專利名稱：便航式跨海浮橋的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于交通運輸領域里的橋梁結構布置。
背景技術：
在現(xiàn)有技術中，浮橋已經有很多種，最常見的是“浮體連接式浮橋”，它是把具有一定浮力的浮體一節(jié)一節(jié)的連接起來，并架設在水面上，把兩岸接通，讓車輛和行人從橋面上通過，以實現(xiàn)兩岸的直接往來。實踐證明，這種浮橋由于結構簡單、造價低廉、工期又短，因此，在實際中得到了廣泛的應用。不過這種浮橋也存在著一些缺點，首先，由于浮橋的設計都比較窄小，穩(wěn)定性較差，因此一般也只適用于在風浪很小的內陸河流中使用，不適合在風浪較大的海峽和海洋中使用。再有，由于這種浮橋是用浮體一節(jié)一節(jié)的水平連續(xù)連接起來的，因此，正常行駛的船只就無法通過浮橋，水上交通受到了極大的限制，所以，這種浮橋也具有很大的局限性；另一種是中國專利所公布的申請?zhí)枮?7103359的“馬形橋”，這種馬形橋是在兩岸的附近分別開鑿一個與水面相通的圍堰形的河道，這樣，開鑿的河道兩邊就分別是陸地和人工島，再在陸地和人工島之間架設一個橋梁，而人工島的另一邊是通向彼岸的普通浮橋，這樣，兩岸的車輛就可以通過橋梁、人工島、浮橋使向彼岸，而船只則可以從深水處繞行到開鑿的河道上使過橋梁，而不受浮橋的限制。這種馬形橋由于既能通車，同時又能通船，所以，它和普通的浮橋相比已經有了很大的進步，可以說是一個不可多得的好方案，確實具有很多優(yōu)點。不過，在這里也不得不指出，這種馬形橋還是有一些不盡人意的地方，首先，開鑿一條河道就要占用很多土地，這是應該盡量避免的，再有，開鑿一條深水河道并不是很容易的事，一般的海岸附近都有巖石，遇到這種情況實施將會變得相當艱難，再有，海上的船只不管多遠都要繞行到岸邊河道上通過，這給船只的正常航行也帶來了一些不便。另外，美國專利US4335981號，公布了一種江河岸邊的貨物處理系統(tǒng)，它包括“安裝在河或河灣的近岸處的固定柱子；將上述河或河灣的河岸與固定柱子連接起來的固定橋梁(并配有貨物運輸裝置)；與固定柱子連接的可以擺動的活動橋梁(并配有另一套貨物運輸裝置)；與活動橋梁的自由端可分可合的浮體，具備可垂直移動的腿，能伸到河或河灣的底部?！庇捎谠摷夹g在岸邊設有一個能夠伸到水里并且能水平左右活動的橋梁，當大船不能靠岸時，就把活動橋梁的活動端擺動到深水的地方，借助與之相連接的躉船來裝卸船上的貨物。其實，它的發(fā)明目的也僅僅是為裝卸船上的貨物提供方便，起不到跨江河或海洋交通的作用，更具體的說它是一個方便裝卸貨物的活動碼頭。
跨海交通是一個古老的問題，目前人類已經有了許多辦法來實現(xiàn)兩岸的直接和間接的往來，修建海底隧道和建造跨海大橋以及海峽擺渡等就是一些好辦法，目前采用這些辦法已經能夠滿足現(xiàn)實的各種需要，不過實施和使用這些辦法一般都會受到一些條件的限制，比如海底隧道的造價昂貴，跨海大橋受地質條件的制約，而擺渡的效率較低等等。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的就是為了提供一種既能通車又能通船，結構更加合理可行的浮橋。
本發(fā)明的目的是通過下述方案實現(xiàn)的。
本發(fā)明的便航式跨海浮橋，包括漂浮在水面上依次相連接的浮節(jié)和沉在水底的許多用錨定繩與浮節(jié)相連接的錨定塊，所述浮橋(1)上的浮節(jié)(7)通過水中銜橋(6)與便航管道(2)或浮力式橋梁(67)或橋梁(70)相連接，而浮節(jié)的另一端則通過岸邊銜橋(14)與棧橋(13)相連接，這樣，汽車(5)、火車(22)便可以通過浮橋、便航管道，或浮力式橋梁、橋梁到達彼岸，而船只(4)則可以從便航管道的上方水域和浮力式橋梁、橋梁的下方水域通過，車輛和船只可以同時通過，互相不受影響。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，有如下優(yōu)點1.由于在水面上浮橋的某處或某幾處設置了方便通航的便航管道或浮力式橋梁、橋梁，所以，這種浮橋通車和通船能同時進行，因此就可以較好的解決跨海交通的問題。
2.由于這種浮橋的造價還不到海底隧道的十分之一，工期又短，因此具有很高的實用價值。


圖1是本發(fā)明的主視圖。
圖2是本發(fā)明的俯視圖。
圖3是本發(fā)明棧橋和岸邊銜橋的主視圖。
圖4是本發(fā)明棧橋和岸邊銜橋的俯視圖。
圖5是本發(fā)明漂浮式防波堤的主視圖。
圖6是本發(fā)明漂浮式防波堤的俯視圖。
圖7是本發(fā)明浮島的主視圖。
圖8是本發(fā)明浮島的俯視圖。
圖9是本發(fā)明浮節(jié)的主視圖。
圖10是本發(fā)明浮節(jié)的左視圖。
圖11是本發(fā)明浮體填充式浮節(jié)的主視圖。
圖12是本發(fā)明浮體填充式浮節(jié)的左視圖。
圖13是本發(fā)明便航管道的橫向剖視圖。
圖14是本發(fā)明便航管道管壁(A-A)的縱向剖視圖。
圖15是本發(fā)明銜橋銜接處的俯視圖。
圖16是本發(fā)明銜橋銜接處(B-B)的剖視圖。
圖17是本發(fā)明銜橋銜接處(C-C)的剖視圖。
圖18是本發(fā)明銜橋銜接處(D-D)的剖視圖。
圖19是本發(fā)明錨定塊的示意圖。
圖20是本發(fā)明錨定塊框架的示意圖。
圖21是本發(fā)明浮節(jié)連接處的結構主視圖。
圖22是本發(fā)明浮節(jié)連接處的結構俯視圖。
圖23是本發(fā)明第2個實施例的主視圖。
圖24是本發(fā)明第2個實施例的俯視圖。
圖25是本發(fā)明第3個實施例的主視圖。
圖26是本發(fā)明第3個實施例的俯視圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步的說明。
參閱圖1，位于水面(3)上的浮橋(1)與潛入水中的便航管道(2)的端口相接，這個便航管道的兩端都露出了水面，只是中部區(qū)域潛入了水下，并懸浮在水中，浮橋上的車輛(5)可以從這個端口進入便航管道內，經過V字形或U字形的便航管道，從另一個端口駛出，再駛上另一段浮橋，直至抵達彼岸。根據需要便航管道可以設置多個汽車通道和火車通道，并與浮橋上的車道相對應。水面上的船只(4)可以從便航管道的上方水域自由駛過，而不受浮橋的攔截，這樣，在保證車輛可以自由通過海峽或海洋的同時，又能保證水面上的船只自由的航行而不受浮橋的限制。水面上的浮橋(1)是由具有一定長度和浮力的浮節(jié)(7)依次連接而成的，為了適應水位的變化的需要，在便航管道的端部和浮節(jié)之間可以增設一節(jié)水中銜橋(6)。為了增加便航管道和浮橋的穩(wěn)定性，在便航管道和浮橋下面的海底(10)之間設置了許多具有一定質量的錨定塊(9)，它是通過錨定繩(8)與便航管道和浮橋的底部相連接的。
參閱圖2，從圖2中可以看出在浮橋(1)上設置了多條汽車車道(11)和火車車道(12)。
參閱圖3，為了使浮橋(1)與海岸較好的連接，在兩岸的潛水區(qū)架設一段棧橋(13)，棧橋和浮橋是用一段岸邊銜橋(14)連接起來的，也就是岸邊銜橋起到了一個銜接的作用，靠近棧橋的一端高度是不變的，而與浮橋連接的一端高度是隨潮起潮落而不斷變化的，這個銜橋的兩端與棧橋和浮橋的連接處都留有一定的伸縮量，它一方面可以適應潮汐造成的浮橋上下大幅度的浮動，另一方面也可以適應浮橋由于溫度變化所引起的線膨脹等長度的變化。
參閱圖4，從圖4中可以看出，棧橋(13)、岸邊銜橋(14)和浮橋(1)具有同樣的寬度和相同數(shù)量的車道。
參閱圖5，為了使浮橋在較大風浪的情況下也能正常使用，在深水水域浮橋(1)的兩側分別加裝了一個漂浮式防波堤(15)，它是一個帶有一定浮力的長條形的防波堤，它位于浮橋兩側的最外面，在它的下方用一個繩索(19)懸掛一個重物(20)，以保證漂浮式防波堤(15)能夠基本保持上下垂直。漂浮式防波堤的內側有一個短桿(16)，并通過一個轉動軸(17)與一端連在浮橋上的臂桿(18)相接，這樣在海浪到來時漂浮式防波堤(15)也能上下適當?shù)幕顒?，不會使其損壞。
參閱圖6，從圖6中可以看出漂浮式防波堤(15)位于浮橋(1)的兩側，與浮橋平行，連續(xù)向前延伸。
參閱圖7，為了方便快捷的維護浮橋，在浮橋的某處或某幾處建一個或幾個浮島，用以放置維護浮橋的設備和居住管理維護浮橋的人員，它也可以在緊急情況下疏散車輛和人員，浮島(23)與浮橋(1)橫向連為一體，漂浮在水面上，(21)是一個立交橋，它橫向跨過浮橋把浮橋兩側的浮島連接起來，(22)是一個從立交橋下通過的火車。
參閱圖8，從圖8中可以看出，在浮橋上行駛的車輛在必要的情況下可以通過立交橋(21)調轉方向，浮島(23)上可以停放許多車輛和人員，(24)是一些浮島上的建筑。
參閱圖9，浮節(jié)的主體結構由浮節(jié)框架(29)、浮節(jié)支架(30)和浮節(jié)外殼(28)構成，浮節(jié)框架和浮節(jié)支架由具有相當強度的工字鋼或角鋼制成，浮體外殼是一個封閉體，由防腐鋼板或其它硬質材料構成，海水無法進入其內，并能產生足夠的浮力，浮體的設計長度是200米，寬度是32米，高度是3米，每個浮節(jié)可以有192000kn的浮力。為了防止浮節(jié)局部萬一損壞進水導致浮節(jié)整體下沉，在浮節(jié)的內部每隔40米就設計成了一個獨立的封閉體，也就是把一個浮節(jié)設計成了連續(xù)的4個腔室。浮節(jié)的上面，也就是浮橋的上面，設有4米寬的雙向6車道，中部是一個6米寬的火車道，浮橋上可以同時行駛汽車(5)、火車(22)和行人(34)，在火車道的兩側分別設有一個火車道擋板(31)，以保證火車的獨立行駛和安全。在浮橋的左右兩側還分別對稱的設有擋水板(26)、擋水板支架(27)和路燈(25)，擋水板是用來遮擋和消除一部分剩余的風浪。為了防止臺風對浮橋的襲擊和破壞，在浮節(jié)(7)的甲板和底板上還分別裝有充氣管(71)和排水管(72)，在臺風到來時把充氣管的閥門打開，讓海水從排水管進入浮節(jié)內，使浮節(jié)沉入到水中適當?shù)奈恢?，這樣，就可以比較好的避免臺風對浮節(jié)造成的襲擊和破壞，當臺風過去后，從充氣管向浮節(jié)內充入氣體，使浮節(jié)上浮，浮橋便可以正常使用。
參閱圖10，擋水板(26)是一個金屬框架，內部鑲有長條形的玻璃(32)，它既能擋水擋風，又能透過它看到橋外的情景，(33)是一個浮節(jié)出入口，位于浮節(jié)上面的兩側，工作人員可以從這個口進入浮節(jié)內進行必要的作業(yè)。(27)是擋水板支架，它均勻的分布在擋水板的內側，起到支撐和固定擋水板的作用。(34)是行人。
參閱圖11，為了節(jié)省材料或根據實際需要，可以把原來的普通浮節(jié)改進成浮體填充式浮節(jié)，它的側面和底部都沒有設置外殼，只有框架(29)和網罩(38)，在浮體填充式浮節(jié)的內部放置了許多空心的浮塊(35)和浮球(36)，許多這樣的浮塊、浮球同樣可以產生巨大的浮力，它們可以是充氣或不充氣的硬質材料或軟質材料?？蚣苡脕肀ＷC浮體填充式浮節(jié)的整體剛度，網罩用來限制浮塊和浮球不至于漂走。
參閱圖12，從圖12中可以看出(37)和(38)分別是網罩欄桿和網罩。
參閱圖13，為了讓浮橋能夠橫向通過船只，就需要在浮橋的某段或某幾段設置一個或幾個便航管道，這個便航管道兩端露出水面并與浮橋相接，中部潛入水中，便航管道呈V字形或U字形，汽車和火車都可以從便航管道內通過，船只則可以在它的正上方水域自由的航行。便航管道的橫斷面上的每一個管道和浮橋上的車道一一相對應，共有7個通道。在便航管道的外壁(40)上設有加強圈(39)，它是一個工字形鋼或T字形鋼，連續(xù)的圍繞整個便航管道的外壁，并且每隔一定的距離就設置一個這樣的加強圈，以保證便航管道的整體具有一定的剛度，防止在水壓的作用下管道失穩(wěn)變形，便航管道的外壁(40)是由具有一定厚度的鋼板制成的，它構成了便航管道的主體結構，也消耗了便航管道的大部分鋼材，每一個通道之間都設有若干支梁(41)，以起到支撐作用，6個汽車通道的下面都鋪有路面(42)，汽車通道(43)和火車通道(44)也可以并接在一起，只不過火車通道的橫截面積較大，每一個通道的底部都鋪有碎石(46)等填充物，一方面是為了抬高通道地面的高度，使可利用的地面具有一定的寬度，另一方面也是為了增加便航管道的自重，減小便航管道的浮力，增加穩(wěn)定性，否則將便航管道懸浮在水中就需要使用更大的錨定塊去錨定，為此在便航管道的上方也增加了一些碎石等配重物(45)，在便航管道的上部和下部都裝有“管帶”(47)，它是一個帶形鋼板，焊接在便航管道上，它可以把各個通道都連接起來，并且每隔一定距離就設置一條這樣的管帶，以增強便航管道的整體剛度，在便航管道的水下，設有足夠多的錨定塊(9)，并與便航管道下面的錨定環(huán)(48)相連。當然，為了降低造價，便航管道的管壁和支梁也可以采用鋼筋混凝土結構等。
參閱圖14，圖14是圖13中(A-A)位置的剖視圖，便航管道的管壁(40)上焊有由工字鋼制成的加強圈(39)，加強圈是按照一定的距離合理分布的。
參閱圖15，銜橋銜接處的作用是在浮橋發(fā)生位移時也能保證汽車和火車在橋面上作正常行駛，汽車車道和鐵路都不能斷開。銜橋的前部接口設計成了許多插體(54)，后部設計成了許多插槽(55)，插體和插槽的中部插有一個寬度較窄的插板(56)，插體和插槽可以來回錯動，但由于插板的限制而不能相互離開，這樣汽車便可以從其上通過。軌枕(53)上的鐵路(12)在銜橋銜接處也必須能來回錯動，而不能斷開，為了實現(xiàn)這一點，把鋼鋼軌縱向分成兩半，一半為右錯軌(49)，一半為左錯軌(50)，右錯軌固定在前側，而左錯軌固定在后側，并由帶有固定螺絲(52)的限位體或者叫護軌(51)限制它左右移動，只能前后錯動，當銜橋接口處來回錯動時，鋼軌至少有一半的寬度是連續(xù)的，火車車輪便可以從其上通過，而另一側的車輪同時是從另一側的整軌上通過。
參閱圖16，圖16是圖15中(B-B)位置的剖視圖，在軌枕(53)上的固定螺絲(52)和限位體(51)固定在軌枕(53)上，右錯軌(49)和左錯軌(50)可以前后錯動，而不能左右移動。
參閱圖17，圖17是圖15中(C-C)位置的剖視圖，許多插體(54)和插槽(55)相間均勻分布，可以前后錯動，插板(56)從插體和插槽的中部穿過。
參閱圖18，圖18是圖15中(D-D)位置的剖視圖，軌枕(53)的上面是鋼軌(12)，插體(54)和插槽(55)可以來回錯動，中間插有一個插板(56)，這個插板的寬度明顯的小于插體和插板錯動的長度。
參閱圖19，錨定塊(9)的里面裝有重物(59)，4個吊桿(58)與位于錨定塊上方的錨定環(huán)(60)相連，錨定環(huán)的中心穿有鋼絲繩，在錨定塊的底部設有若干個錨定腳(61)，在錨定塊的四周和底部裝有鋼網(57)。
參閱圖20，錨定塊(9)的主體結構是一個鋼架(62)，這樣可以節(jié)約很多鋼材。根據實際需要錨碇塊也可以換成鋼軌錨或其它形式的錨。
參閱圖21，浮節(jié)(7)和浮節(jié)之間是通過連接插體(64)連接插槽(65)和連接軸(63)相連接的，它可以有一定的活動量卻不能斷開。(66)是一個安裝在浮節(jié)下面的錨碇環(huán)。
參閱圖22，浮節(jié)(7)的端部上有許多相間分布的插體(64)和插槽(65)，這樣能大大增加浮體的連接強度。
參閱圖23，圖23是本發(fā)明的第2個實施例的主視圖，它的核心內容是浮橋的某處或某幾處設有浮力式橋梁并與浮橋相連接。從圖23中可以看出，浮力式橋梁的主視結構像一個菱形，水上部分是橋梁的橋面(67)，水下部分是一個與橋面相對應的橋梁浮體(69)，它通過橋面與浮體之間的支柱(68)支撐著橋面的重力，橋面、支柱和橋梁浮體是連接在一起的整體結構，在浮力式橋梁的兩端，還設有比較寬大的浮墩(66)，它起到支撐橋梁和穩(wěn)定橋梁的作用，防止橋梁的傾斜。車輛(5)和船只(4)可以分別從浮力式橋梁的橋面上通過和從橋面的下方水域通過，互不影響。
參閱圖24，圖24是本發(fā)明的第2個實施例的府視圖，從圖24中可以看出浮橋(1)與浮力式橋梁的連接情況以及橋面(67)、浮墩(66)和橋梁浮體(69)所在的位置。
參閱圖25，圖25是本發(fā)明的第3個實施例的主視圖，它的核心內容是在浮橋的某處或某幾處設置一個橋梁并與浮橋相連接。橋梁和浮橋都是“長時間公知”的現(xiàn)有技術，但它們的結合同樣可以較好的解決“長時間未有解決的問題”，是一個比較典型的“老技術新組合”的方案。從圖25中可以看出，棧橋(13)、橋梁(70)和銜橋(6)浮橋(1)依次相連接，橋梁(70)建在能夠行船而又不太深的水域，根據實際需要橋梁也可以建在離棧橋較遠的水域，車輛(5)和船只(4)可以分別從橋上通過和橋下的水域通過，互不影響。
參閱圖26，圖26是本發(fā)明的第3個實施例的府視圖，從圖26中可以看出，棧橋、橋梁、銜橋以及浮橋具有相同的車道并依次連接。橋梁(70)的下面可以通過船只(4)。
權利要求
1.一種便航式跨海浮橋，它包括漂浮在水面上依次相連接的浮節(jié)和沉在水底的許多用錨定繩與浮節(jié)相連接的錨定塊，其特征是，浮橋(1)上的浮節(jié)(7)可以通過水中銜橋(6)與便航管道(2)或浮力式橋梁(67)或橋梁(70)相連接，而浮節(jié)的另一端則通過岸邊銜橋(14)與棧橋(13)相連接，這樣，汽車(5)、火車(22)便可以通過浮橋、便航管道，或浮力式橋梁、橋梁到達彼岸，而船只(4)則可以從便航管道的上方水域和浮力式橋梁、橋梁的下方水域同時通過，互相不受影響。
2.根據權利要求1所述的便航式跨海浮橋，其特征是，所述浮橋(1)的兩側分別裝有與浮橋平行延伸且?guī)в幸欢ǜ×Φ钠∈椒啦ǖ?15)。
3.根據權利要求1所述的便航式跨海浮橋，其特征是，所述浮橋(1)的某處或某幾處設有與浮橋相連的、其上還架有一個橫跨浮橋立交橋(21)的浮島(23)。
4.根據權利要求1所述的便航式跨海浮橋，其特征是，所述浮橋(1)的兩側橋面上分別裝有擋水板(26)，浮節(jié)(7)的甲板和底板上還分別裝有充氣管(71)和排水管(72)。
5.根據權利要求1所述的便航式跨海浮橋，其特征是，浮節(jié)(7)可以是一個在浮節(jié)框架(29)、浮節(jié)支架(30)以及網罩(38)內填充許多充氣或不充氣的硬質或軟質浮塊和浮球的開放體。
6.根據權利要求1所述的便航式跨海浮橋，其特征是，所述便航管道(2)有多個通道，它的縱向中部沉入并懸浮在水面(3)以下，而兩端都露出水面并與浮橋(1)相連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及的是一種交通運輸領域里的便航式跨海浮橋，它包括漂浮在水面上依次相連接的浮節(jié)和沉在水底的錨定塊，所述浮橋(1)上的浮節(jié)(7)通過水中銜橋(6)與便航管道(2)相連接，便航管道(2)有多個通道，它的縱向中部沉入并懸浮在水面(3)以下，而兩端都露出水面并與浮橋(1)相連接。這樣，汽車(5)和火車便可以通過浮橋、便航管道，到達彼岸，而船只(4)則可以從便航管道的上方水域通過，互相不受影響。由于這種結構的浮橋的造價還不到海底隧道的十分之一，建造的工期又短，因此具有很高的實用價值。
文檔編號E01D15/14GK1616768SQ20031011621
公開日2005年5月18日 申請日期2003年11月11日 優(yōu)先權日2003年11月11日
發(fā)明者高陽特, 高大放 申請人:高大放