一种水中漂浮式桥墩的装置的制作方法

技术领域：

本设计涉及一种水中漂浮式桥墩的装置，属于b部－作业、运输，交通运输桥梁设计领域的,产品发明类的技术方案。

背景技术：
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建造多孔桥墩的大桥，关键在于建桥墩，传统的桥墩地基是直达海底的。但是要在水里打地基，地基非常难打，工序很多，且有危险性。

为此，我们根据有几个空心船仓的可载人、载物普通轮船的浮力原理，设计了一种水中漂浮式桥墩的装置，及其定量计算法。具体介绍如下：

图2的漂浮式桥墩依据浮力原理，使漂浮在水里的桥墩，总密度小于水的密度，产生向上支撑桥梁的托举力，从而起到了支承桥梁的作用。

本款桥墩还具有更换较方便快捷的特点。

本漂浮式桥墩(非桥台)，有二个标准要求。

其一、桥墩保持稳定，桥梁、桥面也要保持不移动状态(图4)。

图2，本款桥墩外形远看像一个细腰鼓，由二个空心的平底半圆球体，然后顶部被截去一个小球冠二形成一个小切面，把二个平整的小切面之间，再加一个短小的空心圆柱体相连而成，即仓1下底面和仓2上底面。仓2和仓3也是隔离的形状。在仓3底部，加上凹槽2，和凹槽1一起，达到进一步稳定桥墩的作用。

本款桥墩由三个互不相通的空心仓组成，包括仓1、仓2、仓3。

图2的中h1:h2要根据某个桥墩载重量，才能确定h1:h2的比值。

总之，漂浮式桥墩，(1)外形参考了拱式桥的空心半圆球体造型，远看像细腰腰鼓的外形(2)侧面和底面的凹槽1、凹槽2，都具有稳定作用，其二、产生向上的，可以支承一定质量的桥梁

同样体积的三个空心仓内部，填充什么样的固体或液体或气体，可根据具体情况，择优录取。具体叙述如下。

按同体积的物体，在水中和空气中产生向上的浮力不同，托举桥梁的质量由大到小排列，根据物体总密度不同：

第一是液体，如氢气接着是空气；

第二是液体如：液体石蜡，标准液体石蜡是0.75g/cm^3，一般来说的液体石蜡是0.83-0.89g/cm^3。

第三才是固体1.0g/cm^3水的小的固体，如密度0.91g/cm^3的石蜡等。小结一：同体积的空心桥墩填充物，选择密度小的气体，如氢气或者空气为佳。

1000：1.293＝773.395205(倍)

水的密度与空气密度之比773.395205，所以同样体积的物体，排开水产生的浮力，远远大于空气中产生的浮力。

在承重量不变的情况下，桥墩的总体积，会因漂浮于水中的涉水深度不同，理论上可以计算出而有一个最大值和最小值的总体积。爱奇艺视频：水下敲真空瓶能看到什么？①

真空瓶在水下被锤子打开一个口子后，由于瓶壁内外的压力差，瓶壁外的水流第一时间迫不及待的挤进去。

同样理由，当空心仓里面填充了氢气或者空气的时候，如果某个互不相通的空心仓外壁被外物撞了一个可进水的漏水洞，由于仓壁内外的压力差，仓外部水流涌入，一定会在短时间内引起桥墩的晃动。

现从桥墩晃动幅度由大到小排列，按密度不同，依次是：

第一是液体，如氢气接着是空气。

第二是液体如：液体石蜡。

第三才是固体石蜡等。

小结一：同体积的空心桥墩填充物，选择密度大的固体，如遇到仓损坏而进水的情况，稳定性最好的为固体填充物，不会因此出现水流喷涌而入的现象。

本款漂浮式桥墩，适用于与桥梁设计有关的生活、娱乐和交通领域。

参考电子文献：

①爱奇艺视频：水下敲真空瓶能看到什么？

②360问答：漂浮与悬浮的区别

③360问答：桥台和桥墩各指什么？

④百度知道：为什么船内进水船就会沉下去？

⑤搜狐网：为啥饮料瓶底会有个“凹槽”？

技术实现要素：
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漂浮式桥墩(非桥台)是涉及一种水中漂浮式桥墩的装置。

(一)漂浮式桥墩的支撑力主要是依据浮力原理，使漂浮在水里的桥墩，总密度小于水的密度，产生向上支撑桥梁的托举力，从而起到了支承桥梁的作用。桥墩的三个互不相通的空心仓空心的填充物，正常情况下，同体积的产生向上浮力最大的是气体。

(二)桥墩的设计使桥梁、桥面稳定、不摇晃方法有二：

其一，细腰鼓外形和凹槽1、凹槽2都是增加稳定度的方法。

其二，当仓空心损坏后，同样情况下，瞬间的进水冲力而引起桥墩晃动之稳定性之较小的是固体

本技术还具有用途广泛，制作简单，维修较方便快捷的特点。

附图说明:

本说明书附图共四张：

图1细腰鼓实体图

图2漂浮桥墩示意图

图3塑料脸盆、家用搓衣板组成的桥墩、桥梁实体图

图4有多个桥墩的桥梁示意图

具体实施方式：

一、桥台和桥墩各指什么？②

(一)桥台：

定义：桥台，位于桥梁两端，支承桥梁上部结构并和路堤相衔接的建筑物。

作用：其功能除传递桥梁上部结构的荷载到基础外。还具有抵挡台后的填土压力、稳定桥头路基、使桥头线路和桥上线路可靠而平稳地连接的作用。

(二)桥墩：

定义：多跨桥的中间支承结构称为桥墩。

作用：起到固定作用，同时减轻桥身的压力。

传统的桥墩在水里是搭建的主要有两种方式：桩基法和沉井施工法。

现在我们要申请第三种方法漂浮桥墩法，不用在水中打桩，安装和更换方便的水中漂浮桥墩法。

二、漂浮与悬浮的区别③

如果物体漂浮，密度小于液体。如果物体悬浮，密度等于液体

漂浮是说物体部分浸入液体或气体，换句话说漂在水面上。比如船在水上。重力仍然等于浮力，因为也是平衡状态。物体的平均密度小于液体或气体的密度。

悬浮是说物体全部浸入液体或气体中，并处于平衡状态，另外，如果物体的上界面刚好跟液面相平，也是处于悬浮状态。因为排开的水体积还是等于物体体积。(不考虑表面张力，因为这已经超出了中学考虑的悬浮漂浮范畴)这时如果把物体按进水里的话物体可以悬浮。

小结一：我们这款申请的主要是漂浮状态的浮力桥墩。

三、漂浮桥墩桥墩载重量的计算方法

④百度知道：为什么船内进水船就会沉下去？船有一定的体积v

当船浮在水面上时整体船的密度为p＝(m船+m空)÷v这时密度小于水的密度所以船浮在水面上。

当船进水时p＝(m船+m水)÷v密度大于水的密度就沉了。

我们的漂浮桥墩也是根据以上计算方法，再联系桥墩三个空心仓里面应该固态或液态或气态，某个填充物比较合适。而计算出桥墩载重量。

另，如果三个空心仓的填充物是用固体，则可选不与水发生反应的无毒无害物：石蜡、塑料、木头、塑料、牛皮纸、叶子、棉花、易拉罐等有机固体一般都行。然后壳外面再包上一层仿船体外壳的能长期浸没水中的钢板等，经久耐用的合适的外包装。

四、漂浮桥墩稳定度的方法

饮料瓶底之所以会有一个“凹槽”，是为了能够让饮料更加稳定。大家应该也都知道，一般情况下，饮料的瓶身都是圆柱形的。如果将饮料弄成平底的话，它是非常不稳定的。所以，商家便将饮料瓶做一个“凹槽”，这样是利用三角形的原理来稳固平底的，从而能够使瓶身更加稳定⑤。

小结：本桥墩的细腰鼓型侧面，凹槽1和凹槽2的设计，都具有防水流冲击，增加桥墩的稳定度的方法。

图3是家庭实验：从上到下简介，家用搓衣板，好比可以通车，走行人的桥梁。上大下小二个空心脸盆，盆底对盆底的悬浮于家庭浴缸水中的，则是桥墩。存在问题是：本人实验条件有限，所以具体的几种情况效果及适用范围未知。

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