1.本发明涉及桥梁安全防护技术领域，具体涉及一种新型可拆装的桥墩防撞系统与安装方法。
背景技术：
2.跨越航道桥梁是铁路、公路、城市道路、水路等交通运输通道的咽喉节点，由于部分早期建设的桥梁通航净空尺度较小、防撞标准较低、个别桥梁未按要求设置防撞设施、船舶大型化发展等原因，近年来一些桥梁与船舶不匹配的安全风险凸显，多次发生船舶碰撞桥梁的事故，直接影响到交通运输的安全和畅通，关系到经济社会发展和人民群众生命财产安全。
3.考虑到桥梁情况各不相同，《船舶碰撞桥梁隐患治理三年行动实施方案》坚持预防第一，以问题为导向，多措并举解决存在的问题，明确提出对桥梁抗船舶碰撞性能不足的，应优先采取设置防撞设施等方式提升抗撞性能。
4.从现实的事故来分析传统防撞设施及其需要改进的方向：采用柔性耗能原理设计的装置可以诱导船头转向从而同时保护船、桥两者；采用浮性原理设计的装置能随水位变化从而自动保持与船舶接触的最佳位置。但上述装置均需要针对桥墩墩型定制，施工安装较为困难，后期维修、更换成本较高。
5.鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。
技术实现要素：
6.为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案在于，提供一种新型可拆装的桥墩防撞系统，包括第一防撞组件和第二防撞组件，所述第一防撞组件套设在桥墩上，所述第一防撞组件可相对所述桥墩竖直移动，所述第一防撞组件内设置有填充单元；所述第二防撞组件套设在所述第一防撞组件上，所述第一防撞组件和所述第二防撞组件可相对转动。
7.较佳的，所述填充单元采用浮力材料或沙袋。
8.较佳的，所述第一防撞组件整体设置为圆柱形筒状结构，所述第一防撞组件包括若干缓冲带、热塑性填充物、若干环形滑动轨道和支撑杆件，所述缓冲带套设在所述桥墩上，所述环形滑动轨道套设在所述缓冲带上，所述环形滑动轨道和所述缓冲带之间通过所述热塑性填充物填充固定，所述支撑杆件两端分别固定连接相邻的两所述环形滑动轨道。
9.较佳的，所述环形滑动轨道外侧面设有水平滑动槽，所述第二防撞组件滑动连接在所述水平滑动槽上。
10.较佳的，所述填充单元设置在相邻的两所述缓冲带之间。
11.较佳的，所述第二防撞组件包括若干吸能单元，相邻所述吸能单元通过连接器连接以形成套设在所述环形滑动轨道上的环形件，所述吸能单元设置为扇形件，所述吸能单元的两端均设置有所述连接器的连接扣锁，所述吸能单元内圆弧端面上设置有导向块，所述导向块设置在所述水平滑动槽内，所述导向块可沿所述水平滑动槽滑动，所述吸能单元
外圆弧端面上设置有鱼鳍状的导向吸震板。
12.较佳的，所述吸能单元内部为吸震材料泡沫铝，外壳采用q345钢。
13.较佳的，所述导向吸震板内设置加强内板，所述导向吸震板由氯丁橡胶外壳包裹内部的相同形状的所述加强内板构成。
14.较佳的，所述连接扣锁的一端设置在所述吸能单元内部，所述吸能单元内包括牵引梁、坐板，所述牵引梁对应所述吸能单元的外圆弧端面和内圆弧端面设置，两所述牵引梁均设置有所述坐板，沿所述坐板圆弧排布有若干定位孔，所述连接扣锁设置在所述吸能单元内的端部设置有定位器，所述定位器上设置有调节孔，所述调节孔和所述定位孔对应设置，通过定位螺栓穿过所述调节孔和所述定位孔进行连接。
15.较佳的，所述牵引梁的两端对应所述连接扣锁还设置有冲击座和皮卡汀尼导轨。
16.与现有技术比较本发明的有益效果在于：本发明可切实有效地保护多种类型的桥墩，可随水位变化上下移动，调节保护位置，在发生碰撞时可诱导船头转向并实现分级碰撞，降低桥墩径向冲击力的同时尽可能的保护船舶。本装置实现了较高程度的模块化，当装置受损后可快速更换相关元件继续工作，很大程度上降低了后期维护成本，此外，可拆除第二防撞装置的浮性元件并用特制沙袋代替，经简单改装后移至路面实现对高架桥桥墩的保护。
附图说明
17.图1为所述新型可拆装的桥墩防撞系统的结构视图；
18.图2为所述第一防撞组件的结构视图；
19.图3为所述第一防撞组件的结构视图；
20.图4为所述第二防撞组件的结构视图；
21.图5为所述吸能单元的结构视图；
22.图6为所述吸能单元的结构剖视图。
23.图中数字表示：
24.0-桥墩；10-第一防撞组件；11-缓冲带；12-热塑性填充物；13-滑动轨道；14-支撑杆件；20-填充单元；30-第二防撞组件；31-连接扣锁；32-吸能单元；40-定位器；41-冲击座；42-皮卡汀尼导轨；43-坐座；44-牵引梁；45-定位孔；46-定位螺栓；50-连接器；111-上缓冲带；112-下缓冲带；121-上填充物；122-下填充物；131-上滑动轨道；132-下滑动轨道；133-水平滑动槽；321-导向块；322-吸能材料；323-导向吸震板；3231-加强内板。
具体实施方式
25.以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
26.如图1所示，图1为所述新型可拆装的桥墩防撞系统的结构视图。本发明所述新型可拆装的桥墩防撞系统包括第一防撞组件10和第二防撞组件30，所述第一防撞组件10套设在桥墩0上，所述第一防撞组件10可相对所述桥墩0竖直移动，所述第一防撞组件10内设置有填充单元20；所述第二防撞组件30套设在所述第一防撞组件10上，所述第一防撞组件10和所述第二防撞组件30可相对转动。
27.较佳的，所述填充单元20可采用浮力材料或沙袋。
28.如图2、图3所示，图2为所述第一防撞组件的结构视图；图3为所述第一防撞组件的结构视图。
29.所述第一防撞组件10整体设置为圆柱形筒状结构，具体的，所述第一防撞组件10包括若干缓冲带11、热塑性填充物12、若干环形滑动轨道13和支撑杆件14，所述缓冲带11套设在所述桥墩0上，所述环形滑动轨道13套设在所述缓冲带11上，所述环形滑动轨道13和所述缓冲带11之间通过所述热塑性填充物12填充固定，所述支撑杆件14两端分别固定连接相邻的两所述环形滑动轨道13，以保证所述第一防撞组件10整体的结构稳定。
30.所述环形滑动轨道13外侧面设有水平滑动槽133，所述第二防撞组件30滑动连接在所述水平滑动槽133上，从而实现所述第一防撞组件10和所述第二防撞组件30的相对转动。
31.一般的，所述缓冲带11和所述桥墩0之间设置有间隙，以保证所述缓冲带11可沿所述桥墩0竖直移动。
32.较佳的，所述填充单元20设置在相邻的两所述缓冲带11之间，保证所述填充单元20在所述第一防撞组件10内的稳定设置，一般的，所述填充单元20绕所述桥墩0环形布置，保证所述第一防撞组件10整体重心稳定。当所述填充单元20设置为浮力材料时，所述填充单元20为在水中的所述第一防撞组件10提供浮力，以保证所述第一防撞组件10在水中的位置随水面稳定移动；当所述填充单元20设置为沙袋时，所述填充单元20可提高所述第一防撞组件10的整体重力，以稳定所述填充单元20在城市道路桥墩上的位置。
33.具体的，在本实施例中，所述第一防撞组件10包括设置在上侧的上缓冲带111，设置在下侧的下缓冲带112，所述上缓冲带111和所述下缓冲带112内壁面与所述桥墩0外壁面留有间隙，所述防护带11外侧设有所述热塑性填充物12从而形成旋转轴结构，设置在上侧的上填充物121与设置在下侧的下填充物122间环形布设若干所述填充单元20，所述上填充物121与所述下填充物122的外侧均对应设有所述环形滑动轨道13，所述环形滑动轨道13外侧面设有水平滑动槽133，设置在上侧的上滑动轨道131和设置在下侧的下滑动轨道132间用数根试试支撑杆件14相连，环形布设。
34.实施例二
35.如图4、图5所示，图4为所述第二防撞组件的结构视图；图5为所述吸能单元的结构视图。
36.所述第二防撞组件30包括若干吸能单元32，相邻所述吸能单元32通过连接器50连接，从而形成套设在所述环形滑动轨道13上的环形件，所述吸能单元32设置为扇形件，所述吸能单元32的两端均设置有连接扣锁31，所述吸能单元32内圆弧端面上设置有导向块321，所述导向块321设置在所述水平滑动槽133内，从而可使所述吸能单元32沿所述水平滑动槽133滑动，所述吸能单元32外圆弧端面上设置有导向吸震板323，所述导向吸震板323内设置加强内板3231。
37.所述吸能单元32外侧的所述导向吸震板323由氯丁橡胶外壳包裹内部的相同形状的所述加强内板3231构成。
38.较佳的，所述吸能单元32内部为低密度吸震材料泡沫铝，长方体外壳为q345钢。
39.所述连接器50的结构与用于连接列车车厢的詹式车钩基本相同，所述连接器50包括固定设置在所述吸能单元32上的所述连接扣锁31以及连接两所述连接扣锁31的其他锁
铁、钩舌销等结构。
40.如图6所示，图6为所述吸能单元的结构剖视图；所述连接扣锁31的一端设置在所述吸能单元32内部，通过调节所述连接扣锁31与所述吸能单元32的连接位置，从而可实现伸缩所述连接器50整体结构的目的，伸缩操作须在置入吸能单元32前进行，置入后不可改变尺寸。
41.具体的，所述吸能单元32包括牵引梁44、坐板43，所述牵引梁44对应所述吸能单元32的外圆弧端面和内圆弧端面设置，两所述牵引梁44均设置有所述坐板43，沿所述坐板43圆弧排布有若干定位孔，所述连接扣锁31设置在所述吸能单元32内的端部设置有定位器40，所述定位器40上设置有调节孔，所述调节孔和所述定位孔对应设置，通过定位螺栓46穿过所述调节孔和所述定位孔从而实现所述坐板43和所述连接扣锁31之间相对位置的调节。
42.所述牵引梁44的两端对应所述连接扣锁31还设置有冲击座41和皮卡汀尼导轨42，通过所述皮卡汀尼导轨42调节所述冲击座41位置以保证所述冲击座41对应所述连接扣锁31设置，避免相邻所述吸能单元32之间的碰撞。
43.具体的，所述连接扣锁31的圆弧圆心与所述第二防撞组件30圆弧圆心位于同一点，所述连接扣锁31可与所述连接器50整体在所述坐板43上通过移动所述定位器40的方式在圆弧轨道上改变位置，达到伸缩所述连接器50的目的，伸缩操作须在置入所述吸能单元32前进行，置入后不可改变尺寸。进行所述连接器50的伸缩操作时，需在所述坐板43上移动所述定位器40，将所述连接器50伸长或收缩到预先计算好的满足安装条件的尺寸附近，再将所述定位器40上的孔洞对准所述定位孔45，然后用4组所述定位螺栓46进行固定，完成伸缩操作。
44.通过套接的方式将所述第一防撞组件10安装在所述桥墩0上，在长期的波浪冲击下，有效避免了所述第一防撞组件10相对所述桥墩0在平面上产生较大位移，也保证了两者连接的稳定性，所述第一防撞组件10内安装有所述浮性单元20为所述第一防撞组件10提供浮力，使其能够随着水位变化而变化从而达到时刻保持与船舶接触的最佳位置的目的。所述上滑动轨道131与所述下滑动轨道132间环形布设的所述支撑杆件14使两所述滑动轨道13相对稳定，为所述第二防撞组件30的整体转动提供条件。
45.所述第二防撞组件30中的所述吸能单元32外壳为密封的q345钢材，内部为低密度的泡沫铝材料，本身具备一定浮性，通过所述导向块321与所述水平滑动槽133的约束，所述第二防撞组件30能够随所述第一防撞组件10一起相对桥墩上下移动。
46.在使用过程中，所述第一防撞组件10和所述第二防撞组件30都具备一定的防撞缓冲能力。当发生碰撞时，船舶首先接触所述第二防撞组件30中凸起的鱼鳍状所述导向吸震板323，所述导向吸震板323向内卷曲变形，同时促使所述第二防撞组件30转动而带动船头转动，所述导向吸震板内置的加强内板3231可以延缓所述导向吸震板323的卷曲时间，在面对较小冲击时也有利于形变后的恢复。此时，大部分能量仍保留在船舶上，作用在所述桥墩0上的能力继续向内传递，被所述吸能元件32内部的泡沫铝材料吸收，而所述吸能元件32发生弯曲变形也能吸收大量能量，剩余小部分能力继续向内传递，被所述第一防撞组件10的所述填充物12和所述缓冲带11吸收。密实的所述填充物12可以保护所述滑动轨道13不发生较大幅度变形，因此一般情况下，在受到冲击后，所述第一防撞组件10大概率不需更换，只需要更换受损的所述吸能单元32即可继续工作，受损的所述吸能单元32回收维修后也可再
次投入使用。所述第二防撞组件30中的所述连接扣锁31实现了所述吸能单元32间连接断开的高度机械化，大大提高施工效率。
47.实施例三
48.在所述第一防撞组件10的安装过程中，首先在所述桥墩0外侧分别套装所述上缓冲带111与所述下缓冲带112，然后分别在两所述缓冲带11的中心位置安装所述上滑动轨道131与所述下滑动轨道132，所述缓冲带11与所述滑动轨道13间用所述热塑性填充物12填充，使两者相对稳定，并在所述上滑动轨道131与所述下滑动轨道132间用所述支撑杆件14与所述浮性元件20连接固定，完成所述第一防撞组件10的安装。
49.其中，所述预制缓冲带11为带状，根据桥墩周长截取适当长度，将所述缓冲带11首尾通过螺栓连接，并适当加热，使其更好的贴合所述桥墩0；所述热塑性填充物12为沥青混合料，在所述滑动轨道13与所述缓冲带11间放置模具，并注入加热后的所述热塑性填充物12等待其冷却，冷却后的所述热塑性填充物12可使所述滑动轨道13与所述缓冲带11保持相对稳定。
50.所述第一防撞组件10中所述水平滑动槽133曲率与所述吸能单元32中所述导向块321曲率相同，使两者能够紧密贴合，从而能使整个所述第二防撞组件30在所述第一防撞组件10外侧沿水平方向平滑旋转。所述滑动轨道13与所述吸能单元32的尺寸需根据受保护地区航道的各桥所述桥墩0墩径统计结果确定，应满足所述吸能单元32的曲率小于大部分所述桥墩0的外接圆曲率的要求。
51.当所述吸能单元32的所述导向块321曲率小于或等于所述保护桥墩0的外接圆曲率时，通过在所述缓冲带11与所述滑动轨道13间注入适量的所述热塑性填充物12的方式可使所述滑动轨道13与所述缓冲带11两者紧密结合，形成一个稳固的整体，此情形无需对连接扣锁内部进行调节。
52.当所述吸能单元32的所述导向块321曲率大于所述保护桥墩0的外接圆曲率时，须对所述连接器50进行伸长操作，以满足所述第二防撞组件30整体的周长长度足够包裹所述第一防撞组件10与所述桥墩0的要求，此时，由于所述吸能单元32的曲率大于所述水平滑动槽133的曲率，使所述第二防撞组件30在所述滑动轨道13外侧呈拱形略微翘起，但所述导向块321具有一定厚度，因此在船舶撞击和水流、风的复杂荷载作用下，仍能在一定程度上转动，诱导船舶转向，而翘起的拱形所述吸能单元32也可以更好的应对船舶的直接撞击。
53.在所述第二防撞组件30的安装过程中，首先将根据桥墩调整好尺寸的所述吸能单元32的所述导向块321推入所述滑动轨道13，然后将两个所述吸能单元32靠近，两边所述连接扣锁31的锁铁会将固定好位置的推铁对准，进行碰撞；碰撞时，钩舌会相互嵌入对边来的凹槽内，并紧紧扣住；等待钩舌完全契合之后，推铁就会落下，将两个所述吸能单元32锁住形成一个整体，重复此过程并反复调整所述吸能单元32上两边所述连接扣锁31的长度，直至数个所述吸能单元32可将整个所述滑动轨道13包裹并较好贴合，完成所述第二防撞组件30的安装。其中，所述连接扣锁31是用于使所述吸能单元32相互连挂，传递牵引力，制动力并缓和纵向冲击力的连接部件，由钩头、钩舌等组成一个整体，安装于所述吸能单元32两侧且关于所述吸能单元32中心对称，为了保证所述吸能单元32连挂安全可靠和钩锁缓冲装置安装的互换性，同时各内外环簧的斜面之间因相互摩擦而将一部分冲击能变成热能，当外力除去后，各环簧之间又产生摩擦，将所储存能量的一部分再一次转变为摩擦热能而消散，
因而起到了缓冲和减振的作用，此外，由于所述连接扣锁31内部设有定位孔，可在一定程度上调节尺寸，使得第二防撞组件与第一防撞组件更好地贴合。
54.以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。