CN105102722A - 纵型充气式护舷材 - Google Patents

Abstract

提供能够应对靠泊能量的急剧增大的纵型充气式护舷材。下方镜部(3)上连接重锤(11)，在内部空间收容有规定量的压载水(W)，躯干部(2)在内层胶(4)和外层胶(7)之间层叠多个增强层(5)而构成，层叠后上下相邻的增强层(5)之间帘线(6a，6b)交叉，对于筒轴方向按规定的帘线角度A配置，各个增强层(5)之间插设中间胶层(8)的同时，在中立状态下所述帘线角度A被设定为15°以上45°以下，由此，从空气注入装置(12)通过注入管(12)向护舷材(1)的内部空间注入追加空气a时，中间胶层(8)剪切变形，同时帘线角度A扩大到静止角度，从而躯干部(2)扩大、膨胀使得护舷材(1)的能量吸收性能迅速增大。

Description

纵型充气式护舷材

技术领域

本发明涉及一种纵型充气式护舷材，更详细地说，涉及一种能够应对靠泊能量的急剧增大的纵型充气式护舷材。

背景技术

充气式护舷材里有在下方的镜部连接有重锤，同时在内部空间里收容有规定量的压载水的纵型充气式护舷材，例如，参照专利文献1。纵型充气式护舷材通过使重锤及收容于内部空间的压载水的鉛直向下的力量和护舷材的浮力平衡而维持稳定姿势。

充气式护舷材一般在圆筒状躯干部的两端具有碗状的镜部，躯干部通过在内层胶与外层胶之间叠层多个增强层而构成。该增强层是将多条帘线平行拉齐而形成的帘线层，该帘线与管轴方向以规定的帘线角度配置。被层叠后上下相邻的增强层之间的帘线交叉地配置。以往，帘线角度在中立状态下被设定为静止角左右(54℃～55℃)。因此，即便向充气式护舷材的内部注入空气使之达到规定内压，躯干部的大小即长度及外径也没有太大变化。

但是，如果由于海啸等系留船舶发生急剧摇动，设想以上的靠泊能量负载于护舷材而过度压缩的话，安全阀被打开而内部空间的空气被排出到外部。此时，如果安全阀若被持续打开，空气会过度地被排出到外部，最坏的情况为，由于浮力不足而护舷材下沉。另一方面，相对于向外部的空气的排出速度，若护舷材受压缩的速度过快，护舷材的内压急剧上升，最坏的情况为有发生爆裂的危险性。因此，人们期待着能够应对靠泊能量的急剧增大的纵型充气式护舷材。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平11-117261号公报

发明内容

要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种能够应对靠泊能量的急剧增大的纵型充气式护舷材。

技术方案

为了达到上述目的，本发明的纵型充气式护舷材，其在圆筒状躯干部的两端具备镜部，所述躯干部在内层胶和外层胶之间叠层多个增强层而构成，所述增强层是将多股帘线平行拉齐而形成的帘线层，层压后上下相邻的增强层之间的帘线交叉，对于筒轴方向按规定的帘线角度配置，在下侧的镜部连接有重锤，同时在内部空间收容有压载水，其特征在于，各个增强层之间插入设置有中间胶层，在中立状态下所述帘线角度被设定为15°以上45°以下，并连接有向所述内部空间注入追加空气的空气注入装置。

有益效果

根据本发明，各个增强层之间，在未膨胀的中立状态下插入设置中间胶层的同时，层叠后上下相邻的增强层之间的帘线交叉，对于筒轴方向被设成15°以上45°以下的帘线角度，因此，若利用空气注入装置向中立状态的护舷材注入追加空气，帘线角度会增大至稳定的静止角。此时，由于各中间胶层会发生剪切变形，因此帘线角度会顺利地增大至静止角左右。由此，躯干部扩径使得内部空间的容积迅速增大，因此能够迅速地并且大幅度地提高能量吸收性能。

而且，通过向内部注入追加空气而内压上升，因此，通过这一内压上升也能够提高能量吸收性能。因此，即便由于海啸等发生系留船舶的急剧摇动而导致靠泊能量急剧增大也不发生爆裂且能够充分对应。

在此，作为所述空气注入装置，例如使用内置电源作动或者非电气作动的空气注入气瓶。如果是这样的空气注入气瓶，无需外部电源也能够急速地向护舷材的内部空间注入空气，因此，即便发生停电等紧急事态，也能够确实地大幅度提高护舷材的吸收能量。

中立状态下的所述中间胶层的厚度，例如设定为1mm以上5mm以下。中间胶层若不满1mm，则难以顺利地将帘线角度扩大到静止角度左右从而难以使躯干部扩径。另一方面，中间胶层若超过5mm，护舷材的重量则变得过重。

若所述中间胶层的橡胶的100％模量为0.5MPa以上5.0MPa以下，则使得躯干部能够稳定而充分地得以扩径。如果所述中间胶层的橡胶的100％模量不满0.5MPa，则收缩躯干部而缩径花费时间，也有可能无法复原到原来的直径。另一方面，如果超过5.0MPa，则在扩径时中间胶层的剪切力变大而难以变形，导致使得躯干部难以充分地得以扩径。

也可以采用如下规格，即在中立状态下所述中间胶层的厚度变为像外周侧的中间胶层一样的厚度。躯干部扩径时，有时需要像外侧的中间胶层一样大的剪切变形，根据这一规格，有利于防止在一部分中间胶层产生过大的负荷。

附图说明

图1是例示本发明的纵型充气式护舷材的使用状态的说明图。

图2是对中立状态的图1的纵型充气式护舷材的躯干部的增强层的状态切口一部分而示例的说明图。

图3是例示图2的镜部的增强层的状态的说明图。

图4是图2的纵型充气式护舷材的躯干部的局部放大剖面图。

图5是对扩径躯干部时的增强层的状态切口一部分而示例的说明图。

具体实施方式

下面，基于图示的实施方式说明本发明的纵型充气式护舷材。

如图1～图3所示，本发明的纵型充气式护舷材1，以下称为护舷材1，在圆筒状躯干部2的两端具备碗状的镜部3。各个镜部3上设有盖部9。护舷材1的内部空间里收容有规定量的压载水W。

上侧的镜部3的盖部9上设有安全阀10，该盖部9或者其周围设有压力传感器13。在护舷材1的内压超过预先设定的上限压力时，安全阀10开阀并向外部排出内部空间的空气a以降低内压。压力传感器13用于检测护舷材1的内压。

上侧的镜部3的盖部9上还连接着空气注入装置12的注入管12a。注入管12a为导管(pipe)和软管(hose)或者与之相当之物，空气注入装置12通常为停止状，注入管12a为关闭状。空气注入装置12在必要时向护舷材1的内部空间注入追加空气a。作为所述空气注入装置12，例如，使用内置电源作动或者非电气作动的空气注入气瓶。

下侧的镜部3的盖部9上连接着重锤11。而且，各个盖部9上连接着牵链14的一端部。各个牵链14的另一端部通过锚等被固定在岸壁16上。

该护舷材1上通过压载水W和重锤11被施加有鉛直向下的力量，该鉛直向下的力量和护舷材1的浮力相平衡，使护舷材1维持两端的镜部3朝向上下方向的竖立姿势。

如图4所示，躯干部2是在内层胶4和外层胶7之间层叠多个增强层5而构成。该实施方式中，层叠有6层增强层5，即5a～5f。增强层5的层叠数为例如6～12。在各增强层5之间插入设置有中间胶层8，即8a～8e。

各增强层5是将多条帘线6a(6b)平行拉齐而形成的帘线层。层叠后相邻的增强层5之间的帘线6a、6b交叉，被配置成与躯干部2的筒轴方向即筒轴心CL成规定的帘线角度A。也就是说，内周侧第1层的增强层5a、第3层的增强层5c以及第5层的增强层5e是相同方向的帘线角度A。内周侧第2层的增强层5b、第4层的增强层5d以及第6层的增强层5f是相同方向的帘线角度A，并且该帘线角度A与增强层5a、5c、5e的方向相反。

作为帘线6a、6b，使用钢丝帘线或有机纤维帘线等。帘线6a、6b的外径为，例如0.5mm以上1.5mm以下。

镜部3是在内层胶4与外层胶7之间层叠多个增强层而构成。由放射状延伸设置的帘线6c形成的增强层即帘线层和由向圆周方向延伸设置的帘线6d形成的增强层即帘线层被交替层叠。帘线6c、6d的规格与躯干部2的增强层5的帘线6a、6b基本相同。

本发明的护舷材1在中立状态下，被设定成中间胶层8的厚度为1mm以上5mm以下，帘线角度A为15°以上45°以下。中立状态是指护舷材1的内部空间变成通常使用时的规定内压的状态。规定内压例如为50kPa以上100kPa以下。

以往的充气式护舷材中，在半径方向上相邻的两个增强层之间，仅插入有用来粘合两者的极薄的粘合胶。本发明中，如图4所示，粘合胶之外特别插入了中间胶层8。作为形成中间胶层8的橡胶，例如可使用天然橡胶、丁基橡胶、丁苯橡胶、以及丁腈橡胶等。

作为形成内层胶4的橡胶，例如可使用天然橡胶、丁基橡胶、丁苯橡胶、以及丁腈橡胶等。作为形成外层胶7的橡胶，例如可使用天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、以及乙丙橡胶等。护舷材1在中立状态下，内层胶4的厚度例如为2mm以上5mm以下左右，外层胶7的厚度例如为3mm以上12mm以下左右。

当将护舷材1实际安装在设置场所而使用时，通过设在盖部9上的阀门向内部空间注入压载水W的同时，注入空气a。在注入空气a后成为规定内压的中立状态下，各个增强层5的帘线6a，6b的帘线角度A变成15°以上45°以下。该状态下，空气注入装置12一直维持停止状态。

护舷材1通常在该状态下被使用，抵接于系留在岸壁16上的船舶15。在此，例如，如果由于海啸，系留在岸壁16上的船舶15急剧摇动，从而护舷材1被过度地压缩，则护舷材1的内压将异常地上升。此时的结构为，若压力传感器13检测出超过基准压力的内压，则启动空气注入装置12。基准压力为，相比中立状态的规定压力仅高出所规定的压力的、护舷材1不会发生爆裂的压力。

空气注入装置12作动时随即向护舷材1的内部空间注入追加空气a。通过注入追加空气a，各个增强层5的帘线6a，6b的帘线角度A会想要扩大到稳定的静止角(54°以上55°以下)。此时，由于存在中间胶层8，因此各个中间胶层8会适度地剪切变形。由此，如图5所示，帘线角度A顺利地变化至静止角程度，因此能够迅速地使躯干部2大幅度扩径，使其膨胀。

例如，在注入追加空气a使躯干部2最大程度扩径、膨胀的状态下，护舷材1的内压例如为150kPa左右。

如果中立状态的帘线角度A不满15°，则将帘线角度A扩大到静止角左右时，会在中间胶层8产生过大的剪切应力，从而不优选。另一方面，如果帘线角度A超过45°，从中立状态注入追加空气a时躯干部2的扩径程度会变小。因此，中立状态下的帘线角度A被设定为15°以上45°以下。

如上所述，护舷材1被过度压缩时，躯干部2会扩径，使得内部空间的容积迅速增大，容许压缩量增加。因此，护舷材1的能量吸收性能会迅速且大幅度地提高。而且，通过向内部注入追加空气a而内压上升，因此通过这一内压上升也能够提高护舷材1的能量吸收性能。因此，即便系留船舶15发生急剧摇动导致靠泊能量急剧增大，护舷材1也能够不发生爆裂而充分应对。

并且，护舷材1的内压进一步上升而超过上限压力时，打开安全阀10向外部排出内部空间的空气a以降低内压。在持续向外部排出空气a从而护舷材1的内压变成下限内压以下时，压力传感器13会检测到该内压，运作空气注入装置12向内部空间注入追加空气a使其成为规定内压。

作为空气注入装置12，若使用通过内置电源作动的空气注入气瓶或者非电气作动的、即机械式开阀作动的空气注入气瓶的话，则无需外部电源并能够急速地向护舷材1的内部空间注入追加空气a。因此，即便发生停电等紧急事态，也能够确实地大幅度提高护舷材1的吸收能量。

如同该实施方式，通过牵链14将护舷材1的上下端部分别保持在岸壁16上，由此防止护舷材1意外地被水冲走。

如果中间胶层8的厚度不满1mm，则在扩径躯干部2时，难以充分地进行剪切变形，如果超过5mm，则护舷材1的重量会变得过大。因此，中间胶层8的厚度优选为1mm以上5mm以下。

形成中间胶层8的橡胶的100％模量更优选为0.5MPa以上5.0MPa以下。如果中间胶层8的100％模量不满0.5MPa，则需要花费时间来收缩躯干部而缩径，也有可能无法复原到原来的直径。另一方面，如果超过5.0MPa，则在扩径躯干部2时中间胶层8的剪切力变大而难以变形，导致难以充分地扩径躯干部。

该实施方式中，在中立状态下，所有的中间胶层8的厚度都相同，但也可以采用中间胶层8的厚度像外周侧的中间胶层8一样的厚度规格。躯干部2扩径时，有时需要像外侧的中间胶层8一样大的剪切变形，根据该规格，在扩径躯干部2时，有利于防止在一部分中间胶层8产生过大的负荷。

符号说明

1充气式护舷材

2躯干部

3镜部

4内层胶

5、5a、5b、5c、5d、5e、5f增强层

6a、6b、6c、6d帘线

7外层胶

8、8a、8b、8c、8d、8e中间胶层

9盖部

10安全阀

11重锤

12空气注入装置

12a注入管

13圧力传感器

14牵链

15船舶

16岸壁

W压载水

Claims (5)

1.一种纵型充气式护舷材，其在圆筒状躯干部的两端具备镜部，所述躯干部在内层胶和外层胶之间叠层多个增强层而构成，所述增强层是将多股帘线平行拉齐而形成的帘线层，层压后上下相邻的增强层之间的帘线交叉，对于筒轴方向按规定的帘线角度配置，在下侧的镜部连接有重锤，同时在内部空间收容有压载水，其特征在于，各个增强层之间插入设置有中间胶层，在中立状态下所述帘线角度被设定为15°以上45°以下，并连接有向所述内部空间注入追加空气的空气注入装置。

2.根据权利要求1所述的纵型充气式护舷材，其特征在于，所述空气注入装置为内置电源作动或者非电气作动的空气注入气瓶。

3.根据权利要求1或2所述的纵型充气式护舷材，其特征在于，在中立状态下所述中间胶层的厚度为1mm以上5mm以下。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的纵型充气式护舷材，其特征在于，所述中间胶层的橡胶的100％模量为0.5MPa以上5.0MPa以下。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的纵型充气式护舷材，其特征在于，在中立状态下所述中间胶层的厚度变为像外周侧的中间胶层一样的厚度。