一種自浮式復(fù)合防撞設(shè)施的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于橋梁防船撞技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自浮式復(fù)合防撞設(shè)施。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了避免船舶撞擊橋梁事故的發(fā)生，世界上有多種類型的橋墩防撞設(shè)施，其基本 原理都是基于能量吸收、動(dòng)量緩沖而設(shè)計(jì)的，每種防撞設(shè)施都有其特點(diǎn)和使用條件，如防護(hù) 板系統(tǒng)、支撐板系統(tǒng)、系纜粧系統(tǒng)、人工島或暗礁保護(hù)以及浮動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)。其中浮動(dòng)式保護(hù) 系統(tǒng)主要有浮體系泊索防撞設(shè)施、鋼套箱防撞設(shè)施和自浮式復(fù)合材料防撞設(shè)施。這三者的 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與不足分別如下： (1) 浮體系泊索是指在橋墩周圍水面設(shè)置一定數(shù)量的鋼制繩索來防止船舶撞擊橋墩。 采用浮體系泊索方式阻止船舶撞擊，在水深很大的情況下使用非常經(jīng)濟(jì)，且吸收能大、對(duì)船 舶損壞很小。但其存在以下缺點(diǎn)：①船舶需要很大的緩沖位移才能被卡住，因此其需要在 橋墩周圍占用很大的空間；I)在重大碰撞事件后的修復(fù)成本較高；?船艏如果比較尖銳， 則水中部分纜索易被切斷；?長期維護(hù)成本明顯地取決于防腐范圍和效果。因此這種防撞 系統(tǒng)運(yùn)用性有限 (2) 鋼套箱防撞設(shè)施一般安裝在承臺(tái)或橋墩周圍，主要靠鋼材的塑性變形和破損來吸 收撞擊能量，鋼套箱防撞設(shè)施可以通過采用橡膠或鋼絲繩防撞圈等防撞吸能元件作為輔助 裝置來改善其防撞性能。這種防撞設(shè)施吸能性能好，適用性強(qiáng)，可根據(jù)實(shí)際的防撞要求來決 定防護(hù)設(shè)施的規(guī)模，因此用途較廣。但是這種防撞設(shè)施存在以下缺點(diǎn)：①一旦與船舶碰撞 就會(huì)變形，且隨著變形的深入，船頭可能會(huì)卡在防撞設(shè)施內(nèi)，碰撞船舶的全部動(dòng)能由船頭變 形和防護(hù)設(shè)施的壓壞變形吸收，因此防撞設(shè)施每次都需要修理才能使用；?僅保護(hù)橋墩， 而對(duì)船舶損傷大；3防撞設(shè)施結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制作時(shí)間長，造價(jià)較高，防腐問題突出，安裝維 護(hù)困難。
[0003] (3)自浮式復(fù)合材料防撞設(shè)施主要由纖維增強(qiáng)復(fù)合塑料（FRP)和緩沖耗能材料制 作，其為柔性防撞，具有緩沖吸能效率高、耐腐蝕等特點(diǎn)，但纖維增強(qiáng)復(fù)合塑料（FRP)存在以 下缺點(diǎn)：：!》沖擊性能差：材料是脆性的，斷裂韌性明顯低于金屬材料，層間剪切強(qiáng)度低，發(fā) 生船撞時(shí)的沖擊會(huì)導(dǎo)致FRP出現(xiàn)不可見的內(nèi)部損傷，甚至可見的破壞；?材料昂貴：由于原 料價(jià)格及生產(chǎn)費(fèi)用高，導(dǎo)致FRP制品成本高；:D易老化，耐久性較差。
[0004] 綜上所述，現(xiàn)有的浮動(dòng)式防撞保護(hù)系統(tǒng)存在防撞設(shè)施結(jié)構(gòu)復(fù)雜、占用空間大、影響 航道通行安全、造價(jià)高和材料易損傷、耐久性差等問題，現(xiàn)提供一種新型的自浮式復(fù)合防撞 設(shè)施。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種新型的浮式防撞保護(hù)設(shè)施，在對(duì)橋墩進(jìn)行防船撞保護(hù)的 同時(shí)，兼有占有面積小、強(qiáng)度高、易于加工、組裝、維修的特點(diǎn)。本發(fā)明解決采用的技術(shù)方案 如下： 一種自浮式復(fù)合防撞設(shè)施，包括防撞單元和消能元件2。其中，所述防撞單元包括柱體 防撞單兀11和彎頭防撞單兀12。其中，所述柱體防撞單兀11呈圓柱狀。彎頭防撞單兀12 為L形，且有4個(gè)。彎頭防撞單元12布置在橋墩的四角，即呈矩形排列。在相鄰的2個(gè)彎 頭防撞單元12端部之間設(shè)有1個(gè)以上的柱體防撞單元11。即由柱體防撞單元11和彎頭防 撞單元12共同圍成一個(gè)"口"字形的防撞圈。在防撞圈的內(nèi)側(cè)設(shè)有消能元件2。此外： 柱體防撞單元11包括柱體外殼111、柱體架立板112、柱體集束管113、柱體填充塊 114、柱體凸接頭115、和柱體凹接頭116。其中，柱體外殼111為中空的圓柱體。柱體外殼 111的一個(gè)徑向端面向外突出，形成柱體凸接頭115。柱體外殼111的另一個(gè)徑向端面向內(nèi) 凹陷，形成柱體凹接頭116。在柱體凸接頭115和柱體凹接頭116上分別設(shè)有一個(gè)銷釘孔。 在柱體外殼111的腔體內(nèi)設(shè)有2個(gè)以上的柱體架立板112。所述柱體架立板112呈圓盤狀， 在柱體架立板112上均布有圓孔。在對(duì)應(yīng)于相同位置的柱體架立板112上的圓孔之間連接 有柱體集束管113。所述柱體集束管113為圓柱狀長桿。柱體集束管113的兩端分別與柱 體外殼111的兩個(gè)端面相連接。在由柱體外殼111、柱體架立板112和柱體集束管113圍成 的空腔內(nèi)填充有柱體填充塊114。
[0006] 本發(fā)明的有益效果是： 1、本發(fā)明屬于柔性防撞，緩沖吸能效率高，殼體采用鋼板，變形能力大，碰撞不會(huì)破碎。 防撞單元內(nèi)的架立板不僅可以固定集束管，而且可以增強(qiáng)防撞設(shè)施的穩(wěn)定性和抗撞能力。 防撞單元內(nèi)的集束管能增加防撞設(shè)施的變形能力，同時(shí)減少了發(fā)泡聚氨酯的用量，達(dá)到減 少造價(jià)的目的。
[0007] 2、本發(fā)明的防撞單元內(nèi)側(cè)設(shè)置消能元件能夠吸收保存一部分船舶撞擊能量，同時(shí) 延長船舶撞擊的作用時(shí)間，保證沖擊力均勻化的過渡，降低撞擊力的峰值，能夠有效減小對(duì) 船體、橋墩和防撞設(shè)施的損害風(fēng)險(xiǎn)。
[0008] 3、本發(fā)明的防撞單元的殼體采用鍍鋅和聚脲防腐，耐腐蝕和耐久性好。
[0009] 4、本發(fā)明的防撞設(shè)施采用標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)段拼接而成，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段有利于批量化生產(chǎn)，且 方便運(yùn)輸、安裝、維護(hù)和局部更換。
【附圖說明】
[0010] 圖1為本發(fā)明的整體示意圖。
[0011] 圖2為圖1中銷軸3的立體示意圖。
[0012] 圖3為圖1中柱體防撞單元11的立體示意圖。
[0013] 圖4為圖3另一方向的立體示意圖。
[0014] 圖5為圖3的水平方向的剖視圖。
[0015] 圖6為圖3的豎直方向的剖視圖。
[0016] 圖7為圖3所示的柱體防撞單元11的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017] 圖8為圖5的A-A剖視圖。
[0018] 圖9為圖5中柱體架立板112的示意圖。
[0019]圖10為圖1中彎頭防撞單元12的俯視圖。
[0020] 圖11為圖10的水平方向的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié) 合具體實(shí)施例和附圖，進(jìn)一步闡述本發(fā)明，但下述實(shí)施例僅僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非 全部?；趯?shí)施方式中的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得 其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0022] 參見圖1，一種自浮式復(fù)合防撞設(shè)施，包括防撞單元和消能元件2。其中，所述防 撞單元包括柱體防撞單元11和彎頭防撞單元12。其中，所述柱體防撞單元11呈圓柱狀，如 圖6所示。彎頭防撞單元12為L形，且有4個(gè)。彎頭防撞單元12布置在橋墩的四角，即呈 矩形排列。在相鄰的2個(gè)彎頭防撞單元12端部之間設(shè)有1個(gè)以上的柱體防撞單元11。即 由柱體防撞單元11和彎頭防撞單元12共同圍成一個(gè)"口"字形的防撞圈。在防撞圈的內(nèi) 側(cè)設(shè)有消能元件2。此外： 參見圖5,柱體防撞單元11包括柱體外殼111、柱體架立板112、柱體集束管113、柱體 填充塊114、柱體凸接頭115、和柱體凹接頭116。其中，參見圖3,柱體外殼111的一個(gè)徑向 端面向外突出，形成柱體凸接頭115。參見圖4,柱體外殼111的另一個(gè)徑向端面向內(nèi)凹陷， 形成柱體凹接頭116。參見圖3、4或5,在柱體凸接頭115和柱體凹接頭116上分別設(shè)有一 個(gè)銷釘孔。參見圖5,在柱體外殼111的腔體內(nèi)設(shè)有2個(gè)以上的柱體架立板112。所述柱體 架立板112呈圓盤狀，在柱體架立板112上均布有圓孔，如圖9所示。參見圖7和圖8,在 對(duì)應(yīng)于相同位置的柱體架立板112上的圓孔之間連接有柱體集束管113。所述柱體集束管 113為圓柱狀圓管。柱體集束管113的兩端分別與柱體外殼111的兩個(gè)端面相連接。參見 圖5,在由柱體外殼111、柱體架立板112和柱體集束管113圍成的空腔內(nèi)填充有柱體填充 塊 114。
[0023] 參見圖9,在柱體架立板112的邊緣均布有半圓形的缺口，通過柱體架立板112邊 緣的缺口向柱體外殼111的空腔內(nèi)均勻填充柱體填充塊114。
[0024] 進(jìn)一步說，柱體外殼111的材質(zhì)為鋼，有保證結(jié)構(gòu)整體剛度和結(jié)構(gòu)外形作用。柱體 架立板112的材質(zhì)為鋼，起固定柱體集束管113、增加柱體防撞單元11的結(jié)構(gòu)剛度的作用。 柱體集束管113的材質(zhì)為PE管，起增強(qiáng)柱體防撞單元11的結(jié)構(gòu)剛度和彈性的作用。柱體填 充塊114的材質(zhì)為發(fā)泡聚氨酯，起增加柱體防撞單元11的結(jié)構(gòu)彈性和吸能力的作用。柱 體凸接頭115和柱體凹接頭116的材質(zhì)均為鋼。
[0025] 進(jìn)一步說，在柱體外殼111的腔體內(nèi)設(shè)有2個(gè)以上柱體架立板112。
[0026] 參見圖11，彎頭防撞單元12包括彎頭外殼121、彎頭架立板122、彎頭集束管123、 彎頭填充塊124、彎頭凸接頭125和彎頭凹接頭126。彎頭外殼121為L形的中空管。彎頭 外殼121的一個(gè)端面與彎頭凸接頭125相連接，彎頭外殼111的另一個(gè)端面與彎頭凹接頭 126相連接。所述彎頭凸接頭125朝彎頭外殼121的外側(cè)突出，彎頭凹接頭126朝彎頭