一种开放海岸运输系统的构建方法技术方案

一种开放海岸运输系统的构建方法，将具有大承载运输能力、浅吃水的大型浮动平台做为浮式防波堤移动至预定近岸海域并将其定位,利用所述大型浮动平台对涌浪的阻挡和消减作用,在所述大型浮动平台与海岸之间形成涌浪的遮蔽区；在涌浪遮蔽区内设置大型浮动平台与海岸之间的可移动联接通道，联接通道的结构及设备可由大型浮动平台携带，方便快速架设和作业。采用本发明专利技术的方法可实现开放海岸与大型浮动平台之间陆基车辆的跨海输送及滚装(卸)作业。本发明专利技术利用大型浮动平台充当浮式防波堤，解决了包括常规浮桥在内的联接通道无法在开放海滩的波浪环境下架设的难题，具有巨大的实用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种开放海岸运输系统的构建方法
本专利技术公开一种开放海岸运输系统的构建方法，属于海洋工程领域，主要用于在开放海岸与大型载体之间滚装运输通道的快速构建，进而实现各类车辆在船岸之间的快速滚装作业。
技术介绍
滚装运输是一种不同于吊装运输的装运方法。是指采用滚装船，并以车辆或载货车辆为运输对象。其装卸方法是依靠车辆自身的行驶能力，通过跳板进/出舱室。但海洋运输船舶与陆地的连接必须有足够水深的航道及相应的港口码头配套设施，是在遮蔽海浪的环境条件下实施作业。某些沿海地区不具有建造码头的能力或其海岸的地质条件不适宜修建港口或码头。这些地区想要发展经济须先进行基础设施建设，如修建港口或临海的工厂，大量物资运输的需求只能通过陆运实现，这导致运输成本增加。如果能实现海岸临时滚装系统进行船运，将极大地提高效率并降低成本。如果在沿海地区发生紧急情况，陆运救援无法到达，能在开放海岸与船舶之间构建应急登陆系统，其意义就更为巨大。现有技术中，在船岸滚装系统的设备选型中，登陆船和浮桥是最简捷方便的设备。登陆船吃水较浅，可直接将陆基车辆输送到岸边登陆，但最大承载量仅为百吨级别。在江、河、湖等陆地水域环境中可采用搭设浮桥的方式进行岸对岸连接和船对岸连接，为人员、车辆在水陆船之间通行提供通道。由于上述水域波浪的幅值较小，浮桥主要克服的环境困难是水的流动，浮桥在结构强度、结构变形和稳定性等方面可以满足要求，能够支持车辆的通行。但是，浮桥技术是不适合在开放海岸架设的，如图1所示，因为开放海岸有极其复杂的近岸波浪环境，对浮桥的结构和浮桥的架设会产生严重的破坏性影响，尽管在应急救援和沿岸基础设施建设中有巨大的近岸滚装运输的需求，但是目前尚未见到在开放海岸通过架设浮桥开展滚装运输的工程实践。在现有技术中还有用船体作为应急连岸通道的技术方案，例如中国专利CN104908892A，该技术方案是以船体结构作为通道的主体，并在艏部、艉部配置折叠板架，在运输船舶与海岸之间建立运输的联系通道。由于船体结构的复杂程度较大，吃水较深，对可作业的海岸条件有较大的限制。前述的开放海岸指未被海湾遮挡的或没有人工防波措施的岸区。深海波浪会直接传递到岸边，有复杂的近岸波浪环境。在现有技术中还有浮码头。浮码头是指用锚碇在岸边的、供船舶停靠的趸船组成的码头。又称“趸船码头”。用锚碇在岸边的、供船舶停靠的趸船组成的码头。由趸船、趸船的锚系和支撑设施、活动引桥和护岸组成。因趸船随水位作垂直升降，作为码头面的趸船甲板面与水面的高差基本不变。适用于水位变幅较大、掩护条件较好的客货码头、渔码头等。浮码头主要由趸船和引桥组成。引桥是架空的联接通道，一端搭在趸船上，另一端直接架到岸顶上，当引桥跨度太时需进行分段，并增设相应的桩脚和活动连接机构。装卸货物是在趸船上进行，并通过引桥与岸上联系，在水位变化时，趸船只在原位置升降。浮码头的优点是：设备简单，工程造价较低，机动灵活，需要时还可以搬迁移位。[2]但是浮码头在海岸使用时必须设有防浪设施，和复杂的岸边的基础设施，引桥的跨度及总长度较短，不适于应急机动架设。本专利技术的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种在开放海岸架设联接通道(以浮桥为例)的技术方案。如图1和图2所示，以大型浮动平台1作为遮蔽体，将从开放海域传播湧向海岸的波浪25进行阻挡和消减，从而形成一个近岸波浪的遮蔽区，使开放海岸具备架设浮桥的条件。具体地说，首先，大型浮动平台行驶至预定近岸海域，以自身浮体结构作为浮动防波堤，将从开放海域传播向海岸的涌浪进行阻挡和消减，可使涌浪向近岸运动时的能量大幅减小，形成一个涌浪遮蔽区。其次，依椐大型浮动平台主尺度选择适当的离岸距离并定位，可使涌浪遮蔽区的范围覆盖到岸边附近，为架设浮桥创造了静浪的条件。再次，由于近岸涌浪的周期较短，其脉动性激励作用对大型浮动平台造成的摇摆运动响应很小，同时，定位系统可有效限制大型浮动平台的水平漂移运动，因此，大型浮动平台可以作为可移动浮桥一端的一个稳定的支点。综上所述，将可移动浮桥设置于涌浪遮蔽区内，一端连接在稳定的大型浮动平台上，另一端坐底连接在海岸区域，从而可以实现在开放海岸快速架设浮动平台与海岸之间的滚装联接通道。本专利技术的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种开放海岸的输送系统。具体地说，大型浮动平台在作为遮蔽体的同时，也是滚装货物的载体和运输工具，例如，大型浮动平台可采用航岛式浮动平台结构，通过活动浮桥与海岸建立的联接通道，形成开放海岸的输送登陆系统。该输送登陆系统可以在岸坡适宜的开放海岸直接进行大规模的输送和快速的滚装作业。本专利技术的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种近海岸临时浮动港口。具体地说，大型浮动平台设置靠泊装置，允许其他船舶与其靠泊，以本专利技术的开放海岸的登陆系统为媒介，可实现其他船舶与开放海岸之间的间接连接，进而实现其他船舶搭载的物品与海岸之间的运输作业。
技术实现思路
为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种开放海岸运输系统的构建方法，以大型浮动平台充当浮式防波堤，所述大型浮动平台移动至预定的近岸海域并将其定位,利用所述大型浮动平台对近岸涌浪的阻挡和消减作用,在所述大型浮动平台与海岸之间形成涌浪遮蔽区，在所述涌浪遮蔽区内设置大型浮动平台与海岸区域之间的可移动联接通道。进一步的，实现所述大型浮动平台的定位方法包括采用锚链和缆绳组合定位方式和/或局部坐底定位方式和/或动力定位方式。进一步的，所述局部坐底定位方式采用伸缩桩腿坐底定位的方式。进一步的，以浮式结构的方式实现所述可移动联接通道。进一步的，所述可移动联接通道是由包括浮桥在内的浮式结构搭建的，所述浮桥是由所述大型浮动平台携载的。进一步的，实现所述可移动联接通道的架设和/或安装作业方法是依托所述大型浮动平台及其携载的水陆两用车辆来完成的。前述的航岛是指一种能够航行的人造岛屿，是一种新型的大型浮式结构。本申请文件中的“航岛”特指以专利号为ZL200410004398.2或者申请号为201720541426.7或者申请号为201720540329.6或者申请号为201720540347.4的专利文件内容构建的浮式结构。“航岛”具备以下主要特点：1.可以具有全向自主航行能力，其最大航速可以超过10节。2.可以具有常规浮式结构不易实现的超大尺度，其单体长度能够大于500米。3.可以具有常规浮式结构不易实现的高稳定性，在6级海况环境下，其摇摆运动响应小于1度。4.可以具有常规浮式结构不易实现的高安全性，在可预报的最不利海况和有记录的最严重事故条件下，具备确定性的不翻沉能力。本专利技术的有益效果可以总结如下：1、本专利技术可以解决开放海岸无法架设浮桥的世界性难题。在开放海岸，外海波浪在传播至海岸的过程中，随着水深的不断减小，其水质点的运动、波浪的传播速度、波浪的形态等都会发生巨大的改变，波高会急剧增大甚至发生破碎，波长会减小甚至形成孤立波。近岸波浪在垂直方向和水平方向都具有很大的能量密度并呈现非线性特性。现有浮桥设备和架设技术，是不可能适应这种极具破坏性的复杂海浪环境的。本专利技术巧妙地利用了大型浮动平台自身的浮体体量和形态等综合特性，构建成一个“浮式防波堤”。具体地说，海浪在传播过程中，当遇到大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种开放海岸运输系统的构建方法，其特征在于：以大型浮动平台充当浮式防波堤，所述大型浮动平台移动至预定的近岸海域并将其定位,利用所述大型浮动平台对近岸涌浪的阻挡和消减作用,在所述大型浮动平台与海岸之间形成涌浪遮蔽区，在所述涌浪遮蔽区内设置大型浮动平台与海岸区域之间的可移动联接通道。

【技术特征摘要】
1.一种开放海岸运输系统的构建方法，其特征在于：以大型浮动平台充当浮式防波堤，所述大型浮动平台移动至预定的近岸海域并将其定位,利用所述大型浮动平台对近岸涌浪的阻挡和消减作用,在所述大型浮动平台与海岸之间形成涌浪遮蔽区，在所述涌浪遮蔽区内设置大型浮动平台与海岸区域之间的可移动联接通道。2.根据权利要求1所述的一种开放海岸运输系统的构建方法，其特征在于：实现所述大型浮动平台的定位方法包括采用锚链和缆绳组合定位方式和/或局部坐底定位方式和/或动力定位方式。3.根据权利要求2所述的一种开放海岸运输系统的...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁晓纪，王士朝，
申请(专利权)人：唐山航岛海洋重工有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13