CN109930579A - 航道运行时跨越与航道交叉河流的下挂桥渡方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种航道运行时跨越与航道交叉河流的下挂桥渡方法，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，待承船厢顶部刚性挂具与移动小车吊点齐平后，固定刚性挂具，移动小车将承船厢牵引运送至河道对岸，对岸的升船机将升船托板吊起，移动小车将承船厢运送至升船托板上，连接河对岸升船机起吊拉绳,拆除移动小车与承船厢刚性挂具连接，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。本发明方法便于实施，受黄河河道冲淤变化的影响小；采用双线设置，可实现船队循环转运，造价低廉，运营及维护也较为便利。

Description

航道运行时跨越与航道交叉河流的下挂桥渡方法

技术领域

本发明涉及水运基础建设工程，尤其是涉及一种航道运行时跨越与航道交叉河流的下挂桥渡方法。

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，提出一种航道运行时跨越与航道交叉河流的轨道下挂桥渡方法。

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时跨越与航道交叉河流的轨道下挂桥渡方法，采用专用的桥渡装置，该桥渡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用于承托渡船和承船厢的升船托板由所述吊机带动升降；水平跨设在河流上方的纵梁两端与升船机连接形成整体结构，在纵梁上设置有轨道，轨道上滑动设置有移动小车，所述移动小车下端设置有接头；所述承船厢顶部设置有与所述接头相连接的刚性挂具；

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，待承船厢顶部刚性挂具与移动小车吊点齐平后，固定刚性挂具，移动小车将承船厢牵引运送至河道对岸，对岸的升船机将升船托板吊起，移动小车将承船厢运送至升船托板上，连接河对岸升船机起吊拉绳,拆除移动小车与承船厢刚性挂具连接，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继续航行。

为提高渡船的工作效率，所述渡船装置双线平行布设，在所述升船机外侧设置有将双线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，吊机带动升船托板和承船厢、渡船上升，待承船厢顶部刚性挂具与移动小车吊点齐平后，固定刚性挂具，移动小车将承船厢牵引至转运平台,通过转运平台将承船厢转至另一条渡船装置的升船机处，准备承担另一条渡船装置运输渡船的任务。

所述转运平台上设置有用于承船厢横向移动的横向轨道，所述横向轨道上设置有横向牵引或顶推装置；在所述承船厢底部设置有沿所述横向轨道运行的滑轨；所述纵梁延伸至所述转运平台上方。所述转运平台下设置有多根支撑柱。

本发明的所述纵梁两根平行布设，在所述纵梁上沿其长度方向垂直均布有多根支撑梁。

在所述纵梁下方布设有多根支撑立柱。

所述纵梁沿航运方向倾斜设置。

所述刚性挂具为间隔设置的型钢。

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，采用本发明的渡船装置可直接将渡船吊起运送至河流对岸，受黄河河道冲淤变化的影响最小；为提高渡船效率，渡船装置可双线平行布设，可方便地实现渡船的循环转运；桥渡上部结构轻便、简单，因此本发明方法所用的渡船装置造价相对低廉，运营及维护也较为便利；本发明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为本发明方法中所用渡船装置的结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是图1中承船厢与升船机的示意图。

图4是图3中的I部放大图。

图5是移动小车与刚性挂具的衔接示意图。

图6是图1中转运平台的示意图。

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时跨越与航道交叉河流（如黄河）的方法，需要采用专用的渡船装置：

本发明所用的桥渡装置，采用双线（两条结构相同的桥渡装置）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，也可以仅采用单线渡船装置进行运送渡船的工作。

其中每条航线（桥渡装置）的具体结构如图1~5所示，均包括分别设置河流两岸的升船机1，在升船机1顶部设置有吊机（从图1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由吊机带动升降（升船托板4用于承载渡船101和承船厢5）；水平跨设在河流上方的纵梁6两端与升船机1连接形成整体结构，在纵梁6上设置有轨道，轨道上滑动设置有移动小车，移动小车下端设置有接头；所述承船厢顶部设置有与所述接头相连接的刚性挂具。

其中纵梁6两根平行布设，在纵梁6上沿其长度方向垂直均布有多根支撑梁7；为提高纵梁6的支撑力，在纵梁6的下方布设有多根支撑立柱8；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6沿航运方向倾斜设置（纵坡一般为0.5%~1%）。

由于船体较重，为满足其承载力的需要，本发明的刚性挂具可采用间隔设置的型钢9。

本发明将承船厢5设计为上部开口的箱型结构，在承船厢5的四周厢壁上开设有排水孔，排水孔的高度与水位相适应。

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4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10，在承船厢侧壁上设置有沿滑轨10滑动的滑轮11。

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12，以减轻承船厢的重量；同时在承船厢5四角设置钢缆缆绳13，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，渡船到达承船厢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在起吊拉绳3拉动下上行至预定高度，此时承船厢5将渡船完全兜住，多余水量自排水孔排出，采用钢缆缆绳13对渡船进行固定，解除临时缆绳，完成接船；待将船只转送到对岸后，解除钢缆缆绳13，承船厢5下沉，渡船驶离承船厢5。

设置在升船机1外侧用于连接双线渡船装置的转运平台14的结构如图1、图2、图6、图7所示，为保证转运平台14的承载力，在转运平台下设置有多根支撑柱15；转运平台14上设置有用于承船厢5横向移动的横向轨道16，在横向轨道16上设置有横向牵引或顶推装置17（可采用牵引小车等常用的牵引装置）；在承船厢5底部设置有沿横向轨道16运行的滑轨18（也可以采用滑轮）；纵梁6延伸至转运平台14的上方。

为便于本领域技术人员的理解，本发明将该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到达与航道交叉河流（如黄河）的升降区B时，首先将渡船101引导进承船厢5中，通过吊机（绞车3上的起吊拉绳2）带动升船托板4（包括承船厢5和渡船101）上升，待承船厢5顶部刚性挂具（型钢9，下同）与移动小车吊点齐平后，固定刚性挂具，移动小车启动，将承船厢5牵引经过运船区C运送至河道对岸的升降区B的升船托板4上，拆除移动小车与承船厢刚性挂具连接，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，承船厢5下沉至水下，船只驶离承船厢5，继续航行。

当渡船101离开后，吊机带动升船托板4和承船厢5上升，待承船厢5顶部刚性挂具与移动小车吊点齐平后，固定刚性挂具，移动小车带动承船厢5前行至转运区A（转运平台14处），将承船厢5放置在横向轨道16上，拆除移动小车与承船厢5顶部刚性挂具连接，通过承船厢5底部的滑轨18由横向牵引装置17横向移动至另一侧航道的升船机端头，此时承船厢5将再次承担另一条航道运输渡船101的任务。

Claims (14)

1.一种航道运行时跨越与航道交叉河流的轨道下挂桥渡方法，其特征在于：采用专用的桥渡装置，该桥渡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用于承托渡船和承船厢的升船托板由所述吊机带动升降；水平跨设在河流上方的纵梁两端与升船机连接形成整体结构，在纵梁上设置有轨道，轨道上滑动设置有移动小车，所述移动小车下端设置有接头；所述承船厢顶部设置有与所述接头相连接的刚性挂具；

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，待承船厢顶部刚性挂具与移动小车吊点齐平后，固定刚性挂具，移动小车将承船厢牵引运送至河道对岸，对岸的升船机将升船托板吊起，移动小车将承船厢运送至升船托板上，连接河对岸升船机起吊拉绳,拆除移动小车与承船厢刚性挂具连接，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所述的航道运行时跨越与航道交叉河流的轨道下挂桥渡方法，其特征在于：所述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，吊机带动升船托板和承船厢、渡船上升，待承船厢顶部刚性挂具与移动小车吊点齐平后，固定刚性挂具，移动小车将承船厢牵引至转运平台,通过转运平台将承船厢转至另一条渡船装置的升船机处，准备承担另一条渡船装置运输渡船的任务。

3.根据权利要求2所述的航道运行时跨越与航道交叉河流的轨道下挂桥渡方法，其特征在于：所述转运平台上设置有用于承船厢横向移动的横向轨道，所述横向轨道上设置有横向牵引或顶推装置；在所述承船厢底部设置有沿所述横向轨道运行的滑轨；所述纵梁延伸至所述转运平台上方。

4.根据权利要求2所述的航道运行时跨越与航道交叉河流的轨道下挂桥渡方法，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所述的航道运行时跨越与航道交叉河流的轨道下挂桥渡方法，其特征在于：所述纵梁两根平行布设，在所述纵梁上沿其长度方向垂直均布有多根支撑梁。

6.根据权利要求1或2所述的航道运行时跨越与航道交叉河流的轨道下挂桥渡方法，其特征在于：在所述纵梁下方布设有多根支撑立柱。

7.根据权利要求1或2所述的航道运行时跨越与航道交叉河流的轨道下挂桥渡方法，其特征在于：所述纵梁沿航运方向倾斜设置。

8.根据权利要求1或2所述的航道运行时跨越与航道交叉河流的轨道下挂桥渡方法，其特征在于：所述刚性挂具为间隔设置的型钢。

9.根据权利要求1或2所述的航道运行时跨越与航道交叉河流的轨道下挂桥渡方法，其特征在于：所述吊机为带有起吊拉绳的绞车。

10.根据权利要求1或2所述的航道运行时跨越与航道交叉河流的轨道下挂桥渡方法，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。

11.根据权利要求1或2所述的航道运行时跨越与航道交叉河流的轨道下挂桥渡方法，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。

12.根据权利要求11所述的航道运行时跨越与航道交叉河流的轨道下挂桥渡方法，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。

13.根据权利要求1或2所述的航道运行时跨越与航道交叉河流的轨道下挂桥渡方法，其特征在于：所述承船厢内设置有船体防撞装置。

14.根据权利要求13所述的航道运行时跨越与航道交叉河流的轨道下挂桥渡方法，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。