一种具有耗能填充料的软体防船撞装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种具有耗能填充料的软体防船撞装置，包括填充料、软体腔、防护罩、扩散块、摩擦板和防护罩连接螺栓；所述填充料设置在软体腔内，软体腔外面设有防护罩，防护罩通过防护罩连接螺栓进行紧固，防护罩外连接有扩散块，扩散块上设有摩擦板；所述填充料采用PE塑料空心球或塑料管、高阻尼橡胶粒、弹性水泥砂浆、陶粒、聚氨酯泡沫、聚氨酯泡沫铝、聚苯颗粒砂浆及其组合。本实用新型专利技术防撞装置具有经济耐用、易于更换、维修率低的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种具有耗能填充料的软体防船撞装置
本技术涉及一种防船撞装置，具体涉及一种具有耗能填充料的软体防船撞装置。
技术介绍
针对日益频发的船桥碰撞事故，经过多年研究应用，国内外出现了多种类型的桥墩防撞设施。目前我国防撞结构材料大多采用钢材、混凝土或弹性体作为缓冲吸能材料，但这些吸能耗能材料大多比较单一，且价格不菲，吸能效果局限性大，更换维修困难。鉴于此，本技术根据近期技术的一种纤维增强橡胶软体结构，主要针对其内部填充的耗能材料技术了不同的方案。这些耗能材料既能独立存在，又能相互组合，既能应用于纤维增强橡胶软体防撞结构中，也能填充于传统的钢结构防撞套箱、纤维增强复合材料防撞结构或钢覆复合材料防撞结构中，既能起到耗能缓冲的作用，又能避免防撞结构遭受撞击破损后的浸水沉没。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有防船撞装置中填充料的不足，提供一种具有耗能填充料的软体防船撞装置。本技术采用的技术方案如下：一种具有耗能填充料的软体防船撞装置，包括填充料、软体腔、防护罩、扩散块、摩擦板和防护罩连接螺栓；所述填充料设置在软体腔内，软体腔外面设有防护罩，防护罩通过防护罩连接螺栓进行紧固，防护罩外连接有扩散块，扩散块上设有摩擦板；所述填充料采用PE塑料空心球或塑料管、高阻尼橡胶粒、弹性水泥砂浆、陶粒、聚氨酯泡沫、聚氨酯泡沫铝或聚苯颗粒砂浆；所述软体腔采用纤维织物增强橡胶；所述防护罩采用玻璃钢质保护罩；所述扩散块可用木材或泡沫夹芯玻璃钢结构体；所述摩擦板采用聚乙烯板或其它耐磨材料。作为优选，所述填充料采用PE塑料空心球或塑料管、高阻尼橡胶粒、弹性水泥砂浆、陶粒、聚氨酯泡沫、聚氨酯泡沫铝、聚苯颗粒砂浆相互之间两种或两种以上的组合。比如有PE塑料空心球和高阻尼橡胶粒的组合，聚氨酯泡沫和陶粒的组合，弹性水泥砂浆和陶粒的组合，以及聚氨酯泡沫添加剪切增稠凝胶。作为优选，所述塑料管为圆形截面，也可以为六边形或八边形截面，或者大小不同直径的球体或管体形成级配，也可以采用毛竹等天然管状材料。作为优选，所述防船撞装置中的软体结构可以单独作为防撞设施；也可以与其他形式的防撞设施组合，比如钢箱与软体结构组合、钢或混凝土结构与软体结构组合、钢结构与软体结构组合，提高防撞效果。本技术耗能材料吸能机理：碰撞发生时，船舶先接触摩擦板，产生轻微滑移，随着撞击力的增大，撞击力通过扩散块扩散至软体腔，经内部填充物传至被保护结构，后在撞击力作用下防撞装置发生径向截面压缩，压缩过程中保护罩首先发生破坏并吸收少部分能量，同时纤维增强橡胶软体发生大变形，约束并挤压内部单一或多种填充物，例如PE塑料空心球在撞击下先被压缩发生弹性变形，并且参与受力的小球越来越多，当撞击力增大到一定程度，小球相继发生塑性变形，即被压破，相应的承载力由小—大—小；高阻尼橡胶主要是通过自身的弹性变形吸收能量，并且由于其应变滞后于应力的特性，它可以以较小的变形吸收较大的能量；陶粒则是受到挤压时通过相互之间发生摩擦和自身发生的破碎进行吸能；弹性水泥砂浆和聚苯颗粒砂浆硬化后在受力时发生开裂破碎进行吸能；聚氨酯泡沫受力时也是经历三个阶段进行吸能，弹性阶段发生弹性变形，屈服阶段被压垮压溃，致密阶段聚氨酯泡沫粉末被压实；PE塑料球与高阻尼橡胶结合时，当中小吨位船型在低速下撞击到防撞设施时主要是里面的高阻尼橡胶进行吸能工作，当中小吨位船型高速下撞击或者大吨位船型发生撞击时，主要是里面的PE塑料球进行吸能工作，同时高阻尼橡胶也会协同，当橡胶失效后或者快失效时PE塑料球开始介入；聚氨酯发泡剂与陶粒结合，当船舶发生撞击时，首先聚氨酯发泡剂发生变形吸收少部分能量，产生破坏，当发泡剂作用失效后，由粘结在一起的陶粒通过破碎吸收大部分撞击能量；STG与聚氨酯泡沫结合时，在低速撞击下，STG会增大聚氨酯泡沫的塑性变形区，在高速撞击下，STG形成类固体先发生破坏，继而聚氨酯泡沫发生同上的破坏过程进行吸能。有益效果：本技术主要以纤维增强橡胶软体结构为载体，内部耗能填充料可以采用PE空心塑料球或塑料管状物、高阻尼橡胶粒(或回收橡胶条、板或粒)、弹性水泥砂浆、陶粒、聚氨酯泡沫或聚氨酯胶、泡沫铝或聚氨酯泡沫铝、聚苯颗粒砂浆等以及相互之间两种或以上的组合。其主要耗能机理为：碰撞发生时纤维增强橡胶软体发生大变形，约束并挤压内部耗能填充料，使其发生弹塑性变形甚至摩擦挤压破碎进行耗能。碰撞发生后，由于软体腔可被压缩40％-50％变形而不发生破坏且可回复，仅有内部填充料会被压碎破坏，所以必要时只需对损坏部分的保护罩和内部的筒体进行更换即可重新投入使用，整个防撞装置具有经济耐用、易于更换、维修率低的特点。附图说明图1为本技术实施例1填充料采用PE塑料空心球的示意图。图2为本技术实施例2填充料采用高阻尼橡胶粒的示意图。图3为本技术实施例3填充料采用陶粒的示意图。图4为本技术实施例4填充料采用弹性水泥砂浆或聚苯颗粒砂浆的示意图。图5为本技术实施例5填充料采用聚氨酯泡沫或聚氨酯泡沫铝的示意图。图6为本技术实施例6填充料采用PE塑料空心球和高阻尼橡胶粒组合的示意图。图7为本技术实施例7填充料采用聚氨酯泡沫和陶粒组合的示意图。图8为本技术实施例8填充料采用弹性水泥砂浆和陶粒组合的示意图。图9为本技术实施例9填充料采用聚氨酯泡沫添加剪切增稠凝胶的示意图。图10为本技术实施例10软体结构单独作为防撞设施的示意图。图11为本技术实施例10钢箱+软体结构组合的示意图。图12为本技术实施例10钢或混凝土结构+软体结构组合的示意图。图13为本技术实施例10钢结构+软体结构组合的示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步地说明：实施例1如图1所示：一种具有耗能填充料的软体防船撞装置，包括PE塑料空心球1、软体腔2、防护罩3、扩散块4、摩擦板5和防护罩连接螺栓6；所述PE塑料空心球1设置在软体腔2内，软体腔2外面设有防护罩3，防护罩3通过防护罩连接螺栓6进行紧固，防护罩3外连接有扩散块4，扩散块4上设有摩擦板5；所述软体腔2采用纤维织物增强橡胶；所述防护罩3采用玻璃钢质保护罩；所述扩散块4可用木材或泡沫夹芯玻璃钢结构体；所述摩擦板5采用聚乙烯板。PE塑料球耐腐蚀性、耐高温性、抗压性、自润滑性、绝缘性都非常强，并且质量非常轻，尤其是耐腐蚀性适合海洋环境，抗压性强适合对船舶撞击力进行耗能。当小球压缩量达到一定程度时，承载力能超过1000kN，效果与很多散粒体差不多，但是每立方米需要的PE塑料球数量少，并且价格非常低廉，将之作为填充料的话十分具有经济性。实施例2如图2所示：一种具有耗能填充料的软体防船撞装置，该装置与实施例1的区别在于：所述填充料为高阻尼橡胶粒7。高阻尼橡胶能够在较小变形时产生大阻尼大量消耗撞本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有耗能填充料的软体防船撞装置，其特征在于：包括填充料、软体腔、防护罩、扩散块、摩擦板和防护罩连接螺栓；/n所述填充料设置在软体腔内，软体腔外面设有防护罩，防护罩通过防护罩连接螺栓进行紧固，防护罩外连接有扩散块，扩散块上设有摩擦板；/n所述填充料采用PE塑料空心球或塑料管、高阻尼橡胶粒、弹性水泥砂浆、陶粒、聚氨酯泡沫、聚氨酯泡沫铝或聚苯颗粒砂浆；/n所述软体腔采用纤维织物增强橡胶；所述防护罩采用玻璃钢质保护罩；所述扩散块可用木材或泡沫夹芯玻璃钢结构体；所述摩擦板采用聚乙烯板。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有耗能填充料的软体防船撞装置，其特征在于：包括填充料、软体腔、防护罩、扩散块、摩擦板和防护罩连接螺栓；
所述填充料设置在软体腔内，软体腔外面设有防护罩，防护罩通过防护罩连接螺栓进行紧固，防护罩外连接有扩散块，扩散块上设有摩擦板；
所述填充料采用PE塑料空心球或塑料管、高阻尼橡胶粒、弹性水泥砂浆、陶粒、聚氨酯泡沫、聚氨酯泡沫铝或聚苯颗粒砂浆；
所述软体腔采用纤维织物增强橡...

【专利技术属性】
技术研发人员：方海，王盛，贾恩实，韩娟，祝露，戴志伟，朱俊羽，刘煜，刘伟庆，庄勇，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32