CN106894303A - 一种用于跨水域交通的高速公路 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于跨水域交通的高速公路，属于水上交通运输的技术领域。一种用于跨水域交通的高速公路包括通过锁扣互联的若干桥面甲板，分布于桥面甲板底部的若干连接杆，以及连接于连接杆另一端并可绕连接杆中心线偏心旋转的若干流线型的浮体，连接杆上设置有动力定位装置和桁架，桥面甲板为橡胶和钢板的分层结构，桥面甲板底部设置有定位传感器；本发明通过锁扣实现了桥面甲板的无限互联，有效延长了公路长度；在连接杆上设置流线型的浮体，有效减小了水流阻力，防止产生涡激振动，提高公路的稳定性；桥面甲板底部设置定位传感器，配合连接杆上的动力定位装置，实时调整公路位置，保证公路稳定性；同时桥面甲板位于水面上，便于后期的维护。

Description

一种用于跨水域交通的高速公路

技术领域

本发明涉及水上交通运输的技术领域，具体是涉及一种用于跨水域交通的高速公路。

背景技术

地球上的水域面积比陆地面积大得多，且水域中物产丰富，资源储备量大，需对水域进行合理开发，并且由于陆地在地球上的不集中分布和陆地上江河湖海的阻隔，因此，跨越水域之间的交通运输通道对改变这一现状尤其重要。

传统的运输方式包括空运、陆运以及水运。空运成本太高，且运输量小；陆运受江河湖海的限制太大；水运的运输时间长，效率太低。给国家和国家之间的互联交流造成了阻碍，并且对于边境线上的岛礁补给和守卫造成了困难。

虽然目前的跨海大桥能见海运和陆运部分结合，但跨海大桥的施工周期长，难点多，后期维护困难，并且跨海大桥受水域深度限制太大，在恶劣环境中会严重影响跨海大桥的使用寿命。

目前社会上还存在一种海底隧道的模型，将隧道的浮体设置于水面，这种隧道虽然没有波浪载荷等作用，但由于施工复杂，维护困难，都给隧道的安全性能带来巨大的隐患，另外这种海底隧道无法适应100公里以上的常年运营需求，并且，非流线型的隧道外形结构在远海的大洋中时，会造成涡激振动，甚至是损坏，且无法在大洋深水中进行维修。

综上所述，目前的水上交通方式存在建造成本高，工艺复杂，维修不便，稳定性差以及互联长度有限的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，现旨在提供一种用于跨水域交通的高速公路，以若干流线型的浮体为基础，在浮体上设置连接杆支撑桥面甲板，将公路设置于水面上，建造成本低，工艺简单，且便于后期的维修，并且通过锁扣将若干桥面甲板连接，实现无限互联，延伸桥长，还通过减小连接杆的截面积，并设置桁架，结合流线型的浮体，在保证支撑强度的前提下，减小了水流阻力和防止产生涡激振动，提高了公路的稳定性。

具体技术方案如下：

一种用于跨水域交通的高速公路，具有这样的特征，包括：浮体、连接杆、桥面甲板、桁架以及锁扣，浮体为对称结构，且浮体横截面的轮廓线为流线型，连接杆的一端活动连接于浮体上，且连接杆沿浮体长度的方向设置，连接杆的另一端连接于桥面甲板底端，连接杆上垂直连接杆设置有桁架，桥面甲板平行于浮体的横截面设置，且桥面甲板的两端均设置有锁扣。

上述的一种用于跨水域交通的高速公路，其中，浮体可绕连接杆的中心轴线自由旋转。

上述的一种用于跨水域交通的高速公路，其中，一桥面甲板下均匀设置有若干连接杆。

上述的一种用于跨水域交通的高速公路，其中，桁架设置于相邻的连接杆之间，且桁架为双层结构。

上述的一种用于跨水域交通的高速公路，其中，桁架中设置有若干斜支撑和竖支撑，且斜支撑和竖支撑交替设置，将桁架分为若干三角形。

上述的一种用于跨水域交通的高速公路，其中，还包括定位传感器，定位传感器设置于桥面甲板底部，检测桥面甲板的水平位移。

上述的一种用于跨水域交通的高速公路，其中，还包括动力定位装置，动力定位装置设置于连接杆下端，且动力定位装置设置于水面以下。

上述的一种用于跨水域交通的高速公路，其中，桥面甲板均为标准板块，且两桥面面板首尾可通过锁扣连接。

上述的一种用于跨水域交通的高速公路，其中，桥面甲板为橡胶和钢板组合结构，钢板设置于下部并与连接杆连接，橡胶铺设于钢板上。

上述的一种用于跨水域交通的高速公路，其中，靠近岸边的桥面甲板两侧设置有若干悬索，且悬索均斜向连接于岸边的沉桩上。

上述技术方案的积极效果是：1、设置可活动的流线型的浮体，且减小连接杆横截面，降低了浮体周围流场反射效果，减小水压阻力，并且能避免出现涡激振动，提高公路的稳定性；2、在连接杆之间设置双层的桁架，保证了连接杆的支撑强度；3、于桥面甲板下设置定位传感器以及在连接杆位于水面以下设置动力定位装置，保证公路出现偏移后能实时调节恢复原位，稳定能力更强；4、桥面甲板之间可通过锁扣连接，也实现公路的无限延长以及方便维修和运输；5、甲板为橡胶和钢板组合结构，既能保证支撑强度，减轻了重量，又能防止车轮打滑或桥面甲板温度过高而损坏车轮。

附图说明

图1为本发明的一种用于跨水域交通的高速公路的实施例的结构图；

图2为本发明一较佳实施例的一视角的结构图；

图3为本发明一较佳实施例的另一视角的截面图；

图4为本发明一较佳实施例的浮体的一视角的结构图；

图5为本发明一较佳实施例的浮体的另一视角的结构图；

图6为本发明一较佳实施例的桁架的结构图；

图7为本发明一较佳实施例的桥面甲板的结构图。

附图中：1、桥面甲板；11、橡胶；12、钢板；2、浮体；3、连接杆；4、桁架；41、斜支撑；42、竖支撑；5、沉桩；6、悬索；7、定位传感器；8、动力定位装置；9、锁扣。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图1至附图7对本发明提供的技术方案作具体阐述，但以下内容不作为本发明的限定。

图1为本发明的一种用于跨水域交通的高速公路的实施例的结构图；图2为本发明一较佳实施例的一视角的结构图；图3为本发明一较佳实施例的另一视角的截面图；图4为本发明一较佳实施例的浮体的一视角的结构图；图5为本发明一较佳实施例的浮体的另一视角的结构图；图6为本发明一较佳实施例的桁架的结构图；图7为本发明一较佳实施例的桥面甲板的结构图。如图1、图2、图3、图4、图5、图6以及图7所示，本实施例提供的用于跨水域交通的高速公路包括：桥面甲板1、橡胶11、钢板12、锁扣9、浮体2、连接杆3、桁架4、斜支撑41、竖支撑42、沉桩5、悬索6、定位传感器7以及动力定位装置8。

具体的，桥面甲板1呈矩形设置，且若干桥面甲板1通过锁扣9首尾相连，桥面甲板1底部均匀设置有若干连接杆3，连接杆3背离桥面甲板1的一端连接有浮体2，且桥面甲板1平行于浮体2横截面设置。

具体的，浮体2横截面形状为对称结构，且浮体2横截面的轮廓线呈流线型设置，保证了水流经过浮体2附近时，能有效减小浮体2所受的水流阻力，同时能防止产生涡激振动，提高了浮体2的稳定性。

具体的，浮体2的高度方向为垂直于水面的方向，浮体2的上端且沿浮体2的高度方向连接有一连接杆3，连接杆3的上端连接于桥面甲板1的底端。

具体的，每一桥面甲板1下均匀布置有若干浮体2，且浮体2与连接杆3为活动连接，浮体2可绕连接杆3中心线作偏心旋转，保证了水流方向改变时，浮体2产生不对称弯矩，从而实现自动旋转，从而实时调整自身的迎水方向，使浮体2始终保持最优的迎水方向，减小水流阻力，适应性更好。

具体的，每一桥面甲板1底部的若干连接杆3上均设置有桁架4，且桁架4均为包括上层和下层的双层结构，桁架4的上层和下层之间设置有若干竖支撑42，且竖支撑42与连接杆3共同将上层和下层的桁架4分为若干矩形，加强了桁架4的支撑刚度，防止公路因为狭长结构受水流作用产生较大位移而引起结构破坏。

具体的，桁架4的上层和下层之间还设置有若干斜支撑41，且斜支撑41设置于竖支撑42和连接杆3分成的矩形中，将上层和下层的若干矩形分成若干三角形，结合三角形的稳定性原理，进一步加强了连接杆3的支撑刚度，防止公路发生结构破坏。

更加具体的，桥面甲板1的底部设置有一定位传感器7，定位传感器7能检测出桥面甲板1在水平方向的位移，并将检测结果反馈到控制室，实现了对公路的实时监控。

更加具体的，在桥面甲板1底部且位于桥面甲板1中部的连接杆3上设置有动力定位装置8，且动力定位装置8位于水面以下，动力定位装置8为带有螺旋桨的推进器，可通过旋转推动连接杆3发生位移，从而推动桥面甲板1相对于水面发生移动。

当定位传感器7检测到桥面甲板1相对于水面发生侧向位移时，定位传感器7将检测信号传输到控制室，控制室控制动力定位装置8转动，推动桥面甲板1返回到静水条件下的位置，有效防止公路发生侧向偏移而损坏公路。

更加具体的，桥面甲板1长度方向的两端上均设置有锁扣9，且锁扣9设置于桥面甲板1的底部，锁扣9为可拆卸结构，且两桥面甲板1可通过锁扣9首尾相连，实现了公路的长度的无限延伸，打破了现有水上公路无法适应100公里以上的常年运营需求的限制。

更加具体的，公路上，靠近岸边的桥面甲板1上设置有若干悬索6，且悬索6分布于桥面甲板1沿其长度方向的两侧，并将悬索6均斜向固定连接于岸上的沉桩5上，保证了公路岸边的定位，保证了公路整体在水域中的位置基本无变化，提高了公路的刚性。

更加具体的，桥面甲板1为双层结构，桥面甲板1包括橡胶11和钢板12，橡胶11设置于桥面甲板1的上层，钢板12设置于桥面甲板1的下层并与连接杆3焊接，保证了连接杆3对桥面甲板1支撑的刚性和桥面甲板1的承载能力，同时，上层的橡胶11能防止桥面温度过高而损坏轮胎，以及防止车轮在行驶途中打滑，安全性更高。

作为优选的实施方式，沿桥面甲板1长度的方向上，每一桥面甲板1底部沿桥面甲板1长度的方向设置有若干排连接杆3，且其中一连接杆3长度均长于两侧的连接杆3，保证了对桥面甲板1的支撑强度，便于动力定位装置8的吃水，利于对公路位置的调整。

作为优选的实施方式，动力定位装置8按需分配，越远离岸边的桥面甲板1下的连接杆3上设置的动力定位装置8越多，保证了动力定位装置8的合理分配，在有限的条件下实现了对公路的水平方向上的位移，能源使用更少，成本更低。

本实施例提供的用于跨水域交通的高速公路，包括通过锁扣9互联的若干桥面甲板1，均匀分布于每一桥面甲板1底部的若干连接杆3，以及连接于连接杆3背离桥面甲板1一端并可绕连接杆3中心线偏心旋转的若干流线型的浮体2，同时，连接杆3上还设置有动力定位装置8和桁架4，桥面甲板1为橡胶11和钢板12的分层结构，桥面甲板1底部设置有定位传感器7；通过锁扣9实现了桥面甲板1的无限互联，有效延长了公路的长度；在连接杆3上设置流线型的浮体2，有效减小了水流的阻力，防止产生涡激振动，提高了公路的稳定性；桥面甲板1底部设置有定位传感器7，配合连接杆3上的动力定位装置8，实时调整公路的位置，保证公路的稳定性；同时桥面甲板1位于水面上，便于后期的维护。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于跨水域交通的高速公路，其特征在于，包括：浮体、连接杆、桥面甲板、桁架以及锁扣，所述浮体为对称结构，且所述浮体横截面的轮廓线为流线型，所述连接杆的一端活动连接于所述浮体上，且所述连接杆沿所述浮体长度的方向设置，所述连接杆的另一端连接于所述桥面甲板底端，所述连接杆上垂直所述连接杆设置有所述桁架，所述桥面甲板平行于所述浮体的横截面设置，且所述桥面甲板的两端均设置有所述锁扣。

2.根据权利要求1所述的一种用于跨水域交通的高速公路，其特征在于，所述浮体可绕所述连接杆的中心轴线自由旋转。

3.根据权利要求1所述的一种用于跨水域交通的高速公路，其特征在于，一所述桥面甲板下均匀设置有若干所述连接杆。

4.根据权利要求3所述的一种用于跨水域交通的高速公路，其特征在于，所述桁架设置于相邻的所述连接杆之间，且所述桁架为双层结构。

5.根据权利要求4所述的一种用于跨水域交通的高速公路，其特征在于，所述桁架中设置有若干斜支撑和竖支撑，且所述斜支撑和所述竖支撑交替设置，将所述桁架分为若干三角形。

6.根据权利要求1所述的一种用于跨水域交通的高速公路，其特征在于，还包括定位传感器，所述定位传感器设置于所述桥面甲板底部，检测所述桥面甲板的水平位移。

7.根据权利要求1所述的一种用于跨水域交通的高速公路，其特征在于，还包括动力定位装置，所述动力定位装置设置于所述连接杆下端，且所述动力定位装置设置于水面以下。

8.根据权利要求1所述的一种用于跨水域交通的高速公路，其特征在于，所述桥面甲板均为标准板块，且两所述桥面面板首尾可通过所述锁扣连接。

9.根据权利要求8所述的一种用于跨水域交通的高速公路，其特征在于，所述桥面甲板为橡胶和钢板组合结构，所述钢板设置于下部并与所述连接杆连接，所述橡胶铺设于所述钢板上。

10.根据权利要求1所述的一种用于跨水域交通的高速公路，其特征在于，靠近岸边的所述桥面甲板两侧设置有若干悬索，且所述悬索均斜向连接于岸边的沉桩上。