自适应固定式高架拦阻船舶设施制造技术

一种自适应固定式高架拦阻船舶设施，由若干个拦阻设施单元排列组成，每个拦阻设施单元由端部支撑架、辅助支撑、拦阻网、端部连接机构、跨中连接装置、重力锚、系锚索等构成。通过悬挂重力锚、设置可自动分离的端部连接机构和跨中连接装置，一方面使高分子材质的上拦阻索能自动适应温度变化等引起的索长变化，更加方便安装和恢复；另一方面，在小型失控船舶撞击后，由拦阻网的弹性变形和悬挂重力锚的提升来消耗船舶动能，在小船移开后悬挂重力锚带动上拦阻索复位，从而具有了抗小船干扰能力，大型失控船舶撞击后，端部可自动分离的连接机构和跨中可分离的连接装置均分离，释放拦阻网，通过拦阻网带动重力锚走锚消能，最终拦阻失控船舶。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种桥梁防船撞系统，尤其是一种固定式拦阻船舶设施。
技术介绍
大型桥梁的非通航孔通拦阻船舶设施主要有三类:系泊浮式、固定式和混合式，其中固定式的工程造价较低。技术专利ZL2011202937896公开了一种固定式高架走锚消能式拦阻船舶系统，利用固定式支撑架支撑拦阻网，使拦阻网的高度高于船艏，在拦阻网的两端系有重力锚，船撞后将通过拦阻网带动重力锚走锚，在走锚的过程中消耗船舶动能，直至最终拦阻船舶。当拦阻网的上拦阻索采用高分子索体时，由于温度变化等因素引起的变形量大，上拦阻索矢高的变化更大，需提高拦阻网的初始高度，才能适应温差变化。由于钢质索体的温度变形相对小些，便于控制拦阻网的高度。但钢质索体重，上拦阻索的张力大，一方面对支撑架承载力要求高，另一方面安装要求相对高。此外，由于小型船舶的数量多，特别是200吨级及以下的船舶，操纵性能差，常常不按规则航行，易撞到拦阻网，如果在小船撞后未能及时恢复，拦阻设施将无法拦阻大型船舶。
技术实现思路
由于大型船舶撞桥为小概率事件，而200吨级及以下的小型船舶操纵性能差、又不易管理，常常不按规则航行，易撞到拦阻设施，因此要求拦阻设施具有抗小船干扰能力和易安装、船撞后易恢复的特性，本专利技术提供这样一种自适应固定式高架拦阻船舶设施。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:拦阻设施由若干个拦阻设施单元排列组成，每个拦阻设施单元由端部支撑架、辅助支撑、拦阻网、端部连接机构、跨中连接装置、重力锚、系锚索等构成。辅助支撑设置于拦阻设施单元的跨中，与端部支撑架共同支撑拦阻网达到设计高度，如果拦阻设施单元长，辅助支撑的数量多，如果拦阻设施单元短，可以减少辅助支撑的数量，甚至不设辅助支撑。拦阻网的两端与端部支撑架间由端部连接机构连接。跨中连接装置设在辅助支撑的顶部，主要承受跨中拦阻网的重力和风、流等引起的垂直于拦阻网的水平力。拦阻网由上拦阻索、若干根中拦阻索、下拦阻索和数量众多的连接索通过绳结方式组成，上拦阻索高于船艏，通常为拦阻网中承载能力最大的索体，在其两端系有重力锚。下拦阻索工作于水面附近。中拦阻索的数量根据水位变化的幅度确定，通常需I至2根。拦阻网主要采用高分子索体制作，具有自重轻、便于安装的特性。由于温度变化等因素引起的高分子索体长度的变形大，引起上拦阻索矢高的变化更大，为消除这一不利影响，系于上拦阻索两端的重力锚中至少有I只重力锚处于悬挂状态，并通过系锚索将所悬挂重力锚的重力作用到上拦阻索上，使上拦阻索的张力近似恒定。由悬链线方程可知，如果上拦阻索松驰，跨中矢高增大，上拦阻索跨中部位的张力将减小，由于受到所悬挂重力锚的重力作用，悬挂重力锚的高度将下降，收紧跨中上拦阻索，跨中矢高减小，直至索张力与所悬挂重力锚重力等外力重新平衡；如果上拦阻索收缩，跨中矢高变小，将引起上拦阻索张力增大，从而提起所悬挂的重力锚，跨中矢高增大，直至索张力与所悬挂重力锚重力等外力重新平衡。端部连接机构由端部安装座、连接环、端部限位销和触发索等构件组成。端部安装座系在或者安装在端部支撑架的上部，允许端部安装座与端部支撑架间有相对转动。连接环穿过端部安装座的安装孔后，一端由端部限位销固定，另一端套在悬挂重力锚的系锚索上。触发索的一端系在限位销上，另一端系在上拦阻索上，并根据计算留有自由长度。如果小型失控船舶撞击拦阻网，拦阻网的弹性变形将消耗部分船舶动能，所悬挂的重力锚被提升也消耗部分船舶动能，但不会拉出端部限位销。在小型失控船舶移开后，被提升的重力锚在重力作用下带动上拦阻索自动复位。如果大型失控船舶撞击拦阻网，拦阻网的弹性变形和被悬挂重力锚的提升虽也消耗部分动能，但由于大型失控船舶的动能大，带动拦阻网的运动幅度大，将通过触发索拉出端部限位销，导致连接环与端部安装座分离，从而释放拦阻网，使拦阻网能牵引重力锚走锚消能，最终拦阻大型失控船舶。为了便于安装拦阻网、悬挂重力锚和防止端部限位销滑脱，在端部限位销上钻小孔，选择耐海水腐蚀的不锈钢丝利用该小孔将端部限位销系在端部安装座上，如选用直径3mm左右的316L不锈钢丝。连接环可以采用刚性材料或柔性材料制作，也可以为柔性材料环与刚性材料环的组合环。为防止连接环卡在端部安装座的安装孔中出不来，穿过端部安装座的安装孔的部分宜采用柔性材料，可保证在端部限位销拉出后，连接环不会卡在端部安装座的安装孔中。跨中连接装置，由固定在辅助支撑上的跨中安装座和竖向安装的辅助支撑限位销等构成。上拦阻索放置在跨中连接装置上，或者通过索环悬挂辅助支撑限位销上。上拦阻索可沿拦阻网长度方向滑动，并可相对于跨中连接装置向上方运动，但垂直于拦阻网平面的横向运动受到辅助支撑限位销的限制。在大型船舶撞击后，辅助支撑限位销的受到的水平力将增大，引起弯曲应力并导致辅助支撑限位销破断，使上拦阻索与辅助支撑分离。为拦阻大型失控船舶，拦阻网的两端可能需系多个重力锚。考虑到高分子索体蠕变特性，应尽量降低上拦阻索的张力，仅悬挂部分重力锚，但至少有I只重力锚，使拦阻网的矢高满足设计要求，还有部分重力锚放置在支撑架的承台上，并通过系锚索系到上拦阻索上，在大型船舶撞击前该系锚索是松驰的，在大型船舶撞击后，将通过该系锚索牵引放置在承台上的重力锚落水后走锚。本专利技术的有益效果是:通过悬挂重力锚、设置可自动分离的端部连接机构和跨中连接装置，一方面使高分子材质的上拦阻索能自动适应温度变化等引起的索长变化，便于保持跨中拦阻网的高度，更加方便安装和船撞后的恢复；另一方面，在小型失控船舶撞击后，由拦阻网的弹性变形和悬挂重力锚的提升来消耗船舶动能，在小船移开后被提升的悬挂重力锚将带动上拦阻索复位，从而拦阻设施具有了抗小船干扰能力，大型失控船舶撞击后，端部连接机构和跨中连接装置均分离，释放拦阻网，通过拦阻网带动重力锚走锚消能，最终拦阻失控船舶。【附图说明】下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术设置辅助支撑时的立面图。图2是本专利技术的端部可自动分离的连接机构的示意图。图3是本专利技术的跨中可分离的连接装置示意图。图中:1.端部支撑架，2.辅助支撑，3.拦阻网，4.端部连接机构，5.跨中连接装置，6.重力锚，7.系锚索，8.上拦阻索，9.中拦阻索，10.下拦阻索，11.连接索，12.端部安装座，13.连接环，14.端部限位销，15.触发索，16.跨中安装座，17.辅助支撑限位销。【具体实施方式】图1中，拦阻设施单元由端部支撑架(1)、辅助支撑(2)、拦阻网(3)、端部连接机构(4)、跨中连接装置(5)、重力锚(6)等构成。端部支撑架(I)位于拦阻设施单元的两端，通常由粧基、承台和上部刚构组成。辅助支撑(2)设置于拦阻设施单元的跨中，与端部支撑架(I)共同支撑拦阻网(3)达到设计高度，如果拦阻设施单元长，辅助支撑(2)的数量多，如果拦阻设施单元短，可以减少辅助支撑(2)的数量，甚至不设辅助支撑(2)。拦阻网(3)的两端与端部支撑架(I)间由端部接机构(4)连接。跨中连接装置(5)设在辅助支撑(2)的顶部，主要承受当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自适应固定式高架拦阻船舶设施，其特征是：由若干个拦阻设施单元排列组成，每个拦阻设施单元由端部支撑架（1）、辅助支撑（2）、拦阻网（3）、端部连接机构（4）、跨中连接装置（5）、重力锚（6）和系锚索（7）等构成；若干根辅助支撑（2）设置于拦阻单元的跨中，与端部支撑架（1）共同支撑拦阻网（3）；拦阻网（3）的两端与端部支撑架（1）间由端部连接机构（4）连接，跨中连接装置（5）设在辅助支撑（2）的顶部。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴广怀，陈云鹤，陈徐均，张怡，朱进，庞有师，
申请(专利权)人：南京广博工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32