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起伏门式防波堤的系留装置.pdf

  • 上传人:Y94****206
  • 文档编号:615229
  • 上传时间:2018-02-26
  • 格式:PDF
  • 页数:18
  • 大小:775.29KB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN201080049880.1

    申请日:

    2010.09.03

    公开号:

    CN102597376A

    公开日:

    2012.07.18

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情:

    授权|||实质审查的生效IPC(主分类):E02B 7/40申请日:20100903|||公开

    IPC分类号:

    E02B7/40; E02B3/06

    主分类号:

    E02B7/40

    申请人:

    日立造船株式会社

    发明人:

    森井俊明; 仲保京一; 木村雄一郎

    地址:

    日本国大阪府

    优先权:

    2009.11.24 JP 2009-266451

    专利代理机构:

    北京信慧永光知识产权代理有限责任公司 11290

    代理人:

    李雪春;武玉琴

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    内容摘要

    本发明提供起伏门式防波堤(1)的系留装置(11)。扭力轴(14)设置在与系留状态的门体(2)的门系留部(2d)相对的位置,系留钩(15)安装在扭力轴(14)上的、能使系留钩(15)与门系留部(2d)卡合的位置处。安装使系留钩(15)沿解除与门系留部(2d)卡合的方向转动的平衡件(16)。通过两个转向连杆构件(12、13),将杆构件(17)的另一端侧拉至水面上,两个转向连杆构件(12、13)的一端侧与一端侧安装于扭力轴(14)的扭力臂(18)的另一端侧相连,其另一端侧设置在与门体背面(2c)相对的部分上,杆构件(17)具有一端侧设有长孔(17aa)而另一端侧设有球面衬套(17ab)的一方的铅直杆(17a)。设有丝构件(24),其一端侧连接杆构件(17),另一端侧通过安装在钩离合用缸装置(22)上的滑轮(23)与螺旋弹簧(26)相连。能以短时间校正系留钩的姿势。

    权利要求书

    1.一种起伏门式防波堤的系留装置,在沿宽度方向并排设置有多组
    门体块的门体获得浮力的状态下进行系留,并且通过解除所述系留以进
    行上浮操作,所述起伏门式防波堤的系留装置的特征在于包括:
    扭力轴,以绕轴中心转动自如的方式,设置在与处于系留状态的所
    述门体的背面所安装的门系留部相对的位置上;
    系留钩,以突出状安装在所述扭力轴上的、能使所述系留钩与所述
    门系留部卡合的位置上;
    平衡件,安装在所述扭力轴上,以便使所述扭力轴沿解除所述系留
    钩与所述门系留部的卡合的方向转动;
    一方的转向连杆构件,在将所述门体系留于水中的收纳部中,设置
    在与处于系留状态的门体的背面相对的部分上;
    另一方的转向连杆构件,在所述收纳部中,设置在处于系留状态的
    门体背面侧的一侧外侧;
    杆构件,所述杆构件的一端侧连接在一端侧安装于所述扭力轴的扭
    力臂的靠近另一端侧的位置上,所述杆构件的另一端侧通过两个所述转
    向连杆构件被拉至水面上;
    钩离合用缸装置,设置在所述杆构件的另一端侧附近,并在活塞杆
    的前端安装有滑轮;以及
    丝构件,所述丝构件的一端侧与所述杆构件的另一端相连,所述丝
    构件的另一端侧通过所述滑轮与伴随门体的摆动而伸缩的伸缩装置相
    连;
    构成所述杆构件的一方的铅直杆的一端侧枢转支承在所述扭力臂的
    靠近另一端侧的位置上,所述一方的铅直杆的另一端侧枢转支承在所述
    一方的转向连杆构件的一侧端部上,所述一方的铅直杆在一端侧具有长
    孔,在另一端侧具有球面衬套,并且在进行门体的系留动作时,从所述
    门系留部开始下压所述系留钩前端直至所述系留钩前端避开所述门系留
    部的期间,所述一方的铅直杆以所述球面衬套为支点摆动,并且安装在
    所述扭力臂的靠近另一端侧的位置上的销沿所述长孔移动,以允许所述
    系留钩上下摆动。
    2.根据权利要求1所述的起伏门式防波堤的系留装置,其特征在于,
    在所述一方的转向连杆构件的一端侧的转动轨迹上,设置有限制一方的
    转向连杆构件转动的动作限制止动件。

    说明书

    起伏门式防波堤的系留装置

    技术领域

    本发明涉及例如针对海啸而对港湾中设置的起伏门式防波堤的门体
    进行系留的装置。

    背景技术

    以往的起伏门式防波堤通过浮力实现门体的起伏(例如专利文献1)。

    由于上述起伏门式防波堤通过对设置于门体的浮力室供气并且排出
    浮力室内的海水,从而使门体上浮,所以需要对浮力室进行供气以及从
    浮力室排水的供气装置。

    然而,对于上述起伏门式防波堤而言,需要始终在蓄压罐中存储压
    缩空气,以便在停电时也能供给必要的压缩空气。另外,由于在处于收
    纳状态下的门体的浮力室中充满海水,以便利用门体的重量而收纳于收
    纳位置,所以需要始终监视蓄压罐的压力、门体的倾倒力矩(门体前端
    部的重量)和倾斜角。但是,在这种情况下,也不能检测出因腐蚀等导
    致在浮力室中开孔这样的异常情况。另外,在因堆积物等增加门体重量
    的情况下,需要进行上浮操作或者疏浚等维护等,导致维护管理的负担
    增大。

    另外,例如当发生地震时,由于在发出海啸警报而使防波堤竖立的
    情况下,根据上浮指令,对供气阀进行打开操作以便对浮力室供气以及
    从浮力室排水,所以存在防波堤的竖立需要花费较长时间以致来不及阻
    止海啸侵入的问题。

    因此,申请人曾提出过以下方案:在门体通过浮力而竖立的起伏门
    式防波堤中,将上述门体保持并系留在一直具有浮力的状态下(日本专
    利申请2008-307699号)。

    在该起伏门式防波堤的系留装置中,利用系留绳,从地上对设置在
    水中的系留钩进行操作。因此,在系留绳因时效或季节变化而伸长的情
    况下,为了保持可靠的系留状态,需要校正系留钩的姿势,但该校正需
    要花费较长时间。

    另外,在系留绳伸长而需要对其进行更换的情况下,需要进行将绳
    前端安装于系留钩的水中作业。

    专利文献1:日本专利公开公报特开2003-227125号。

    本发明所要解决的问题在于:在申请人提出过的起伏门式防波堤的
    系留装置中,为了保持可靠的系留状态,针对操作系留钩的系留绳的变
    化(伸长)而进行的系留钩姿势的校正需花费较长时间。另外,由于操
    作系留钩的系留绳的系留钩侧位于水中,所以在进行更换时,需要水中
    作业。

    发明内容

    为了使系留钩姿势的校正不花费较长时间并且不使绳位于水中,本
    发明的起伏门式防波堤的系留装置在沿宽度方向并排设置有多组门体块
    的门体获得浮力的状态下进行系留,并且通过解除所述系留以进行上浮
    操作,所述起伏门式防波堤的系留装置的最主要的特征在于包括:扭力
    轴,以绕轴中心转动自如的方式,设置在与处于系留状态的所述门体的
    背面所安装的门系留部相对的位置上;系留钩,以突出状安装在所述扭
    力轴上的、能使所述系留钩与所述门系留部卡合的位置上;平衡件,安
    装在所述扭力轴上,以便使所述扭力轴沿解除所述系留钩与所述门系留
    部的卡合的方向转动;一方的转向连杆构件,在将所述门体系留于水中
    的收纳部中,设置在与处于系留状态的门体的背面相对的部分上;另一
    方的转向连杆构件,在所述收纳部中,设置在处于系留状态的门体背面
    侧的一侧外侧;杆构件,所述杆构件的一端侧连接在一端侧安装于所述
    扭力轴的扭力臂的靠近另一端侧的位置上,所述杆构件的另一端侧通过
    两个所述转向连杆构件被拉至水面上;钩离合用缸装置,设置在所述杆
    构件的另一端侧附近,并在活塞杆的前端安装有滑轮;以及丝构件,所
    述丝构件的一端侧与所述杆构件的另一端相连,所述丝构件的另一端侧
    通过所述滑轮与伴随门体的摆动而伸缩的伸缩装置相连;构成所述杆构
    件的一方的铅直杆的一端侧枢转支承在所述扭力臂的靠近另一端侧的位
    置上,所述一方的铅直杆的另一端侧枢转支承在所述一方的转向连杆构
    件的一侧端部上,所述一方的铅直杆在一端侧具有长孔,在另一端侧具
    有球面衬套,并且在进行门体的系留动作时,从所述门系留部开始下压
    所述系留钩前端直至所述系留钩前端避开所述门系留部的期间,所述一
    方的铅直杆以所述球面衬套为支点摆动,并且安装在所述扭力臂的靠近
    另一端侧的位置上的销沿所述长孔移动,以允许所述系留钩上下摆动。

    在本发明中,丝构件连接了替代系留绳所采用的杆构件的另一端侧
    和伴随门体摆动而伸缩的伸缩装置,通过安装在钩离合用缸装置的活塞
    杆前端上的滑轮,使丝构件进行升降运动,从而可以对杆构件的延伸进
    行校正。

    在本发明中,丝构件连接了杆构件和伴随门体摆动而伸缩的伸缩装
    置,通过安装在钩离合用缸装置的活塞杆上的滑轮,使丝构件进行升降
    运动,从而即使杆构件发生延伸,仍能够对延伸进行校正。

    另外,通过在连接扭力臂和一方的转向连杆构件的一方的铅直杆的
    一端侧设置长孔,并在其另一端侧设置球面衬套,仅仅通过系留钩和平
    衡件,就能进行系留动作。因此,设置在地上的装置不需要与一系列的
    系留动作相关联地运动,从而能够减小钩离合用缸装置的行程。另外,
    由于一系列的系留动作以与转向连杆构件、杆构件无关的方式进行,所
    以不需要通过平衡件使转向连杆构件、杆构件移动,从而能够减轻平衡
    件的重量。

    附图说明

    图1的(a)是说明本发明的具有系留装置的起伏门式防波堤在系留
    时的倒伏状态的简图,图1的(b)是门体前端部的放大图。

    图2是表示沿港口宽度连续设置起伏门式防波堤的状态的简图,(a)
    是省略张力杆的立体图,(b)是侧视图。

    图3是对门体的顶端和收纳部之间的间隔以及门体块的两侧端部的
    开口宽度进行说明的图,(a)是侧视图,(b)是立面图。

    图4是系留装置的详图,(a)是表示收纳部侧的结构的立体图,(b)
    是表示控制装置侧的结构的详图。

    图5是对设置有多个一方的转向连杆构件时的系留装置的状态进行
    说明的简图。

    图6的(a)是说明系留准备动作时的系留装置的状态的图,(b)
    是(a)的A-A向视图。

    图7的(a)是说明系留准备动作完成时的系留装置的状态的图,(b)
    是(a)的A-A向视图。

    图8是说明系留准备操作中的规定行程量的图。

    图9的(a)~(c)是依次说明伴随门体倒伏的门系留销与系留钩的
    相对位置关系的图。

    图10的(a)是说明系留完成时的系留装置的状态的图,(b)是说
    明从(a)的A-A方向观察的门系留销与系留钩的相对位置关系的图。

    图11的(a)是说明解除门体的系留时的系留装置的状态的简图,
    (b)是(a)的A-A向视图。

    图12是说明在允许门体摆动时所需要的系留力的图。

    图13是说明保持门体的倒伏状态所需要的系留力的图。

    附图标记说明

    B门体块

    1起伏门式防波堤

    2门体

    2a转动轴

    2b浮力室

    2c背面

    2d门系留部

    4收纳部

    5轴承

    11系留机构

    12一方的转向连杆构件

    13另一方的转向连杆构件

    14扭力轴

    15系留钩

    16平衡件

    17杆构件

    17a一方的铅直杆

    17aa长孔

    17ab球面衬套

    17b水平杆

    17c另一方的铅直杆

    18扭力臂

    19动作限制止动件

    22钩离合用缸装置

    22b活塞杆

    23滑轮

    24丝构件

    26弹簧装置

    具体实施方式

    在本发明中,通过安装在钩离合用缸装置的活塞杆上的滑轮,使连
    接杆构件和伴随门体摆动而伸缩的伸缩装置的丝构件升降运动,由此实
    现以短时间校正系留钩姿势的目的。

    (实施例)

    下面利用图1~13,详细说明本发明的实施方式。

    图1是说明本发明的具有系留装置的起伏门式防波堤在系留时的倒
    伏状态的简图。

    在图1中,1是起伏门式防波堤,例如包括门体2和多根张力杆3,
    多根张力杆3设置在港湾R的港外侧,以便在该门体2上浮时使门体2
    不会倾倒。

    该门体2的结构为:在设置于港口宽度较宽的水域中的情况下,如
    图2的(a)所示,沿宽度方向以规定间隔并排设置多组门体块B,并且
    通过绳索使相邻的门体块B彼此相连。

    在上述门体2中,将从相邻的上述各门体块B之间的一侧中心至另
    一侧中心作为一个门体块单元,并将从一个门体块单元的宽度减去门体
    块B的宽度的值作为门体块B的两侧端部的开口宽度d1(参照图3的
    (b))。

    例如在应对海啸的起伏门式防波堤1中,该门体块B的两侧端部的
    开口宽度d1基本上为门体块B宽度的1%,以便在发生海啸时向港内的
    漏水量不会过大。由于一个门体块单元沿宽度方向以规定间隔并排设置,
    所以相邻的门体块B间的开口宽度为(d1/2)×2=d1,从而相对于门体
    块B的宽度为1%。另外,如果门体块B的两侧端部的开口宽度d1过小,
    则会产生夹入异物的问题。

    上述门体2通过将基端侧的转动轴2a利用轴承5转动自如地支承在
    例如以一体结构设置于港湾R底部的收纳部4的基台4a上,从而门体2
    能够以上述转动轴2a为支点起伏。

    为了顺利地进行该起伏动作,在门体2的顶端与上述收纳部4之间
    也存在间隔d2(参照图3的(b))。因此,如图3的(a)所示,处于
    倒伏状态下的门体2的上侧的空间S 1与下侧的空间S2,通过各个门体
    块B的两侧端部的开口宽度d1以及各个门体块B的顶端与收纳部4之
    间的间隔d2而连通。

    另外,上述张力杆3例如以在其中间的连结部3a一折为二的方式形
    成。另外,在门体2竖立时位于上端侧的一个端部3b转动自如地支承在
    上述门体2的顶部侧,在上述竖立时位于下端侧的另一端部3c转动自如
    地支承在门体2倒伏侧的与上述转动轴2a相距规定距离的位置处。

    在上述门体2的例如顶部侧设有浮力室2b,通过省略图示的供气装
    置(接收罐和压缩机)对上述浮力室2b供气,从而获得门体2上浮所需
    要的浮力。

    11是本发明的系留装置,其将处于具有浮力状态下的上述门体2系
    留在水中,例如以图4所示的方式构成。

    12、13是曲柄状的转向连杆构件,一方的转向连杆构件12设置在
    将上述门体2系留在水中的收纳部4的、与图1的(a)所示的系留时处
    于倒伏状态下的门体2的背面2c相对的部分上。另外,另一方的转向连
    杆构件13设置在与收纳时处于上述倒伏状态下的门体2的背面2c相对
    部分上的、上述收纳部4中的上述门体2的一端外侧。

    14是扭力轴,其绕轴中心转动自如,其设置位置与处于系留状态下
    的上述门体2的背面2c中的例如顶端部侧(竖立时为门体2的上端侧)
    所安装的门系留部2d相对。另外,系留钩15以突出状安装在该扭力轴
    14上的、能使系留钩15与上述门系留部2d卡合的位置处。

    16是平衡件,例如上述系留钩15向扭力轴14的相反侧突出,将平
    衡件16安装在该相反侧的突出部上,并使扭力轴14朝向解除上述系留
    钩15与门系留部2d卡合的方向转动。

    17是杆构件,其一端侧与一端侧安装在上述扭力轴14的轴方向中
    间位置处的扭力臂18的另一端侧相连,其另一端侧通过上述一方的转向
    连杆构件12、上述另一方的转向连杆构件13被拉出至水面上。

    该杆构件17由一方的铅直杆17a、水平杆17b和另一方的铅直杆17c
    构成。

    其中,一方的铅直杆17a在一个端部设有长孔17aa,在该长孔17aa
    中插入在上述扭力臂18的靠近另一端侧位置处设置的销18a。另一方面,
    一方的铅直杆17a在另一端部设有球面衬套17ab,该球面衬套17ab转动
    自如地支承在一方的转向连杆构件12的一侧端部12a上。

    另外,水平杆17b的一个端部转动自如地支承在一方的转向连杆构
    件12的另一侧端部12b上,水平杆17b的另一端部转动自如地支承在另
    一方的转向连杆构件13的一侧端部13a上。在设置多个一方的转向连杆
    构件12的情况下,水平杆17b转动自如地支承在所述多个一方的转向连
    杆构件12的另一侧端部12b上,其另一端部转动自如地支承在另一方的
    转向连杆构件13的一侧端部13a上(参照图5)。

    另外,另一方的铅直杆17c的一个端部转动自如地支承在另一方的
    转向连杆构件13的另一侧端部13b上,另一方的铅直杆17c的另一端部
    被拉出至水面上,与以下结构的控制装置21相连。

    19是动作限制止动件,其设置在一方的转向连杆构件12的一侧端
    部12a的转动轨迹上,一方的转向连杆构件12的一侧端部12a与动作限
    制止动件19接触,以限制一方的转向连杆构件12的动作范围(参照图8)。

    22是钩离合用缸装置,用于使上述系留钩15相对于门系留部2d离
    合,并设置在上述另一方的铅直杆17c的另一端部附近。该钩离合用缸
    装置22在从底部固定的缸体22a进出的活塞杆22b的前端安装有滑轮
    23。

    24是丝构件,缠绕在上述滑轮23上,其一端侧通过负载传感器25
    与上述另一方的铅直杆17c的另一端部相连,其另一端侧与伴随门体2
    的摆动而伸缩的伸缩装置、例如弹簧装置26相连。弹簧装置26所使用
    的弹簧是将细长金属线缠绕成螺旋状的螺旋弹簧。在采用该丝构件24的
    情况下,通过延伸实现的更换无需水中作业,仅通过地上作业就可完成。

    上述钩离合用缸装置22设有检测活塞杆22b的进出量的行程传感器
    22c。另外,在上述弹簧装置26上设有测量弹簧行程的行程传感器26a
    和行程指示器。

    在上述结构的系留装置11中,通过弹簧装置26的伸缩,允许波浪
    通过系留于收纳部4的门体2上方时因门体2产生的浮力而引起的摆动,
    以便抵消波浪力。

    上述结构的起伏门式防波堤1通过以下所述的操作,进行门体2的
    系留和系留的解除。

    (系留准备动作:参照图6~图8)

    使钩离合用缸装置22的活塞杆22b进行伸出动作,使一方的转向连
    杆构件12的一侧端部12a抵接于动作限制止动件19(参照图6)。

    之后,在监视弹簧装置26的行程传感器26a或负载传感器25的同
    时,使钩离合用缸装置22的活塞杆22b进行伸出动作,直至作用有与在
    门体2系留时成为基准的浮力时同等的系留力。然后,通过行程传感器
    22c检测此时的钩离合用缸装置22的活塞杆22b的行程位置,并将其存
    储为基准位置。并且,以下将与在门体2系留时成为基准的浮力时同等
    的系留力称为规定系留力。

    此时,从动作限制止动件19至控制装置21之间的一套连杆构件和
    弹簧装置处于作用有规定系留力而延伸的状态。另外,上述一套连杆构
    件和弹簧装置是指一方的转向连杆构件12、杆构件17b、17c、另一方的
    转向连杆构件13、负载传感器25、丝构件24和弹簧装置26。

    判断一方的转向连杆构件12与系留钩15的姿势的相对关系。因此,
    在处于上述存储的基准位置的一方的转向连杆构件12的姿势下,以规定
    的行程当量,使钩离合用缸装置22的活塞杆22b进行后退动作(参照图
    8)。另外,上述规定的行程当量是指从一方的转向连杆构件12接触动
    作限制止动件19的位置(虚线)至系留钩15达到水平状态时的相当位
    置(实线)。

    上述状态下,在使钩离合用缸装置22的活塞杆22b以规定的行程当
    量进行后退动作时,首先,延伸的上述一套连杆构件和弹簧装置收缩。
    之后,一方的转向连杆构件12的一个端部12a离开动作限制止动件19。
    系留钩15达到与上述一套连杆构件和弹簧装置的收缩相当的、从水平状
    态向下方倾斜的位置(参照图7)。至此,完成系留准备动作。

    (系留动作:参照图9~图10)

    在完成上述系留准备操作的状态下,打开设置在门体2上端部的排
    气阀,以排出浮力室2b内的空气,同时使海水进入浮力室2b内,以使
    门体2倒伏。

    伴随门体2的倒伏,在设置于门体2上的门系留部2d下压系留钩
    15的同时,扭力臂18的销18a向一方的铅直杆17a的长孔17aa的下部
    移动(参照图9的(a)~图9的(b))。在此期间,由于一方的铅直杆
    17a以球面衬套17ab为支点摆动,所以能够使扭力臂18的销18a顺利地
    沿上述长孔17aa移动。

    如果门体2的门系留部2d通过系留钩15,则利用平衡件16的重量,
    使系留钩15避开门系留部2d而恢复至从水平状态稍向下方倾斜的位置
    (图9的(c))。

    在倒伏完成后,向浮力室2b内供给压缩空气,并排出浮力室2b内
    的海水。由此,门体2上浮,门系留部2d上推上述系留钩15并传递门
    体2的浮力。同时,杆构件17、一方的转向连杆构件12、另一方的转向
    连杆构件13、丝构件24和弹簧装置26作用了由门体2的浮力产生的系
    留力后延伸、位移。系留钩15以该位移量向上方移动(图10)。

    之后,监视弹簧装置26的行程传感器26a或者负载传感器25,确
    认作用有规定系留力,以停止对浮力室2b供气。此时,系留钩15达到
    水平状态。

    由于设置在地上的控制装置21不会与以上一系列的系留动作相关
    联地运动,所以能够减小钩离合用缸装置22的行程。另外,由于不必通
    过平衡件16使转向连杆构件12、13和杆构件17移动,所以能够减轻平
    衡件16的重量。

    另外,在杆构件17、一方的转向连杆构件12、另一方的转向连杆构
    件13产生延伸、挠曲等变化的情况下,如果在系留动作之前每次都进行
    上述一系列的系留准备动作,则即使没有目视确认水中的系留钩15的姿
    势,仍能始终保持系留钩15的姿势,并能始终保持正常的系留状态。
    (门体2的上浮操作时:参照图11)

    释放钩离合用缸装置22的液压力以缓和保持力。由此,通过另一方
    的铅直杆17c、另一方的转向连杆构件13、水平杆17b、一方的转向连杆
    构件12、一方的铅直杆17a和扭力臂18,缓和系留钩15的系留力。因
    此,通过门体2的浮力以及平衡件16的力上推系留钩15,从而解除系留
    钩15与门系留部2d的卡合。

    之后,在确认弹簧装置26收缩的同时,通过负载传感器25确认没
    有系留力。

    在上述结构的起伏门式防波堤1中,通过弹簧装置26以允许门体2
    摆动的方式进行系留。在这种情况下,通过门体2向上方位移,门体2
    下侧的空间S2成为负压,利用与门体2上表面的压力差,对门体2产生
    向下的作用力(参照图12)。

    因此,与系留机构必须全部承受通过波浪产生的门体2绕转动轴2a
    的作为力矩的作用负载,以固定并系留门体2的情况相比(参照图13),
    减小了系留门体2所需要的负载。

    本发明不应局限于上述例子,不言而喻,也可以在各项权利要求所
    记载的技术思想的范围内,适当地改变实施方式。

    关 键  词:
    起伏 防波堤 装置
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