一种用于桥墩的新型防护装置论文和设计-李佳坤

全文摘要

本实用新型公开了一种用于桥墩的新型防护装置，包括桥墩、安装在桥墩表面的外侧板体、安装在外侧板体同侧的两个侧板以及控制箱，所述外侧板体与两个侧板共同组成U型板，所述外侧板体的内侧表面开设有第一弧形凹槽，两个所述侧板内侧通过固定架连接，所述固定架采用若干固定杆组成，所述固定杆的外侧安装有板簧机构，所述固定杆的两端在板簧机构的端处外侧均设置有限位件，且所述固定杆、板簧机构均采用导电材料制成，所述板簧的两端通过开设穿孔安装在固定杆的外侧，所述板簧机构的外侧中部安装有抗压板，所述抗压板靠近外侧板体的一侧。本实用新型能够针对不同的撞击点对桥墩进行有效的防护。

主设计要求

1.一种用于桥墩的新型防护装置，包括桥墩(21)、安装在桥墩(21)表面的外侧板体(1)、安装在外侧板体(1)同侧的两个侧板(2)以及控制箱(3)，其特征在于：所述外侧板体(1)与两个侧板(2)共同组成U型板，所述外侧板体(1)的内侧表面开设有第一弧形凹槽(4)，两个所述侧板(2)内侧通过固定架连接，所述固定架采用若干固定杆(5)组成，所述固定杆(5)的外侧安装有板簧机构(6)，所述固定杆(5)的两端在板簧机构(6)的端处外侧均设置有限位件(7)，且所述固定杆(5)、板簧机构(6)均采用导电材料制成，所述板簧机构(6)的两端通过开设穿孔安装在固定杆(5)的外侧，所述板簧机构(6)的外侧中部安装有抗压板(8)，所述抗压板(8)靠近外侧板体(1)的一侧且在第一弧形凹槽(4)的对应处通过开设第二弧形凹槽(9)安装有弹性气囊(10)，所述控制箱(3)通过导线分别于固定杆(5)的两端连接。

设计方案

2.根据权利要求1所述一种用于桥墩的新型防护装置，其特征在于：所述控制箱(3)的内部安装有警报系统，所述警报系统包括电流互感器(11)、电压互感器(12)、采集模块(13)、数据处理模块(14)、处理器(15)以及警报器(16)，所述电流互感器(11)、电压互感器(12)均安装在固定杆(5)所在的电路中，且所述电流互感器(11)、电压互感器(12)的输出端分别与采集模块(13)的输入端电性连接，所述采集模块(13)的输出端与数据处理模块(14)的输入端电性连接，所述采集模块(13)的输出端与处理器(15)的输入端电性连接，所述处理器(15)的输出端与警报器(16)的输入端电性连接。

3.根据权利要求1所述一种用于桥墩的新型防护装置，其特征在于：所述外侧板体(1)一侧的第一弧形凹槽(4)与抗压板(8)外侧表面的第二弧形凹槽(9)组合成弧形空腔，所述弧形空腔的尺寸大于弹性气囊(10)最小状态时的尺寸。

4.根据权利要求1所述一种用于桥墩的新型防护装置，其特征在于：所述固定杆(5)的两端在限位件(7)的内侧均安装有压缩弹簧(17)，所述压缩弹簧(17)的一端与板簧机构(6)端处外侧接触。

5.根据权利要求1所述一种用于桥墩的新型防护装置，其特征在于：所述板簧机构(6)整体的电阻值小于固定杆(5)的阻值。

6.根据权利要求1所述一种用于桥墩的新型防护装置，其特征在于：若干所述固定杆(5)规则排列安装在外侧板体(1)的一侧，且固定杆(5)及其对应的板簧机构(6)所在的电路与固定杆(5)、板簧机构(6)所在的电路并联。

7.根据权利要求1所述一种用于桥墩的新型防护装置，其特征在于：所述抗压板(8)采用多个活动板(18)组成，单个活动板(18)与单个的板簧机构(6)对应，且多个所述活动板(18)之间采用铰链连接。

8.根据权利要求2所述一种用于桥墩的新型防护装置，其特征在于：所述警报系统还包括无线信号收发装置(19)，且所述无线信号收发装置(19)与处理器(15)电性连接。

9.根据权利要求1所述一种用于桥墩的新型防护装置，其特征在于：两个所述侧板(2)内侧在控制箱(3)的下方安装有蓄电池(20)，所述蓄电池(20)通过导线与控制箱(3)连接。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及桥墩防护装置技术领域，具体为一种用于桥墩的新型防护装置。

背景技术

目前，国际上对桥梁防护的主要思想有两种，一种是主动防护，另一种是被动防护。主动防护的一种方法是增加通航航道距离，或者直接建设无桥墩桥梁，最大化的增加通航航道的宽度。被动防护是通过设计防护装置及防撞预警系统，被动地减少船舶撞击桥墩的概率。而桥墩防护装置主要以改变船舶撞击力的方向，或吸收撞击能量，使撞击动能消散，或限制及降低由船舶转移到桥墩上的撞击能量等方法，使桥墩不被破坏，然而现有的装置并不能对撞击的位置进行实时监测。

实用新型内容

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于桥墩的新型防护装置，包括桥墩、安装在桥墩表面的外侧板体、安装在外侧板体同侧的两个侧板以及控制箱，所述外侧板体与两个侧板共同组成U型板，所述外侧板体的内侧表面开设有第一弧形凹槽，两个所述侧板内侧通过固定架连接，所述固定架采用若干固定杆组成，所述固定杆的外侧安装有板簧机构，所述固定杆的两端在板簧机构的端处外侧均设置有限位件，且所述固定杆、板簧机构均采用导电材料制成，所述板簧机构的两端通过开设穿孔安装在固定杆的外侧，所述板簧机构的外侧中部安装有抗压板，所述抗压板靠近外侧板体的一侧且在第一弧形凹槽的对应处通过开设第二弧形凹槽安装有弹性气囊，所述控制箱通过导线分别于固定杆的两端连接。

优选的，所述控制箱的内部安装有警报系统，所述警报系统包括电流互感器、电压互感器、采集模块、数据处理模块、处理器以及警报器，所述电流互感器、电压互感器均安装在固定杆所在的电路中，且所述电流互感器、电压互感器的输出端分别与采集模块的输入端电性连接，所述采集模块的输出端与数据处理模块的输入端电性连接，所述数据采集模块的输出端与处理器的输入端电性连接，所述处理器的输出端与警报器的输入端电性连接。

优选的，所述外侧板体一侧的第一弧形凹槽与抗压板外侧表面的第二弧形凹槽组合成弧形空腔，所述弧形空腔的尺寸大于弹性气囊最小状态时的尺寸。

优选的，所述固定杆的两端在限位件的内侧均安装有压缩弹簧，所述压缩弹簧的一端与板簧机构端处外侧接触。

优选的，所述板簧机构整体的电阻值小于固定杆的阻值。

优选的，若干所述固定杆规则排列安装在外侧板体的一侧，且固定杆及其对应的板簧机构所在的电路与其他固定杆、板簧机构所在的电路并联。

优选的，所述抗压板采用多个活动板组成，单个活动板与单个的板簧机构对应，且多个所述活动板之间采用铰链连接。

优选的，所述警报系统还包括无线信号收发装置，且所述无线信号收发装置与处理器电性连接。

优选的，两个所述侧板内侧在控制箱的下方安装有蓄电池，所述蓄电池通过导线与控制箱连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型通过在外侧板体、侧板的内侧安装固定架，将固定架采用若干固定杆组成，在固定杆的外侧安装板簧机构，在板簧机构的外侧表面通过安装抗压板与外侧板体的内侧表面接触，在外侧板体受到撞击时，使得板簧机构蓄力，板簧机构与固定杆整体在电路中的阻值出现变化，通过对电路的电压、电流进行检测，从而能够快速有效的判断是否遭受外力破坏，且由于抗压板的作用，作用力对外侧板体的作用点不同时，控制箱同样能够快速的检测。

(2)本实用新型通过在固定杆的两端安装压缩弹簧与板簧机构两端外侧接触，在遭受撞击时，板簧机构使得两端的压缩弹簧收缩，压缩弹簧收缩后，其整体的回复力使得板簧机构的两端向内侧运动，从而板簧机构恢复形变，并通过抗压板使得外侧板体向相反的方向运动，对外力形成一定的缓冲，从而达到防护桥墩的目的。

附图说明

图1为一种用于桥墩的新型防护装置的整体的结构示意图；

图2为一种用于桥墩的新型防护装置的板簧机构与固定杆的连接示意图；

图3为一种用于桥墩的新型防护装置的抗压板的结构示意图；

图4为一种用于桥墩的新型防护装置的整体的警报系统的原理框图。

图中：1、外侧板体；2、侧板；3、控制箱；4、第一弧形凹槽；5、固定杆；6、板簧机构；7、限位件；8、抗压板；9、第二弧形凹槽；10、弹性气囊；11、电流互感器；12、电压互感器；13、采集模块；14、数据处理模块；15、处理器；16、警报器；17、压缩弹簧；18、活动板；19、无线信号收发装置；20、蓄电池；21、桥墩。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-4所示，本实用新型提供一种技术方案：一种用于桥墩的新型防护装置，包括桥墩21、安装在桥墩21表面的外侧板体1、安装在外侧板体1同侧的两个侧板2以及控制箱3，所述外侧板体1与两个侧板2共同组成U型板，所述外侧板体1的内侧表面开设有第一弧形凹槽4，两个所述侧板2内侧通过固定架连接，所述固定架采用若干固定杆5组成，所述固定杆5的外侧安装有板簧机构6，所述固定杆5的两端在板簧机构6的端处外侧均设置有限位件7，且所述固定杆5、板簧机构6均采用导电材料制成，所述板簧机构6的两端通过开设穿孔安装在固定杆5的外侧，所述板簧机构6的外侧中部安装有抗压板8，所述抗压板8靠近外侧板体1的一侧且在第一弧形凹槽4的对应处通过开设第二弧形凹槽9安装有弹性气囊10，所述控制箱3通过导线分别于固定杆5的两端连接。

本实用新型中，所述控制箱3的内部安装有警报系统，所述警报系统包括电流互感器11、电压互感器12、采集模块13、数据处理模块14、处理器15以及警报器16，所述电流互感器11、电压互感器12均安装在固定杆5所在的电路中，且所述电流互感器11、电压互感器12的输出端分别与采集模块13的输入端电性连接，所述采集模块13的输出端与数据处理模块14的输入端电性连接，所述数据采集模块13的输出端与处理器15的输入端电性连接，所述处理器15的输出端与警报器16的输入端电性连接，通过警报系统对固定杆5所在的电路的电流电压进行检测，从而判定是否遭受外力破坏。

本实用新型中，所述外侧板体1一侧的第一弧形凹槽4与抗压板8外侧表面的第二弧形凹槽9组合成弧形空腔，所述弧形空腔的尺寸大于弹性气囊10最小状态时的尺寸，通过弹性气囊10对外侧板体1的冲击力进行一定的缓冲。

本实用新型中，所述固定杆5的两端在限位件7的内侧均安装有压缩弹簧17，所述压缩弹簧17的一端与板簧机构6端处外侧接触，便于对板簧机构6恢复形变，同时对板簧机构6的位置进行有效的固定。

作为优选，所述板簧机构6整体的电阻值小于固定杆5的阻值，通过板簧机构6对固定杆5的一部分造成短路，在受到外力破坏时，板簧机构6与固定杆5整体的阻值出现变化，从而便于快速的判断是否遭受外力。

作为优选，若干所述固定杆5规则排列安装在外侧板体1的一侧，且固定杆5及其对应的板簧机构6所在的电路与其他固定杆5、板簧机构6所在的电路并联，通过板簧机构6与外侧板体1的相对位置不同，从而对外侧板体1的不同位置进行受外力破坏检测。

作为优选，所述抗压板8采用多个活动板18组成，单个活动板18与单个的板簧机构6对应，且多个所述活动板18之间采用铰链连接。

作为优选，所述警报系统还包括无线信号收发装置19，且所述无线信号收发装置19与处理器15电性连接，通过无线信号收发装置19发送警报信号，同时对控制箱3进行远程控制。

作为优选，两个所述侧板2内侧在控制箱3的下方安装有蓄电池20，所述蓄电池20通过导线与控制箱3连接。

工作原理：将两个侧板2嵌入安装在桥墩21的外侧表面，并将外侧板体1朝向远离桥墩的方向安装，且装置整体处于河面上方，在使用时板簧结构两端外侧的压缩弹簧17具备一定的弹力，当外侧板体1受到撞击时，导致外侧板体1向板簧机构6的一侧凹陷，从而使得板簧机构6工作，板簧机构6的两端分别向固定杆5的两端移动，此时压缩弹簧17进一步收缩，而且由于板簧机构6的阻值小于固定杆5的阻值，导致固定杆5所在的电路电流、电压出现变化，从而电流互感器11、电压互感器12检测的数值出现变化，采集模块13对检测的数值实时监测，数据处理模块14转换后有处理器15接收，当数值超出一定的界限时，处理器15控制警报器16工作，同时通过无线信号收发装置19发出警报信号，进一步的，压缩弹簧17收缩后，其整体的回复力使得板簧机构6的两端向内侧运动，从而板簧机构6恢复形变，并通过抗压板8使得外侧板体1向相反的方向运动，对外力形成一定的缓冲，从而达到对桥墩防护的目的。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

设计图

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主设计要求

设计方案

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