CN112030884A - 一种智能潜浮式桥梁防船撞拦阻装置 - Google Patents

一种智能潜浮式桥梁防船撞拦阻装置 Download PDF

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周刚毅
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Abstract

本发明公开了一种智能潜浮式桥梁防船撞拦阻装置，特点是包括监控系统、潜浮拦阻系统、充放气系统和设置在潜浮拦阻系统两端的定位浮体，潜浮拦阻系统与定位浮体之间设置有耗能系统，充放气系统用于给潜浮拦阻系统充气或放弃，以实现潜浮拦阻系统的上浮或下沉；优点是在日常状态时，该装置中的潜浮拦阻系统沉入水下甚至到水底，这使得整个拦阻装置的抗风浪稳定性好，且延缓了拦阻装置的老化速度，延长了使用寿命，而且不会拦阻水面漂浮物，保证了拦阻效果，同时也不会影响桥梁的整体美观度；而当监控到有船舶驶入非通航区域时，控制充放气系统给潜浮拦阻系统充气，使其上浮至水面，以实施对来撞船舶的有效拦阻。

Description

一种智能潜浮式桥梁防船撞拦阻装置
技术领域
本发明涉及设置在桥梁一侧或两侧的船舶拦截装置，尤其涉及一种智能潜浮式桥梁防船撞拦阻装置。
背景技术
随着交通建设的发展，各地兴建桥梁的数量在增加，桥梁的长度也越来越长，如杭州湾跨海大桥、港珠澳大桥等。同时航运行业的发展也使得船舶的吨位在增大，一旦船舶失控或操作失误使得船舶偏离航线而撞上桥梁的桥墩或桥面，这将会给桥梁带来交通事故，也会带来巨大的经济损失。
为了防止桥梁被撞毁，通常会在桥梁的两侧非通航区域布置船舶拦阻装置。目前常用的拦阻装置主要有拦截网、浮球+拦截绳等，但是由于拦阻装置长期漂浮或立于水面上，其抗风浪稳定性较差，且会拦阻水面漂浮物，当漂浮物积累到一定程度后，会影响拦阻装置对船舶的拦阻效果；此外，拦阻装置长期受风吹日晒的影响，容易导致拦阻装置老化或风化，影响其使用寿命。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种智能潜浮式桥梁防船撞拦阻装置，其在非拦阻状态时，潜在水面下，需要拦阻船舶时，上浮至水面，这使得拦阻装置的抗风浪稳定性好，且延缓了拦阻装置的老化速度，延长了使用寿命，而且不会拦阻水面漂浮物，保证了拦阻效果。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种智能潜浮式桥梁防船撞拦阻装置，包括监控系统、潜浮拦阻系统、充放气系统和设置在所述的潜浮拦阻系统两端的定位浮体，所述的潜浮拦阻系统与所述的定位浮体之间设置有耗能系统，所述的充放气系统用于给所述的潜浮拦阻系统充气或放弃，以实现所述的潜浮拦阻系统的上浮或下沉。
进一步地，所述的潜浮拦阻系统包括多个依次串联且通过柔性气管相连通的气囊和至少一根高摩阻拦截带，所述的高摩阻拦截带同时与所有的气囊固定。
进一步地，所述的气囊由高密度钢丝帘布层和多层锦纶帘线层复合而成，所述的高密度钢丝帘布层位于最外层；这可有效地防止尖锐物体对气囊的意外划伤和刺扎，对气囊起到保护作用，大大提高了气囊的使用寿命，尤其适用于在砂石瓦砾、粗糙不平的恶劣环境中使用。
进一步地，所述的气囊的外表面固定有多根间隔分布的柔性加强筋，所述的柔性加强筋沿所述的气囊的圆周方向环绕。
进一步地，所述的气囊的外表面固定设置有多个间隔分布的连接环，所述的高摩阻拦截带与所述的连接环相固定。
进一步地，所述的高摩阻拦截带为表面包覆有橡胶的超高分子量聚乙烯高强拦截带。
进一步地，所述的气囊的下端固定设置有配重带，当所述的高摩阻拦截带为一根时，所述的高摩阻拦截带固定连接在所述的气囊的上端；当所述的高摩阻拦截带为两根时，所述的高摩阻拦截带固定连接在所述的气囊的上、下两端。通过配重带的设置，使得潜浮拦阻系统上浮至水面后，高摩阻拦截带可更好地实施对来撞船舶的拦阻。
进一步地，所述的充放气系统包括设置在桥梁上的高压储气罐、空气压缩机、用于给所述的气囊充气的充气电磁阀和用于给所述的气囊放气的放气电磁阀，所述的空气压缩机与所述的高压储气罐相连接，所述的高压储气罐通过充放气管道分别与所述的潜浮拦阻系统中位于两端的气囊相连通，所述的充气电磁阀和所述的放气电磁阀分别设置在所述的充放气管道上，所述的潜浮拦阻系统中位于两端的气囊与所述的充放气管道的连接处设置有拉断阀，所述的拉断阀固定在所述的定位浮体上。
进一步地，所述的耗能系统为恒阻力耗能系统，所述的恒阻力耗能系统的一端与所述的高摩阻拦截带固定连接，所述的恒阻力耗能系统的另一端与所述的定位浮体固定连接。
进一步地，所述的监控系统为雷达系统、CCTV系统（即图像通信系统）或AIS系统（即船舶自动识别系统）中的至少一种。
与现有技术相比，本发明的优点是在日常状态时，该装置中的潜浮拦阻系统沉入水下甚至到水底，这使得整个拦阻装置的抗风浪稳定性好，且延缓了拦阻装置的老化速度，延长了使用寿命，而且不会拦阻水面漂浮物，保证了拦阻效果，同时也不会影响桥梁的整体美观度；而当监控到有船舶驶入非通航区域时，控制充放气系统给潜浮拦阻系统充气，使其上浮至水面，以实施对来撞船舶的有效拦阻。
附图说明
图1为本发明在桥梁两侧非通航区的布置示意图；
图2为本发明的俯视图；
图3为本发明的上浮状态示意图；
图4为本发明的下沉状态示意图；
图5为本发明的潜浮拦阻系统的结构示意图之一；
图6为本发明的气囊的结构示意图；
图7为本发明的潜浮拦阻系统的结构示意图之二；
图8为本发明的耗能系统的结构示意图；
图9为本发明的充放气系统的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图所示，一种智能潜浮式桥梁防船撞拦阻装置，包括监控系统（图中未显示）、潜浮拦阻系统1、充放气系统和设置在潜浮拦阻系统1两端的定位浮体2，潜浮拦阻系统1与定位浮体2之间设置有耗能系统3，充放气系统用于给潜浮拦阻系统1充气或放弃，以实现潜浮拦阻系统1的上浮或下沉。
具体结构为：潜浮拦阻系统1包括多个依次串联且通过柔性气管14相连通的气囊11和两根高摩阻拦截带12，气囊11由高密度钢丝帘布层和多层锦纶帘线层复合而成，高密度钢丝帘布层位于最外层，且气囊11的外表面固定有多根间隔分布的柔性加强筋111，柔性加强筋111沿气囊11的圆周方向环绕，且气囊11的外表面固定设置有多个间隔分布的连接环112，高摩阻拦截带12为表面包覆有橡胶的超高分子量聚乙烯高强拦截带，高摩阻拦截带12通过绑带与所有的气囊11上的连接环112相固定，使得高摩阻拦截带12与所有的气囊11相固定；
耗能系统3为恒阻力耗能系统，包括两根主拉力绳31和固定连接在两根主拉力绳31之间的多根副拉力绳32，多根副拉力绳32可相互平行也可相交叉设置，其中一根主拉力绳31与潜浮拦阻系统1中的高摩阻拦截带12固定连接，另一根主拉力绳31与定位浮体2固定连接，定位浮体2上连接有沉锚块21，沉锚块21沉入水底9，以使得定位浮体2定泊在水面中；
充放气系统包括设置在桥梁4上的高压储气罐5、空气压缩机6、用于给气囊11充气的充气电磁阀7和用于给气囊11放气的放气电磁阀8，空气压缩机6与高压储气罐5相连接，高压储气罐5通过充放气管道51分别与潜浮拦阻系统1中位于两端的气囊11相连通，充气电磁阀7和放气电磁阀8分别设置在充放气管道51上，潜浮拦阻系统1中位于两端的气囊11与充放气管道51的连接处设置有拉断阀52，拉断阀52固定在定位浮体2上；
监控系统可采用雷达系统、CCTV系统（即图像通信系统）或AIS系统（即船舶自动识别系统）中的至少一种。
除上述实施例所述结构外，还可在潜浮拦阻系统1中的气囊11的下端固定设置配重带13，当气囊11充气上浮时，两根高摩阻拦截带12分别位于气囊11的上、下两端；此外，高摩阻拦截带12也可为一根，当气囊11充气上浮时，该高摩阻拦截带12位于气囊11的上端；高摩阻拦截带12还可为多根，可均匀分布在气囊11的圆周方向。
高摩阻拦截带12上所包覆的橡胶由高质量份数炭黑和防老剂填料硫化天然橡胶、或高质量份数炭黑和防老剂填料硫化丁苯橡胶、或高质量分数炭黑和防老剂填料硫化天然橡胶、丁苯橡胶共混胶组成，使得该高摩阻拦截带12的摩阻高，且可抗海水腐蚀、抗紫外线侵蚀。
上述实施例中，该防船撞拦阻装置的工作过程为：将多组该拦阻装置布置在桥梁两侧的非通航区域，日常状态下，潜浮拦阻系统1中的气囊11中未充气，整个潜浮拦阻系统1沉在水底。而当监控系统监控到有船舶驶入非通航区域时，反馈信号至控制系统，控制系统控制充放气系统，打开高压储气罐5上的出气开关，并打开充气电磁阀7对气囊11充气，使气囊11上浮至水面，从而使得整个潜浮拦阻系统1上浮于水面，当气囊11内的气压达到设定值时，关闭高压储气罐5上的出气开关和充气电磁阀7。当船舶撞上潜浮拦阻系统1时，潜浮拦阻系统1中位于两端的气囊11与充放气管道51的连接处的拉断阀52因受到巨大拉力而断开，此时，潜浮拦阻系统1中的气囊11都处于封闭状态，来撞船舶带动潜浮拦阻系统1向前移动，潜浮拦阻系统1中的高摩阻拦截带12因与耗能系统3相连接，通过耗能系统3消耗来撞船舶的动能，以实现对船舶的拦截。
当受船舶撞击后，更换受损的拦阻装置中的耗能系统3、潜浮拦阻系统1中的气囊11或高摩阻拦截带12等；而未受损的拦阻装置，将其相应的潜浮拦阻系统1中位于两端的气囊11上的拉断阀52接上后，控制系统打开充放气系统中的充气电磁阀7和放气电磁阀8，将气囊11中的空气排出，使其沉入水底。
本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式，本发明的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能潜浮式桥梁防船撞拦阻装置，其特征在于包括监控系统、潜浮拦阻系统、充放气系统和设置在所述的潜浮拦阻系统两端的定位浮体，所述的潜浮拦阻系统与所述的定位浮体之间设置有耗能系统，所述的充放气系统用于给所述的潜浮拦阻系统充气或放弃，以实现所述的潜浮拦阻系统的上浮或下沉。
2.如权利要求1所述的一种智能潜浮式桥梁防船撞拦阻装置，其特征在于：所述的潜浮拦阻系统包括多个依次串联且通过柔性气管相连通的气囊和至少一根高摩阻拦截带，所述的高摩阻拦截带同时与所有的气囊固定。
3.如权利要求2所述的一种智能潜浮式桥梁防船撞拦阻装置，其特征在于：所述的气囊由高密度钢丝帘布层和多层锦纶帘线层复合而成，所述的高密度钢丝帘布层位于最外层。
4.如权利要求2所述的一种智能潜浮式桥梁防船撞拦阻装置，其特征在于：所述的气囊的外表面固定有多根间隔分布的柔性加强筋，所述的柔性加强筋沿所述的气囊的圆周方向环绕。
5.如权利要求2所述的一种智能潜浮式桥梁防船撞拦阻装置，其特征在于：所述的气囊的外表面固定设置有多个间隔分布的连接环，所述的高摩阻拦截带与所述的连接环相固定。
6.如权利要求2所述的一种智能潜浮式桥梁防船撞拦阻装置，其特征在于：所述的高摩阻拦截带为表面包覆有橡胶的超高分子量聚乙烯高强拦截带。
7.如权利要求2所述的一种智能潜浮式桥梁防船撞拦阻装置，其特征在于：所述的气囊的下端固定设置有配重带，当所述的高摩阻拦截带为一根时，所述的高摩阻拦截带固定连接在所述的气囊的上端；当所述的高摩阻拦截带为两根时，所述的高摩阻拦截带固定连接在所述的气囊的上、下两端。
8.如权利要求2所述的一种智能潜浮式桥梁防船撞拦阻装置，其特征在于：所述的充放气系统包括设置在桥梁上的高压储气罐、空气压缩机、用于给所述的气囊充气的充气电磁阀和用于给所述的气囊放气的放气电磁阀，所述的空气压缩机与所述的高压储气罐相连接，所述的高压储气罐通过充放气管道分别与所述的潜浮拦阻系统中位于两端的气囊相连通，所述的充气电磁阀和所述的放气电磁阀分别设置在所述的充放气管道上，所述的潜浮拦阻系统中位于两端的气囊与所述的充放气管道的连接处设置有拉断阀，所述的拉断阀固定在所述的定位浮体上。
9.如权利要求2所述的一种智能潜浮式桥梁防船撞拦阻装置，其特征在于：所述的耗能系统为恒阻力耗能系统，所述的恒阻力耗能系统的一端与所述的高摩阻拦截带固定连接，所述的恒阻力耗能系统的另一端与所述的定位浮体固定连接。
10.如权利要求1所述的一种智能潜浮式桥梁防船撞拦阻装置，其特征在于：所述的监控系统为雷达系统、CCTV系统或AIS系统中的至少一种。
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