[发明专利]一种柔性耗能防撞装置

说明书

技术领域：

本发明涉及一种可减小运动物体对固定建筑物撞击时的破坏的一种防撞装置，具体是指一种特别适合对桥墩进行防护的柔性耗能防撞装置。

背景技术：

固定建筑物遭到撞击是十分常见的现象，例如河流或跨海大桥的桥墩常被船舶撞击，如长江上的一座大桥建成后就遭到七十多次的撞击。此类桥墩被撞击后的后果是十分严重的，一是船舶严重被损，甚至出现生命危险，二是桥墩被撞后，轻则留有重大隐患且很难修复，严重的会出现桥墩倒塌，因此对桥墩进行防撞是必不可少的。目前使用的防撞方式一是间接方式，如人工岛方式，其是用搁浅方法将船舶阻于桥墩外一定距离，如果该人工岛离航道中线较远，则桥、船双方都能接受，但在水较深时，人工岛的成本很大，而且堵塞天然航道，影响环境，故实际上只用于浅水或有天然岛礁的场合；沉箱和围堰亦是常用的方式；还有就是外加桩墩方式，其是在桥墩前方设置桩墩，常见于通航船舶较小和水较浅的场合，如果碰撞的船较大，不但桩墩建设费用很大，而且仍然很难完全避免对桥墩的撞击；还有一种是浮体绳缆方式，其是在桥墩周边设置绳缆以拦挡船舶，其对较大较快的船只效果不佳，往往拦挡不住船只的运动，甚至还会出现走锚或断缆，且设置浮体绳缆方式需看具体条件。防撞方式二是直接方式，其主要是碰撞压坏变形而吸收船舶的动能，如木材护舷、橡胶护舷、可压坏式浮箱或浮动的可压坏式耗能装置等。上述的间接方式或直接方式均各有优缺点和特定的适应条件，且桥墩、防撞装置和运动船舶三者很难做到碰撞后均不损坏或仅有轻微损伤，因此如何设计使桥墩、防撞装置和船舶在大型船舶撞击时或撞击能量较大时，三者均不损坏或仅有轻微损伤的防撞装置是十分必要的，也是需急待解决的问题。目前国内已有上述的研究，例如CN2848937Y和CN2806559Y的中国实用新型专利就公开了一种耗能防护装置，其较之前述的间接方式或直接方式已有明显的改进，但仍有待完善的环节，以进一步提高防撞效果。

发明内容：

本发明的发明目的是公开一种对桥墩和运动船舶均有保护作用的柔性耗能防撞装置，且该装置受撞击时不易毁坏、易修复。

实现本发明的技术解决方案如下：包括外层钢围1和内层钢围2，特别是内外层钢围(2、1)之间设有一层或多层排列的柔性复合耗能防撞圈4，外层钢围1有一迎撞角3，迎撞角3的角度范围为25°角至170°角之间，外层钢围1设有减小外层钢围1垂直位移的定位装置。

所述的外层钢围1的屈服极限大于柔性复合耗能防撞圈4的屈服极限。

所述的迎撞角3的角度范围优选为50°～90°之间，迎撞角3的尖端处为一圆弧过渡。

所述的柔性复合耗能防撞圈4的结构是其断面的中间部分为多股钢丝紧密绕成的钢丝绳圈，钢丝绳结构为线接触型的平行捻，在柔性复合耗能防撞圈4的断面的周边部分包裹有橡胶，其目的是柔性复合耗能防撞圈4的柔性和保护钢丝绳免受环境的腐蚀，柔性复合耗能防撞圈4的断面可为圆形、或为椭圆形、或为多边形、或为梯形，柔性复合耗能防撞钢圈4与内外层钢围(2、1)固定连接。

所述的外层钢围1为一具有一定厚度的钢板，或外层钢围1的结构是有一型钢制作的增加强度的框架，框架外表面为钢板。

所述的内外层钢围(2、1)之间的环状间隔基本是等距设置，或上述的环状间隔为不等距设置。

所述的外层钢围1的钢板内侧还设有横纵方向设置的加强筋，以加强外层钢围1的强度。

所述的柔性复合耗能防撞圈4在内外层钢围(2、1)之间的分布为至少一层设置，且在垂直方向为至少一环绕设置，在一环绕内柔性复合耗能防撞圈可以是等距或是不等距设置，为了增加装置的稳定性，在受到撞击时柔性复合耗能防撞圈4不会失稳，通常该装置由多个柔性复合耗能防撞圈4构成至少两个环绕设置成的环型结构，并且通常采用相邻的柔性复合耗能防撞圈4的面相互垂直的装设方法，即防撞圈为水平和竖直交替装设。

所述的柔性复合耗能防撞圈4在内外层钢围(2、1)之间可以是二层或三层设置，层与层之间的柔性复合耗能防撞钢圈4有连接件5。

所述的定位装置是指外层钢围1上端设有多根钢索6，钢索6一端与桥墩连接或与内层钢围2的上部延伸端7连接；或在外层钢围1的全部或上部或下部还可设有浮箱或封闭成浮箱。使得外层钢围1处于悬挂或悬浮状态。