1.本发明涉及防撞装置领域，特别涉及一种多级分层的防撞装置。


背景技术：

2.桥梁是常见的水上建筑物，尤其是在近海等区域。在船舶穿过桥梁底部行驶时，常常会因为船舶失控或操作不善导致碰撞事故，若是船舶的重量大、速度快可能会具有非常大的冲量，常常会造成重大事故发生。
3.参照现有公开号为cn103741647b的中国专利，其公开了桥梁防撞装置，包括环绕设置在桥墩四周的防撞消能圈和滑轨机构，所述滑轨机构包括若干根固定设置在防撞消能圈和桥墩之间，并与防撞消能圈固定连接的导向消能柱，所述导向消能柱的轴线与桥墩的轴线平行，所述防撞消能圈包括若干个消能单元和连接件，所述若干个消能单元通过连接件依次相连形成环状结构，所述消能单元包括壳体和填充在壳体中的复合耗能材料。
4.桥梁防撞装置在设计的时候，通常会按照航道中行驶的最大吨位的船舶的撞击力来进行设计，例如按照1000吨船舶的设防等级来设计。在这种设计方式下，防撞装置的结构结实，刚度非常强，不适用于小吨位的船舶，当小吨位的船来撞的时候，船容易损坏。


技术实现要素：

5.针对背景技术中提到的问题，本发明的目的是提供一种多级分层的防撞装置，以解决背景技术中提到的问题。
6.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
7.一种多级分层的防撞装置，包括，
8.钢桁架，包括上弦杆、下弦杆和腹杆；
9.混凝土模块，安装于所述加劲钢桁架的外层，所述混凝土模块内部为高性能混凝土，外部包覆第一复合材料，
10.泡沫模块，安装于所述混凝土模块的外层，所述泡沫模块的内部为泡沫颗粒，外部包覆第二复合材料，
11.外壳，安装于所述泡沫模块的外层。
12.上述外壳包含橡胶，形成第一容置腔，用于容置所述钢桁架、混凝土模块和泡沫模块。
13.所述橡胶层能够形成第一道缓冲结构，不会较小吨位的船舶造成损害。
14.上述泡沫模块沿着所述外壳的内壁排布，形成第二容置腔，能够形成第二道缓冲结构。
15.上述混凝土模块沿着所述第二容置腔的内壁排布，形成第三容置腔，所述混凝土模块具有较好的消能功效，形成第三道缓冲结构。
16.上述钢桁架放置于第三容置腔内并紧贴所述混凝土模块。充分利用钢桁架的稳定的力学性能，吸纳撞击力。
17.上述钢桁架包括多个上弦杆和与之对应的下弦杆，相邻两个所述上弦杆之间的距离小于所述混凝土模块的厚度。
18.上述第一复合材料中夹杂纤维材料。
19.上述第二复合材料中夹杂纤维材料。
20.上述混凝土模块的内部呈蜂窝状。
21.综上所述，本发明主要具有以下有益效果：
22.利用本装置可以实现船舶撞击桥梁时的缓冲消能作用，利用表层使用刚度较小的材料，当低吨位的船体撞击桥墩时，橡胶层、纤维增强复合层能够实现减震缓冲碰撞，避免船体受损；内核放置钢桁架，当大吨位的船舶撞击桥墩的时候，钢桁架具有较强的力学性能，能够消纳较大的撞击力。本发明提供的多级分层的防撞装置能够提高桥梁对不同大小吨位的船体撞击力的耐受度，并且在发生碰撞时能够保证较大的稳定连接和支撑性能，具有良好的缓冲防碰撞能力。
附图说明
23.图1是本发明的剖面结构示意图；
24.图2是本发明的钢桁架结构示意图；
25.图3是本发明的图1中的a处侧面放大示意图；
26.图4是本发明的图1中的b处侧面放大示意图；
27.图5是本发明的图1中的c处侧面放大示意图。
28.附图标记：1、钢桁架；2、上弦杆；3、下弦杆；4、腹杆；5、混凝土模块；51、轻质球；6、第一复合材料；7、泡沫模块；8、第二复合材料；9、橡胶层；10、中腔。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.本发明提供了一种多级分层的防撞装置，图1示出了多级分层防撞装置的剖面结构示意图，该防撞装置具有中腔10用于容置桥墩等被保护物，应用于河道中桥梁的保护时，当不同吨位的船舶撞击桥梁时，消纳船舶对桥墩的撞击力，对桥墩和船舶进行保护。所述多级分层防撞装置包括：外壳9、泡沫模块7、混凝土模块5、钢桁架1。所述外壳9内形成第一容置腔，所述第一容置腔用于容置所述钢桁架1、所述混凝土模块5和泡沫模块7；所述泡沫模块7沿着所述橡胶层9的内壁排布，且泡沫模块7内形成第二容置腔；所述混凝土模块5沿着所述第二容置腔的内壁排布，且混凝土模块5内形成第三容置腔；所述钢桁架1放置于所述第三容置腔内并紧贴所述混凝土模块5的内壁；所述第一容置腔、第二容置腔、第三容置腔为中空封闭的环状结构。
31.如图2所示，所述加劲钢桁架1包括上弦杆2、下弦杆3和腹杆4，所述加劲钢桁架1包括多个所述上弦杆2和与之对应的所述下弦杆3，相邻两个所述上弦杆2和所述下弦杆3之间的距离小于所述混凝土模块5的厚度。
32.参考图3，所述混凝土模块5，由高性能混凝土和轻质球51混合形成，形成蜂窝状，提高防撞装置的形变消能能力；由于轻质球51为密度小于高性能混凝土的轻质材料球体，如塑料球、泡沫球等，使得混凝土模块5的比重减小，容易浮在水面。所述混凝土模块5中轻质球51的数量越多，混凝土模块5的比重越小，防撞装置更容易浮在水面上。采用夹杂有纤维材料的第一复合材料6将多个混凝土模块5包裹起来然后安装在所述加劲钢桁架1的外侧。
33.所述泡沫模块7，内部为泡沫颗粒，外部包覆有第二复合材料8，如玻璃纤维布、树脂等。
34.在本实施例中，所述外壳9为第一道缓冲层，泡沫模块7为第二道缓冲层，混凝土模块5形成第三道缓冲层，钢桁架1构成第四道缓冲层。当小吨位的船体撞击桥墩时，橡胶层9、泡沫模块7和混凝土模块5能够实现减震缓冲碰撞，同时对船舶和桥墩进行保护；当大吨位的船舶撞击桥墩的时候，钢桁架1利用其稳定的力学性能进行消纳吸能，削弱对桥墩的撞击力，保护桥梁。本发明提供的多级分层的防撞装置能够提高桥梁对不同大小吨位的船体撞击力的耐受度，并且在发生碰撞时能够保证较大的稳定连接和支撑性能，具有良好的缓冲防碰撞能力。
35.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
36.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征：
1.一种多级分层的防撞装置，其特征在于，包括，钢桁架，包括上弦杆、下弦杆和腹杆；混凝土模块，安装于所述加劲钢桁架的外层，所述混凝土模块内部为高性能混凝土，外部包覆第一复合材料，泡沫模块，安装于所述混凝土模块的外层，所述泡沫模块的内部为泡沫颗粒，外部包覆第二复合材料，外壳，安装于所述泡沫模块的外层。2.如权利要求1所述一种多级分层的防撞装置，其特征在于，所述外壳包含橡胶，形成第一容置腔，用于容置所述钢桁架、混凝土模块和泡沫模块。3.如权利要求2所述一种多级分层的防撞装置，其特征在于，所述泡沫模块沿着所述外壳的内壁排布，形成第二容置腔。4.如权利要求3所述一种多级分层的防撞装置，其特征在于，所述混凝土模块沿着所述第二容置腔的内壁排布，形成第三容置腔。5.如权利要求4所述一种多级分层的防撞装置，其特征在于，所述钢桁架放置于第三容置腔内并紧贴所述混凝土模块。6.如权利要求1所述一种多级分层的防撞装置，其特征在于，所述钢桁架包括多个上弦杆和与之对应的下弦杆，相邻两个所述上弦杆之间的距离小于所述混凝土模块的厚度。7.如权利要求1所述一种多级分层的防撞装置，其特征在于，所述第一复合材料中夹杂纤维材料。8.如权利要求1所述一种多级分层的防撞装置，其特征在于，所述第二复合材料中夹杂纤维材料。9.如权利要求7所述一种多级分层的防撞装置，其特征在于，所述混凝土模块的内部呈蜂窝状。

技术总结
本发明公开了一种多级分层的防撞装置，其技术方案为，包括，钢桁架；混凝土模块，安装于所述加劲钢桁架的外层，所述混凝土模块内部为蜂窝状，外部包覆第一复合材料；泡沫模块，安装于所述混凝土模块的外层，所述泡沫模块的内部为泡沫颗粒，外部包覆第二复合材料；外壳，安装于所述泡沫模块的外层。该多级分层的防撞装置能够增大桥梁对不同大小吨位的船体碰撞的耐受度，保护船体不受损，并且在发生碰撞时能够保证较大的稳定连接和支撑性能，具有良好的缓冲防碰撞能力。冲防碰撞能力。冲防碰撞能力。


技术研发人员：葛晶 蒋浩 沈燕 刁含涛 何沐洋 严杰
受保护的技术使用者：江苏宏远科技工程有限公司
技术研发日：2021.12.13
技术公布日：2022/2/6