CN111501834A - 海中交通隧道 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种海中交通隧道，涉及跨海桥隧技术领域，解决了现有技术中的海底隧道存在空气稀释的风险。该海中交通隧道包括隧道本体，隧道本体具有自一端向另一端延伸的中空腔体，腔体被通行路面分割为相互独立的第一腔体和第二腔体，第一腔体上设置有与其连通的灯塔，灯塔高耸出海面，能够为第一腔体提供流动的空气，第二腔体设有水流孔，水流孔使第二腔体与海水连通，隧道本体通过锚杆与大海底部连接。本发明通过设置高耸出海面的灯塔来使得第一腔体与外界进行空气流通,从而实现进排气，不存在空气稀释的风险；同时灯塔之间留有足够的间距以及灯塔周围设置有安全警示区，能够保证过往船只以及潜艇安全自由通行。

Description

海中交通隧道

技术领域

本发明涉及跨海桥隧技术领域，尤其是涉及一种海中交通隧道。

背景技术

经济的发展促进了交通需求的增长，也加快了跨海工程的发展。海底隧道是指为了解决横跨海峡、海湾之间的交通，而又不妨碍船舶航运的条件下，建造在海底之下供人员及车辆通行的海底下的海洋建筑物。

目前，在垮度很大的两海岸之间，修建跨海大桥难度很大。一般是修建海底隧道，然而海底隧道需要配备有良好的通风系统，存在空气稀释的风险。

因此，针对上述技术问题，本发明提供了一种海中交通隧道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种海中交通隧道，以解决现有技术中的海底隧道存在空气稀释的风险，通过设置高耸的灯塔来保持与外界进行空气流通，同时灯塔之间可以让过往船只自由通行。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种海中交通隧道，包括隧道本体，所述隧道本体具有自一端向另一端延伸的中空腔体，所述腔体被通行路面分割为相互独立的第一腔体和第二腔体，所述第一腔体上设置有与其连通的灯塔，所述灯塔高耸出海面，能够为所述第一腔体提供流动的空气，所述第二腔体设有水流孔，所述水流孔使所述第二腔体与海水连通，所述隧道本体通过锚杆与大海底部连接。

作为本发明的进一步改进，所述灯塔内设置有能够为所述第一腔体提供照明的太阳能系统以及能够为所述第一腔体进行通风换气的通风系统。

作为本发明的进一步改进，所述灯塔的塔柱采用能够减小流体阻力的曲线造型。

作为本发明的进一步改进，所述灯塔至少要高处海面15m。

作为本发明的进一步改进，所述灯塔周围的海面上和海面下均设置有警示浮标，所述警示浮标围绕所述灯塔能够形成安全警示区。

作为本发明的进一步改进，所述安全警示区为椭圆形或者圆形。

作为本发明的进一步改进，所述安全警示区的半径至少设置为1000m。

作为本发明的进一步改进，所述灯塔之间的间隔大于3km。

作为本发明的进一步改进，在所述灯塔与所述第一腔体之间安装有能够防止海水倒灌的自动封闭阀。

作为本发明的进一步改进，在所述灯塔与所述第一腔体之间安装有能够防止海水倒灌的自动封闭阀保险系统。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

本发明通过设置高耸出海面的灯塔来使得第一腔体与外界进行空气流通，不存在空气稀释的风险。同时灯塔之间留有足够的间距以及灯塔周围设置有安全警示区，能够保证过往船只和潜艇安全自由通行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的海中交通隧道结构示意图；

图2是本发明实施例提供的海中交通隧道整体结构示意图

图3是本发明实施例提供的海中交通隧道出入口结构示意图。

图中：1、隧道本体；2、灯塔；3、锚杆；4、第一腔体；5、第二腔体；501、水流孔；6、外壁；7、内壁；8、导轨；9、滑轮；10、通行路面；11、高铁通行区；12、汽车通行区；13、高架桥；14、配重层；15、陆基段；16、出入口过渡段；17、海基段。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

本发明提供了一种海中交通隧道，下面将结合图1～图3对本发明所提供的技术方案进行更为详细的阐述。

如图1～图2所示，本发明实施例所提供的一种海中交通隧道，主要修建于两海岸之间。包括隧道本体1，本体的形状不限，可以为长方体、不规则的多边形体等。优选地，便于生产加工，以及降低对抗海水的冲击力，本实施例中，本体为圆柱状。

隧道本体1具有自一端向另一端延伸的中空腔体，腔体被通行路面10分割为相互独立的第一腔体4和第二腔体5，第一腔体4上设置有与其连通的灯塔2，灯塔2高耸出海面，能够为第一腔体4提供流动的空气，第二腔体5设有水流孔501，水流孔501使第二腔体5与海水连通，隧道本体1通过锚杆3与大海底部连接。

第二腔体5设有水流孔501，水流孔501使第二腔体5与海水连通。换言之，海水可以进入到第二腔体5内，成为第二腔体5的一部分。当海水对本体的一侧进行冲击时，由于第二腔体5浸没于海水内，且第二腔体5内还流入有海水，因此本体不容易被海水冲翻。其次，本体的底端通过锚杆3与大海底部连接。此时由于第二腔体5浸没于海水内，因此锚杆3只对抗本体的浮力，与传统大桥相比，锚杆3不会为本体提供支撑力，因此整个本体的结构十分的平稳、牢固。在本实施例中，沿本体宽度方向同时设置有三根锚杆3，确保本体的平稳性。

需要强调的是，本实施例中的锚杆3连接至海底的底端设有弹簧，以使锚杆3能够有一定的活动空间，以便于复位。同时弹簧的弹性系数较大，一般情况下弹簧是不会被随意拉伸或压缩的，只要在遇到较大的作用力时，弹簧才会被拉伸或压缩。

进一步地，在本体沿长度方向的两端还设有桥支架，以提高本体的稳定性，桥支架采用钢筋水泥支撑，优选地，在沿本体长度方向可以每隔1～1.5km设置一个桥支架。进一步地，每个桥支架上设有弹簧圈，以起到减震的作用。

优选地，第二腔体5的底端还设有配重层14，配重层14主要使利用一些密度比较大的材料(比如填附一些耐腐蚀的钢板等)直接设置在第二腔体5的底端，这样设置的好处在于，利用配重层14，整个本体的重心会往下移，使本体更加稳定，不容易倾倒。

进一步地，第二腔体5以本体的竖直轴线为对称轴对称设置，且在第二腔体5的对称轴的两侧壁上均设有水流孔501，此时，海水能够从第二腔体5的两侧同时流入至第二腔体5内。优选地，水流孔501设置在第二腔体5的上方，与水流孔501设置在第二腔体5的下方相比，这样能够使海水比较容易地浸满整个第二腔体5。在本实施例中，水流孔501的数量不限。

在本实施例中，本体设有外壳。外壳的外壁6由双层实心结构构成，也即，双层的实心结构之间没有缝隙。水流孔501同时穿过双层实心结构并连通第二腔体5和海水。由于外壳采用双层结构，能保证本体的安全性和稳定性。当外层结构被破坏时，内层结构仍可以维持使用并保持平衡。

在本实施例较佳的实施方式中，第一腔体4由间隔设置的外壁6和内壁7构成。需要说明的是，第一腔体4和第二腔体5共用一个双层结构的外壁6。由于第一腔体4是通行空间，为了提高通行空间的安全性，第一腔体4还设有内壁7。外壁6和内壁7之间设有多个沿本体通行方向(或本体长度方向)的稳固机构。多个稳固结构间隔设置。稳固机构包括沿本体宽度方向设置的导轨8。具体地，当通行路面10设于本体的中部(一条直径上时)，导轨8的截面呈半圆弧状。

导轨8内设有多个滑轮9，每个滑轮9利用转轴固定于导轨8内。滑轮9可以相对于转轴在导轨8内转动。转轴沿本体通行方向设置。滑轮9分别与外壁6和内壁7抵接。也即，将内壁7固定后，当外壁6受到海水的作用转动时，滑轮9可以分散外壁6的转动作用，以使内壁7不受外壁6的影响，保证整个第一腔体4内的通行空间稳定。优选地，多个滑轮9均匀地设于导轨8内。

需要说明的是，在本实施例中，本体的外壁利用高树脂纤维制成，内壁利用高强度钢材制成，同时利用高树脂纤维和钢材不仅可耐腐蚀，还能保证本体的强度。

沿本体通行方向还设有管壁伸缩缝，利用管壁伸缩缝可以将多个本体快速稳定地连接在一起。

在本实施例中，通行路面10设有高铁通行区11和汽车通行区12，高铁通行区11和汽车通行区12间隔设置。优选地，汽车通行区12的数量为2，且分别位于高铁通行区11的两侧。需要说明的是，每个汽车通行区12可以为单行道也可以为多行道。进一步地，高铁通行区11为独立的隧道。优选地，为加快高铁行进速度，可封闭高铁通行区11，抽为真空，减小空气阻力，采用真空加速。

第一腔体4内还设有高架桥13，高架桥13的底端与通行路面10通过第一支撑柱连接，高架桥13的顶端通过第二支撑柱与本体的顶端连接。优选地，高架桥13的数量为2，高架桥13与汽车通行区12一一对应。同时每个高架桥13可以为单行道也可以为多行道。

如图3所示，为该海中交通隧道出入口结构示意图，包括了陆基段15、出入口过渡段16以及海基段17，隧道以坡度缓慢下降至预定深度。

优选地，灯塔2内设置有能够为第一腔体4提供照明的太阳能系统以及能够为第一腔体4进行通风换气的通风系统。灯塔2的塔柱采用能够减小流体阻力的曲线造型，灯塔2至少要高处海面15m，并且灯塔2周围的海面上和海面下设置有警示浮标，警示浮标围绕所述灯塔能够形成安全警示区。安全警示区为椭圆形或者圆形，优选为圆形，并且安全警示区的半径至少设置为1000m。警示浮标带有灯光和电子感应系统，提供过往船只和潜艇注意隧道。

进一步的，灯塔2之间的间隔大于3km，在灯塔2与第一腔体4之间安装有能够防止海水倒灌的自动封闭阀，一旦检测到事故，进行自动封闭。还设置有自动封闭阀保险系统，为第二道保险系统，配备有独立电源，由感应器自动自动触发或者人工自动开启，确保在断电的状态下也能够起到保险作用。

最后需要说明的是该海中交通隧道，优选设置在距离海面20-50m之间，具体深度需要根据实际情况来决定。

上述本发明所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本发明才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。

如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述上对零部件进行区别如没有另行声明外，上述词语并没有特殊的含义。

同时，上述本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种海中交通隧道，其特征在于：包括隧道本体(1)，所述隧道本体(1)具有自一端向另一端延伸的中空腔体，所述腔体被通行路面分割为相互独立的第一腔体(4)和第二腔体(5)，所述第一腔体(4)上设置有与其连通的灯塔(2)，所述灯塔(2)高耸出海面，能够为所述第一腔体(4)提供流动的空气，从而实现进排气，所述第二腔体(5)设有水流孔(501)，所述水流孔(501)使所述第二腔体(5)与海水连通，所述隧道本体(1)通过锚杆(3)与大海底部连接。

2.根据权利要求1所述的海中交通隧道，其特征在于：所述灯塔(2)内设置有能够为所述第一腔体(4)提供照明的太阳能系统以及能够为所述第一腔体(4)进行通风换气的通风系统。

3.根据权利要求2所述的海中交通隧道，其特征在于：所述灯塔(2)的塔柱采用能够减小流体阻力的曲线造型。

4.根据权利要求3所述的海中交通隧道，其特征在于：所述灯塔(2)至少要高处海面15m。

5.根据权利要求4所述的海中交通隧道，其特征在于：所述灯塔(2)周围的海面上设置有警示浮标，所述警示浮标围绕所述灯塔(2)能够形成安全警示区。

6.根据权利要求5所述的海中交通隧道，其特征在于：所述灯塔(2)周围的海面下设置有警示浮标，所述警示浮标围绕所述灯塔(2)能够形成安全警示区。

7.根据权利要求5或6所述的海中交通隧道，其特征在于：所述安全警示区的半径至少设置为1000m。

8.根据权利要求5所述的海中交通隧道，其特征在于：所述灯塔(2)之间的间隔大于3km。

9.根据权利要求1所述的海中交通隧道，其特征在于：在所述灯塔(2)与所述第一腔体(4)之间安装有能够防止海水倒灌的自动封闭阀。

10.根据权利要求9所述的海中交通隧道，其特征在于：在所述灯塔(2)与所述第一腔体(4)之间安装有能够防止海水倒灌的自动封闭阀保险系统。

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