一种便于船舶在梯级落差水域即时通行的方法及柔性坝技术

本发明专利技术提供一种便于船舶在梯级落差水域即时通行的方法及柔性坝，该方法包括如下步骤：S1、根据当前水域梯级落差的大小，设置柔性坝代替现有船闸。柔性坝包括坝体，坝体与船舶外壁相接触，坝体上与船舶相接触的表面由柔性材料制成，该表面上设有辊轮；S2、当前船舶驶向坝体，船舶在水流推进、或配合船舶自身推进发动机组作用下前行，船舶在通过柔性坝时，船舶外壁与辊轮滚动接触。本发明专利技术以柔性坝代替现有船闸，船舶在通过柔性坝时，船舶外壁与辊轮接触。船舶依靠水流推进、或配合船舶自身发动机组、或在外部牵引下通过柔性坝，采用这种结构设计，船队在通过时无需停航等待，提高了通航能力，还避免了对水域的污染，降低了对船员身体的伤害。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种水利工程建造中用于通航的过船方法，具体地说是一种便于船舶在梯级落差水域即时通行的方法及柔性坝。
技术介绍
京杭大运河曾号称黄金水道，但今天却很少为人关注。原因就在于相对于铁路、公路两大系统，水上运输速度太慢，过船闸又太麻烦，有时一天的航程，过闸却需要等三、四天。于是，对于时限稍微敏感的货物都不愿选择水运，水运只能承接煤炭、砂、石等一些时限不敏感的散装货。这些货物在装卸、堆放过程中极易造成污染，加上船机所用机油、柴油、润滑油对水面的污染，油烟对空气的污染，所以，船运码头往往给人乌烟瘴气的感觉。船员则日夜与发动机共处一体，噪音对身体也是一大危害。
技术实现思路
本专利技术的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种便于船舶在梯级落差水域即时通行的方法及柔性坝。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：1、本专利技术提供一种便于船舶在梯级落差水域即时通行的方法，包括如下步骤：S1、根据当前水域梯级落差的大小，设置一级或多级柔性坝，代替现有船闸，其中，柔性坝包括至少两个坝墩和连接设在各坝墩上的坝体，坝体具有上游高、下游低的倾斜面，坝体与船舶外壁相接触，坝体上与船舶相接触的表面由柔性材料制成，该表面上设有辊轮；S2、当前船舶驶向坝体，船舶在水流推进、或配合船舶自身推进发动机组作用下前行，船舶通过柔性坝时，该辊轮与船舶外壁滚动接触。进一步的，在步骤S1之后，步骤S2之前，在梯级落差水域上方、沿河道长度方向布置船舶牵引轨道，牵引轨道上至少设有一个牵引车，牵引车由动力机构牵引；在步骤S2中，当前船舶驶向坝体，牵引车经牵引绳连接船舶，牵引车在动力机构带动下、或配合水流推进、或配合水流推进和船舶自身发动机组，沿牵引轨道滑动，用于牵引船舶前行，船舶在通过柔性坝时，船舶外壁与辊轮滚动接触。进一步的，所述坝体呈中空密闭的腔体结构，坝体内腔配合设有支撑骨架。进一步的，所述支撑骨架将坝体内腔分隔为多个相连通的空间，坝体上设有与所述空间相连通的注水阀或充气阀。进一步的，所述牵引车通过牵引轮设在牵引轨道上。进一步的，所述船舶经牵引绳连接上一级船舶，该船舶的牵引力由上一级船舶、或配合水流推进、或配合水流推进和该船舶自身发动机组提供。2、本专利技术还提供一种便于船舶在梯级落差水域即时通行的柔性坝，包括至少两个坝墩和连接设在各坝墩上的坝体，坝体具有上游高、下游低的倾斜面，坝体与船舶外壁相接触，坝体上与船舶相接触的表面由柔性材料制成，该表面上设有辊轮，船舶通过柔性坝时，该辊轮与船舶外壁滚动接触。进一步的，所述坝体与坝墩连接处为褶皱伸缩式结构。进一步的，所述坝体位于相邻两坝墩之间、或位于各坝墩的同一侧，坝体沿下游坝面布置，辊轮水平安装于坝体的上表面，船舶通过柔性坝时，该辊轮与船舶底壁滚动接触。进一步的，所述坝体包括两扇朝向迎水面、用于拦截水道的坝闸门，坝闸门相对于坝墩倾斜布置，坝闸门一端通过铰接密封件连接在坝墩上，两扇坝闸门对向布置并形成一锐角，辊轮基本呈安装于坝闸门的侧表面，船舶通过柔性坝时，该辊轮与船舶侧壁滚动接触。本专利技术的一种便于船舶在梯级落差水域即时通行的方法及柔性坝，与现有技术相比所产生的有益效果是：1、采用本专利技术的技术方案，仅省略过船闸一项即可提升3-4倍的运输效率，另外，采用牵引方式亦可将运输效率提升近一倍，所以，本专利技术是一种3W（即无船闸、无污染、无噪音）的高速水运系统，其对内陆水道的功能提升与改变将是革命性的。另外在以下两方面将产生两大影响：一是经济环境，随着旧水道的改造，新水道的开发利用，应用柔性坝技术可改造多数江河成为运输干线，我国的运输格局将发生巨大变化，其影响或可以与高铁技术相媲美，甚至会超过高铁的影响。除此之外，随着纵横交错的内陆水道的开发利用，除运能、效率会得到提升以外，格局也会发生变化——铁路、公路的货运将会大大分流到船运，短途或夜行乘客也可能选择船行，减轻铁路、公路的货运压力，更好地服务于乘客出行，春运困境或许一招解决。二是自然环境，由于船运对河道的污染，有些河道的水质已出现一定的恶化趋势。采用本专利技术的3W高速水运系统可一举解决这诸多难题，而取消螺旋桨后对鱼类等水生动物的伤害和搅扰也不再发生，河道不仅能还原为清澈的，而且是安静的。2、现有柔性坝均为中空结构，强度低，通过在坝体内腔内配合设置支撑骨架，提高了柔性坝的强度，优选在坝体上设有注水阀或充气阀，通过注水或充气的方式，进一步提升了柔性坝的强度和使用寿命；还可以通过调节注水量或充气量，实现柔性坝强度的调节。3、本专利技术所涉及的牵引轨道具体是索道原理与铁轨分叉调度技术的结合，因此，在工程实施中并没有难以克服的困难。4、坝体与坝墩连接处为褶皱伸缩式结构，船舶通过柔性坝时，对柔性坝施加一定的压力，船舶从上游往下游行驶时，坝体在压力作用下有向下运动的趋势，由于设计有褶皱伸缩式结构，使坝体具有一定的伸缩余量，坝体自然下倾，船舶经过柔性坝后，压力消失，坝体自然处于翘起状态，起到拦截水道，保持水域梯级落差的目的。5、坝体包括两扇朝向迎水面、用于拦截水道的坝闸门，坝闸门相对于坝墩倾斜布置，坝闸门一端通过铰接密封件连接在坝墩上，两扇坝闸门对向布置并形成一锐角，辊轮基本呈安装于坝闸门的侧表面，船舶通过柔性坝时，该辊轮与船舶侧壁滚动接触；从结构形式上来看，该柔性坝与船闸的工作原理相同，相当于半个船闸，现有船闸是包括两级闸门，船舶从上游驶向下游时，需先开一级闸门，关二级闸门，上游水被截留在二级闸门处，然后关闭一级闸门，开二级闸门，进行放水，需要经过两级闸门结构，采用该方式，上游的放水量比较多。该技术方案中设计为半船闸结构，且两扇坝闸门对向布置并形成一锐角（现有两级闸门中，每级闸门对向布置并形成平角180°），船舶在通过柔性坝时，采用本专利技术的技术方案，相对于两级闸门结构来讲，坝闸门开启的角度较小，上游放水量较少，只需设计为半船闸结构，即可保持水域的梯级落差，而且不会影响船舶的连续通行。本专利技术以柔性坝代替现有船闸，船舶在通过柔性坝时，船舶底壁与辊轮接触。船舶依靠外部牵引通过柔性坝，采用这种结构设计，船队在通过时无需停航等待，提高了通航能力，同时，还避免了对水域和船员的污染，降低了噪音对船员身体的伤害。附图说明附图1是本专利技术的结构示意图；附图2是图1中A部分的放大结构示意图；附图3是本专利技术实施例一所涉及的柔性坝的结构示意图；附图4是本专利技术实施例二所涉及的柔性坝的结构示意图；附图5是本专利技术实施例三所涉及的柔性坝的结构示意图；附图6是本专利技术实施例四所涉及的柔性坝的结构示意图；附图7是图6中A部分的放大结构示意图；附图8是本专利技术实施例五所涉及的柔性坝的结构示意图；附图9是图8中A部分的放大结构示意图。图中，1、下游，2、坝墩，3、柔性坝，4、牵引车，5、牵引支架，6、牵引轨道，7、牵引绳，8、船舶，9、辊轮，10、注水口，11、坝体，12、横杆，13、竖杆，14、支撑骨架，15、竖隔板，16、横隔板，17、连通孔，18、上游，19、褶皱伸缩式结构，20、坝闸门。具体实施方式下面结合附图1-9，对本专利技术的一种便于船舶在梯级落差水域即时通行的方法及柔性坝作以下详细说明。实施例一如附图1、2、3所示，本专利技术的一种便于船舶在梯级落差水域即时通行的柔性坝，包括两个坝墩2和连接设在两坝墩2之间的坝体1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便于船舶在梯级落差水域即时通行的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、根据当前水域梯级落差的大小，设置一级或多级柔性坝，代替现有船闸，其中，柔性坝包括至少两个坝墩和连接设在各坝墩上的坝体，坝体具有上游高、下游低的倾斜面，坝体与船舶外壁相接触，坝体上与船舶相接触的表面由柔性材料制成，该表面上设有辊轮；S2、当前船舶驶向坝体，船舶在水流推进、或配合船舶自身推进发动机组作用下前行，船舶通过柔性坝时，该辊轮与船舶外壁滚动接触。

【技术特征摘要】
1.一种便于船舶在梯级落差水域即时通行的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、根据当前水域梯级落差的大小，设置一级或多级柔性坝，代替现有船闸，其中，柔性坝包括至少两个坝墩和连接设在各坝墩上的坝体，坝体具有上游高、下游低的倾斜面，坝体与船舶外壁相接触，坝体上与船舶相接触的表面由柔性材料制成，该表面上设有辊轮；S2、当前船舶驶向坝体，船舶在水流推进、或配合船舶自身推进发动机组作用下前行，船舶通过柔性坝时，该辊轮与船舶外壁滚动接触。2.根据权利要求1所述的一种便于船舶在梯级落差水域即时通行的方法，其特征在于，在步骤S1之后，步骤S2之前，在梯级落差水域上方、沿河道长度方向布置船舶牵引轨道，牵引轨道上至少设有一个牵引车，牵引车由动力机构牵引；在步骤S2中，当前船舶驶向坝体，牵引车经牵引绳连接船舶，牵引车在动力机构带动下、或配合水流推进、或配合水流推进和船舶自身发动机组，沿牵引轨道滑动，用于牵引船舶前行，船舶在通过柔性坝时，船舶外壁与辊轮滚动接触。3.根据权利要求1或2所述的一种便于船舶在梯级落差水域即时通行的方法，其特征在于，所述坝体呈中空密闭的腔体结构，坝体内腔配合设有支撑骨架。4.根据权利要求3所述的一种便于船舶在梯级落差水域即时通行的方法，其特征在于，所述支撑骨架将坝体内腔分隔为多个相连通的空间，坝体上设有与所述空间相连通的注水阀或充气阀。5.根据权利要求2或4所述的一种便...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞双芹，庞梦雨，
申请(专利权)人：庞双芹，
类型：发明
国别省市：山东;37