復(fù)合材料消能護(hù)舷的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料消能護(hù)舷，包括殼體和被包裹在殼體內(nèi)的消能填充體，所述消能填充體包括消能材料和若干結(jié)構(gòu)保持體，所述消能材料由若干個單元塊組合構(gòu)成，所述若干結(jié)構(gòu)保持體均與殼體連為一體，所述消能填充體為多面體結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)保持體為立體框架結(jié)構(gòu)，且分布在每個單元塊的內(nèi)部和表面，所述結(jié)構(gòu)保持體的框架節(jié)點包括所述消能填充體的多面體內(nèi)部的點。本發(fā)明的這種結(jié)構(gòu)能夠使結(jié)構(gòu)保持體形成盡量多的框架柱或框架梁，并且單元塊內(nèi)部也與表面存在支撐結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)保持性能得到提高；并且本發(fā)明的結(jié)構(gòu)保持體與單元塊形狀盡量吻合，相鄰單元塊之間也存在結(jié)構(gòu)保持體，使消能材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)形成一個整體，更加穩(wěn)固。
【專利說明】復(fù)合材料消能護(hù)舷

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料消能護(hù)舷，具體地說是一種用于減小各類橋梁的橋墩、 橋塔、承臺、碼頭等水上建筑在撞擊事故中受到的沖擊力的復(fù)合材料消能護(hù)舷。

【背景技術(shù)】
[0002] 船（車）撞橋事故在世界各地一直在不斷地發(fā)生，船撞橋事故的頻率遠(yuǎn)比我們想 象的更高。因此對橋梁采取防撞措施尤為必要，其根本目的是：防止橋梁因船舶（車輛）撞 擊力而發(fā)生結(jié)構(gòu)毀壞，同時盡可能地保護(hù)船舶（車輛），將損失減小到最低程度。
[0003] 近年來，使用較多的是直接式橋墩防撞設(shè)施，其特點為：力經(jīng)過緩沖后直接作用在 橋墩上，如護(hù)弦方式、繩索變形方式、緩沖材料設(shè)施方式、緩沖設(shè)施工程方式及固定或浮式 套箱防撞設(shè)施等。一般使用在航道較窄、水較深的場合，通常建造費用較省，土建工程量不 大。如：湛江海灣大橋、上海長江大橋采用鋼箱型防撞裝置，該消能設(shè)施利用鋼材塑性變形 破損消能，當(dāng)船舶撞擊鋼套箱防撞裝置時，防撞結(jié)構(gòu)外層非連續(xù)（間斷的）結(jié)構(gòu)鋼板發(fā)生大 的變形，吸收了部分碰撞能量，并且延長了接觸時間，使撞擊力峰值得以降低，同時由于結(jié) 構(gòu)變形和相互作用，從而撥動船頭方向，減少了船舶與結(jié)構(gòu)間的能量交換。但鋼套箱通常承 受單次撞擊，撞損后維修較困難；同時碰撞時船體易受損傷；另外鋼材常年在水中易銹蝕， 維護(hù)費用較高，故采用新材料設(shè)計開發(fā)新型防撞系統(tǒng)迫在眉睫。現(xiàn)有技術(shù)中也出現(xiàn)了一些 復(fù)合材料消能護(hù)舷，但是這些護(hù)舷結(jié)構(gòu)簡單，承受撞擊的能力不是很理想，還有待提高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：為了克服現(xiàn)有防撞護(hù)舷承受撞擊的能力不理想的不 足，本發(fā)明提供一種復(fù)合材料消能護(hù)舷。
[0005] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種復(fù)合材料消能護(hù)舷，包括殼體 和被包裹在殼體內(nèi)的消能填充體，所述消能填充體包括消能材料和若干結(jié)構(gòu)保持體，所述 消能材料由若干個單元塊組合構(gòu)成，所述若干結(jié)構(gòu)保持體均與殼體連為一體，所述消能填 充體為多面體結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)保持體為立體框架結(jié)構(gòu)，且分布在每個單元塊的內(nèi)部和表面， 所述結(jié)構(gòu)保持體的框架節(jié)點包括所述消能填充體的多面體內(nèi)部的點。
[0006] 所述結(jié)構(gòu)保持體的框架節(jié)點還包括所述消能填充體的多面體各頂點或靠近頂點 的點。多面體各頂點與多面體內(nèi)部的點共同構(gòu)成框架節(jié)點，這種框架結(jié)構(gòu)十分穩(wěn)定，能夠提 高結(jié)構(gòu)保持體的結(jié)構(gòu)保持性能。
[0007] 相鄰單元塊之間也可以存在結(jié)構(gòu)保持體，使消能材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)形成一個整體，更 加穩(wěn)固。
[0008] -種實施方式為，所述單元塊為四面體結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)保持體呈四面體分子結(jié)構(gòu)。
[0009] 所述結(jié)構(gòu)保持體的框架節(jié)點還包括所述消能填充體的多面體除頂點以外的外表 面上的點。這種結(jié)構(gòu)能夠使結(jié)構(gòu)保持體形成盡量多的框架柱或框架梁，并且與單元塊形狀 盡量吻合，提高結(jié)構(gòu)保持性能。
[0010] 另一種實施方式為，所述單元塊為長方體結(jié)構(gòu)，且長方體的每個表面開設(shè)有連通 與其相對的面的通孔，每個表面上還開設(shè)將所述通孔與長方體的至少一個頂點連通的面 槽；所述結(jié)構(gòu)保持體在所述通孔和面槽中成型。
[0011] 所述長方體的每個表面上開設(shè)將所述通孔與長方體的至少兩個頂點連通的面槽。 與兩個以上的頂點連通，這種結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固。
[0012] 沿著所述單元塊的棱邊開設(shè)有邊槽，所述邊槽的兩端點為所述長方體的其中兩個 頂點，所述結(jié)構(gòu)保持體在所述通孔、面槽和邊槽中成型。這種結(jié)構(gòu)能夠使結(jié)構(gòu)保持體與單元 塊形狀盡量吻合，提高結(jié)構(gòu)保持性能。并且相鄰單元塊之間也存在結(jié)構(gòu)保持體，使消能材料 內(nèi)部結(jié)構(gòu)形成一個整體，更加穩(wěn)固。
[0013] 另一種實施方式為，所述單元塊為長方體結(jié)構(gòu)，長方體結(jié)構(gòu)的每個頂點向長方體 內(nèi)部均開設(shè)有凹槽，各凹槽的另一端匯聚在長方體結(jié)構(gòu)的內(nèi)部一點，所述結(jié)構(gòu)保持體在所 述凹槽中成型。
[0014] 沿著所述單元塊的棱邊開設(shè)有邊槽，所述邊槽的兩端點為所述長方體的其中兩個 頂點，所述結(jié)構(gòu)保持體在所述凹槽和邊槽中成型。這種結(jié)構(gòu)能夠使結(jié)構(gòu)保持體與單元塊形 狀盡量吻合，提高結(jié)構(gòu)保持性能。并且相鄰單元塊之間也存在結(jié)構(gòu)保持體，使消能材料內(nèi)部 結(jié)構(gòu)形成一個整體，更加穩(wěn)固。
[0015] 為了便于成型和組合形成消能材料，可以將單元塊做成正多面體結(jié)構(gòu)，作為優(yōu)選， 可以選擇正四面體單元塊、長方體單元塊等結(jié)構(gòu)，特別是單元塊為正方體結(jié)構(gòu)，便于表面和 內(nèi)部的通孔和凹槽的對稱加工，利于生產(chǎn)。
[0016] 本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明的復(fù)合材料消能護(hù)舷中，結(jié)構(gòu)保持體為立體框架結(jié) 構(gòu)，且分布在每個單元塊的內(nèi)部和表面，結(jié)構(gòu)保持體的框架節(jié)點包括所述消能填充體的多 面體內(nèi)部的點，這種結(jié)構(gòu)能夠使結(jié)構(gòu)保持體形成盡量多的框架柱或框架梁，并且單元塊內(nèi) 部也與表面存在支撐結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)保持性能得到提高；并且本發(fā)明的結(jié)構(gòu)保持體與單元塊形 狀盡量吻合，相鄰單元塊之間也存在結(jié)構(gòu)保持體，使消能材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)形成一個整體，更加 穩(wěn)固。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0018] 圖1是本發(fā)明復(fù)合材料消能護(hù)舷布置在橋梁上的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019] 圖2是本發(fā)明復(fù)合材料消能護(hù)舷實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020] 圖3是本發(fā)明復(fù)合材料消能護(hù)舷實施例1中單元塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021] 圖4是本發(fā)明復(fù)合材料消能護(hù)舷實施例1中單元塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022] 圖5是本發(fā)明復(fù)合材料消能護(hù)舷實施例2中單元塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023] 圖6是本發(fā)明復(fù)合材料消能護(hù)舷實施例3中單元塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024] 圖中1、復(fù)合材料消能護(hù)舷，2、殼體，3、消能填充體，4、消能材料，5、四面體中心，6、 單元塊，7、通孔，8、面槽，9、凹槽，10、邊槽，11、連接件。

【具體實施方式】
[0025] 現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以 示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
[0026] 本發(fā)明的復(fù)合材料消能護(hù)舷1，包括殼體2和被包裹在殼體2內(nèi)的消能填充體3， 消能填充體3包括消能材料4和若干結(jié)構(gòu)保持體，消能材料4由若干個單元塊6組合構(gòu)成， 若干結(jié)構(gòu)保持體均與殼體2連為一體，消能填充體3為多面體結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)保持體為立體框架 結(jié)構(gòu)，且分布在每個單元塊6的內(nèi)部和表面。如圖1所示，可以將多個復(fù)合材料消能護(hù)舷1 通過連接件11連接，連接件11為索、不銹鋼鏈、纜繩、鋼絞線、螺栓、尼龍棒或銷釘中的一種 或幾種的組合；還可將復(fù)合材料消能護(hù)舷1直接使用螺栓等緊固連接件11固定在防撞物 體的表面；可以根據(jù)具體的安裝環(huán)境設(shè)計復(fù)合材料消能護(hù)舷1的外形尺寸，例如長方形、圓 形、橢圓形、弧形、環(huán)形、箱形、菱形或者"7"字形。
[0027] -種制造本發(fā)明的復(fù)合材料消能護(hù)舷的工藝，包括以下步驟：
[0028] A)制造若干個能夠組合成一個完整消能材料4的單元塊6 ;
[0029] B)在每個所述單元塊6的表面上開設(shè)面槽8和/或邊槽10 ;
[0030] C)在每個所述單元塊6的內(nèi)部開設(shè)通孔7和/或凹槽9 ;
[0031] D)將若干個單元塊6拼搭組合成穿入纖維絲的消能材料4,如果單元塊6表面具 有槽（面槽8或邊槽10)，實際上，有些槽在單元塊6拼搭后會形成通道，纖維絲就穿設(shè)在該 通道內(nèi)；
[0032] E)用纖維布包裹消能材料4并放入注塑模具中；
[0033] F)采用真空導(dǎo)入技術(shù)注入熔融樹脂一體成型復(fù)合材料消能護(hù)舷1。
[0034] 從上述工藝可以看出，本發(fā)明的復(fù)合材料消能護(hù)舷中的結(jié)構(gòu)保持體是由纖維絲和 樹脂共同構(gòu)成的立體框架結(jié)構(gòu)。
[0035] 實施例1
[0036] 如圖2-4所示，消能材料4由81個單元塊6組合構(gòu)成，即圖2中所示的剛好為一 個完整的消能材料4,圖2中結(jié)構(gòu)保持體未畫出。所述單元塊6為正方體結(jié)構(gòu)，且正方體的 每個表面中心開設(shè)有兩個連通與其相對的面的通孔7,即具有3組通孔7,每組為2個平行 的從一表面連通與其相對的面通孔，這3組通孔7相交于正方體結(jié)構(gòu)的內(nèi)部。每個表面上 還開設(shè)將通孔7與正方體的兩個頂點連通的面槽8 ;沿著單元塊6的棱邊開設(shè)有邊槽10,邊 槽10的兩端點為正方體的其中兩個頂點。單元塊6拼接后，相鄰單元塊6的面槽8與面槽 8,邊槽10與邊槽10都會拼接形成通道，通道內(nèi)也穿設(shè)纖維絲，結(jié)構(gòu)保持體在通孔7、面槽8 和邊槽10中成型。
[0037] 實施例2
[0038] 如圖5所示，所述單元塊6為正四面體結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)保持體呈四面體分子結(jié)構(gòu)， 即結(jié)構(gòu)保持體的框架節(jié)點為四面體的四個頂點和四面體中心5。四面體的每個頂點向四面 體內(nèi)部均開設(shè)有凹槽9,各凹槽9的另一端匯聚在四面體中心5 ;沿著單元塊6的棱邊開設(shè) 有邊槽10,邊槽10的兩端點為四面體的其中兩個頂點。單元塊6拼接后，相鄰單元塊6的 邊槽10與邊槽10會拼接形成通道，通道內(nèi)也穿設(shè)纖維絲，結(jié)構(gòu)保持體在凹槽9和邊槽10 中成型。
[0039] 實施例3
[0040] 如圖6所示，所述單元塊6為長方體結(jié)構(gòu)，長方體結(jié)構(gòu)的每個頂點向長方體內(nèi)部均 開設(shè)有凹槽9,各凹槽9的另一端匯聚在長方體結(jié)構(gòu)的內(nèi)部一點；長方體具有一表面開設(shè)有 一個連通與其相對的面的通孔7,該通孔7剛好從各凹槽9匯聚的點經(jīng)過；沿著單元塊6的 棱邊開設(shè)有邊槽10,邊槽10的兩端點為長方體的其中兩個頂點。單元塊6拼接后，相鄰單 元塊6的邊槽10與邊槽10會拼接形成通道，通道內(nèi)也穿設(shè)纖維絲，結(jié)構(gòu)保持體在凹槽9和 邊槽10中成型。
[0041] 以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完 全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術(shù) 性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種復(fù)合材料消能護(hù)舷，包括殼體（2)和被包裹在殼體（2)內(nèi)的消能填充體（3)，所 述消能填充體（3)包括消能材料（4)和若干結(jié)構(gòu)保持體，所述消能材料（4)由若干個單元 塊（6)組合構(gòu)成，所述若干結(jié)構(gòu)保持體均與殼體（2)連為一體，所述消能填充體（3)為多面 體結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述結(jié)構(gòu)保持體為立體框架結(jié)構(gòu)，且分布在每個單元塊（6)的內(nèi)部和 表面，所述結(jié)構(gòu)保持體的框架節(jié)點包括所述消能填充體（3)的多面體內(nèi)部的點。
2. 如權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料消能護(hù)舷，其特征在于：所述結(jié)構(gòu)保持體的框架節(jié)點 還包括所述消能填充體（3)的多面體各頂點或靠近頂點的點。
3. 如權(quán)利要求2所述的復(fù)合材料消能護(hù)舷，其特征在于：所述單元塊（6)為四面體結(jié) 構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)保持體呈四面體分子結(jié)構(gòu)。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合材料消能護(hù)舷，其特征在于：所述結(jié)構(gòu)保持體的框架 節(jié)點還包括所述消能填充體（3)的多面體除頂點以外的外表面上的點。
5. 如權(quán)利要求4所述的復(fù)合材料消能護(hù)舷，其特征在于：所述單元塊（6)為長方體結(jié) 構(gòu)，且長方體的每個表面開設(shè)有連通與其相對的面的通孔（7)，每個表面上還開設(shè)將所述通 孔（7)與長方體的至少一個頂點連通的面槽（8);所述結(jié)構(gòu)保持體在所述通孔（7)和面槽 (8)中成型。
6. 如權(quán)利要求5所述的復(fù)合材料消能護(hù)舷，其特征在于：所述長方體的每個表面上開 設(shè)將所述通孔（7)與長方體的至少兩個頂點連通的面槽（8)。
7. 如權(quán)利要求5或6所述的復(fù)合材料消能護(hù)舷，其特征在于：沿著所述單元塊（6)的 棱邊開設(shè)有邊槽（10)，所述邊槽（10)的兩端點為所述長方體的其中兩個頂點，所述結(jié)構(gòu)保 持體在所述通孔（7)、面槽（8)和邊槽（10)中成型。
8. 如權(quán)利要求5所述的復(fù)合材料消能護(hù)舷，其特征在于：所述單元塊（6)為長方體結(jié) 構(gòu)，長方體結(jié)構(gòu)的每個頂點向長方體內(nèi)部均開設(shè)有凹槽（9)，各凹槽（9)的另一端匯聚在長 方體結(jié)構(gòu)的內(nèi)部一點，所述結(jié)構(gòu)保持體在所述凹槽（9)中成型。
9. 如權(quán)利要求8所述的復(fù)合材料消能護(hù)舷，其特征在于：沿著所述單元塊（6)的棱邊 開設(shè)有邊槽（10)，所述邊槽（10)的兩端點為所述長方體的其中兩個頂點，所述結(jié)構(gòu)保持體 在所述凹槽（9)和邊槽（10)中成型。
10. 如權(quán)利要求5-9中任一項所述的復(fù)合材料消能護(hù)舷，其特征在于：所述單元塊（6) 為正方體結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】E02B3/26GK104060577SQ201410255580
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月10日
【發(fā)明者】陳建玲 申請人:陳建玲