CN108677876A - 水-路-水一体化的船舶翻坝转运系统 - Google Patents

水-路-水一体化的船舶翻坝转运系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种水‑路‑水一体化的船舶翻坝转运系统，包括坡道构造和转运装备；坡道构造沿行船方向从顶部跨过大坝，转运装备用于在来船的一侧将船装载并沿坡道构造将船舶转运至大坝的另一侧；本发明采用连通江河上游、水坝顶部和江河下游的坡道结构，通过转运装备使待翻坝船只沿着坡道结构实现连续不断的翻坝运输，极大地提高了船舶翻坝运输效率，具有显著的社会效益；对已建成水坝或新建水坝，均可通过在其上、下游修建引道桥梁结构与坝体顶部连通形成连接上、下游江河的船舶载运车专用行驶通道，将显著降低对大坝的正常使用和既有水文及生态环境的不利影响，具有显著的经济效益和环保效益。

Description

水-路-水一体化的船舶翻坝转运系统
技术领域
本发明属于运输工程领域，特别涉及一种水-路-水一体化的船舶翻坝转运系统。
背景技术
水坝是江河中常见的建筑构造，主要是用于调节上下游水量，使上游下游的水量能够满足人们的需求，其蓄水势能可用于发电。但是，由于大坝的存在，则会对江河中过往船只造成通行的不便利；比如三峡大坝，上下游水位落差高达百米；船从下游往上游行船时，先进入五闸室，入口处的闸门关闭后，船闸自动充水，将停泊在闸室内的船舶往上抬升，待该闸室内的水位与四闸室平行时，打开闸门，船“上”到四闸室。如此反复，船像爬楼梯一般不断攀升，直至到达坝上游水面，完成翻坝通行过程；船从上游到下游翻坝运输原理一致；该船舶翻坝过程操作复杂且耗时较长，导致过坝船舶等待拥堵，极大降低了黄金水道的运营效率。为此，还有将上游(下游)船只的货物转载至汽车通过绕坝公路运送至下游(上游)，再将汽车上的货物转载到船舶上，过程复杂、周期较长且运输成本显著增加。
因此，需要对现有的船只通过大坝的船舶、交通及运载方式进行改进，使之能够更直接、更方便、更快捷的通过大坝，显著提高船舶翻坝运输效率，极大节省船舶翻坝运输成本。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种水-路-水一体化的船舶翻坝转运系统，水-路-水一体化的船舶翻坝转运系统使船舶能够更直接、更方便、更快捷的通过大坝，显著提高船舶翻坝运输效率，极大节省船舶翻坝运输成本。
本发明的水-路-水一体化的船舶翻坝转运系统，包括坡道构造和转运装备；
所述坡道构造沿行船方向从顶部跨过大坝，所述坡道构造在大坝的两侧按照设定的坡度逐渐延伸到船舶吃水深度以下；
所述转运装备用于在来船的一侧将船装载并沿坡道构造将船舶转运至大坝的另一侧。
进一步，所述坡道构造由可供转运装备行驶的水坝上游过渡引道结构、水坝顶部曲线引道和水坝下游过渡引道结构构成。
进一步，所述水坝上游过渡引道结构和下游的过渡引道可采用具有地下基础的墩柱上设置的梁板结构或/和具有实体路基的道路结构；所述水坝顶部曲线引道结构为与水坝结构联结为一体的实体路基结构。
进一步，所述转运装备包括运载车体、行走机构和控制系统；
所述运载车体用于装载船舶；
所述行走机构安装于运载车体并用于驱动车体行驶；
控制系统安装用于控制转运装备的行驶和控制转运装备就位于接受船舶的准确位置。
进一步，所述船舶与运载车体之间设置有自适应软接触支承垫。
进一步，所述运载车体前端和后端均设置有可翻转调节板，用于船舶在运载车体上就位时的引导以及就位后限制滑移。
进一步，所述坡道构造为上下行分离的多坡道结构或单道双向坡道结构，所述两向坡道结构在水坝上游过渡引道结构端部和水坝下游过渡引道结构端部之间形成转运装备转向部，用于转运设备在上下行双向结构之间换向。
进一步，所述行走机构为安装于车体的多轴多轮行走轮组，所述行走轮组之间设置有对所述坡道构造的坡度及曲线具有自适应和自调节均衡轮轴压力控制系统。
进一步，所述坡道构造具有引导转运装备的行走轨道。
进一步，控制系统包括传感单元，用于检测船舶装在于装载车体时和装载车体之间的距离；就位前，传感单元检测到船舶前端与装载车体的位置关系，并由控制系统驱动与船舶同时行走以对正位置，船舶前端与装载车体前端设定位置接触并同时沿坡道构造行走，最终船舶脱离水的浮力装载于车体并形成转运。
本发明的有益效果是：本发明的水-路-水一体化的船舶翻坝转运系统，采用连通江河上游、水坝顶部和江河下游的坡道结构，通过转运装备使待翻坝船只沿着坡道结构实现连续不断的翻坝运输，较传统的船闸翻坝运输，避免了开闸关闸及蓄水放水所必需的等待时间，极大地提高了船舶翻坝运输效率，具有显著的社会效益；对已建成水坝或新建水坝，均可通过在其上、下游修建引道桥梁结构与坝体顶部连通形成连接上、下游江河的船舶载运车专用行驶通道，避免了为扩充船舶翻坝运输能力需要而增建翻坝船闸或另修长达数十公里连通上、下游江河的绕道通航明渠，将显著降低对大坝的正常使用和既有水文及生态环境的不利影响，具有显著的经济效益和环保效益；比通过从下(上)游船舶卸货给汽车-陆路转运至上(下)游-再从汽车卸货给船舶的转运翻坝方式更直接、更方便、更快捷，既显著节约了运输成本又极大缩短了翻坝转运时间。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
图1为本发明的纵向截面结构示意图；
图2为图俯视图；
图3为船舶就位于转运装备示意图；
图4为船舶离开转运装备示意图；
图5为转运装备结构图。
具体实施方式
图1为本发明的纵向截面结构示意图，图2为图俯视图，图3为船舶就位于转运装备示意图，图4为船舶离开转运装备示意图，图5为转运装备结构图，如图所示：本实施例的水-路-水一体化的船舶翻坝转运系统，包括坡道构造和转运装备5；
所述坡道构造沿行船方向从顶部跨过大坝3，所述坡道构造在大坝的两侧按照设定的坡度逐渐延伸到船舶4吃水深度以下；大坝3的两侧指的是大坝3的上游一侧和下游一侧，设定坡度指的是通过转运装备5运载船舶4在坡道构造行走不至于出现滑脱或者倾翻的坡道角度。
所述转运装备5用于在来船的一侧将船装载并沿坡道构造将船舶转运至大坝3的另一侧。
本实施例中，所述坡道构造由可供转运装备行驶的水坝上游过渡引道结构1、水坝顶部曲线引道2和水坝下游过渡引道结构6构成，根据需要可设置于大坝的中间位置；当然，也可以是横向的侧边，减小跨越高度。
本实施例中，所述水坝上游过渡引道结构1和下游的过渡引道可结构采用具有地下基础的墩柱上设置的梁板结构或/和具有实体路基的道路结构，根据大坝的高度可自由进行设计，位于引道的端部靠近水底的部分可采用实体路基结构，较高部位采用桥梁的支撑结构7，节约建造成本且保证了结构的稳定性；所述水坝顶部曲线引道结构为与水坝结构联结为一体的实体路基结构，利用大坝的本身的结构支撑水坝顶部曲线引道结构。
本实施例中，所述转运装备包括运载车体51、行走机构54和控制系统；
所述运载车体51用于装载船舶4；
所述行走机构安装于运载车体并用于驱动车体行驶，驱动方式可采用现有的可行的任何驱动方式；
控制系统安装用于控制转运装备的行驶和控制转运装备5就位于接受船舶4的准确位置；控制行驶可采用现有的无线控制，甚至可采用物联网控制，均属于现有技术，在此不再赘述；同时，所述智能控制系统装载时用于控制待船舶在运载车体上方准确就位；为实现该功能，智能控制系统应包括传感单元，用于检测船舶和装载车体之间的距离，就位前，装载车体上的传感单元(船舶上也可安装)检测到船舶前端与装载车体的位置关系，并由控制系统驱动与船舶同时行走以对正位置，船舶前端与装载车体前端设定位置接触并同时沿坡道构造行走，接触后可由船舶利用行走驱动装载车体向前滑行(也可以是自身驱动与船舶保持一致)，最终船舶装载于车体并形成转运；即使待翻坝船舶由水浮力承载逐渐转移至通过自适应软接触固定支垫装置由所述运载车体承受重力；行走时用于智能控制自身车速及其与前后运载车之间的安全间距；卸载时通过驱动运载车继续沿所述坡道路面下行，使翻坝后船舶由所述运载车体承受重力逐渐转移至由江水浮力承载，实现翻坝后船只与运载车分离的控制过程。
本实施例中，所述船舶与运载车体51之间设置有自适应软接触支承垫53，船舶4装载于所述运载车体51后与支垫自适应软接触；支垫一般采用具有弹性的软材料，在装载船舶后，形成下陷变形，增大摩擦以及具有限位功能。
本实施例中，所述运载车体51前端和后端均设置有可翻转调节板52，用于船舶在运载车体上就位时的引导以及就位后限制滑移，当然，调节板翻上和翻下均具有相应的固定结构，采用现有的机械固定结构即可实现，在此不再赘述；可翻转调节板向上翻并且固定后具有限制滑移功能，下翻后可形成对船舶的引导；使用时，可翻转调节板52可采用液压或者其他驱动方式实现；为了固定船舶，设置自动控制固定装置，包括在运载车体50的四周分布设置可翻转调节板，当船舶就位后可液压驱动可翻转调节板向上摆动并固定，对船舶形成横向自由度的限制，达到稳定运输的效果。
本实施例中，所述坡道构造为上下行分离的多坡道结构或单道双向坡道结构，所述两向坡道结构在水坝上游过渡引道结构1端部和水坝下游过渡引道结构6端部之间形成转运装备转向部8，用于转运设备在上下行双向结构之间换向，即在上下行的双向结构的水坝上游过渡引道结构端部之间以及水坝下游过渡引道结构端部之间形成转运装备转向部，形成连接的路面构造，可使得转运装备转向。
本实施例中，所述行走机构54为安装于车体的多轴多轮的行走轮组(既可以是每个轮轴上设置多个车轮，并且设置多个轮轴的结构)，所述行走轮组的各个行走轮之间设置有对所述坡道构造的坡度及曲线具有自适应和自调节均衡轮轴压力控制系统，坡度及曲线具有自适应即为行走轮具有万向结构，适合于转弯等功能；自调节均衡轮轴压力控制系统即智能控制行走轮的高度，根据承受的压力自动调整行走轮高度，以保证全部行走轮均能均匀地承载，这些功能通过现有的机械以及自动控制结构即可实现；比如，通过压力传感器检测每个行走轮的压力并根据压力调整行走轮的高度以保证与地面充分接触(利用液压、电动悬挂等)，为现有技术可实现的结构，在此不再赘述。
本实施例中，所述坡道构造具有引导转运装备的行走轨道，具有引导效果，避免侧滑。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种水-路-水一体化的船舶翻坝转运系统，其特征在于：包括坡道构造和转运装备；
所述坡道构造沿行船方向从顶部跨过大坝，所述坡道构造在大坝的两侧按照设定的坡度逐渐延伸到船舶吃水深度以下；
所述转运装备用于在来船的一侧将船装载并沿坡道构造将船舶转运至大坝的另一侧。
2.根据权利要求1所述的水-路-水一体化的船舶翻坝转运系统，其特征在于：所述坡道构造由可供转运装备行驶的水坝上游过渡引道结构、水坝顶部曲线引道和水坝下游过渡引道结构构成。
3.根据权利要求2所述的水-路-水一体化的船舶翻坝转运系统，其特征在于：所述水坝上游过渡引道结构和下游的过渡引道可采用具有地下基础的墩柱上设置的梁板结构或/和具有实体路基的道路结构；所述水坝顶部曲线引道结构为与水坝结构联结为一体的实体路基结构。
4.根据权利要求1所述的水-路-水一体化的船舶翻坝转运系统，其特征在于：所述转运装备包括运载车体、行走机构和控制系统；
所述运载车体用于装载船舶；
所述行走机构安装于运载车体并用于驱动车体行驶；
控制系统安装用于控制转运装备的行驶和控制转运装备就位于接受船舶的准确位置。
5.根据权利要求4所述的水-路-水一体化的船舶翻坝转运系统，其特征在于：所述船舶与运载车体之间设置有自适应软接触支承垫。
6.根据权利要求4所述的水-路-水一体化的船舶翻坝转运系统，其特征在于：所述运载车体前端和后端均设置有可翻转调节板，用于船舶在运载车体上就位时的引导以及就位后限制滑移。
7.根据权利要求2所述的水-路-水一体化的船舶翻坝转运系统，其特征在于：所述坡道构造为上下行分离的多坡道结构或单道双向坡道结构，所述两向坡道结构在水坝上游过渡引道结构端部和水坝下游过渡引道结构端部之间形成转运装备转向部，用于转运设备在上下行双向结构之间换向。
8.根据权利要求4所述的水-路-水一体化的船舶翻坝转运系统，其特征在于：所述行走机构为安装于车体的多轴多轮行走轮组，所述行走轮组之间设置有对所述坡道构造的坡度及曲线具有自适应和自调节均衡轮轴压力控制系统。
9.根据权利要求4所述的水-路-水一体化的船舶翻坝转运系统，其特征在于：所述坡道构造具有引导转运装备的行走轨道。
10.根据权利要求4所述的水-路-水一体化的船舶翻坝转运系统，其特征在于：控制系统包括传感单元，用于检测船舶装在于装载车体时和装载车体之间的距离；就位前，传感单元检测到船舶前端与装载车体的位置关系，并由控制系统驱动与船舶同时行走以对正位置，船舶前端与装载车体前端设定位置接触并同时沿坡道构造行走，最终船舶脱离水的浮力装载于车体并形成转运。
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