CN101793016B - 一种大吨位船舶拦阻方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大吨位船舶拦阻方法，特点是先在水面上设置至少两个固定墩，并在相邻两个固定墩之间设置至少一个恒阻力装置，然后取极限拉力小于等于固定墩的水平抗撞力的拦截索，将恒阻力装置的一端与拦截索连接，将恒阻力装置的另一端与固定墩连接，最后在相邻两个固定墩之间设置多个具有一定间隔的浮筒，将拦截索固定连接到浮筒的上部；优点是通过本方法可实现对较大航速的大吨位船舶进行有效拦阻，它可以防止固定墩和拦截索因受力过大而被损坏或断裂，保证了拦阻的有效性，适用大范围防护具有巨大动能的大吨位船舶对桥梁的撞击；而且本方法所使用的拦阻系统寿命期长，更换和维护方便且成本相对较低，适合工程应用。

Description

一种大吨位船舶拦阻方法

技术领域

本发明涉及一种船舶拦截方法，尤其是涉及一种大吨位船舶拦阻方法。

背景技术

经济全球化促使现代航运业快速发展，而为了降低运输成本和提高运力，无论是内河航运还是海运都日益趋向大吨位船舶运输；另一方面，路上交通的发展和高等级公路的修建如跨越大江、大河、海湾及连接岛屿的大型桥梁越来越多。一般船舶的航行会受到气候(风、雾)、水文(流速、水位)及船舶的工况(机械故障，失锚)等的影响，但更多的是人为失误，如驾驶员的判断错误、误操作、注意力分散甚至是醉酒、瞌睡等，致使船舶在航行时偏离正常的航线与水中引桥的桥墩碰撞。为了防护大吨位船舶的撞击，目前的防撞设施一般需要预先设定防护撞击船舶的吨位和航速，对超出设定吨位和航速的船舶撞击，由于防撞设施的受力过大而很容易被损坏导致防撞设施失效；而且目前的防撞设施的制造使用成本比较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可对具有巨大动能的大吨位船舶进行有效拦阻且成本较低的大吨位船舶拦阻方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种大吨位船舶拦阻方法，包括以下步骤：

(1)、在水面上设置至少两个固定墩，然后在相邻两个固定墩之间设置至少一个恒阻力装置；

(2)、取极限拉力小于等于固定墩的水平抗撞力的拦截索，将恒阻力装置的一端与拦截索连接，将恒阻力装置的另一端与固定墩连接，使其结构上的连接关系为：固定墩-恒阻力装置-拦截索-固定墩或固定墩-恒阻力装置-拦截索-恒阻力装置-固定墩；

(3)、在相邻两个固定墩之间设置多个具有一定间隔的浮筒，然后将拦截索固定连接到浮筒的上部，使得拦截索浮在水面上或处于水面之上。

所使用的恒阻力装置包括两根平行设置的连接索，两根所述的连接索之间通过高强度粘接剂或多根辅助连接索连接，所述的连接索的强度等于所述的拦截索的强度，两根连接索之间的粘接强度或每一根辅助连接索的强度小于等于所述的拦截索的强度，其中一根连接索的一端与所述的拦截索固定连接，另一根连接索的一端与所述的固定墩连接，两根连接索的另一端相互一体连接。

多根所述的辅助连接索相互平行且与所述的连接索相垂直。

多根所述的辅助连接索之间相互交叉。

所使用的拦截索、连接索及辅助连接索的材料为抗海水腐蚀的高强度尼龙绳或钢索，所述的高强度粘接剂为抗海水腐蚀的高强度粘接剂。

所使用的拦截索与连接索相互一体连接形成一根索。

与现有技术相比，本发明的优点是通过本方法可实现对较大航速的大吨位船舶进行有效拦阻，由于本方法中所使用的拦截索与固定墩之间连接有恒阻力装置，当船舶撞击拦阻系统时，由于拦截索在船舶撞击力作用下，将拉动连接索的一端，当拉力达到粘接强度或辅助连接索的强度时，两根连接索间的粘接体或辅助连接索将被撕裂或拉断，使得拦截索对船舶的作用力大小是恒定的，它不会随着船舶吨位和速度的增加而增大，因此可以防止固定墩和拦截索因受力过大而被损坏或断裂，保证了拦阻的有效性，适用大范围防护具有巨大动能的大吨位船舶对桥梁的撞击；而且本方法所使用的拦阻系统寿命期长，更换和维护方便且成本相对较低，适合工程应用。

附图说明

图1为本发明中所使用的拦阻系统的结构示意图；

图2为本发明中所使用的拦阻系统在受到船舶撞击后的拦阻过程示意图；

图3为本发明中的恒阻力装置的结构示意图之一；

图4为本发明中的恒阻力装置的结构示意图之二；

图5为本发明中的恒阻力装置的结构示意图之三。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图所示，一种大吨位船舶拦阻方法，包括以下步骤：

(1)、在水面上设置多个固定墩1，然后在相邻两个固定墩1之间设置两个恒阻力装置3；

(2)、取极限拉力小于等于固定墩1的水平抗撞力的拦截索2，将恒阻力装置3的一端与拦截索2连接，将恒阻力装置3的另一端与固定墩1固定连接，使其结构上的连接关系为：固定墩-恒阻力装置-拦截索-固定墩或固定墩-恒阻力装置-拦截索-恒阻力装置-固定墩；

(3)、在相邻两个固定墩1之间设置多个具有一定间隔的浮筒4，然后将拦截索2固定连接到浮筒4的上部。

上述实施例中，恒阻力装置3也可以为一个，恒阻力装置3的结构为：包括两根平行设置的连接索31，两根连接索31之间通过多根相互平行且与连接索31相垂直的辅助连接索32连接，连接索31的强度等于拦截索2的强度，每根辅助连接索32的强度小于等于拦截索2的强度，其中一根连接索31的一端与拦截索2固定连接，另一根连接索31的一端与固定墩1固定连接，两根连接索31的另一端相互一体连接。

此外，多根辅助连接索32之间也可以相互交叉，还可以用市售的抗海水腐蚀的高强度粘接剂6替代辅助连接索32，两根连接索31之间的粘接强度小于等于拦截索2的强度；所使用的拦截索2、连接索31及辅助连接索32的材料为抗海水腐蚀的高强度尼龙绳或钢索；拦截索2和连接索31可以相互一体连接形成一根索。

本拦阻方法的拦阻原理如下：

当船舶5偏离航线撞上拦截索2时，船舶5被拦截索2拉住，由于大吨位船舶5具有巨大的动能，此时船舶5不会马上停止运动，而是带着拦截索2继续前行，拦截索2在船舶5的撞击力作用下，将拉动连接索31的一端，当拉力达到粘接强度或辅助连接索32的强度时，恒阻力装置3所产生的拦截阻力等于粘接体6或辅助连接索32的撕裂或拉断强度，其大小是不变的，而该大小不变的恒阻力通过拦截索2施加在船头上，阻挡船舶5向前运动。随着船舶5的运动，连接索31间的粘接体6或辅助连接索32被不断地撕裂或拉断，拦截索2的有效长度逐步增加，使得船舶5在拦阻系统的阻力作用下可以产生大位移，只要设计的连接索31足够长，恒阻力装置3就可以产生足够大的位移来消耗船舶5的巨大动能，逐渐降低船舶5的速度，最终实现对失控船舶5的有效拦截。

而恒阻力装置3输出力的大小和拦截索2变形长度的设计依据是能量守恒定律。设定要设防的船舶5所具有的动能E，船舶5的总重量吨位m，船速为v，计算公式如下：

$E=\frac{1}{2}m{v}^2$

而拦截系统做的总功为：

其中F为恒阻力装置3的拦截阻力，L为拦截阻挡距离，α是船舶5运动方向与拦截索2的夹角；根据能量守恒定律，只要拦截距离L足够长，就能达到W等于E，即拦住船舶5。本方法所使用的拦阻系统的拦截能力取决于连接索31的长度，只要增加连接索31长度，就能增大拦截阻拦位移，提高系统的拦截船舶的能力。

Claims (3)

1.一种大吨位船舶拦阻方法，包括以下步骤：

(1)、在水面上设置至少两个固定墩，然后在相邻两个固定墩之间设置至少一个恒阻力装置；

(2)、取极限拉力小于等于固定墩的水平抗撞力的拦截索，将恒阻力装置的一端与拦截索连接，将恒阻力装置的另一端与固定墩连接，使其结构上的连接关系为：固定墩-恒阻力装置-拦截索-固定墩或固定墩-恒阻力装置-拦截索-恒阻力装置-固定墩；

(3)、在相邻两个固定墩之间设置多个具有一定间隔的浮筒，然后将拦截索固定连接到浮筒的上部；

上述方法中所使用的恒阻力装置包括两根平行设置的连接索，所述的连接索的强度等于所述的拦截索的强度，其中一根连接索的一端与所述的拦截索固定连接，另一根连接索的一端与所述的固定墩连接，两根连接索的另一端相互一体连接，其特征在于两根所述的连接索之间通过高强度粘接剂或多根互相交叉的辅助连接索连接，两根连接索之间的粘接强度或每一根辅助连接索的强度小于等于所述的拦截索的强度。

2.如权利要求1所述的一种大吨位船舶拦阻方法，其特征在于所使用的拦截索、连接索及辅助连接索的材料为抗海水腐蚀的高强度尼龙绳或钢索，所述的高强度粘接剂为抗海水腐蚀的高强度粘接剂。

3.如权利要求1所述的一种大吨位船舶拦阻方法，其特征在于所使用的拦截索与连接索相互一体连接形成一根索。

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