CN204000762U - 复合材料消能护舷 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种复合材料消能护舷，包括壳体和被包裹在壳体内的消能填充体，所述消能填充体包括消能材料和若干结构保持体，所述消能材料由若干个单元块组合构成，所述若干结构保持体均与壳体连为一体，所述消能填充体为多面体结构，所述结构保持体为立体框架结构，且分布在每个单元块的内部和表面，所述结构保持体的框架节点包括所述消能填充体的多面体内部的点。本实用新型的这种结构能够使结构保持体形成尽量多的框架柱或框架梁，并且单元块内部也与表面存在支撑结构，结构保持性能得到提高；并且本实用新型的结构保持体与单元块形状尽量吻合，相邻单元块之间也存在结构保持体，使消能材料内部结构形成一个整体，更加稳固。

Description

复合材料消能护舷

技术领域

本实用新型涉及一种复合材料消能护舷，具体地说是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复合材料消能护舷。

背景技术

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。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。

近年来，使用较多的是直接式桥墩防撞设施，其特点为：力经过缓冲后直接作用在桥墩上，如护弦方式、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。但钢套箱通常承受单次撞击，撞损后维修较困难；同时碰撞时船体易受损伤；另外钢材常年在水中易锈蚀，维护费用较高，故采用新材料设计开发新型防撞系统迫在眉睫。现有技术中也出现了一些复合材料消能护舷，但是这些护舷结构简单，承受撞击的能力不是很理想，还有待提高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了克服现有防撞护舷承受撞击的能力不理想的不足，本实用新型提供一种复合材料消能护舷。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种复合材料消能护舷，包括壳体和被包裹在壳体内的消能填充体，所述消能填充体包括消能材料和若干结构保持体，所述消能材料由若干个单元块组合构成，所述若干结构保持体均与壳体连为一体，所述消能填充体为多面体结构，所述结构保持体为立体框架结构，且分布在每个单元块的内部和表面，所述结构保持体的框架节点包括所述消能填充体的多面体内部的点。

所述结构保持体的框架节点还包括所述消能填充体的多面体各顶点或靠近顶点的点。多面体各顶点与多面体内部的点共同构成框架节点，这种框架结构十分稳定，能够提高结构保持体的结构保持性能。

相邻单元块之间也可以存在结构保持体，使消能材料内部结构形成一个整体，更加稳固。

一种实施方式为，所述单元块为四面体结构，所述结构保持体呈四面体分子结构。

所述结构保持体的框架节点还包括所述消能填充体的多面体除顶点以外的外表面上的点。这种结构能够使结构保持体形成尽量多的框架柱或框架梁，并且与单元块形状尽量吻合，提高结构保持性能。

另一种实施方式为，所述单元块为长方体结构，且长方体的每个表面开设有连通与其相对的面的通孔，每个表面上还开设将所述通孔与长方体的至少一个顶点连通的面槽；所述结构保持体在所述通孔和面槽中成型。

所述长方体的每个表面上开设将所述通孔与长方体的至少两个顶点连通的面槽。与两个以上的顶点连通，这种结构更加稳固。

沿着所述单元块的棱边开设有边槽，所述边槽的两端点为所述长方体的其中两个顶点，所述结构保持体在所述通孔、面槽和边槽中成型。这种结构能够使结构保持体与单元块形状尽量吻合，提高结构保持性能。并且相邻单元块之间也存在结构保持体，使消能材料内部结构形成一个整体，更加稳固。

另一种实施方式为，所述单元块为长方体结构，长方体结构的每个顶点向长方体内部均开设有凹槽，各凹槽的另一端汇聚在长方体结构的内部一点，所述结构保持体在所述凹槽中成型。

沿着所述单元块的棱边开设有边槽，所述边槽的两端点为所述长方体的其中两个顶点，所述结构保持体在所述凹槽和边槽中成型。这种结构能够使结构保持体与单元块形状尽量吻合，提高结构保持性能。并且相邻单元块之间也存在结构保持体，使消能材料内部结构形成一个整体，更加稳固。

为了便于成型和组合形成消能材料，可以将单元块做成正多面体结构，作为优选，可以选择正四面体单元块、长方体单元块等结构，特别是单元块为正方体结构，便于表面和内部的通孔和凹槽的对称加工，利于生产。

本实用新型的有益效果是，本实用新型的复合材料消能护舷中，结构保持体为立体框架结构，且分布在每个单元块的内部和表面，结构保持体的框架节点包括所述消能填充体的多面体内部的点，这种结构能够使结构保持体形成尽量多的框架柱或框架梁，并且单元块内部也与表面存在支撑结构，结构保持性能得到提高；并且本实用新型的结构保持体与单元块形状尽量吻合，相邻单元块之间也存在结构保持体，使消能材料内部结构形成一个整体，更加稳固。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型复合材料消能护舷布置在桥梁上的结构示意图。

图2是本实用新型复合材料消能护舷实施例1的结构示意图。

图3是本实用新型复合材料消能护舷实施例1中单元块的结构示意图。

图4是本实用新型复合材料消能护舷实施例1中单元块的结构示意图。

图5是本实用新型复合材料消能护舷实施例2中单元块的结构示意图。

图6是本实用新型复合材料消能护舷实施例3中单元块的结构示意图。

图中1、复合材料消能护舷，2、壳体，3、消能填充体，4、消能材料，5、四面体中心，6、单元块，7、通孔，8、面槽，9、凹槽，10、边槽，11、连接件。

具体实施方式

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。

本实用新型的复合材料消能护舷1，包括壳体2和被包裹在壳体2内的消能填充体3，消能填充体3包括消能材料4和若干结构保持体，消能材料4由若干个单元块6组合构成，若干结构保持体均与壳体2连为一体，消能填充体3为多面体结构，结构保持体为立体框架结构，且分布在每个单元块6的内部和表面。如图1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。

一种制造本实用新型的复合材料消能护舷的工艺，包括以下步骤：

A)制造若干个能够组合成一个完整消能材料4的单元块6；

B)在每个所述单元块6的表面上开设面槽8和/或边槽10；

C)在每个所述单元块6的内部开设通孔7和/或凹槽9；

D)将若干个单元块6拼搭组合成穿入纤维丝的消能材料4，如果单元块6表面具有槽(面槽8或边槽10)，实际上，有些槽在单元块6拼搭后会形成通道，纤维丝就穿设在该通道内；

E)用纤维布包裹消能材料4并放入注塑模具中；

F)采用真空导入技术注入熔融树脂一体成型复合材料消能护舷1。

从上述工艺可以看出，本实用新型的复合材料消能护舷中的结构保持体是由纤维丝和树脂共同构成的立体框架结构。

实施例1

如图2-4所示，消能材料4由81个单元块6组合构成，即图2中所示的刚好为一个完整的消能材料4，图2中结构保持体未画出。所述单元块6为正方体结构，且正方体的每个表面中心开设有两个连通与其相对的面的通孔7，即具有3组通孔7，每组为2个平行的从一表面连通与其相对的面通孔，这3组通孔7相交于正方体结构的内部。每个表面上还开设将通孔7与正方体的两个顶点连通的面槽8；沿着单元块6的棱边开设有边槽10，边槽10的两端点为正方体的其中两个顶点。单元块6拼接后，相邻单元块6的面槽8与面槽8，边槽10与边槽10都会拼接形成通道，通道内也穿设纤维丝，结构保持体在通孔7、面槽8和边槽10中成型。

实施例2

如图5所示，所述单元块6为正四面体结构，所述结构保持体呈四面体分子结构，即结构保持体的框架节点为四面体的四个顶点和四面体中心5。四面体的每个顶点向四面体内部均开设有凹槽9，各凹槽9的另一端汇聚在四面体中心5；沿着单元块6的棱边开设有边槽10，边槽10的两端点为四面体的其中两个顶点。单元块6拼接后，相邻单元块6的边槽10与边槽10会拼接形成通道，通道内也穿设纤维丝，结构保持体在凹槽9和边槽10中成型。

实施例3

如图6所示，所述单元块6为长方体结构，长方体结构的每个顶点向长方体内部均开设有凹槽9，各凹槽9的另一端汇聚在长方体结构的内部一点；长方体具有一表面开设有一个连通与其相对的面的通孔7，该通孔7刚好从各凹槽9汇聚的点经过；沿着单元块6的棱边开设有边槽10，边槽10的两端点为长方体的其中两个顶点。单元块6拼接后，相邻单元块6的边槽10与边槽10会拼接形成通道，通道内也穿设纤维丝，结构保持体在凹槽9和边槽10中成型。

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。

Claims (10)

1.一种复合材料消能护舷，包括壳体（2）和被包裹在壳体（2）内的消能填充体（3），所述消能填充体（3）包括消能材料（4）和若干结构保持体，所述消能材料（4）由若干个单元块（6）组合构成，所述若干结构保持体均与壳体（2）连为一体，所述消能填充体（3）为多面体结构，其特征在于：所述结构保持体为立体框架结构，且分布在每个单元块（6）的内部和表面，所述结构保持体的框架节点包括所述消能填充体（3）的多面体内部的点。

2.如权利要求1所述的复合材料消能护舷，其特征在于：所述结构保持体的框架节点还包括所述消能填充体（3）的多面体各顶点或靠近顶点的点。

3.如权利要求2 所述的复合材料消能护舷，其特征在于：所述单元块（6）为四面体结构，所述结构保持体呈四面体分子结构。

4.如权利要求1或2 所述的复合材料消能护舷，其特征在于：所述结构保持体的框架节点还包括所述消能填充体（3）的多面体除顶点以外的外表面上的点。

5.如权利要求4所述的复合材料消能护舷，其特征在于：所述单元块（6）为长方体结构，且长方体的每个表面开设有连通与其相对的面的通孔（7），每个表面上还开设将所述通孔（7）与长方体的至少一个顶点连通的面槽（8）；所述结构保持体在所述通孔（7）和面槽（8）中成型。

6.如权利要求5所述的复合材料消能护舷，其特征在于：所述长方体的每个表面上开设将所述通孔（7）与长方体的至少两个顶点连通的面槽（8）。

7.如权利要求5或6所述的复合材料消能护舷，其特征在于：沿着所述单元块（6）的棱边开设有边槽（10），所述边槽（10）的两端点为所述长方体的其中两个顶点，所述结构保持体在所述通孔（7）、面槽（8）和边槽（10）中成型。

8.如权利要求5所述的复合材料消能护舷，其特征在于：所述单元块（6）为长方体结构，长方体结构的每个顶点向长方体内部均开设有凹槽（9），各凹槽（9）的另一端汇聚在长方体结构的内部一点，所述结构保持体在所述凹槽（9）中成型。

9.如权利要求8所述的复合材料消能护舷，其特征在于：沿着所述单元块（6）的棱边开设有边槽（10），所述边槽（10）的两端点为所述长方体的其中两个顶点，所述结构保持体在所述凹槽（9）和边槽（10）中成型。

10.如权利要求5所述的复合材料消能护舷，其特征在于：所述单元块（6）为正方体结构。