通用桥墩防撞系统

1.本发明涉及交通安全防护技术领域，特别是涉及一种通用桥墩防撞系统。


背景技术：

2.随着我国交通运输产业的快速发展，我国桥梁数目不断增加，汽车以及船舶撞击桥墩的事故越来越多，桥墩一旦遭受撞击，会造成巨大的经济损失以及人员伤亡，因此保护桥墩结构十分必要。通用桥墩防撞系统有主动式和被动式两种构造方式，主动式防撞装置是指在桥墩上加装防撞预警系统，通过声光报警提醒通行的车辆或船只，降低车辆或船只撞击桥墩的几率；被动式防撞装置是指在桥墩外围增加一圈防撞材料，吸收撞击时的能量，从而减小桥墩被撞的损伤。
3.现有的被动式防撞装置加工完成后，其形状固定，无法调节，如中国专利cn201410157671.9公开的一种桥墩防撞护圈，包括环绕设置在桥墩周围的第一防撞护圈和环绕在第一防撞护圈周围的第二防撞护圈，第一防撞护圈包括若干个第一防撞护单元和将若干个第一防撞护单元连接起来的第一连接件，第二防撞护圈包括若干第二防撞护单元和将若干个第二防撞护单元连接起来的第二连接件。cn201410157671.9中的桥墩防撞护圈，需要根据不同桥墩的形状和尺寸，制造出相应的防撞单元，再将防撞单元通过连接件连接，即现有的防撞装置只适用于某一种截面形状和尺寸的桥墩，无法适应不同桥墩的形状和尺寸。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种通用桥墩防撞系统，以解决上述现有技术存在的问题，能够与不同形状和尺寸的桥墩的外表面相适应，应用范围广；能够减轻碰撞时产生的集中应力，降低桥墩的局部损伤程度。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
6.本发明提供了一种通用桥墩防撞系统，包括防撞装置，所述防撞装置包括吸能层和柔性的第一缓冲层，所述吸能层包括至少两个吸能装置，相邻的两个所述吸能装置转动连接，所述第一缓冲层的一侧能够与桥墩固定连接，所述吸能层设置于所述第一缓冲层的另一侧，所述吸能层两端的两个所述吸能装置能够与所述桥墩固定连接。
7.优选的，各所述吸能装置包括壳体和设置于所述壳体的内腔内的吸能材料。
8.优选的，所述防撞装置还包括柔性的第二缓冲层，所述第二缓冲层设置于所述吸能层远离所述第一缓冲层的一侧，所述第二缓冲层能够与所述桥墩固定连接。
9.优选的，所述吸能装置为多个，各所述吸能层还包括连接装置，相邻的两个所述吸能装置通过一个所述连接装置转动连接，各所述连接装置包括固定部件、第一连接件和第二连接件，所述固定部件和所述第一连接件均为两个，所述第二连接件至少为一个，各所述连接装置的两个所述固定部件分别与相邻的两个所述吸能装置固定连接，各所述连接装置的两个所述第一连接件与各所述连接装置的两个所述固定部件能够拆卸地固定连接，各所
述连接装置的各所述第二连接件的两端分别与各所述连接装置的两个所述第一连接件转动连接。
10.优选的，各所述固定部件远离与之固定连接的所述吸能装置的一端具有至少两个外凸部，各所述第一连接件套设于多个所述外凸部的通孔内，且各所述第一连接件的两端分别与所述固定部件最外侧的两个所述外凸部能够拆卸地固定连接。
11.优选的，各所述吸能装置还包括隔板，各所述隔板设置于各所述壳体内部并与各所述壳体的内壁固定连接，各所述隔板能够为各所述壳体提供支撑。
12.优选的，本发明提供的通用桥墩防撞系统还包括影像监控系统，所述影像监控系统包括摄像装置和无线通讯模块，所述摄像装置和所述无线通讯模块均能够与所述桥墩固定连接，所述摄像装置与所述无线通讯模块通讯连接，所述摄像装置能够对车辆进行拍摄，所述无线通讯模块能够将所述摄像装置的拍摄数据传输至后台服务端部件。
13.优选的，本发明提供的通用桥墩防撞系统还包括智能监测报警系统，所述智能监测报警系统包括应变检测装置、控制装置和报警装置，所述应变检测装置、所述控制装置和所述报警装置均能够与所述桥墩固定连接，所述应变检测装置和所述报警装置均与所述控制装置通讯连接，所述应变检测装置用于检测所述桥墩的应变量并传输至所述控制装置，所述控制装置能够在应变检测装置检测的应变量大于所述控制装置的预设应变量时通过所述报警装置进行报警。
14.优选的，本发明提供的通用桥墩防撞系统还包括电源系统，所述电源系统为太阳能供电装置，所述电源系统能够与所述桥墩固定连接，所述电源系统能够与所述影像监控系统和所述智能监测报警系统连接，且所述所述电源系统能够为所述影像监控系统和所述智能监测报警系统供电。
15.本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
16.本发明提供的通用桥墩防撞系统，包括吸能层和柔性的第一缓冲层，相邻的两个吸能装置转动连接，其中，第一缓冲层为柔性结构，能够随桥墩的外表面形状而变化；相邻的两个吸能装置能够根据桥墩的外表面形状而调节两者的转动角度，从而能够与不同形状和尺寸的桥墩的外表面相适应，具有通用性，应用范围广。同时，第一缓冲层的一侧用于与桥墩固定连接，吸能层设置于第一缓冲层的另一侧，第一缓冲层不仅能够缓冲对桥墩的撞击，还能够增大吸能层与桥墩的接触面积，减轻碰撞时产生的集中应力，降低桥墩的局部损伤程度。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为实施例1中的通用桥墩防撞系统的结构示意图(吸能层、第一缓冲层和第二缓冲层)；
19.图2本实施例1中的吸能层的正视图；
20.图3本实施例1中的连接装置的结构示意图；
21.图4本图3中a-a的剖视图；
22.图5本实施例1中的吸能装置的结构示意图；
23.图6本实施例1中的通用桥墩防撞系统的结构示意图(不含吸能层、第一缓冲层和第二缓冲层)；
24.图7本实施例2中的通用桥墩防撞系统与圆柱形桥墩的安装示意图；
25.图8本实施例3中的通用桥墩防撞系统与方柱形桥墩的安装示意图；
26.图9本实施例4中的通用桥墩防撞系统与异形桥墩的安装示意图；
27.图中：100、通用桥墩防撞系统；1、吸能层；101、吸能装置；102、壳体；103、吸能材料；104、连接装置；105、固定部件；106、第一连接件；107、第二连接件；108、外凸部；109、隔板；2、第一缓冲层；3、第二缓冲层；4、影像监控系统；5、无线通讯模块；6、应变检测装置；7、控制装置；8、报警装置；9、电源系统；10、第三连接件；11、桥墩；12、后台服务端部件。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
29.本发明的目的是提供一种通用桥墩防撞系统，以解决上述现有技术存在的问题，能够与不同形状和尺寸的桥墩的外表面相适应，应用范围广；能够减轻碰撞时产生的集中应力，降低桥墩的局部损伤程度。
30.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
31.实施例1
32.如图1-9所示，本实施例提供一种通用桥墩防撞系统100，包括防撞装置，防撞装置包括吸能层1和柔性的第一缓冲层2，吸能层1包括至少两个吸能装置101，相邻的两个吸能装置101转动连接，第一缓冲层2的一侧能够与桥墩11固定连接，吸能层1设置于第一缓冲层2的另一侧，吸能层1两端的两个吸能装置101能够与桥墩11固定连接。需要说明的是，吸能层1两端的两个吸能装置101能够与桥墩11固定连接是指吸能层1的两端相对于桥墩11的位置是固定的，如吸能层1两端的吸能装置101能够通过连接件与桥墩11或第一缓冲层2固定连接，也可以在吸能层1的外侧设置对应的结构，通过该结构对吸能层1施加一个作用力，这个作用力和第一缓冲层2作用于吸能层1上的作用力共同作用于吸能层1上能够将吸能层1夹紧，来实现吸能层1与第一缓冲层2固定连接，吸能层1与桥墩11的连接方式本发明不做限制，只要能够实现吸能层1与桥墩11(第一缓冲层2)的相对位置是固定的即可。本发明提供的通用桥墩防撞系统100，包括吸能层1和柔性的第一缓冲层2，相邻的两个吸能装置101转动连接，其中，第一缓冲层2为柔性结构，能够随桥墩11的外表面形状而变化；相邻的两个吸能装置101能够根据桥墩11的外表面形状而调节两者的转动角度，从而能够与不同形状和尺寸的桥墩11的外表面相适应，具有通用性，应用范围广。同时，第一缓冲层2的一侧用于与桥墩11固定连接，吸能层1设置于第一缓冲层2的另一侧，第一缓冲层2不仅能够缓冲对桥墩11的撞击，还能够增大吸能层1与桥墩11的接触面积，减轻碰撞时产生的集中应力，降低桥
墩11的局部损伤程度。第一缓冲层2的材质优选为聚氨酯泡沫塑料。作为优选的实施方式，吸能装置101为圆管，吸能装置101的上下开口处焊接有钢板以使吸能装置101内部形成封闭的空腔，该空腔内用于填充吸能材料103；多个吸能装置101均沿桥墩11的高度方向延伸，吸能装置101的材质为金属，优选为不锈钢板、铝合金等轻质金属；第一缓冲层2粘接于桥墩11的外表面，优选的，第一缓冲层2远离吸能层1的一侧表面与桥墩11完全粘接。
33.各吸能装置101包括壳体102和设置于壳体102的内腔内的吸能材料103，吸能材料103优选为橡胶、多孔泡沫等抗撞击及吸能效果较好的材料，壳体102优选为金属，更为优选的，壳体102为圆柱状，壳体102自身可通过塑性变形吸能，吸能材料103进一步增加吸能效果。
34.防撞装置还包括柔性的第二缓冲层3，第二缓冲层3设置于吸能层1远离第一缓冲层2的一侧，第二缓冲层3能够与桥墩11固定连接。第二缓冲层3能够在事故发生时起到缓冲撞击力的作用，降低车辆及驾驶员受到的反作用力，最大程度保护驾驶人员。作为优选的实施方式，第二缓冲层3由海绵垫及包裹在海绵垫外表面的皮革构成，第二缓冲层3紧贴在吸能层1表面，从而为吸能层1提供一个指向桥墩11方向的作用力，吸能层1能够被第二缓冲层3与第一缓冲层2夹紧以实现与第一缓冲层2的固定连接，进而实现与桥墩11的固定连接。本实施例提供的通用桥墩防撞系统100通过第二缓冲层3、第一缓冲层2和吸能装置101的共同作用，较好地提高了桥墩的整体防撞能力，能够很好地降低桥墩的局部损伤程度。
35.吸能装置101为多个，各吸能层1还包括连接装置104，相邻的两个吸能装置101通过一个连接装置104转动连接，各连接装置104包括固定部件105、第一连接件106和第二连接件107，固定部件105和第一连接件106均为两个，第二连接件107至少为一个，各连接装置104的两个固定部件105分别与相邻的两个吸能装置101固定连接，各连接装置104的两个第一连接件106与各连接装置104的两个固定部件105能够拆卸地固定连接，便于事故发生后更换变形量大、失去吸能作用的吸能装置101，减小材料损耗；各连接装置104的各第二连接件107的两端分别与各连接装置104的两个第一连接件106转动连接。作为优选的实施方式，第二连接件107为两个，各连接装置104的各第二连接件107的两端分别与各连接装置104的两个第一连接件106通过轴承转动连接。
36.各固定部件105远离与之固定连接的吸能装置101的一端具有至少两个外凸部108，各第一连接件106套设于多个外凸部108的通孔内，且各第一连接件106的两端分别与固定部件105最外侧的两个外凸部108能够拆卸地固定连接，其中，各外凸部108具有通孔，同一固定部件105上的多个外凸部108的通孔的轴线共线。作为优选的实施方式，外凸部108为两个，各通孔的轴线平行于吸能装置101的轴线方向；第一连接件106为带螺纹栓杆，第一连接件106的两端带有螺纹并与两个螺母连接，从而实现与固定部件105的固定；第二连接件107设置于对应的固定装置的两个外凸部108之间。
37.作为优选的实施方式，本实施例提供一种通用桥墩防撞系统100还包括第三连接件10，第三连接件10优选为螺纹杆，吸能装置101和第二缓冲层3均与第三连接件10固定连接，优选的吸能装置101和第二缓冲层3均与第三连接件10通过螺栓固定连接，第三连接件10与桥墩11固定连接，即吸能装置101和第二缓冲层3与桥墩11通过第三连接件10实现与桥墩11的固定连接。需要说明的是，吸能装置101和第二缓冲层3还可以通过其他方式实现与桥墩11的固定连接，如吸能装置101和第二缓冲层3均可以固定于第一缓冲层2上，通过第一
缓冲层2实现与桥墩11的固定连接。
38.各吸能装置101还包括隔板109，各隔板109设置于各壳体102内部并与各壳体102的内壁固定连接，各隔板109能够为各壳体102提供支撑。隔板109优选为十字形。在壳体102和吸能材料103的基础上，隔板109进一步地增加了吸能效果。
39.本实施例提供一种桥墩防撞装置100还包括影像监控系统，影像监控系统包括摄像装置4和无线通讯模块5，摄像装置4和无线通讯模块5均能够与桥墩11固定连接，摄像装置4与无线通讯模块5通讯连接，摄像装置4能够对车辆进行拍摄，优选的，摄像装置4固定连接于吸能层1和第一缓冲层2的上方的桥墩11表面，以保证不被遮挡，能够对车辆进行拍摄，无线通讯模块5能够将摄像装置4的拍摄数据传输至后台服务端部件12，无线通讯模块5可以采用4g通讯模块。摄像装置4能够拍摄撞击事故发生的全过程，并通过无线通讯模块5上传至管理者，方便责任认定。
40.本实施例提供一种通用桥墩防撞系统100还包括影像监控系统，影像监控系统包括应变检测装置6、控制装置7和报警装置8，应变检测装置6、控制装置7和报警装置8均能够与桥墩11固定连接，优选的，应变检测装置6为应变计，应变检测装置6固定连接于吸能层1和第一缓冲层2的下方的桥墩11表面，报警装置8固定连接于吸能层1和第一缓冲层2的上方的桥墩11表面，应变检测装置6和报警装置8均与控制装置7通讯连接，优选的，应变检测装置6和报警装置8均与控制装置7通过导线通讯连接，应变检测装置6用于检测桥墩11的应变量并传输至控制装置7，控制装置7能够在应变检测装置6检测的应变量大于控制装置7的预设应变量时通过报警装置8进行报警。本发明能够通过应变检测装置6实时监测桥墩11结构的健康状况(应变量变化)，并在危险状况下(应变检测装置6检测的应变量大于控制装置7的预设应变量时)通过报警装置8报警以提醒附近行人远离桥墩11。报警装置8可以为声音和/或灯光报警等多种报警形式，优选的，通过红色灯光进行报警。在一优选的实施方式中，多个应变检测装置6呈阵列排布，即沿桥墩11外表面的横向与纵向均排布有多个应变检测装置6，能够获得桥墩11横向和纵向的应变量。控制装置7的预设应变量可以根据桥墩11材料进行设定。在另一优选的实施方式中，控制装置7与无线通讯模块5通讯连接，控制装置7能够将桥墩11的应变量数据信息通过无线通讯模块5传输至后台服务端部件12，控制装置7或后台服务端部件12能够根据桥墩11的应变数据获得桥墩11的裂纹发展情况，从而对桥墩11的健康状况进行评价，后台服务端部件12还能够进行自动报警，及时通知监管部门，有利于监管部门及时获得桥墩11的危险状况，及时维护桥墩11结构安全，减小经济损伤。控制装置7或后台服务端部件12根据桥墩11的应变数据对桥墩11的健康状况进行评价的方法为现有技术，此处不做赘述。
41.本实施例提供一种通用桥墩防撞系统100还包括电源系统9，优选的，电源系统9为太阳能供电装置，如光伏组件，电源系统9均与桥墩11固定连接，优选的，电源系统9安装于桥墩11上能够较好地接收日照的位置；电源系统9能够与影像监控系统和智能监测报警系统连接，且电源系统9能够为影像监控系统和智能监测报警系统供电；优选的，电源系统9能够与摄像装置4、应变检测装置6、报警装置8、控制装置7和无线通讯模块5连接，且太阳能供电装置9能够为摄像装置4、应变检测装置6、报警装置8、控制装置7和无线通讯模块5供电，有利于节约能源。
42.本实施例提供的通用桥墩防撞系统100的尺寸可以根据需求设计，如通用桥墩防
撞系统100可以绕桥墩11一周以对桥墩11进行全方位的防护，还可以仅覆盖桥墩11撞击事故发生概率较高部位以降低防护成本。
43.本实施例提供的通用桥墩防撞系统100的应用方法如下：
44.步骤一、根据车流量方向及道路限速要求选择需要设置通用桥墩防撞系统100的部位并确定吸能层1的厚度；
45.步骤二、将应变检测装置6安装在需设置通用桥墩防撞系统100的桥墩11表面，并在需设置通用桥墩防撞系统100的桥墩11表面安装影像监控系统4、报警装置8、电源系统9、控制装置7和无线通讯模块5，调试报警装置8保证其可以正常工作。
46.步骤三、在需要设置通用桥墩防撞系统100的桥墩11表面粘贴第一缓冲层2，在其周围设置第三连接件10，将组装好的吸能层1及外包的第二缓冲层3通过螺栓固定在第一缓冲层2的表面，构成整个防撞装置。
47.实施例2
48.本实施例提供的通用桥墩防撞系统100应用于圆柱形桥墩，安装时，使相邻的两个吸能装置101通过对应的连接装置104相对转动，使吸能层1、第一缓冲层2和第二缓冲层3整体呈能够与圆柱形桥墩侧壁贴合的环形，从而实现对圆柱形桥墩的防护。
49.实施例3
50.本实施例提供的通用桥墩防撞系统100应用于方柱形桥墩，安装时，能够通过使桥墩四个表面交线处的相邻两个吸能装置101相对转动，使吸能层1、第一缓冲层2和第二缓冲层3整体能够与方柱形桥墩的侧壁贴合，从而实现对圆柱形桥墩的防护。
51.实施例4
52.本实施例提供的通用桥墩防撞系统100应用于异形桥墩，安装时，使相邻的两个吸能装置101通过对应的连接装置104相对转动，使吸能层1、第一缓冲层2和第二缓冲层3整体能够与异形桥墩的侧壁贴合，从而实现对圆柱形桥墩的防护。
53.本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

技术特征：
1.一种通用桥墩防撞系统，其特征在于：包括防撞装置，所述防撞装置包括吸能层和柔性的第一缓冲层，所述吸能层包括至少两个吸能装置，相邻的两个所述吸能装置转动连接，所述第一缓冲层的一侧能够与桥墩固定连接，所述吸能层设置于所述第一缓冲层的另一侧，所述吸能层两端的两个所述吸能装置能够与所述桥墩固定连接。2.根据权利要求1所述的通用桥墩防撞系统，其特征在于：各所述吸能装置包括壳体和设置于所述壳体的内腔内的吸能材料。3.根据权利要求1所述的通用桥墩防撞系统，其特征在于：所述防撞装置还包括柔性的第二缓冲层，所述第二缓冲层设置于所述吸能层远离所述第一缓冲层的一侧，所述第二缓冲层能够与所述桥墩固定连接。4.根据权利要求1所述的通用桥墩防撞系统，其特征在于：所述吸能装置为多个，各所述吸能层还包括连接装置，相邻的两个所述吸能装置通过一个所述连接装置转动连接，各所述连接装置包括固定部件、第一连接件和第二连接件，所述固定部件和所述第一连接件均为两个，所述第二连接件至少为一个，各所述连接装置的两个所述固定部件分别与相邻的两个所述吸能装置固定连接，各所述连接装置的两个所述第一连接件与各所述连接装置的两个所述固定部件能够拆卸地固定连接，各所述连接装置的各所述第二连接件的两端分别与各所述连接装置的两个所述第一连接件转动连接。5.根据权利要求4所述的通用桥墩防撞系统，其特征在于：各所述固定部件远离与之固定连接的所述吸能装置的一端具有至少两个外凸部，各所述第一连接件套设于多个所述外凸部的通孔内，且各所述第一连接件的两端分别与所述固定部件最外侧的两个所述外凸部能够拆卸地固定连接。6.根据权利要求2所述的通用桥墩防撞系统，其特征在于：各所述吸能装置还包括隔板，各所述隔板设置于各所述壳体内部并与各所述壳体的内壁固定连接，各所述隔板能够为各所述壳体提供支撑。7.根据权利要求4所述的通用桥墩防撞系统，其特征在于：还包括影像监控系统，所述影像监控系统包括摄像装置和无线通讯模块，所述摄像装置和所述无线通讯模块均能够与所述桥墩固定连接，所述摄像装置与所述无线通讯模块通讯连接，所述摄像装置能够对车辆进行拍摄，所述无线通讯模块能够将所述摄像装置的拍摄数据传输至后台服务端部件。8.根据权利要求7所述的通用桥墩防撞系统，其特征在于：还包括智能监测报警系统，所述智能监测报警系统包括应变检测装置、控制装置和报警装置，所述应变检测装置、所述控制装置和所述报警装置均能够与所述桥墩固定连接，所述应变检测装置和所述报警装置均与所述控制装置通讯连接，所述应变检测装置用于检测所述桥墩的应变量并传输至所述控制装置，所述控制装置能够在应变检测装置检测的应变量大于所述控制装置的预设应变量时通过所述报警装置进行报警。9.根据权利要求8所述的通用桥墩防撞系统，其特征在于：还包括电源系统，所述电源系统为太阳能供电装置，所述电源系统能够与所述桥墩固定连接，所述电源系统能够与所述影像监控系统和所述智能监测报警系统连接，且所述所述电源系统能够为所述影像监控系统和所述智能监测报警系统供电。

技术总结
本发明提供了一种通用桥墩防撞系统，涉及交通安全防护技术领域，包括防撞装置，防撞装置包括吸能层和柔性的第一缓冲层，吸能层包括至少两个吸能装置，相邻的两个吸能装置转动连接，第一缓冲层的一侧能够与桥墩固定连接，吸能层设置于第一缓冲层的另一侧，吸能层两端的两个吸能装置能够与桥墩固定连接。本发明提供的通用桥墩防撞系统能够与不同形状和尺寸的桥墩的外表面相适应，应用范围广；能够减轻碰撞时产生的集中应力，降低桥墩的局部损伤程度。度。度。


技术研发人员：张建丽 于菲菲 温晓英 杨会伟 郭秀华
受保护的技术使用者：太原理工大学
技术研发日：2022.11.23
技术公布日：2023/7/11