限制性水深条件下的锚泊式防撞设施缆绳调节平衡方法技术

技术编号:33537705 阅读:38 留言:0更新日期:2022-05-19 02:22
本发明专利技术公开了一种限制性水深条件下的锚泊式防撞设施缆绳调节平衡方法,其特征在于,将连接浮箱的缆绳下端连接浮箱下方河床上的锚锭物,另一端绕过浮箱上的一个定滑轮和一个可前后方向水平运动的动滑轮后连接第一配重驱动块,动滑轮上通过缆绳连接第二配重驱动块并使得第一配重驱动块和第二配重驱动块对动滑轮形成沿前后水平方向上的受力平衡。本发明专利技术具有能够自适应调节以更好地保持浮箱稳定的优点,并进一步使得浮箱具有良好的防撞效果并使其能够在水深限制条件下实现自我调节,更好地减小受水位波动的限制影响。地减小受水位波动的限制影响。地减小受水位波动的限制影响。

【技术实现步骤摘要】
限制性水深条件下的锚泊式防撞设施缆绳调节平衡方法


[0001]本专利技术涉及一种桥墩安全防护领域,具体涉及一种限制性水深条件下的锚泊式防撞设施缆绳调节平衡方法。

技术介绍

[0002]近年来,内河航运发展迅猛,船舶数量及吨位持续增长,船舶一旦偏离航道撞击桥梁,撞击能量巨大,极易造成桥毁船沉的重大事件,桥梁防船撞需求愈加突出。各种有关资料显示,船舶撞击己成为航道上桥梁倒塌的主要原因之一,桥梁防船撞问题已成为制约平安交通的关键因素,我国8万余座跨通航河流桥梁随时面临类似威胁。
[0003]针对跨通航河流桥梁设置防撞设施,能够避免船舶直接撞击桥梁结构,减小传递至桥梁结构的船舶撞击能量,从而有效降低桥墩损毁风险。由于近年来各种船撞桥事故屡见不鲜,交通运输部高度重视船撞桥问题,对于船撞风险较大的桥梁,明确要求设置防撞设施。
[0004]现有防撞设施主要分为独立式和附着式两种结构型式。其中,附着式防撞设施是主要包括橡胶护舷与防撞浮箱,橡胶护舷仅可用于防船撞等级较低的桥梁,防撞浮箱可根据防撞等级进行灵活设计。由于附着式防撞设施与桥墩接触,虽可对船舶撞击力进行消能,但衰减后的船舶撞击力仍会传递至桥梁结构,故对桥梁自身抗力有一定要求。此外,在山区河流大水位变幅条件下,防撞浮箱等附着式防撞设施截面适应能力弱,现代桥梁桥墩造型变化多样,从传统的圆截面、椭圆截面,到异形截面,再到异形变截面等,桥墩断面形式越来越复杂,对防撞设施的适应性提出挑战,现有防撞撞击大多只能适应非变截面桥墩或截面变率较小的桥墩,如专利CN108842692A、CN112431120A、CN112921790A等,但是当水位变幅较大时,此类防撞设施将无法对异形变截面梁进行有效防撞。
[0005]独立式防撞设施与桥梁结构不接触,独立于桥梁结构设置。常规独立式防撞设施是指在桥梁结构设防区域周围布置数根刚性的混凝土桩基,当出现船撞桥事故时,桩(群)会对撞击桥墩的船舶进行拦截,并通过自身破坏吸收船舶的撞击能量。该方法船撞力不会作用在桥梁结构上,对桥梁保护效果好,但该方法对自身结构及船舶损伤大、防撞区域小、土建工程投资大、工程周期长、防撞设施容易很快损毁且不易于更换与维修,且不适应水深较深的环境。现有独立式防撞设施中,还有采用浮箱作为抗撞设施的方案,如专利CN105064284B,该专利提出了一种张力腿浮箱式桥墩防撞保护装置,在桥墩周围布置浮箱,浮箱的底部通过多个张力腿与水底锚固机构连接。这样,船舶撞击作用直接作用在浮箱上,不会作用在桥墩上。但是该专利中浮箱通过张力腿固定在水底锚固机构中,虽然张力腿比桩基具有一定柔性,但本质上仍然是类似基桩的防护方式,撞击时容易导致自身结构以及船舶的损伤,浮箱寿命短,装置的设备可调整性和适应性较差。为了适应水位变幅,需要通过设置在浮箱上的卷扬机调整缆绳的长度,通常情况下,野外桥区河段通常难以实现专用卷扬机供电,限制了该方法的应用。
[0006]另外CN102926355B曾公开了一种适应大水位变幅的独立式区域性防撞装置,这种
装置由防撞带、防撞带两端的浮筒与导向井构成,由于浮筒受导向井的约束作用,防撞带能够适应水位自由升降,但是该方案需要在岸侧设置导向井与防撞带基槽,土建工程投资大,且长期运行中,防撞带下部基槽、导向井底部均容易淤积,影响防撞带的正常升降。
[0007]为了解决上述问题,申请人考虑设计了一种防撞浮箱装置,即将浮箱漂浮设置在水面,并通过活动连接的缆绳和河床底部相连。这样浮箱可以减少受水位上下波动的限制,当检测到浮箱遭受较大撞击时,可以通过设置的锁紧装置将缆绳锁紧实现防撞。但如何更好地避免浮箱受风浪、水流以及水位波动的影响,提高其稳定性,以及使得浮箱和缆绳之间的约束关系能够根据水位情况进行自动调整,并减少其受水深限制的影响,成为有待进一步考虑解决的问题。

技术实现思路

[0008]针对上述现有技术的不足,本专利技术所要解决的技术问题是:怎样提供一种能够自适应调节以更好地保持浮箱稳定的限制性水深条件下的锚泊式防撞设施缆绳调节平衡方法,并进一步使其能够减少受水深限制的影响,具有良好的防撞效果以及能够进一步减少受水位波动的限制影响。
[0009]为了解决上述技术问题,本专利技术采用了如下的技术方案:一种限制性水深条件下的锚泊式防撞设施缆绳调节平衡方法,其特征在于,将连接浮箱的缆绳下端连接浮箱下方河床上的锚锭物,另一端绕过浮箱上的一个定滑轮和一个可前后方向水平运动的动滑轮后连接第一配重驱动块,动滑轮上通过缆绳连接第二配重驱动块并使得第一配重驱动块和第二配重驱动块对动滑轮形成沿前后水平方向上的受力平衡。
[0010]这样,通过两个沿浮箱前后方向设置的配重驱动块,可以更好地调节浮箱稳定性,当浮箱受波浪或风力作用无论向前或向后摆动时,都会有一个相反方向上的配重驱动块能够依靠自重和惯性起到稳定浮箱的效果。这样浮箱不会轻易受波浪和风力影响而波动位移漂走,装置整体稳定性更好,可以更好地提高对桥墩防护效果。
[0011]进一步地,本方法中,在水深大于设定值时,第一配重驱动块和第二配重驱动块均处于悬空状态,并依靠第一配重驱动块的自我高度调节适应水位变化;在水深小于设定值时,第一配重驱动块处于沉底状态,第二配重驱动块处于悬空状态,并依靠第二配重驱动块的自我高度调节适应水位变化。
[0012]这样,可以不仅仅使得浮箱和缆绳之间的约束关系能够根据水位情况进行自动调整,而且能够减少其受水深限制的影响,使得浮箱在水深较浅的限制情况下也能够形成和缆绳的约束。
[0013]进一步地,本方法通过一种自适应式防撞浮箱装置实现,所述自适应式防撞浮箱装置包括浮箱,浮箱上设置有滑轮系统,滑轮系统至少包括一个承力定滑轮和一条第一缆绳;承力定滑轮固定安装在浮箱上;第一缆绳一端固定在浮箱下方河床上,另一端绕过承力定滑轮后连接有一个第一配重驱动块;第一配重驱动块悬吊在浮箱和河床之间;还包括自适应平衡调节结构,自适应平衡调节结构包括一个可沿浮箱前后滑动地设置的滑块,滑块上安装有一个动滑轮,滑块滑动方向的前后两端还各设置有一个转向定滑轮,还包括所述第一配重驱动块和一个第二配重驱动块;第一缆绳的一端依次绕过承力定滑轮、动滑轮和
靠近承力定滑轮位置的转向定滑轮后连接所述第一配重驱动块;所述动滑轮上固定连接一条第二缆绳,第二缆绳绕过远离承力定滑轮的转向定滑轮后向下悬吊连接第二配重驱动块。
[0014]这样,浮箱受撞击时,浮箱移动并带动第一配重驱动块极其附连水一起向上移动做功,实现柔性的消能防撞,能够提高对设备以及船舶的保护效果。同时水位变化以及风浪冲击波动等情况时,能够通过第一配重驱动块和第二配重驱动块的自适应式上下调节,更好地保证装置的稳定性。
[0015]进一步地,第一缆绳下端连接在一个锚固块上,所述锚固块搁置在浮箱下方河床上;滑轮系统还包括一个锁紧机构,所述锁紧机构安装在浮箱上,第一缆绳通过所述锁紧机构,锁紧机构用于检测到浮箱受撞击力度超过预定值时将第一缆绳锁紧固定。
[0016]这样,锚固块重力大于第本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种限制性水深条件下的锚泊式防撞设施缆绳调节平衡方法,其特征在于,将连接浮箱的缆绳下端连接浮箱下方河床上的锚锭物,另一端绕过浮箱上的一个定滑轮和一个可前后方向水平运动的动滑轮后连接第一配重驱动块,动滑轮上通过缆绳连接第二配重驱动块并使得第一配重驱动块和第二配重驱动块对动滑轮形成沿前后水平方向上的受力平衡。2.如权利要求1所述的限制性水深条件下的锚泊式防撞设施缆绳调节平衡方法,其特征在于,在水深大于设定值时,第一配重驱动块和第二配重驱动块均处于悬空状态,并依靠第一配重驱动块的自我高度调节适应水位变化;在水深小于设定值时,第一配重驱动块处于沉底状态,第二配重驱动块处于悬空状态,并依靠第二配重驱动块的自我高度调节适应水位变化。3.如权利要求2所述的限制性水深条件下的锚泊式防撞设施缆绳调节平衡方法,其特征在于,本方法通过一种自适应式防撞浮箱装置实现,所述自适应式防撞浮箱装置,包括浮箱,浮箱上设置有滑轮系统,滑轮系统至少包括一个承力定滑轮和一条第一缆绳;承力定滑轮固定安装在浮箱上;第一缆绳一端固定在浮箱下方河床上,另一端绕过承力定滑轮后连接有一个第一配重驱动块;第一配重驱动块悬吊在浮箱和河床之间;还包括自适应平衡调节结构,自适应平衡调节结构包括一个可沿浮箱前后滑动地设置的滑块,滑块上安装有一个动滑轮,滑块滑动方向的前后两端还各设置有一个转向定滑轮,还包括所述第一配重驱动块和一个第二配重驱动块;第一缆绳的一端依次绕过承力定滑轮、动滑轮和靠近承力定滑轮位置的转向定滑轮后连接所述第一配重驱动块;所述动滑轮上固定连接一条第二缆绳,第二缆绳绕过远离承力定滑轮的转向定滑轮后向下悬吊连接第二配重驱动块;第一缆绳下端连接在一个锚固块上,所述锚固块搁置在浮箱下方河床上;滑轮系统还包括一个锁紧机构,所述锁紧机构安装在浮箱上,第一缆绳通过所述锁紧机构,锁紧机构用于检测到浮箱受撞击力度超过预定值时将第一缆绳锁紧固定。4....

【专利技术属性】
技术研发人员:吴俊胥润生李晓飚张绪进舒岳阶周世良陈亮马希钦周远航马御风
申请(专利权)人:重庆西科水运工程咨询中心
类型:发明
国别省市:

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