一种基于BIM通航河道内既有桥墩防撞结构的制作方法

本实用新型涉及一种基于bim通航河道内既有桥墩防撞结构，特别适用于通航河道上既有桥墩的安全保障，属于建筑工程领域。

背景技术：

目前，随着我国交通行业建设施工技术越来越成熟，修建了大量跨海、跨江大桥，其中部分跨河的大桥施工过程中，需要考虑河道通航安全，无异于是提高了施工作业难度。为了有效保障水上作业对过往船只的安全性，需要在桥墩主体上或远离桥墩以外设置防撞结构，以确保施工安全及船只通行安全，主要有以下几种先进的解决方法：(1)围堰式保护结构，通过撞击造成桥墩周围围堰的破坏，达到消耗能量的作用，缺点为结构体积较大，影响通航的顺畅；(2)浮体式保护结构，利用自身产生的弹力迫使船头行驶方向改变，避免船舶和桥墩的正面撞击，缺点为定期维修成本高；(3)人工岛式保护结构，需要与桥墩一起建造，可施工时砂岛改建，施工难度大，成本费用高。

技术实现要素：

本实用新型提供一种基于bim通航河道内既有桥墩防撞结构，以解决既有通航河道上桥梁工程施工风险难度大、安全可靠性差、受过往船只影响等问题。

为实现上述目的，拟采用这样一种基于bim通航河道内既有桥墩防撞结构，包括钢管柱，多个沿竖向设置的钢管柱分布固定于桥墩上游侧河道内，任意相邻两个钢管柱之间均通过角钢固定连接，钢管柱的上部伸出至河面上方，且河面上方的钢管柱上贴有反光贴。

前述桥墩防撞结构中，钢管柱内填充有河砂以增加钢管柱的稳固性；

前述桥墩防撞结构中，所述反光贴为红白相间的反光贴；

前述桥墩防撞结构中，所述钢管柱共有七个，三个钢管柱为一组并沿河道流向分布设置，另外三个钢管柱为一组并与所述三个钢管柱平行且一一对应设置，第七个钢管柱设置于两组钢管柱之间的上游侧或下游侧；

前述桥墩防撞结构中，任意相邻两个钢管柱之间位于河面上的部分通过至少两根角钢固定连接。

与现有技术相比，本实用新型施工操作简单、对过往船只通航影响小、现场可实施性强，成本低，整体的结构对河道内船只来往影响较小，可同时保证既有桥墩及临时钢栈桥支墩的安全性，来往船只可在远距离发现防撞结构，避免了船只对桥墩结构的撞击风险影响施工生产及通航。其结构稳定，制作成本费用底，现场和实施性强，施工安全性高，在类似的河道内临时支墩和既有桥墩的安全保障中具有较好的实用性和推广性。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的施工流程图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例

参照图1和图2，本实施例提供一种基于bim通航河道内既有桥墩防撞结构，包括七个分布固定于桥墩2上游侧河道内的钢管柱1，钢管柱1沿竖向设置，三个钢管柱1为一组并沿河道流向分布设置，另外三个钢管柱1为一组并与所述三个钢管柱1平行且一一对应设置，第七个钢管柱1设置于两组钢管柱1之间的上游侧或下游侧，任意相邻两个钢管柱1之间位于河面上的部分通过至少两根角钢3固定连接，钢管柱1的上部伸出至河面上方，且河面上方的钢管柱1上贴有红白相间的反光贴5，钢管柱1内填充有河砂4以增加钢管柱1的稳固性。

起具体施工流程如下：

(1)河道施工场景搭建

采用无人机航测技术，采集既有河道上桥梁施工区域的多视角影像数据，其中，航向重贴率与旁向重贴率要大于75％以上；

在航测软件中，导入无人机原始影像数据，建立空中三角测量解算流程，生产高精度的实景模型，数字正射影像；

在cad软件中打开原设计平面图，导入数字正射影像图，将cad线路文件整合到影像上，绘制出河道面域，既有桥梁桥墩的位置等，将绘制的cad图复制到另一个新建文件中，另存为.dwg格式文档；

在bim建模软件中，导入上述cad图，建立出河道周围的三维施工场景模型及既有河道桥墩模型。

(2)临时防撞结构设计

在三维施工场景模型上，根据既有桥墩所在的位置关系，为了保证河道通航畅通，跨河道新建桥梁栈桥施工的临时支墩要处于既有桥墩在正上游；

采用bim全三维设计思路，根据钢栈桥所承受的综合荷载，设计出新建栈桥的临时支墩结构，通过madis计算出支墩的受力情况，并优化出成本最低，安全可靠性最好的支墩结构；

在栈桥支墩沿着河流一定距离的河道中，利用bim全三维设计，设计出防撞结构模型，防撞结构由7根钢管柱(每根长钢管立柱由3根12m钢管立柱焊接而成)、18根角钢、54块牛腿、反光贴、河砂组成。

(3)钢管柱焊接

防撞结构主体为7根钢管柱，由于运输需要，每根标准钢管立柱为12m，根据设计地质图可知，考虑到防撞结构稳定性及河道雨季涨水等问题，防撞立柱总长需要36m；

钢管立柱焊接选择场地平整区域，将3根12m钢管立柱焊接而成形成钢管柱1，并在距离端头6m处刻画一条环形线；

选择外观较好的等边角钢，采用机械切割18根长为2m的，用于连接横纵向的钢管柱1。

(4)现场安装实施

将钢管柱1、角钢3、牛腿、河砂4、反光贴5等运输至河道上，采用河道专业打桩船，先将7根长钢管柱1垂直打入河床下，钢管柱1的布设为5边形，其中正三角形方向的钢管布设与船只过往方向平行，横纵向的间距为2m，预留6米高处河面；

用切割好的角钢3将前后左后的钢管柱1连接起来，钢管柱1的连接上下两层，第一层距离水面2m，第二层高于第一层3m；

角钢3与钢管柱1连接采用3块牛腿焊接而成，用于加强相邻钢管柱1之间的连接强度，以提高水平方向的稳定性；

在每根钢管柱1中灌入河砂4，用于提高立柱自身的重量，以降低河流对钢管柱1的冲击，提高垂直方向的稳定性

采用红白相间的反光贴5，在每根钢管柱1上下角钢3连接中间区域，贴上高度为0.5m的环形反光贴5，用于提示来往船只。

(5)临时结构拆除。

在主体桥梁工程施工完成后，将临时防撞墩全部拆散，以确保通航安全性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种基于bim通航河道内既有桥墩防撞结构，其特征在于：包括钢管柱(1)，多个沿竖向设置的钢管柱(1)分布固定于桥墩(2)上游侧河道内，任意相邻两个钢管柱(1)之间均通过角钢(3)固定连接，钢管柱(1)的上部伸出至河面上方，且河面上方的钢管柱(1)上贴有反光贴(5)。

2.根据权利要求1所述一种基于bim通航河道内既有桥墩防撞结构，其特征在于：钢管柱(1)内填充有河砂(4)以增加钢管柱(1)的稳固性。

3.根据权利要求1所述一种基于bim通航河道内既有桥墩防撞结构，其特征在于：所述反光贴(5)为红白相间的反光贴。

4.根据权利要求1所述一种基于bim通航河道内既有桥墩防撞结构，其特征在于：所述钢管柱(1)共有七个，三个钢管柱(1)为一组并沿河道流向分布设置，另外三个钢管柱(1)为一组并与所述三个钢管柱(1)平行且一一对应设置，第七个钢管柱(1)设置于两组钢管柱(1)之间的上游侧或下游侧。

5.根据权利要求1所述一种基于bim通航河道内既有桥墩防撞结构，其特征在于：任意相邻两个钢管柱(1)之间位于河面上的部分通过至少两根角钢(3)固定连接。

技术总结
本实用新型提供一种基于BIM通航河道内既有桥墩防撞结构，包括钢管柱，多个沿竖向设置的钢管柱分布固定于桥墩上游侧河道内，任意相邻两个钢管柱之间均通过角钢固定连接，钢管柱的上部伸出至河面上方，且河面上方的钢管柱上贴有反光贴。以解决既有通航河道上桥梁工程施工风险难度大、安全可靠性差、受过往船只影响等问题。属于建筑工程领域。

技术研发人员：谢显龙;胡光全;崔宇;张显亮;何浪;史志强;曹文;宋具红;杨蔼基;刘果;刘衍君
受保护的技术使用者：中铁二局第一工程有限公司
技术研发日：2020.07.31
技术公布日：2021.04.30