技术摘要：
一种桥梁防撞装置，包括：内侧包覆结构(1)，外侧包覆结构(2)，以及吸能防震模块，其中，所述吸能防震模块设置所述外侧包覆结构(2)和所述内侧包覆结构(1)之间的空间内；所述吸能防震模块包括：吸能缓冲材料(4)，所述吸能缓冲材料(4)围绕在所述内侧包覆结构(1)外侧，同时  全部
背景技术：
伴随我国高速公路覆盖程度的提升，立体形式的交通工程也快速发展，使得桥梁 结构的数量、跨度、抗震等级要求、桥墩高度等等都迅速增加。 一种广泛应用的桥梁形式是公路跨线桥，其设计目的在于缓解交通压力，然而同 时也带了诸多不确定因素。目前按传统方法设计的公路跨线桥的桥梁结构，一旦遭遇撞击 不仅可能造成车辆损坏，严重情况下甚至会造成人员伤亡，而且由于跨线桥多处于交通网 络的重要节点，将会造成大面积的交通瘫痪，直接或间接的导致巨大的经济损失。根据当前 的报道，已经发现国内外行驶车辆撞击高速公路跨线桥梁事故时有发生。 另外，水运发达的航道有很多船只通行，船只种类繁多。大吨位的船只，如果撞击 桥墩会产生严重破坏：1)桥墩被破坏桥梁会产生倒塌或者裂缝，即使桥墩没有发生倒塌，被 撞击的桥墩还是会产生裂缝，具有安全隐患必须进行维修，维修费用也高；2)船只自身会损 坏，船只可能发生倾覆沉没，货物会损失；3)桥梁倒塌会影响交通，造成交通阻断产生巨大 的经济损失。 综上，作为交通运输枢纽的桥梁随着交通繁忙正面临着越来越严峻的威胁，即车 辆和船只对桥梁的撞击。 现有的桥墩防撞装置，按照冲击体与防护结构接触撞击方式不同，可分为刚性防 护结构和柔性防护结构。其中，刚性防护结构通过在桥墩可能遭遇冲击体撞击路径上设置 抗冲击能力更高的防护结构达到完全保护桥墩目的，而柔性防护结构则基于冲击荷载短时 高峰值特征，通过防护结构降低接触局部刚度，达到延长接触时间降低撞击荷载峰值目的。 刚性防护结构，由于设置空间限制和难以更换等缺陷，在经济性存在一定劣势，而柔性防护 结构以其轻质，防护效率好，可更换性好的优势而应用更为广泛。 例如：一种桥梁防撞箱(CN201810263636.3)提及通过导向条相对外箱侧面移动， 使得船舶在撞击桥墩时，导向条能够改变船舶对桥墩的冲击方向，有效削减了船舶的冲击 力，外箱始终漂浮在水面上，从而保护桥梁；一种桥梁防撞装置(CN201711310727.X)包括位 置调节机构和防撞装置总成，能够根据水位的上升和降低自由的调节机构的位置，环状箱 体内设有遇水膨胀橡胶，利用橡胶来抗击外部的撞击力。上述2种装置均能根据河道水位升 降来调整防撞装置的位置，但浮箱、橡胶材料都属于轻质材料，从根本上难以有效抵抗来较 大的船只撞击力。 又如，一种桥梁防撞装置(CN201710336839.6)包括内圈层及外圈层，内圈层为环 形结构，外圈层是由单块状的防撞板、缓冲组件组成。这种外圈层的结构设计虽然组装、维 修方便，但对于非正向的外部撞击存在防撞不利，容易造成结构的顺坏。 然而，目前的几种柔性防护结构或以单层橡胶形成防撞垫层，或以昂贵的新型材 料形成复杂的变形连接机构，单层橡胶防护效率有限，对于墩柱的保护效果并不好，而新型 3 CN 111576344 A 说　明　书 2/6 页 材料构建的变形机构防撞措施往往造价很高，虽然能够较好的达到变形吸能保护墩柱的目 的，但昂贵的造价使得这些装置难以用于中小桥梁墩柱。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种成本低、保护效果较好的用于桥梁墩柱的缓冲防撞装 置，其兼具刚性防护结构和柔性防护结构的特点。 本发明一方面提供一种桥梁防撞装置，包括：内侧包覆结构，所述内侧包覆结构围 绕桥梁承重结构的周向表面设置；外侧包覆结构，所述外侧包覆结构沿着所述内侧包覆结 构外侧设置且与所述内侧包覆结构之间具有一定间隔，以在所述外侧包覆结构和所述内侧 包覆结构之间形成有一定高度和宽度的空间；其中所述桥梁防撞装置还包括吸能防震模 块，所述吸能防震模块设置所述外侧包覆结构和所述内侧包覆结构之间的空间内；所述吸 能防震模块包括：吸能缓冲材料，所述吸能缓冲材料围绕在所述内侧包覆结构外侧，同时位 于所述外侧包覆结构的内侧并与所述外侧包覆结构的内侧间隔开；抗震弹簧，所述抗震弹 簧设置在所述吸能缓冲材料内部形成的从所述内侧包覆结构径向向外延伸的通道内。 在一个实施方式中，所述抗震弹簧的一端与所述内侧包覆结构固定连接，另一端 通过固定设置在所述抗震弹簧端部的挡板以便于抵靠所述外侧包覆结构的内侧，相邻的同 一层所述抗震弹簧之间的角度间距在30°～45°内，每一层设置8～12个抗震弹簧。 在一个实施方式中，所述通道在所述吸能缓冲材料内部形成的从所述内侧包覆结 构径向向外水平地延伸，从而所述抗震弹簧不容易发生错位。 在一个实施方式中，所述桥梁防撞装置还包括：底板，所述底板与所述内侧包覆结 构底部固定连接设置，所述外侧包覆结构与所述底板是脱离的。 在一个实施方式中，所述桥梁防撞装置还包括：所述桥梁装置中盖板与内测包覆 结构连接但与外测包覆结构脱离。撞击作用下所述外侧包覆结构能发生整体移动，使冲击 力分散作用于所述抗震弹簧以及所述吸能缓冲材料，并通过内侧包覆结构增加与桥墩的接 触面积。使得最终作用在桥墩上作用力显著降低。 本发明又一方面提供一种桥梁防撞装置的施工方法，包括以下步骤： S1：围绕桥梁立柱承重结构设置底板，并且进一步围绕所述桥梁立柱承重结构的 周向表面固定设置内侧包覆结构； S2：沿着所述内侧包覆结构外侧设置吸能防震模块中的抗震弹簧； S3：沿着所述内侧包覆结构外侧活动设置外侧包覆结构； S4：将所述吸能防震模块中的吸能缓冲材料逐层塞入所述内侧包覆结构和所述外 侧包覆结构之间的空间内。 在一个实施方式中，进一步包括以下步骤： S6：在所述内侧包覆结构(1)上方设置与所述内侧包覆结构胶结但与所述外侧包 覆结构(2)脱离的盖板。 通过外围的钢板形成的刚性结构使得在外部撞击下将冲击力分散至整体，充分发 挥整个装置的缓冲能力，吸收冲击体撞击动能，降低局部接触刚度，减小冲击荷载峰值，从 而达到保护桥梁墩柱的目的。同时，本装置结合使用了吸能材料与抗震弹簧装置共同形成 的缓冲层，不仅在提高了装置的使用性能同时，在一些小幅度的刮擦、碰撞后装置可自动恢 4 CN 111576344 A 说　明　书 3/6 页 复原状而无须更换，降低了后期的维护成本。吸能防震模块采用的是吸能缓冲材料与抗震 弹簧结合的抗震-缓冲复合结构。抗震弹簧的作用除了辅助吸能缓冲材料共同承担冲击作 用力外，同时还起着约束外侧包覆结构的钢板的作用，使得在没有外部荷载作用下外侧包 覆结构的钢板稳定在初始位置，且在小幅度作用力后外侧包覆结构的钢板能在弹簧力作用 下自动回到初始位置，避免了更换与维护。 此外，吸能防震模块的吸能缓冲材料既是冲击力的主要承载体同时也是抗震弹簧 的固定载体。抗震弹簧只有横放在吸能缓冲材4中预留的槽洞内才能不会因为自重而下垂， 槽洞开口方向也决定了弹簧的变形即作用力的方向一定，而不会发生错位的现象。弹簧与 缓冲材料相辅相成，共同发挥作用。 发生碰撞时，外侧包覆结构的钢板与盖板及底板间是脱离的因此可在水平向自由 活动。这种结构对某一点的冲击会转变为外侧包覆结构的钢板的整体移动，使得冲击力作 用面大大增加，对桥墩起到可观的保护作用力，同时带动更大范围的缓冲层参与到吸能作 用当中，充分发挥装置的吸能能力。 附图说明 图1为本发明描述的设置了防撞装置的桥梁的侧向结构示意图。 图2为本发明描述的设置了防撞装置的桥梁的横向结构示意图。 图3为本发明描述的桥梁防撞装置的弹簧结构示意图。 其中，1-内侧包覆结构；2-外侧包覆结构；3-抗震弹簧；4-吸能缓冲材料；5-盖板； 6-桥墩立柱；7-底板；8-桥墩基础；9-弹簧内侧焊接点；10-挡板。