CN205205774U - 自动适应潮位的小型码头 - Google Patents

Abstract

自动适应潮位的小型码头，包括登陆机构和靠船机构，还包括潮位适应系统，所述潮位适应系统包括升降浮台及限位桩；所述升降浮台上开有限位桩孔，限位桩孔内设置有潮位适应装置，所述潮位适应装置包括限位齿轮、限位浮体和潮位启闭机构，限位桩插装在限位桩孔内，底部固定在海底；沿限位桩侧壁设置有限位齿条，与限位齿轮啮合；限位浮体安装在限位桩孔的侧壁；潮位启闭机构包括一棘轮及制动销，制动销与限位浮体相连，棘轮与限位齿轮同轴相连，制动销与棘轮棘爪啮合；登陆机构及靠船机构均与升降浮台相接。该装置适用于岸前水深变化较大的基岩海岛，与常规码头相比，该设计可自动适应潮位变化，方便船只靠泊和人员上岸。

Description

自动适应潮位的小型码头

技术领域

本实用新型涉及一种码头，具体的说，涉及一种可以自动适应潮位的小型码头。

背景技术

小型码头是指应用于海岛、小型港口等海域，适用于游艇、小艇、海钓船、观光船等小型船舶的停靠的码头。由于小型码头体积小，结构简单，与大型码头相比，小型码头受海况等自然环境的影响较大。按固定形式可将码头分为固定式码头和漂浮型码头，大型码头通常为固定式的码头，由于大型船舶体积大、吃水较深，稳定性强，大型码头的通常结构稳定，受潮位的影响较小，不具有潮位适应功能也不会对船舶的停靠造成影响；小型码头常采用漂浮型码头，这种码头固定性差，通常靠绳索等连接结构与海岸或固定桩固定，会随波浪的运动、海流的运动而移动，更不能有效适应海洋的潮汐；同时，由于小型船舶吃水较浅，其稳定性受潮位的影响性高，而小型码头结构又相对简单，这就对小型码头提出了较高的要求。

我国海岛数量众多，绝大多数海岛都是无居民海岛。近年来，随着国家加快海岛建设的步伐，越来越多的人将目光投向无居民海岛开发。需要指出的是，目前我国很多无居民海岛开发都受困于交通运输，其主要制约因素是无居民海岛往往没有供船只停泊的码头。在无居民海岛上建设大型码头成本高、施工难、建筑材料匮乏，而新的海岛保护法严禁破坏岛体获取建筑材料。其实无居民海岛停靠的船只多为小型渔船、海钓船和旅游快艇，对码头泊位吨级的要求不高，因此只考虑建设小型码头的情况即可。由于海岛所处海域潮差较大，一方面需要考虑建设成本、施工技术和建筑材料的问题，另一方面还需要考虑小型船只在复杂潮位条件下安全、稳定靠泊的需求。因此，考虑到小型码头的应用场所及施工环境，还需要控制小型码头的施工难度。

申请号为201510451395.1的专利公开了一种适应于海洋潮汐的浮动码头。包括活动连接的第一浮体、第二浮体，第一浮体包括固定桩和第一浮箱，第一浮箱沿着固定桩上下浮动。固定桩上端设置有悬挂第一浮箱的固定件，第二浮体与第一浮体相接，同运动，一起随着海洋潮汐的涨落而调整。第二浮体下部安装有锚，通过第二浮体与海床相连。这种结构通过固定桩限制第一浮体的运动，使第一浮体随着海洋潮汐的涨落而调整，但不随海流的方向移动。但由于固定桩只是插装在第一浮箱的桩孔内，没有限位或固定装置限制第一浮箱的运动趋势，波浪的起伏也会使第一浮箱产生随时的上下运动，因此，第一浮箱会随波浪起伏。因此，虽然其解决了潮位适应的问题，但仍没有解决码头随波浪起伏的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种适用于小型船舶停靠，施工方便，不受波浪起伏影响，并且在涨落潮过程中，可稳定竖直升降的小型码头。

本实用新型的技术方案是：自动适应潮位的小型码头，包括登陆机构和靠船机构，还包括潮位适应系统，潮位适应系统包括升降浮台及限位桩；升降浮台上开有限位桩孔，限位桩孔内设置有潮位适应装置，潮位适应装置包括限位齿轮、限位浮体和潮位启闭机构，限位桩插装在限位桩孔内，底部固定在海底；沿限位桩侧壁设置有限位齿条，与限位齿轮啮合；限位浮体安装在限位桩孔的侧壁；潮位启闭机构包括一棘轮及制动销，制动销与限位浮体相连，棘轮与限位齿轮同轴相连，制动销与棘轮棘爪啮合；登陆机构及靠船机构均与升降浮台相接。

优选的是：限位浮体包括外箱和置于外箱内的限位浮子，除外箱迎浪的一侧和外箱底部外，外箱的各个侧壁均设置有透水孔。尽管波浪起伏会使海水进入箱体，但由于波浪波峰、波谷交替进行，进入箱体的水从透水孔流出，不会积满箱体，波浪起伏时，升降浮台不会随波浪起伏，降低波浪起伏对海水码头的影响。

优选的是：限位桩孔内，未安装潮位适应装置的侧壁装有滑轮，限位桩与滑轮轮体外圆周相接触。滑轮一方面减少限位桩与限位桩孔的摩擦，另一方面可以限制升降浮台的运动方向。

优选的是：升降浮台为空心体，沿空心体内部设置多个间隔的密闭仓格。采用空心结构可以降低升降浮台的重量，提高其浮性；将空心体内的多个仓格做密闭间隔的处理，当一个仓格发生损坏时，其他的仓格不受影响，升降浮体仍能提供足够的浮力。这种结构既增加了升降浮体使用的可靠性，也提高升降浮体的强度。

优选的是：登陆机构包括登陆板，登陆板一端与升降浮台之间铰接；潮位升降过程中，升降浮台升降，登陆机构绕铰接处转动，始终保持与升降浮台的连接。登陆板下部设置横纵交替的肋板。肋板可增强登陆板的抗弯刚度，防止载重过大时，登陆板发生弯曲。登陆板上表面设置滚轧花纹，增加人员走动时的摩擦力，防止人员上下船时滑倒。

优选的是：靠船机构包括与升降浮台相连的缓冲浮体，及安装在缓冲浮体迎船侧的靠船板。靠船板前侧安装有橡胶护舷，降低靠船时，船体与靠船板之间的冲撞力；缓冲浮体上安装系船柱，供船舶停靠时系缆。靠船板、缓冲浮体和靠船桩的作用是缓冲船只靠泊时的水平撞击力，保护升降装置免受水平撞击力的破坏。

更进一步的，缓冲浮体上设置桩孔，沿桩孔侧壁设置滑轮，浮体桩安装在桩孔内，浮体桩底部固定在海底，浮体桩侧壁与滑轮轮体外圆周相接触。缓冲浮体也可随潮位涨落上下移动，保证与升降浮台始终位于同一水平高度。滑轮限制缓冲浮体的运动，同时可减少浮体与桩孔之间的摩擦。

本实用新型的有益效果是：

(1)该装置适用于岸前水深变化较大的基岩海岛，与常规码头相比，该设计可自动适应潮位变化，方便船只靠泊和人员上岸。

(2)该装置施工难度低，对施工环境、施工材料的要求不高。主要构件，限位桩、升降浮台、登陆板及升降装置等均为钢结构，可在工厂进行预制，运送到现场安装。其中，升降浮台可直接在水中拖运，其他构件可用船只运送。利用打桩设备及定位设备将钢管桩打入海床中，安装升降浮台、登陆板等构件。安装过程中，打桩对海岛周围海域的环境影响较小，施工结束后，对海域基本没有影响。采用登陆板连接码头(升降浮体)与登陆板，只需对海岛岸线处进行小范围的平整，不需要大规模的施工，既减少了工程量和工程投资，也减少了施工对海岸环境的破坏，可以最大程度地保护海岛周围海域及陆域的生态环境。

(3)相对于波浪起伏，潮位的涨落对海面高度的影响更大。系统通过制动销制动，较小的海面高度的起伏不会触发制动销的作用，因此系统的升沉只受潮位的影响，不受波浪起伏的影响。

附图说明

图1为实施例1结构示意图。

图2为升降浮台俯视结构示意图。

图3为潮位适应装置俯视结构示意图。

图4为潮位适应系统结构示意图。

图5为限位桩与潮位适应装置配合结构示意图。

图6为制动销及棘轮制动关系结构示意图。

图7为潮位上涨时，棘轮正转结构示意图。

图8为潮位下降时，棘轮反转结构示意图。

图9为实施例2潮位适应系统结构示意图。

图10为实施例2结构示意图。

图11为登陆板结构示意图。

图12为潮位下降时码头结构示意图。

图13为潮位上涨时码头结构示意图。

图14为实施例4结构示意图。

其中，1-登陆机构，101-登陆板，102-纵肋，103-横肋，104-铰接孔，2-潮位适应系统，201-升降浮台，202-限位桩，203-限位桩孔，204-限位齿条，3-潮位适应装置，301-限位齿轮，302-限位浮体，303-外箱，304-透水孔，305-滑轮，4-潮位启闭机构，401-棘轮，402-制动销，5-靠船机构，501-缓冲浮体，502-浮体桩，503-系船柱

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行进一步的说明。

实施例1

自动适应潮位的小型码头，包括登陆机构1和靠船机构5，登陆机构1连接陆地，船舶停靠后靠近靠船机构5。

在登陆机构1和靠船机构5之间还设置有潮位适应系统2。

如图2至图6所示，潮位适应系统2包括升降浮台201及限位桩202，登陆板101与升降浮台201相连；升降浮台201上开有限位桩孔203，限位桩202和限位桩孔203均有四个，升降浮台201的台面为方形，限位桩孔203设置在方形的四个边角处。每个限位桩孔203内均设置有潮位适应装置3。潮位适应装置3包括限位齿轮301、限位浮体302和潮位启闭机构4，限位桩202插装在限位桩孔203内，沿限位桩202侧壁设置有限位齿条204，与限位齿轮301啮合，限位齿轮301安装在限位桩孔203的侧壁上；限位浮体302安装在限位桩孔203的侧壁；潮位启闭机构4包括一棘轮401及制动销402，制动销402与限位浮体302固定相连。棘轮401的棘爪一侧为弧形，一侧为直线型，制动销402与棘轮401直线型一侧的棘爪啮合，限制棘轮401转动。棘轮401与限位齿轮301同轴相连，二者运动一致，棘轮401被制动销402卡住，不能正向转动，限位齿轮301同样不能转动，也不能沿着限位齿条204上下移动。

如图11所示，本实施例中，登陆机构包括登陆板101，登陆板101的一端和升降浮台201之间铰接，另一端搭接在岸基上；只需对岸线进行小范围平整，不需要大规模修筑岸线。潮位升降过程中，升降浮台201升降，登陆板101绕铰接处转动，始终保持与升降浮台201的连接。登陆板201下部设置横纵交替的纵肋102和横肋103，可增强登陆板101的抗弯刚度，防止载重过大时，登陆板101发生弯曲。登陆板上表面设置滚轧花纹，增加摩擦力，防止人员上下船时滑到。

靠船机构包括与升降浮台201相连的缓冲浮体501，及安装在缓冲浮体501迎船侧的靠船板502。靠船板502、缓冲浮体501作用是缓冲船只靠泊时的水平撞击力，保护升降装置免受水平撞击力的破坏。靠船板502前侧即靠船板的迎船侧安装有橡胶护舷，降低靠船时，船体与靠船板502之间的冲撞力；缓冲浮体501上安装系船柱503，供船舶停靠时系缆。

涨落潮的过程中，海水的水位将发生变化。

定义限位齿轮301向上运动时，棘轮401转动的方向为正向转动。在水位未发生变化时，升降浮台201停留在某一位置，在波浪的冲击过程中，升降浮台201会产生向上运动的趋势(棘轮401具有正向转动的趋势)，但棘轮401被制动销402卡住不能转动。限位齿轮301与棘轮401运动一致，亦不能转动，从而静止在竖向位置上。此时尽管有波浪不断起伏，升降浮台201始终处于静止状态。

如图7所示，当潮位逐渐上涨时，限位浮子带动制动销402上升，脱开与棘轮401之间的啮合，棘轮401正向转动，限位齿轮301随之正向转动。整个升降浮台201向上运动，适应潮位的上涨。

如图8所示，定义限位齿轮301向下运动时，棘轮401转动的方向为反向转动。当潮位逐渐下降时，限位浮体302随水位下降，棘轮401具有反向运动的趋势，由于棘轮401棘爪的一个面为弧形，不会受制动销402的制动阻挡，因此棘轮401反向转动不受限制。潮位下降过程中，整个升降浮台201同样可以稳定的做上下竖直运动，适应潮位的下降。

潮位上涨和潮位下降的过程中，由于限位齿轮301、限位齿条204的限位作用，整个升降浮台201只能产生竖直方向的运动，避免其左右浮动。

为了使限位浮体302能准确、及时感应水位的上升，制动销402与棘轮齿背的摩擦要尽量小，且限位浮体302的体积要尽量大，以产生足够的浮力，使制动销402容易提起。

本实施例中，限位桩孔203为长方柱状的孔洞，限位桩202为长方柱体的结构，限位桩孔203内，未安装潮位适应装置的三个侧壁装有滑轮305，减少升降浮台201与限位桩202相对上下运动的过程中，限位桩202与限位桩孔203之间的摩擦。滑轮305同时还辅助限位齿轮301、限位齿条204对限位桩202的运动起到限位作用。

图12和13为分别为潮位下降和潮位上涨过程中，登陆机构状态示意图。

如图12所示，当潮位下降时，由于升降浮台201随水位下降，登陆板101绕铰接处转动，使登陆板101和升降浮台201之间形成一倾斜的坡面，方便用户上岸或上船。

如图13所示，相反，当潮位上升时，由于升降浮台201随水位上升，登陆板101绕铰接处转动，使登陆板101和升降浮台201之间形成一倾斜的坡面。

实施例2

如图9所示，与实施例1不同的是，限位浮体302包括外箱303和置于外箱303内的限位浮子，除外箱303迎浪的一侧和外箱底部外，外箱303的各个侧壁均设置有透水孔304。

外箱303是限位浮子外面的壳体，固定在升降浮台201上，外箱303的底部设置一个盖板，中间开孔，制动销402从开孔中穿出。外箱303上部及侧壁均有开孔(迎浪的一侧无开孔)，可以使海水进入外箱303的内部，外箱303内的限位浮子浮起，带动整个升降浮台201上浮。尽管波浪起伏会使海水进入箱体，但由于波浪波峰、波谷交替进行，进入箱体的水从透水孔流出，不会积满箱体，降低波浪起伏对海水码头的影响，波浪起伏时，升降浮台201不会随波浪起伏。

外箱303的底部和迎浪的一侧不设置开孔，防止海浪在较低水位时，较多的海水进入箱体的内部。

海水开始透过浮子外箱303的透水孔304进入箱体(尽管波浪起伏会使海水进入箱体，但由于波浪波峰、波谷交替进行，进入箱体的水从透水孔流出，不会积满箱体)，在限位浮体302未浮起之前，整个升降浮台201仍处于静止状态，但升降浮台201向上运动和棘轮401、限位齿轮301顺向转动的趋势越来越强烈。当水位继续升高至与浮子同一高度，限位浮体302受到浮力作用向上运动，将制动销402提起，棘轮401和限位齿轮301顺向转动，整个升降浮台201随水位一起向上移动(图10和图11)。当升降浮台201升到一定高度时，浮子外箱303内的水从透水孔留出，限位浮体302及制动插销402下沉，卡住棘轮401，限位齿轮301不能继续转动，整个升降浮台201停止向上运动。由于受到海水浮力，升降浮台201也不能向下运动，因此升降浮台201将暂时停留在该水位处。

实施例3

升降浮201为空心体，沿空心体内部设置多个间隔的密闭仓格。采用空心结构可以降低升降浮台201的重量，提高其浮性；将空心体内的多个仓格做密闭间隔的处理，当一个仓格发生损坏时，其他的仓格不受影响，升降浮台201仍能提供足够的浮力。这种结构既增加了升降浮台201使用的可靠性，也提高升降浮台201的强度。

实施例4

以上实施例所公开的结构，缓冲浮体501与升降浮台相连，可与升降浮台做同步升降运动，但缓冲浮体501仍可能随海流产生横向位移。

本实施例提供一种缓冲浮体501的安装结构。如图1所示，缓冲浮体501上设置桩孔，沿桩孔侧壁设置滑轮，浮体桩502安装在桩孔内，底部固定在海底。浮体桩502侧壁与滑轮轮体外圆周相接触。缓冲浮体501也可随潮位涨落上下移动，滑轮限制缓冲浮体501的运动，同时可减少缓冲浮体501与桩孔之间的摩擦。

Claims (8)

1.自动适应潮位的小型码头，包括登陆机构和靠船机构，其特征在于：还包括潮位适应系统，所述潮位适应系统包括升降浮台及限位桩；所述升降浮台上开有限位桩孔，限位桩孔内设置有潮位适应装置，所述潮位适应装置包括限位齿轮、限位浮体和潮位启闭机构，限位桩插装在限位桩孔内，底部固定在海底；沿限位桩侧壁设置有限位齿条，与限位齿轮啮合；限位浮体安装在限位桩孔的侧壁；潮位启闭机构包括一棘轮及制动销，制动销与限位浮体相连，棘轮与限位齿轮同轴相连，制动销与棘轮棘爪啮合；登陆机构及靠船机构均与升降浮台相接。

2.如权利要求1所述的自动适应潮位的小型码头，其特征在于：所述限位浮体包括外箱和置于外箱内的限位浮子，除外箱迎浪的一侧和外箱底部外，外箱的各个侧壁均设置有透水孔。

3.如权利要求1所述的自动适应潮位的小型码头，其特征在于：限位桩孔内，未安装潮位适应装置的侧壁装有滑轮，限位桩与滑轮轮体外圆周相接触。

4.如权利要求1所述的自动适应潮位的小型码头，其特征在于：所述升降浮台为空心体，沿空心体内部设置多个间隔的密闭仓格。

5.如权利要求1所述的自动适应潮位的小型码头，其特征在于：所述登陆机构包括登陆板，登陆板的一端与升降浮台之间铰接；登陆板下部设置横纵交替的肋板，上端面设置滚轧花纹。

6.如权利要求1所述的自动适应潮位的小型码头，其特征在于：靠船机构包括与升降浮台相连的缓冲浮体，及安装在缓冲浮体迎船侧的靠船板。

7.如权利要求6所述的自动适应潮位的小型码头，其特征在于：所述缓冲浮体上设置桩孔，沿桩孔侧壁设置滑轮，浮体桩安装在桩孔内，浮体桩底部固定在海底，浮体桩侧壁与滑轮轮体外圆周相接触。

8.如权利要求6或7所述的自动适应潮位的小型码头，其特征在于：所述靠船板迎船侧安装有橡胶护舷；所述缓冲浮体上安装系船柱。