一种水上漂浮轨道交通系统技术方案

本发明专利技术公开了一种水上漂浮轨道交通系统，包括两条平行的能够在其中间形成行驶航道的漂浮轨道，所述漂浮轨道采用浮箱承载，漂浮于水面，并且由固定于水中的连接机构锚定；此外，还包括连接在两条漂浮轨道上的传动轴。本发明专利技术水上漂浮轨道交通系统将地面高效的铁路运输方式与水面的船舶运输方式进行结合，借鉴大跨度、大深水的斜拉桥设计方法和海上平台的固定方式，发挥各自优势，实现水面的高效交通运输，实现更加节能、快速的交通运输，适用于河道、湖泊、海洋上的交通运输。

【技术实现步骤摘要】
一种水上漂浮轨道交通系统
本专利技术涉及轨道交通系统，特别涉及一种水上漂浮轨道交通系统。
技术介绍
地球上的海洋面积占比高达71％，如果再加上湖泊河流的面积，甚至超过四分之三。人类为了在地球表面活动，在陆地上逢山开路遇水搭桥，开挖隧道，修建高速铁路；为了在水上活动，专利技术了各种船舶舰艇。但总体而言，由于人类的活动集中在陆地上，绝大部分交通集中在陆地；水面，如海洋、湖泊、河流，依然是阻碍交通的最大因素。为了便捷的水上交通，修建海底隧道，修建跨海大桥，如欧洲的英吉利海峡海底隧道，中国的杭州湾跨海大桥，珠江口的粤港澳跨海大桥等。将水面通过隧道桥梁改造成硬质地面，实现便捷的交通。近年来，渤海湾跨海隧道又引起了广泛的热议，连接海南的琼州海峡仍处在是桥还是隧的争论之中。无论是子是在水面修建大桥，还是在水底开挖隧道，都是一种巨额的投资工程，并不能发挥水面的优势。而水面的优势就是具有浮力，船舶运输是成本最低的运输方式。但是，由于速度的限制，船舶运输确不是最高效的。这是因为，船舶的推动是靠螺旋桨推动水前进，但是从动量守恒的角度分析，为了推动船舶前进，必然要通过螺旋桨施加力与水，由于水是流体，在推力作用下而流动。因此，从能力守恒定律来讲，船舶的前行必然造成水流向后流动，这并不是高效的能源利用方式。人类也为此进行过尝试，如横跨在河流上的绳索，摆渡人脚踩船手拉绳，如在浅水中用竹竿撑船，再如让纤夫在河岸用纤绳拉船等，但是都存在效率低下的问题。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的旨在提供一种水上漂浮轨道交通系统，其节能、快速，更加高效。技术方案：本专利技术所述的一种水上漂浮轨道交通系统，包括两条平行的能够在其中间形成行驶航道的漂浮轨道，所述漂浮轨道采用浮箱承载，漂浮于水面，并且由固定于水中的连接机构锚定；此外，还包括连接在两条漂浮轨道上的传动轴。所述漂浮轨道不同于现有的铁路或电车等轨道，其是两条平行的带状体，表面光滑或者带有齿结构或螺纹结构等。所述浮箱为间断式设置，固定在漂浮轨道上，并由轨道串联。所述连接机构为钢索绷绳。所述连接机构还设有调节机构，其能够使连接机构根据水面的升降而自动伸缩调节。所述连接机构锚定在水中岛屿或者水底岛礁上。所述连接机构锚定在水底岛礁上时，在水中是倾斜的，并且向轨道受力方向倾斜。所述漂浮轨道还设有道岔供进出或变道。本专利技术设计了一种水面轨道交通系统，该系统结合了陆地轨道交通和水面船舶运输方式，借鉴了斜拉式大桥和海上平台的固定方式，可以实现水面高效交通运输。本专利技术水面漂浮轨道交通系统具体的采用以下技术方案：通过在水面铺设漂浮轨道，水上船舶的前进动力由船舶和轨道之间的相互作用产生，牵引船舶沿着漂浮轨道铺设方向前进。其中漂浮轨道为两条平行轨道，采用浮箱承载轨道漂浮于水面，漂浮轨道由连接机构锚定于水中。其中，为便于水流流通，浮箱是间断的，固定在轨道上，由轨道串联。其中，连接机构可以为钢索绷绳，锚定方式可根据水底地形，可以将钢索绷绳锚定在水中岛屿或者水底岛礁上。其中，连接机构在水中是倾斜的，向轨道受力方向倾斜；并且连接机构上还设有调节结构，能够使连接机构拉力大小根据水面的升降而自动伸缩调节，调节机构可以为弹簧、液压等机构。其中，水面船舶漂浮在两条轨道之间的水面，通过传动轴连接在两条轨道上，通过船舶的动力带动传动轴旋转，传动轴带动固定在齿轨(轨道设置为齿轨)上的齿轮或者固定在螺纹轨上的螺套转动，产生牵引力；另外还可以单独设计牵引机头，用牵引机头带动船舶前进。其中，漂浮轨道有入口和出口供船舶由自由水域进出；此外，漂浮轨道还可以设有如铁路轨道一样的道岔供船舶进出或变道。技术效果：相对现有技术，本专利技术水上漂浮轨道交通系统将地面高效的铁路运输方式与水面的船舶运输方式进行结合，借鉴大跨度、大深水的斜拉桥设计方法和海上平台的固定方式，发挥各自优势，实现水面的高效交通运输，这必将水带来上交通运输方式的大变革，突破水域对交通的限制，实现更加节能、快速的交通运输，具有巨大的社会经济价值；本专利技术适用于河道、湖泊、海洋上的交通运输。附图说明图1为本专利技术水上漂浮轨道交通系统水面交通示意图；图2为本专利技术水上漂浮轨道交通系统漂浮轨道设计示意图；图3为本专利技术水上漂浮轨道交通系统中的齿轨设计示意图。具体实施方式一种水上漂浮轨道交通系统，包括两条平行的能够在其中间形成行驶航道的漂浮轨道，所述漂浮轨道采用浮箱承载，漂浮于水面，并且由固定于水中的连接机构锚定；此外，还包括连接在两条漂浮轨道上的传动轴。具体的方法及优化设置如下：水上漂浮轨道交通系统如图1所示，有两条对向行驶的航道101和103，每条航道各有两条平行轨道105，轨道锚定在水底或岛礁102上，船舶104在水道内行驶，通过轮船自身的动力带动搭在轨道上的传动轴106，从而产生牵引力，带动船舶在水道内行驶。水道两端都是自由水域，船舶可利用自身的螺旋桨自由航行，当进入漂浮轨道内时，驱动螺旋桨的动力用来驱动搭在轨道上的传动轴。当船舶到达终点时，收起传动轴，进入自由水域，采用螺旋桨推动。图2展示了漂浮轨道的设计，如图所示，漂浮轨道202由浮箱203的浮力支持漂浮在水面，轨道由钢索绷绳固定在海底206，船舶在水道201中沿204方向行驶，在轨道的受力方向与行驶方向相反，而钢索绷绳的倾斜方向与轨道的受力方向相同，具体倾斜程度根据具体情况设计。其中，钢索绷绳上装有可根据受力情况而自行伸缩的装置，如弹簧、液压等。当水平面有波动时，则浮箱受到的浮力会增大，因此钢索绷绳上的力也会增大，当采用根据受力情况自行伸缩装置，则可以保证轨道始终漂浮在水面。此外，轨道202还可以有岔道208，实现船舶变道转向。当水深较深时，如大洋，最大水深有几千上万米，从经济性考虑，应充分利用海中的岛礁207，即使所选路线不是距离最短的路线。此外，钢索绷绳的锚点间距，可根据具体受力分析设计。图3为轨道的设计示意图，如图所示，轨道301是齿轨，齿轨上有齿轮302，齿轮可以由船舶传动轴带动，形成拉力。此外轨道的设计还可以采用滚珠丝杆的方式，即轨道就是一根丝杆，驱动丝杆上的螺母即可产生拉力。综上所述，本专利技术提出了一种水面漂浮轨道交通系统设计方法：将地面高效的铁路运输方式与水面的船舶运输方式进行结合，借鉴大跨度、大深水的斜拉桥设计方法和海上平台的固定方式，发挥各自优势，实现水面的高效交通运输。可应用于诸如琼州海峡、渤海跨海、台湾海峡、中日韩跨海联通，甚至应用于跨洋海运。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水上漂浮轨道交通系统，其特征在于，包括两条平行的能够在其中间形成行驶航道的漂浮轨道，所述漂浮轨道采用浮箱承载，漂浮于水面，并且由固定于水中的连接机构锚定；此外，还包括连接在两条漂浮轨道上的传动轴。

【技术特征摘要】
1.一种水上漂浮轨道交通系统，其特征在于，包括两条平行的能够在其中间形成行驶航道的漂浮轨道，所述漂浮轨道采用浮箱承载，漂浮于水面，并且由固定于水中的连接机构锚定；此外，还包括连接在两条漂浮轨道上的传动轴。2.根据权利要求1所述的水上漂浮轨道交通系统，其特征在于，所述浮箱为间断式设置，固定在漂浮轨道上，并由轨道串联。3.根据权利要求1所述的水上漂浮轨道交通系统，其特征在于，所述连接机构为钢索绷绳。4.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：田祥瑞，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32