基于三角形定位结构的建筑桥墩防护框的制作方法

本发明属于建筑桥墩技术领域，具体是基于三角形定位结构的建筑桥墩防护框。

背景技术

桥墩是支承桥跨结构并将恒载和车辆活载传至地基的亚筑物，桥墩设置在两桥台之间，桥墩的作用是支承桥跨结构，按平面形状可分为矩形墩、尖端形墩和圆形墩等，目前市场上，圆形墩的建筑桥墩被广泛使用，通常需要借助防护框对建筑桥墩外围进行有效的防护。

现有的防护框大多不能对建筑桥墩进行有效的定位，并且不能根据不同尺寸的圆形墩进行相对应的调节定位，需要根据不同尺寸的建筑桥墩准备不同尺寸的防护框，导致生产难度大，适配性低。

申请号为CN202011074564.1的中国发明专利公开了基于三角形定位结构的建筑桥墩防护框及其定位方法，通过设置三个定位弧形板，利用三个弧形板的三个顶部的中心点形成等边三角形来实现对桥墩的三角定位，并且通过调节丝杆带动三个弧形定位板相互移动，从而实现对不同尺寸的圆形桥墩进行紧密贴合。

但是上述技术方案在实际运用时，仍旧存在较多缺点：

一、在实际使用时，需要同时转动三个调节丝杆才能实现三个弧形板的移动，由于桥墩的体积较大，一个人无法同时完成对三个调节丝杠的同步旋转，需要三个操作人员才能实现三个调节丝杆同步旋转，增加了操作人员的劳动难度。

二、上述发明专利能够适用不同尺寸的圆柱形桥墩，却不能用于对圆台形桥墩的防护，因此需要一种即适应圆柱形桥墩又适合圆台形桥墩的，以克服上述技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是针对以上问题，本发明提供了基于三角形定位结构的建筑桥墩防护框，解决了上述技术背景提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于三角形定位结构的建筑桥墩防护框，包括呈环形阵列设置的夹紧组件，所述夹紧组件包括弧形板，每个所述夹紧组件内均设有防护组件，每个所述弧形板顶部外侧壁与底部外侧壁均通过移动板与一组固定座活动连接；每组固定座的数量为两个；两个所述固定座相对的一侧均开设有连接槽；所述固定座上均开设有供螺栓穿过的固定孔，两个所述固定座均开设有第一圆孔；所述第一圆孔与连接槽连通；所述连接槽的内腔均活动连接有调节丝杠，所述连接槽的内腔设有滑杆；所述滑杆位于调节丝杠的上部；所述所述调节丝杠一端与连接槽内壁转动连接，所述调节丝杠另一端延伸至第一圆孔外且与第一圆孔转动连接，所述调节丝杠的表面啮合有啮合板，所述调节丝杠贯穿且延伸至第一圆孔外的一端固定安装有第一齿轮；所述移动板一端与弧形板铰接，所述移动板另一端与滑杆滑动连接，所述移动板远离第一圆孔一侧的滑杆上滑动套接有弹簧；所述啮合板设有贯穿滑杆的孔洞，所述啮合板位于移动板靠近第一圆孔的一侧；第一齿轮均啮合有一个第二齿轮，各个所述第二齿轮均各被一步进电机驱动；所述步进电机均与固定座固定连接；所述防护组件包括第一气囊和第二气囊，所述第一气囊与弧形板的下部内壁固定连接，所述第二气囊与弧形板的上部内壁固定连接，所述第一气囊侧部设有第一充气阀管，所述第二气囊侧部设有第二充气阀管，所述第一气囊内设有第一气压传感器，所述第二气囊内设有第二气压传感器；当任意一组所述夹紧组件上的第一气压传感器或/和第二气压传感器检测到的压力值大于预设压力值时，控制系统将控制其余两组所述夹紧组件所对应的步进电机启动，使其余两组的第一气囊和第二气囊内的气体压力与被撞击一侧的第一气囊和第二气囊内的气体压力相同。

作为本发明的优选技术方案，所述固定座的组数为三组，其中一组所述固定座的左右两端均固定安装有支撑板，所述支撑板的侧壁固定安装有旋转轴，所述旋转轴的表面固定安装有夹环，其余两组所述固定座远离支撑板的一端的侧壁均固定安装有连接板，其余两组所述固定座靠近支撑板的一端固定安装有延伸板，所述延伸板的顶面固定安装有活动板；所述活动板活动套接在旋转轴上。

作为本发明的优选技术方案，所述夹环共有两个，两个所述夹环分别位于活动板的上下两侧。

作为本发明的优选技术方案，所述移动板靠近啮合板的一侧设有第一电磁铁，所述啮合板靠近移动板的一侧设有第二电磁铁。

作为本发明的优选技术方案，所述固定座的形状为扇形，所述移动板形状为“L”型,所述移动板的水平方向的长度大于连接槽靠近第一圆孔一侧到固定座内侧壁的长度。

作为本发明的优选技术方案，所述连接板上均设有供螺栓穿过的圆孔，所述连接板之间通过螺栓螺母固定连接。

作为本发明的优选技术方案其特征在于：所述夹紧组件外侧壁设有金属网，所述金属网与弧形板的外侧壁通过螺钉连接，所述弧形板外侧壁设有倾斜的网孔凹槽。

作为本发明的优选技术方案，所述第一气囊和第二气囊与弧形板内侧壁通过粘扣固定连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明通过夹紧组件、防护组件、第一气压传感器和第二气压传感器、步进电机等之间的相互配合，通过控制步进电机的转动步数，使本装置不仅能够对不同尺寸的圆柱形桥墩进行防护，还能对不同尺寸的圆台形的桥墩进行保护，提高了本发明的适应性；

2、本发明通过夹紧组件、防护组件、第一气压传感器和第二气压传感器、步进电机等之间的相互配合，当任意一组夹紧组件上的第一气压传感器或/和第二气压传感器检测到的压力值大于预设压力值时，控制系统将控制其余两组夹紧组件所对应的步进电机启动，使其余两组的第一气囊和第二气囊内的气体压力与被撞击一侧的第一气囊和第二气囊内的气体压力相同，进而使桥墩四周受力均匀，避免因一侧受力过大没导致桥墩偏移，同时气囊变形吸收撞击力，进而实现对桥墩的保护。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明结构防护组件爆炸连接示意图；

图3为本发明结构固定底座爆炸连接示意图；

图4为本发明结构活动板连接示意图；

图5为本发明结构图4中A处放大示意图。

图中：1、固定底座；2、延伸板；3、活动板；4、第一圆孔；5、滑杆；6、第一电磁铁；7、第二电磁铁；8、步进电机；9、第一齿轮；10、第一气压传感器；11、第二气压传感器；12、支撑板；13、旋转轴；14、夹环；15、连接板；16、连接槽；17、调节丝杠；18、第二齿轮；19、啮合板；20、夹紧机构；2001、弧形板；21、防护组件；2101、第一气囊；2102、第二气囊；2103、第一充气阀管；2104、第二充气阀管；22、移动板；23、弹簧。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

如图1至图5所示，本发明提供基于三角形定位结构的建筑桥墩防护框，包括呈环形阵列设置的夹紧组件20，夹紧组件20包括弧形板2001，每个夹紧组件20内均设有防护组件21，每个弧形板2001顶部外侧壁与底部外侧壁均通过移动板22与一组固定座1活动连接；每组固定座1的数量为两个；两个固定座1相对的一侧均开设有连接槽16；固定座1上均开设有供螺栓穿过的固定孔，两个固定座1均开设有第一圆孔4；第一圆孔4与连接槽16连通；连接槽16的内腔均活动连接有调节丝杠17，连接槽16的内腔设有滑杆5；滑杆5位于调节丝杠17的上部；调节丝杠17一端与连接槽16内壁转动连接，调节丝杠17另一端延伸至第一圆孔4外且与第一圆孔4转动连接，调节丝杠17的表面啮合有啮合板19，调节丝杠17贯穿且延伸至第一圆孔4外的一端固定安装有第一齿轮9；移动板22一端与弧形板2001铰接，移动板22另一端与滑杆5滑动连接，移动板22远离第一圆孔4一侧的滑杆5上滑动套接有弹簧23；啮合板19设有贯穿滑杆5的孔洞，啮合板19位于移动板22靠近第一圆孔4的一侧；第一齿轮9均啮合有一个第二齿轮18，各个第二齿轮18均各被一步进电机8驱动；步进电机8均与固定座1固定连接。

防护组件21包括第一气囊2101和第二气囊2102，第一气囊2101与弧形板2001的下部内壁固定连接，第二气囊2102与弧形板2001的上部内壁固定连接，第一气囊2101侧部设有第一充气阀管2103，第二气囊2102侧部设有第二充气阀管2104，第一气囊2101内设有第一气压传感器10，第二气囊2102内设有第二气压传感器11。

当任意一组夹紧组件20上的第一气压传感器10或/和第二气压传感器11检测到的压力值大于预设压力值时，控制系统将控制其余两组夹紧组件20所对应的步进电机8启动，使其余两组的第一气囊2101和第二气囊2102内的气体压力与被撞击一侧的第一气囊2101和第二气囊2102内的气体压力相同。

本发明通过夹紧组件20、防护组件21、第一气压传感器10和第二气压传感器11、步进电机8等之间的相互配合，一方面，通过控制步进电机8的转动步数，使本装置不仅能够对不同尺寸的圆柱形桥墩进行防护，还能对不同尺寸的圆台形的桥墩进行保护，提高了本发明的适应性；第二方面，当任意一组夹紧组件20上的第一气压传感器10或/和第二气压传感器11检测到的压力值大于预设压力值时，控制系统将控制其余两组夹紧组件20所对应的步进电机8启动，使其余两组的第一气囊2101和第二气囊2102内的气体压力与被撞击一侧的第一气囊2101和第二气囊2102内的气体压力相同，进而使桥墩四周受力均匀，避免因一侧受力过大没导致桥墩偏移，同时气囊变形吸收撞击力，进而实现对桥墩的保护。

固定座1的组数为三组，其中一组固定座1的左右两端均固定安装有支撑板12，支撑板12的侧壁固定安装有旋转轴13，旋转轴13的表面固定安装有夹环14，其余两组固定座1远离支撑板12的一端的侧壁均固定安装有连接板15，其余两组固定座1靠近支撑板12的一端固定安装有延伸板2，延伸板2的顶面固定安装有活动板3；活动板3活动套接在旋转轴13上；通过活动板3围绕旋转轴13旋转，从而实现其余两组固定座1远离支撑板12的一端相互靠近，当其余两组固定座1远离支撑板12的一端相互贴合后，此时两个连接板15相互接触，通过螺栓将两个连接板15固定连接，从而可以实现对固定底座1之间的固定连接。

夹环14共有两个，两个夹环14分别位于活动板3的上下两侧；夹环14对活动板3进行定位，避免活动板3从旋转轴13上滑落，保证了装置的正常运行。

移动板22靠近啮合板19的一侧设有第一电磁铁6，啮合板19靠近移动板22的一侧设有第二电磁铁7。在弹簧23长期挤压失去弹性或弹簧的弹性变小后，通过控制第一电磁铁6和第二电磁铁7的磁性，使第一电磁铁6和第二电磁铁7吸合，进而使啮合板19带动移动板22向靠近第一圆孔4的方向移动。

固定座1的形状为扇形，移动板22形状为“L”型,移动板22的水平方向的长度大于连接槽16靠近第一圆孔4一侧到固定座1内侧壁的长度。通过设置移动板22的水平方向的长度，避免因移动板22的水平方向的长度影响夹紧组件20底端或顶端无法夹紧桥墩的情况发生。

连接板15上均设有供螺栓穿过的圆孔，连接板15之间通过螺栓螺母固定连接；通过设置圆孔，使连接板15之间螺栓螺母固定连接。

夹紧组件20外侧壁设有金属网，金属网与弧形板2001的外侧壁通过螺钉连接，弧形板2001外侧壁设有倾斜的网孔凹槽；通过在弧形板2001外侧壁设有倾斜的网孔凹槽和在夹紧组件20外侧壁设金属网，能够在弧形板2001外侧壁种植植物，从而对桥墩装饰。

第一气囊2101和第二气囊2102与弧形板2001内侧壁通过粘扣固定连接，通过粘扣方式使第一气囊2101和第二气囊2102与弧形板2001形成可拆卸连接，便于实现对气囊的更换。

在使用本装置对圆柱形桥墩进行安装时，按照以下方式进行安装，首先通过旋转带有连接板15的两组固定座1，两组固定座1旋转时，活动板3围绕旋转轴13旋转，从而实现带有连接板15的两组固定座1远离支撑板12的一端相互靠近，当带有连接板15的两组固定座1远离支撑板12的一端相互贴合后，此时两个连接板15相互接触，通过螺栓将两个连接板15固定连接，从而可以实现对固定底座1之间的固定连接；然后控制系统打开供气装置，通过第一充气阀管2103和第二充气阀管2104分别向所有的第一气囊2101和第二气囊2102充入等量的气体，当本装置的固定座1的圆心与圆形桥墩的圆心不在同一轴线上时，此时在第一气囊2101和第二气囊2102的共同作用下，将使本装置的固定座1的圆心自动扶正至与圆形桥墩的圆心在同一轴线上，然后通过螺栓将桥墩底部的固定座1与桥墩基底固定连接，通过螺栓将桥墩顶部的固定座1与桥墩顶部的桥梁固定连接，然后通过步进电机8调节弧形板2001的位置，并使第一气囊2101和第二气囊2102保持相等的预设压力值。

当其中一个弧形板2001受到碰撞时，撞击力挤压弧形板2001，弧形板2001挤压弹簧23，弹簧23被压缩，弧形板2001将向桥墩移动，进而弧形板2001挤压弧形板2001内侧壁的第一气囊2101和第二气囊2102，第一气囊2101和第二气囊2102被挤压其内部的第一气压传感器10和第二气压传感器11检测到的压力值将大于预设压力值，上述预设压力值根据实际需要可任意设置，当任意一组夹紧组件20上的第一气压传感器10或/和第二气压传感器11检测到的压力值大于预设压力值时，控制系统将控制其余两组夹紧组件20所对应的步进电机8启动，步进电机8转动并通过第一齿轮9和第二齿轮18带动调节丝杠17转动，调节丝杠17转动使与自身啮合的啮合板19向桥墩移动，啮合板19移动并推动移动板22向桥墩靠近，移动板22推动弧形板2001向桥墩移动，其余两组的弧形板2001挤压弧形板2001内侧壁的第一气囊2101和第二气囊2102，其余两组的第一气囊2101和第二气囊2102内第一气压传感器10和第二气压传感器11检测到的压力值增大，当其余两组的第一气囊2101和第二气囊2102内第一气压传感器10和第二气压传感器11检测到的压力值等于被撞击一侧的第一气囊2101和第二气囊2102内第一气压传感器10和第二气压传感器11检测到的压力值时其余两组夹紧组件20所对应的步进电机8停止转动，使其余两组的第一气囊2101和第二气囊2102内的气体压力与被撞击一侧的第一气囊2101和第二气囊2102内的气体压力相同，进而使桥墩四周受力均匀，避免因一侧受力过大导致桥墩偏移；当被撞击一侧的第一气囊2101和第二气囊2102内第一气压传感器10和第二气压传感器11检测到的压力值小于其余两组的第一气囊2101和第二气囊2102内第一气压传感器10和第二气压传感器11检测到的压力值时，控制系统将控制其余两组夹紧组件20所对应的步进电机8反转使其余两组夹紧组件20恢复至安装完成时的初始位置。

在使用本装置对圆台形桥墩进行安装时，首先通过旋转带有连接板15的两组固定座1，两组固定座1旋转时，活动板3围绕旋转轴13旋转，从而实现带有连接板15的两组固定座1远离支撑板12的一端相互靠近，当带有连接板15的两组固定座1远离支撑板12的一端相互贴合后，此时两个连接板15相互接触，通过螺栓将两个连接板15固定连接，从而可以实现对固定底座1之间的固定连接；然后调整固定座1的位置，使固定座1的圆心与圆台形桥墩的圆心的轴线相重合，然后通过螺栓将桥墩底部的固定座1与桥墩基底固定连接，通过螺栓将桥墩顶部的固定座1与桥墩顶部的桥梁固定连接，然后控制系统打开供气装置，通过第一充气阀管2103和第二充气阀管2104分别向所有的第一气囊2101和第二气囊2102充入等量的气体，然后控制系统将控制步进电机8启动，通过控制步进电机8转动，使所有的第一气囊2101和第二气囊2102内的第一气压传感器10和第二气压传感器11检测到的压力值等于预设压力值，当第一气压传感器10和第二气压传感器11检测到的压力值等于预设压力值时，第一气压传感器10和第二气压传感器11所对应的步进电机8停止转动并锁死，由于移动板22与弧形板2001铰接，使弧形板2001顶端与底端能进行差异化移动，进而适应不同的圆台形桥墩。

在对圆台形桥墩进行防护时，当其中一个弧形板2001受到碰撞时，撞击力挤压弧形板2001，弧形板2001挤压弹簧23，弹簧23被压缩，弧形板2001将向桥墩移动，进而弧形板2001挤压弧形板2001内侧壁的第一气囊2101和第二气囊2102，第一气囊2101和第二气囊2102被挤压其内部的第一气压传感器10和第二气压传感器11检测到的压力值将大于预设压力值，当任意一组夹紧组件20上的第一气压传感器10或/和第二气压传感器11检测到的压力值大于预设压力值时，控制系统将控制其余两组夹紧组件20所对应的步进电机8启动，步进电机8转动并通过第一齿轮9和第二齿轮18带动调节丝杠17转动，调节丝杠17转动使与自身啮合的啮合板19向桥墩移动，啮合板19移动并推动移动板22向桥墩靠近，移动板22推动弧形板2001向桥墩移动，其余两组的弧形板2001挤压弧形板2001内侧壁的第一气囊2101和第二气囊2102，其余两组的第一气囊2101和第二气囊2102内第一气压传感器10和第二气压传感器11检测到的压力值增大，当其余两组的第一气囊2101和第二气囊2102内第一气压传感器10和第二气压传感器11检测到的压力值等于被撞击一侧的第一气囊2101和第二气囊2102内第一气压传感器10和第二气压传感器11检测到的压力值时其余两组夹紧组件20所对应的步进电机8停止转动，使其余两组的第一气囊2101和第二气囊2102内的气体压力与被撞击一侧的第一气囊2101和第二气囊2102内的气体压力相同，进而使桥墩四周受力均匀，避免因一侧受力过大导致桥墩偏移；当被撞击一侧的第一气囊2101和第二气囊2102内第一气压传感器10和第二气压传感器11检测到的压力值小于其余两组的第一气囊2101和第二气囊2102内第一气压传感器10和第二气压传感器11检测到的压力值时，控制系统将控制其余两组夹紧组件20所对应的步进电机8反转使其余两组夹紧组件20恢复至安装完成时的初始位置。

本发明通过夹紧组件20、防护组件21、第一气压传感器10和第二气压传感器11、步进电机8等之间的相互配合，一方面，通过控制步进电机8的转动步数，使本装置不仅能够对不同尺寸的圆柱形桥墩进行防护，还能对不同尺寸的圆台形的桥墩进行保护，提高了本发明的适应性；第二方面，当任意一组夹紧组件20上的第一气压传感器10或/和第二气压传感器11检测到的压力值大于预设压力值时，控制系统将控制其余两组夹紧组件20所对应的步进电机8启动，使其余两组的第一气囊2101和第二气囊2102内的气体压力与被撞击一侧的第一气囊2101和第二气囊2102内的气体压力相同，进而使桥墩四周受力均匀，避免因一侧受力过大没导致桥墩偏移，同时气囊变形吸收撞击力，进而实现对桥墩的保护。

实施例2：

为提高本装置的缓冲效果，发明人进行了如下改进。

三组防护组件21的第一气囊2101均通过气道相互连通，三组防护组件21的第二气囊2102均通过气道相互连通，连通三组第一气囊2101和连通三组第二气囊2102的气道内均设有电磁阀，移动板22上设有距离传感器，距离传感器用于测量移动板22与连接槽16远离圆孔4一侧的内侧壁的水平距离。

当在对圆台形桥墩进行防护时，当其中一个弧形板2001受到碰撞时，撞击力挤压弧形板2001，弧形板2001挤压弹簧23，弹簧23被压缩，弧形板2001将向桥墩移动，进而弧形板2001挤压弧形板2001内侧壁的第一气囊2101和第二气囊2102，第一气囊2101和第二气囊2102被挤压其内部的第一气压传感器10和第二气压传感器11检测到的压力值将大于预设压力值，当任意一组夹紧组件20上的第一气压传感器10或/和第二气压传感器11检测到的压力值大于预设压力值时，控制系统首先控制连通三组第一气囊2101和连通三组第二气囊2102的气道内的电磁阀开启，使三组第一气囊2101、三组第二气囊2102连通，由于被挤压一侧的弧形板2001内侧壁的第一气囊2101和第二气囊2102和其它气囊连通，被挤压一侧的弧形板2001内侧壁的第一气囊2101和第二气囊2102的气体流入其余气囊，体积变大，气体压力减小，被挤压一侧的弧形板2001内侧壁的第一气囊2101和第二气囊2102收缩，从而增加了弧形板2001的移动量，使弧形板2001的缓冲距离增大，在开启电磁阀的同时控制系统将控制其余两组夹紧组件20所对应的步进电机8启动，步进电机8转动并通过第一齿轮9和第二齿轮18带动调节丝杠17转动，调节丝杠17转动使与自身啮合的啮合板19向桥墩移动，啮合板19移动并推动移动板22向桥墩靠近，移动板22与连接槽16之间的距离减小，移动板22推动弧形板2001向桥墩移动，由于电磁阀已开启，三组第一气囊2101、三组第二气囊2102连通，其余两组的弧形板2001挤压弧形板2001内侧壁的第一气囊2101和第二气囊2102，使三组第一气囊2101、三组第二气囊2102内的气体压力增大，从而增强被挤压一侧的弧形板2001内侧壁的第一气囊2101和第二气囊2102的抗冲击能力，提高缓冲效果，当其余两组的距离传感器检测到的移动板22与连接槽16之间的距离等于被挤压一侧的距离传感器检测到的移动板22与连接槽16之间的最小距离时，其余两组的步进电机8停止转动并锁死，通过使气囊连通不仅使桥墩四周受力均匀，避免因一侧受力过大导致桥墩偏移，同时通过控制其余两侧气囊，使气体压力增大，增加气囊的抗冲击能力，提高了本装置的缓冲效果，进而实现对桥墩的保护。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。