專利名稱：水上升降式防撞裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種防撞裝置，特別是一種水上升降式防撞裝置。
背景技術(shù)：
船舶在水面航行時(shí)，容易與水上設(shè)施或人工建筑發(fā)生碰撞，造成船舶毀損或設(shè)施 損壞，以拱橋橋梁為例橋梁的拱圈是拱橋的主要承重構(gòu)件，承受橋上傳來的全部荷載，并 通過它把荷載傳遞給墩臺(tái)和基礎(chǔ)。在長(zhǎng)江三峽庫(kù)區(qū)航道，由于三峽大壩在不同時(shí)期運(yùn)行方 式不同，造成庫(kù)區(qū)水位發(fā)生較大的變化，枯水季節(jié)的水位一般控制在175米，洪水季節(jié)來臨 之前又要把的水位控制在145米。當(dāng)水位達(dá)到175米時(shí)，由于橋梁拱座、部分拱圈及橋墩淹 沒在水中，并與水面形成斜交，橋梁下的航道變窄，所以在高水位運(yùn)行情況下，橋梁部分拱 圈和橋墩容易受到航行船舶的撞擊，從而造成引發(fā)橋梁毀損的惡性事故。為了避免拱圈被 船舶撞擊，人們通常采用的防撞裝置是在橋梁的拱圈和橋墩附近設(shè)置若干混凝土防撞柱， 當(dāng)發(fā)生撞擊時(shí)，航行船舶首先會(huì)撞擊防撞柱，從而起到了保護(hù)拱圈的作用，但是這種做法存 在著如下不足設(shè)置防撞柱的施工難、成本高、工期長(zhǎng)，在防撞柱損壞后維修困難，而且設(shè)置 在水中的防撞柱會(huì)破壞河床的水流特性，容易造成渦流，妨礙船舶航行；另外，這種防撞柱 很容易給撞擊到的船舶造成毀損性的破壞，容易引發(fā)船毀人亡的事故。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種用于水上的防撞裝置，它既能夠防止船舶撞擊水上設(shè)
施或人工建筑，又能夠最大限度地防止船舶因撞擊而破損，提高船舶航行的安全性。 本發(fā)明的目的是通過這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，它包括導(dǎo)向基樁、浮套和弧形防撞
浮帶三個(gè)部分，兩個(gè)浮套分別活動(dòng)地套在各自的導(dǎo)向基樁上，弧形防撞浮帶的兩端分別與
兩浮套連接。 本發(fā)明可以設(shè)置在水中任何需要防撞的區(qū)域，在使用時(shí)，將導(dǎo)向基樁豎直地設(shè)置 在防撞區(qū)域的基面上，再將連接有弧形防撞浮帶的浮套套在導(dǎo)向基樁上，弧形防撞浮帶和 浮套一起始終浮在水上，弧形防撞浮帶的一部分露出水面， 一部分位于水面之下，它在浮套 的浮力作用和導(dǎo)向基樁的導(dǎo)向作用下，能夠隨著水位的升降進(jìn)行升降；弧形防撞浮帶采用 弧形結(jié)構(gòu)，它不僅能夠最大限度地減小對(duì)河道水流特性的影響，減少渦流的產(chǎn)生，而且具有 一定的彈性形變能力，在受到外力撞擊時(shí)，能夠緩沖船舶的撞擊力，而且其形狀能夠得到及 時(shí)恢復(fù)，減少了弧形防撞浮帶的整體變形和失穩(wěn)，延長(zhǎng)了弧形防撞浮帶的使用壽命。以保護(hù) 橋梁拱圈為例使用時(shí)，首先在橋梁兩端的拱圈附近各設(shè)置兩個(gè)混凝土導(dǎo)向基樁，然后將連 接有弧形防撞浮帶的浮套套在各自的導(dǎo)向基樁上即可。弧形防撞浮帶與浮套一起浮在水 上，將橋梁拱圈圍在弧形防撞浮帶的中央，形成了拱圈的保護(hù)帶。弧形防撞浮帶具有很好的 緩沖作用，當(dāng)發(fā)生船舶意外撞擊時(shí)，弧形防撞浮帶的弧形結(jié)構(gòu)具有一定的彈性形變能力，能 夠承受一部分撞擊力，并且可以將的撞擊力傳遞至導(dǎo)向基樁的固定處，并導(dǎo)向地面，弧形結(jié) 構(gòu)能夠使船舶得到很大的緩沖，避免了船舶的損傷，同時(shí)又會(huì)對(duì)船舶產(chǎn)生一個(gè)切向推動(dòng)力，迫使船舶的航向發(fā)生改變，避免了船舶對(duì)拱圈的撞擊，這樣既保護(hù)了拱圈，又保護(hù)了船舶的 安全。浮套是活動(dòng)地套在導(dǎo)向基樁上的，它能夠帶著弧形防撞浮帶沿著導(dǎo)向基樁隨水位進(jìn) 行自由的升降。當(dāng)水位達(dá)到175米的高水位時(shí)，弧形防撞浮帶上浮，將拱圈圍在中央，在拱 圈高處的易撞危險(xiǎn)區(qū)域形成一個(gè)弧形保護(hù)帶。當(dāng)水位下調(diào)至145米的低水位時(shí)，弧形防撞 浮帶沿著導(dǎo)向基樁下移，在拱圈低處的易撞危險(xiǎn)區(qū)域形成弧形保護(hù)帶。
由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下的優(yōu)點(diǎn) 1.本發(fā)明采用內(nèi)、外兩層的防護(hù)結(jié)構(gòu)，內(nèi)層為剛性結(jié)構(gòu)，外層為柔性結(jié)構(gòu)，既有剛 性結(jié)構(gòu)防撞強(qiáng)度高，又有柔性結(jié)構(gòu)防護(hù)效果好的雙重優(yōu)點(diǎn)，能有效地對(duì)橋梁和船舶起到雙 重保護(hù)的作用； 2.本發(fā)明的弧形防撞浮帶采用弧形結(jié)構(gòu)，最大限度地減小了對(duì)河道水流特性的影 響，不會(huì)產(chǎn)生渦流?；⌒畏雷哺Ю镅b有水和空氣，可通過調(diào)節(jié)水和空氣的比例來控制本發(fā) 明的吃水深度，增強(qiáng)了本發(fā)明的防撞能力。 3.本發(fā)明的弧形防撞浮帶能夠隨水位變化進(jìn)行自動(dòng)升降，可適用于不同的水位。
4.本發(fā)明成本低、施工工期短、維修方便、航道附近無水下建筑物、對(duì)船舶的正常 航行無妨礙； 5.在本發(fā)明的弧形防撞浮帶敷上一層帶顏色的珠光反射膜，即能夠在白天對(duì)航行 的船舶起到警示的作用，又能在夜晚對(duì)夜航的船舶起到指引作用。
6.本發(fā)明外形美觀，色彩可與環(huán)境協(xié)調(diào)，能夠裝點(diǎn)美化城市。 7.本發(fā)明的弧形帶狀外形構(gòu)造靈活，可針對(duì)不同防撞對(duì)象設(shè)計(jì)功能和外形與之相 適應(yīng)的水上防撞帶。


本發(fā)明的

如下 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1的俯視圖； 圖3為圖2中A-A的第一種實(shí)施例的剖面圖； 圖4為圖2中A-A的第二種實(shí)施例的剖面圖； 圖5為圖2中A-A的第三種實(shí)施例的剖面圖； 圖6為圖2中A-A的第四種實(shí)施例的剖面圖； 圖7為圖2中A-A的第五種實(shí)施例的剖面圖； 圖8為圖2中A-A的第六種實(shí)施例的剖面圖； 圖9為本發(fā)明保護(hù)橋梁拱圈的使用狀態(tài)圖； 圖中1.導(dǎo)向基樁；2.浮套；3.弧形防撞浮帶；4.緩沖管；5.空氣；6.水；7.弧形 鋼管；8.浮力配重填充物；9.弧形鋼管；10.內(nèi)層；11.外層；12.混凝土 ；13.充氣橡膠球； 14.實(shí)心橡膠球；15.其它層。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明 如圖1和圖2所示，本發(fā)明所述的用于水上的防撞裝置它包括導(dǎo)向基樁1、浮套2和弧形防撞浮帶3，兩個(gè)浮套2分別活動(dòng)地套在各自的導(dǎo)向基樁1上，弧形防撞浮帶3的兩 端分別與兩浮套2連接。 本發(fā)明可以設(shè)置在水中任何需要防撞的區(qū)域，在使用時(shí)，將導(dǎo)向基樁1豎直地設(shè) 置在防撞區(qū)域水底的基面上，再將連接有弧形防撞浮帶3的浮套2套在導(dǎo)向基樁1上，弧 形防撞浮帶3和浮套2 —起始終浮在水上，弧形防撞浮帶3的一部分露出水面，一部分位 于水面之下，它在浮套2的浮力作用和導(dǎo)向基樁1的導(dǎo)向作用下，能夠隨著水位的升降進(jìn)行 升降；弧形防撞浮帶3采用弧形結(jié)構(gòu)，它不僅能夠最大限度地減小對(duì)河床水流特性的影響， 減少渦流的產(chǎn)生，而且具有一定的彈性形變能力，在受到外力撞擊時(shí)，能夠緩沖船舶的撞擊 力，而且其形狀能夠得到及時(shí)恢復(fù)，減少了弧形防撞浮帶3的整體變形和失穩(wěn)，延長(zhǎng)了弧形 防撞浮帶3的使用壽命。以保護(hù)橋梁拱圈為例如圖7所示，使用時(shí)，首先在橋梁兩端的拱 圈附近各設(shè)置兩個(gè)混凝土 12導(dǎo)向基樁l，然后將連接有弧形防撞浮帶3的浮套2套在各自 的導(dǎo)向基樁1上即可?；⌒畏雷哺?與浮套2 —起浮在水上，將橋梁拱圈圍在弧形防撞浮 帶3的中央，形成了拱圈的保護(hù)帶?；⌒畏雷哺?具有很好的緩沖作用，當(dāng)發(fā)生船舶意外 撞擊時(shí)，它能夠削弱一部分撞擊力，并且可以將剩余的撞擊力傳遞至導(dǎo)向基樁1的固定處， 并導(dǎo)向地面，同時(shí)又會(huì)對(duì)船舶產(chǎn)生一個(gè)切向推動(dòng)力，迫使船舶的航向發(fā)生改變，避免了船舶 對(duì)拱圈的撞擊，這樣既保護(hù)了拱圈，又保護(hù)了船舶的安全。浮套2是活動(dòng)地套在導(dǎo)向基樁1 上的，它能夠帶著弧形防撞浮帶3沿著導(dǎo)向基樁1隨水位進(jìn)行自由的升降。當(dāng)水位達(dá)到175 米的高水位時(shí)，弧形防撞浮帶3上浮，將拱圈圍在中央，在拱圈高處的易撞危險(xiǎn)區(qū)域形成一 個(gè)弧形保護(hù)帶。當(dāng)水位下調(diào)至145米的低水位時(shí)，弧形防撞浮帶3沿著導(dǎo)向基樁1下移，在 拱圈低處的易撞危險(xiǎn)區(qū)域形成弧形保護(hù)帶。 如圖3所示，本發(fā)明的弧形防撞浮帶的第一種實(shí)施例的技術(shù)方案是這樣的它包 括一個(gè)弧形的緩沖管4和一個(gè)弧形鋼管7，弧形鋼管7位于緩沖管4內(nèi)，弧形鋼管7和緩沖 管4的兩端均分別與兩浮套2連接，弧形鋼管7裝有空氣5，弧形鋼管7與緩沖管4之間裝 有浮力配重填充物8。浮力配重填充物8可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行浮力配重。緩沖管4的材 料可以采用橡膠制成，它能夠起到很好的緩沖作用，且不易變形，使用壽命較長(zhǎng)。所述的浮 力配重填充物8可以是水6，也可以是充氣橡膠球13，也可以是實(shí)心橡膠球14，還可以是使 用者所需要的能增強(qiáng)浮力的其他任何物質(zhì)。緩沖管4的兩端可以設(shè)置有充水、充氣孔，配備 專用的充排氣、水裝置，可以方便地調(diào)節(jié)緩沖管4中水和空氣的比例，進(jìn)行浮力配重，以達(dá) 到控制緩沖管4吃水深度的目的，進(jìn)一步增強(qiáng)本發(fā)明的防撞能力。實(shí)踐中，還可以在緩沖管 4的表面涂上防曬或防腐蝕涂層，以延長(zhǎng)緩沖管4的使用壽命。本發(fā)明采用緩沖管的柔性保 護(hù)和弧形鋼管的剛性保護(hù)相結(jié)合的保護(hù)方式，對(duì)保護(hù)對(duì)象施加保護(hù)，起到了雙重保護(hù)的作 用，進(jìn)一步提高了本發(fā)明的防撞能力。 如圖4所示，本發(fā)明的弧形防撞浮帶的第二種實(shí)施例的技術(shù)方案是這樣的弧形 防撞浮帶3包括一個(gè)弧形的緩沖管4和一個(gè)弧形鋼管7，弧形鋼管7位于緩沖管4內(nèi)，弧形 鋼管7和緩沖管4的兩端均分別與兩浮套2連接，弧形鋼管7充滿混凝土 12，弧形鋼管與緩 沖管之間裝有浮力配重填充物8。本發(fā)明的弧形鋼管和緩沖帶的作用如上所述，本發(fā)明在弧 形鋼管7內(nèi)部充滿混凝土 12能夠進(jìn)一步提高本發(fā)明的防撞能力，其穩(wěn)定的弧形結(jié)構(gòu)能夠盡 量吸收和改變船舶撞擊時(shí)的巨大能量，與緩沖管一起構(gòu)成保護(hù)對(duì)象的雙重保護(hù)防線，即當(dāng) 緩沖管4被撞壞后，弧形鋼管7及其內(nèi)的混凝土 12能夠?qū)ΡＷo(hù)對(duì)象繼續(xù)保護(hù)。
如圖5所示，本發(fā)明的弧形防撞浮帶第三種實(shí)施例的技術(shù)方案如下弧形防撞浮 帶3包括一個(gè)弧形的緩沖管4和兩個(gè)直徑相異的弧形鋼管7和弧形鋼管9，直徑大的弧形鋼 管7位于緩沖管4內(nèi)，直徑小的弧形鋼管9位于直徑大的弧形鋼管7內(nèi)，緩沖管4、弧形鋼管 7和弧形鋼管9的兩端均分別與兩浮套2連接，弧形鋼管9內(nèi)裝有空氣5，弧形鋼管7與弧 形鋼管9之間充滿混凝土 12，弧形鋼管7與緩沖管4之間裝有浮力配重填充物8。本發(fā)明 增加了弧形鋼管9，并且在弧形鋼管9與弧形鋼管7之間填充了混凝土 12，能夠進(jìn)一步提高 本發(fā)明的防撞能力。 如圖3、圖4、圖5、圖6、圖7和圖8所示，本發(fā)明所述的浮力配重填充物8可以是 空氣5和水6，也可以是充氣橡膠球13和水6，也可以是充氣橡膠球13或?qū)嵭南鹉z球14中 的一種，還可以是充氣橡膠球13與實(shí)心橡膠球14的組合。 如圖4、圖5、圖7和圖8所示，本發(fā)明所述的緩沖管4的管壁至少為三層結(jié)構(gòu)，其 中最外層11和最內(nèi)層10為橡膠層，其他層15為鋼絲網(wǎng)層或橡膠層與鋼絲網(wǎng)層的混合層。 橡膠層具有很好的緩沖能力及彈性形變能力，被外力撞擊后能夠及時(shí)得到恢復(fù)，鋼絲網(wǎng)層 具有很好的強(qiáng)度，抗剌穿能力很強(qiáng)，能夠增強(qiáng)緩沖管的防撞能力。 本發(fā)明的緩沖管4的管壁可以設(shè)置為三層，其中外層11和內(nèi)層10為橡膠層，中間 層15為鋼絲網(wǎng)層；本發(fā)明的緩沖管4的管壁也可以設(shè)置為五層，最外層11和最內(nèi)層10為 橡膠層，其他層15為橡膠層與鋼絲網(wǎng)層組成的混合層；還可以根據(jù)使用者的需要設(shè)置為五 層以上的管壁。 在本發(fā)明所述的弧形防撞浮帶上涂上彩色醒目的顏色，能夠起到警示船舶的作 用。
權(quán)利要求
一種水上升降式防撞裝置，其特征在于它包括導(dǎo)向基樁(1)、浮套(2)和弧形防撞浮帶(3)，兩個(gè)浮套(2)分別活動(dòng)地套在各自的導(dǎo)向基樁(1)上，弧形防撞浮帶(3)的兩端分別與兩浮套(2)連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的水上升降式防撞裝置，其特征在于弧形防撞浮帶(3)包括一 個(gè)弧形的緩沖管(4)和一個(gè)弧形鋼管(7)，弧形鋼管(7)位于緩沖管(4)內(nèi)，弧形鋼管和緩 沖管的兩端均分別與兩浮套(2)連接，弧形鋼管(7)裝有空氣(5)，弧形鋼管(7)與緩沖管 (4)之間裝有浮力配重填充物(8)。
3. 如權(quán)利要求1所述的水上升降式防撞裝置，其特征在于弧形防撞浮帶(3)包括一 個(gè)弧形的緩沖管(4)和一個(gè)弧形鋼管(7)，弧形鋼管(7)位于緩沖管(4)內(nèi)，弧形鋼管(7) 和緩沖管(4)的兩端均分別與兩浮套(2)連接，弧形鋼管(7)充滿混凝土 (12)，弧形鋼管(7) 與緩沖管(4)之間裝有浮力配重填充物(8)。
4. 如權(quán)利要求1所述的用于水上升降式防撞裝置，其特征在于弧形防撞浮帶(3)包 括一個(gè)弧形的緩沖管(4)和兩個(gè)直徑相異的弧形鋼管(7、9)，直徑大的弧形鋼管(7)位于 緩沖管(4)內(nèi)，直徑小的弧形鋼管(9)位于直徑大的弧形鋼管(7)內(nèi)，緩沖管(4)和弧形鋼 管(7、9)的兩端均分別與兩浮套(2)連接，弧形鋼管(9)內(nèi)裝有空氣(5)，弧形鋼管(7)與 弧形鋼管(9)之間充滿混凝土 (12)，弧形鋼管(7)與緩沖管(4)之間裝有浮力配重填充物(8) 。
5. 如權(quán)利要求2、3或4所述的水上升降式防撞裝置，其特征在于所述的浮力配重填 充物(8)為空氣(5)和水(6)。
6. 如權(quán)利要求2、3或4所述的水上升降式防撞裝置，其特征在于所述的浮力配重填 充物(8)為充氣橡膠球(13)和水(6)。
7. 如權(quán)利要求2、3或4所述的水上升降式防撞裝置，其特征在于所述的浮力配重填 充物(8)為充氣橡膠球(13)或?qū)嵭南鹉z球(14)。
8. 如權(quán)利要求2、3或4所述的水上升降式防撞裝置，其特征在于所述的緩沖管(4)的 管壁至少為三層結(jié)構(gòu)，其中最外層(11)和最內(nèi)層(10)為橡膠層，其他層(15)為鋼絲網(wǎng)層 或橡膠層與鋼絲網(wǎng)層的混合層。
9. 如權(quán)利要求8所述的水上升降式防撞裝置，其特征在于所述的緩沖管(4)為三層 結(jié)構(gòu)，其中外層(11)和內(nèi)層(10)為橡膠層，中間層(15)為鋼絲網(wǎng)層。
10. 如權(quán)利要求8所述的水上升降式防撞裝置，其特征在于所述的緩沖管(4)的管壁 為五層結(jié)構(gòu)，最外層(11)和最內(nèi)層(10)為橡膠層，其他層(15)為橡膠層與鋼絲網(wǎng)層組成 的混合層。
全文摘要
一種水上升降式防撞裝置，它包括導(dǎo)向基樁(1)、浮套(2)和弧形防撞浮帶(3)，兩個(gè)浮套(2)分別活動(dòng)地套在各自的導(dǎo)向基樁(1)上，弧形防撞浮帶(3)的兩端分別與兩浮套(2)連接。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，它的防撞能力強(qiáng)，不易變形，使用壽命長(zhǎng)，能隨水位變化而自動(dòng)升降，不僅能夠有效地保護(hù)水上設(shè)施而且還能夠保護(hù)航行船舶，顯著減少了惡性事故的發(fā)生。
文檔編號(hào)E02B3/20GK101748707SQ20091019189
公開日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2009年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月14日
發(fā)明者余葵, 吳俊 , 周宏 , 李曉飚, 胥潤(rùn)生 申請(qǐng)人:重慶交通大學(xué)西南水運(yùn)工程科學(xué)研究所