CN109930578A - 航道运行中跨越河流的桥轨渡船方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种航道运行中跨越与航道交叉河流的桥轨渡船方法，当沿运河航行的渡船到达与航道交叉河流位置时，将渡船引导进承船厢中，吊机带动升船托板和承船厢、渡船上升，待升船托板的滑道与桥轨纵梁上的转运轨道齐平，牵引装置将承船厢运送至河道对岸，对岸的升船机将升船托板吊起，牵引装置将承船厢运送至升船托板上，然后通过吊机带动升船托板、承船厢和渡船下降，待降至目标河道内水面高程后，将渡船引导出承船厢后即可继续航行。本发明采用专用的桥轨渡船装置可直接将渡船运送至河流对岸，受黄河河道冲淤变化的影响最小；采用双线设置，可方便地实现船队循环转运；桥轨上部结构轻便、简单，造价相对低廉，运营及维护也较为便利。

Description

航道运行中跨越河流的桥轨渡船方法

技术领域

本发明涉及水运基础建设工程，尤其是涉及一种渡船在航道运行中跨越与航道交叉河流的方法。

背景技术

京杭大运河是世界上里程最长、工程最大的古代运河，也是最古老的运河之一，与长城、坎儿井并称为中国古代的三项伟大工程，是中国古代劳动人民创造的一项伟大工程。大运河南起余杭（今杭州），北到涿郡（今北京），途经今浙江、江苏、山东、河北四省及天津、北京两市，贯通海河、黄河、淮河、长江、钱塘江五大水系，全长约1797公里。京杭大运河使用至今，不仅对中国南北地区之间的经济、文化发展与交流，特别是对沿线地区工农业经济的发展起了巨大作用，更重要的是已成为中国文化地位的象征之一。

京杭大运河始建于春秋时期，后历经隋、唐、元、明、清等历朝历代改扩建，先后运用于军事、政治、经济等各领域，获得了辉煌的成就。1855年黄河改道，由于缺少主要水源，运河部分地区河道干涸，京杭大运河从此失去了原先的荣光，部分河段已经停止通航。目前京杭大运河全线复航的呼声日益高涨，全国人民衷心期盼工程早日实施，以实现“运河文化”的伟大复兴。

京杭大运河与黄河的交叉问题是运河全线复航的难点之一。京杭大运河与黄河的交叉问题常规有三种方式解决，即：平交、隧道下穿与渡槽上跨。其中平交方式需要把黄河大堤破口，使运河、黄河河道有机衔接。黄河水沙条件极其复杂，河道冲淤变化对航道影响很大，且受限于黄河的来水量，只能实现部分季节、部分时段的通航，提供的交通流量将受到很大限制。另外，平交方式对河势影响较大，势必将对黄河防汛渡凌安全带来较大影响。因此平交方式在布置上十分复杂，对正常通航的影响因素过多。隧道下穿方式中，按隧道中行船要求，洞径需在20m左右，且为保证隧洞结构安全，隧洞应有足够埋深，无论采取明挖施工、还是盾构施工方法，技术上挑战极大，不确定因素较多。渡槽上跨方案在技术上是可行的，且有类似经验，但因渡槽内全线均有水，大运河高级别的航道和较大的船舶吨位将导致渡槽结构体量过于庞大，造价过高。

发明内容

本发明的目的在于针对京杭大运河复航施工中存在的技术难点，提出一种渡船在航道运行中跨越与航道交叉河流的方法

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

本发明所述的航道运行中跨越与航道交叉河流的桥轨渡船方法，采用专用的桥轨渡船装置，该桥轨渡船装置包括分别设置在河流两岸的升船机，在所述升船机顶部设置有吊机，置于所述升船机侧墙之间的升船托板由所述吊机带动升降，在所述升船托板的上表面设置有轨道，用于承托渡船的承船厢底部带有与所述轨道滑动配合的滑道；水平跨设在河流上方的桥轨纵梁两端与所述升船机连接形成整体结构，在所述纵梁上铺设有与所述升船托板上的滑道相对接的转运轨道；在所述转运轨道上设置有牵引装置；

当沿运河航行的渡船到达与航道交叉河流位置时，首先将渡船引导进承船厢中，吊机带动升船托板和承船厢、渡船上升，待升船托板的滑道与桥轨纵梁上的转运轨道齐平，将牵引装置与承船厢连接，牵引装置将承船厢运送至河道对岸，对岸的升船机将升船托板吊起，牵引装置将承船厢运送至升船托板上，然后通过吊机带动升船托板、承船厢和渡船下降，待降至目标河道内水面高程后，将渡船引导出承船厢后即可继续航行。

为提高渡船的工作效率，所述桥轨渡船装置双线平行布设，在河流两岸的所述升船机外侧设置有将双线轨道渡船装置连接起来的转运平台；

当通过其中一条渡船装置运送至对岸的渡船离开后，吊机将升船托板和承船厢吊起，待升船托板与转运平台齐平时，将承船厢运送至转运平台上，横向移动至另一侧航道的升船机处，再由吊机带动升船托板和承船厢下降至预定位置，准备承担另一条航道运输渡船的任务。

所述转运平台上设置有横向轨道，由横向牵引或顶推装置带动的转运托板沿所述横向轨道移动；在所述转运托板上表面设置有与所述承船厢底部滑道滑动配合的导轨。所述转运平台下设置有多根支撑柱。

所述桥轨纵梁沿航运方向倾斜设置；在所述纵梁下方布设有多根支撑立柱。

所述牵引装置为牵引车，在所述牵引车上设置有与所述承船厢相连接的挂具。

所述吊机为带有起吊拉绳的绞车。

所述承船厢为上部开口的箱型结构，在所述承船厢的四周厢壁上开设有排水孔。

所述升船机侧墙与相邻的承船厢侧壁之间设置有相互配合的承船厢稳定装置。所述承船厢稳定装置包括纵向设置在所述升船机侧壁上的滑轨，在所述承船厢侧壁上设置有沿所述滑轨滚动的滑轮。

所述承船厢内设置有船体防撞装置。所述船体防撞装置包括设置在所述承船厢四周内壁处的防撞轮胎，和固设在承船厢内四角位置处的钢缆缆绳。

本发明的优点在于结构巧妙、便于实施。当运河中的渡船行走到与黄河或其他河流相交叉的位置时，采用本发明方法即通过本发明专用的桥轨渡船装置直接将渡船运送至河流对岸，受黄河河道冲淤变化的影响最小；若采用双线平行布设，即可方便地实现船道的循环转运；桥轨上部结构轻便、简单，桥轨渡船装置造价相对低廉，运营及维护也较为便利；本发明提供的方法可较好的满足京杭大运河跨越黄河的航运需求，为京杭大运河全线复航提供坚实的技术支持。

附图说明

图1为本发明中轨道渡船装置的结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是图1中升降区的放大图。

图4是图3的侧面图。

图5是图4中Ⅰ部放大图。

图6是图1中转运平台的放大图。

图7是图6的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做更加详细的说明，以便于本领域技术人员的理解。

本发明所述的航道运行中跨越与航道交叉河流（如黄河）的方法，需要采用专用的桥轨渡船装置：

本发明所用的桥轨渡船装置，采用双线（两条结构相同的桥轨渡船装置）平行布设，通过两端的转运平台将其连接起来，实现两条航线循环运送渡船。当然，根据实际航运的具体情况，也可以仅采用单线桥轨渡船装置进行运送渡船的工作。

其中每条航线（桥轨渡船装置）的具体结构如图1~4所示，均包括分别设置在河流两岸的升船机1，在升船机1顶部设置有吊机（从图3可看出，吊机为多台间隔布置），实际制造时，吊机可采用带有起吊拉绳2的绞车3，置于升船机侧墙之间的升船托板4由起吊拉绳2带动升降；在升船托板4的上表面设置有轨道，用于承托渡船101的承船厢5底部带有与升船托板4的轨道滑动配合的滑道6；水平跨设在河流上方的桥轨纵梁7两端与升船机1连接形成整体结构，在纵梁7上铺设有与升船托板4上的滑道相对接的转运轨道8；在转运轨道8上设置有牵引装置，实际制造时，牵引装置可采用常规使用的牵引车9，在牵引车9上设置有与承船厢5相连接的挂具（如挂钩等）。

为提高渡船的转送速度，减小转送能耗，实际制造时，可根据航运方向，结合地形及跨河长度，将纵梁7沿航运方向倾斜设置（纵坡一般为0.5%~1%）。为提高纵梁7的支撑力，在纵梁7底部布设有多根支撑立柱10。

本发明的承船厢5采用上部开口的箱型结构，在承船厢5的四周厢壁的水线处设置有排水孔。

为保证起吊过程中承船厢5的稳定性，在升船机侧墙与相邻的承船厢侧壁之间设置有相互配合的承船厢稳定装置；如图5所示，本发明的承船厢稳定装置包括纵向设置在升船机侧壁上的滑轨11，在承船厢侧壁上设置有沿滑轨11滑动的滑轮12。

为防止承船厢5水平移动过程中与渡船101发生碰撞，可以在承船厢5内设置船体防撞装置，如可以在承船厢5四周内壁处放置防撞轮胎13，以减轻承船厢的重量；同时在承船厢5四角设置钢缆缆绳14，用于和渡船101的船体之间进行连接固定。

接船时，承船厢5沉入水中船底高程下，船只到达承船厢5中心位置后，先用临时缆绳固定船只于升船机1的侧墙，承船厢5开始上行至预定高度，此时承船厢5将船只完全兜住，排水孔排出多余水量，采用钢缆缆绳14对渡船进行固定，解除临时缆绳，完成接船；将船只转送到对岸后，解除钢缆缆绳14，承船厢5下沉，船只驶离承船厢5。

设置在升船机1外侧用于将双线桥轨渡船装置连接运送承船厢5的转运平台15的结构如图1、图2、图6、图7所示：

为保证转运平台15的承载力，在转运平台下设置有多根支撑柱16，在转运平台15上设置有横向轨道17，由横向牵引或顶推装置18带动的转运托板19沿横向轨道17移动；在转运托板19上表面设置有与承船厢5底部滑道滑动配合的导轨。

为便于本领域技术人员的理解，本发明将该轨道渡船装置划分成功能不同的区域：如图1、2所示，两端转送承船厢5的区域称之为转运区A，提升承船厢5的区域称之为升降区B，将渡船运至河对岸的区域称之为运船区C。

当沿运河航行的渡船101到达与黄河河道交叉口位置的升降区B时，首先将渡船101引导进承船厢5中，起吊拉绳2带动升船托板4（包括承船厢5和渡船101）上升，待升至升船托板4上表面的滑道与纵梁7上铺设的转运轨道8齐平（呈无缝对接状态）时，利用牵引车9将承船厢5牵引过运船区C运送至河道对岸升降区B的升船托板4上，然后脱开牵引车9，由起吊拉绳2带动升船托板4（包括承船厢5和渡船101）下降，待降至目标河道内水面高程后，承船厢5下沉至水下，渡船101驶离承船厢5，继续航行；

当渡船101离开后，起吊拉绳2带动升船托板4和承船厢5上升，待升船托板4的滑道与转运平台上的转运托板17的导轨齐平时，由牵引装置9将承船厢5运送至转运区A的转运托板19上，再由横向牵引（或顶推）装置18带动转运托板19横向移动至另一侧航道的升船机端头，然后由该侧航道的纵向牵引装置9将承船厢5牵引至升降区B的升船托板4上，随后由吊机带动升船托板4和承船厢5下降至预定位置，准备承担另一条航道运输渡船的任务。

Claims (12)

1.一种航道运行中跨越与航道交叉河流的桥轨渡船方法，其特征在于：采用专用的桥轨渡船装置，该桥轨渡船装置包括分别设置在河流两岸的升船机，在所述升船机顶部设置有吊机，置于所述升船机侧墙之间的升船托板由所述吊机带动升降，在所述升船托板的上表面设置有轨道，用于承托渡船的承船厢底部带有与所述轨道滑动配合的滑道；水平跨设在河流上方的桥轨纵梁两端与所述升船机连接形成整体结构，在所述纵梁上铺设有与所述升船托板上的滑道相对接的转运轨道；在所述转运轨道上设置有牵引装置；

当沿运河航行的渡船到达与航道交叉河流位置时，首先将渡船引导进承船厢中，吊机带动升船托板和承船厢、渡船上升，待升船托板的滑道与桥轨纵梁上的转运轨道齐平，将牵引装置与承船厢连接，牵引装置将承船厢运送至河道对岸，对岸的升船机将升船托板吊起，牵引装置将承船厢运送至升船托板上，然后通过吊机带动升船托板、承船厢和渡船下降，待降至目标河道内水面高程后，将渡船引导出承船厢后即可继续航行。

2.根据权利要求1所述的航道运行中跨越与航道交叉河流的桥轨渡船方法，其特征在于：所述桥轨渡船装置双线平行布设，在河流两岸的所述升船机外侧设置有将双线轨道渡船装置连接起来的转运平台；

当通过其中一条渡船装置运送至对岸的渡船离开后，吊机将升船托板和承船厢吊起，待升船托板与转运平台齐平时，将承船厢运送至转运平台上，横向移动至另一侧航道的升船机处，再由吊机带动升船托板和承船厢下降至预定位置，准备承担另一条航道运输渡船的任务。

3.根据权利要求2所述的航道运行中跨越与航道交叉河流的桥轨渡船方法，其特征在于：所述转运平台上设置有横向轨道，由横向牵引或顶推装置带动的转运托板沿所述横向轨道移动；在所述转运托板上表面设置有与所述承船厢底部滑道滑动配合的导轨。

4.根据权利要求2所述的航道运行中跨越与航道交叉河流的桥轨渡船方法，其特征在于：所述转运平台下设置有多根支撑柱。

5.根据权利要求1或2所述的航道运行中跨越与航道交叉河流的桥轨渡船方法，其特征在于：所述桥轨纵梁沿航运方向倾斜设置；在所述纵梁下方布设有多根支撑立柱。

6.根据权利要求1或2所述的航道运行中跨越与航道交叉河流的桥轨渡船方法，其特征在于：所述牵引装置为牵引车，在所述牵引车上设置有与所述承船厢相连接的挂具。

7.根据权利要求1或2所述的航道运行中跨越与航道交叉河流的桥轨渡船方法，其特征在于：所述吊机为带有起吊拉绳的绞车。

8.根据权利要求1或2所述的航道运行中跨越与航道交叉河流的桥轨渡船方法，其特征在于：所述承船厢为上部开口的箱型结构，在所述承船厢的四周厢壁上开设有排水孔。

9.根据权利要求1或2所述的航道运行中跨越与航道交叉河流的桥轨渡船方法，其特征在于：所述升船机侧墙与相邻的承船厢侧壁之间设置有相互配合的承船厢稳定装置。

10.根据权利要求9所述的航道运行中跨越与航道交叉河流的桥轨渡船方法，其特征在于：所述承船厢稳定装置包括纵向设置在所述升船机侧壁上的滑轨，在所述承船厢侧壁上设置有沿所述滑轨滚动的滑轮。

11.根据权利要求1或2所述的航道运行中跨越与航道交叉河流的桥轨渡船方法，其特征在于：所述承船厢内设置有船体防撞装置。

12.根据权利要求11所述的航道运行中跨越与航道交叉河流的桥轨渡船方法，其特征在于：所述船体防撞装置包括设置在所述承船厢四周内壁处的防撞轮胎，和固设在承船厢内四角位置处的钢缆缆绳。