CN103898875A - 液囊消能圈 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及水上建筑结构安全防护技术领域，尤其是一种液囊消能圈，包括环绕设置在桥墩周围的消能圈，消能圈包括若干个消能单元和将若干个消能单元连接起来的锁链，消能单元包括壳体以及固定设置在壳体内的液囊，壳体与液囊之间填充有消能材料，壳体两端处设有若干吊耳，锁链通过吊耳将消能单元连接起来。本发明提供了一种液囊消能圈，通过将橡胶液囊设置在防撞壳体内，一方面解决了橡胶使用寿命短的问题，另一方面，通过在液囊外层设置壳体，以及在液囊和壳体之间填充消能材料来进一步提高液囊消能圈的消能效果，并且消能时间持久，消能单元可以通过锁链连接，能够达到快速安装与拆卸，而且可以对局部消能单元进行更换，节约成本。

Description

液囊消能圈
技术领域
本发明涉及水上建筑安全防护技术领域，尤其是一种液囊消能圈。
背景技术
众所周知，船（车）撞桥事故在世界各地一直在不断地发生，船撞桥事故的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（车辆）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。
目前，在一些跨海大桥中，应用航道桥墩外围设置有柔性耗能防撞装置，是利用钢围和钢丝绳-橡胶复合防撞圈共同组成的柔性耗能系统，消耗船舶动能，使船舶减速，延缓撞击，削弱船舶对桥墩的撞击力，来达到保护桥墩的目的。1.由于耐腐蚀橡胶的扯断强度小σb＝20-30MPa，橡胶缓冲容量有限，防撞装置不能过多地占据航道位置，因此柔性耗能防撞装置只能适用小于一万吨船舶的防撞设施；2.耐腐蚀橡胶的寿命6-8年；3.柔性耗能防撞装置造价高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中的耐腐蚀橡胶防撞装置的使用寿命短，消能效果差的问题，本发明提供了一种液囊消能圈，通过将橡胶液囊设置在防撞壳体内，一方面解决了橡胶使用寿命短的问题，另一方面，通过在液囊外层设置壳体，以及在液囊和壳体之间填充消能材料来进一步提高液囊消能圈的消能效果，并且消能时间持久，消能单元可以通过锁链连接，能够达到快速安装与拆卸，而且可以对局部消能单元进行更换，节约成本。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种液囊消能圈，包括环绕设置在桥墩周围的消能圈，所述消能圈包括若干个消能单元和将若干个消能单元连接起来的锁链，所述消能单元包括壳体以及固定设置在壳体内的液囊，所述壳体与液囊之间填充有消能材料，所述壳体两端处设有若干吊耳，所述锁链通过吊耳将所述消能单元连接起来。
具体地，所述液囊包括橡胶囊壳和充满囊壳的水，所述橡胶囊壳厚度为3-10cm，所述囊壳两端开设有便于泄压的泄压盲孔，所述盲孔深度为1-3cm。
作为优选，所述消能圈内还设有便于所述消能圈沿桥墩上下滑动的滑轨。
具体地，所述滑轨为均布在桥墩周围的若干消能柱，所述消能柱轴线与桥墩轴线方向平行。
具体地，所述壳体为玻璃纤维增强复合材料，所述的玻璃纤维增强复合材料壳体材料为不饱和树脂、间苯树脂、邻苯树脂、乙烯基树脂、环氧树脂、双酚A型树脂、反应型树脂中的一种。
作为优选，所述壳体设有若干均布的填充孔，所述填充孔横截面为三角形、四边形或六边形，所述填充孔内填设有消能材料。
具体地，所述消能材料为聚氨酯泡沫、玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、混合纤维中的一种。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种液囊消能圈，通过将橡胶液囊设置在防撞壳体内，一方面解决了橡胶使用寿命短的问题，另一方面，通过在液囊外层设置壳体，以及在液囊和壳体之间填充消能材料来进一步提高液囊消能圈的消能效果，并且消能时间持久，消能单元可以通过锁链连接，能够达到快速安装与拆卸，而且可以对局部消能单元进行更换，节约成本，防撞护圈内设有若干填充孔，填充孔内填充有消能材料，使其结构在受到撞击时不易变形，整体结构在应力上强度更大，结构稳定性更强。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1、图2是本发明的一种液囊消能圈的优选实施方案；
图3是本发明的消能单元的剖视图；
图4是本发明的消能单元的剖视图。
图中：1.桥墩，2.消能圈，3.消能单元，4.锁链，5.壳体，6.液囊，7.消能材料，8.吊耳，9.滑轨，10.消能柱，51.填充孔，61囊壳,62.泄压盲孔。
具体实施方式
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。
如图1、图2所示，一种液囊消能圈，包括环绕设置在桥墩1周围的消能圈2，消能圈2包括若干个消能单元3和将若干个消能单元3连接起来的锁链4，消能单元3包括壳体5以及固定设置在壳体5内的液囊6，壳体5与液囊6之间填充有消能材料7，壳体5两端处设有若干吊耳8，锁链4通过吊耳8将消能单元3连接起来。
在受到撞击时，首先壳体3的塑性变形时消耗大量的功，其次是液囊6也可以消耗大量的功，延长撞击时间，从而减少撞击能量。
作为优选，壳体5为玻璃纤维增强复合材料，玻璃纤维增强复合材料壳体材料为不饱和树脂、间苯树脂、邻苯树脂、乙烯基树脂、环氧树脂、双酚A型树脂、反应型树脂中的一种。
作为优选，消能材料7为聚氨酯泡沫、玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、混合纤维中的一种。
如图3所示，液囊6包括橡胶囊壳61和充满囊壳61的水，橡胶囊壳61厚度为6cm，囊壳61两端开设有便于泄压的泄压盲孔62，盲孔62深度为3cm。
在受到撞击时，当撞击力量比较大的时候，泄压盲孔62首先被挤破，通过将水挤出液囊6来进行泄压，减少对桥墩1的作用力。
在一种具体实施方式中，消能圈2内还设有便于消能圈2沿桥墩1上下滑动的滑轨9，滑轨9为均布在桥墩1周围的若干消能柱10，消能柱10轴线与桥墩1轴线方向平行。
在一中具体实施方式中，如图4所示，壳体5设有若干均布的填充孔51，填充孔51横截面为三角形、四边形或六边形，填充孔51内填设有消能材料7。
填充孔51内填充有消能材料7，使其结构在受到撞击时不易变形，整体结构在应力上强度更大，结构稳定性更强。
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。

Claims (7)

1.一种液囊消能圈，包括环绕设置在桥墩（1）周围的消能圈（2），其特征在于：所述消能圈（2）包括若干个消能单元（3）和将若干个消能单元（3）连接起来的锁链（4），所述消能单元（3）包括壳体（5）以及固定设置在壳体（5）内的液囊（6），所述壳体（5）与液囊（6）之间填充有消能材料（7），所述壳体（5）两端处设有若干吊耳（8），所述锁链（4）通过吊耳（8）将所述消能单元（3）连接起来。
2.如权利要求1所述的液囊消能圈，其特征在于：所述液囊（6）包括橡胶囊壳（61）和充满囊壳（61）的水，所述橡胶囊壳（61）厚度为3-10cm，所述囊壳（61）两端开设有便于泄压的泄压盲孔（62），所述盲孔（62）深度为1-3cm。
3.如权利要求1所述的液囊消能圈，其特征在于：所述消能圈（2）内还设有便于所述消能圈（2）沿桥墩（1）上下滑动的滑轨（9）。
4.如权利要求3所述的液囊消能圈，其特征在于：所述滑轨（9）为均布在桥墩（1）周围的若干消能柱（10），所述消能柱（10）轴线与桥墩（1）轴线方向平行。
5.如权利要求1所述的液囊消能圈，其特征在于：所述壳体（5）为玻璃纤维增强复合材料，所述玻璃纤维增强复合材料壳体材料为不饱和树脂、间苯树脂、邻苯树脂、乙烯基树脂、环氧树脂、双酚A型树脂、反应型树脂中的一种。
6.如权利要求1所述的液囊消能圈，其特征在于：所述壳体（5）设有若干均布的填充孔（51），所述填充孔（51）横截面为三角形、四边形或六边形，所述填充孔（51）内填设有消能材料（7）。
7.如权利要求1或6所述的液囊消能圈，其特征在于：所述消能材料（7）为聚氨酯泡沫、玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、混合纤维中的一种。
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