一種漂浮式frp齒狀緩沖吸能防撞裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及的是一種防護(hù)裝置，具體地說(shuō)是用于跨海、跨江大橋橋墩、海洋平臺(tái)、海上風(fēng)電站基礎(chǔ)、浮式平臺(tái)等結(jié)構(gòu)的防護(hù)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾年來(lái)，航運(yùn)業(yè)發(fā)展迅速，航行船舶的數(shù)量、噸位、航速增長(zhǎng)很快，航道日益擁擠，船舶與橋梁橋墩發(fā)生碰撞的事故愈發(fā)頻繁。一旦發(fā)生其后果往往是災(zāi)難性的，可能造成人員的傷亡，通航船舶的沉沒(méi)，橋梁結(jié)構(gòu)的損壞。近五年我國(guó)就發(fā)生二十余起船舶碰撞橋梁事件，造成重大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。同時(shí)，在不可預(yù)知的惡劣海洋環(huán)境中，船舶與遠(yuǎn)海、深海的海洋平臺(tái)、海洋結(jié)構(gòu)物的碰撞事故也會(huì)時(shí)有發(fā)生，往往導(dǎo)致船毀人亡，甚至造成平臺(tái)、結(jié)構(gòu)物倒塌和環(huán)境污染等。因此，無(wú)論是從安全性、經(jīng)濟(jì)性、還是從環(huán)境保護(hù)角度來(lái)看，開(kāi)發(fā)高效、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的防撞裝置對(duì)提高船舶和橋梁、海上建筑的耐撞性和安全性具有重要現(xiàn)實(shí)意義和工程應(yīng)用價(jià)值。
[0003]設(shè)置防撞設(shè)施可有效減少船舶撞擊力，可以阻止船舶撞擊力傳到基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，或者通過(guò)緩沖消能延長(zhǎng)碰撞接觸時(shí)間。目前，國(guó)內(nèi)橋梁領(lǐng)域多采用鋼浮箱、鋼套箱或護(hù)弦方式來(lái)防護(hù)橋墩，其防撞主體所采用的材料基本為單一的高強(qiáng)度鋼材。鋼質(zhì)防撞裝置除了成本高、質(zhì)量難以保證之外，還有一個(gè)突出的問(wèn)題就是在海洋環(huán)境中容易腐蝕，影響防撞性能，甚至導(dǎo)致防撞裝置失效。為了解決腐蝕問(wèn)題，也有研究人員提出一些采用新型材料的防撞裝置，如采用高分子材料板、復(fù)合材料等，但存在裝置形式單一、吸能效果有限、無(wú)法有效保護(hù)結(jié)構(gòu)等問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供具有多重吸能效果，能有效延長(zhǎng)船舶碰撞時(shí)間且減少碰撞作用力的一種漂浮式FRP齒狀緩沖吸能防撞裝置。
[0005]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]本實(shí)用新型一種漂浮式FRP齒狀緩沖吸能防撞裝置，其特征是:包括單元體、橡膠圈，所述單元體包括防撞單元1、防撞單元Π，防撞單元I包括防撞殼體I，防撞殼體I里設(shè)置密集孔隙結(jié)構(gòu)A和密集孔隙結(jié)構(gòu)B，密集孔隙結(jié)構(gòu)A為縱向分布的孔隙，密集孔隙結(jié)構(gòu)B為橫向分布的孔隙，密集孔隙結(jié)構(gòu)A位于密集孔隙結(jié)構(gòu)B的內(nèi)側(cè)，防撞殼體I內(nèi)側(cè)為齒狀結(jié)構(gòu)，防撞殼體I外側(cè)為弧線形，防撞單元Π包括防撞殼體Π，防撞殼體Π的中間部分設(shè)置空心結(jié)構(gòu)，空心結(jié)構(gòu)里填充沙土、橡膠?；蚺菽?，空心結(jié)構(gòu)上端設(shè)置孔隙板，孔隙板上方與防撞殼體π之間預(yù)留空間，防撞單元Π外側(cè)設(shè)置與防撞單元I的齒狀結(jié)構(gòu)相配合的凹槽結(jié)構(gòu)，防撞單元I和防撞單元Π通過(guò)阻尼器和連接桿相連成一體，在防撞單元I和防撞單元Π外部包裹有蒙皮，單元體與單元體通過(guò)尼龍棒或FRP銷(xiāo)釘相連并圍繞被保護(hù)單元組成環(huán)形結(jié)構(gòu)，環(huán)形結(jié)構(gòu)與被保護(hù)單元之間通過(guò)橡膠圈相連。
[0007]本實(shí)用新型還可以包括:
[0008]1、所述蒙皮為三層結(jié)構(gòu)，內(nèi)外兩層為FRP薄板，中間位防水材料。
[0009]2、密集孔隙結(jié)構(gòu)A和密集孔隙結(jié)構(gòu)B的孔隙性狀為圓形、三角形或六邊形。
[0010]3、齒狀結(jié)構(gòu)和凹槽結(jié)構(gòu)為互相對(duì)應(yīng)的圓錐形或棱錐形。
[0011]4、位于被保護(hù)單元正面部分的單元體的厚度大于被保護(hù)單元側(cè)面部分的單元體的厚度;所述的阻尼器的一部分與水平方向夾角為45°。
[0012]本實(shí)用新型的優(yōu)勢(shì)在于:
[0013]1、本實(shí)用新型防撞裝置具有五重吸能效果:
[0014](I)防撞單元I前端的橫向密集孔隙，該種結(jié)構(gòu)具有良好的吸能效果；
[0015](2)防撞單元I前端的縱向密集孔隙，不僅能提供剛度，節(jié)約材料，船舶撞擊時(shí)通過(guò)較大的彈塑性變形來(lái)吸收部分碰撞能量；
[0016](3)防撞單元I與防撞單元II中間設(shè)置的多組阻尼器，可消耗大量的碰撞能量。并且齒狀結(jié)構(gòu)上的部分阻尼器與水平方向有45°的夾角，可以將船舶撞擊造成的水平力分擔(dān)到其他方向；
[0017](4)防撞單元II中部設(shè)置的空心結(jié)構(gòu)，內(nèi)部填充沙土、橡膠粒、泡沫或其他一些吸能材料，且結(jié)合孔隙板和預(yù)留空間，有效延長(zhǎng)船舶碰撞時(shí)間；
[0018](5)單元體與被保護(hù)單元之間設(shè)置橡膠圈或鋼絲圈等柔性緩沖裝置，用以緩沖保護(hù)被保護(hù)單元；
[0019]本實(shí)用新型通過(guò)以上五重吸能措施來(lái)保護(hù)被保護(hù)單元，克服了傳統(tǒng)防撞裝置吸能效果有限的缺點(diǎn)。
[0020]2、本實(shí)用新型主要采用FRP材料，較傳統(tǒng)鋼材或橡膠材料具有耐腐蝕、抗老化的特點(diǎn)。
[0021]3、本實(shí)用新型由若干個(gè)模塊化單元構(gòu)成，每個(gè)單元可以在工廠預(yù)制構(gòu)件，便于現(xiàn)場(chǎng)直接組裝，施工方便快捷，且易更換。
[0022]4、本實(shí)用新型質(zhì)量輕，漂浮于水面，可隨水位變化上下浮動(dòng)，始終保護(hù)被保護(hù)單
J L ο
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為本實(shí)用新型的主視圖；
[0024]圖2為被保護(hù)單元為圓柱形式的俯視圖；
[0025]圖3為被保護(hù)單元為方柱形式的俯視圖；
[0026]圖4為蒙皮面圖；
[0027]圖5為防撞單元I示意圖；
[0028]圖6為防撞單元II示意圖；
[0029]圖7為本實(shí)用新型的單元體俯視圖；
[0030]圖8為防撞單元I右視圖；
[0031]圖9為防撞單元II左視圖；
[0032]圖10為密集孔隙結(jié)構(gòu)A的圓孔示意圖；
[0033]圖11為密集孔隙結(jié)構(gòu)A的六邊形孔示意圖；
[0034]圖12為密集孔隙結(jié)構(gòu)A的三角形孔示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖舉例對(duì)本實(shí)用新型做更詳細(xì)地描述:
[0036]結(jié)合圖1?12，本實(shí)用新型一種漂浮式FRP齒狀緩沖吸能防撞裝置，包括蒙皮1、防撞單元12、防撞單元113、阻尼器4、連接桿5、橡膠圈6。其中防撞單元12與防撞單元113通過(guò)阻尼器4和連接桿5連接，并通過(guò)蒙皮I包裹成一體，再通過(guò)橡膠圈6與被保護(hù)單元18連接。
[0037]蒙皮I主要材料由FRP構(gòu)成，分為三層，內(nèi)外兩層是FRP薄板12，中間層是防水材料13ο
[0038]防撞單元12中間部分由密集孔隙結(jié)構(gòu)Α7和密集孔隙結(jié)構(gòu)Β8兩部分構(gòu)成，其中密集孔隙結(jié)構(gòu)Α7為縱向，密集孔隙結(jié)構(gòu)Β8為橫向，密集孔隙結(jié)構(gòu)Α7和密集孔隙結(jié)構(gòu)Β8的孔隙形狀可以是圓形、三角形或六邊形等。
[0039]防撞單元12內(nèi)側(cè)布置有阻尼器4和連接桿5與防撞單元113連接。
[0040]防撞單元12其外側(cè)表面成弧線形17，符合船舶撞擊時(shí)接觸表面的形狀。
[0041 ]防撞單元12內(nèi)側(cè)具有突出的齒狀結(jié)構(gòu)14，突出的齒狀結(jié)構(gòu)14可以為圓錐形或棱錐形;突出的齒狀結(jié)構(gòu)14上布置有阻尼器4，與防撞單元113的凹槽結(jié)構(gòu)15上的阻尼器4對(duì)應(yīng)連接。
[0042]防撞單元113中間部分為空心結(jié)構(gòu)9，內(nèi)部填充沙土、橡膠粒、泡沫或其他一些吸能材料;該空心結(jié)構(gòu)上端具有一塊孔隙板10，并且孔隙板10上端有預(yù)留空間11。
[0043]防撞單元113外側(cè)具有凹槽結(jié)構(gòu)15，該凹槽結(jié)構(gòu)15與突出的齒狀結(jié)構(gòu)14相對(duì)應(yīng)，形狀為相對(duì)應(yīng)的圓錐或棱錐形，并通過(guò)阻尼器4與突出的齒狀結(jié)構(gòu)14相連接