本發(fā)明涉及一種防撞裝置，特別涉及種高強度復合彈性吸能防撞裝置及其生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

隨著社會經(jīng)濟與技術(shù)的飛速發(fā)展，江河湖海上的大跨度橋梁逐漸增多；船舶的噸位、數(shù)量、速度也在快速增長，船舶撞擊墩身事件時有發(fā)生，這對橋梁的安全構(gòu)成很大的威脅；目前較多采用的防撞設(shè)施材質(zhì)以橡膠、玻璃鋼為主，其存在以下局限與缺陷：（1）玻璃鋼防撞設(shè)施：玻璃鋼防撞設(shè)施脆性大，剛性強。在接受撞擊時，在此種材料的承受范圍內(nèi)，出現(xiàn)最大形變和反力，但是由于此材料回復形變能力差，同時破壞了船體；在下一次撞擊時，若撞擊力相同，則材料產(chǎn)生的形變量較少，在這樣反復撞擊下，材料會出現(xiàn)形變量的最小值，直至不再變形，再次撞擊的情況下會對橋墩產(chǎn)生毀壞；（2）橡膠防撞設(shè)施：隨著碰撞加劇，橡膠材質(zhì)防撞設(shè)施會受到最大的撞擊力，此時受壓到一定范圍內(nèi)，會出現(xiàn)一個反力最大值，伴隨著反力最大值的出現(xiàn)，橡膠防撞設(shè)施受到壓縮的最大變形量，則會有反壓縮的彈性過程，但在這樣的撞擊下，橡膠防撞設(shè)施并不能完全回復形變，即回彈過程中出現(xiàn)一個較低的變形量和反力，隨著這樣的變形量值固定后，反力作用亦不再改變，防護效果大大降低；另外，現(xiàn)有的防撞設(shè)施所能抵消的撞擊能量有限，同時還存在一些僅能從某些特殊角度上來抵消局部撞擊能量的防撞設(shè)備，因而防撞效果不太好，所起到的防護作用有限；綜上，現(xiàn)有的船舶用防撞設(shè)施均不同程度地存在投入成本較高、使用壽命較短、防撞效果較差等多種缺陷和不足。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明采用高分子閉孔發(fā)泡材料為緩沖吸能介質(zhì)，外層采用高強度纖維及3D無模澆注相結(jié)合的先進工藝，材質(zhì)采用高強度、高彈性、耐老化、耐腐蝕的高分子聚酯材料加工而成；以其材質(zhì)的特性解決上述材質(zhì)的缺陷與不足，從而完全替代。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是，

一種高強度復合彈性吸能防撞裝置生產(chǎn)方法，步驟如下，

步驟1：高分子閉孔發(fā)泡材料，通過模具制作成型，中間放置尺寸為79mm、140mm、170mm鋼管作為增強結(jié)構(gòu)，整體尺寸大小按實際要求制作為直徑300mm、500mm、1000mm、1500mm、2000mm；

步驟2：用旋轉(zhuǎn)澆注機以3D無模澆注，先3D扁嘴澆注底層高強度纖維，厚度為2～3mm；

步驟3：用旋轉(zhuǎn)澆注機以3D無模澆注，再以3D圓嘴澆注復合纖維強力層，澆注厚度為2～3mm；

步驟4：最后以人工澆注SPUA表面涂層，澆注厚度5～8mm，經(jīng)自然溫度固化成型。優(yōu)選的，所述步驟5中固化成型產(chǎn)品在使用現(xiàn)場通過頭尾以鋼鏈連接，360°環(huán)繞橋墩以保證橋墩安全。

一種高強度復合彈性吸能防撞裝置，從內(nèi)至外依次設(shè)置鋼管、包覆在鋼管軸向周側(cè)表面的高分子閉孔式發(fā)泡材料芯體、包覆在高分子閉孔式發(fā)泡材料芯體軸向周側(cè)表面的高強度纖維材料層、復合纖維強力層和SPUA澆注涂層。

優(yōu)選的，所述高分子閉孔式發(fā)泡材料芯體為圓筒體、半圓體、矩型體、梯型體、拱型體或鼓型體。

優(yōu)選的，所述高分子閉孔式發(fā)泡材料芯體為聚丙烯閉孔式發(fā)泡材料芯體。

優(yōu)選的，所述高強度纖維材料層的厚度為2～3mm。

優(yōu)選的，所述復合纖維強力層為交織纏繞碳纖維結(jié)構(gòu)，所述復合纖維強力層的厚度為2～3mm。

優(yōu)選的，所述SPUA澆注涂層的厚度為5～8mm。

本發(fā)明的積極效果表現(xiàn)在：高強度復合彈性吸能防撞設(shè)施中，隨著船體與防撞設(shè)施的相撞會逐漸出現(xiàn)一組最大的變形量，同時此種材料能夠最大限度的吸收船體撞擊的能量，并實現(xiàn)能量的傳遞、轉(zhuǎn)換。在出現(xiàn)下一次撞擊前，此種材料又能夠恢復變形，接受撞擊；在撞擊條件下，會出現(xiàn)另一組最大形變和反力，在這種情況下，能夠承受住多次撞擊；因此，其具有壓縮變形大、反力小、吸能量大并具有防腐耐老化性能優(yōu)異、自漂浮、易安裝、免維護、使用壽命長等優(yōu)點。

附圖說明

附圖1為一種高強度復合彈性吸能防撞裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2為一種高強度復合彈性吸能防撞裝置施工平面布置圖；

附圖3為一種高強度復合彈性吸能防撞裝置的大直徑力－位移曲線示意圖。

具體實施方式

下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。

在以下給出的詳細說明和較佳實施例中，可以對本發(fā)明更全面了解，這些說明和附圖1、2、3并不僅限于特定實施例，而只是起到解釋和理解的作用。

具體實施例，

高強度復合彈性吸能防撞裝置生產(chǎn)方法，

第一步，高分子閉孔發(fā)泡材料，通過模具制作成型（如圓筒型），中間放置尺寸為79mm、140mm、170mm鋼管作為增強結(jié)構(gòu)，整體尺寸大小按實際要求制作為直徑300mm、500mm、1000mm、1500mm、2000mm；

第二步，用旋轉(zhuǎn)澆注機以3D無模澆注，先3D扁嘴澆注底層高強度纖維，厚度為3mm；

第三步：用旋轉(zhuǎn)澆注機以3D無模澆注，再以3D圓嘴澆注復合纖維強力層，澆注厚度為2mm；

第四步：最后以人工澆注SPUA表面涂層(SPUA為噴涂聚脲彈性體，噴涂聚脲彈性體是一種新型無溶劑，無污染的綠色施工技術(shù));澆注厚度2mm，經(jīng)自然溫度固化成型；所得高強度復合彈性吸能防撞裝置從內(nèi)至外依次設(shè)置鋼管1、包覆在鋼管1軸向周側(cè)表面的高分子閉孔式發(fā)泡材料芯體2、包覆在高分子閉孔式發(fā)泡材料芯體2軸向周側(cè)表面的高強度纖維材料層3、復合纖維強力層4和SPUA澆注涂層5；高分子閉孔式發(fā)泡材料芯體2為圓筒體，高分子閉孔式發(fā)泡材料芯體2為聚丙烯閉孔式發(fā)泡材料芯體；高強度纖維材料層的厚度為2～3mm，復合纖維強力層4為交織纏繞碳纖維結(jié)構(gòu)，復合纖維強力層的厚度為2～3mm；SPUA澆注涂層的厚度為5～8mm；多個高強度復合彈性吸能防撞裝置本體6現(xiàn)場通過頭尾以鋼鏈7連接，360°環(huán)繞橋墩8以保證橋墩安全。（如附圖2所示施工平面布置圖）

本防撞設(shè)施是以高分子閉孔發(fā)泡材料為緩沖性能介質(zhì)，外層采用高強度纖維3D無模澆注相結(jié)合的工藝，材質(zhì)采用高強度、高彈性、耐老化、耐腐蝕的高分子材料加工而成；根據(jù)使用場合不同，確定不同形狀的防撞設(shè)施；多個防撞裝置現(xiàn)場通過頭尾以鋼鏈連接，360°環(huán)繞橋墩以保證橋墩安全的防撞設(shè)施，隨著船體與防撞設(shè)施的相撞會出現(xiàn)一組最大的變形量（如附圖3所示：大直徑力－位移曲線）,同時，此種材料能夠最大限度的吸收船體撞擊的能量，并實現(xiàn)量的傳遞、轉(zhuǎn)換；出現(xiàn)下次一次碰撞前，此種材料又恢復形變，接受撞擊；在限定的條件下，會出現(xiàn)一組最大形變和最大反力,在這種環(huán)境下，能夠承受多次撞擊；與傳統(tǒng)的設(shè)備相比；壓縮變形大，反力小，吸能量大，防腐耐老化性能優(yōu)異、自漂浮、易安裝、免維護，長壽命。

上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并加以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍，凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。