專利名稱：一種大噸位船舶攔阻方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種船舶攔截方法，尤其是涉及一種大噸位船舶攔阻方法。
背景技術(shù)：
經(jīng)濟(jì)全球化促使現(xiàn)代航運(yùn)業(yè)快速發(fā)展，而為了降低運(yùn)輸成本和提高運(yùn)力，無論是 內(nèi)河航運(yùn)還是海運(yùn)都日益趨向大噸位船舶運(yùn)輸；另一方面，路上交通的發(fā)展和高等級(jí)公路 的修建如跨越大江、大河、海灣及連接島嶼的大型橋梁越來越多。 一般船舶的航行會(huì)受到氣 候(風(fēng)、霧)、水文(流速、水位)及船舶的工況(機(jī)械故障，失錨)等的影響，但更多的是人 為失誤，如駕駛員的判斷錯(cuò)誤、誤操作、注意力分散甚至是醉酒、瞌睡等，致使船舶在航行時(shí) 偏離正常的航線與水中引橋的橋墩碰撞。為了防護(hù)大噸位船舶的撞擊，目前的防撞設(shè)施一 般需要預(yù)先設(shè)定防護(hù)撞擊船舶的噸位和航速，對(duì)超出設(shè)定噸位和航速的船舶撞擊，由于防 撞設(shè)施的受力過大而很容易被損壞導(dǎo)致防撞設(shè)施失效；而且目前的防撞設(shè)施的制造使用成 本比較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種可對(duì)具有巨大動(dòng)能的大噸位船舶進(jìn)行有 效攔阻且成本較低的大噸位船舶攔阻方法。 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種大噸位船舶攔阻方法，包括 以下步驟 (1)、在水面上設(shè)置至少兩個(gè)固定墩，然后在相鄰兩個(gè)固定墩之間設(shè)置至少一個(gè)恒 阻力裝置； (2)、取極限拉力小于等于固定墩的水平抗撞力的攔截索，將恒阻力裝置的一端與 攔截索連接，將恒阻力裝置的另一端與固定墩連接，使其結(jié)構(gòu)上的連接關(guān)系為固定墩-恒 阻力裝置_攔截索_固定墩或固定墩_恒阻力裝置_攔截索_恒阻力裝置_固定墩；
(3)、在相鄰兩個(gè)固定墩之間設(shè)置多個(gè)具有一定間隔的浮筒，然后將攔截索固定連 接到浮筒的上部，使得攔截索浮在水面上或處于水面之上。 所使用的恒阻力裝置包括兩根平行設(shè)置的連接索，兩根所述的連接索之間通過高 強(qiáng)度粘接劑或多根輔助連接索連接，所述的連接索的強(qiáng)度等于所述的攔截索的強(qiáng)度，兩根 連接索之間的粘接強(qiáng)度或每一根輔助連接索的強(qiáng)度小于等于所述的攔截索的強(qiáng)度，其中一 根連接索的一端與所述的攔截索固定連接，另一根連接索的一端與所述的固定墩連接，兩 根連接索的另一端相互一體連接。 多根所述的輔助連接索相互平行且與所述的連接索相垂直。
多根所述的輔助連接索之間相互交叉。 所使用的攔截索、連接索及輔助連接索的材料為抗海水腐蝕的高強(qiáng)度尼龍繩或鋼
索，所述的高強(qiáng)度粘接劑為抗海水腐蝕的高強(qiáng)度粘接劑。 所使用的攔截索與連接索相互一體連接形成一根索。
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與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是通過本方法可實(shí)現(xiàn)對(duì)較大航速的大噸位船舶進(jìn) 行有效攔阻，由于本方法中所使用的攔截索與固定墩之間連接有恒阻力裝置，當(dāng)船舶撞擊 攔阻系統(tǒng)時(shí)，由于攔截索在船舶撞擊力作用下，將拉動(dòng)連接索的一端，當(dāng)拉力達(dá)到粘接強(qiáng)度 或輔助連接索的強(qiáng)度時(shí)，兩根連接索間的粘接體或輔助連接索將被撕裂或拉斷，使得攔截 索對(duì)船舶的作用力大小是恒定的，它不會(huì)隨著船舶噸位和速度的增加而增大，因此可以防 止固定墩和攔截索因受力過大而被損壞或斷裂，保證了攔阻的有效性，適用大范圍防護(hù)具 有巨大動(dòng)能的大噸位船舶對(duì)橋梁的撞擊；而且本方法所使用的攔阻系統(tǒng)壽命期長，更換和 維護(hù)方便且成本相對(duì)較低，適合工程應(yīng)用。


圖1為本發(fā)明中所使用的攔阻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明中所使用的攔阻系統(tǒng)在受到船舶撞擊后的攔阻過程示意圖；
圖3為本發(fā)明中的恒阻力裝置的結(jié)構(gòu)示意圖之一 ；
圖4為本發(fā)明中的恒阻力裝置的結(jié)構(gòu)示意圖之二 ；
圖5為本發(fā)明中的恒阻力裝置的結(jié)構(gòu)示意圖之三。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
如圖所示，一種大噸位船舶攔阻方法，包括以下步驟 (1)、在水面上設(shè)置多個(gè)固定墩l，然后在相鄰兩個(gè)固定墩1之間設(shè)置兩個(gè)恒阻力 裝置3 ; (2)、取極限拉力小于等于固定墩1的水平抗撞力的攔截索2，將恒阻力裝置3的 一端與攔截索2連接，將恒阻力裝置3的另一端與固定墩1固定連接，使其結(jié)構(gòu)上的連接關(guān) 系為固定墩_恒阻力裝置_攔截索_固定墩或固定墩_恒阻力裝置_攔截索_恒阻力裝 置-固定墩； (3)、在相鄰兩個(gè)固定墩1之間設(shè)置多個(gè)具有一定間隔的浮筒4，然后將攔截索2固 定連接到浮筒4的上部。 上述實(shí)施例中，恒阻力裝置3也可以為一個(gè)，恒阻力裝置3的結(jié)構(gòu)為包括兩根平 行設(shè)置的連接索31，兩根連接索31之間通過多根相互平行且與連接索31相垂直的輔助連 接索32連接，連接索31的強(qiáng)度等于攔截索2的強(qiáng)度，每根輔助連接索32的強(qiáng)度小于等于 攔截索2的強(qiáng)度，其中一根連接索31的一端與攔截索2固定連接，另一根連接索31的一端 與固定墩1固定連接，兩根連接索31的另一端相互一體連接。 此外，多根輔助連接索32之間也可以相互交叉，還可以用市售的抗海水腐蝕的高 強(qiáng)度粘接劑6替代輔助連接索32，兩根連接索31之間的粘接強(qiáng)度小于等于攔截索2的強(qiáng) 度；所使用的攔截索2、連接索31及輔助連接索32的材料為抗海水腐蝕的高強(qiáng)度尼龍繩或 鋼索；攔截索2和連接索31可以相互一體連接形成一根索。
本攔阻方法的攔阻原理如下 當(dāng)船舶5偏離航線撞上攔截索2時(shí)，船舶5被攔截索2拉住，由于大噸位船舶5具 有巨大的動(dòng)能，此時(shí)船舶5不會(huì)馬上停止運(yùn)動(dòng)，而是帶著攔截索2繼續(xù)前行，攔截索2在船連接索31的一端，當(dāng)拉力達(dá)到粘接強(qiáng)度或輔助連接索32的強(qiáng) 度時(shí)，恒阻力裝置3所產(chǎn)生的攔截阻力等于粘接體6或輔助連接索32的撕裂或拉斷強(qiáng)度， 其大小是不變的，而該大小不變的恒阻力通過攔截索2施加在船頭上，阻擋船舶5向前運(yùn) 動(dòng)。隨著船舶5的運(yùn)動(dòng)，連接索31間的粘接體6或輔助連接索32被不斷地撕裂或拉斷，攔 截索2的有效長度逐步增加，使得船舶5在攔阻系統(tǒng)的阻力作用下可以產(chǎn)生大位移，只要設(shè) 計(jì)的連接索31足夠長，恒阻力裝置3就可以產(chǎn)生足夠大的位移來消耗船舶5的巨大動(dòng)能， 逐漸降低船舶5的速度，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)失控船舶5的有效攔截。 而恒阻力裝置3輸出力的大小和攔截索2變形長度的設(shè)計(jì)依據(jù)是能量守恒定律。 設(shè)定要設(shè)防的船舶5所具有的動(dòng)能E，船舶5的總重量噸位m，船速為v，計(jì)算公式如下 五二丄mv2 2 而攔截系統(tǒng)做的總功為『=pFamW/ ，其中F為恒阻力裝置3的攔截阻力，L為攔
截阻擋距離，a是船舶5運(yùn)動(dòng)方向與攔截索2的夾角；根據(jù)能量守恒定律，只要攔截距離L 足夠長，就能達(dá)到W等于E，即攔住船舶5。本方法所使用的攔阻系統(tǒng)的攔截能力取決于連 接索31的長度，只要增加連接索31長度，就能增大攔截阻攔位移，提高系統(tǒng)的攔截船舶的 能力。
權(quán)利要求
一種大噸位船舶攔阻方法，其特征在于包括以下步驟(1)、在水面上設(shè)置至少兩個(gè)固定墩，然后在相鄰兩個(gè)固定墩之間設(shè)置至少一個(gè)恒阻力裝置；(2)、取極限拉力小于等于固定墩的水平抗撞力的攔截索，將恒阻力裝置的一端與攔截索連接，將恒阻力裝置的另一端與固定墩連接，使其結(jié)構(gòu)上的連接關(guān)系為固定墩-恒阻力裝置-攔截索-固定墩或固定墩-恒阻力裝置-攔截索-恒阻力裝置-固定墩；(3)、在相鄰兩個(gè)固定墩之間設(shè)置多個(gè)具有一定間隔的浮筒，然后將攔截索固定連接到浮筒的上部。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種大噸位船舶攔阻方法，其特征在于所使用的恒阻力裝置包 括兩根平行設(shè)置的連接索，兩根所述的連接索之間通過高強(qiáng)度粘接劑或多根輔助連接索連 接，所述的連接索的強(qiáng)度等于所述的攔截索的強(qiáng)度，兩根連接索之間的粘接強(qiáng)度或每一根 輔助連接索的強(qiáng)度小于等于所述的攔截索的強(qiáng)度，其中一根連接索的一端與所述的攔截索 固定連接，另一根連接索的一端與所述的固定墩連接，兩根連接索的另一端相互一體連接。
3. 如權(quán)利要求2所述的一種大噸位船舶攔阻方法，其特征在于多根所述的輔助連接索 相互平行且與所述的連接索相垂直。
4. 如權(quán)利要求2所述的一種大噸位船舶攔阻方法，其特征在于多根所述的輔助連接索 之間相互交叉。
5. 如權(quán)利要求2所述的一種大噸位船舶攔阻方法，其特征在于所使用的攔截索、連接 索及輔助連接索的材料為抗海水腐蝕的高強(qiáng)度尼龍繩或鋼索，所述的高強(qiáng)度粘接劑為抗海 水腐蝕的高強(qiáng)度粘接劑。
6. 如權(quán)利要求2所述的一種大噸位船舶攔阻方法，其特征在于所使用的攔截索與連接 索相互一體連接形成一根索。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大噸位船舶攔阻方法，特點(diǎn)是先在水面上設(shè)置至少兩個(gè)固定墩，并在相鄰兩個(gè)固定墩之間設(shè)置至少一個(gè)恒阻力裝置，然后取極限拉力小于等于固定墩的水平抗撞力的攔截索，將恒阻力裝置的一端與攔截索連接，將恒阻力裝置的另一端與固定墩連接，最后在相鄰兩個(gè)固定墩之間設(shè)置多個(gè)具有一定間隔的浮筒，將攔截索固定連接到浮筒的上部；優(yōu)點(diǎn)是通過本方法可實(shí)現(xiàn)對(duì)較大航速的大噸位船舶進(jìn)行有效攔阻，它可以防止固定墩和攔截索因受力過大而被損壞或斷裂，保證了攔阻的有效性，適用大范圍防護(hù)具有巨大動(dòng)能的大噸位船舶對(duì)橋梁的撞擊；而且本方法所使用的攔阻系統(tǒng)壽命期長，更換和維護(hù)方便且成本相對(duì)較低，適合工程應(yīng)用。
文檔編號(hào)E02B3/26GK101793016SQ20101013073
公開日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2010年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月19日
發(fā)明者劉軍, 唐長剛, 楊黎明, 董新龍 申請(qǐng)人:寧波大學(xué)