一種自浮式箱型防船撞設(shè)施的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于橋梁防船撞技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自浮式箱型防船撞設(shè)施。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了避免船舶撞擊橋梁事故的發(fā)生，世界上有多種類型的橋墩防撞設(shè)施，其基本 原理都是基于能量吸收、動(dòng)量緩沖而設(shè)計(jì)的，每種防撞設(shè)施都有其特點(diǎn)和使用條件，如防護(hù) 板系統(tǒng)、支撐板系統(tǒng)、系纜粧系統(tǒng)、人工島或暗礁保護(hù)以及浮動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)。其中浮動(dòng)式保護(hù) 系統(tǒng)主要有浮體系泊索防撞設(shè)施、鋼套箱防撞設(shè)施和自浮式復(fù)合材料防撞設(shè)施。這三者的 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與不足分別如下：
[0003] (1)浮體系泊索是指在橋墩周圍水面設(shè)置一定數(shù)量的鋼制繩索來防止船舶撞擊橋 墩。采用浮體系泊索方式阻止船舶撞擊，在水深很大的情況下使用非常經(jīng)濟(jì)，且吸收能大、 對船舶損壞很小。但其存在以下缺點(diǎn)：①船舶需要很大的緩沖位移才能被卡住，因此其需 要在橋墩周圍占用很大的空間；i!在重大碰撞事件后的修復(fù)成本較高；e船艏如果比較尖 銳，則水中部分纜索易被切斷；tt:長期維護(hù)成本明顯地取決于防腐范圍和效果。因此這種 防撞系統(tǒng)運(yùn)用性有限。
[0004] (2)鋼套箱防撞設(shè)施一般安裝在承臺(tái)或橋墩周圍，主要靠鋼材的塑性變形和破損 來吸收撞擊能量，鋼套箱防撞設(shè)施可以通過采用橡膠或鋼絲繩防撞圈等防撞吸能元件作為 輔助裝置來改善其防撞性能。這種防撞設(shè)施吸能性能好，適用性強(qiáng)，可根據(jù)實(shí)際的防撞要求 來決定防護(hù)設(shè)施的規(guī)模，因此用途較廣。但是這種防撞設(shè)施存在以下缺點(diǎn)-旦與船舶 碰撞就會(huì)變形，且隨著變形的深入，船頭可能會(huì)卡在防撞設(shè)施內(nèi)，碰撞船舶的全部動(dòng)能由船 頭變形和防護(hù)設(shè)施的壓壞變形吸收，因此防撞設(shè)施每次都需要修理才能使用；f僅保護(hù)橋 墩，而對船舶損傷大；？防撞設(shè)施結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制作時(shí)間長，造價(jià)較高，防腐問題突出，安裝 維護(hù)困難。
[0005] (3)自浮式復(fù)合材料防撞設(shè)施主要由纖維增強(qiáng)復(fù)合塑料（FRP)和緩沖耗能材料制 作，其為柔性防撞，具有緩沖吸能效率高、耐腐蝕等特點(diǎn)，但纖維增強(qiáng)復(fù)合塑料（FRP)存在以 下缺點(diǎn)沖擊性能差：材料是脆性的，斷裂韌性明顯低于金屬材料，層間剪切強(qiáng)度低，發(fā) 生船撞時(shí)的沖擊會(huì)導(dǎo)致FRP出現(xiàn)不可見的內(nèi)部損傷，甚至可見的破壞材料昂貴：由于原 料價(jià)格及生產(chǎn)費(fèi)用高，導(dǎo)致FRP制品成本高；③易老化，耐久性較差。
[0006] 綜上所述，現(xiàn)有的浮動(dòng)式防撞保護(hù)系統(tǒng)存在防撞設(shè)施結(jié)構(gòu)復(fù)雜、占用空間大、影響 航道通行安全、造價(jià)高、材料易損傷、防腐性能和耐久性差等問題，現(xiàn)提供一種自浮式箱型 防船撞設(shè)施。
[0007]另外，現(xiàn)有的浮動(dòng)式防撞保護(hù)系統(tǒng)一般采用圓柱形的結(jié)構(gòu)，便于加工，但是在實(shí)際 使用過程中，由于水流的作用容易導(dǎo)致浮動(dòng)式防撞保護(hù)系統(tǒng)的相鄰部件之間發(fā)生相對轉(zhuǎn) 動(dòng)，在連接部位反復(fù)扭動(dòng)，加速連接部位的疲勞、損壞。另一方面，發(fā)生船撞時(shí)，圓柱形的浮 動(dòng)式防撞設(shè)施與船舶、橋墩的接觸面近似呈線性接觸，接觸面積小，緩沖吸能效果差。
[0008] 最后，現(xiàn)有浮動(dòng)式防撞單元一般無內(nèi)支撐單元，存在強(qiáng)度較低，發(fā)生船撞時(shí)結(jié)構(gòu)易 損壞。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0009] 本實(shí)用新型的目的是提供一種新型的自浮式防船撞設(shè)施，其具有占用面積小、強(qiáng) 度高、易于加工、組裝、維修等特點(diǎn)。本實(shí)用新型解決采用的技術(shù)方案如下：
[0010] 一種自浮式箱型防船撞設(shè)施，包括防撞單元、消能元件2和銷軸3 ;其中，所述防撞 單元包括柱體防撞單元11和彎頭防撞單元12 ;其中，所述柱體防撞單元11呈箱型；彎頭防 撞單元12為L形，且有4個(gè)；彎頭防撞單元12布置在橋墩的四角，即呈矩形排列；在相鄰的 2個(gè)彎頭防撞單元12端部之間設(shè)有1個(gè)以上的柱體防撞單元11，防撞單元之間通過銷軸3 相連；即由柱體防撞單元11和彎頭防撞單元12共同圍成一個(gè)" 口"字形的防撞圈；在防撞 圈的內(nèi)側(cè)設(shè)有消能元件2;
[0011] 柱體防撞單元11包括柱體外殼111、柱體橫隔板112、柱體外芯體113、柱體內(nèi)芯體 114、柱體凸接頭115和柱體凹接頭116 ;其中，柱體外殼111為中空的箱體，且橫截面呈矩 形；柱體外殼111沿長度方向的一個(gè)端面向外突出，形成柱體凸接頭115,所述的柱體凸接 頭115近似呈梯形的凸臺(tái)；柱體外殼111沿長度方向的另一個(gè)端面向內(nèi)凹陷，形成柱體凹接 頭116,所述柱體凹接頭116近似呈梯形的凹槽；在柱體凸接頭115上設(shè)有兩個(gè)銷釘孔，在 柱體凹接頭116所在的柱體外殼111上設(shè)有兩個(gè)銷釘孔，柱體凸接頭115上的銷釘孔和柱 體凹接頭116上的銷釘孔相互對應(yīng)；在柱體外殼111的腔體內(nèi)設(shè)有2個(gè)以上的柱體橫隔板 112 ;所述柱體橫隔112近似呈八邊形，柱體橫隔112的2條水平邊、2條豎直邊分別與相鄰 的柱體外殼111的內(nèi)壁相連接；在柱體橫隔板112上開有孔；柱體內(nèi)芯體114固定在柱體橫 隔板112的孔中；所述柱體內(nèi)芯體114為長條狀，且橫截面呈矩形；在柱體內(nèi)芯體114、柱體 外殼111、柱體凸接頭115和柱體凹接頭116共同圍成的區(qū)域填充柱體外芯體113。
[0012] 本實(shí)用新型的有益效果是：
[0013] 1、本實(shí)用新型屬于柔性防撞，緩沖吸能效率高，殼體采用鋼板，變形能力大，碰撞 不會(huì)破碎。防撞單元內(nèi)的橫隔板可以增強(qiáng)防撞設(shè)施的強(qiáng)度和抗撞能力。防撞單元內(nèi)的聚氨 酯發(fā)泡材料和EVA發(fā)泡材料可以增加結(jié)構(gòu)的緩沖變形能力及耗能能力。
[0014] 2、本實(shí)用新型的防撞單元內(nèi)側(cè)設(shè)置消能元件能夠吸收保存一部分船舶撞擊能量， 同時(shí)延長船舶撞擊的作用時(shí)間，保證沖擊力均勻化的過渡，降低撞擊力的峰值，能夠有效減 小船撞對船體、橋墩和防撞設(shè)施的損害風(fēng)險(xiǎn)。
[0015] 3、本實(shí)用新型的防撞單元的殼體采用熱噴鋅和聚脲防腐進(jìn)行防腐處理，橫隔板采 用熱噴鋅進(jìn)行防腐處理，耐腐蝕性和耐久性好。
[0016] 4、本實(shí)用新型的防撞設(shè)施采用標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)段拼接而成，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段有利于批量化生 產(chǎn)，且方便運(yùn)輸、安裝、維護(hù)和局部更換。
[0017] 5、本實(shí)用新型的柱體防撞單元11和彎頭防撞單元12近似呈矩形塊，發(fā)生船撞時(shí) 與橋墩、船舶的接觸面積大，吸能效果好，能有效保護(hù)船舶和橋墩。
[0018] 6、本實(shí)用新型的柱體防撞單元11和彎頭防撞單元12之間、相鄰柱體防撞單元11 和柱體防撞單元11之間，均采用雙銷釘鎖緊，且連接處均為近似梯形扣接，能夠有效減少 柱體防撞單元11和彎頭防撞單元12之間、相鄰柱體防撞單元11和柱體防撞單元11之間 的轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0019] 7、本實(shí)用新型的柱體防撞單元內(nèi)采用八邊形的柱體橫隔112,柱體橫隔112的每 個(gè)角與對應(yīng)的柱體外殼111之間形成三角支撐結(jié)構(gòu)，能夠增強(qiáng)整體的連接強(qiáng)度、降低加工 的工藝難度；
[0020] 同樣八邊形的彎頭橫隔板122也起到同樣的增強(qiáng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的技術(shù)效果。
【附圖說明】
[0021] 圖1為本實(shí)用新型的整體示意圖。
[0022] 圖2為圖1中銷軸3的立體示意圖。
[0023] 圖3為圖1中柱體防撞單元11的立體示意圖。
[0024] 圖4為圖3另一方向的立體示意圖。
[0025] 圖5為圖3的橫截面剖視圖。
[0026] 圖6為圖3的水平方向的剖視圖。
[0027] 圖7為圖3的豎直方向的剖視圖。
[0028] 圖8為圖3的橫隔板112的示意圖。
[0029] 圖9為圖1中彎頭防撞單元12的立體示意圖。
[0030] 圖10為圖9的水平方向的剖視圖。
[0031] 圖中，2為消能元件，3為銷軸，11為柱體防撞單元，111為柱體外殼，112為柱體橫 隔板，113為柱體外芯體，114為柱體內(nèi)芯體，115為柱體凸接頭，116為柱體凹接頭，12為彎 頭防撞單元，121為彎頭外殼，122為彎頭橫隔板，123為彎頭外芯體，124為彎頭內(nèi)芯體，125 為彎頭凸接頭，126為彎頭凹接頭。
【具體實(shí)施方式】
[0032] 為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下 面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型，但下述實(shí)施例僅僅為本實(shí)用新型的優(yōu) 選實(shí)施例，并非全部?；趯?shí)施方式中的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的 前提下所獲得其它實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0033] 參見圖1，一種自浮式箱型防船撞設(shè)施，包括防撞單元、消能元件2和銷軸3。其中， 所述防撞單元包括柱體防撞單元11和彎頭防撞單元12。其中，所述柱體防撞單元11呈箱 型，如圖3和圖4所示。參見圖9,彎頭防撞單元12為L形，且有4個(gè)。彎曲防撞單元12布 置在橋墩的四角，即呈矩形排列。在相鄰的2個(gè)彎頭防撞單元12端部之間設(shè)有1個(gè)以上的 柱體防撞單元11，防撞單元之間通過銷軸3相連。即由柱體防撞單元11和彎頭防撞單元 12共同圍成一個(gè)"口"字形的防撞圈。在防撞圈的內(nèi)側(cè)設(shè)有消能元件2。此外：
[0034] 參見圖3至圖7,柱體防撞單元11包括柱體外殼111、柱體橫隔板112、柱體外芯 體113、柱體內(nèi)芯體114、柱體凸接頭115和柱體凹接頭116 ;其中，柱體外殼111為中空的箱 體，且橫截面呈矩形；柱體外殼111沿長度方向的一個(gè)端面向外突出，形成柱體凸接頭115， 所述的柱體凸接頭115近似呈梯形的凸臺(tái)；柱體外殼111沿長度方向的另一個(gè)端面向內(nèi)凹 陷，形成柱體凹接頭116,所述柱體凹接頭116近似呈梯形的凹槽；在柱體凸接頭115上設(shè) 有兩個(gè)銷釘孔，在柱體凹接頭116所在的柱體外殼111上設(shè)有兩個(gè)銷釘孔，柱體凸接頭115 上的銷釘孔和柱體凹接頭116上的銷釘孔相互對應(yīng)；在柱體外殼111的腔體內(nèi)設(shè)有2個(gè)以 上的柱體橫隔板112 ;所述柱體橫隔112近似呈八邊形，柱體橫隔11