柔性消能防撞圈.pdf

1、10申请公布号CN104314000A43申请公布日20150128CN104314000A21申请号201410536281222申请日20141011E01D19/02200601E01F15/14200601E02B3/2620060171申请人江苏宏远科技工程有限公司地址213175江苏省常州市武进区前黄镇谭庄村72发明人蒋超74专利代理机构常州市英诺创信专利代理事务所普通合伙32258代理人王美华54发明名称柔性消能防撞圈57摘要本发明涉及一种柔性消能防撞圈，包括外壳，所述外壳内部中空，外壳内部设有若干沿外壳的高度方向竖向排列的空心管和填充管，所述填充管由空心管和填充在空心管内的填充

2、物组成。该柔性消能防撞圈采用若干竖向设置的复合材料空心管和外壳，增加了整体的抗腐蚀能力，也使得防撞圈在被撞击时能够起到有效的缓冲和化解撞击力的作用，在外壳上设置三角形导向部，有利于改变船的撞击方向，防止撞击力全部直接作用在防撞圈上，减小船舶和防撞圈的受损程度，且在填充管内具有填充物，便于调节整个防撞圈的消能能力，并通过空心管调节平均密度，实现对桥墩的自浮式保护，节省了材料。51INTCL权利要求书1页说明书3页附图3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图3页10申请公布号CN104314000ACN104314000A1/1页21一种柔性消能防撞圈，包括

3、外壳1，其特征在于，所述外壳1内部中空，外壳1内部设有若干沿外壳1的高度方向竖向排列的空心管2和填充管3，所述填充管3由空心管2和填充在空心管2内的填充物组成。2如权利要求1所述的柔性消能防撞圈，其特征在于，所述空心管2和填充管3均布于外壳1内。3如权利要求1所述的柔性消能防撞圈，其特征在于，所述外壳1为空心环状体，且环状体的截面为矩形。4如权利要求3所述的柔性消能防撞圈，其特征在于，所述外壳1沿径向的横截面包括两个导向部11和两个直线部12，两个导向部11之间通过两个直线部12连接，两个导向部11均朝向空心环状体外凸起。5如权利要求4所述的柔性消能防撞圈，其特征在于，所述导向部11为三角形，

4、所述两直线部12两端分别与两个导向部11的三角形顶点连接，两个导向部11的三角形顶点均朝向空心环状体外。6如权利要求5所述的柔性消能防撞圈，其特征在于，所述外壳横截面的导向部11为等腰三角形，所述导向部11的等腰三角形两底角均与直线部12连接，所述导向部11的两顶角均位于两直线部12的两侧，且导向部11的顶角为弧形角。7如权利要求4所述的柔性消能防撞圈，其特征在于，所述导向部11为扇形、弓形或拱形。8如权利要求1所述的柔性消能防撞圈，其特征在于，相邻的两空心管2外壁相切。9如权利要求1所述的柔性消能防撞圈，其特征在于，所述填充物3为聚氨酯泡沫、聚氯乙烯泡沫、碳泡沫、PEI泡沫和PMI泡沫、BA

5、LSA木、泡桐木、杉木或强芯毡中的一种。10如权利要求1所述的柔性消能防撞圈，其特征在于，所述空心管2为复合材料管。11如权利要求1所述的柔性消能防撞圈，其特征在于，所述外壳1为复合材料，或者为复合材料层结构与钢材层结构的复合结构。12如权利要求1所述的柔性消能防撞圈，其特征在于，所述外壳1内的空心管2和填充管3相互交错设置。13如权利要求1所述的柔性消能防撞圈，其特征在于，所述外壳1内设有卸力层和缓冲层，所述卸力层包覆在缓冲层外侧，卸力层由若干填充管3组成，所述缓冲层包括若干相互交错设置的空心管2和填充管3。权利要求书CN104314000A1/3页3柔性消能防撞圈技术领域0001本发明涉及

6、自浮式防撞护舷，特别涉及一种柔性消能防撞圈。背景技术0002防撞装置主要应用于对桥墩的保护，使得船体对桥墩的撞击伤害减小到最低，并且也对船体起到一定的防护作用。0003现有的防撞装置一般都是采用钢箱套设在桥墩外部，当船体对桥墩撞击时延长撞击时间，减少损失，但是这种箱套因长期浸泡在水中，特别是腐蚀性较强的海水中，使用寿命比较短，而且在护舷被船撞击以后，特别是被直接撞击后，基本上都是出于报废状态，无法再进行修复，只能重新更换，造成了资源的浪费，也比较耗费人力。0004因为箱套是固定在桥墩周围，所以当水面发生升降时，箱套无法同步地进行升降，一般的方式就是根据水面升降的幅度，增大箱套的高度，使得水面不

7、管发生什么变化，箱套的高度足够覆盖和保护桥墩，这种方式的箱套需要耗费很多材料才能满足需求，成本比较高，而且这种箱套的内部结构一般都比较单一，对船体和桥墩的防护也非常有限。发明内容0005本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术使用寿命短、制作成本高，且保护效果差、持续使用性差的不足，提供一种使用寿命长、制作成本低，且保护效果好，能够持续使用的柔性消能防撞圈。0006本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种柔性消能防撞圈，包括外壳，所述外壳内部中空，外壳内部设有若干沿外壳的高度方向竖向排列的空心管和填充管，所述填充管由空心管和填充在空心管内的填充物组成。0007所述空心管和填充管均布于外壳内。

8、0008所述外壳为空心环状体，且环状体的截面为矩形。0009所述外壳沿径向的横截面包括两个导向部和两个直线部，两个导向部之间通过两个直线部连接，两个导向部均朝向空心环状体外凸起。0010为了能够更好地对撞击方向发生改变，所述导向部为三角形，所述两直线部两端分别与两个导向部的三角形顶点连接，两个导向部的三角形顶点均朝向空心环状体外。0011所述外壳横截面的导向部为等腰三角形，所述导向部的等腰三角形两底角均与直线部连接，所述导向部的两顶角均位于两直线部的两侧，且导向部的顶角为弧形角。0012为了能够更好地对撞击方向发生改变，所述导向部为扇形、弓形或拱形，所述的弓形包括半圆形、半椭圆形。0013相邻

9、的两空心管外壁相切。0014为了提高防撞圈整体的耐腐蚀性，所述填充物为聚氨酯泡沫、聚氯乙烯泡沫、碳泡沫、PEI泡沫和PMI泡沫、BALSA木、泡桐木、杉木或强芯毡中的一种。0015为了增加空心管的使用寿命，所述空心管为复合材料管。说明书CN104314000A2/3页40016所述外壳为复合材料，或者为复合材料层结构与钢材层结构的复合结构。所述复合结构可以是两层结构，外层为复合材料层，内层为钢材层结构；也可以是三层结构，最外层为复合材料层，中间层为钢材层结构，最内层为复合材料层。0017所述外壳内的空心管和填充管相互交错设置。0018所述外壳内设有卸力层和缓冲层，所述卸力层包覆在缓冲层外侧，卸

10、力层由若干填充管组成，所述缓冲层包括若干相互交错设置的空心管和填充管。0019本发明的有益效果是，该柔性消能防撞圈采用若干竖向设置的复合材料空心管和外壳，增加了整体的抗腐蚀能力，也使得防撞圈在被撞击时能够起到有效的缓冲和化解撞击力的作用，在外壳上设置三角形导向部，有利于改变船的撞击方向，防止撞击力全部直接作用在防撞圈上，减小船舶和防撞圈的受损程度，且在填充管内具有填充物，便于调节整个防撞圈的消能能力，并通过空心管调节平均密度，实现对桥墩的自浮式保护，节省了材料。附图说明0020下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。0021图1是本发明柔性消能防撞圈的横截面结构示意图。0022图2是本发明柔性

11、消能防撞圈的另一实施例的横截面结构示意图。0023图3是图1的AA剖面示意图。0024图4是本发明柔性消能防撞圈的导向部为扇形的结构示意图。0025图5是本发明柔性消能防撞圈的导向部为弓形的结构示意图。0026图6是本发明柔性消能防撞圈的导向部为拱形的结构示意图。0027图中1外壳，11三角形导向部，12直线部，2中空管，3填充物。具体实施方式0028现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。0029如图1所示，一种柔性消能防撞圈，包括复合材料的外壳1，所述外壳1为空心环状体，且如图3所示，环状体的截面为

12、矩形，即该环状体是由矩形行走一周所形成的立体图形，该矩形的行走路线不限于圆形，可以是其他规则或不规则的封闭图形，本实施例中，该矩形的行走路线为船形，所述外壳1沿径向的横截面包括两个三角形导向部11和两个直线部12，两三角形导向部11之间通过两个直线部12连接，所述两直线部12两端分别与两个三角形导向部11的顶点连接。三角形导向部11为等腰三角形，所述三角形导向部11的两底角均与直线部12连接，所述三角形导向部11的两顶角均位于两直线部12的两侧，且三角形导向部11的顶角为弧形角。如图4、图5、图6所示，导向部11还可以是扇形、弓形或拱形，且两个导向部11均朝向空心环状体外凸起，所述的弓形包括半

13、圆形、半椭圆形。当然，外壳1还可以是复合结构，例如两层结构，外层为复合材料层，内层为钢材层结构；三层结构，最外层为复合材料层，中间层为钢材层结构，最内层为复合材料层。0030外壳1内部设有若干沿外壳1的高度方向竖向排列的空心管2和填充管3，所述填充管3由空心管2和填充在空心管2内的填充物组成，所述空心管2和填充管3均布于外壳1内，相邻的两空心管2外壁相切。所述填充物3为聚氨酯泡沫、聚氯乙烯泡沫、碳泡沫、PEI说明书CN104314000A3/3页5泡沫和PMI泡沫、BALSA木、泡桐木、杉木或强芯毡中的一种。所述空心管2为复合材料管，并且本实施例中，中空管2的截面形状为圆形，但是本发明的中空管

14、并不限于圆形，还可以是六边形、八边形等形状。0031图2是本发明柔性消能防撞圈的另一实施例的横截面结构示意图，所述外壳1内设有卸力层和缓冲层，所述卸力层包覆在缓冲层外侧，卸力层由若干填充管3组成，所述缓冲层包括若干相互交错设置的空心管2和填充管3；缓冲层主要是靠其内部的空心管2和填充管3相互挤压变形来对撞击力进行缓冲，而卸力层主要是通过对撞击力的正面削减。0032事实上，内壳4是与桥墩的外周匹配的，外壳1的整体截面呈船形，外壳1两个三角形导向部11的尖端所在的直线方向为水流方向，当船装在防撞圈上时，会被防撞圈的反作用力往沿着三角形导向部11一边的斜面方向推，从而使得船无法将全部的撞击力直接作用

15、在防撞圈上，通过方向的转移，也能卸掉很大一部分撞击力；而部分作用在防撞圈外壳1上的撞击力从外壳1传递到外壳1内部，由于各空心管2是竖向设置的，所述当外力作用在空心管2管壁上时，空心管2就会发生形变，因为管与管之间相切，所以管与管之间存在空隙，足够提供空心管2形变而提供对撞击力的缓冲，延长撞击时间，并且在撞击过后空心管2进行反弹，还原到原始状态，使得内部的空心管2能够实现循环利用。0033防撞圈整体是复合材料制成，复合材料的材质较轻，但是抗腐蚀能力强，在水面上也足够使得本体浮起，但是整个防撞圈位于水下的部分会比较少，而大部分都会浮在水面上，这样就使得防撞圈中心位于水面上方而使得防撞圈不稳定，非常

16、容易受水流的影响而产生波动，在空心管2内部设置填充料3，能在一定程度上使得内部的结构承受撞击的能力更大，部分没有设置填充物的空心管2中能够根据实际配制重物，这样就能够根据重物的多少来控制防撞圈重心的位置。0034当防撞圈实现稳定自浮，随着水面高度的变化，防撞圈也能同步地与桥墩之间发生相对位移，使得防撞圈始终能够处于最有利的防护位置，这样就不需要将防撞圈整体高度做得很大，以适应水位的变化，始终能够处于防护船体的最佳位置，节省了很多制作材料。0035将外壳1的三角形导向部11的不与直线部12连接的那个顶角设计成圆弧形的，是为了对船体进行保护，防止因为强烈撞击，使得三角形导向部11的尖端损坏船体。0

17、036与现有技术相比，该柔性消能防撞圈采用若干竖向设置的复合材料空心管和外壳，增加了整体的抗腐蚀能力，也使得防撞圈在被撞击时能够起到有效的缓冲和化解撞击力的作用，在外壳1上设置三角形导向部11，有利于改变船的撞击方向，防止撞击力全部直接作用在防撞圈上，减小船舶和防撞圈的受损程度，且在填充管内具有填充物，便于调节整个防撞圈的消能能力，并通过空心管2调节平均密度，实现对桥墩的自浮式保护，节省了材料。0037以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。说明书CN104314000A1/3页6图1图2说明书附图CN104314000A2/3页7图3图4说明书附图CN104314000A3/3页8图5图6说明书附图CN104314000A