一种高摩阻的船舶拦阻方法技术

本发明专利技术公开了一种高摩阻的船舶拦阻方法，特点是将高摩阻拦截索或高摩阻拦截网的两端分别与力控制器固定连接，且力控制器对高摩阻拦截索或高摩阻拦截网的极限拉力小于高摩阻拦截索或高摩阻拦截网的抗拉强度，在高摩阻拦截索或高摩阻拦截网上固定多个等间距分布的浮筒，使高摩阻拦截索或高摩阻拦截网整体浮在水面上，形成船舶拦截装置，控制船舶拦截装置与船舶之间满足一定的关系式，当船舶撞上高摩阻拦截索或高摩阻拦截网时，上述船舶拦截装置实现对船舶的有效拦阻；优点是本方法可有效防止船舶拦截装置在拦阻船舶的过程中因拦截索或拦截网滑到船底而导致拦阻失效，实现对具有常见船首形状尤其是前倾型首的船舶的有效拦阻。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及江河中对船舶的拦阻方法，尤其涉及一种高摩阻的船舶拦阻方法。
技术介绍
随着我国交通运输业的快速发展，内河航运和海运航线日益繁忙，且航行船舶具有吨位增大、速度加快的趋势；另一方面，跨越江河、海湾甚至海峡的大型桥梁越来越多。船舶的航行会受到天气、水流以及船舶实际工况等的影响，但更多情况下是受到人为因素的影响，如错误判断、操作失误等，导致船舶失控而偏离正常航道与桥梁发生碰撞。目前，现有的直接防撞装置并不能满足复杂情况下的桥梁防撞要求，间接防撞设施一般多采用漂浮拦网防撞系统，但是目前的这类漂浮拦网防撞系统对前倾型首船舶因容易滑到船底而导致拦阻失效，而无论是内河船舶还是海运船舶，前倾型首船舶都是一种常见的船舶，因此，目前的这种漂浮拦网防撞系统无法对前倾型首船舶实现有效拦截；此外，现有的防撞装置造价和使用成本均较高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种能够对具有常见船首形状尤其是前倾型首的船舶实现有效拦截的高摩阻的船舶拦阻方法。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种高摩阻的船舶拦阻方法，包括以下具体步骤：(1)、将高摩阻拦截索或高摩阻拦截网的两端分别与力控制器固定连接，其连接形式为：力控制器—高摩阻拦截索/高摩阻拦截网—力控制器，且力控制器对高摩阻拦截索或高摩阻拦截网的极限拉力小于高摩阻拦截索或高摩阻拦截网的抗拉强度；(2)、在高摩阻拦截索或高摩阻拦截网上固定多个等间距分布的浮筒，使高摩阻拦截索或高摩阻拦截网整体浮在水面上，形成船舶拦截装置；(3)、使船舶拦截装置与船舶之间满足以下关系式：其中：μ1为高摩阻拦截索或高摩阻拦截网表层的静摩擦系数，μ2为高摩阻拦截索或高摩阻拦截网表面的动摩擦系数，F表示单个浮筒的最大浮力，T表示力控制器对高摩阻拦截索或高摩阻拦截网的极限拉力，β表示船舶的船首倾角，L表示两个相邻浮筒的间距，H表示船舶的吃水深度；当船舶撞上高摩阻拦截索或高摩阻拦截网时，上述船舶拦截装置实现对船舶的有效拦阻。所述的高摩阻拦截索或高摩阻拦截网中的拦截索包括内芯和包覆在所述的内芯外的高摩阻包覆层，所述的内芯为钢丝索或高强度的高分子纤维绳，所述的高摩阻包覆层的材料为由炭黑作为填料的硫化天然橡胶或由炭黑作为填料的硫化丁苯橡胶或由炭黑作为填料的硫化天然橡胶、丁苯橡胶共混胶，所述的步骤(3)中的μ1、μ2分别为高摩阻包覆层的静摩擦系数和动摩擦系数；该结构使得高摩阻拦截索或高摩阻拦截网抗拉性能强，摩擦系数高，接触表面的摩擦力大。所述的炭黑与硫化天然橡胶的质量比为1：2～4：5，所述的炭黑与硫化丁苯橡胶的质量比为1：2～4：5，所述的炭黑与硫化天然橡胶、丁苯橡胶共混胶的质量比为1：2～4：5，且硫化天然橡胶与丁苯橡胶的质量比为2：3。所述的高摩阻包覆层的材料中添加有防老剂，防老剂的添加能提高高摩阻包覆层对海水腐蚀和紫外线侵蚀的抵抗能力，延缓或抑制其老化，延长使用寿命。所述的高分子纤维绳为超高分子量高强度聚乙烯纤维绳。所述的力控制器包括摩擦块、摩擦滚轮、强力弹簧和被固定不动的支撑平台，所述的支撑平台上固定设置有中心轴，所述的摩擦块固定设置在所述的中心轴上，所述的摩擦滚轮和所述的强力弹簧均套设在所述的中心轴上，所述的强力弹簧顶接在所述的摩擦滚轮与所述的支撑平台之间，使得所述的摩擦滚轮的上端面紧贴所述的摩擦块的下端面，所述的高摩阻拦截索或高摩阻拦截网中的拦截索缠绕在所述的摩擦滚轮的外圆周面上。所述的力控制器包括固定不动的连接平台，所述的高摩阻拦截索或高摩阻拦截网中的拦截索弯折后固定连接有多条相平行的连接索，所述的高摩阻拦截索或高摩阻拦截网中的拦截索的端部与所述的连接平台固定连接。所述的力控制器包括固定不动的连接平台，所述的高摩阻拦截索或高摩阻拦截网中的拦截索呈弯曲状粘结固定在所述的连接平台上。所述的力控制器包括长距离的金属套筒和固定不动的挡台，所述的挡台上设置有通孔，所述的高摩阻拦截索或高摩阻拦截网中的拦截索穿过所述的挡台上的通孔和所述的金属套筒并与所述的金属套筒的尾端固定连接，所述的金属套筒的外表面设置有两个对称设置的凹槽。与现有技术相比，本专利技术的优点是本方法可有效防止船舶拦截装置在拦阻船舶的过程中因拦截索或拦截网滑到船底而导致拦阻失效，高摩阻拦截索或高摩阻拦截网在与船头的船外板接触并相互作用时能提供足够的摩擦力，且整个装置对拦截索(网)同时提供向上的浮力，在摩擦力、浮力、拉力和船头压力的共同作用下，高摩阻拦截索(网)和船头的船外板之间产生自锁现象，使高摩阻拦截索(网)与船首一同运动且不会滑到船底，保证了拦阻的有效性和可靠性，实现对具有常见船首形状尤其是前倾型首的船舶的有效拦阻，可适用于大范围的、通航船舶情况较复杂的桥梁的防撞防护；此外，本方法中所使用的拦截装置结构简单，工程造价和使用成本相对较低，更换、维护方便，使用寿命较长。附图说明图1为本专利技术所使用的拦截装置的结构示意图；图2为本专利技术的拦截装置中的高摩阻拦截索的剖视图；图3为本专利技术实施例一的力控制器的结构示意图；图4为本专利技术实施例二的力控制器的结构示意图；图5为本专利技术实施例三的力控制器的结构示意图；图6为本专利技术实施例四的力控制器的结构示意图；图7为本专利技术实施例四的力控制器中金属套筒的端面结构示意图；图8为本专利技术在船舶正面撞击时的状态示意图；图9、图10为船舶正面撞击时高摩阻拦截索或高摩阻拦截网对船舶的两种不同拦阻状态示意图；图11为本专利技术在船舶斜向撞击时的状态示意图；图12为船舶斜向撞击时高摩阻拦截索或高摩阻拦截网对船舶的拦阻状态示意图。具体实施方式以下结合附图实施例对本专利技术作进一步详细描述。实施例一：如图所示，一种高摩阻的船舶拦阻方法，包括以下具体步骤：(1)、将高摩阻拦截索1的两端分别与力控制器2固定连接，其连接形式为：力控制器2—高摩阻拦截索1—力控制器2，且力控制器2对高摩阻拦截索1的极限拉力小于高摩阻拦截索1的抗拉强度，力控制器2的具体结构为：力控制器2包括摩擦块21、摩擦滚轮22、强力弹簧23和被固定不动的支撑平台24，支撑平台24上固定设置有中心轴25，摩擦块21固定设置在中心轴25上，摩擦滚轮22和强力弹簧23均套设在中心轴25上，强力弹簧23顶接在摩擦滚轮22与支撑平台24之间，使得摩擦滚轮22的上端面紧贴摩擦块21的下端面，高摩阻拦截索1缠绕在摩擦滚轮22的外圆周面上；(2)、在高摩阻拦截索1上固定多个等间距分布的浮筒3，使高摩阻拦截索1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高摩阻的船舶拦阻方法，其特征在于包括以下具体步骤：(1)、将高摩阻拦截索或高摩阻拦截网的两端分别与力控制器固定连接，其连接形式为：力控制器—高摩阻拦截索/高摩阻拦截网—力控制器，且力控制器对高摩阻拦截索或高摩阻拦截网的极限拉力小于高摩阻拦截索或高摩阻拦截网的抗拉强度；(2)、在高摩阻拦截索或高摩阻拦截网上固定多个等间距分布的浮筒，使高摩阻拦截索或高摩阻拦截网整体浮在水面上，形成船舶拦截装置；(3)、使船舶拦截装置与船舶之间满足以下关系式：其中：μ1为高摩阻拦截索或高摩阻拦截网表层的静摩擦系数，μ2为高摩阻拦截索或高摩阻拦截网表面的动摩擦系数，F表示单个浮筒的最大浮力，T表示力控制器对高摩阻拦截索或高摩阻拦截网的极限拉力，β表示船舶的船首倾角，L表示两个相邻浮筒的间距，H表示船舶的吃水深度；当船舶撞上高摩阻拦截索或高摩阻拦截网时，上述船舶拦截装置实现对船舶的有效拦阻。

【技术特征摘要】
1.一种高摩阻的船舶拦阻方法，其特征在于包括以下具体步骤：
(1)、将高摩阻拦截索或高摩阻拦截网的两端分别与力控制器固定连接，其连接形式
为：力控制器—高摩阻拦截索/高摩阻拦截网—力控制器，且力控制器对高摩阻拦截索或高
摩阻拦截网的极限拉力小于高摩阻拦截索或高摩阻拦截网的抗拉强度；
(2)、在高摩阻拦截索或高摩阻拦截网上固定多个等间距分布的浮筒，使高摩阻拦截索
或高摩阻拦截网整体浮在水面上，形成船舶拦截装置；
(3)、使船舶拦截装置与船舶之间满足以下关系式：
其中：μ1为高摩阻拦截索或高摩阻拦截网表层的静摩擦系数，μ2为高摩阻拦截索或高摩
阻拦截网表面的动摩擦系数，F表示单个浮筒的最大浮力，T表示力控制器对高摩阻拦截索
或高摩阻拦截网的极限拉力，β表示船舶的船首倾角，L表示两个相邻浮筒的间距，H表示船
舶的吃水深度；当船舶撞上高摩阻拦截索或高摩阻拦截网时，上述船舶拦截装置实现对船
舶的有效拦阻。
2.如权利要求1所述的一种高摩阻的船舶拦阻方法，其特征在于所述的高摩阻拦截索
或高摩阻拦截网中的拦截索包括内芯和包覆在所述的内芯外的高摩阻包覆层，所述的内芯
为钢丝索或高强度的高分子纤维绳，所述的高摩阻包覆层的材料为由炭黑作为填料的硫化
天然橡胶或由炭黑作为填料的硫化丁苯橡胶或由炭黑作为填料的硫化天然橡胶、丁苯橡胶
共混胶，所述的步骤(3)中的μ1、μ2分别为高摩阻包覆层的静摩擦系数和动摩擦系数。
3.如权利要求2所述的一种高摩阻的船舶拦阻方法，其特征在于所述的炭黑与硫化天
然橡胶的质量比为1：2～4：5，所述的炭黑与硫化丁苯橡胶的质量比为1：2～4：5，所述的炭
黑与硫化天然橡胶、丁苯橡胶共混胶的质量比为1：2～4：5，且硫化天然橡胶与...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨黎明，王硕，沈利君，郑宇轩，王永刚，刘军，董新龙，周风华，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33