[發明專利]一種嵌套于船閘閘室的三級消能船廂及船舶過閘方法

有效

• 申請號: 201911330105.2
• 申請日: 2019-12-20
• 公開（公告）號: CN111088787B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 陳明;王多銀;黃海津;陳明棟;陸宏建;麥建清;楊穎;馬鑫林;劉甜甜;劉原;陳沿吉
• 申請（專利權）人: 重慶交通大學
• 主分類號: E02C1/08
• 分類號: E02C1/08;E02C5/02
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

1.一種嵌套于船閘閘室的三級消能船廂，設置在閘室內，其特征在于：包括頂部敞開的船廂本體、設置在船廂本體上的系船柱和設置在船廂本體兩側的浮筒，以及分別設置在船廂本體兩端的上端臥倒門和下端臥倒門，浮筒位于沿豎直方向設置在閘室的閘墻上的浮筒井內；

所述船廂本體的兩側邊壁上設有若干用于消殺輸水過程進入閘室水流能量的消能孔；

所述船廂本體的兩側設有用于消耗作用在船廂本體的橫向動水荷載和船舶橫向撞擊力的橫向限位輪胎，橫向限位輪胎通過橫向輪胎傳動軸與船廂本體相連，且橫向限位輪胎的徑向面平行于閘室橫剖面；所述閘室的閘墻沿豎直方向設有橫向輪胎凹槽，所述橫向限位輪胎能夠沿橫向輪胎凹槽的軸向運動；

所述船廂本體的兩側設有用于消耗作用在船廂本體的縱向動水荷載和船舶縱向撞擊力的縱向限位輪胎，縱向限位輪胎通過縱向輪胎傳動軸與船廂本體相連，且縱向限位輪胎的徑向面平行于閘室縱剖面，所述閘室的閘墻沿豎直方向設有縱向輪胎凹槽，所述縱向限位輪胎能夠沿縱向輪胎凹槽的軸向運動；

當船廂本體不受橫向和縱向荷載時，橫向限位輪胎和縱向限位輪胎均不受力，此時橫向限位輪胎僅在浮筒的作用下僅沿橫向輪胎凹槽上下滾動，而縱向限位輪胎懸空不工作；當船廂本體僅受橫向荷載時，一側橫向限位輪胎擠壓受力，且其橫向位移受到約束，此時橫向限位輪胎仍沿橫向輪胎凹槽上下滾動，而縱向限位輪胎仍然懸空不工作；當船廂本體同時受橫向和縱向荷載時，船廂本體先沿縱向發生一定位移，使得縱向限位輪胎的胎面受縱向輪胎凹槽擠壓而受力，同時一側橫向限位輪胎擠壓受力，且縱向和橫向位移均受到約束，此時縱向和橫向限位輪胎均沿各自凹槽上下滾動。

2.根據權利要求1所述的一種嵌套于船閘閘室的三級消能船廂，其特征在于：所述消能孔的形狀為五角星形。

3.根據權利要求1所述的一種嵌套于船閘閘室的三級消能船廂，其特征在于：所述消能孔的總過水面積為船閘輸水閥門處的廊道總過水面積的2倍以上。

4.根據權利要求1所述的一種嵌套于船閘閘室的三級消能船廂，其特征在于：所述消能孔對稱設置于船廂本體兩側的邊壁上。

5.根據權利要求1所述的一種嵌套于船閘閘室的三級消能船廂，其特征在于：所述消能孔為矩陣布置。

6.根據權利要求1所述的一種嵌套于船閘閘室的三級消能船廂，其特征在于：所述縱向限位輪胎、浮筒、橫向限位輪胎沿閘室的縱向交錯布置。

7.一種船舶過閘方法，其特征在于，應用如權利要求1~6任一所述的三級消能船廂，包括以下步驟：

S1下游船舶上行：閘室水位和船廂本體水位均與下游水位齊平，開啟下閘門和下端臥倒門；

S2船舶經過閘室后直接駛入船廂本體；

S3船舶系泊停穩后，關閉下閘門和下端臥倒門；

S4開啟灌水閥門，船閘開始灌水，船舶隨水位同步上升，船廂本體自適應水位的變幅實現同步上升；

S5灌水至閘室水位與上游水位齊平，關閉灌水閥門，開啟上閘門和上端臥倒門；

S6船舶駛出船廂本體后經過閘室直接進入上游引航道；

S7上游船舶下行：船舶經過閘室后直接駛入船廂本體；

S8船舶系泊停穩后，關閉上閘門和上端臥倒門；

S9開啟泄水閥門，船閘開始泄水，船舶隨水位同步下降，船廂本體自適應水位的變幅實現同步下降；

S10泄水至閘室水位與下游水位齊平，關閉泄水閥門，開啟下閘門和下端臥倒門；

S11船舶駛出船廂本體后經過閘室直接進入下游引航道；

S12關閉下閘門和下端臥倒門。