[發(fā)明專利]橋體防船舶碰撞常潛式躉船錨定應(yīng)激氣囊前置攔阻系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010577954.4
• 申請(qǐng)日: 2020-06-22
• 公開（公告）號(hào): CN111749201B
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 屈斌;周樹高;范曉琦;關(guān)成杰;童志華;代李昊;張松勇;魏魁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海中交水運(yùn)設(shè)計(jì)研究有限公司
• 主分類號(hào): E02B3/26
• 分類號(hào): E02B3/26;G08G3/02;G08B13/24
• 代理公司: 上海華工專利事務(wù)所(普通合伙) 31104
• 代理人: 繆利明

橋體防船舶碰撞常潛式躉船錨定應(yīng)激氣囊前置攔阻系統(tǒng)，前置常潛式布設(shè)柔性攔截設(shè)施，利用預(yù)警系統(tǒng)通過磁感應(yīng)受控觸發(fā)對(duì)氣囊充氣并使其浮出水面，包括：防船撞攔截裝置、預(yù)警系統(tǒng)、充氣系統(tǒng)和電源系統(tǒng)；防船撞攔截裝置為柔性攔截裝置，防船撞攔截裝置包括安裝在兩部躉船之間的袋式氣囊；預(yù)警系統(tǒng)中包括通過系帶在兩側(cè)躉船之間的水下鋼索布置的磁感應(yīng)器陣列，防船撞攔截裝置設(shè)置于橋墩的上游或下游，用于防止行船與所述橋墩發(fā)生碰撞；氣囊啟動(dòng)狀態(tài)下，水面以上高度為0.5～4m，對(duì)300t級(jí)以上船舶實(shí)施有效攔截。氣囊攔阻簡(jiǎn)單有效，適應(yīng)于惡劣環(huán)境下運(yùn)行，遠(yuǎn)距離前置攔阻來船撞擊橋墩橋體，對(duì)橋墩設(shè)施和船舶實(shí)施有效保護(hù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于IPC分類E02B3/26海岸、海港等固定海洋結(jié)構(gòu)物的航運(yùn)設(shè)備防護(hù)技術(shù)或E01F15/14用于橋墩或道路安全島局部防護(hù)技術(shù)，或G08G3/00海上航行器的交通控制系統(tǒng)；或G08G3/02交通設(shè)施防船撞系統(tǒng)；涉及與橋體防護(hù)相關(guān)的航跡探測(cè)技術(shù)以及可控?cái)r截技術(shù)，尤其是橋體防船舶碰撞常潛式躉船錨定應(yīng)激氣囊前置攔阻系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，國(guó)內(nèi)橋梁技術(shù)得到充分發(fā)展，跨江大橋、跨海大橋不斷新建。同時(shí)船舶發(fā)展呈現(xiàn)大型化趨勢(shì)，船舶流量與日俱增，往來交通愈發(fā)頻繁。由于中小型船舶航行時(shí)存在不按規(guī)定航路航行的情況，因此船撞橋事故屢見不鮮，給國(guó)家經(jīng)濟(jì)和人民生命財(cái)產(chǎn)安全造成極大的創(chuàng)傷，船橋碰撞事故的頻繁發(fā)生，給橋梁和船舶的運(yùn)行帶來了隱患，從而引發(fā)了新的研究。

橋墩柔性防撞技術(shù)已經(jīng)開始引起廣泛重視。橋墩柔性防撞的物理意義是指：初撞時(shí)反力小位移大、吸能大、反力作功小。其中初撞時(shí)反力小位移大是容易實(shí)現(xiàn)的，用中空的管狀或圈狀的防撞元件便可以，它的“力-位移”曲線(“F-△L”曲線)的數(shù)學(xué)特征是凹曲線，即y”0。但要同時(shí)吸能大，能量被防撞裝置消耗掉，船的損壞就小，因此不能用橡皮管、橡皮圈，因?yàn)橄鹌椥院谩⑽苌佟Ｔ凇傲?位移”曲線的特征是返回段下的面積小。橡膠廠給用戶提供的碰墊“力-位移”曲線，只有上升段，而且是用靜載荷作出的，凸曲線為鼓形碰墊，凹曲線為管形碰墊。可以看出中空的管狀或圈狀的防撞元件已經(jīng)實(shí)現(xiàn)初撞時(shí)反力小位移大。

目前，海洋環(huán)保日益被重視，1982年中國(guó)頒布海洋環(huán)境保護(hù)法，追究破壞海洋環(huán)境者的責(zé)任。船撞橋墩時(shí)，如撞破燃油艙或液貨船的液貨艙壁，使油料或化學(xué)品外泄，引起的后果就不僅是橋梁、船東和貨主的損失，更嚴(yán)重的是破壞海洋環(huán)境；不僅有當(dāng)時(shí)的人身和財(cái)產(chǎn)的損失，也可能危害深遠(yuǎn)。

傳統(tǒng)認(rèn)為橋墩防撞只要保護(hù)橋即可。實(shí)際上橋墩是水中新建的障礙物，橋位、橋型和凈寬選擇不當(dāng)時(shí)，船撞橋事故便會(huì)增加。正確地選擇橋位、橋型和凈寬，采用足夠的海事設(shè)施和管理，提高海員素質(zhì)做到安全駕駛，并在橋墩設(shè)置柔性防撞裝置，在橋、船雙方的努力下，便有可能大幅度減少船撞橋事故的發(fā)生。

已經(jīng)公開的一種橋墩柔性防撞的裝置技術(shù)，描述工作過程包括：橋墩的防撞裝置要柔軟，當(dāng)船萬(wàn)一撞上橋墩時(shí)，防撞裝置稍為后退一點(diǎn)，同時(shí)給船頭一個(gè)側(cè)向力，撥開船頭，使船的動(dòng)能大部分保留在船上；同時(shí)防撞裝置消耗掉一部分能量。消耗掉的這部分能量是不對(duì)船作功的，如果它占的比例大，便減輕了對(duì)船的破壞。

當(dāng)然，實(shí)現(xiàn)橋墩柔性防撞的途徑還不只是這一類，液體、氣體和固體的緩沖原理均有可能作成防撞裝置，比如：

1)液壓缸緩沖裝置：例如航空母艦上的攔阻系統(tǒng)，油缸阻尼加上一組1:10的鋼絲繩滑輪組，使40噸重、速度為70m/s的飛機(jī)在50m內(nèi)停下來。但液壓缸系統(tǒng)在橋墩周圍設(shè)置比較困難，有一種利用液壓原理在研究“充水膠囊束”技術(shù)，也是有前途的。

2)橡膠氣囊裝置：例如浮式充氣橡膠碰墊。已有海洋平臺(tái)使用過，接觸面足夠柔軟，但吸能少，價(jià)值很高，適應(yīng)側(cè)面靠船，目前還不適合橋墩柔性防撞的要求。