但是，间接构造的防护装置与被保护的桥墩之间往往具有一定距离，使得其需要占用河道或水域，且维修工程量往往较大；与之相比，直接构造的防护装置通常直接构造在被保护的桥墩上，主要分为弹性变形型、压坏(塑性)变形型、变位型三种类型，其中，弹性变形型防护装置被撞击后，虽然能实现弹性恢复，且维修工作小，但只能适用能量较小的冲击，并且缺少导向的功能，一旦冲击超过其弹性变形范围，桥墩将被直接冲击，而压坏变形型防护装置和变位型防护装置虽然能通过装置本身的塑性变形和变位能吸收巨大的冲击能量，但撞击后无法自恢复，维护成本较高，因此，本发明提出一种具有导向功能的桥墩防撞装置以解决现有技术中存在的问题。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本发明提出一种具有导向功能的桥墩防撞装置，该具有导向功能的桥墩防撞装置有利于最大化减少冲击造成的影响。
4.为实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种具有导向功能的桥墩防撞装置，包括外框架和胶皮套，所述外框架套设在桥墩的外侧，且外框架的外侧设有防撞单元，所述防撞单元设有多组，所述胶皮套套设在多组所述防撞单元的外侧，且防撞单元包括上轴板、下轴板和自恢复筒，所述上轴板、下轴板的一端分别转动设有上连板和下连板，所述自恢复筒设在上连板和下连板之间，所述上轴板的两侧均设有侧杆，且两侧的所述侧杆下均转动设有缓冲杆，两侧所述缓冲杆的外端均与所述上连板转动连接；所述缓冲杆包括套管和拉杆，所述套管的内部设有内腔，且内腔的内部活动设有活塞，所述拉杆的下端延伸至内腔与活塞连接，所述活塞两端位置处的所述内腔内部分别设有第一弹簧和第二弹簧。
5.进一步改进在于：所述第一弹簧和第二弹簧的弹性动态平衡，所述活塞两端位置
处的所述内腔内部均填充有液压油。
6.进一步改进在于：所述活塞上设有单向通道，所述套管内部的两侧均设有单向流道，所述单向流道的两端分别连通至内腔内部的两端位置处，所述单向流道和单向通道的内部均设有单向调节阀，且单向流道和单向通道的单向流向相反。
7.进一步改进在于：所述活塞的口径大于所述拉杆贯穿套管处的口径，所述拉杆贯穿套管处设有密封填料。
8.进一步改进在于：所述自恢复筒包括筒体和筒嘴，所述筒嘴设在筒体的下端，所述筒嘴的内部设有筒塞，所述筒塞上设有压力阀和单向阀。
9.进一步改进在于：所述筒体的内部设有恢复气囊，且恢复气囊外绕筒体的内侧设有多组，相邻两组所述恢复气囊之间设有吸水膨胀海绵。
10.进一步改进在于：所述上连板的一端与筒体的上端固定连接，所述下连板的一端设有锁紧箍，所述锁紧箍锁紧在筒嘴的外侧。
11.进一步改进在于：所述筒体由氟橡胶和帘布层组成，所述帘布层内置与氟橡胶的内部，多组所述恢复气囊和吸水膨胀海绵围绕成环形的气圈结构，且恢复气囊的内部封装有压缩气体。
12.进一步改进在于：所述外框架的内部设有对应防撞单元的缓冲腔，所述上轴板和下轴板的一端均延伸至缓冲腔的内部，所述上轴板和下轴板的一端均设有限位板。
13.进一步改进在于：所述缓冲腔内部的一端设有滑杆，所述滑杆上的两侧均活动设有滑套，所述限位板一端的两侧均转动设有支臂，且两侧的所述支臂的一端分别与两侧的所述滑套铰接，所述滑套与缓冲腔的侧壁之间连接有缓冲弹片，且缓冲弹片套设在滑杆的外侧。
14.本发明的有益效果为：1、本发明在桥墩外围绕布置防撞单元，并配合胶皮套包覆，在受到冲击时，自恢复筒压缩变形承受第一重冲击并位移，使得上连板以及下连板受到冲击转动卸力，这时候上连板挤压缓冲杆，使得拉杆在套管内移动，活塞挤压第一弹簧或者第二弹簧，进行第二次缓冲，自恢复筒移位以及上连板、下连板的转动，还能对冲击源进行导向，将力导向至一旁，有利于最大化减少冲击造成的影响。
15.2、本发明缓冲杆受到挤压时，拉杆在套管内移动，活塞挤压第一弹簧或者第二弹簧的过程中，第一弹簧或者第二弹簧位置处的液压油会通过单向流道或者单向通道流向内腔内另一端，以此起到液压缓冲的作用，进一步提高卸力效果。
16.3、本发明由于第一弹簧和第二弹簧弹性动态平衡，在冲击结束后，活塞受到弹性配合挤压液压油，进行缓慢复位，从而复位上连板、下连板以及自恢复筒的位置，自恢复筒受到冲击压缩时，将内部的水从压力阀排出，在冲击结束后，随着恢复气囊压缩空气膨胀，使得筒体膨胀，利用气压经过单向阀吸收水至筒体内，吸水膨胀海绵同时吸水膨胀，使得自恢复筒恢复，无需额外维护，节省成本。
17.4、本发明受到冲击时，上轴板、下轴板挤压支臂，使得支臂旋转，挤压滑套在滑杆上移动，挤压缓冲弹片，保护轴板，更加耐用。
附图说明
18.图1为本发明的主视图；图2为本发明的防撞单元示意图；图3为本发明的缓冲杆示意图；图4为本发明的自恢复筒示意图；图5为本发明的缓冲腔内部示意图。
19.其中：1、外框架；2、胶皮套；3、桥墩；4、上轴板；5、下轴板；6、自恢复筒；7、上连板；8、下连板；9、侧杆；10、缓冲杆；11、套管；12、拉杆；13、内腔；14、活塞；15、第一弹簧；16、液压油；17、单向通道；18、单向流道；19、密封填料；20、筒体；21、筒嘴；22、筒塞；23、压力阀；24、单向阀；25、恢复气囊；26、吸水膨胀海绵；27、锁紧箍；28、缓冲腔；29、限位板；30、滑杆；31、滑套；32、支臂；33、缓冲弹片；34、第二弹簧。
实施方式
20.为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例
21.根据图1、2、3、4所示，本实施例提出了一种具有导向功能的桥墩防撞装置，包括外框架1和胶皮套2，所述外框架1套设在桥墩3的外侧，且外框架1的外侧设有防撞单元，所述防撞单元设有多组，所述胶皮套2套设在多组所述防撞单元的外侧，且防撞单元包括上轴板4、下轴板5和自恢复筒6，所述上轴板4、下轴板5的一端分别转动设有上连板7和下连板8，所述自恢复筒6设在上连板7和下连板8之间，所述上轴板4的两侧均设有侧杆9，且两侧的所述侧杆9下均转动设有缓冲杆10，两侧所述缓冲杆10的外端均与所述上连板7转动连接；所述缓冲杆10包括套管11和拉杆12，所述套管11的内部设有内腔13，且内腔13的内部活动设有活塞14，所述拉杆12的下端延伸至内腔13与活塞14连接，所述活塞14两端位置处的所述内腔13内部分别设有第一弹簧15和第二弹簧34。使用时，在桥墩3外围绕布置防撞单元，并配合胶皮套2包覆，在受到冲击时，自恢复筒6压缩变形承受第一重冲击并位移，使得上连板7以及下连板8受到冲击转动卸力，这时候上连板7挤压缓冲杆10，使得拉杆12在套管11内移动，活塞14挤压第一弹簧15或者第二弹簧34，进行第二次缓冲，自恢复筒6移位以及上连板7、下连8板的转动，还能对冲击源进行导向，将力导向至一旁，有利于最大化减少冲击造成的影响。
22.所述第一弹簧15和第二弹簧34的弹性动态平衡，所述活塞14两端位置处的所述内腔13内部均填充有液压油16。所述活塞14上设有单向通道17，所述套管11内部的两侧均设有单向流道18，所述单向流道18的两端分别连通至内腔13内部的两端位置处，所述单向流道18和单向通道17的内部均设有单向调节阀，且单向流道18和单向通道17的单向流向相反。缓冲杆10受到挤压时，拉杆12在套管11内移动，活塞14挤压第一弹簧15或者第二弹簧34的过程中，第一弹簧15或者第二弹簧34位置处的液压油16会通过单向流道18或者单向通道17流向内腔13内另一端，以此起到液压缓冲的作用，进一步提高卸力效果。同时，由于第一弹簧15和第二弹簧34弹性动态平衡，在冲击结束后，活塞14受到弹性配合挤压液压油16，进
行缓慢复位，从而复位上连板7、下连板8以及自恢复筒6的位置。
23.所述活塞14的口径大于所述拉杆12贯穿套管11处的口径，活塞14不会脱离内腔13，所述拉杆12贯穿套管11处设有密封填料19。密封贯穿口，避免液压油16漏出。
24.所述自恢复筒6包括筒体20和筒嘴21，所述筒嘴21设在筒体20的下端，所述筒嘴21的内部设有筒塞22，所述筒塞22上设有压力阀23和单向阀24。所述筒体20的内部设有恢复气囊25，且恢复气囊25外绕筒体20的内侧设有多组，相邻两组所述恢复气囊25之间设有吸水膨胀海绵26。自恢复筒6受到冲击压缩时，将内部的水从压力阀23排出，恢复气囊25压缩空气收缩，吸水膨胀海绵26挤压出水，进行多重卸力缓冲。
25.所述上连板7的一端与筒体20的上端固定连接，所述下连板8的一端设有锁紧箍27，所述锁紧箍27锁紧在筒嘴21的外侧。上下连接，在受到冲击时，自恢复筒6压缩变形承受第一重冲击并位移，使得上连板7以及下连板8受到冲击转动卸力。
26.所述筒体20由氟橡胶和帘布层组成，所述帘布层内置与氟橡胶的内部，不易损坏断裂，多组所述恢复气囊25和吸水膨胀海绵26围绕成环形的气圈结构，且恢复气囊25的内部封装有压缩气体。在冲击结束后，随着恢复气囊25压缩空气膨胀，使得筒体20膨胀，利用气压经过单向阀24吸收水至筒体20内，吸水膨胀海绵26同时吸水膨胀，使得自恢复筒6恢复，无需额外维护。
实施例
27.根据图1、2、3、5所示，本实施例提出了一种具有导向功能的桥墩防撞装置，包括外框架1和胶皮套2，所述外框架1套设在桥墩3的外侧，且外框架1的外侧设有防撞单元，所述防撞单元设有多组，所述胶皮套2套设在多组所述防撞单元的外侧，且防撞单元包括上轴板4、下轴板5和自恢复筒6，所述上轴板4、下轴板5的一端分别转动设有上连板7和下连板8，所述自恢复筒6设在上连板7和下连板8之间，所述上轴板4的两侧均设有侧杆9，且两侧的所述侧杆9下均转动设有缓冲杆10，两侧所述缓冲杆10的外端均与所述上连板7转动连接；所述缓冲杆10包括套管11和拉杆12，所述套管11的内部设有内腔13，且内腔13的内部活动设有活塞14，所述拉杆12的下端延伸至内腔13与活塞14连接，所述活塞14两端位置处的所述内腔13内部分别设有第一弹簧15和第二弹簧34。使用时，在桥墩3外围绕布置防撞单元，并配合胶皮套2包覆，在受到冲击时，自恢复筒6压缩变形承受第一重冲击并位移，使得上连板7以及下连板8受到冲击转动卸力，这时候上连板7挤压缓冲杆10，使得拉杆12在套管11内移动，活塞14挤压第一弹簧15或者第二弹簧34，进行第二次缓冲，自恢复筒6移位以及上连板7、下连8板的转动，还能对冲击源进行导向，将力导向至一旁，有利于最大化减少冲击造成的影响。
28.所述第一弹簧15和第二弹簧34的弹性动态平衡，所述活塞14两端位置处的所述内腔13内部均填充有液压油16。所述活塞14上设有单向通道17，所述套管11内部的两侧均设有单向流道18，所述单向流道18的两端分别连通至内腔13内部的两端位置处，所述单向流道18和单向通道17的内部均设有单向调节阀，且单向流道18和单向通道17的单向流向相反。缓冲杆10受到挤压时，拉杆12在套管11内移动，活塞14挤压第一弹簧15或者第二弹簧34的过程中，第一弹簧15或者第二弹簧34位置处的液压油16会通过单向流道18或者单向通道17流向内腔13内另一端，以此起到液压缓冲的作用，进一步提高卸力效果。同时，由于第一
弹簧15和第二弹簧34弹性动态平衡，在冲击结束后，活塞14受到弹性配合挤压液压油16，进行缓慢复位，从而复位上连板7、下连板8以及自恢复筒6的位置。
29.所述外框架1的内部设有对应防撞单元的缓冲腔28，所述上轴板4和下轴板5的一端均延伸至缓冲腔28的内部，所述上轴板4和下轴板5的一端均设有限位板29。所述缓冲腔28内部的一端设有滑杆30，所述滑杆30上的两侧均活动设有滑套31，所述限位板29一端的两侧均转动设有支臂32，且两侧的所述支臂32的一端分别与两侧的所述滑套31铰接，所述滑套31与缓冲腔28的侧壁之间连接有缓冲弹片33，且缓冲弹片33套设在滑杆30的外侧。受到冲击时，上轴板4、下轴板5挤压支臂32，使得支臂32旋转，挤压滑套31在滑杆30上移动，挤压缓冲弹片33，保护轴板，更加耐用。
30.本发明在桥墩3外围绕布置防撞单元，并配合胶皮套2包覆，在受到冲击时，自恢复筒6压缩变形承受第一重冲击并位移，使得上连板7以及下连板8受到冲击转动卸力，这时候上连板7挤压缓冲杆10，使得拉杆12在套管11内移动，活塞14挤压第一弹簧15或者第二弹簧34，进行第二次缓冲，自恢复筒6移位以及上连板7、下连8板的转动，还能对冲击源进行导向，将力导向至一旁，有利于最大化减少冲击造成的影响。且缓冲杆10受到挤压时，拉杆12在套管11内移动，活塞14挤压第一弹簧15或者第二弹簧34的过程中，第一弹簧15或者第二弹簧34位置处的液压油16会通过单向流道18或者单向通道17流向内腔13内另一端，以此起到液压缓冲的作用，进一步提高卸力效果。同时，由于第一弹簧15和第二弹簧34弹性动态平衡，在冲击结束后，活塞14受到弹性配合挤压液压油16，进行缓慢复位，从而复位上连板7、下连板8以及自恢复筒6的位置，自恢复筒6受到冲击压缩时，将内部的水从压力阀23排出，在冲击结束后，随着恢复气囊25压缩空气膨胀，使得筒体20膨胀，利用气压经过单向阀24吸收水至筒体20内，吸水膨胀海绵26同时吸水膨胀，使得自恢复筒6恢复，无需额外维护，节省成本。另外，本发明受到冲击时，上轴板4、下轴板5挤压支臂32，使得支臂32旋转，挤压滑套31在滑杆30上移动，挤压缓冲弹片33，保护轴板，更加耐用。
31.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：
1.一种具有导向功能的桥墩防撞装置，包括外框架（1）和胶皮套（2），其特征在于：所述外框架（1）套设在桥墩（3）的外侧，且外框架（1）的外侧设有防撞单元，所述防撞单元设有多组，所述胶皮套（2）套设在多组所述防撞单元的外侧，且防撞单元包括上轴板（4）、下轴板（5）和自恢复筒（6），所述上轴板（4）、下轴板（5）的一端分别转动设有上连板（7）和下连板（8），所述自恢复筒（6）设在上连板（7）和下连板（8）之间，所述上轴板（4）的两侧均设有侧杆（9），且两侧的所述侧杆（9）下均转动设有缓冲杆（10），两侧所述缓冲杆（10）的外端均与所述上连板（7）转动连接；所述缓冲杆（10）包括套管（11）和拉杆（12），所述套管（11）的内部设有内腔（13），且内腔（13）的内部活动设有活塞（14），所述拉杆（12）的下端延伸至内腔（13）与活塞（14）连接，所述活塞（14）两端位置处的所述内腔（13）内部分别设有第一弹簧（15）和第二弹簧（34）。2.根据权利要求1所述的一种具有导向功能的桥墩防撞装置，其特征在于：所述第一弹簧（15）和第二弹簧（34）的弹性动态平衡，所述活塞（14）两端位置处的所述内腔（13）内部均填充有液压油（16）。3.根据权利要求2所述的一种具有导向功能的桥墩防撞装置，其特征在于：所述活塞（14）上设有单向通道（17），所述套管（11）内部的两侧均设有单向流道（18），所述单向流道（18）的两端分别连通至内腔（13）内部的两端位置处，所述单向流道（18）和单向通道（17）的内部均设有单向调节阀，且单向流道（18）和单向通道（17）的单向流向相反。4.根据权利要求3所述的一种具有导向功能的桥墩防撞装置，其特征在于：所述活塞（14）的口径大于所述拉杆（12）贯穿套管（11）处的口径，所述拉杆（12）贯穿套管（11）处设有密封填料（19）。5.根据权利要求1所述的一种具有导向功能的桥墩防撞装置，其特征在于：所述自恢复筒（6）包括筒体（20）和筒嘴（21），所述筒嘴（21）设在筒体（20）的下端，所述筒嘴（21）的内部设有筒塞（22），所述筒塞（22）上设有压力阀（23）和单向阀（24）。6.根据权利要求5所述的一种具有导向功能的桥墩防撞装置，其特征在于：所述筒体（20）的内部设有恢复气囊（25），且恢复气囊（25）外绕筒体（20）的内侧设有多组，相邻两组所述恢复气囊（25）之间设有吸水膨胀海绵（26）。7.根据权利要求6所述的一种具有导向功能的桥墩防撞装置，其特征在于：所述上连板（7）的一端与筒体（20）的上端固定连接，所述下连板（8）的一端设有锁紧箍（27），所述锁紧箍（27）锁紧在筒嘴（21）的外侧。8.根据权利要求7所述的一种具有导向功能的桥墩防撞装置，其特征在于：所述筒体（20）由氟橡胶和帘布层组成，所述帘布层内置与氟橡胶的内部，多组所述恢复气囊（25）和吸水膨胀海绵（26）围绕成环形的气圈结构，且恢复气囊（25）的内部封装有压缩气体。9.根据权利要求1所述的一种具有导向功能的桥墩防撞装置，其特征在于：所述外框架（1）的内部设有对应防撞单元的缓冲腔（28），所述上轴板（4）和下轴板（5）的一端均延伸至缓冲腔（28）的内部，所述上轴板（4）和下轴板（5）的一端均设有限位板（29）。10.根据权利要求9所述的一种具有导向功能的桥墩防撞装置，其特征在于：所述缓冲腔（28）内部的一端设有滑杆（30），所述滑杆（30）上的两侧均活动设有滑套（31），所述限位板（29）一端的两侧均转动设有支臂（32），且两侧的所述支臂（32）的一端分别与两侧的所述滑套（31）铰接，所述滑套（31）与缓冲腔（28）的侧壁之间连接有缓冲弹片（33），且缓冲弹片
（33）套设在滑杆（30）的外侧。

技术总结
本发明提供了一种具有导向功能的桥墩防撞装置，涉及桥梁防护技术领域，包括外框架和胶皮套，所述外框架套设在桥墩的外侧，且外框架的外侧设有防撞单元，所述防撞单元设有多组，所述胶皮套套设在多组所述防撞单元的外侧，且防撞单元包括上轴板、下轴板和自恢复筒；本发明在桥墩外围绕布置防撞单元，并配合胶皮套包覆，在受到冲击时，自恢复筒压缩变形承受第一重冲击并位移，使得上连板以及下连板受到冲击转动卸力，这时候上连板挤压缓冲杆，使得拉杆在套管内移动，活塞挤压第一弹簧或者第二弹簧，进行第二次缓冲，自恢复筒移位以及上连板、下连板的转动，还能对冲击源进行导向，将力导向至一旁，有利于最大化减少冲击造成的影响。响。响。


技术研发人员：李淑红 王勇 熊裕红 郭记飞 刘言伟
受保护的技术使用者：武汉安固柔性消能科技有限公司
技术研发日：2023.06.22
技术公布日：2023/8/1