[实用新型]一种自浮式箱型防船撞设施

说明书

技术领域

本实用新型属于桥梁防船撞技术领域，尤其涉及一种自浮式箱型防船撞设施。

背景技术

为了避免船舶撞击桥梁事故的发生，世界上有多种类型的桥墩防撞设施，其基本原理都是基于能量吸收、动量缓冲而设计的，每种防撞设施都有其特点和使用条件，如防护板系统、支撑板系统、系缆桩系统、人工岛或暗礁保护以及浮动保护系统。其中浮动式保护系统主要有浮体系泊索防撞设施、钢套箱防撞设施和自浮式复合材料防撞设施。这三者的结构特点与不足分别如下：

（1）浮体系泊索是指在桥墩周围水面设置一定数量的钢制绳索来防止船舶撞击桥墩。采用浮体系泊索方式阻止船舶撞击，在水深很大的情况下使用非常经济，且吸收能大、对船舶损坏很小。但其存在以下缺点：船舶需要很大的缓冲位移才能被卡住，因此其需要在桥墩周围占用很大的空间；在重大碰撞事件后的修复成本较高；船艏如果比较尖锐，则水中部分缆索易被切断；长期维护成本明显地取决于防腐范围和效果。因此这种防撞系统运用性有限。

（2）钢套箱防撞设施一般安装在承台或桥墩周围，主要靠钢材的塑性变形和破损来吸收撞击能量，钢套箱防撞设施可以通过采用橡胶或钢丝绳防撞圈等防撞吸能元件作为辅助装置来改善其防撞性能。这种防撞设施吸能性能好，适用性强，可根据实际的防撞要求来决定防护设施的规模，因此用途较广。但是这种防撞设施存在以下缺点：一旦与船舶碰撞就会变形，且随着变形的深入，船头可能会卡在防撞设施内，碰撞船舶的全部动能由船头变形和防护设施的压坏变形吸收，因此防撞设施每次都需要修理才能使用；仅保护桥墩，而对船舶损伤大；防撞设施结构较复杂，制作时间长，造价较高，防腐问题突出，安装维护困难。

(3)自浮式复合材料防撞设施主要由纤维增强复合塑料（FRP）和缓冲耗能材料制作，其为柔性防撞，具有缓冲吸能效率高、耐腐蚀等特点，但纤维增强复合塑料（FRP）存在以下缺点：冲击性能差：材料是脆性的，断裂韧性明显低于金属材料，层间剪切强度低，发生船撞时的冲击会导致FRP出现不可见的内部损伤，甚至可见的破坏；材料昂贵：由于原料价格及生产费用高，导致FRP制品成本高；易老化，耐久性较差。

综上所述，现有的浮动式防撞保护系统存在防撞设施结构复杂、占用空间大、影响航道通行安全、造价高、材料易损伤、防腐性能和耐久性差等问题，现提供一种自浮式箱型防船撞设施。

另外，现有的浮动式防撞保护系统一般采用圆柱形的结构，便于加工，但是在实际使用过程中，由于水流的作用容易导致浮动式防撞保护系统的相邻部件之间发生相对转动，在连接部位反复扭动，加速连接部位的疲劳、损坏。另一方面，发生船撞时，圆柱形的浮动式防撞设施与船舶、桥墩的接触面近似呈线性接触，接触面积小，缓冲吸能效果差。

最后，现有浮动式防撞单元一般无内支撑单元，存在强度较低，发生船撞时结构易损坏。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种新型的自浮式防船撞设施，其具有占用面积小、强度高、易于加工、组装、维修等特点。本实用新型解决采用的技术方案如下：

一种自浮式箱型防船撞设施，包括防撞单元、消能元件2和销轴3；其中，所述防撞单元包括柱体防撞单元11和弯头防撞单元12；其中，所述柱体防撞单元11呈箱型；弯头防撞单元12为L形，且有4个；弯头防撞单元12布置在桥墩的四角，即呈矩形排列；在相邻的2个弯头防撞单元12端部之间设有1个以上的柱体防撞单元11，防撞单元之间通过销轴3相连；即由柱体防撞单元11和弯头防撞单元12共同围成一个“口”字形的防撞圈；在防撞圈的内侧设有消能元件2；