水中结构物柔性护墩桩式防撞系统.pdf

本发明公开了一种水中结构物柔性护墩桩式防撞系统。在水上结构物外围设置有等距或不等距分布的外圈防撞桩和等距或不等距分布的内圈防撞桩，外圈防撞桩之间用外圈防撞桩之间的连系梁连接，内圈防撞桩之间用内圈防撞桩之间的连系梁连接，外圈防撞桩和内圈防撞桩之间用交错的内外圈防撞桩之间的连系梁连接，在外圈防撞桩的外围设置间隔布置的数根船舶转向桩，船舶转向桩与临近的两根外圈防撞桩之间采用船舶转向桩与外圈防撞桩之间的连系梁连接，所述的外圈防撞桩、内圈防撞桩和船舶转向桩均露出水面。本发明尤其适用于高水位落差、与水中结构物相分离、需抵抗大吨位船舶撞击的防撞装置。

1.  一种水中结构物柔性护墩桩式防撞系统，其特征在于：在水上结构物(7)外围设置有等距或不等距分布的外圈防撞桩(1)和等距或不等距分布的内圈防撞桩(2)，外圈防撞桩(1)之间用外圈防撞桩之间的连系梁(4)连接，内圈防撞桩(2)之间用内圈防撞桩之间的连系梁(5)连接，外圈防撞桩(1)和内圈防撞桩(2)之间用交错的内外圈防撞桩之间的连系梁(6)连接，在外圈防撞桩(1)的外围设置间隔布置的数根船舶转向桩(3)，船舶转向桩(3)与临近的两根外圈防撞桩(1)之间采用船舶转向桩与外圈防撞桩之间的连系梁(11)连接，所述的外圈防撞桩(1)、内圈防撞桩(2)和船舶转向桩(3)均露出水面。

2.  根据权利要求1所述的一种水中结构物柔性护墩桩式防撞系统，其特征在于：所述的外圈防撞桩之间的连系梁(4)和内圈防撞桩之间的连系梁(5)均由通长的钢丝束缆索(9)和钢管梁(10)组成，通长的钢丝束缆索(9)位于钢管梁(10)之上。

3.  根据权利要求1所述的一种水中结构物柔性护墩桩式防撞系统，其特征在于：所述的内外圈防撞桩之间的连系梁(6)仅由钢管梁(10)组成。

4.  根据权利要求1所述的一种水中结构物柔性护墩桩式防撞系统，其特征在于：所述的船舶转向桩(3)与临近的两根外圈防撞桩(1)之间采用船舶转向桩与外圈防撞桩之间的连系梁(11)连接；两根船舶转向桩与外圈防撞桩之间的连系梁(11)相交成α角，α角为30°～60°。

水中结构物柔性护墩桩式防撞系统
技术领域
本发明涉及水中防撞装置，特别是涉及一种水中结构物柔性护墩桩式防撞系统。
背景技术
现有的通航河道、海道中水中结构物的防撞措施大体可归纳为以下几种：
(1)接触附着式防撞系统，使用木方、橡胶、钢材或混凝土构建组成，需要在可能被撞及的水中结构物全部范围内构造防撞体，一般只针对撞击力较小的情况，此外，由于防撞系统附着于水中结构物，当受到船舶撞击时，对水中结构物始终会造成一定的冲击力，存在一定的安全隐患。
(2)非接触式护墩桩式防撞系统，包括单体护墩桩式防撞系统和整体刚性护墩桩式防撞系统。其中，单体护墩桩式防撞系统局限于通过单桩的破坏达到防撞目的，防撞能力较低；整体刚性护墩桩式防撞系统的桩顶通过刚性混凝土墩连接，水上混凝土施工复杂，造价昂贵。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水中结构物柔性护墩桩式防撞系统，尤其适用于高水位落差、与水中结构物相分离、需抵抗大吨位船舶撞击的防撞装置。
本发明采用的技术方案如下：
本发明是在水上结构物外围设置有等距或不等距分布的外圈防撞桩和等距或不等距分布的内圈防撞桩，外圈防撞桩之间用外圈防撞桩之间的连系梁连接，内圈防撞桩之间用内圈防撞桩之间的连系梁连接，外圈防撞桩和内圈防撞桩之间用交错的内外圈防撞桩之间的连系梁连接，在外圈防撞桩的外围设置间隔布置的数根船舶转向桩，船舶转向桩与临近的两根外圈防撞桩之间采用船舶转向桩与外圈防撞桩之间的连系梁连接，所述的外圈防撞桩、内圈防撞桩和船舶转向桩均露出水面。
所述的外圈防撞桩之间的连系梁和内圈防撞桩之间的连系梁均由通长的钢丝束缆索和钢管梁组成，通长的钢丝束缆索位于钢管梁之上。
所述的内外圈防撞桩之间的连系梁仅由钢管梁组成。
所述的船舶转向桩与临近的两根外圈防撞桩之间采用船舶转向桩与外圈防撞桩之间的连系梁连接；两根船舶转向桩与外圈防撞桩之间的连系梁相交成α角，α角为30°～60°。
本发明具有的有益效果是：
(1)适用于水位落差较大的航道中的等截面或变截面结构物防撞保护。
(2)主体构造牢固，并与水中结构物相分离，不受波浪运动的影响，没有升沉、摇摆等运动形式，以较小的垂向构造尺寸实现了水中结构物大范围的保护功能，施工方便，造价便宜。
本发明尤其适用于高水位落差、与水中结构物相分离、需抵抗大吨位船舶撞击的防撞装置。
附图说明
图1是本发明结构原理示意图。
图2是图1的A-A剖视图。
图3是图1的B-B剖视图。
图中：1、外圈防撞桩，2、内圈防撞桩，3、船舶转向桩，4、外圈防撞桩之间的连系梁，5、内圈防撞桩之间的连系梁，6、内外圈防撞桩之间的连系梁，7、水上结构物，8、水流方向，9、通长的钢丝束缆索，10、钢管梁，11、船舶转向桩与外圈防撞桩之间的连系梁，12、泥面，13、高潮位水面，14、低潮位水面。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
参见图1，在水上结构物7外围设置有等距或不等距分布的外圈防撞桩1和等距或不等距分布的内圈防撞桩2，外圈防撞桩1之间用外圈防撞桩之间的连系梁4连接，内圈防撞桩2之间用内圈防撞桩之间的连系梁5连接，外圈防撞桩1和内圈防撞桩2之间用交错的内外圈防撞桩之间的连系梁6连接，在外圈防撞桩1的外围设置间隔布置的数根船舶转向桩3，船舶转向桩3与临近的两根外圈防撞桩1之间采用船舶转向桩与外圈防撞桩之间的连系梁11连接，所述的外圈防撞桩1、内圈防撞桩2和船舶转向桩3均露出水面。桩顶标高略高于高潮位水面13。所述的外圈防撞桩1、内圈防撞桩2和船舶转向桩3的桩底均打入泥面12以下。图1中构成方形结构。
参见图2、图3，所述的外圈防撞桩之间的连系梁4和内圈防撞桩之间的连系梁5均由一根或两根通长的钢丝束缆索9和一根或两根钢管梁10组成，通长的钢丝束缆索9位于钢管梁10之上。钢管梁10的位置在低潮位水面14和通长钢丝束缆索9之间。通长钢丝束缆索9把外圈防撞桩1和内圈防撞桩2串连成一个整体，可保证防撞系统的整体受力性能，并抵抗高潮位时船舶的撞击。钢管梁10可增加防撞系统的整体刚度并防止低潮位时水上漂浮物钻过防撞系统而撞击水中结构物7。在本发明的图2、图3中，外圈防撞桩之间的连系梁4和内圈防撞桩之间的连系梁5是由一根通长的钢丝束缆索9和两根钢管梁10组成。
所述的内外圈防撞桩之间的连系梁6仅由钢管梁10组成，并布置在内圈防撞桩2和外圈防撞桩1的桩顶。
所述的外圈防撞桩1、内圈防撞桩2、船舶转向桩3均为钢管桩、混凝土桩或钢管混凝土桩。
所述的船舶转向桩3与临近的两根外圈防撞桩1之间采用船舶转向桩与外圈防撞桩之间的连系梁11连接；两根船舶转向桩与外圈防撞桩之间的连系梁11相交成α角，α角为30°～60°。
本发明的防撞作用是这样实现的：
图1中8为水流方向，当船舶撞向防撞系统时，船舶首先碰撞到船舶转向桩3，致使船头改变方向，避免了船舶对防撞系统的刺入破坏。船舶的动能将通过本发明外圈防撞桩1与内圈防撞桩2以及船舶转向桩3产生的大变形、外圈防撞桩之间的连系梁4、内圈防撞桩之间的连系梁5、内外圈防撞桩之间的连系梁6以及船舶转向桩与外圈防撞桩之间的连系梁11产生的弹塑性变形以变形能的形式吸收，达到防止船舶撞击水上结构物的目的。