用於形成穩固工程結構的輪胎組合及其組合方法
2023-04-30 02:25:26 2
專利名稱：用於形成穩固工程結構的輪胎組合及其組合方法
技術領域：
本發明涉及一種輪胎構造成的組合單元，用於搭建形成大型的穩固工程結構，應用於海產養殖業作為人工魚礁或應用於船塢、航道、機場和賽車場等作為人工屏障。
另外，由於輪胎能夠漂浮在海面上，每年數百萬個的廢置輪胎更是海產養殖使用的人工魚礁最理想的原料；一舉兩得地既消除了佔用寶貴陸地的廢物，又為人類增加了海產。
現有的輪胎組合成的工程結構通常是用繩子或金屬緊固件如鐵絲、不鏽鋼螺絲和螺杆等將若干輪胎紮成一個稜錐形(A型)或圓管狀(B型)的結構形式，如
圖1A～圖2C所示；在圖1A中示出的是一個A型的基本單元，由三個輪胎組成，兩兩相接並且相互之間夾角成60度，三個輪胎相互之間形成有接觸點，在每一接觸點處通過緊固件(圖未示出)將相互接觸的兩輪胎綑紮在一起，形成一個立體的基本單元，這種基本單元由較少的輪胎(三個)形成一個比較大的體積，具有較好的容積比，但是，當由這種基本結構單元組成如圖1B所示的工程結構體的時候，由於基本結構單元相互之間的接觸點較少，因而可以捆綁的連接點較少，所以堆積性很差，整個工程結構體會變得非常不穩固，很容易被碰撞而散開；在圖2A中，三個輪胎相互並排連接組成一個B型的圓管狀基本單元，並且這種基本單元可以任意延伸為如圖2B所示的若干個輪胎並排連接，同樣，基本單元的相鄰輪胎之間也是通過捆綁(圖未示出)等方式連接緊固，然後，根據應用地的實際情況，搭建成如圖2C的工程結構，這種結構形式的缺陷是，在一定的體積內包括的輪胎數較多，即容積比較差，這樣，這種工程結構體的吸振性能較差，同時基本單元沒有自支撐定位能力，無論圓管狀的基本單元是平行的或是垂直的，都還需要另外的支撐結構將若干個管狀單元結合在一起。
另外，由於上述的輪胎結構構造強度較弱，並且不穩固，所以通常只能用於搭建較小規模的工程結構體，當用於人工魚礁時，由於連接輪胎的金屬緊固件在海水裡非常容易鏽蝕，該結構體在使用相對較短的一段時間後就解體了。而且，容積比太小的人工魚礁像垃圾那樣白白地佔用了大片寶貴的海床，卻起不了繁殖海產的目的。
為了實現上述目的，本發明提供了一種用於形成穩固工程結構的輪胎組合，由至少三個輪胎相互組合而成一基本單元，其中，第一輪胎和第二輪胎平行設置，第三輪胎嵌合在第一輪胎和第二輪胎之間，第三輪胎的軸線方向垂直於第一和第二輪胎的軸線方向，第三輪胎的外圓周部分地嵌合於第一和第二輪胎的中間空心處。
如上所述的一種用於形成穩固工程結構的輪胎組合，其中，所述基本單元輪胎的嵌合處形成有若干接觸點，在所述接觸點處設有一連接結構，基本單元中相互接觸的輪胎通過所述連接結構結合在一起。
如上所述的一種用於形成穩固工程結構的輪胎組合，其中，所述的扎帶和帶扣可以是繩子和繩結、帶條和帶扣或可自鎖緊的環形扎帶。
如上所述的一種用於形成穩固工程結構的輪胎組合，其中，所述連接結構是化學粘結結構或熔接結構。
如上所述的一種用於形成穩固工程結構的輪胎組合，其中，所述基本單元可以在前側、後側、左側、右側上側和下側的任一側或多側重複嵌合多個輪胎而形成擴展結構。
如上所述的一種用於形成穩固工程結構的輪胎組合，其中，所述基本單元可搭建成實心或空心的立體，也可搭建成各類型的立體，如金字塔形、立方體形、稜錐形、半圓球形或任意形狀的工程結構體。
如上所述的一種用於形成穩固工程結構的輪胎組合，其中，由所述基本單元搭建而成的多個穩固的工程結構是沿直線或圓弧線間隔擺放或連續擺放的工程結構體。
本發明還提供了一種形成輪胎基本單元的方法，所述輪胎基本單元用於搭建穩固工程結構，其中，包括如下步驟將一第一輪胎和一第二輪胎平行設置；將一第三輪胎嵌夾在該第一輪胎和該第二輪胎之間；用一連接結構在上述三個輪胎的接觸點處將所述三個輪胎結合在一起。
如上所述的一種組合用於形成穩固工程結構的輪胎基本單元的方法，其中，該方法還可包含下述步驟，以形成擴展單元結構在所述基本單元兩側或任一側依次相互垂直嵌合多個輪胎；依次在新形成的接觸點處用所述的連接結構將相鄰的輪胎結合在一起。
一種利用上所述的輪胎組合搭建大型工程結構的方法，其中，包括如下步驟a.將所述基本單元擴展形成擴展單元；b.將若干行擴展單元用所述連接結構連接成一體形成一輪胎層；c.重複步驟a和b形成第二層，並將第二層置於第一層之上；d.在第一層和第二層輪胎之間的接觸處，用所述連接結構將相鄰的輪胎連接在一起；e.重複步驟a和b形成第三層，直至任意層。
如上所述的一種利用上所述的輪胎組合搭建大型工程結構的方法，其中，每層輪胎之間是以卵疊的方式結合在一起的，即上層每行輪胎嵌在下層相應兩行輪胎之間或一側，並與下層輪胎形成接觸點。
本發明的有益效果是，由於本輪胎組合由三個輪胎互相垂直嵌合併牢固連接的基本單元組成，相對於稜錐型的結構單元，在搭建成大型工程結構體時，形成有更多的接觸點，而在這些接觸點處可以設置連接結構，從而本發明搭建成的大型工程結構體比現有技術中的結構體更加穩固而可持久使用，在任何方向都有很大的強度；另外，相對於先有技術的圓管狀結構，本發明結構不易滾動，具有很好地穩固性，在搭建形成工程結構時，由於本發明的輪胎組合的基本單元之間縱橫交錯，彼此之間接觸面大，並相互制衡，具有良好的自支撐能力，不需要另外的鋼鐵支撐體或混凝土支撐體，所以可組成大型的穩固工程結構，另外本發明輪胎結構之間用抗腐蝕的扎帶和帶扣連接，可以使搭建出的工程結構在海洋裡更能持久使用而不解體；另一方面，本發明結構相對於現有技術的圓管狀結構單元搭建成的結構體而言，在一定的體積內，輪胎數較少，具有良好的容積比，從而具有良好的吸振性能和容納海產的空間。
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步說明。
圖7～圖11是綑紮形成本實用新型輪胎單元及綑紮基本單元之間的輪胎形成大型工程結構體的各種扎帶。
具體實施例方式
如圖3A～3D所示，本發明提供的一種輪胎結構單元10包括三個相互結合的輪胎101、102和103；其中，輪胎101和輪胎102分立兩側，輪胎103嵌夾在輪胎101和輪胎102之間，兩側輪胎101、102的軸線方向一致，而中間輪胎103的軸線方向與兩側輪胎的軸線方向垂直，中間輪胎的部分外圓周面嵌入兩側輪胎的內圓空心處，三者之間通過適當的方式結合在一起，為了圖面的清晰起見，本說明書附圖中輪胎之間的結合方式均未示出，在實際應用中，這種結合方式可以是通過抗腐蝕的扎帶和帶扣綑紮，這種扎帶和帶扣包括繩子和繩結、帶條和帶扣或可自鎖緊的環形帶，如圖7～圖11所示；也可以通過化學粘接劑或熔接的方法在輪胎的接觸點處將互相鄰接的輪胎結合，本發明並不限於任一種方式。如圖3E所示的一種實施例中，輪胎之間是通過扎帶和帶扣的方式結合在一起的，為了確保連接強度，這種帶及帶扣能耐受的拉力應大於100公斤，實際使用時一般採用250公斤，如圖所示，在輪胎101與103之間的接觸處，扎帶21繞過輪胎103的內部空心處，盤繞在輪胎101的雙肩，然後穿過輪胎101的空心處，並使扎帶的接頭通過帶扣扣接，這樣可使相互垂直的輪胎101和103牢固地結合在一起，如果扎帶的長度不夠，可由互相交叉的兩條扎帶來代替，另外，在輪胎103與另一單元的中間輪胎203的接觸處，可以用另一條扎帶22穿過兩輪胎103和203的中間空心處而簡單地連接在一起，由於輪胎103和203相互平行，故扎帶的纏繞方式較垂直的二輪胎101、103要簡單。其實，在實際應用中，扎帶的纏繞方式是多種多樣的，只要能夠達到將輪胎相互固定的目的，均是可以實施的。另外，輪胎之間通過化學粘結劑或熔接的方法來結合的方法在工業上已有廣泛應用，由於不是本發明的創新內容，故在此不再贅述。
如圖4A所示，由於本輪胎結構單元具有可擴展性，可方便地向兩側同樣擴展到任意個輪胎，而結構形式保持不變，方法是在基本單元的一側嵌合另一個垂直設置的輪胎作為中間輪胎，然後繼續在中間輪胎的另一側嵌合一個側面輪胎，這樣就可將本輪胎構造單元擴展為兩個，如此重複下去，可擴展到任意個輪胎單元，在相互鄰接的輪胎之間，同樣通過帶或粘接劑(未示出)使其牢固連接，這樣就會組成一個牢固的基本單元行20。
當由基本結構單元搭建大型工程結構時，可依下述步驟進行a.將所述基本單元擴展形成擴展的基本單元；b.將若干行擴展的基本單元用所述連接結構連接成一體形成一底層；c.同樣的方法形成第二層，第二層置於第一層之上；d.在第一層和第二層輪胎之間的接觸處，用所述連接結構將相鄰的輪胎連接在一起；e.同樣的方法形成第三層，直至任意層。
圖4A示出的工程結構體30中，每行輪胎結構包含五個輪胎結構單元，而最底層由五行結構體組成，由於底層各相接觸的輪胎之間都用高拉力的扎帶或其它相當的連接方法牢固地連接住，所以在捆綁第二層的輪胎時人可以方便地站在第一層上操作，往上逐層遞減，到第五層時，只有一行輪胎構造體；同時由圖中可以看出，該工程結構體30是以卵疊的方式組合而成的，也就是說，上一層的輪胎行數小於下一層輪胎的行數，上一層的每行輪胎嵌在下一層的相應兩行輪胎之間，這樣由基本的輪胎結構單元搭建成了一個金字塔形的工程實用結構。
如圖4B所示，是圖4A的金字塔工程結構體側面輪胎的接觸點分布示意圖，由圖中清楚地看到，每個輪胎與相鄰輪胎之間的接觸點最少時有2個，這種情況發生在邊界的輪胎，而中心的輪胎由於四周均與其他輪胎相接觸，故接觸點最多，可達6個。在圖4C中，示出的是相互嵌合的輪胎的接觸點分布示意圖，其中A類輪胎與B類輪胎相互垂直嵌合，在兩個基本單元組合時，兩個相鄰基本單元的B類輪胎存在一個接觸點41，同時，在每個基本單元內部，A類輪胎與B類輪胎形成四個接觸點42，由上所述，由本發明基本結構體搭建大型上程結構體時，可形成相當多的接觸點，這樣在每個接觸點處，就可採用前述的任一種連接方式將相接觸的輪胎牢固連接，從而不僅在每個基本單元之間輪胎牢固連接，而且在基本單元搭建而成工程結構體時，基本單元之間的接觸點處均進行牢固連接，這樣由基本單元搭建而成的工程結構體會非常牢固而可經久使用，有效地克服了現有技術的A型基本單元接觸點少，而結構不穩固的缺陷。同時，由本發明基本結構體搭建成的大型工程結構體，相對於現有技術的B型結構單元搭建成的結構體而言，在一定的體積內，輪胎數較少，具有良好的容積比，從而具有良好的吸振性能，同樣有效地克服了A型結構的缺陷。
在實際應用中，本發明的基本結構單元還可依實際情況，搭建成各種類型的立體，如立方體、稜錐體、半圓錐體等任意形狀的工程結構體。
在圖5中，由本發明的輪胎結構單元搭建成的多個工程結構體40被應用到賽車場上，作為賽道外邊的安全屏障使用。該工程結構體沿車道曲線的外沿間隔設置，由於搭建過程簡單，所以可以非常方便的安裝和拆除，另外，由於輪胎單元彼此之間交互嵌合併總體呈金字塔形，所以具有良好的穩固性，又由於輪胎由橡膠製成，具有良好的彈性，所以當賽車發生意外時，不致對賽車造成大的損壞。
在圖6中，由本發明的輪胎結構單元搭建成的多個工程結構50應用到停車場入口處作為防撞、防爆破和防破壞的屏障使用，由圖示可看出，當用輪胎結構單元組合搭建成工程結構時，可以根據實用地點的特點，非常靈活地搭建，也就是說，每行的基本輪胎結構單元數可隨不同情況而改變，而擺放的形式也可多種多樣。在爆炸時，輪胎結構的材料也比較安全。
另外，本發明的輪胎可以是新輪胎，也可以是舊輪胎和處理過的輪胎。而一般輪胎的熔點在500°F左右，可有效耐受自然環境的高溫。
以上所述，僅是本發明的較佳可行實施例，並非用來限制本發明，所有依本說明書和附圖內容所作出的任何更動與修飾，均包含在本發明的專利範圍內。
權利要求
1.一種用於形成穩固工程結構的輪胎組合，由至少三個輪胎相互嵌合而成一基本單元，其特徵在於，第一輪胎和第二輪胎平行設置，第三輪胎嵌合在第一輪胎和第二輪胎之間，第三輪胎的軸線方向垂直於第一和第二輪胎的軸線方向，第三輪胎的外圓周部分地嵌合於第一和第二輪胎的中間空心處。
2.如權利要求1所述的一種用於形成穩固工程結構的輪胎組合，其特徵在於，所述基本單元輪胎的嵌合處形成有接觸點，在所述接觸點處設有一連接結構，基本單元相互接觸的輪胎通過所述連接結構結合在一起。
3.如權利要求2所述的一種用於形成穩固工程結構的輪胎組合，其特徵在於，所述連接結構是抗腐蝕的扎帶和帶扣。
4.如權利要求3所述的一種用於形成穩固工程結構的輪胎組合，其特徵在於，所述的扎帶和帶扣可以是繩子和繩結、帶條和帶扣或可自鎖緊的環形帶。
5.如權利要求2所述的一種用於形成穩固工程結構的輪胎組合，其特徵在於，所述連接結構是化學粘結結構或熔接結構。
6.如權利要求1所述的一種用於形成穩固工程結構的輪胎組合，其特徵在於，所述基本單元可以在前側、後側、左側、右側、上側和下側的任一側或多側重複嵌合多個輪胎而形成擴展結構。
7.如權利要求1、2、3、4、5或6所述的任一種用於形成穩固工程結構的輪胎組合，其特徵在於，多個所述基本單元可搭建成立體的工程結構體。
8 如權利要求7所述的一種用於形成穩固工程結構的輪胎組合，其特徵在於，所述的立體的工程結構體可以是金字塔形、立方體形、稜錐形、半圓球形或任意形狀。
9.如權利要求7所述的一種用於形成穩固工程結構的輪胎組合，其特徵在於，由多個所述基本單元沿直線或曲線間隔擺放或連續擺放搭建而成一工程結構體。
10.一種形成輪胎基本單元的方法，所述輪胎基本單元用於搭建穩固工程結構，其特徵在於，包括如下步驟將一第一輪胎和一第二輪胎平行設置；將一第三輪胎嵌夾在該第一輪胎和該第二輪胎之間；用一連接結構在上述三個輪胎的接觸點處將所述三個輪胎結合在一起。
11.如權利要求10所述的一種組合用於形成穩固工程結構的輪胎基本單元的方法，其特徵在於，該方法還可包含下述步驟，以形成擴展單元結構在所述基本單元兩側或任一側依次相互垂直嵌合多個輪胎；依次在新形成的接觸點處用所述的連接結構將相鄰的輪胎結合在一起。
12.一種利用如權利要求1所述的輪胎組合搭建大型工程結構的方法，其特徵在於，包括如下步驟a.將所述基本單元擴展形成擴展單元；b.將若干行擴展單元用所述連接結構連接成一體形成一輪胎層；c.重複步驟a和b形成第二層，並將第二層置於第一層之上；d.在第一層和第二層輪胎之間的接觸處，用所述連接結構將相鄰的輪胎連接在一起；e.重複步驟a和b形成第三層，直至任意層。
13.如權利要求12所述的一種利用如權利要求1所述的輪胎組合搭建大型工程結構的方法，其特徵在於，每層輪胎之間是以卵疊的方式結合在一起的，即上層每行輪胎嵌在下層相應兩行輪胎之間或一側，並與下層輪胎形成接觸點。
全文摘要
本發明公開了一種用於形成穩固工程結構的輪胎組合，由至少三個依次垂直相嵌的輪胎組合而成一基本單元，其中，第一輪胎和第二輪胎平行設置，第三輪胎嵌合在第一輪胎和第二輪胎之間，第三輪胎的軸線方向垂直於第一和第二輪胎的軸線方向，第三輪胎的外圓周部分地嵌合於第一和第二輪胎的中間空心處，所述基本單元通過設在輪胎之間接觸處的連接結構而牢固結合在一起；此輪胎組合強度高，穩固性好，容積比大，並因此可以非常容易地搭建出大型、耐久和多用途的工程結構體，同時具有良好的吸振性能。
文檔編號B63C5/00GK1468510SQ0214075
公開日2004年1月21日 申請日期2002年7月16日 優先權日2002年7月16日
發明者茅幼方, 符偉強 申請人:茅氏顧問工程師(香港)有限公司