1.本实用新型涉及桥梁防撞技术领域，具体涉及一种多级耗能防撞拦截网系统及其防撞拦阻装置。


背景技术：

2.船运作为一种低成本、大体量的运输方式，在交通运输中一直占有较大的比重，而随着交通运输业的不断发展，大量桥梁，尤其是跨海、跨江的大型桥梁不断兴建，这些桥梁所处的河、江、海域大都早已经是成熟的航道，其中的运输情况繁忙，且受台风、洪水等复杂情况的影响，桥梁不可避免的承受了船舶碰撞的风险。
3.因此，为了降低船只碰撞桥梁造成的危害，通常在桥墩的前方设置拦阻网系统，防止偏航、失控船舶对大桥的直接撞击，能够有效保护桥梁及船舶。现有拦阻网系统通常采用钢绞线和缆绳形成拦阻网装置，以达到拦阻船舶的目的，装置也主要通过绳索自身的强度抵抗船舶的冲击。
4.但是，现有的拦阻网系统存在以下问题：(1)钢绞线或缆绳延伸率低，发生船撞事故时主要依靠绳索的变形来消耗船舶的动能，而并非缓冲吸能，对于船舶的损伤较大，且对绳索的要求较高；(2)为了抵抗船舶的冲击作用，在对拦阻网进行选材时，常常选取直径较大的钢绞线或缆绳；(3)为满足拦阻不同吨位船舶的需要，只能通过调整钢绞线或缆绳直径这一单一因素来实现，对于拦阻系统的正常工作没有良好的保障措施；(4)一旦拦阻网装置被撞损坏，钢绞线或缆绳断裂，需水下打捞再对整个拦阻区间内的钢绞线或缆绳进行更换，维修成本及施工成本高；(5)拦阻系统一旦遭遇船撞事故，拦阻索变形后不能自动恢复撞击前状态，导致后期需要重新对拦阻装置进行定位以及更换拦阻索工作，工作量巨大。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对现有拦阻网系统，钢绞线或缆绳延伸率低，断裂后需进行水下打捞的问题，提供一种多级耗能防撞拦截网系统及其防撞拦阻装置。
6.一种防撞拦阻装置，包括：
7.立柱；
8.伸缩装置，安装于所述立柱内；
9.拦阻索，连接在相邻两个所述立柱之间，所述拦阻索包括松弛段及拦阻段，所述松弛段和所述拦阻段连接，所述松弛段穿过所述立柱伸入所述立柱内与所述伸缩装置连接，所述伸缩装置能够伸缩拉动所述拦阻索复位；及
10.钢阻尼，所述钢阻尼的一端与所述立柱连接，所述钢阻尼的另一端连接所述拦阻段，所述钢阻尼能够受拉变形耗能。
11.在其中一个实施例中，所述伸缩装置包括固定板、活动板及阻尼器，所述固定板安装于所述立柱内，所述活动板可滑动地设置于所述立柱内，所述阻尼器连接所述固定板和所述弹性板，所述松弛段与所述活动板连接。
12.在其中一个实施例中，所述阻尼器具有多组，多组所述阻尼器关于所述活动板的中心对称分布。
13.在其中一个实施例中，所述阻尼器为弹簧。
14.在其中一个实施例中，还包括滑轮，所述滑轮可转动地安装于所述立柱上，所述松弛段绕过所述滑轮与所述伸缩装置连接。
15.在其中一个实施例中，所述钢阻尼包括吸能杆件、套筒及耳板，所述吸能杆件能够受拉变形，所述套筒与所述吸能杆件的端部连接，两个所述套筒分别连接在所述吸能杆件的两端，所述耳板与所述套筒连接，两个所述耳板分别连接立柱和拦阻段。
16.在其中一个实施例中，所述拦阻索设有多组，多组所述拦阻索沿立柱的轴向间隔布置。
17.一种多级耗能防撞拦截网系统，包括：
18.漂浮物；
19.如上述任意一项所述的防撞拦阻装置，立柱安装于所述漂浮物上；
20.锚锭，通过锚链与所述漂浮物连接；及
21.重力锚，与所述锚链连接。
22.在其中一个实施例中，所述漂浮物包括浮基及第一浮筒，所述浮基的数量为两个，至少一个所述第一浮筒设置于两个所述浮基之间。
23.在其中一个实施例中，所述浮基包括第二浮筒及连接支架，多个所述第二浮筒通过所述连接支架连接成整体形成所述浮基。
24.上述多级耗能防撞拦截网系统及其防撞拦阻装置至少具有以下优点：
25.(1)发生船舶撞击时，拦阻索拉动钢阻尼变形耗能进而对失控船舶进行首次耗能，然后拦阻索拉动伸缩装置变形而实现二级耗能，最后拦阻网拖动系泊锚链、锚碇大距离走锚进行三级耗能，通过三级耗能进而保证桥梁结构安全，并最大限度减小船舶损伤，可以确保拦截设施不会因单个构件的失效而使得拦截效果大幅度降低。
26.(2)装置可根据设防船舶吨位、船舶典型航速等关键因素，在一根拦阻索上设置多个钢阻尼，串联工作，以匹配防护需求。
27.(3)可根据设防目标，通过调整钢阻尼的数量及直径和拦阻绳的直径以及数量等，实现防撞设施的多元化设计，满足不同设防等级下的防护需求。
28.(4)拦阻装置在发生船撞事故而破坏后，仅需对钢阻尼部分进行维修更换，相比现有拦截网装置，省去了拦阻索的水下打捞和更换，维护成本大大降低且施工方便快捷。
29.(5)伸缩装置能够伸缩拉动拦阻索复位，拦阻索具有恢复船舶撞击前状态的能力，进而使得拦阻设施在船撞事故发生后具有快速收网能力而大大减小后期维护以及维修的工作量以及维修成本。
附图说明
30.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
31.图1为一实施方式中多级耗能防撞拦截网系统布置于水面的示意图；
32.图2为图1所示多级耗能防撞拦截网系统的结构示意图；
33.图3为图1中浮基的结构示意图；
34.图4为图2中防撞拦阻装置安装于浮基上的示意图；
35.图5为图2中防撞拦阻装置安装于第一浮筒上的示意图；
36.图6为图5中防撞拦阻装置的结构示意图；
37.图7为图6中钢阻尼的结构示意图。
38.附图标记：
39.10-漂浮物，12-浮基，122-第二浮筒，124-连接支架，14-第一浮筒，20-防撞拦阻装置，21-立柱，22-伸缩装置，222-固定板，224-固定板，226-阻尼器，23-拦阻索，232-松弛段，234-拦阻段，24-钢阻尼，242-吸能杆件，244-套筒，246-耳板，25-滑轮，30-锚锭，40-重力锚。
具体实施方式
40.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此实用新型不受下面公开的具体实施的限制。
41.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
42.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。
43.请参阅图1及图2，一实施方式中的多级耗能防撞拦截网系统，主要用于宽阔水域大桥，在台风、洪水等恶劣气候条件下，防止偏航、失控船舶对大桥的直接撞击，能够有效保护桥梁及船舶，且对大小吨位船舶皆可适用。具体地，该多级耗能防撞拦截网系统包括漂浮物10、防撞拦阻装置20、锚锭30及重力锚40。
44.漂浮物10用于漂浮在水面上，漂浮物10用于承载整个系统的其他零部件。一实施方式中，漂浮物10包括浮基12及第一浮筒14，浮基12的数量为两个，至少一个第一浮筒14设置于两个浮基12之间。本实施方式中，第一浮筒14的数量为多个，多个第一浮筒14间隔设置在两个浮基14之间。
45.请一并参阅图3，进一步地，浮基12包括第二浮筒122及连接支架124，多个第二浮筒122通过连接支架124连接成整体形成浮基12。本实施方式中，第二浮筒122的数量为四个，四个第二浮筒122呈两排两列分布。其中，第一浮筒14和第二浮筒122的结构相同，第一浮筒14和第二浮筒122的表面均安装有消浪网，可以避免风浪对于浮筒的影响。单个浮基12和第二浮筒14可在生产厂房整体制作。
46.请参阅图4及图5，防撞拦阻装置20设置于漂浮物10上，漂浮物10使防撞拦阻装置20位于水面上，实现拦截船舶。一实施方式中，防撞拦阻装置20包括立柱21、伸缩装置22、拦
阻索23及钢阻尼24。
47.立柱21安装于漂浮物10上。本实施方式中，浮基12和第一浮筒14上均安装有立柱21，其中，对于浮基12，立柱21安装于连接支架124上。伸缩装置22安装于立柱21内，拦阻索23连接在相邻两个立柱21之间。
48.请一并参阅图6，拦阻索23包括松弛段232及拦阻段234，其中拦阻段234和松弛段232连接，拦阻段234的两端均连接有松弛段232，松弛段232穿过立柱21伸入立柱21内与伸缩装置22连接，伸缩装置22能够伸缩拉动所述拦阻索23复位。
49.当船舶撞击拦阻索23时，拦阻索23伸缩装置22被拉长，撞击完成后，伸缩装置22缩回拉动阻拦索复位。拦阻索23具有恢复船舶撞击前状态的能力，进而使得拦阻设施在船撞事故发生后具有快速收网能力而大大减小后期维护以及维修的工作量以及维修成本。
50.一实施方式中，伸缩装置22包括固定板222、活动板224及阻尼器226。固定板222固定安装于立柱21内，活动板224可滑动地设置于立柱21内。阻尼器226连接固定板222和弹性板，松弛段232穿入立柱21内与活动板224连接。其中，当船舶船撞击拦阻索23时，松弛段232拉动活动板224移动，阻尼器226被拉长。当撞击完成后，阻尼器226驱动活动板224复位，实现拦阻索23复位。
51.一实施方式中，防撞拦阻装置20还包括滑轮25，滑轮25可转动地安装于立柱21上，松弛段232绕过滑轮25与伸缩装置22的活动板224连接。阻尼器226具有多组，多组阻尼器226关于活动板224的中心对称分布。阻尼器226可以为弹簧。当然，阻尼器226也可以是其他具有弹性的结构，如弹性柱等。拦阻索23设有多组，多组拦阻索23沿立柱21的轴向间隔布置，多组拦阻索23构成拦阻网。
52.请一并参阅图7，钢阻尼24的一端与立柱21连接，钢阻尼24的另一端连接拦阻段234，钢阻尼24能够受拉变形耗能。具体地，钢阻尼24包括吸能杆件242、套筒244及耳板246。吸能杆件242能够受拉变形，套筒244与吸能杆件242的端部连接，两个套筒244分别连接在吸能杆件242的两端。耳板246与套筒244连接，两个耳板246分别连接立柱21和拦阻段234。
53.一实施方式中，吸能杆件242采用高效吸能合金，断裂强度为550mpa，断裂延伸率在70％以上。本实施例中吸能合金的具体选择，可以使用专利申请号为cn202011235409.3、cn202011233176.3和cn202011256564.3中公开的吸能合金。当然，其他在现有工业中应用的吸能合金，只要理论上满足本实施例需要的基本强度要求和较大的伸长率，都是可以的。
54.请再次参阅图2，锚锭30通过锚链与漂浮物10连接，重力锚40与锚链连接。一实施方式中，锚锭30通过锚链与第一浮筒14或第二浮筒122连接。其中，重力锚40提升了第一浮筒14以及浮基12的自身稳定性，同时还能提升拦截网系统的耗能能力。
55.上述多级耗能防撞拦截网系统及其防撞拦阻装置20的工作过程具体为：
56.当船舶撞击拦阻网后，拦阻索23拉动钢阻尼24的吸能杆件242变形耗能进而对失控船舶进行首次耗能；在钢阻尼24达到最大变形程度之后，拦阻索23拉动立柱21中的伸缩装置22变形而实现二级耗能。第三阶段，拦阻网带动浮筒移动，并拖动系泊锚链、锚碇大距离走锚进行三级耗能，最终实现截停偏航船舶的效果。
57.上述多级耗能防撞拦截网系统及其防撞拦阻装置20，通过三级耗能进而保证桥梁结构安全，确保拦截设施不会因单个构件的失效而使得拦截效果大幅度降低。装置可根据设防船舶吨位、船舶典型航速等关键因素，在一根拦阻索23上设置多个钢阻尼24，串联工
作，通过调整钢阻尼24的数量及直径和拦阻绳的直径以及数量等，实现防撞设施的多元化设计，满足不同设防等级下的防护需求。拦阻装置在发生船撞事故而破坏后，仅需对钢阻尼24部分进行维修更换，伸缩装置22能够伸缩拉动拦阻索23复位，拦阻索23具有恢复船舶撞击前状态的能力，进而使得拦阻设施在船撞事故发生后具有快速收网能力而大大减小后期维护以及维修的工作量以及维修成本。
58.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。