[发明专利]水上船撞的防护装置

说明书

技术领域

本发明涉及水上船撞的防护技术，主要用于海域、江河湖泊上的桥梁、码头、船只、航道、平台等水上设施的水上船撞的防护装置，避免因船舶撞击而受损。

背景技术

目前，在许多桥梁中，在航道桥墩的上游和下游设置独立式防撞墩系统，防撞墩可以分为柔性和刚性两种。柔性防撞墩一般采用钢管桩或钢管混凝土桩，这种防撞设施会发生较大的变形，对船只破坏较小。刚性防撞墩一般采用预应力混凝土桩或钻孔灌注桩，主要靠船首变形吸收撞击能量。船撞桥梁的独立式防撞墩防碰撞系统为：动量转换形式。

优点：能抵挡较大的撞击能量；可以与主墩承台选用一样的桩基形式，减少了施工难度；耐久性好，基本不需要进行维护

缺点：对船舶的损伤程度大。

构建成本昂贵，要完全抵挡船舶的撞击，则规模巨大，与主墩承台相当或更大。

仅在中等水深条件下适用。

河床冲刷对其防撞性能影响较大。因而，现有的独立式防撞墩及系统有待于进一步改进。

目前，在许多大桥中，航道桥墩外围设置有防撞箱或双壁防撞钢套箱，来达到保护桥墩的目的。由碰撞的卡诺定理可知：防撞箱或双壁防撞钢套箱与船舶碰撞，防撞箱或双壁防撞钢套箱的质量起码是船舶质量的三分之一以上，二者碰撞消耗了部分船舶的动能，使船舶减速，延缓撞击，削弱船舶对桥墩的撞击力，当船舶质量很大，船速又大，它的动量巨大，一旦正撞击防撞钢套箱，超过防撞钢套箱材料的强度极限时，防撞钢套箱崩裂，肇事船舶在冲垮防撞钢套箱的同时自身受损，并继续冲撞桥墩，其后果是灾难性的；防撞箱或双壁防撞钢套箱虽然经阴极防护，一旦擦破后防撞箱或双壁防撞钢套箱极易腐蚀，使用寿命较短；防撞箱由钢板焊接而成，是个庞然大物，重达数千吨，数万吨不易安装，不易布置，占据航道位置等缺点。因而，现有的对桥墩的防撞箱或双壁防撞钢套箱防护装置适用于万吨级船只的航道的船撞防护装置，或作为几万吨级以上船舶的航道的船撞辅助防护装置。

目前，在一些跨海大桥中，应用航道桥墩外围设置有柔性耗能防撞装置，是利用钢围和钢丝绳-橡胶复合防撞圈共同组成的柔性耗能系统，消耗船舶动能，使船舶减速，延缓撞击，削弱船舶对桥墩的撞击力，来达到保护桥墩的目的。1.由于耐腐蚀橡胶的扯断强度小σb＝1MPa，橡胶缓冲容量有限，钢丝绳-橡胶复合防撞圈的扯断强度小σb＝3MPa，缓冲行程小，位移量仅几十厘米，且防撞装置不能过多地占据航道位置，因此柔性耗能防撞装置只能适用小于一万吨船舶的防撞设施；2.耐腐蚀橡胶的寿命6-8年；3.柔性耗能防撞装置造价高，一般造价是桥梁建造总价的5％，维护保养繁多。

目前，船只自身防撞常采用在船壳的船侧板外设置橡胶轮胎及附着式防撞装置，由于常规防撞装置仅应用防撞装置材料的变形能吸收船撞的冲击能，又因常规防撞装置附着在船侧板外，当两船相撞，船侧板与常规防撞装置的摩擦力很大，虽然摩擦力作功消耗冲撞能，诚然发生巨大撞击能迟留在船只的撞击部位，船只的撞击部位易受破坏，或作用力过大而使船裂、船毁、船沉。例如2012.10.1香港南丫岛榕树湾海面发生撞船意外，一艘接载员工及家属出海观赏烟花的船与一艘港九轮相撞，港灯船只迅速下沉，事故共造成39人死亡，87人受伤，如果载人的客船拥有有效的船撞防护装置，就能规避这场灾难。

目前，船只行驶在弓形桥架的桥洞时，意外发生偏转，船头或船尾很容易碰撞到弓形桥架两侧净高较低的部位，肇事损伤桥梁的桥架，严重时使桥架横梁断裂，拱肋弯曲，拱脚崩裂，例如宁波市灵桥每年平均二次船撞，已到危在旦夕。

目前，江河因泥沙沉积江河航道变窄，变浅，以挖泥船挖泥沙疏通航道，整条江河普挖工程量很大，应该着重在航道标准宽度内进行有效地疏通挖泥沙，需要航道防护设施。

目前，船舶行驶在航道上，意外发生偏转，驶离航道进入非航道，误入歧途，发生撞击水上设施，发生撞击海上油井平台，发生船舶触礁，发生船撞船事故等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状而提供一种涉及水上船撞的防护技术，主要用于海域、江河湖泊的桥梁、码头、船只、航道、平台等水上设施的水上船撞的防护装置，避免因船舶的撞击而受损。上述平台可以是水上固定平台，也可以是移动平台。