專利名稱：水上升降式防撞裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種防撞裝置，特別是一種水上升降式防撞裝置。
背景技術：
船舶在水面航行時，容易與水上設施或人工建筑發(fā)生碰撞，造成船舶毀損或設施 損壞，以拱橋橋梁為例橋梁的拱圈是拱橋的主要承重構件，承受橋上傳來的全部荷載，并 通過它把荷載傳遞給墩臺和基礎。在長江三峽庫區(qū)航道，由于三峽大壩在不同時期運行方 式不同，造成庫區(qū)水位發(fā)生較大的變化，枯水季節(jié)的水位一般控制在175米，洪水季節(jié)來臨 之前又要把的水位控制在145米。當水位達到175米時，由于橋梁拱座、部分拱圈及橋墩淹 沒在水中，并與水面形成斜交，橋梁下的航道變窄，所以在高水位運行情況下，橋梁部分拱 圈和橋墩容易受到航行船舶的撞擊，從而造成引發(fā)橋梁毀損的惡性事故。為了避免拱圈被 船舶撞擊，人們通常采用的防撞裝置是在橋梁的拱圈和橋墩附近設置若干混凝土防撞柱， 當發(fā)生撞擊時，航行船舶首先會撞擊防撞柱，從而起到了保護拱圈的作用，但是這種做法存 在著如下不足設置防撞柱的施工難、成本高、工期長，在防撞柱損壞后維修困難，而且設置 在水中的防撞柱會破壞河床的水流特性，容易造成渦流，妨礙船舶航行；另外，這種防撞柱 很容易給撞擊到的船舶造成毀損性的破壞，容易引發(fā)船毀人亡的事故。
實用新型內容本實用新型的目的就是提供一種用于水上的防撞裝置，它既能夠防止船舶撞擊水 上設施或人工建筑，又能夠最大限度地防止船舶因撞擊而破損，提高船舶航行的安全性。本實用新型的目的是通過這樣的技術方案實現(xiàn)的，它包括導向基樁、浮套和弧形 防撞浮帶三個部分，兩個浮套分別活動地套在各自的導向基樁上，弧形防撞浮帶的兩端分 別與兩浮套連接。本實用新型可以設置在水中任何需要防撞的區(qū)域，在使用時，將導向基樁豎直地 設置在防撞區(qū)域的基面上，再將連接有弧形防撞浮帶的浮套套在導向基樁上，弧形防撞浮 帶和浮套一起始終浮在水上，弧形防撞浮帶的一部分露出水面，一部分位于水面之下，它在 浮套的浮力作用和導向基樁的導向作用下，能夠隨著水位的升降進行升降；弧形防撞浮帶 采用弧形結構，它不僅能夠最大限度地減小對河道水流特性的影響，減少渦流的產(chǎn)生，而且 具有一定的彈性形變能力，在受到外力撞擊時，能夠緩沖船舶的撞擊力，而且其形狀能夠得 到及時恢復，減少了弧形防撞浮帶的整體變形和失穩(wěn)，延長了弧形防撞浮帶的使用壽命。以 保護橋梁拱圈為例使用時，首先在橋梁兩端的拱圈附近各設置兩個混凝土導向基樁，然后 將連接有弧形防撞浮帶的浮套套在各自的導向基樁上即可?；⌒畏雷哺c浮套一起浮在 水上，將橋梁拱圈圍在弧形防撞浮帶的中央，形成了拱圈的保護帶?；⌒畏雷哺Ь哂泻芎?的緩沖作用，當發(fā)生船舶意外撞擊時，弧形防撞浮帶的弧形結構具有一定的彈性形變能力， 能夠承受一部分撞擊力，并且可以將的撞擊力傳遞至導向基樁的固定處，并導向地面，弧形 結構能夠使船舶得到很大的緩沖，避免了船舶的損傷，同時又會對船舶產(chǎn)生一個切向推動
3力，迫使船舶的航向發(fā)生改變，避免了船舶對拱圈的撞擊，這樣既保護了拱圈，又保護了船 舶的安全。浮套是活動地套在導向基樁上的，它能夠帶著弧形防撞浮帶沿著導向基樁隨水 位進行自由的升降。當水位達到175米的高水位時，弧形防撞浮帶上浮，將拱圈圍在中央， 在拱圈高處的易撞危險區(qū)域形成一個弧形保護帶。當水位下調至145米的低水位時，弧形 防撞浮帶沿著導向基樁下移，在拱圈低處的易撞危險區(qū)域形成弧形保護帶。由于采用了上述技術方案，本實用新型具有如下的優(yōu)點1.本實用新型采用內、外兩層的防護結構，內層為剛性結構，外層為柔性結構，既 有剛性結構防撞強度高，又有柔性結構防護效果好的雙重優(yōu)點，能有效地對橋梁和船舶起 到雙重保護的作用；2.本實用新型的弧形防撞浮帶采用弧形結構，最大限度地減小了對河道水流特 性的影響，不會產(chǎn)生渦流?；⌒畏雷哺Ю镅b有水和空氣，可通過調節(jié)水和空氣的比例來控 制本實用新型的吃水深度，增強了本實用新型的防撞能力。3.本實用新型的弧形防撞浮帶能夠隨水位變化進行自動升降，可適用于不同的水 位。4.本實用新型成本低、施工工期短、維修方便、航道附近無水下建筑物、對船舶的 正常航行無妨礙；5.在本實用新型的弧形防撞浮帶敷上一層帶顏色的珠光反射膜，即能夠在白天對 航行的船舶起到警示的作用，又能在夜晚對夜航的船舶起到指引作用。6.本實用新型外形美觀，色彩可與環(huán)境協(xié)調，能夠裝點美化城市。7.本實用新型的弧形帶狀外形構造靈活，可針對不同防撞對象設計功能和外形與 之相適應的水上防撞帶。
本實用新型的附圖說明如下圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為圖1的俯視圖；圖3為圖2中A-A的第一種實施例的剖面圖；圖4為圖2中A-A的第二種實施例的剖面圖；圖5為圖2中A-A的第三種實施例的剖面圖；圖6為圖2中A-A的第四種實施例的剖面圖；圖7為圖2中A-A的第五種實施例的剖面圖；圖8為圖2中A-A的第六種實施例的剖面圖；圖9為本實用新型保護橋梁拱圈的使用狀態(tài)圖；圖中1.導向基樁；2.浮套；3.弧形防撞浮帶；4.緩沖管；5.空氣；6.水；7.弧形 鋼管；8.浮力配重填充物；9.弧形鋼管；10.內層；11.外層；12.混凝土 ；13.充氣橡膠球； 14.實心橡膠球；15.其它層；16.水底基面；17.大橋；18.提岸。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明
4[0026]如圖1、圖2和圖9所示，本實用新型所述的用于水上的防撞裝置它包括導向基樁 1、浮套2和弧形防撞浮帶3，兩個浮套2分別活動地套在各自的導向基樁1上，弧形防撞浮 帶3的兩端分別與兩浮套2連接。本實用新型可以設置在水中任何需要防撞的區(qū)域，在使用時，將導向基樁1豎直 地設置在防撞區(qū)域水底基面16上，再將連接有弧形防撞浮帶3的浮套2套在導向基樁1上， 弧形防撞浮帶3和浮套2 —起始終浮在水上，弧形防撞浮帶3的一部分露出水面，一部分位 于水面之下，它在浮套2的浮力作用和導向基樁1的導向作用下，能夠隨著水位的升降進行 升降；弧形防撞浮帶3采用弧形結構，它不僅能夠最大限度地減小對河床水流特性的影響， 減少渦流的產(chǎn)生，而且具有一定的彈性形變能力，在受到外力撞擊時，能夠緩沖船舶的撞擊 力，而且其形狀能夠得到及時恢復，減少了弧形防撞浮帶3的整體變形和失穩(wěn)，延長了弧形 防撞浮帶3的使用壽命。以保護橋梁拱圈為例如圖9所示，使用時，首先在大橋17兩端的 拱圈附近各設置兩個混凝土 12導向基樁1，然后將連接有弧形防撞浮帶3的浮套2套在各 自的導向基樁1上即可?；⌒畏雷哺?與浮套2 —起浮在水上，將橋梁拱圈圍在弧形防 撞浮帶3的中央，形成了拱圈的保護帶?；⌒畏雷哺?具有很好的緩沖作用，當發(fā)生船舶 意外撞擊時，它能夠削弱一部分撞擊力，并且可以將剩余的撞擊力傳遞至導向基樁1的固 定處，并導向地面，同時又會對船舶產(chǎn)生一個切向推動力，迫使船舶的航向發(fā)生改變，避免 了船舶對拱圈的撞擊，這樣既保護了拱圈，又保護了船舶的安全。浮套2是活動地套在導向 基樁1上的，它能夠帶著弧形防撞浮帶3沿著導向基樁1隨水位進行自由的升降。當水位 達到175米的高水位時，弧形防撞浮帶3上浮，將拱圈圍在中央，在拱圈高處的易撞危險區(qū) 域形成一個弧形保護帶。當水位下調至145米的低水位時，弧形防撞浮帶3沿著導向基樁 1下移，在拱圈低處的易撞危險區(qū)域形成弧形保護帶。如圖3所示，本實用新型的弧形防撞浮帶的第一種實施例的技術方案是這樣的 它包括一個弧形的緩沖管4和一個弧形鋼管7，弧形鋼管7位于緩沖管4內，弧形鋼管7和 緩沖管4的兩端均分別與兩浮套2連接，弧形鋼管7裝有空氣5，弧形鋼管7與緩沖管4之 間裝有浮力配重填充物8。浮力配重填充物8可以根據(jù)實際需要進行浮力配重。緩沖管4 的材料可以采用橡膠制成，它能夠起到很好的緩沖作用，且不易變形，使用壽命較長。所述 的浮力配重填充物8可以是水6，也可以是充氣橡膠球13，也可以是實心橡膠球14，還可以 是使用者所需要的能增強浮力的其他任何物質。緩沖管4的兩端可以設置有充水、充氣孔， 配備專用的充排氣、水裝置，可以方便地調節(jié)緩沖管4中水和空氣的比例，進行浮力配重， 以達到控制緩沖管4吃水深度的目的，進一步增強本實用新型的防撞能力。實踐中，還可以 在緩沖管4的表面涂上防曬或防腐蝕涂層，以延長緩沖管4的使用壽命。本實用新型采用 緩沖管的柔性保護和弧形鋼管的剛性保護相結合的保護方式，對保護對象施加保護，起到 了雙重保護的作用，進一步提高了本實用新型的防撞能力。如圖4所示，本實用新型的弧形防撞浮帶的第二種實施例的技術方案是這樣的 弧形防撞浮帶3包括一個弧形的緩沖管4和一個弧形鋼管7，弧形鋼管7位于緩沖管4內， 弧形鋼管7和緩沖管4的兩端均分別與兩浮套2連接，弧形鋼管7充滿混凝土 12，弧形鋼管 與緩沖管之間裝有浮力配重填充物8。本實用新型的弧形鋼管和緩沖帶的作用如上所述，本 實用新型在弧形鋼管7內部充滿混凝土 12能夠進一步提高本實用新型的防撞能力，其穩(wěn)定 的弧形結構能夠盡量吸收和改變船舶撞擊時的巨大能量，與緩沖管一起構成保護對象的雙重保護防線，即當緩沖管4被撞壞后，弧形鋼管7及其內的混凝土 12能夠對保護對象繼續(xù) 保護。如圖5所示，本實用新型的弧形防撞浮帶第三種實施例的技術方案如下弧形防 撞浮帶3包括一個弧形的緩沖管4和兩個直徑相異的弧形鋼管7和弧形鋼管9，直徑大的弧 形鋼管7位于緩沖管4內，直徑小的弧形鋼管9位于直徑大的弧形鋼管7內，緩沖管4、弧形 鋼管7和弧形鋼管9的兩端均分別與兩浮套2連接，弧形鋼管9內裝有空氣5，弧形鋼管7 與弧形鋼管9之間充滿混凝土 12，弧形鋼管7與緩沖管4之間裝有浮力配重填充物8。本 實用新型增加了弧形鋼管9，并且在弧形鋼管9與弧形鋼管7之間填充了混凝土 12，能夠進 一步提高本實用新型的防撞能力。如圖3、圖4、圖5、圖6、圖7和圖8所示，本實用新型所述的浮力配重填充物8可 以是空氣5和水6，也可以是充氣橡膠球13和水6，也可以是充氣橡膠球13或實心橡膠球 14中的一種，還可以是充氣橡膠球13與實心橡膠球14的組合。如圖4、圖5、圖7和圖8所示，本實用新型所述的緩沖管4的管壁至少為三層結 構，其中最外層11和最內層10為橡膠層，其他層15為鋼絲網(wǎng)層或橡膠層與鋼絲網(wǎng)層的混 合層。橡膠層具有很好的緩沖能力及彈性形變能力，被外力撞擊后能夠及時得到恢復，鋼絲 網(wǎng)層具有很好的強度，抗刺穿能力很強，能夠增強緩沖管的防撞能力。本實用新型的緩沖管4的管壁可以設置為三層，其中外層11和內層10為橡膠層， 其它層15為鋼絲網(wǎng)層；本實用新型的緩沖管4的管壁也可以設置為五層，最外層11和最內 層10為橡膠層，其它層15為橡膠層與鋼絲網(wǎng)層組成的混合層；還可以根據(jù)使用者的需要設 置為五層以上的管壁。在本實用新型所述的弧形防撞浮帶上涂上彩色醒目的顏色，能夠起到警示船舶的 作用。
權利要求1.一種水上升降式防撞裝置，其特征在于它包括導向基樁(1)、浮套(2)和弧形防撞 浮帶(3)，兩個浮套(2)分別活動地套在各自的導向基樁(1)上，弧形防撞浮帶(3)的兩端 分別與兩浮套(2)連接。
2.如權利要求1所述的水上升降式防撞裝置，其特征在于弧形防撞浮帶(3)包括一 個弧形的緩沖管(4)和一個弧形鋼管(7)，弧形鋼管(7)位于緩沖管(4)內，弧形鋼管和緩 沖管的兩端均分別與兩浮套(2)連接，弧形鋼管(7)裝有空氣(5)，弧形鋼管(7)與緩沖管 (4)之間裝有浮力配重填充物(8)。
3.如權利要求1所述的水上升降式防撞裝置，其特征在于弧形防撞浮帶(3)包括一 個弧形的緩沖管(4)和一個弧形鋼管(7)，弧形鋼管(7)位于緩沖管(4)內，弧形鋼管(7) 和緩沖管(4)的兩端均分別與兩浮套(2)連接，弧形鋼管(7)充滿混凝土(12)，弧形鋼管 (7)與緩沖管(4)之間裝有浮力配重填充物(8)。
4.如權利要求1所述的用于水上升降式防撞裝置，其特征在于弧形防撞浮帶(3)包 括一個弧形的緩沖管(4)和兩個直徑相異的弧形鋼管(7、9)，直徑大的弧形鋼管(7)位于 緩沖管(4)內，直徑小的弧形鋼管(9)位于直徑大的弧形鋼管(7)內，緩沖管(4)和弧形鋼 管(7、9)的兩端均分別與兩浮套⑵連接，弧形鋼管(9)內裝有空氣(5)，弧形鋼管(7)與弧形鋼管(9)之間充滿混凝土(12)，弧形鋼管(7)與緩沖管(4)之間裝有浮力配重填充物 ⑶。
5.如權利要求2、3或4所述的水上升降式防撞裝置，其特征在于所述的浮力配重填 充物(8)為空氣(5)和水(6)。
6.如權利要求2、3或4所述的水上升降式防撞裝置，其特征在于所述的浮力配重填 充物(8)為充氣橡膠球(13)和水(6)。
7.如權利要求2、3或4所述的水上升降式防撞裝置，其特征在于所述的浮力配重填 充物(8)為充氣橡膠球(13)或實心橡膠球(14)。
8.如權利要求2、3或4所述的水上升降式防撞裝置，其特征在于所述的緩沖管(4)的 管壁至少為三層結構，其中最外層(11)和最內層(10)為橡膠層，其他層(15)為鋼絲網(wǎng)層 或橡膠層與鋼絲網(wǎng)層的混合層。
9.如權利要求8所述的水上升降式防撞裝置，其特征在于所述的緩沖管(4)為三層 結構，其中外層(11)和內層(10)為橡膠層，中間層(15)為鋼絲網(wǎng)層。
10.如權利要求8所述的水上升降式防撞裝置，其特征在于所述的緩沖管(4)的管壁 為五層結構，最外層(11)和最內層(10)為橡膠層，其他層(15)為橡膠層與鋼絲網(wǎng)層組成 的混合層。
專利摘要一種水上升降式防撞裝置，它包括導向基樁(1)、浮套(2)和弧形防撞浮帶(3)，兩個浮套(2)分別活動地套在各自的導向基樁(1)上，弧形防撞浮帶(3)的兩端分別與兩浮套(2)連接。本實用新型具有結構簡單，操作方便，它的防撞能力強，不易變形，使用壽命長，能隨水位變化而自動升降，不僅能夠有效地保護水上設施而且還能夠保護航行船舶，顯著減少了惡性事故的發(fā)生。
文檔編號E02B3/26GK201785731SQ20092029377
公開日2011年4月6日 申請日期2009年12月14日 優(yōu)先權日2009年12月14日
發(fā)明者余葵, 吳俊 , 周宏 , 李曉飚, 胥潤生 申請人:重慶交通大學西南水運工程科學院