消能护舷的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种消能护舷，包括护舷壳体和被包裹在护舷壳体内的消能填充体，护舷壳体至少包括柔性材料层，柔性材料层为KEVLAR层或复合层，复合层至少包括复合材料层和金属钢丝绳网层。本实用新型的消能护舷，一方面增加了护舷壳体的断裂延伸率，从而提升了护舷壳体整体的抗撞击性能；另一方面，使护舷壳体本身带有缓冲能力，增强了消能护舷整体的防撞性能。可广泛适用于各类桥梁的桥墩、桥塔、承台、码头、水上建筑、海洋建筑以及船舶用以减轻船舶、浮冰或车辆的撞击灾害领域；当船舶、浮冰或车辆撞击发生后，通过缓冲消能延长船舶、浮冰或车辆撞击时间、减小船舶撞击力，使受保护的结构不发生局部损伤，并可有效保护船舶、车辆以及人员安全。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种消能护舷，尤其涉及一种用于减小各类桥梁的桥墩、桥塔、承 台、码头等水上建筑在撞击事故中受到的冲击力的消能护舷。 消能护舷
【背景技术】
[0002] 船撞桥事故在世界各地一直在不断地发生，且发生频率远比我们想象的更高。由 船撞桥事故所导致的人员伤亡、财产损失以及环境破坏是惊人的。很多船撞桥事故轻则损 失数万元，重则人员伤亡、损失以数百万、数千万甚至数十亿美元计，大量的间接损失更是 难以计算。因此对桥梁采取防撞措施尤为必要，其根本目的是：防止桥梁因船舶撞击力而发 生结构毁坏，同时尽可能地保护船舶（车辆），将损失减小到最低程度。
[0003] 经过多年的研究运用，国内外出现了多种针对船桥碰撞的桥墩防撞设施，但其基 本原理是基于能量吸收、动量缓冲而设计的，每种防撞设施都有其特点和使用条件。具体来 说防撞设施看分为两大类：一为间接式，其特点为：在桥墩之外另设防撞设施，桥墩不直接 接受力，让桥墩彻底回避船舶撞击问题。如：桩群方式、薄壳筑沙围堰方式、人工岛方式等， 一般适用于水浅、地质情况较好的场合。间接式防撞方法虽然一劳永逸，但会影响航道，且 常常因为造价太高或者条件不具备二放弃。二为直接式，其特点为：力经过缓冲后直接作用 在桥墩上，如护舷方式、绳索变形方式、缓冲材料设施方式、缓冲设施工程方式及固定或浮 式套箱防撞设施等。一般使用在航道较窄、水较深的场合，通常建造费用较省，土建工程量 不大。如：湛江海湾大桥、上海长江大桥采用钢箱型防撞装置，该消能设施利用钢材塑性变 形破损消能，当船舶撞击钢套箱防撞装置时，防撞结构外层非连续（间断的）结构钢板发生 大的变形，吸收了部分碰撞能量，并且延长了接触时间，使撞击力峰值得以降低，同时由于 结构变形和相互作用，从而拨动船头方向，减少了船舶与结构间的能量交换。但是，船舶与 防撞结构发生碰撞时，都是直接与防撞结构的壳体相接触，通常在设计防撞结构时，往往只 集中于考虑壳体如何包覆内部结构，以及壳体内部的结构如何实现缓冲，而忽略壳体本身 的抗撞击性能。 实用新型内容
[0004] 本实用新型要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一 种消能护舷。
[0005] 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种消能护舷，包括护舷壳体 和被包裹在护舷壳体内的消能填充体，所述护舷壳体至少包括柔性材料层。制造出的护舷 壳体可以增加护舷的断裂延伸率。
[0006] 作为优选，所述柔性材料层为KEVLAR (凯夫拉）层或复合层，所述复合层至少包括 复合材料层和设置在复合材料层之间的金属钢丝绳网层。
[0007] 作为优选，所述复合材料层包括KEVLAR层，例如，可以是金属钢丝绳网层两侧均 是KEVLAR层；也可以是金属钢丝绳网层的一侧是KEVLAR层，另一侧是其他复合材料层。
[0008] 所述复合材料层包括玻璃纤维复合材料层或碳纤维复合材料层。例如，可以是金 属钢丝绳网层的一侧是KEVLAR层，另一侧是玻璃纤维复合材料层或碳纤维复合材料层，也 可以是金属钢丝绳网层两侧均是玻璃纤维复合材料层或碳纤维复合材料层。
[0009] 所述柔性材料层通过增强纤维树脂真空导入成型工艺或手糊成型工艺制作。
[0010] 所述柔性材料层设置在所述护舷壳体的外表面。柔性材料层可以是KEVLAR层，也 可以是带有金属钢丝绳网的复合层，这种情况优选柔性材料层为KEVLAR层。
[0011] 还可以是整个所述护舷壳体为柔性材料层，这种情况优选柔性材料层为KEVLAR 层。
[0012] 所述消能填充体包括消能材料和若干条消能肋，所述若干条消能肋分布在消能材 料的内部和/或消能材料与壳体之间，所述若干条消能肋均与护舷壳体连为一体。这样， 消能护舷的消能肋构成纵横交错的网状结构，具有较高的抗剪强度和一定的缓冲弹性变形 能力，可保护护舷壳体不发生较大的剪切变形，消能材料可以增强局部抗失稳能力，降低船 舶或车辆撞击桥梁造成的损失。
[0013] 本实用新型的有益效果是，本实用新型的消能护舷，具有柔性材料层，一方面增加 了护舷壳体的断裂延伸率，从而提升了护舷壳体整体的抗撞击性能；另一方面，使护舷壳体 本身带有缓冲能力，增强了消能护舷整体的防撞性能。可广泛适用于各类桥梁的桥墩、桥 塔、承台、码头、水上建筑、海洋建筑以及船舶用以减轻船舶、浮冰或车辆的撞击灾害领域； 当船舶、浮冰或车辆撞击发生后，通过缓冲消能延长船舶、浮冰或车辆撞击时间、减小船舶 撞击力，使受保护的结构不发生局部损伤，并可有效保护船舶、车辆以及人员安全。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0015] 图1是本实用新型的消能护舷中护舷壳体的一种实施例的结构示意图。
[0016] 图2是本实用新型的消能护舷中护舷壳体的另一种实施例的结构示意图。
[0017] 图3是本实用新型的消能护舷中护舷壳体的实施例2的结构示意图。
[0018] 图4是本实用新型的消能护舷中护舷壳体的实施例3的结构示意图。
[0019] 图5是本实用新型的消能护舷中护舷壳体的实施例4的结构示意图。
[0020] 图6是本实用新型的消能护舷中护舷壳体的实施例5的结构示意图。
[0021] 图7是本实用新型的消能护舷的结构示意图。
[0022] 图8是图7的局部剖视图。
[0023] 图9是本实用新型的消能护舷布置在桥梁上的结构示意图。
[0024] 图中1、消能填充体，1-1、消能肋，1-2、消能材料，2、护舷壳体，2-1、普通复合材料 层，2-2、KEVLAR层，2-3、金属钢丝绳网层，100、消能护舷。
【具体实施方式】
[0025] 现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图， 仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
[0026] 实施例1
[0027] 如图1、图2所示，本实用新型的消能护舷，包括护舷壳体2和被包裹在壳体2内 的消能填充体1，护舷壳体2由柔性材料层构成，所述柔性材料层为复合层，复合层包括复 合材料层和设置在复合材料层之间的金属钢丝绳网层2-3,图1的护舷壳体2由两层复合 材料层和设置在所述两层复合材料层之间的一层金属钢丝绳网层2-3复合而成。图2的护 舷壳体2由四层复合材料层和三层金属钢丝绳网层2-3复合而成，每一层金属钢丝绳网层 2-3分别设置在相邻两层复合材料层之间。柔性材料层通过增强纤维树脂真空导入成型工 艺或手糊成型工艺制作。以图1的结构为例，真空导入成型工艺为依次叠放纤维布、金属钢 丝绳网、纤维布、真空袋膜，然后真空导入树脂基体材料。手糊成型工艺为依次叠放纤维布、 钢丝绳网、纤维布，在叠放的过程中，同时手糊树脂基体材料。本实施例中的复合材料层是 普通复合材料层2-1，所述的普通复合材料层2-1是玻璃纤维复合材料或碳纤维复合材料。
[0028] 如图7、图8所示，所述消能填充体1包括消能材料1-2和若干条消能肋1-1，所述 若干条消能肋1-1分布在消能材料1-2的内部和/或消能材料1-2与壳体2之间，所述若 干条消能肋1-1均与护舷壳体2连为一体。
[0029] 如图9所示，可以将多个复合材料消能护舷1通过连接件11连接，连接件11为索、 不锈钢链、缆绳、钢绞线、螺栓、尼龙棒或销钉中的一种或几种的组合；还可将复合材料消能 护舷1直接使用螺栓等紧固连接件11固定在防撞物体的表面；可以根据具体的安装环境设 计复合材料消能护舷1的外形尺寸，例如长方形、圆形、椭圆形、弧形、环形、箱形、菱形或者 "7"字形。
[0030] 实施例2
[0031] 本实施例与实施例1大致相同，不同之处在于，如图3所示，两层复合材料层2-1 分别为KEVLAR层2-2和普通复合材料层2-1，所述的普通复合材料层2-1是玻璃纤维复合 材料或碳纤维复合材料。普通复合材料层2-1与KEVLAR层2-2均通过增强纤维树脂真空导 入成型工艺或手糊成型工艺制作。KEVLAR层2-2的真空导入成型工艺为依次叠放KEVLAR、 真空袋膜，然后真空导入树脂。手糊成型工艺为依次叠放KEVLAR，在叠放的过程中，同时手 糊树脂基体材料。
[0032] 实施例3
[0033] 本实施例与实施例2大致相同，不同之处在于，如图4所示，整个护舷壳体2都是 柔性材料层，且柔性材料层为KEVLAR层2-2。KEVLAR层2-2通过增强纤维树脂真空导入成 型工艺或手糊成型工艺制作。
[0034] 实施例4
[0035] 本实施例与实施例2大致相同，不同之处在于，如图5所示，护舷壳体2由一层普 通复合材料层2-1和一层柔性材料层复合而成，护舷壳体2仅外表面为柔性材料层，且柔性 材料层为KEVLAR层2-2,所述的普通复合材料层2-1是玻璃纤维复合材料或碳纤维复合材 料。
[0036] 实施例5
[0037] 本实施例与实施例1大致相同，不同之处在于，如图6所示，柔性材料层为复合层， 所述复合层由两层KEVLAR层2-2和一层设置在两层KEVLAR层2-2之间的金属钢丝绳网层 2-3组成。KEVLAR层2-2通过增强纤维树脂真空导入成型工艺或手糊成型工艺制作。以图 6的结构为例，真空导入成型工艺为依次叠放KEVLAR、金属钢丝绳网、KEVLAR、真空袋膜，然 后真空导入树脂。手糊成型工艺为依次叠放KEVLAR、钢丝绳网、KEVLAR，在叠放的过程中， 同时手糊树脂基体材料。
[0038] 以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人 员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实 用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术 性范围。
【权利要求】
1. 一种消能护舷，包括护舷壳体（2)和被包裹在护舷壳体（2)内的消能填充体（1)， 其特征在于：所述护舷壳体（2)至少包括柔性材料层；所述柔性材料层为KEVLAR层（2-2) 或复合层，所述复合层至少包括复合材料层和设置在复合材料层之间的金属钢丝绳网层 (2-3)。
2. 如权利要求1所述的消能护舷，其特征在于：所述复合材料层包括KEVLAR层（2-2)。
3. 如权利要求1或2所述的消能护舷，其特征在于：所述复合材料层包括玻璃纤维复 合材料层或碳纤维复合材料层。
4. 如权利要求1或2所述的消能护舷，其特征在于：所述柔性材料层通过增强纤维树 脂真空导入成型工艺或手糊成型工艺制作。
5. 如权利要求3所述的消能护舷，其特征在于：所述柔性材料层通过增强纤维树脂真 空导入成型工艺或手糊成型工艺制作。
6. 如权利要求1所述的消能护舷，其特征在于：所述柔性材料层设置在所述护舷壳体 (2)的外表面。
7. 如权利要求1所述的消能护舷，其特征在于：整个所述护舷壳体（2)为柔性材料层。
8. 如权利要求1所述的消能护舷，其特征在于：所述消能填充体（1)包括消能材料 (1-2)和若干条消能肋（1-1 )，所述若干条消能肋（1-1)分布在消能材料（1-2)的内部和/ 或消能材料（1-2)与壳体（2)之间，所述若干条消能肋（1-1)均与壳体（2)连为一体。
【文档编号】E02B3/26GK203904916SQ201420244796
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年5月13日 优先权日:2014年5月13日
【发明者】蒋超 申请人:江苏宏远科技工程有限公司