一種大噸位船舶攔阻方法
2023-09-15 00:02:55 1
專利名稱：一種大噸位船舶攔阻方法
技術領域：
本發明涉及一種船舶攔截方法，尤其是涉及一種大噸位船舶攔阻方法。
背景技術：
經濟全球化促使現代航運業快速發展，而為了降低運輸成本和提高運力，無論是 內河航運還是海運都日益趨向大噸位船舶運輸；另一方面，路上交通的發展和高等級公路 的修建如跨越大江、大河、海灣及連接島嶼的大型橋梁越來越多。 一般船舶的航行會受到氣 候(風、霧)、水文(流速、水位)及船舶的工況(機械故障，失錨)等的影響，但更多的是人 為失誤，如駕駛員的判斷錯誤、誤操作、注意力分散甚至是醉酒、瞌睡等，致使船舶在航行時 偏離正常的航線與水中引橋的橋墩碰撞。為了防護大噸位船舶的撞擊，目前的防撞設施一 般需要預先設定防護撞擊船舶的噸位和航速，對超出設定噸位和航速的船舶撞擊，由於防 撞設施的受力過大而很容易被損壞導致防撞設施失效；而且目前的防撞設施的製造使用成 本比較高。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種可對具有巨大動能的大噸位船舶進行有 效攔阻且成本較低的大噸位船舶攔阻方法。 本發明解決上述技術問題所採用的技術方案為一種大噸位船舶攔阻方法，包括 以下步驟 (1)、在水面上設置至少兩個固定墩，然後在相鄰兩個固定墩之間設置至少一個恆 阻力裝置； (2)、取極限拉力小於等於固定墩的水平抗撞力的攔截索，將恆阻力裝置的一端與 攔截索連接，將恆阻力裝置的另一端與固定墩連接，使其結構上的連接關係為固定墩-恆 阻力裝置_攔截索_固定墩或固定墩_恆阻力裝置_攔截索_恆阻力裝置_固定墩；
(3)、在相鄰兩個固定墩之間設置多個具有一定間隔的浮筒，然後將攔截索固定連 接到浮筒的上部，使得攔截索浮在水面上或處於水面之上。 所使用的恆阻力裝置包括兩根平行設置的連接索，兩根所述的連接索之間通過高 強度粘接劑或多根輔助連接索連接，所述的連接索的強度等於所述的攔截索的強度，兩根 連接索之間的粘接強度或每一根輔助連接索的強度小於等於所述的攔截索的強度，其中一 根連接索的一端與所述的攔截索固定連接，另一根連接索的一端與所述的固定墩連接，兩 根連接索的另一端相互一體連接。 多根所述的輔助連接索相互平行且與所述的連接索相垂直。
多根所述的輔助連接索之間相互交叉。 所使用的攔截索、連接索及輔助連接索的材料為抗海水腐蝕的高強度尼龍繩或鋼
索，所述的高強度粘接劑為抗海水腐蝕的高強度粘接劑。 所使用的攔截索與連接索相互一體連接形成一根索。
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與現有技術相比，本發明的優點是通過本方法可實現對較大航速的大噸位船舶進 行有效攔阻，由於本方法中所使用的攔截索與固定墩之間連接有恆阻力裝置，當船舶撞擊 攔阻系統時，由於攔截索在船舶撞擊力作用下，將拉動連接索的一端，當拉力達到粘接強度 或輔助連接索的強度時，兩根連接索間的粘接體或輔助連接索將被撕裂或拉斷，使得攔截 索對船舶的作用力大小是恆定的，它不會隨著船舶噸位和速度的增加而增大，因此可以防 止固定墩和攔截索因受力過大而被損壞或斷裂，保證了攔阻的有效性，適用大範圍防護具 有巨大動能的大噸位船舶對橋梁的撞擊；而且本方法所使用的攔阻系統壽命期長，更換和 維護方便且成本相對較低，適合工程應用。
圖1為本發明中所使用的攔阻系統的結構示意圖； 圖2為本發明中所使用的攔阻系統在受到船舶撞擊後的攔阻過程示意圖；
圖3為本發明中的恆阻力裝置的結構示意圖之一 ；
圖4為本發明中的恆阻力裝置的結構示意圖之二 ；
圖5為本發明中的恆阻力裝置的結構示意圖之三。
具體實施例方式
以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。
如圖所示，一種大噸位船舶攔阻方法，包括以下步驟 (1)、在水面上設置多個固定墩l，然後在相鄰兩個固定墩1之間設置兩個恆阻力 裝置3 ; (2)、取極限拉力小於等於固定墩1的水平抗撞力的攔截索2，將恆阻力裝置3的 一端與攔截索2連接，將恆阻力裝置3的另一端與固定墩1固定連接，使其結構上的連接關 係為固定墩_恆阻力裝置_攔截索_固定墩或固定墩_恆阻力裝置_攔截索_恆阻力裝 置-固定墩； (3)、在相鄰兩個固定墩1之間設置多個具有一定間隔的浮筒4，然後將攔截索2固 定連接到浮筒4的上部。 上述實施例中，恆阻力裝置3也可以為一個，恆阻力裝置3的結構為包括兩根平 行設置的連接索31，兩根連接索31之間通過多根相互平行且與連接索31相垂直的輔助連 接索32連接，連接索31的強度等於攔截索2的強度，每根輔助連接索32的強度小於等於 攔截索2的強度，其中一根連接索31的一端與攔截索2固定連接，另一根連接索31的一端 與固定墩1固定連接，兩根連接索31的另一端相互一體連接。 此外，多根輔助連接索32之間也可以相互交叉，還可以用市售的抗海水腐蝕的高 強度粘接劑6替代輔助連接索32，兩根連接索31之間的粘接強度小於等於攔截索2的強 度；所使用的攔截索2、連接索31及輔助連接索32的材料為抗海水腐蝕的高強度尼龍繩或 鋼索；攔截索2和連接索31可以相互一體連接形成一根索。
本攔阻方法的攔阻原理如下 當船舶5偏離航線撞上攔截索2時，船舶5被攔截索2拉住，由於大噸位船舶5具 有巨大的動能，此時船舶5不會馬上停止運動，而是帶著攔截索2繼續前行，攔截索2在船連接索31的一端，當拉力達到粘接強度或輔助連接索32的強 度時，恆阻力裝置3所產生的攔截阻力等於粘接體6或輔助連接索32的撕裂或拉斷強度， 其大小是不變的，而該大小不變的恆阻力通過攔截索2施加在船頭上，阻擋船舶5向前運 動。隨著船舶5的運動，連接索31間的粘接體6或輔助連接索32被不斷地撕裂或拉斷，攔 截索2的有效長度逐步增加，使得船舶5在攔阻系統的阻力作用下可以產生大位移，只要設 計的連接索31足夠長，恆阻力裝置3就可以產生足夠大的位移來消耗船舶5的巨大動能， 逐漸降低船舶5的速度，最終實現對失控船舶5的有效攔截。 而恆阻力裝置3輸出力的大小和攔截索2變形長度的設計依據是能量守恆定律。 設定要設防的船舶5所具有的動能E，船舶5的總重量噸位m，船速為v，計算公式如下 五二丄mv2 2 而攔截系統做的總功為『=pFamW/ ，其中F為恆阻力裝置3的攔截阻力，L為攔
截阻擋距離，a是船舶5運動方向與攔截索2的夾角；根據能量守恆定律，只要攔截距離L 足夠長，就能達到W等於E，即攔住船舶5。本方法所使用的攔阻系統的攔截能力取決於連 接索31的長度，只要增加連接索31長度，就能增大攔截阻攔位移，提高系統的攔截船舶的 能力。
權利要求
一種大噸位船舶攔阻方法，其特徵在於包括以下步驟(1)、在水面上設置至少兩個固定墩，然後在相鄰兩個固定墩之間設置至少一個恆阻力裝置；(2)、取極限拉力小於等於固定墩的水平抗撞力的攔截索，將恆阻力裝置的一端與攔截索連接，將恆阻力裝置的另一端與固定墩連接，使其結構上的連接關係為固定墩-恆阻力裝置-攔截索-固定墩或固定墩-恆阻力裝置-攔截索-恆阻力裝置-固定墩；(3)、在相鄰兩個固定墩之間設置多個具有一定間隔的浮筒，然後將攔截索固定連接到浮筒的上部。
2. 如權利要求1所述的一種大噸位船舶攔阻方法，其特徵在於所使用的恆阻力裝置包 括兩根平行設置的連接索，兩根所述的連接索之間通過高強度粘接劑或多根輔助連接索連 接，所述的連接索的強度等於所述的攔截索的強度，兩根連接索之間的粘接強度或每一根 輔助連接索的強度小於等於所述的攔截索的強度，其中一根連接索的一端與所述的攔截索 固定連接，另一根連接索的一端與所述的固定墩連接，兩根連接索的另一端相互一體連接。
3. 如權利要求2所述的一種大噸位船舶攔阻方法，其特徵在於多根所述的輔助連接索 相互平行且與所述的連接索相垂直。
4. 如權利要求2所述的一種大噸位船舶攔阻方法，其特徵在於多根所述的輔助連接索 之間相互交叉。
5. 如權利要求2所述的一種大噸位船舶攔阻方法，其特徵在於所使用的攔截索、連接 索及輔助連接索的材料為抗海水腐蝕的高強度尼龍繩或鋼索，所述的高強度粘接劑為抗海 水腐蝕的高強度粘接劑。
6. 如權利要求2所述的一種大噸位船舶攔阻方法，其特徵在於所使用的攔截索與連接 索相互一體連接形成一根索。
全文摘要
本發明公開了一種大噸位船舶攔阻方法，特點是先在水面上設置至少兩個固定墩，並在相鄰兩個固定墩之間設置至少一個恆阻力裝置，然後取極限拉力小於等於固定墩的水平抗撞力的攔截索，將恆阻力裝置的一端與攔截索連接，將恆阻力裝置的另一端與固定墩連接，最後在相鄰兩個固定墩之間設置多個具有一定間隔的浮筒，將攔截索固定連接到浮筒的上部；優點是通過本方法可實現對較大航速的大噸位船舶進行有效攔阻，它可以防止固定墩和攔截索因受力過大而被損壞或斷裂，保證了攔阻的有效性，適用大範圍防護具有巨大動能的大噸位船舶對橋梁的撞擊；而且本方法所使用的攔阻系統壽命期長，更換和維護方便且成本相對較低，適合工程應用。
文檔編號E02B3/26GK101793016SQ20101013073
公開日2010年8月4日 申請日期2010年3月19日 優先權日2010年3月19日
發明者劉軍, 唐長剛, 楊黎明, 董新龍 申請人:寧波大學