柔性消能防撞圈的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种柔性消能防撞圈，包括外壳，所述外壳内部中空，外壳内部设有若干沿外壳的高度方向竖向排列的空心管和填充管，所述填充管由空心管和填充在空心管内的填充物组成。该柔性消能防撞圈采用若干竖向设置的复合材料空心管和外壳，增加了整体的抗腐蚀能力，也使得防撞圈在被撞击时能够起到有效的缓冲和化解撞击力的作用，在外壳上设置三角形导向部，有利于改变船的撞击方向，防止撞击力全部直接作用在防撞圈上，减小船舶和防撞圈的受损程度，且在填充管内具有填充物，便于调节整个防撞圈的消能能力，并通过空心管调节平均密度，实现对桥墩的自浮式保护，节省了材料。
【专利说明】柔性消能防撞圈
【技术领域】
[0001]本发明涉及自浮式防撞护舷，特别涉及一种柔性消能防撞圈。
【背景技术】
[0002]防撞装置主要应用于对桥墩的保护，使得船体对桥墩的撞击伤害减小到最低，并且也对船体起到一定的防护作用。
[0003]现有的防撞装置一般都是采用钢箱套设在桥墩外部，当船体对桥墩撞击时延长撞击时间，减少损失，但是这种箱套因长期浸泡在水中，特别是腐蚀性较强的海水中，使用寿命比较短，而且在护舷被船撞击以后，特别是被直接撞击后，基本上都是出于报废状态，无法再进行修复，只能重新更换，造成了资源的浪费，也比较耗费人力。
[0004]因为箱套是固定在桥墩周围，所以当水面发生升降时，箱套无法同步地进行升降，一般的方式就是根据水面升降的幅度，增大箱套的高度，使得水面不管发生什么变化，箱套的高度足够覆盖和保护桥墩，这种方式的箱套需要耗费很多材料才能满足需求，成本比较高，而且这种箱套的内部结构一般都比较单一，对船体和桥墩的防护也非常有限。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是:为了克服现有技术使用寿命短、制作成本高，且保护效果差、持续使用性差的不足，提供一种使用寿命长、制作成本低，且保护效果好，能够持续使用的柔性消能防撞圈。
[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种柔性消能防撞圈，包括外壳，所述外壳内部中空，夕卜壳内部设有若干沿外壳的高度方向竖向排列的空心管和填充管，所述填充管由空心管和填充在空心管内的填充物组成。
[0007]所述空心管和填充管均布于外壳内。
[0008]所述外壳为空心环状体，且环状体的截面为矩形。
[0009]所述外壳沿径向的横截面包括两个导向部和两个直线部，两个导向部之间通过两个直线部连接，两个导向部均朝向空心环状体外凸起。
[0010]为了能够更好地对撞击方向发生改变，所述导向部为三角形，所述两直线部两端分别与两个导向部的三角形顶点连接，两个导向部的三角形顶点均朝向空心环状体外。
[0011]所述外壳横截面的导向部为等腰三角形，所述导向部的等腰三角形两底角均与直线部连接，所述导向部的两顶角均位于两直线部的两侧，且导向部的顶角为弧形角。
[0012]为了能够更好地对撞击方向发生改变，所述导向部为扇形、弓形或拱形，所述的弓形包括半圆形、半椭圆形。
[0013]相邻的两空心管外壁相切。
[0014]为了提高防撞圈整体的耐腐蚀性，所述填充物为聚氨酯泡沫、聚氯乙烯泡沫、碳泡沫、PEI泡沫和PMI泡沫、Balsa木、泡桐木、杉木或强芯毡中的一种。
[0015]为了增加空心管的使用寿命，所述空心管为复合材料管。
[0016]所述外壳为复合材料，或者为复合材料层结构与钢材层结构的复合结构。所述复合结构可以是两层结构，外层为复合材料层，内层为钢材层结构；也可以是三层结构，最外层为复合材料层，中间层为钢材层结构，最内层为复合材料层。
[0017]所述外壳内的空心管和填充管相互交错设置。
[0018]所述外壳内设有卸力层和缓冲层，所述卸力层包覆在缓冲层外侧，卸力层由若干填充管组成，所述缓冲层包括若干相互交错设置的空心管和填充管。
[0019]本发明的有益效果是，该柔性消能防撞圈采用若干竖向设置的复合材料空心管和外壳，增加了整体的抗腐蚀能力，也使得防撞圈在被撞击时能够起到有效的缓冲和化解撞击力的作用，在外壳上设置三角形导向部，有利于改变船的撞击方向，防止撞击力全部直接作用在防撞圈上，减小船舶和防撞圈的受损程度，且在填充管内具有填充物，便于调节整个防撞圈的消能能力，并通过空心管调节平均密度，实现对桥墩的自浮式保护，节省了材料。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0021]图1是本发明柔性消能防撞圈的横截面结构示意图。
[0022]图2是本发明柔性消能防撞圈的另一实施例的横截面结构示意图。
[0023]图3是图1的A-A剖面示意图。
[0024]图4是本发明柔性消能防撞圈的导向部为扇形的结构示意图。
[0025]图5是本发明柔性消能防撞圈的导向部为弓形的结构示意图。
[0026]图6是本发明柔性消能防撞圈的导向部为拱形的结构示意图。
[0027]图中:1.外壳，11.三角形导向部，12.直线部，2.中空管，3.填充物。
【具体实施方式】
[0028]现在结合附图对本发明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发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
[0029]如图1所不,一种柔性消能防撞圈，包括复合材料的外壳1，所述外壳I为空心环状体，且如图3所示，环状体的截面为矩形，即该环状体是由矩形行走一周所形成的立体图形，该矩形的行走路线不限于圆形，可以是其他规则或不规则的封闭图形，本实施例中，该矩形的行走路线为船形，所述外壳I沿径向的横截面包括两个三角形导向部11和两个直线部12，两三角形导向部11之间通过两个直线部12连接，所述两直线部12两端分别与两个三角形导向部11的顶点连接。三角形导向部11为等腰三角形，所述三角形导向部11的两底角均与直线部12连接，所述三角形导向部11的两顶角均位于两直线部12的两侧，且三角形导向部11的顶角为弧形角。如图4、图5、图6所示，导向部11还可以是扇形、弓形或拱形，且两个导向部11均朝向空心环状体外凸起，所述的弓形包括半圆形、半椭圆形。当然，外壳I还可以是复合结构，例如两层结构，外层为复合材料层，内层为钢材层结构；三层结构，最外层为复合材料层，中间层为钢材层结构，最内层为复合材料层。
[0030]外壳I内部设有若干沿外壳I的高度方向竖向排列的空心管2和填充管3，所述填充管3由空心管2和填充在空心管2内的填充物组成，所述空心管2和填充管3均布于外壳I内，相邻的两空心管2外壁相切。所述填充物3为聚氨酯泡沫、聚氯乙烯泡沫、碳泡沫、PEI泡沫和PMI泡沫、Balsa木、泡桐木、杉木或强芯毡中的一种。所述空心管2为复合材料管，并且本实施例中，中空管2的截面形状为圆形，但是本发明的中空管并不限于圆形，还可以是六边形、八边形等形状。
[0031]图2是本发明柔性消能防撞圈的另一实施例的横截面结构示意图，所述外壳I内设有卸力层和缓冲层，所述卸力层包覆在缓冲层外侧，卸力层由若干填充管3组成，所述缓冲层包括若干相互交错设置的空心管2和填充管3 ;缓冲层主要是靠其内部的空心管2和填充管3相互挤压变形来对撞击力进行缓冲，而卸力层主要是通过对撞击力的正面削减。
[0032]事实上，内壳4是与桥墩的外周匹配的，外壳I的整体截面呈船形，外壳I两个三角形导向部11的尖端所在的直线方向为水流方向，当船装在防撞圈上时，会被防撞圈的反作用力往沿着三角形导向部11 一边的斜面方向推，从而使得船无法将全部的撞击力直接作用在防撞圈上，通过方向的转移，也能卸掉很大一部分撞击力；而部分作用在防撞圈外壳I上的撞击力从外壳I传递到外壳I内部，由于各空心管2是竖向设置的，所述当外力作用在空心管2管壁上时，空心管2就会发生形变，因为管与管之间相切，所以管与管之间存在空隙，足够提供空心管2形变而提供对撞击力的缓冲，延长撞击时间，并且在撞击过后空心管2进行反弹，还原到原始状态，使得内部的空心管2能够实现循环利用。
[0033]防撞圈整体是复合材料制成，复合材料的材质较轻，但是抗腐蚀能力强，在水面上也足够使得本体浮起，但是整个防撞圈位于水下的部分会比较少，而大部分都会浮在水面上，这样就使得防撞圈中心位于水面上方而使得防撞圈不稳定，非常容易受水流的影响而产生波动，在空心管2内部设置填充料3，能在一定程度上使得内部的结构承受撞击的能力更大，部分没有设置填充物的空心管2中能够根据实际配制重物，这样就能够根据重物的多少来控制防撞圈重心的位置。
[0034]当防撞圈实现稳定自浮，随着水面高度的变化，防撞圈也能同步地与桥墩之间发生相对位移，使得防撞圈始终能够处于最有利的防护位置，这样就不需要将防撞圈整体高度做得很大，以适应水位的变化，始终能够处于防护船体的最佳位置，节省了很多制作材料。
[0035]将外壳I的三角形导向部11的不与直线部12连接的那个顶角设计成圆弧形的，是为了对船体进行保护，防止因为强烈撞击，使得三角形导向部11的尖端损坏船体。
[0036]与现有技术相比，该柔性消能防撞圈采用若干竖向设置的复合材料空心管和外壳，增加了整体的抗腐蚀能力，也使得防撞圈在被撞击时能够起到有效的缓冲和化解撞击力的作用，在外壳I上设置三角形导向部11，有利于改变船的撞击方向，防止撞击力全部直接作用在防撞圈上，减小船舶和防撞圈的受损程度，且在填充管内具有填充物，便于调节整个防撞圈的消能能力，并通过空心管2调节平均密度，实现对桥墩的自浮式保护，节省了材料。
[0037]以上述依据本发明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发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明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】
1.一种柔性消能防撞圈，包括外壳(I)，其特征在于，所述外壳(I)内部中空，外壳(I)内部设有若干沿外壳(I)的高度方向竖向排列的空心管(2)和填充管(3)，所述填充管(3)由空心管(2)和填充在空心管(2)内的填充物组成。
2.如权利要求1所述的柔性消能防撞圈，其特征在于，所述空心管(2)和填充管(3)均布于外壳(I)内。
3.如权利要求1所述的柔性消能防撞圈，其特征在于，所述外壳(I)为空心环状体，且环状体的截面为矩形。
4.如权利要求3所述的柔性消能防撞圈，其特征在于，所述外壳(I)沿径向的横截面包括两个导向部(11)和两个直线部(12)，两个导向部(11)之间通过两个直线部(12)连接，两个导向部(11)均朝向空心环状体外凸起。
5.如权利要求4所述的柔性消能防撞圈，其特征在于，所述导向部(11)为三角形，所述两直线部(12)两端分别与两个导向部(11)的三角形顶点连接，两个导向部(11)的三角形顶点均朝向空心环状体外。
6.如权利要求5所述的柔性消能防撞圈，其特征在于，所述外壳横截面的导向部(11)为等腰三角形，所述导向部(11)的等腰三角形两底角均与直线部(12)连接，所述导向部(11)的两顶角均位于两直线部(12)的两侧，且导向部(11)的顶角为弧形角。
7.如权利要求4所述的柔性消能防撞圈，其特征在于，所述导向部(11)为扇形、弓形或拱形。
8.如权利要求1所述的柔性消能防撞圈，其特征在于，相邻的两空心管(2)外壁相切。
9.如权利要求1所述的柔性消能防撞圈，其特征在于，所述填充物(3)为聚氨酯泡沫、聚氯乙烯泡沫、碳泡沫、PEI泡沫和PMI泡沫、Balsa木、泡桐木、杉木或强芯毡中的一种。
10.如权利要求1所述的柔性消能防撞圈，其特征在于，所述空心管(2)为复合材料管。
11.如权利要求1所述的柔性消能防撞圈，其特征在于，所述外壳(I)为复合材料，或者为复合材料层结构与钢材层结构的复合结构。
12.如权利要求1所述的柔性消能防撞圈，其特征在于，所述外壳(I)内的空心管(2)和填充管(3)相互交错设置。
13.如权利要求1所述的柔性消能防撞圈，其特征在于，所述外壳(I)内设有卸力层和缓冲层，所述卸力层包覆在缓冲层外侧，卸力层由若干填充管(3)组成，所述缓冲层包括若干相互交错设置的空心管(2)和填充管(3)。
【文档编号】E01D19/02GK104314000SQ201410536281
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月11日 优先权日:2014年10月11日
【发明者】蒋超 申请人:江苏宏远科技工程有限公司