(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202220965840.1 (22)申请日 2022.04.25 (73)专利权人 中交路桥建 设有限公司 地址 100027 北京市东城区东中街9号 东环 广场A座8层 专利权人 大连理工大 学 (72)发明人 邱文亮　张铮　李宽　卢冠楠　 林立新　姜涛　杨浩荣　 (74)专利代理 机构 大连智高专利事务所(特殊 普通合伙) 2123 5 专利代理师 盖小静 (51)Int.Cl. E02B 3/26(2006.01) H02J 7/35(2006.01) G08B 21/18(2006.01) (54)实用新型名称 一种墩柱防冰安全保护装置 (57)摘要 本实用新型公开了一种墩柱防冰安全保护 装置， 包括太阳能板、 蓄电池、 防冰装置、 吊索、 报 警发射器、 蓄电电缆、 供电电缆、 报警电缆； 其中， 防冰装置由吊耳、 内侧钢板、 底部钢板、 外侧钢 板、 弹簧、 电热丝片、 加热控制开关、 报警控制开 关、 硅胶。 本实用新型提供的墩柱防冰安全保护 装置能够自适应地根据防冰装置变形大小对墩 柱提供三级安全保护， 当变形较小时， 依靠装置 良好的变形能力以减小冰荷载； 当变形超过一定 值时， 启动加热功能融化冰层以减小冰荷载； 当 出现极端状态且装置变形超限时， 触发报警装 置， 保证桥梁安全。 该装置 具有保护自动化、 安全 可靠、 绿色环保、 经济可行、 安装维修便利等优 点。 权利要求书1页 说明书5页 附图3页 CN 217678891 U 2022.10.28 CN 217678891 U 1.一种墩柱防冰安全保护装置， 其特 征在于， 包括太阳能板、 蓄电池、 防冰 装置； 所述太阳能板固定 于桥梁主梁侧面能够接收阳光的部位； 所述蓄电池与太阳能板相连， 用于储存太阳能板生产的 电能； 所述蓄电池还与所述防 冰装置相连， 为 其提供电能； 所述防冰装置通过吊索吊在墩柱侧面， 且位于冰层高度处； 所述防冰装置包括变形机 构、 加热机构和报警机构。 2.根据权利要求1所述一种墩柱防冰安全保护装置， 其特征在于， 所述变形机构包括吊 耳、 内侧钢板、 底部钢板、 外侧钢板、 弹簧， 所述吊耳设在紧贴于墩柱侧面的内侧钢板顶部， 用于与吊索下端连接； 所述内侧钢板通过多个弹簧与平行设置的外侧钢板相连， 该外侧钢 板位于底部钢板上面， 所述底部钢板与内侧钢板焊接在一起； 当与外侧钢板接触的冰层发 生水平移动时， 多个弹簧受到 压缩或拉伸以实现防冰 装置的变形功能。 3.根据权利要求1或2所述一种墩柱防冰安全保护装置， 其特征在于， 每个防冰装置内 至少设置4个均匀分布的弹簧， 所述弹簧两端通过焊接或螺栓固定于内侧钢板和外侧钢板 上。 4.根据权利要求1所述一种墩柱防冰安全保护装置， 其特征在于， 所述加热机构包括电 热丝片、 加热控制开关， 与蓄电池相连 的电热丝片放置于内侧钢板和外侧钢板之间且密贴 于外侧钢板上， 能够融化与外侧钢板接触的冰层； 所述加热控制开关水平放置， 且一端支撑 在内侧钢板表面， 另一端支撑在外侧钢板表面， 所述加热控制开关与蓄电池、 加热丝片串 联。 5.根据权利要求1所述一种墩柱防冰安全保护装置， 其特征在于， 所述报 警机构包括报 警控制开关， 所述报警控制开关水平 放置， 且一端支撑在内侧钢板表面， 另一端支撑在外侧 钢板表面， 所述报警控制开关与蓄电池、 报警 发射器串联。 6.根据权利要求1所述一种墩柱防冰安全保护装置， 其特征在于， 所述防冰装置内还设 有硅胶， 填充在内侧钢板和外侧钢板 之间， 并将弹簧、 电热丝片、 加热控制开关、 报警控制开 关包裹在其中。 7.根据权利要求1所述一种墩柱防冰安全保护装置， 其特征在于， 所述墩柱每个侧面放 置多个防冰装置， 所述多个防冰装置采用并联方式共用同一个太阳能板、 同一个蓄电池和 同一个报警 发射器。 8.根据权利要求2所述一种墩柱防冰安全保护装置， 其特征在于， 所述底部钢板采用弹 簧钢板， 使防冰 装置具有竖向剪切变形能力。 9.根据权利要求1所述一种墩柱防冰安全保护装置， 其特征在于， 所述蓄电池固定于桥 梁主梁下面 不会遭受雨水侵蚀的部位。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 217678891 U 2一种墩柱防冰安全保护装 置 技术领域 [0001]本实用新型涉及水利和寒区工程综合领域， 具体涉及一种墩柱防冰安全保护装 置。 背景技术 [0002]在寒冷地区的冬季， 河流、 水库、 湖泊、 海洋等水域表面会结冰， 导致水域内的桥 梁、 水塔、 平台等结构的墩柱固结于冰层内。 当冰层受到温度变化、 风、 水流等环境因素作用 时， 会发生水平变形移动； 当水位发生变化时， 冰层会发生竖向变形移动。 无论是冰层的水 平变形， 还是竖向变形， 都会对墩柱产生 非常大的作用力， 进而造成结构发生较大位移或产 生损伤甚至破坏， 使墩柱无法正常使用， 危及安全。 随着我国交通基础设施建设规模不断增 加， 将会有越来越多的桥梁修建于寒区水域内， 如何保护桥梁的墩柱免受冰层破坏， 是桥梁 建设需要解决的关键问题。 [0003]目前， 针对墩柱在冰层作用下的可行防护技术主要包含： 人工破冰、 破冰船破冰、 吹起活水防冻、 钢结构破冰等。 人工破冰技术存在作业人员危险性高， 体力消 耗大的缺点； 破冰船破冰技术存在适应性差， 费用高的缺点； 吹起活水防冻技术能量消耗大， 且一旦出现 设备故障或断电会造成结冰； 钢 结构破冰技术适用于流冰情况， 但不适用于作用力方向不 确定的静冰力， 还可能会增大墩柱所受冰力。 实用新型内容 [0004]针对目前墩柱抗冰技术存在的上述问题， 本实用新型提供一种适应不同墩柱形 状、 不同水域和温度 环境的防冰安全保护装置， 其安装方便、 易于维修、 经济性好， 保证了桥 梁结构安全运营。 [0005]为实现上述目的， 本 实用新型的技术方案为： 一种墩柱防冰安全保护装置， 包括太 阳能板、 蓄电池、 防冰 装置； [0006]所述太阳能板固定 于桥梁主梁侧面能够接收阳光的部位； [0007]所述蓄电池与太阳能板相连， 用于储存太阳能板生产的电能； 所述蓄电池还与所 述防冰装置相连， 为 其提供电能； [0008]所述防冰装置通过吊索吊在墩柱侧面， 且位于冰层高度处； 所述 防冰装置包括变 形机构、 加热机构和报警机构。 [0009]进一步， 所述变形机构包括吊耳、 内侧钢板、 底部钢板、 外侧钢板、 弹簧， 所述吊耳 设在紧贴于墩柱侧 面的内侧钢板顶部， 用于与吊索下端连接； 所述内侧钢板通过多个弹簧 与平行设置的外侧钢板相连， 该外侧钢板位于底部钢板上面， 所述底部钢板与内侧钢板焊 接在一起； 当与外侧钢板接触的冰层发生水平移动时， 多个弹簧受到压缩或拉伸以实现防 冰装置的变形功能。 [0010]进一步， 每个防冰装置内至少设置4个均匀分布的弹簧， 所述弹簧两端通过焊接或 螺栓固定于内侧钢板和外侧钢板上。说　明　书 1/5 页 3 CN 217678891 U 3