一种预先旋转的桥墩防撞装置
技术领域
本发明涉及一种桥墩防撞装置，具体涉及一种预先旋转的桥墩防撞装置，属于交通安全技术领域。
背景技术
现有技术对于跨海、跨河桥梁的桥墩保护不够彻底，在船舶撞击桥墩时易使桥墩发生倒塌，从而对桥梁造成极大的破坏，影响桥梁的正常使用。
申请号为201721367294.7的实用新型专利公开了一种带有旋转防撞保护装置的桥墩，其通过减震弹簧、缓冲层及吸震器吸收撞击产生的能量，通过滚动转轴迫使船体改变方向，提高桥墩和船体的安全性能。但是，该专利中在每个桥墩上的保护装置均需要若干吸震器，这使得减震成本过高，且每相临的两个滚动转轴之间存在较大间隙，因船舶是直接撞击在装置外表面的，在船舶撞击装置而引起较大形变时，一些因撞击而发生变形的材料可能会将这些空隙填充，使得这些滚动转轴无法继续旋转，从而使装置进入一种卡死状态，无法转动，失去装置原有的功能。
申请号为201310745312.0的发明专利公开了一种桥梁桥墩防撞装置，其通过球状滚动体的转动引导船舶等物体带来的撞击力偏移桥墩，一定程度上转移撞击力。但是其存在的问题与上述实用新型专利中滚动转轴所存在的问题相似，即当撞击力较大时，易使装置进入一种卡死状态，无法转动，失去装置原有的功能。另外，该专利中通过外防撞组件延长受力时间，通过与滚动转轴配合实现撞击力相对于桥墩的偏移。但是该装置中外防撞架密集排布在防撞层外部，船舶直接撞击到外防撞架上，形成了整个装置的层层转动。即撞击之后开始转动，并没有在船只撞击到桥墩之前发生转动，船舶撞击时的速度过快，导致其对桥墩的撞击力大。
另外，现有技术通常大多只针对一种横截面形状的桥墩，不能够做到普遍适用。
发明内容
本发明是为了解决现有的桥墩防撞装置在受到船舶撞击时，桥墩所受撞击力过大的问题，进而提供了一种预先旋转的桥墩防撞装置。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种预先旋转的桥墩防撞装置，它包括由内至外依次同轴设置的内防撞组件、转动组件及外防撞组件，所述外防撞组件与所述内防撞组件通过转动组件相对转动连接，内防撞组件套设在桥墩外部，外防撞组件的下部外壁开设有两对凹槽，且两对所述凹槽关于外防撞组件中心轴线镜像分布，桥墩的外部还设置有先导组件，所述先导组件包括支架及两对直角捣杆，每个所述直角捣杆均呈L形结构，且每个直角捣杆的一端均固接有球体，所述支架固设在外防撞组件下部的桥墩上，两对直角捣杆呈矩形相对设置且通过支架滑动设置在外防撞组件的下部，四个球体与四个凹槽一一正对设置。
进一步地，所述转动组件包括内圈上滑轨、内圈下滑轨、外圈上滑轨、外圈下滑轨及若干滑动主体，所述内圈上滑轨及所述内圈下滑轨同轴套设在内防撞组件外部，且分别与内防撞组件固接，所述外圈上滑轨及所述外圈下滑轨同轴穿设在外防撞组件内部，且分别与外防撞组件固接，每个滑动主体均包括上滑轮、下滑轮及同轴固设在上滑轮与下滑轮之间的第一连接杆，若干上滑轮沿内圈上滑轨周向分布且滑动设置在内圈上滑轨与外圈上滑轨滑之间，若干下滑轮沿内圈下滑轨周向分布且滑动设置在内圈下滑轨与外圈下滑轨滑之间。
进一步地，每个第一连接杆上均套设有第一缓冲筒，且所述第一缓冲筒与第一连接杆之间为过盈配合。
进一步地，所述内防撞组件包括缓冲层及第一钢板层，所述第一钢板层为圆筒形结构，所述缓冲层填充设置在桥墩外表面与第一钢板层内表面之间，内圈上滑轨及内圈下滑轨分别固接在第一钢板层的外壁。
进一步地，所述外防撞组件包括由内至外同轴设置的第二钢板层、第三钢板层以及由上至下同轴设置的两个圆环形定位板，所述第二钢板层及所述第三钢板层均为圆筒形结构，外圈上滑轨及外圈下滑轨分别固接在第二钢板层的内壁，第二钢板层与第三钢板层的两端分别通过两个圆环形定位板固接，第二钢板层与第三钢板层之间设置有缓冲组件。
进一步地，所述缓冲组件包括竖直固接在两个圆环形定位板之间的若干第二连接杆，且若干第二连接杆沿第二钢板层周向分布，每个第二连接杆上均套设有第二缓冲筒，且所述第二缓冲筒与第二连接杆之间为过盈配合。
进一步地，所述支架包括定位环、四个定位杆及四个定位管，所述定位环套设在桥墩上且与桥墩过盈配合，每个定位杆均呈L形结构且均竖直设置，四个定位管均水平设置且一一对应固接在四个定位杆的顶端，四个定位杆的下端均与定位环固接，四个直角捣杆对应穿设在四个定位管上。
本发明与现有技术相比具有以下效果：
本申请能够实现外防撞组件在船舶撞击之前的预先转动，可以更好的抵御船舶对桥墩的撞击，并且使得转动组件在撞击下不易生变形，有效减少防撞装置卡死情况的发生。当船舶撞击到外防撞组件时，会使外防撞组件加速转动，从而抵消更多的能量，同时使船舶的方向发生一定程度的偏移，最终达到保护桥梁及船舶的作用。通过本申请的防撞装置，能够有效避免桥墩倒塌、保护船体，有效降低重大交通事故的破坏程度。
外防撞组件通过转动组件相对于内防撞组件旋转，大大消耗了撞击的能量。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图(桥墩横截面为椭圆形)；
图2为本发明的纵向半剖面示意图(先导组件未示出)；
图3为本发明的横向剖面示意图(先导组件未示出，桥墩横截面为圆形)。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1～3说明本实施方式，一种预先旋转的桥墩防撞装置，它包括由内至外依次同轴设置的内防撞组件1、转动组件2及外防撞组件3，所述外防撞组件3与所述内防撞组件1通过转动组件2相对转动连接，内防撞组件1套设在桥墩100外部，外防撞组件3的下部外壁开设有两对凹槽3-1，且两对所述凹槽3-1关于外防撞组件3中心轴线镜像分布，桥墩100的外部还设置有先导组件4，所述先导组件4包括支架4-1及两对直角捣杆4-2，每个所述直角捣杆4-2均呈L形结构，且每个直角捣杆4-2的一端均固接有球体4-3，所述支架4-1固设在外防撞组件3下部的桥墩100上，两对直角捣杆4-2呈矩形相对设置且通过支架4-1滑动设置在外防撞组件3的下部，四个球体4-3与四个凹槽3-1一一正对设置。
所述凹槽3-1为弧形凹槽且均位于同一水平面。船舶未撞击桥梁的状态下，球体4-3与外防撞组件3的凹槽3-1之间不接触。球体4-3与凹槽3-1之间的靠近与远离通过直角捣杆4-2在支架4-1上的滑动实现。即当船舶的行驶方向为从桥墩100的前方到桥墩100的后方，两对直角捣杆4-2分别设置在桥墩100防撞装置的前部和后部，当船舶行驶轨迹偏离，即将撞击桥梁时，会最先撞击到船舶正前方的直角捣杆4-2，推动直角捣杆4-2向前移动，使球体4-3卡在凹槽3-1内，随着船舶与防撞装置之间距离的缩短，直角捣杆4-2通过球体4-3推动外防撞组件3转动，当船舶在撞击到外防撞组件3时，外防撞组件3已经具有了一定的转速，即通过先导组件4，使得外防撞组件3在与船舶接触之前便已经开始转动，一定程度上降低了船舶撞击时的速度，变有害的能量为有利的能量，同时，在船舶撞击之前做到了外防撞组件3的预先转动，可以更好的抵御船舶对桥墩100的撞击，并且使得转动组件2在撞击下不易生变形，有效减少防撞装置卡死情况的发生。当船舶撞击到外防撞组件3时，会使外防撞组件3加速转动，从而抵消更多的能量，同时使船舶的方向发生一定程度的偏移，最终达到保护桥梁及船舶的作用。通过本申请的防撞装置，能够有效避免桥墩100倒塌、保护船体，有效降低重大交通事故的破坏程度。
外防撞组件3通过转动组件2相对于内防撞组件1旋转，大大消耗了撞击的能量。
所述转动组件2包括内圈上滑轨2-1、内圈下滑轨2-2、外圈上滑轨2-3、外圈下滑轨2-4及若干滑动主体2-5，所述内圈上滑轨2-1及所述内圈下滑轨2-2同轴套设在内防撞组件1外部，且分别与内防撞组件1固接，所述外圈上滑轨2-3及所述外圈下滑轨2-4同轴穿设在外防撞组件3内部，且分别与外防撞组件3固接，每个滑动主体2-5均包括上滑轮2-51、下滑轮2-52及同轴固设在上滑轮2-51与下滑轮2-52之间的第一连接杆2-53，若干上滑轮2-51沿内圈上滑轨2-1周向分布且滑动设置在内圈上滑轨2-1与外圈上滑轨2-3滑之间，若干下滑轮2-52沿内圈下滑轨2-2周向分布且滑动设置在内圈下滑轨2-2与外圈下滑轨2-4滑之间。上滑轮2-51与下滑轮2-52通过第一连接杆2-53固接。采用刚度大的材料制作滑轨及滑轮，抵御变形的能力强，同时，由于直角捣杆4-2的存在，在船舶撞击旋转装置之前外防撞组件3便已经开始旋转，减少滑轨在撞击下变形情况的发生，并且即使滑轨在撞击下发生了一定程度的变形，只要其仍能满足滑轮滚动的要求，外防撞装置仍然可以转动，因此采用本申请的转动组件2相对于现有技术中的滚动转轴或球状滚动体而言可以大大减少卡死情况的发生。
通过设置若干滑动主体2-5，提高防撞性能的同时降低成本。
每个第一连接杆2-53上均套设有第一缓冲筒2-54，且所述第一缓冲筒2-54与第一连接杆2-53之间为过盈配合。所述第一缓冲筒2-54为弹性材料制成，通过设置第一缓冲筒2-54，实现对滑动主体2-5上第一连接杆2-53的保护，并且在发生撞击时，通过第一缓冲筒2-54能够有效防止外防撞组件3向转动组件2方向的凹陷，有效保证外防撞组件3的转动。
所述内防撞组件1包括缓冲层1-1及第一钢板层1-2，所述第一钢板层1-2为圆筒形结构，所述缓冲层1-1填充设置在桥墩100外表面与第一钢板层1-2内表面之间，内圈上滑轨2-1及内圈下滑轨2-2分别固接在第一钢板层1-2的外壁。所述缓冲层1-1为弹性材料，桥墩100的横截面形状不限，通过缓冲层1-1填充第一钢板层1-2与桥墩100之间的空隙，第一钢板层1-2与缓冲层1-1紧密接触，保证第一钢板层1-2为圆形结构，进而保证外防撞组件3的周向转动正常。内防撞组件1能够适用于不同横截面形状的桥墩100，并且在撞击发生时有效减小桥墩100所受撞击力。
所述外防撞组件3包括由内至外同轴设置的第二钢板层3-2、第三钢板层3-3以及由上至下同轴设置的两个圆环形定位板3-4，所述第二钢板层3-2及所述第三钢板层3-3均为圆筒形结构，外圈上滑轨2-3及外圈下滑轨2-4分别固接在第二钢板层3-2的内壁，第二钢板层3-2与第三钢板层3-3的两端分别通过两个圆环形定位板3-4固接，第二钢板层3-2与第三钢板层3-3之间设置有缓冲组件3-5。两个圆环形定位板3-4的厚度大于第二钢板层3-2及第三钢板层3-3的厚度，且其与桥墩100横截面平行。通过圆环形定位板3-4及缓冲组件3-5实现对转动组件2的有效保护。
所述缓冲组件3-5包括竖直固接在两个圆环形定位板3-4之间的若干第二连接杆3-51，且若干第二连接杆3-51沿第二钢板层3-2周向分布，每个第二连接杆3-51上均套设有第二缓冲筒3-52，且所述第二缓冲筒3-52与第二连接杆3-51之间为过盈配合。所述第二缓冲筒3-52为弹性材料制成。通过第二缓冲筒3-52进一步实现对第二钢板层3-2的保护，进而实现对转动组件2的保护。也可以将若干第二连接杆3-51用一个整体的圆筒形钢板替代，并在圆筒形钢板内壁与外壁分别固接缓冲层1-1。
所述支架4-1包括定位环4-11、四个定位杆4-12及四个定位管4-13，所述定位环4-11套设在桥墩100上且与桥墩100过盈配合，每个定位杆4-12均呈L形结构且均竖直设置，四个定位管4-13均水平设置且一一对应固接在四个定位杆4-12的顶端，四个定位杆4-12的下端均与定位环4-11固接，四个直角捣杆4-2对应穿设在四个定位管4-13上。定位管4-13与直角捣杆4-2之间为间隙配合。所述支架4-1结构简单，在承受撞击时变形能力强，有效减少撞击时对船体及外防撞组件3的伤害。
