系泊锚索链提升消能锚的组合耗能式拦阻船舶设施的制作方法

本实用新型涉及一种保护桥梁非通航孔桥段的拦阻船舶设施，尤其是一种系泊浮式拦阻船舶设施。

背景技术：

在拦阻船舶过程中，系泊浮式拦阻设施消耗船舶动能的方式主要有三种：提升重物消能、走锚消能和拉伸索体消能。现有拦阻船舶设施通常仅利用其中一种消能方式，虽能达到拦阻船舶、保护桥梁的目的，但往往不够经济，同时利用两种或三种消能方式的拦阻设施，更有利于发挥各种消能方式的优势。

对于利用走锚消能的拦阻设施，如果消能锚置于泥面，易陷入淤泥中，在船撞后可能无法拉动消能锚而导致拦阻设施失效；如果消能锚置于浮基上或悬挂于浮基下方，将增大浮基的排水量，增大波浪作用下的浮基系泊力，在波浪较大的海洋环境中应用将增加拦阻设施的建造费用和维护费用。

对于利用拉伸索体耗能的拦阻设施，由于单个浮基上所能设置耗能索的数量有限，仅由船撞部位的单个拦阻单元发挥拦阻作用，难以发挥拦阻设施的整体拦阻作用，拦阻大型船舶难度大，并导致拦阻设施的建造费用高。

技术实现要素：

发明目的：为降低拦阻船舶设施的建筑安装费、使用维护费和被船撞后的恢复费用，取得更好的拦阻效果，本实用新型提供一种系泊锚索链提升消能锚的组合耗能式拦阻船舶设施，发挥提升重物消能、走锚消能和拉伸索体消能的各自优势，可提升消能锚出淤泥，可以由多个拦阻单元共同消耗船舶动能发挥拦阻作用。

技术方案：为实现上述发明目的，本实用新型的系泊锚索链提升消能锚的组合耗能式拦阻船舶设施，采用如下技术方案。

系泊锚索链提升消能锚的组合耗能式拦阻船舶设施包括浮基、拦阻网、系泊锚、系泊锚索链、消能锚、消能锚索链、连接索链。若干个浮基间隔排列，由系泊锚和系泊锚索链锚碇，相邻的浮基由拦阻网连接。消能锚置于浮基下方的泥面，通过消能锚索链系于浮基或系于拦阻网。远离桥位侧的系泊锚索链的上端分叉，其中一根分叉系于浮基，另一根分叉系有连接索链，连接索链绕过浮基的一个构件后另一端系于消能锚。

所述的消能锚为长条形的重力锚，连接索链和消能锚索链都系于长条形重力锚长边的一端，即使消能锚陷入淤泥中，便于从一端提起消能锚出淤泥；或者所述的消能锚为抓力锚，即使消能锚陷入淤泥中，也易于提升出淤泥；或者所述的消能锚为抓力锚组，呈扁平状，上、下两面均有不少两个抓力齿伸出，无论哪一面着地，始终能保持有抓力齿朝向泥面。

所述的浮基安装有限位装置，连接索链系于消能锚前通过限位装置的孔，限位装置孔的尺寸小于消能锚的横截面尺寸，消能锚通不过限位装置的孔，拉动连接索链提升消能锚时，消能锚接触限位装置时将被阻挡。

所述的系泊锚索链，在远离桥位侧的系泊锚索链上端还存在另一个分叉，在浮基表面或浮基内部增设耗能锚链与该分叉连接，若干数量弹塑性索体连接耗能锚链的链环和浮基，拉出耗能锚链时弹塑性索体依次被拉伸。

所述的耗能锚链，在从浮基上或浮基内部拉出耗能锚链的路径上设有阻挡物，使拉出耗能锚链的路径呈折线，并若干次弯折，增大耗能锚链拉出时的阻力。

所述系泊锚索链的上端分叉，系有连接索链的分叉破断拉力大于系于浮基的分叉破断拉力，系耗能锚链分叉的破断拉力最大，船撞后带动浮基向桥位运动时，系浮基的分叉先断开，然后连接索链受力并提升消能锚，直至系连接索链的分叉破断。

所述的浮基为中空浮动平台，在浮基所覆盖范围内可见自由水面，连接索链穿过浮基所覆盖范围内的自由水面后系于消能锚。由于波浪可竖向透过浮基的中空处，从而使浮基具有好的稳性和在风浪中抗倾覆的能力。

所述的拦阻网由浮基支撑，拦阻网包括主拦阻索、悬挂索和辅助索，悬挂索为拦阻网中最上方的索，悬挂索的两端系于拦阻网两端的浮基高处，辅助索的上端系于悬挂索，辅助索的下端系主拦阻索，主拦阻索为拦阻网中破断拉力最大且两端均系于浮基的拦阻索，位于悬挂索的下方，主拦阻索在水面以上的高度高于船舶的船艏或球鼻艏。拦阻网安装后，重力、风压力等作用引起的拦阻网张力由悬挂索承受，主拦阻索只受自身重力和风压力作用引起的张力，并且辅助索的间距小，便于采用加挂试件方式检测主拦阻索的实际承载能力，从而可合理确定更换主拦阻索的时机。

所述的拦阻网，在主拦阻索下方加装辅助拦阻索，通过辅助索直接或间接地连接到悬挂索，辅助拦阻索漂于水面或略高于水面，水面上船艏不高的船舶将无法从主拦阻索下方穿过。

工作原理：浮基由系泊锚和系泊锚索链系泊，可以承受风、浪、流共同作用。在船撞后，船舶通过拦阻网带动浮基向桥位运动，远离桥位侧的系泊锚索链上端系于浮基的分叉首先受力并破断。在浮基继续向桥位的运动过程中，系泊锚索链向下和向远离桥位方向拉连接索链，连接索链绕过浮基的一个构件，受到浮基向上和向桥位的作用力，从而连接索链向上和向桥位拉消能锚，从而提升消能锚的一端出淤泥，提升消能锚的过程将耗能，连接索链与浮基的摩擦也耗能。由于连接索链系于消能锚前通过限位装置的孔，限位装置孔的尺寸小于消能锚的横截面尺寸，消能锚通不过限位装置的孔，消能锚受到限位装置阻挡将导致系泊索链系有连接索链的分叉破断，从而消能锚下落，开始由浮基或拦阻网带动消能锚走锚消耗船舶动能。在浮基向桥位的运动过程中，浮基上或浮基内部的耗能锚链被拉出，作用于耗能锚链链环的弹塑性索体依次被拉伸，从而提供阻力并消耗船舶动能。从浮基上或浮基内部拉出耗能锚链的路径呈折线，并若干次弯折，增大耗能锚链拉出时的摩擦阻力，更有利于消耗船舶动能。即使浮基的耗能锚链被全部拉出，由于安装有消能锚，浮基还能提供阻力和消耗船舶动能，使多个拦阻单元能共同发挥拦阻作用。

本实用新型的有益效果是：虽然消能锚直接置于浮基下方的泥面，可能陷入淤泥中，但船撞后带动浮基向桥位的运动过程中将拉动连接索链，并通过连接索链提升消能锚出淤泥，从而能实现走锚消能。同时，由于有连接索链，消能锚又在浮基下方，便于在拦阻设施定期维护期间利用水位变化由浮基或浮吊通过连接索链竖向提升消能锚出淤泥，可防止消能锚深陷淤泥中。安装耗能锚链后，船舶带动浮基向桥位的运动过程中，从浮基上或浮基内部拉出耗能锚链，作用于耗能锚链链环的弹塑性索体被依次拉伸，从而提供阻力并消耗船舶动能。拉出耗能锚链的路径呈折线，增大耗能锚链拉出时的阻力，更有利于消耗船舶动能。即使浮基的耗能锚链被全部拉出，由于安装有消能锚，浮基还能提供阻力和消耗船舶动能，使多个拦阻单元能共同发挥拦阻作用。因此本实用新型实现了提升重物消能、走锚消能、拉伸索体消能和摩擦消能的有机结合。

附图说明

图1是系泊锚索链提升消能锚的组合耗能式拦阻船舶设施的立面图；

图2是系泊锚索链提升消能锚的组合耗能式拦阻船舶设施的俯视图；

图3是耗能锚链的安装示意图；

图4是拦阻网安装示意图；

图5是加装辅助拦阻索的拦阻网安装示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型。

系泊锚索链提升消能锚的组合耗能式拦阻船舶设施，包括浮基1、拦阻网2、系泊锚3、系泊锚索链4、消能锚5、消能锚索链6、连接索链7。

如图1和图2所示，若干个浮基1间隔排列，由系泊锚3和系泊锚索链4锚碇，相邻的浮基1间由拦阻网2连接。消能锚5置于浮基1下方的泥面，通过消能锚索链6系于浮基1或系于拦阻网2。远离桥位侧的系泊锚索链4的上端分叉，其中有一根分叉系于浮基1，有另一根分叉系有连接索链7，连接索链7绕过浮基1的一个构件后系于消能锚5。

如图2所示，图中上方为桥位侧，图中下方为远离桥位侧。远离桥位侧的系泊锚索链4的上端有分叉，有一根分叉系于浮基1，起锚碇浮基1的作用，有另一根分叉系有连接索链7，连接索链7绕过浮基的一个构件后系于消能锚。由于连接索链7的长度略有富余，风、浪、流作用下，被系泊的浮基1将小幅度运动，但不会向上方提升消能锚5。当船舶由图中下方向上方撞击拦阻设施时，通过拦阻网2带动浮基1向桥位运动，由于系泊锚3不动，将拉紧系泊锚索链4，系泊锚索链4上端系浮基1的分叉先破断，在浮基1继续向桥位的运动过程中，系泊锚索链4将拉动连接索链7，并通过连接索链7在浮基1构件上的滑动向上提升消能锚5，直至系有连接索链7的系泊索链4的分叉破断，然后消能锚5下落，由消能锚索链6牵引消能锚5走锚消耗船舶动能。为便于控制消能锚5被提升的高度，在浮基1设置限位装置，连接索链7系于消能锚5前通过限位装置的孔，限位装置孔的尺寸小于消能锚5的横截面尺寸，消能锚5通不过限位装置的孔，进一步拉动连接索链7提升消能锚5时，因消能锚5被限位装置阻挡将导致系泊索链4系有连接索链7的分叉破断，从而消能锚下落。

在远离桥位侧系泊锚索链4的上端还存在另一个分叉，在浮基1上或浮基1内部增设耗能锚链8与该分叉连接，如图3所示，若干数量弹塑性索体9连接耗能锚链8的链环和浮基1，拉出耗能锚链8时弹塑性索体9依次被拉伸。

如图2所示，浮基1为中空浮动平台，在浮基1所覆盖范围内可见自由水面，连接索链7穿过浮基1所覆盖范围内的自由水面后系于消能锚5。由于波浪可竖向透过浮基1的中空处，从而使浮基1具有好的稳性和在风浪中抗倾覆的能力。

如图4所示，拦阻网2由两端的浮基支撑，拦阻网2包括主拦阻索10、悬挂索11和辅助索12，悬挂索11为拦阻网2中最上方的索，悬挂索11的两端系于拦阻网2两端浮基1的高处，辅助索12的上端系于悬挂索11，辅助索12的下端系主拦阻索10，主拦阻索10为拦阻网2中破断拉力最大且两端均系于浮基1的拦阻索，在水面以上主拦阻索10的高度高于船舶的船艏或球鼻艏。船撞后，主拦阻索10将作用于船球鼻艏上方或船艏上方。

如图5所示，在主拦阻索10下方加装辅助拦阻索13，通过辅助索12直接或间接连接到悬挂索11，辅助拦阻索13浮于水面或略高于水面，船撞后受辅助拦阻索13和辅助索12作用，悬挂索11将被拉落，船艏不高的船舶将无法从主拦阻索10下方穿过。