專利名稱：高架走錨消能式攔阻船舶系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種橋梁和其它重要結(jié)構(gòu)物攔阻船舶的工程防撞系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，公知的橋梁防船舶撞擊系統(tǒng)，主要有兩類。一類設(shè)置在橋墩上，利用防撞系統(tǒng)的變形，吸收船舶動能，延長撞出作用時間，從而降低船舶撞擊力。此類防撞系統(tǒng)技術(shù)程度復雜，造價較高。一旦遭船舶碰撞，雖能保護橋樁的安全，但對船舶的保護作用不大，而且恢復費用較高。另一類設(shè)置在非通航孔來船側(cè)的一定距離外。如發(fā)明專利ZL200510095592. 0和實用新型專利 ZL200620025697. 9、ZL201020138761. 0、ZL201020697102. 0 所公開的防撞系
統(tǒng)均由設(shè)置于海(水)底的重力塊(錨)和水面的攔阻鏈(索或網(wǎng))等組成。此類防撞系統(tǒng)，若采用鋼質(zhì)材料制作，其設(shè)置于的水面浮體(浮筒)和固定的錨鏈等易受海水腐蝕；若采用復合材料，因暴露在陽光下，其設(shè)置于水面的攔阻部件易老化。因此，此類防撞系統(tǒng)的使用期限相對較短，且維護成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
由于船撞橋為小概率事件，橋梁的設(shè)計使用期限通常大于50年，甚至達到100年， 需要與之相應(yīng)的防撞系統(tǒng)，本發(fā)明提供這樣一種高架走錨消能式防撞系統(tǒng)。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是利用高于水面的攔阻索、重力錨和放置重力錨的平臺構(gòu)成防撞系統(tǒng)，或者利用高于水面的攔阻索和帶有支腿的重力錨構(gòu)成防撞系統(tǒng)。攔阻索的高度，高于船首和船尾的高度，低于船上結(jié)構(gòu)物的高度。為了抬高攔阻索達到設(shè)計高度，可在重力錨頂部設(shè)置有一定高度的支架，也可增設(shè)輔助樁。當船舶撞擊攔阻索時，船首(或船尾)將鉆入攔阻索下方，帶動該攔阻索和其兩端的重力錨向橋位運動。在攔阻索的張力作用下，重力錨將走錨。走錨時重力錨能提供可靠的反力。重力錨走錨的距離越遠，其消耗的動能越多。因此可根據(jù)設(shè)防船舶噸位、船速和流速、風速等具體情況，合理確定防撞系統(tǒng)重力錨的大小和走錨距離，將防撞系統(tǒng)與船舶的相互作用力控制在一定的范圍內(nèi)，不僅能攔阻船舶，同時也有利于減輕船舶的損失。為了防止因泥砂淤積導致重力錨被埋后阻力過大而無法走錨，將重力錨置于有一定高度的平臺上，或在重力錨底部留有水流通道。本發(fā)明的有益效果是，能夠在橋位前攔阻船舶，又能減輕船舶的損失。由于攔阻索高出水面一定高度，不易受腐蝕，若采用鋼質(zhì)材料，采取與橋梁所用相應(yīng)材料的相同防腐措施，就能達到與橋梁相一致的使用期限。將重力錨置于有一定高度的平臺上或在重力錨底部留有水流通道，能避免重力錨被埋于淤泥中的不利情況出現(xiàn)，從而確保攔阻系統(tǒng)不會因泥砂淤積而失效。由于攔阻索高出水面一定高度，不對橋梁構(gòu)威脅的小型船可其下自由航行，將避免將數(shù)量眾多小船趕到通航孔而導致橋下船舶事故多發(fā)的現(xiàn)象出現(xiàn)。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。圖1是本發(fā)明利用實體墩放置重力錨時的立面圖。圖2是本發(fā)明利用實體墩放置重力錨并設(shè)置輔助樁時的立面圖。圖3是本發(fā)明利用高架平臺放置重力錨時的立面圖。圖4是本發(fā)明利用高架平臺放置重力錨并設(shè)置輔助樁時的立面圖。圖5是本發(fā)明采用高架重力錨(重力錨與高架平臺合二為一)時的立面圖。圖6是本發(fā)明采用高架重力錨并設(shè)置輔助樁時的立面圖。圖中1.攔阻索，2.重力錨，3.實體墩，4.高架平臺，5.輔助樁，6.高架重力錨。
具體實施例方式圖1中，重力錨⑵放置于實體墩(3)頂面平臺上，攔阻索⑴系于重力錨(2)上。 攔阻索(1)至水面的最小高度應(yīng)大于設(shè)防船首和船尾的最大高度，應(yīng)小于船上建筑物的高度。攔阻索(1)如果采用高強鋼鉸線或平行鋼絲索時，應(yīng)采取與橋梁所用相應(yīng)材料的相同防腐措施；如果采用復合材料時，應(yīng)根據(jù)材料的耐老化性能定期更換。相鄰兩實體墩(3)的間距、攔阻索(1)的承載能力、重力錨O)的重量和外型尺寸等參數(shù)，應(yīng)根據(jù)防撞要求合理設(shè)計。圖中所示實體墩(3)頂面高于水面，但并不要求高于最高水位面，其高度只要便于施工就可以。重力錨( 是直接放置在實體墩C3)頂部的平臺上，如果重力錨( 和實體墩 (3)間的靜摩擦力不能克服攔阻索(1)自重及風力和波浪引起的水平力作用，應(yīng)增加固定措施，同時應(yīng)保證固定措施對重力錨O)的水平約束力小于走錨時的反力。必要時將重力錨(2)制成透空體，減小可能出現(xiàn)的波流力。由于實體墩(3)的質(zhì)量大，本身具有抵抗大型船舶撞擊的能力，即使船舶先撞擊實體墩(3)，也能有效消耗船舶動能。當船舶撞擊攔阻索 (1)時，將帶動該攔阻索(1)和其兩端的重力錨(2)運動，并在走錨過程中消耗船舶動能。圖2中，重力錨⑵放置于實體墩(3)頂面平臺上，攔阻索⑴系于重力錨(2)上， 并在實體墩(3)上增設(shè)了輔助樁(5)用于抬高攔阻過索(1)，也可將輔助樁(5)植于水底土層。攔阻索(1)至水面的最小高度應(yīng)大于設(shè)防船首和船尾的最大高度，應(yīng)小于船上建筑物的高度。攔阻索⑴系于輔助樁(5)頂部，在船舶撞擊力作用下，攔阻索⑴與輔助樁(5) 能分離。攔阻索(1)如果采用高強鋼鉸線或平行鋼絲索時，應(yīng)采取與橋梁所用相應(yīng)材料的相同防腐措施；如果采用復合材料時，應(yīng)根據(jù)材料的耐老化性能定期更換。相鄰兩實體墩 (3)的間距、攔阻索(1)的承載能力、重力錨(2)的重量和外型尺寸等參數(shù)，應(yīng)根據(jù)防撞要求合理設(shè)計。圖中所示實體墩(3)頂面高于水面，但并不要求高于最高水位面，其高度只要便于施工就可以。實體墩(3)質(zhì)量大，本身具有抵抗大型船舶撞擊的能力，即使船舶先撞擊實體墩(3)，也能有效消耗船舶動能。當船舶撞擊攔阻索(1)時，攔阻索(1)首先與輔助樁分離，而后帶動該攔阻索(1)兩端的重力錨(2)運動，并在走錨過程中消耗船舶動能。在圖3中，重力錨(2)放置于高架平臺⑷上，攔阻索⑴系于重力錨(2)頂部。 攔阻索(1)至水面的最小高度應(yīng)大于設(shè)防船首和船尾的最大高度，應(yīng)小于船上建筑物的高度。攔阻索(1)如果采用高強鋼鉸線或平行鋼絲索時，應(yīng)采取與橋梁所用相應(yīng)材料的相同防腐措施；如果采用復合材料時，根據(jù)材料的耐老化性能定期更換。相鄰兩高架平臺(4)的間距、攔阻索⑴的承載能力、重力錨⑵的重量和外型尺寸等參數(shù)，應(yīng)根據(jù)防撞要求合理設(shè)計。圖中所示高架平臺(4)頂面高于水面，但并不要求高于最高水位面，其高度只要便于施工就可以。此外，高架平臺(4)應(yīng)滿足承載力要求，如波流力、風力和重力錨O)的作用力。重力錨( 是直接放置在高架平臺(4)上，如果兩者間的靜摩擦力不能克服攔阻索(1) 重力及風力和波浪引起的水平力作用，應(yīng)增加固定措施，同時應(yīng)保證固定措施對重力錨(2) 的水平約束力小于走錨時的反力。為了防止船舶直接撞擊高架平臺(4)導致重力錨(2)墜入海底、船舶越過重力錨( 上方的現(xiàn)象出現(xiàn)，可根據(jù)水深和船舶吃水深度等條件，將重力錨(2)制作成透空體，保證一定的外形尺寸和一定的重量，使沉入水底的重力錨(2)上方的水深小于船舶吃水，從而阻止船舶向橋位運動。必要時可將高架平臺(4)設(shè)計成具有相應(yīng)抗撞能力的平臺，或者在攔阻索(1)接合部后方增設(shè)一跨攔阻系統(tǒng)，形成前后兩排防撞系統(tǒng)交錯設(shè)置。在圖4中，重力錨(2)放置于高架平臺⑷上，攔阻索⑴系于重力錨頂部，設(shè)置輔助樁(5)用于抬高攔阻過索(1)達到設(shè)計高度。攔阻索(1)至水面的最小高度應(yīng)大于設(shè)防船首和船尾的最大高度，應(yīng)小于船上建筑物的高度。攔阻索(1)如果采用高強鋼鉸線或平行鋼絲索時，應(yīng)采取與橋梁所用相應(yīng)材料的相同防腐措施；如果采用復合材料時，應(yīng)根據(jù)材料的耐老化性能定期更換。相鄰兩高架平臺(4)的間距、攔阻索(1)的承載能力、重力錨 (2)的重量和外型尺寸等參數(shù)，應(yīng)根據(jù)防撞要求合理設(shè)計。圖中所示高架平臺(4)頂面高于水面，但并不要求高于最高水位面，其高度只要便于施工就可以。此外，高架平臺(4)應(yīng)滿足承載力要求，如波流力、風力和重力錨( 的作用力。重力錨( 是直接放置在高架平臺 (4)上，如果兩者間的靜摩擦力不能克服攔阻索(1)的重力及風力和波浪引起的水平力作用，應(yīng)增加固定措施，同時應(yīng)保證固定措施對重力錨O)的水平約束力小于走錨時的反力。 為了防止船舶直接撞擊高架平臺(4)導致重力錨( 墜入海底、船舶越過重力錨( 上方的現(xiàn)象出現(xiàn)，可根據(jù)水深和船舶吃水深度等條件，將重力錨( 制成透空體，保證一定的外形尺寸和一定的重量，使沉入水底的重力錨(2)上方的水深小于船舶吃水，從而阻止船舶向橋位運動。必要時可將高架平臺(4)設(shè)計成具有相應(yīng)抗撞能力的平臺，或者在攔阻索(1) 接合部后方增設(shè)一跨攔阻系統(tǒng)，形成前后兩排防撞系統(tǒng)交錯設(shè)置。在圖5中，將高架平臺和重力錨制造成一個整體形成高架重力錨(6)，相當于在錨塊下部設(shè)置了支腿，攔阻索(1)系于高架重力錨(6)的頂部。攔阻索(1)至水面的最小高度應(yīng)大于設(shè)防船首和船尾的最大高度，應(yīng)小于船上建筑物的高度。高架重力錨(6)底部留有順流向的水流通道，因此不會因淤積而被埋于淤泥中。當攔阻索(1)受船舶撞擊時，高架重力錨(6)受到攔阻索(1)的拉力作用，當該拉力增大到一定程度后，高架重力錨(6)先傾覆，而后走錨。攔阻索(1)如果采用高強鋼鉸線或平行鋼絲索時，應(yīng)采取與橋梁所用相應(yīng)材料的相同防腐措施；如果采用復合材料時，應(yīng)根據(jù)材料的耐老化性能定期更換。為了防止船舶直接撞擊高架重力錨導致該錨傾覆、船舶越過其上方的現(xiàn)象出現(xiàn)，可根據(jù)水深和船舶吃水深度等條件，將高架重力錨(6)的上部制作成透空體，保證一定的外形尺寸和一定的重量，使沉入水底的高架重力錨(6)上方的水深小于船舶吃水，從而阻止船舶向橋位運動。如果水深較大時，可在攔阻索(1)接合部后方增設(shè)一跨攔阻系統(tǒng)，形成前后兩排防撞系統(tǒng)交錯設(shè)置。在圖6中，重力錨底部留有順流向的水流通道形成高架重力錨(6)，可防止高架重力錨(6)因淤積而被埋于淤泥中。設(shè)置輔助樁(5)支承攔阻索(1)，使攔阻索(1)達到設(shè)計高度。攔阻索(1)與輔助樁(5)間的連接能承受攔阻索重力和風力作用，在受船舶撞擊時該連接能分離。攔阻索(1)至水面的最小高度應(yīng)大于設(shè)防船首和船尾的最大高度，應(yīng)小于船上建筑物的高度。高架重力錨(6)的高度無特殊要求，因此其上部可制作成實體結(jié)構(gòu)。 當攔阻索(1)受船舶撞擊時，高架重力錨(6)受到攔阻索(1)的拉力作用，當該拉力增大到一定程度后，高架重力錨(6)先傾覆，而后走錨。由于部分攔阻索(1)位于水面上下，若采用鋼質(zhì)材料，該段易被腐蝕，應(yīng)做到易更換。其余部分的攔阻索(1)如果采用高強鋼鉸線或平行鋼絲索時，應(yīng)采取與橋梁所用相應(yīng)材料的相同防腐措施；如果采用復合材料時，根據(jù)材料的耐老化性能定期更換。在平面位置關(guān)系上，輔助樁(5)相對于高架重力錨(6)遠離橋位，位于來船側(cè)。由于船舶直接撞擊輔助樁(5)的可能性較小，即使發(fā)生，輔助樁后方有高架重力錨，如果水深不大時，仍能阻擋船舶向橋位運動。如果水深較大時，可在攔阻索(1) 接合部后方增設(shè)一跨攔阻系統(tǒng)，形成前后兩排防撞系統(tǒng)交錯設(shè)置。
在實施過程中，可以根據(jù)防撞要求和水文、地質(zhì)條件，將上述六種防撞方式組合使用，也可將攔阻索改變成攔阻網(wǎng)。
權(quán)利要求
1.一種高架走錨消能式攔阻船舶系統(tǒng)，由高于水面的攔阻索、重力錨和放置重力錨的平臺構(gòu)成，或者由高于水面的攔阻索和帶有支腿的重力錨構(gòu)成，其特征是攔阻索的高度， 高于船首和船尾的最大高度，低于船上結(jié)構(gòu)物的高度；攔阻索的兩端系有重力錨。
2.根據(jù)權(quán)利1所述的高架走錨消能式攔阻船舶系統(tǒng)，其特征是攔阻索直接系于重力錨上或在重力錨頂部設(shè)置支架支承攔阻索達到高度要求，或者增設(shè)輔助樁抬高攔阻索達到高度要求；重力錨系于攔阻索的兩端；重力錨置于距水底有一定高度的實體墩上或高架平臺上，或者是在重力錨底部設(shè)置支腿而留有水流通道。
全文摘要
一種橋梁防船舶撞擊的高架走錨消能式攔阻船舶系統(tǒng)，由高于水面的攔阻索、重力錨和放置重力錨的平臺構(gòu)成，或者由高于水面的攔阻索和帶有支腿的重力錨構(gòu)成。攔阻索的高度，高于船首和船尾的最大高度，低于船上結(jié)構(gòu)物的高度。為了抬高攔阻索，在重力錨頂部設(shè)置支架，或增設(shè)輔助樁。為了防止因泥砂淤積導致重力錨被埋而無法走錨，將重力錨置于有一定高度的平臺上，或在重力錨底部設(shè)置支腿。當船舶撞擊攔阻索時，將帶動該攔阻索和其兩端的重力錨向橋位運動，在走錨的過程中消耗船舶動能。防撞系統(tǒng)與船舶的相互作用力和走錨距離可以根據(jù)設(shè)防船舶噸位、船速和流速、風速等具體條件設(shè)計，不僅能保護橋梁，同時也有利于減輕船舶的損失。
文檔編號E02B3/26GK102383399SQ20111023165
公開日2012年3月21日 申請日期2011年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月15日
發(fā)明者于群力, 吳廣懷, 王恒, 陳云鶴, 陳徐均 申請人:吳廣懷