提高船闸通航能力的方法技术

本发明专利技术提供了提高船闸通航能力的方法，Step1.1：组合现有A型标准平面船型，将两艘A型标准平面船型并排连接组合成一个A型船队；Step1.2：在A型标准平面船型的长度方向外侧壁上安装多个过闸靠球装置，使得船与闸室的内侧壁之间通过过闸靠球装置相接触配合；Step1.3：将A型船队设置襟翼舵和首侧推器，并保证A型船队进出闸室时一次性通过；Step1.4：将B型标准平面船型与A型船队布置在同一个闸室，并通过过闸靠球装置将B型标准平面船型限位在闸室相应位置；Step1.5：过闸过程中，将A型船队和B型标准平面船型所构成的一闸三船形式，一次性过闸；此过闸方法结合现有的标准船型尺寸，并借助所开发设计的过闸船用靠球，进而有效的提高了通航能力。

Methods to improve navigation capacity of ship lock

【技术实现步骤摘要】
提高船闸通航能力的方法
本专利技术涉及船闸通航
，特别是涉及一种提高船闸通航能力的方法。
技术介绍
三峡船闸通航能力已经于2011年达到和超过设计标准，提前19年达到包和，在三峡船闸通航瓶颈已经显现的情况下，国家及相关职能部门正待研究实施三峡过坝第二通道来缓解三峡船闸对航运形成的瓶颈，但据报道从前期准备到建成投产约需要20年。为了挖潜，交通部推出了大长宽比的一闸四船的三峡标准船型，主尺度为长130m，宽16.2m，一闸四船船型的推出优化了闸室利用率，相比于2013年以前的标准船型有了较大进步。现阶段，除一闸四船的船型外，其余通航三峡船闸的标准主尺度船型，相比较于国际上优秀的过船闸船型如巴拿马运河船型将闸室利用率达到极至还有较大差距（巴拿马运河船闸为长（可用长度）*宽*可用水深320m（304.8m）*33.53m*12.55m，巴拿马极至船型尺度达到长*宽*吃水为294.1m*32.3m*12m）。三峡船闸的一闸四船船型平面尺度为长130m*宽16.2m，对于散货船等类似船型由于载货重心较低，满载稳性满足法规要求，但是对于集装箱船，商品车滚装船、客船而言，这一类船型由于满载载货重心较高，装载情况和船舶稳性很难达到最佳状态，船东接受度很低，一闸四船方案作为货物重心较低的船舶是非常成功的船型，对于装载货物重心较高的船舶由于装载很难达到满意状态，经济性不高，不能大批量地推广。业内相关专家对于三峡通航瓶颈问题忧心忡忡，进行了大量分析和探讨，按照三峡船闸平面尺寸280*34m允许通过船型平面尺度长*宽260m*32.4m推算，一闸两船平面主尺度则为130m*32.4m，这样的船型尺度长宽比仅为4.01：1，按有关规范、法规要求，船舶的长宽比应≥4.5，均分一闸两船的船舶平面主尺度由于长宽比过小，不满足法规和规范要求而不可能实现。按照巴拿马运河船型设计的理念，“一闸一船”将三峡船闸船型平面尺度用到极致可以为长260m*宽32.8m。但是，追寻长江航运历史，长江航运曾经的拖轮船队编队有很大的平面尺度，例如1+3*1000t船队，总长约180m，宽约23m；最宽平面尺度1+2*1500+1*1800t，编队尺度为长165m*宽27m，长度远未达到260m，宽度也未达到32.4m，要在三峡推出如巴拿马运河的极致船型，长江航道虽然三峡成库之后的库区600多公里航道在丰水期可以航行，但是在三峡大坝以下多处弯多流急的航段还不具备这一尺度船舶的通航条件。现有三峡过闸标准船型中，其中平面尺度长105m*宽16.2m和110x17.2的船型很受船东欢迎，具有很好的市场前景，该船型可以通航至四川泸州、云南水富各港，是长江干线乃至上游的主力船型，这一船型通过三峡船闸有以下组合型式。1、船长105*4艘，船闸有260-105*2=50空置；2、船长105*2+110*2艘，船闸有260-(105+110)=45m空置；3、船长105*2+130*2艘，船闸有260-(105+130)=25空置；4、船长110*2+130*2艘，船闸有260-(110+130)=20空置5、船长110*17.2m就宽度而言，现在还没有与其配对的船型而浪费掉15.2m宽度，（32.4-17.2=15.2m）对于110*17.2m的船型，却被航运界广泛看好，无论是船舶性能还是经济性都超过宽度为16.2m的船型，为了挖潜，开发110*15.2的船型与110x15.2m的船型与其配对非常必要。可以看出，现有船型中除一闸四船（130m*16.2m）船型外，其余过闸船舶平面组合均有较大空置，对于三峡船闸过货能力挖潜还有新增船型发展的空间。现有通过三峡船闸最大的船型中，最大平面尺度如黄金游轮、总统系列游轮的平面尺度达到长150m*宽24m，已经安全运行多年，但是闸室宽度利用率极低，如32.4-24=8.4m的剩余宽度，现今还没有船宽为8.4m这样的三峡过闸船尺度来填补剩余宽度而白白浪费掉。综上所述，开发4种现有被航运企业大批量采用的：（1）长105m*宽16.2m；（2）长110m*宽16.2m；（3）长130m*16.2m；（4）开发长110x15.2m与110x17.2现有船型配对进行二合一组合的标准过闸船队。新开发3种（1）长155m*宽32.8m，（2）150m*宽32.8m（3）长110m*宽15.2m+现有110x17.2的一闸二船（队）的组合三峡过闸船型，对于缓解三峡船闸通航压力，助推长江经济带高质量发展具有十分重要的意义，市场前景广阔。此外，三峡库以后，采用上述的过闸通航方式，通行三峡船闸船舶大型化发展速度将迅猛，长江三峡通航管理局有关专家在《船舶大型化条件下的船闸管理对策》的论述中指出：“三峡船闸浮式系船柱设计系缆力为纵向80KN，横向50KN，第一层系缆桩距水面高度为1.0米，第二层系缆桩距水面2.8米，主要作为船舶在停靠时系泊使用。船舶大型化后，空船系缆桩高度远高于浮式系船柱高度，直接造成大型船舶系缆困难，容易产生船舶越过停靠线或船舶在船闸运行过程中前后窜动现象，从而导致船舶撞击或其它船闸设备的安全事故。重载情况下系缆力远超设计，易造成浮式系船柱架变形卡阻或系缆桩损坏等事故。2011年以来，因船舶大型化带来的船闸设备损坏平均每年发生20余次。”为“适应大型船舶在闸室内的系缆需求，有关研究显示：吃水4.5米实载5000t的大型船舶系缆力已经超过当前浮式系船柱的设计极限，威胁到船舶停泊安全。”三峡船闸早在2011年就提前19年达到设计通过能力，2018年已达到1.44亿吨。面对旺盛的运输需求，船闸通过能力不足的矛盾日益突出，在2011年三峡坝区日均待闸船舶180艘，至2018年达到883艘，每天近千艘船舶待闸，近万名船员、约30万吨危险品在大坝上下游集中，导致运输周期增加，又增加物流成本，并带来安全隐患。据国家发改委综合运输研究所最新研究成果，到2050年三峡过坝货运需求约为2.6亿吨，客运380万人次。解决三峡船闸“堵船”任重道远。而正待开发的一闸二船（队）/一闸三船和一闸四船的新三峡船型的主尺度更是将船型开发借鉴国际上如巴拿马运河船型经验而达到了极致：主尺度如总长155米×宽32.8米；进一步挖潜又将现有过闸标准船型进行1+1组队过闸来缩短船舶进出闸时间，即现有最大标准船型组队尺度将达到130×16.2×2艘平面尺度也达到总长130米，总宽32.8米；上述三峡极致船型和1+1组合船队的平面尺度以及载货吨在三峡船闸内均超过三峡船闸浮式系船柱纵向80KN，横向50KN系缆承载力。综上，开发一种减缓三峡船闸浮式系船柱承载力同时提高通航能力的新装置已经刻不容缓。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是解决上述
技术介绍
存在的不足，提供提高船闸通航能力的方法，此过闸方法结合现有的标准船型尺寸，并借助所开发设计的过闸船用靠球，进而有效的提高了过闸效率，提高了通航能力。为了实现上述的技术特征，本专利技术的目的是这样实现的：提高船闸通航能力的方法，其特征在于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.提高船闸通航能力的方法，其特征在于，它包括四种不同的过闸方案：/n第一种：/nStep1.1：组合现有A型标准平面船型（11），将两艘A型标准平面船型（1）并排连接组合成一个A型船队；/nStep1.2：在A型标准平面船型（1）的长度方向外侧壁上安装多个过闸靠球装置（12），使得船与闸室的内侧壁之间通过过闸靠球装置（12）相接触配合，并使得相连的两艘A型标准平面船型（1）之间也通过过闸靠球装置（12）相接触配合；/nStep1.3：将A型船队设置襟翼舵和首侧推器，并保证A型船队进出闸室时一次性通过；/nStep1.4：将B型标准平面船型（13）与A型船队布置在同一个闸室，并通过过闸靠球装置（12）将B型标准平面船型（13）限位在闸室相应位置，使其与A型船队保持一定的长度方向间距；/nStep1.5：过闸过程中，将A型船队和B型标准平面船型（13）所构成的一闸三船形式，一次性过闸；/n第二种：/nStep2.1：组合现有C型标准平面船型（14），将两艘C型标准平面船型（14）并排连接组合成一个C型船队；/nStep2.2：在C型标准平面船型（14）的长度方向外侧壁上安装多个过闸靠球装置（12），使得船与闸室的内侧壁之间通过过闸靠球装置（12）相接触配合，并使得相连的两艘C型标准平面船型（14）之间也通过过闸靠球装置（12）相接触配合；/nStep2.3：将C型船队由一艘船推拖，进而带动另一艘船，同时通过三峡船闸，并保证C型船队进出闸室时一次性通过；/nStep2.4：将B型标准平面船型（13）与C型船队布置在同一个闸室，并通过过闸靠球装置（12）将B型标准平面船型（13）限位在闸室相应位置，使其与C型船队保持一定的长度方向间距；/nStep2.5：过闸过程中，将C型船队和B型标准平面船型（13）所构成的一闸三船形式，一次性过闸；/n第三种：/nStep3.1：新开发设计一种D型标准平面船型（15），将其现有的E型标准平面船型（16），并排连接组合成一个D型船队；/nStep3.2：在D型标准平面船型（15）和E型标准平面船型（16）的长度方向外侧壁上安装多个过闸靠球装置（12），使得船与闸室的内侧壁之间通过过闸靠球装置（12）相接触配合，并使得两者之间也通过过闸靠球装置（12）相接触配合；/nStep3.3：将D型船队由一艘船推拖，进而带动另一艘船，同时通过三峡船闸，并保证E型船队进出闸室时一次性通过；/nStep3.4：将B型标准平面船型（13）与D型船队布置在同一个闸室，并通过过闸靠球装置（12）将B型标准平面船型（13）限位在闸室相应位置，使其与D型船队保持一定的长度方向间距；/nStep3.5：过闸过程中，将D型船队和B型标准平面船型（13）所构成的一闸三船形式，一次性过闸；/n第四种：/nStep4.1：组合现有F型标准平面船型（17），将两艘F型标准平面船型（17）并排连接组合成一个F型船队；/nStep4.2：在相邻的F型标准平面船型（17）的长度方向外侧壁上安装多个过闸靠球装置（12），使得船与闸室的内侧壁之间通过过闸靠球装置（12）相接触配合，并使得两者之间也通过过闸靠球装置（12）相接触配合；/nStep4.3：将F型船队设置襟翼舵和首侧推，并保证F型船队进出闸室时一次性通过；/nStep4.4：将另两艘F型标准平面船型（17）采用Step4.1和Step4.2的方式也组合成另一个F型船队；使其与第一个F型船队布置的同一个闸室，并通过过闸靠球装置（12）将两组F型船队限位在闸室相应位置，使两组F型船队保持一定的长度方向间距；/nStep4.5：过闸过程中，将两组F型船队所构成的一闸四船形式，一次性过闸。/n...

【技术特征摘要】
1.提高船闸通航能力的方法，其特征在于，它包括四种不同的过闸方案：
第一种：
Step1.1：组合现有A型标准平面船型（11），将两艘A型标准平面船型（1）并排连接组合成一个A型船队；
Step1.2：在A型标准平面船型（1）的长度方向外侧壁上安装多个过闸靠球装置（12），使得船与闸室的内侧壁之间通过过闸靠球装置（12）相接触配合，并使得相连的两艘A型标准平面船型（1）之间也通过过闸靠球装置（12）相接触配合；
Step1.3：将A型船队设置襟翼舵和首侧推器，并保证A型船队进出闸室时一次性通过；
Step1.4：将B型标准平面船型（13）与A型船队布置在同一个闸室，并通过过闸靠球装置（12）将B型标准平面船型（13）限位在闸室相应位置，使其与A型船队保持一定的长度方向间距；
Step1.5：过闸过程中，将A型船队和B型标准平面船型（13）所构成的一闸三船形式，一次性过闸；
第二种：
Step2.1：组合现有C型标准平面船型（14），将两艘C型标准平面船型（14）并排连接组合成一个C型船队；
Step2.2：在C型标准平面船型（14）的长度方向外侧壁上安装多个过闸靠球装置（12），使得船与闸室的内侧壁之间通过过闸靠球装置（12）相接触配合，并使得相连的两艘C型标准平面船型（14）之间也通过过闸靠球装置（12）相接触配合；
Step2.3：将C型船队由一艘船推拖，进而带动另一艘船，同时通过三峡船闸，并保证C型船队进出闸室时一次性通过；
Step2.4：将B型标准平面船型（13）与C型船队布置在同一个闸室，并通过过闸靠球装置（12）将B型标准平面船型（13）限位在闸室相应位置，使其与C型船队保持一定的长度方向间距；
Step2.5：过闸过程中，将C型船队和B型标准平面船型（13）所构成的一闸三船形式，一次性过闸；
第三种：
Step3.1：新开发设计一种D型标准平面船型（15），将其现有的E型标准平面船型（16），并排连接组合成一个D型船队；
Step3.2：在D型标准平面船型（15）和E型标准平面船型（16）的长度方向外侧壁上安装多个过闸靠球装置（12），使得船与闸室的内侧壁之间通过过闸靠球装置（12）相接触配合，并使得两者之间也通过过闸靠球装置（12）相接触配合；
Step3.3：将D型船队由一艘船推拖，进而带动另一艘船，同时通过三峡船闸，并保证E型船队进出闸室时一次性通过；
Step3.4：将B型标准平面船型（13）与D型船队布置在同一个闸室，并通过过闸靠球装置（12）将B型标准平面船型（13）限位在闸室相应位置，使其与D型船队保持一定的长度方向间距；
Step3.5：过闸过程中，将D型船队和B型标准平面船型（13）所构成的一闸三船形式，一次性过闸；
第四种：
Step4.1：组合现有F型标准平面船型（17），将两艘F型标准平面船型（17）并排连接组合成一个F型船队；
Step4.2：在相邻的F型标准平面船型（17）的长度方向外侧壁上安装多个过闸靠球装置（12），使得船与闸室的内侧壁之间通过过闸靠球装置（12）相接触配合，并使得两者之间也通过过闸靠球装置（12）相接触配合；
Step4....

【专利技术属性】
技术研发人员：姚智衡，姚奉，
申请(专利权)人：宜昌一凡船舶设计有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42