CN211228374U - 防撞块及防撞结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种防撞块，包括壳体和位于壳体内且支撑壳体内壁的骨架，所述骨架呈网格状结构，所述网格状结构的网格内填充有缓冲耗能层，所述壳体包括作为外壁的防护层和作为内壁的吸能层，所述防护层和吸能层间夹有加强层。本实用新型还提供一种防撞结构，包括环绕桥墩周围设置的多块上述的防撞块，相邻的防撞块之间可拆卸连接。本实用新型提供的防撞块具有更好的刚性，抗冲击性能更强。

Description

防撞块及防撞结构

技术领域

本实用新型涉及桥墩防撞技术领域，尤其涉及一种防撞块及防撞结构。

背景技术

随着水运和大型船舶的快速发展，安全性成了船运和桥梁的重要问题，为了避免船舶撞击桥梁事故的发生，世界上有多种类型的桥墩防撞设施，其基本原理都是基于能量吸收、动量缓冲而设计的，每种防撞设施都有其特点和使用条件，如防护板系统、支撑板系统、系缆桩系统、人工岛或暗礁保护以及浮动保护系统。其中浮动式保护系统主要有浮体系泊索防撞设施、钢套箱防撞设施和自浮式复合材料防撞设施；浮体系泊索是指在桥墩周围水面设置一定数量的钢制绳索来防止船舶撞击桥墩。采用浮体系泊索方式阻止船舶撞击，在水深很大的情况下使用非常经济，且吸收能大、对船舶损坏很小。但是船舶需要很大的缓冲位移才能被卡住，因此其需要在桥墩周围占用很大的空间；在重大碰撞事件后的修复成本较高；并且船艏如果比较尖锐，则水中部分缆索易被切断，同时长期维护成本明显地取决于防腐范围和效果，因此，这种防撞系统运用性有限；钢套箱防撞设施一般安装在承台或桥墩周围，主要靠钢材的塑性变形和破损来吸收撞击能量，钢套箱防撞设施可以通过采用橡胶或钢丝绳防撞圈等防撞吸能元件作为辅助装置来改善其防撞性能。这种防撞设施吸能性能好，适用性强，可根据实际的防撞要求来决定防护设施的规模，但是这种防撞设施一旦与船舶碰撞就会变形，且随着变形的深入，船头可能会卡在防撞设施内，碰撞船舶的全部动能由船头变形和防护设施的压坏变形吸收，因此防撞设施每次都需要修理才能使用，该装置仅保护桥墩，而对船舶损伤大，并且结构较复杂，制作时间长，造价较高，防腐问题突出，安装维护困难；自浮式复合材料防撞设施主要由纤维增强复合塑料(FRP)和缓冲耗能材料制作，其为柔性防撞，具有缓冲吸能效率高、耐腐蚀等特点，例如专利“CN108643029A”公开了一种由复合材料构成的消能型桥墩防撞安全装置，包括由复合材料制成的外防撞套和由复合材料制成的内防撞套，所述由复合材料制成的外防撞套和由复合材料制成的内防撞套之间由连接件连接，在所述由复合材料制成的外防撞套和由复合材料制成的内防撞套之间设置有若干密封仓，该消能型桥墩防撞安全装置制备工艺简单，组装方便并具有良好的撞击性能，但是现有复合材料防撞设施的刚性比较差，冲击性能差，断裂韧性明显低于金属材料，层间剪切强度低，发生船撞时的冲击会导致出现不可见的内部损伤或可见的破坏，维修费用高，耐久性差。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种防撞块及防撞结构，以增强防撞块及防撞结构的刚性。

本实用新型是这样实现的：

本实用新型提供一种防撞块，包括壳体和位于壳体内且支撑壳体内壁的骨架，所述骨架呈网格状结构，所述网格状结构的网格内填充有缓冲耗能层，所述壳体包括作为外壁的防护层和作为内壁的吸能层，所述防护层和吸能层间夹有加强层。

作为优选，所述防护层为聚脲材料的防腐层。

作为优选，所述加强层为钢板层。

作为优选，所述骨架包括纵向支撑和横向支撑，纵向支撑和横向支撑组成网格状结构。

作为优选，所述横向支撑为具有吸能作用的复合材料支撑杆。

作为优选，所述纵向支撑包括若干加强支撑和若干吸能支撑，沿横向，两加强支撑间设有至少一个吸能支撑。

作为优选，所述加强支撑包括一个增强层和两个复合层，增强层和复合层均沿加强支撑的长度方向延伸，增强层位于两层复合层之间。

作为优选，沿纵向，防撞块的截面为梯形。

作为优选，各所述网格间相互连通。

本实用新型还提供一种防撞结构，包括环绕桥墩周围设置的多块上述的防撞块，相邻的防撞块之间可拆卸连接。

本实用新型具有以下有益效果：

1、在本实用新型中，防撞块采用壳体、骨架和缓冲耗能层配合的方式，壳体对整体防撞块进行保护，骨架对壳体进行支撑，并且延长撞击物与防撞设施之间的接触时间，缓冲耗能层通过变形压溃和撕裂，将撞击力分散，降低撞击力，整体上一方面将撞击物的动能转化为弹性势能，另一方面延长了撞击物与防撞设施之间的接触时间，从而实现防撞块的防撞功能。

2、在本实用新型中，防撞块壳体采用三层的结构设置，防护层用于防止防撞块受到腐蚀，加强层用于增加壳体的强度，在受到小的撞击时，避免壳体损坏，吸能层用于对撞击的能量进行吸收，减少防撞块内部受到的冲击力，从而从整体上提高防撞块的强度。

3、在本实用新型中，防撞块的骨架采用横向支撑和纵向支撑互相交叉互布置的方式，横向支撑沿非迎撞方向布置，纵向支撑沿碰撞方向布置，纵向支撑包括加强支撑和吸能支撑，加强支撑和吸能支撑间隔布置，在保证吸能的同时，提高了防撞块的强度和耐撞性，可承受小船多次撞击，经久耐用，减低了防撞块的维修次数和维修成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的防撞结构的示意图；

图2为本实用新型实施例提供的防撞块的截面示意图；

图3为本实用新型实施例提供的壳体的局部示意图；

图4为本实用新型实施例提供的加强支撑的局部示意图；

图5为本实用新型实施例提供的导入孔的示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图5，本实用新型实施例一提供一种防撞块1，包括壳体2和位于壳体内且支撑壳体内壁的骨架3，所述骨架3呈网格状结构，所述网格状结构的网格内填充有缓冲耗能层4，在本实用新型中，防撞块1采用壳体2、骨架3和缓冲耗能层4配合的方式，壳体2对整体防撞块进行保护，骨架3对壳体2进行支撑，并且延长撞击物与防撞块1之间的接触时间，缓冲耗能层4通过变形压溃和撕裂，将撞击力分散，降低撞击力，整体上一方面将撞击物的动能转化为弹性势能，另一方面延长了撞击物与防撞块1之间的接触时间，从而实现防撞块的防撞功能。

所述壳体2包括作为外壁的防护层5和作为内壁的吸能层7，所述防护层和吸能层间夹有加强层6，所述防护层5为聚脲材料的防腐层，所述加强层6为钢板层，在本实用新型中，壳体2采用三层的结构设置，防护层5用于防止防撞块受到腐蚀，加强层6用于增加壳体的强度，在受到小的撞击时，避免壳体损坏，吸能层7用于对撞击的能量进行吸收，减少防撞块1内部受到的冲击力，从而从整体上提高防撞块的强度。

作为优选，所述骨架3包括纵向支撑8和横向支撑9，纵向支撑8和横向支撑9组成网格状结构，所述横向支撑9为具有吸能作用的复合材料支撑杆，复合材料为由玻璃纤维布、乙烯基树脂以及固化剂采用真空导入工艺制备而成的纤维增强复合材料，玻璃纤维布可采用无碱E玻璃纤维，乙烯基树脂为热固性树脂具有良好的耐候性能，所述纵向支撑8包括若干加强支撑10和若干吸能支撑11，沿横向，两加强支撑10间设有至少一个吸能支撑11，在本实用新型中，骨架3采用横向支撑9和纵向支撑8互相交叉互布置的方式，横向支撑9沿非迎撞方向布置，纵向支撑8沿碰撞方向布置，纵向支撑8包括加强支撑10和吸能支撑11，加强支撑10和吸能支撑11间隔布置，在保证吸能的同时，提高了防撞块1的强度和耐撞性，可承受小船多次撞击，经久耐用，减低了防撞块1的维修次数和维修成本。

作为优选，所述加强支撑10包括一个增强层12和两个复合层13，增强层12和复合层13均沿加强支撑的长度方向延伸，增强层12位于两层复合层13之间，复合层13采用上述的复合材料制成，增强层12增强了加强支撑10的强度，复合层13对碰撞的能量进行吸收。

作为优选，沿纵向，防撞块1的截面为梯形，使得防撞块1对水流具有更好地导流效果，梯形的底部朝向桥墩设置。

本实用新型实施例二提供一种防撞结构，包括环绕桥墩17周围设置的多块上述的防撞块1，相邻的防撞块1之间可拆卸连接。在本实施例中，沿撞击方向，桥墩的两侧设有防撞块1，沿非撞击方向，桥墩的两侧设置的防撞装置19可以采用防撞块1的结构形式也可以采用别的结构形式，防撞块1和防撞装置19朝向桥墩17的一侧均设有护舷块18，护舷块18起到弹性缓冲作用。

如图1，本实用新型提供的桥墩的防撞结构，由多个防撞块1可拆卸固定连接而成，如图2，防撞块1分为碰撞方向14和非迎撞方向15，碰撞方向14为用于承受船只撞击的方向，非迎撞方向15为用于彼此连接的方向，碰撞方向14与非迎撞方向15互相垂直；防撞块1包括壳体2、骨架3和缓冲耗能层4，骨架3位于壳体2的内部，与壳体2固定连接，缓冲耗能层4位于骨架3的内部，充满骨架3内的间隙，壳体2、骨架3和缓冲耗能层4配合的方式，壳体2对整体防撞块1进行保护，防止防撞块1受到腐蚀损坏，骨架3对壳体2进行支撑，并且延长撞击物与防撞设施之间的接触时间，减少撞击力，缓冲耗能层4位于骨架3内部，变形压溃和撕裂，有效将撞击力分散，降低撞击力，从而实现防撞块1的防撞功能；壳体2为三层结构，如图3所示，分别为防护层5、加强层6和吸能层7，防护层5、加强层6和吸能层7依次固定连接，防护层5位于壳体2的最外部，与水直接接触，将壳体2与水及水中的漂浮物进行隔离，避免壳体2的外表面受到腐蚀，影响防撞块1的防撞性能，吸能层7位于壳体2的最内部，与骨架3固定连接，用于对碰撞时产生的能量进行吸收，减少骨架3和缓冲耗能层4碰撞时受到的冲撞力，加强层6位于防护层5和吸能层7之间，用于增加壳体2的刚性，避免小船撞击导致防撞块1损坏，降低了防撞块1的维修次数和维修成本；防护层5为聚脲材料的防腐层，聚脲材料性能优异，具有很好的防水、防腐、防冲磨和伸长率性能，在防腐的同时，其良好的伸长率在受到冲击时，可以对重装力进行吸收，并且有自愈功能，在创口比较小的情况下，可以自行修复，减少维修的次数和维修的成本；加强层6由钢板制作而成，用于增强壳体2的强度，避免轻微撞击造成壳体2损坏，减少维修成本，吸能层7由复合材料制作而成，用于吸收对碰撞时产生的能量，减少骨架3和缓冲耗能层4碰撞时受到的冲撞力；在壳体2的内部设置有骨架3，骨架3与壳体2固定连接，骨架3为纵横交错的网格状结构，骨架3包括横向支撑9和纵向支撑8，横向支撑9和纵向支撑8互相交叉布置，横向支撑9沿非迎撞方向15布置，纵向支撑9沿碰撞方向14布置，横向支撑9为复合材料制作而成，实现对壳体进行支撑，纵向支撑9包括加强支撑10和吸能支撑11，加强支撑10和吸能支撑11互相平行，加强支撑10间隔布置于吸能支撑11之间，加强支撑10实现对骨架3强度的增强，吸能支撑11为复合材料制作而成，用于吸收碰撞撞击时产生的能量，减少桥墩17受到的冲击力，如图4所示，加强支撑10包括三层结构，分别为复合层12和增强层13，复合层12和增强层13固定连接，复合层12为两层，增强层13位于两层复合层12的中间，从而增强了加强支撑10的强度，同时对碰撞的能量进行吸收；在横向支撑9和纵向支撑8上均设置有导入孔16，如图5所示，导入孔16贯穿横向支撑9和纵向支撑8左右两个表面，从而使有横向支撑9和纵向支撑8纵横交错的网格状结构的每个网格之间彼此连通，便于缓冲耗能层4的加入，缓冲耗能层4为树脂材料通过真空导入法一次导入成型，树脂填满骨架内的整个内部空间形成缓冲耗能层4，缓冲耗能层4通过变形压溃和撕裂，有效将撞击力分散，降低撞击力，从而实现防撞块1的防撞功能。

本实用新型提供的防撞块1采用壳体2、骨架3和缓冲耗能层4配合的方式，壳体2对整体防撞块1进行保护，骨架3对壳体2进行支撑，并且延长撞击物与防撞设施之间的接触时间，缓冲耗能层4通过变形压溃和撕裂，将撞击力分散，降低撞击力，整体上一方面将撞击物的动能转化为弹性势能，另一方面延长了撞击物与防撞设施之间的接触时间，从而实现防撞块1的防撞功能；并且壳体2采用三层的结构设置，防护层5在防止防撞块受到腐蚀的同时具有自愈功能，加强层6用于增加壳体2的强度，在受到小撞击时，避免壳体2损坏，吸能层7用于对撞击的能量进行吸收，减少防撞块1内部受到的冲击力，从而从整体上提高防撞块1的强度；同时骨架3采用横向支撑9和纵向支撑8互相交叉布置的方式，纵向支撑8包括加强支撑10和吸能支撑11，加强支撑10和吸能支撑11间隔布置，在保证吸能的同时，提高了防撞块1的强度和耐撞性，可承受小船多次撞击，经久耐用，减低了防撞块1的维修次数和维修成本。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防撞块，其特征在于：包括壳体和位于壳体内且支撑壳体内壁的骨架，所述骨架呈网格状结构，所述网格状结构的网格内填充有缓冲耗能层，所述壳体包括作为外壁的防护层和作为内壁的吸能层，所述防护层和吸能层间夹有加强层。

2.如权利要求1所述的防撞块，其特征在于：所述防护层为聚脲材料的防腐层。

3.如权利要求1所述的防撞块，其特征在于：所述加强层为钢板层。

4.如权利要求1所述的防撞块，其特征在于：所述骨架包括纵向支撑和横向支撑，纵向支撑和横向支撑组成网格状结构。

5.如权利要求4所述的防撞块，其特征在于：所述横向支撑为具有吸能作用的复合材料支撑杆。

6.如权利要求4所述的防撞块，其特征在于：所述纵向支撑包括若干加强支撑和若干吸能支撑，沿横向，两加强支撑间设有至少一个吸能支撑。

7.如权利要求6所述的防撞块，其特征在于：所述加强支撑包括一个增强层和两个复合层，增强层和复合层均沿加强支撑的长度方向延伸，增强层位于两层复合层之间。

8.如权利要求4所述的防撞块，其特征在于：沿纵向，防撞块的截面为梯形。

9.如权利要求1所述的防撞块，其特征在于：各所述网格间相互连通。

10.一种防撞结构，其特征在于：包括环绕桥墩周围设置的多块如权利要求1-9任一项所述的防撞块，相邻的防撞块之间可拆卸连接。

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