專利名稱：超高船舶降水位過(guò)橋法的制作方法
超高船舶降水位過(guò)橋法是一種用來(lái)幫助船舶通過(guò)凈空高度不足橋梁的新穎方法，它通過(guò)降低船舶過(guò)橋時(shí)所處水面的水位來(lái)暫時(shí)增加橋梁的凈空高度，從而使噸位較大的船舶有可能通過(guò)原來(lái)無(wú)法通過(guò)的橋梁。
橋梁設(shè)計(jì)和建造者都知道，設(shè)計(jì)和建造一座橋梁時(shí)，不僅需要考慮橋梁二岸之間的交通問(wèn)題，還必需考慮橋梁所處水域的通航問(wèn)題，橋梁建得矮些，可節(jié)約大量建筑材料和建橋費(fèi)用并可縮短建橋時(shí)間，但卻會(huì)阻礙較大船舶的通過(guò)，使橋下水域通航能力受到限制;橋梁建得高些，可使通航能力得到較大發(fā)揮，但橋的造價(jià)將大大增加，尤其在地形不宜建高橋的地方，建造高橋，不僅造價(jià)大、技術(shù)難度增加、占用過(guò)多土地、還會(huì)破壞該地區(qū)整體環(huán)境的和諧和美觀，因此如何妥善處理橋梁高度和通航能力這對(duì)矛盾便成為建橋決策過(guò)程中一個(gè)十分重要的具有戰(zhàn)略意義的關(guān)鍵問(wèn)題，萬(wàn)一決策失誤，尤其將橋梁高度定低了，橋梁一旦建成，生米煮成熟飯，后果將會(huì)十分嚴(yán)重，有可能對(duì)該水域整個(gè)上游地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來(lái)長(zhǎng)期重大損失，而且還很難補(bǔ)救。
這樣的例子是存在的，例如，一個(gè)比較典型的例子是，1968年建成的我國(guó)南京長(zhǎng)江大橋，鋼梁至水面的凈空高度只有24m，僅能通航3000噸以下的船舶，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)在當(dāng)時(shí)還是比較高的，但進(jìn)入80年代以后，隨著改革開放形勢(shì)的發(fā)展，大批噸位較大的海輪需要進(jìn)入長(zhǎng)江，由于無(wú)法從橋下通過(guò)，因此無(wú)法越過(guò)南京進(jìn)入南京以上的沿江重要港口蕪湖、九江、武漢等地，極大地阻礙了長(zhǎng)江流域的開發(fā)和對(duì)外開放，不解決這個(gè)矛盾，長(zhǎng)江流域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展將受到嚴(yán)重制約。
目前，解決船舶無(wú)法通過(guò)凈空高度不足橋梁的一般方法是，將一孔橋梁建成活動(dòng)橋，超高船舶需要過(guò)橋時(shí)，打開活動(dòng)橋，便可讓它通過(guò)，如果在建橋時(shí)，有意采用建活動(dòng)橋方法來(lái)解決這對(duì)矛盾，顯然是可行的也不會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題，但如果要在橋梁建成之后，再來(lái)把它改為活動(dòng)橋，則工程將會(huì)十分艱巨和浩大，尤其對(duì)大型橋梁，而且改建期間還需較長(zhǎng)時(shí)間中斷橋面交通，這在橋面交通十分繁忙的情形下是難以接受的。
采用活動(dòng)橋方法雖然可以解決橋高和通航能力的矛盾，但它存有三個(gè)缺點(diǎn)一是結(jié)構(gòu)復(fù)雜;二是使用不便;三是現(xiàn)有幾種形式的活動(dòng)橋(旋轉(zhuǎn)橋、開啟橋、直升橋、拉開橋等)在它們處于開啟狀態(tài)時(shí)，橋面交通將全部中斷，二岸之間的交通將受到影響。
除了增加橋高和建活動(dòng)橋這二個(gè)辦法可以解決船舶的通航問(wèn)題之外，還有沒有別的辦法可以解決這對(duì)矛盾呢？有沒有可能在不建高橋和不中斷橋面交通的情況下也能讓較大噸位的超高船舶從橋下通過(guò)呢？乍一看來(lái)，這件事似乎是沒有可能辦到的，確實(shí)如此，用常規(guī)方法是不可能辦到的，但如果我們能夠超越常規(guī)思路去尋找，將會(huì)發(fā)現(xiàn)，天無(wú)絕人之路，辦法還是有的，而且還不難實(shí)現(xiàn)。
既然不能增加橋梁的高度，要使超高船舶從橋下通過(guò)，顯然，唯一的可能是看看有沒有辦法降低橋梁下面水面的高度(水位)。人類目前還沒有能力降低整個(gè)橋梁所處水域(河流、湖泊、海洋)水面的水位，即使有此能力，僅僅為了船舶過(guò)橋，如此大動(dòng)干戈，顯然是劃不來(lái)的;但只在船舶過(guò)橋的一段短暫的時(shí)間內(nèi)，設(shè)法降低船舶所處的一個(gè)小區(qū)域水面的水位，人類目前卻是有能力辦到的，如果有此需要，為此付出一定的代價(jià)也是值得的。
如果我們能夠找到降低船舶過(guò)橋時(shí)所處水面水位的辦法，橋梁該部分的凈空高度便可暫時(shí)得到增加，當(dāng)增加的幅度足夠時(shí)，超高船舶便可以從橋下通過(guò)，因此關(guān)鍵問(wèn)題是如何去尋找能夠暫時(shí)降低船舶過(guò)橋時(shí)所處水面水位的具體辦法，如能找到，我們便可為解決橋高和通航能力這對(duì)矛盾找到一條新路和一種新方法，其意義顯然十分重大，本專利主要探討這方面的問(wèn)題。
本專利的目的是，提出采用一種新穎的降水位過(guò)橋法來(lái)幫助超高船舶通過(guò)凈空高度不足的橋梁，并提供幾種具體的超高船舶降水位過(guò)橋法供感興趣的人士參考和選用。
下面我們結(jié)合

圖1-圖12來(lái)作詳細(xì)描述圖1單節(jié)固定式超高船舶降水位過(guò)橋船閘外貌示意圖;
圖2帶出入閘的3節(jié)固定式超高船舶降水位過(guò)橋船閘外形結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3帶多出入閘的3節(jié)固定式超高船舶降水位過(guò)橋船閘外貌示意圖;
圖4帶下快速排水艙的單節(jié)固定式超高船舶降水位過(guò)橋船閘結(jié)構(gòu)和工作原理示意圖;
圖5帶雙側(cè)快速排水艙的單節(jié)固定式超高船舶降水位過(guò)橋船閘結(jié)構(gòu)和工作原理示意圖;
圖6帶下快速排水艙的單節(jié)漂浮式超高船舶降水位過(guò)橋船閘外形結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7帶下快速排水艙的單節(jié)伸縮式超高船舶降水位過(guò)橋船閘結(jié)構(gòu)和工作原理示意圖;
圖8固定式超高船舶降水位過(guò)橋水道外形結(jié)構(gòu)示意圖;
圖9用強(qiáng)力抽水機(jī)群排水的降水位水面水道發(fā)生器結(jié)構(gòu)和工作原理示意圖;
圖10用巨形快速排水箱排水的降水位水面水道發(fā)生器結(jié)構(gòu)和工作原理示意圖;
圖11超高船舶降水位過(guò)橋渡輪;
圖12供船舶過(guò)橋用的橋下隧道河。
本專利提供的超高船舶降水位過(guò)橋法有五種，介紹如下(1)超高船舶降水位船閘過(guò)橋法本法在橋下設(shè)置一個(gè)降水位船閘供超高船舶過(guò)橋使用，是一種最簡(jiǎn)單的降水位過(guò)橋法。船閘是一條二端帶有閘門的封閉水道，閘門打開時(shí)，閘內(nèi)水位與周圍水域一致，閘門關(guān)閉后，通過(guò)向外抽、排水或向內(nèi)灌水，閘內(nèi)水位可低于或高于周圍水域水位。船閘不是一件新東西，早已廣泛應(yīng)用在造船廠、碼頭、水庫(kù)、階梯河等處，這里，我們把它移用來(lái)幫助超高船舶過(guò)橋，使它增加一種新的用途。
用來(lái)幫助超高船舶過(guò)橋的船閘有一個(gè)特點(diǎn)，即閘內(nèi)水位只需低于不必高于周圍水域的水位，因此它只需向外抽水和排水，不必向里灌水，它的周壁可不必太高，只需略高于周圍水面;另外，為了使船舶能夠快速過(guò)橋，希望閘內(nèi)水位下降的速度盡可能快，故要求船閘需有較強(qiáng)的抽、排水能力;還有一點(diǎn)在建船閘時(shí)也應(yīng)該考慮到，船閘是一個(gè)體積很大的水工建筑，除非建橋時(shí)將它和橋梁融為一體作整體造型設(shè)計(jì)，否則將它隨便附設(shè)在一座已建成的橋梁下面將會(huì)破壞橋梁的整體造型和美觀，且會(huì)成為一個(gè)自嘲的標(biāo)志，因此，為了不影響橋梁的整體外貌和美觀及避免成為人們議論的一個(gè)話題，如果可能的話，最好能將船閘造成隱蔽形式，即，當(dāng)它不工作時(shí)，使它盡可能隱藏在水中，不易被人發(fā)現(xiàn)，只在工作時(shí)(船舶過(guò)橋時(shí))才讓它顯露出來(lái)。
考慮到以上這幾點(diǎn)要求，我們?cè)O(shè)想了圖1-圖7這幾種降水位過(guò)橋船閘，逐一介紹如下圖1是一種最簡(jiǎn)單最基本的單節(jié)固定式降水位過(guò)橋船閘，平時(shí)閘門2、3打開，非超高船舶可自由通過(guò)，當(dāng)超高船舶駛?cè)牒?，先讓它停下，?、3關(guān)閉，用抽水機(jī)迅速向外排水，或打開排水門用管道向附近低洼地排水(假如附近有此地形可利用的話)，當(dāng)閘內(nèi)水道1的水位下降到足以使船舶通過(guò)時(shí)，停止排水，開船過(guò)橋，然后打開2、3、1的水位上升，船舶便可由閘內(nèi)開出。這種簡(jiǎn)單船閘，除非抽、排水能力很強(qiáng)，水位下降速度比較慢，船舶過(guò)橋需花較長(zhǎng)時(shí)間。如需多艘雙向航行的超高船舶同時(shí)過(guò)橋?？蓪⒋l加寬加長(zhǎng);
圖2為一種帶出入閘的3節(jié)固定式降水位過(guò)橋船閘，平時(shí)閘門4、5打開，6、7關(guān)閉，事先將中間過(guò)橋閘1的水位降至低水位，船舶進(jìn)入閘2后(假定船舶由右向左過(guò)橋)，關(guān)閉4，打開6，2水位自動(dòng)迅速與1持平，仍處較低水位，船舶便可過(guò)橋，過(guò)橋后，關(guān)閉6、5，打開7、3、1水位自動(dòng)持平，船駛?cè)?后，關(guān)閉7后再打開5，船便可駛出船閘，這種3節(jié)船閘，因可事先降低閘1的水位，故不必具有很強(qiáng)的抽、排水能力，船舶也能用較快速度過(guò)橋，缺點(diǎn)是閘門開關(guān)次數(shù)較多;
圖3為一大型帶多出入閘的3節(jié)固定式降水位過(guò)橋船閘，事先用置于8中的抽、排水裝置將閘1中的水位降至比所有超高船舶均能過(guò)橋所需的低水位還低的水位，并保持這個(gè)低水位，它二端各有3個(gè)出入閘2、3、4和5、6、7，因此它可供多艘雙向航行的不同時(shí)刻到達(dá)的超高船舶隨時(shí)過(guò)橋，過(guò)橋步驟與圖2相同;
圖4為一帶下快速排水艙的單節(jié)固定式降水位過(guò)橋船閘，事先將排水艙2中的水抽出，船舶入閘1后關(guān)閉二端閘門，然后打開1下部多個(gè)排水門，讓水快速流入2中，1中水位迅速下降，下降幅度足夠時(shí)，停止排水，讓船舶過(guò)橋出閘。為了增加隱蔽性，它的周壁可涂上與水色相同的顏色。這種船閘可在現(xiàn)場(chǎng)建造也可在造船廠里建造，造好用拖輪拖至橋下沉入水中立即便可使用;
圖5為一帶雙側(cè)快速排水艙的單節(jié)固定式降水位過(guò)橋船閘，適用于水深較淺地方，它的排水艙2置于閘1下方二側(cè)，工作原理與圖4相同，為增加隱蔽性，它的周壁上方露出水面的那一截周邊3可用透明材料來(lái)制作。這種船閘也可在造船廠建造;
圖6為一種帶下快速排水艙的單節(jié)漂浮式降水位過(guò)橋船閘5。固定式船閘的周壁必需高于橋梁所處水域的最高水位，當(dāng)水位低時(shí)，周壁將有一大截露出水面，為使船閘的周壁在任何水位下均只有一小截露出水面以增加隱蔽性，可將周壁做成漂浮形式，漂浮式船閘的周壁由二部份組成上部浮框1和下部與之相連的伸縮式周壁2，伸縮式周壁可采用折疊風(fēng)葙式或套筒式等伸縮形式，調(diào)節(jié)浮框1的浮力使它漂浮在水面僅露出它上面的一小截透明周邊4，為減少浮框前后左右擺動(dòng)，可在浮框長(zhǎng)邊二側(cè)下部安裝二排定位柱8，將它們插入下座上的二排定位筒9中，使它僅能沿上下方向運(yùn)動(dòng)，6、7為裝在1上的出入閘門;
圖7為一種帶下快速排水艙的單節(jié)伸縮式降水位過(guò)橋船閘，這是一種隱蔽性能最好的過(guò)橋船閘，它沒有閘門，平時(shí)完全潛藏在水下，沒有露出水面的部分，當(dāng)超高船舶駛?cè)胨戏胶?，通過(guò)向外抽水使浮框1的浮力增加，它帶動(dòng)下面與之相連的伸縮式周壁2向上浮動(dòng)，一直到透明邊框6露出水面將船舶圍在閘內(nèi)后停止抽水，然后打開閘下部的多個(gè)排水門快速向排水艙3排水，閘內(nèi)水位下降到船舶可以過(guò)橋時(shí)停止排水，開船過(guò)橋，過(guò)橋后，通過(guò)向浮框1灌水減少浮框的浮力使浮框和伸縮式周壁下沉，直至原位，船舶便可駛出閘外，浮框的定位方法與圖6相同，用定位柱4插入定位筒5的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，這二種船閘也都可在現(xiàn)場(chǎng)建造或在船廠建造;
(2)超高船舶降水位水道過(guò)橋法降水位水道如圖8所示，它與降水位船閘的區(qū)別是，前者二端沒有閘門，僅有一個(gè)較小的出入口2，2的寬度比船略寬，它的門欄3離水面的高度略大于船舶最大吃水，寬度與門欄離水面高度可做成固定也可設(shè)計(jì)成可調(diào)以適應(yīng)不同噸位的船舶(因出入口越小降水位耗能越小)，在水道二側(cè)下方安裝二排強(qiáng)力抽水機(jī)4，工作時(shí)，它們向外快速排水，當(dāng)排水速度比從二端入口流入的水速快時(shí)，水道1內(nèi)的水位便下降，平衡時(shí)，可達(dá)一固定低水位，超高船舶經(jīng)它過(guò)橋需減速(因入口小)但可不停航，這是它比降水位水閘優(yōu)越的地方，缺點(diǎn)是需有很強(qiáng)的抽排水能力，否則無(wú)法降水位;如附近有可利用的低洼池，可不用抽水機(jī)排水，可將水排至低洼池，這時(shí)降水位可不消耗能源;如需要，它的周壁也可做漂浮式或伸縮式;它也可在現(xiàn)場(chǎng)建造或在造船廠建造;
(3)超高船舶降水位水面過(guò)橋法降水位水面法是一種有點(diǎn)“神奇”的方法，此法在水面上形成一個(gè)無(wú)固體周壁圍著的比周圍水面水位低的降水位水道供超高船舶過(guò)橋使用。乍一看來(lái)，這種現(xiàn)象是不可能存在的，的確如此，在水面靜止的情況下是不會(huì)發(fā)生這種現(xiàn)象的，但在動(dòng)態(tài)情形下，只要滿足一定的條件，這種現(xiàn)象便有可能發(fā)生。人們也許都曾見過(guò)這樣一個(gè)現(xiàn)象一盆水或一潭水從底部一個(gè)洞口流走時(shí)，有時(shí)洞口中央上方一個(gè)小區(qū)域的水面會(huì)比四周的略低一些(無(wú)此經(jīng)驗(yàn)者，可以在洗手池中做個(gè)試驗(yàn)看看)，這現(xiàn)象啟發(fā)我們，如果我們能夠做到，從四面八方流入水面某一區(qū)域的水在它們還未流入此區(qū)域填滿此區(qū)域之前便被迅速?gòu)哪硹l通道中排走，則此區(qū)域的水面將會(huì)低于四周圍的水面，利用此原理，我們可以制造一種形如圖9(b)所示的降水位水面水道發(fā)生器，把它放入圖9(a)橋下水中，可在橋下水域產(chǎn)生一條降水位水面水道供超高船舶過(guò)橋使用。降水位水面水道發(fā)生器的形狀為一有二層側(cè)壁的長(zhǎng)方形盆，外側(cè)壁1高于內(nèi)側(cè)壁2，2圍著的區(qū)域?yàn)榻邓凰嫠绤^(qū)域3，內(nèi)長(zhǎng)方形盆的短邊有一門欄4，它離水面的高度需大于船舶最大吃水，以便船舶進(jìn)出，發(fā)生器不工作時(shí)，3上方水面的水位與周圍水域一致，工作時(shí)，開動(dòng)置于外側(cè)壁下方二排強(qiáng)有力抽水機(jī)5將從四面八方流入1-2側(cè)壁之間的水通過(guò)管道6迅速排至遠(yuǎn)方水流中，當(dāng)排水速度大于進(jìn)入1-2之間的進(jìn)水速度時(shí)，3上方的水位將會(huì)下降，最低可降至內(nèi)側(cè)壁2的頂部，發(fā)生器可在船舶未進(jìn)入3區(qū)前也可在進(jìn)入3區(qū)后開動(dòng)，超高船舶利用此降水位水面水道過(guò)橋可不減速不停航，猶如在一條向下彎曲的二旁以水為提的河中河里航行一樣，徑直從橋下穿過(guò);為適應(yīng)橋下水域水位的變化，可將發(fā)生器內(nèi)，外側(cè)壁或整個(gè)發(fā)生器造成漂浮式或高度可調(diào)形式，使它離水面的高度在任何水位下均能保持不超過(guò)它的有效工作范圍;發(fā)生器也可不用強(qiáng)力抽水機(jī)群來(lái)排水，改為向位于其下方的事先抽空或排空的巨型排水箱排水，如圖10所示;如果橋梁附近有可供利用的低洼地或地勢(shì)更低的河流、湖泊，則可向這些地方排水，這時(shí)，可不用水泵、不用排水箱、不消耗能源便能達(dá)到產(chǎn)生降水位水面水道的目的;如低洼地、河流、湖泊的容水能力很大，則可持續(xù)不停地在水面上形成一條低水位水道，達(dá)到最理想情形;
(4)超高船舶降水位渡輪過(guò)橋法降水位渡輪是一種本身具有動(dòng)力可在水面上航行的移動(dòng)式船閘，閘內(nèi)水位可調(diào)，整個(gè)渡輪的吃水可調(diào)，它攜帶駛?cè)肫渲械某叽埃ㄟ^(guò)以上二種調(diào)節(jié)來(lái)降低超高船舶的高度，使它能夠過(guò)橋，其工作情形如圖11所示。這種渡輪可在造船廠建造，可開赴任意地點(diǎn)，故具有極大靈活性;
(5)超高船舶橋下隧道河過(guò)橋法有些橋梁(如便橋、浮橋等)離水面很近，支撐橋面的支柱、浮墩、橋墩等排得很密或連成一體，以上降水位過(guò)橋法無(wú)法使用或不宜采用(如一些歷史名橋)，這時(shí)可采用圖12所示的橋下隧道河來(lái)幫助船舶過(guò)橋。橋下隧道河有一密封凵形河道1，下側(cè)帶左、右二個(gè)快速排水艙2，凵形河道二邊2個(gè)向上伸起的船舶升降通道各有一個(gè)可上下移動(dòng)的密封罩3和4，它們可移出水面。過(guò)橋方法如下假如船由右向左過(guò)橋，先將3升出水面，令船從門5駛?cè)牒拥溃P(guān)閉5后由1向2迅速排水，1中水位下降，船跟著下降，下降至船可以過(guò)橋時(shí)(81位置)停止排水，令船開過(guò)橋至4下方，將原在水中的4升出水面并打開門6，河水經(jīng)6流入1使1水位上升，船隨著上升，當(dāng)1水位與河持平時(shí)船舶(82位置)便可駛出門6，然后將3、4沉入水中，故平時(shí)不工作時(shí)，隧道河可全部隱藏在水中;如不需要隱蔽性能，3、4可伸出水面做成固定形式。
有些歷史名橋或特大型橋不能拆掉和改為活動(dòng)橋(如工程太大)，又不適宜在它下面建造各種上述過(guò)橋設(shè)施，影響它的外觀，這時(shí)可采用一種不從橋下過(guò)橋的間接過(guò)橋法-運(yùn)河繞道降水位過(guò)橋法，此法利用橋梁附近的合適地形，建造一條可供超高船舶航行的運(yùn)河，使船舶能從橋的一方沿此運(yùn)河駛至另一方，這時(shí)，如果還必需在運(yùn)河上建橋才能不中斷陸路交通，而運(yùn)河橋的凈空高度仍然不夠的話，則可在運(yùn)河橋下建造過(guò)橋設(shè)施(如降水位水閘、降水位水道等)，此法可避免對(duì)原橋及其周圍環(huán)境作任何變動(dòng)，在不得已的情況下，也是一種可以考慮采用的超高船舶過(guò)橋法。
本專利介紹的各種超高船舶降水位過(guò)橋法，原理都很簡(jiǎn)單，一看即明，也不難實(shí)施，但因筆者沒有條件進(jìn)行大型水工模型試驗(yàn)，對(duì)其中比較新穎的降水位水道法和降水位水面法還未進(jìn)行過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證，故為慎重起見，有意實(shí)施此二法者，希望先進(jìn)行水工模型試驗(yàn)和小規(guī)模應(yīng)用試驗(yàn)，成功后才可在橋梁處實(shí)地使用，以免造成浪費(fèi)。
本專利介紹的這些超高船舶過(guò)橋法，不僅可用來(lái)解決已建凈空高度不足橋梁的通航問(wèn)題，也可供新建橋梁使用，如能用于新橋，有可能大大節(jié)約建橋費(fèi)用和建橋時(shí)間，故希引起橋梁建設(shè)部門的興趣，組織力量進(jìn)行試驗(yàn)，以確定它的可行性和經(jīng)濟(jì)效益，一旦得出肯定結(jié)論，則可考慮在今后的橋梁建設(shè)中加以應(yīng)用。
最后，筆者想談一個(gè)也許有點(diǎn)過(guò)分大膽的想法，供有關(guān)人士參考如果降水位水面法能夠試驗(yàn)成功，是否可以把它應(yīng)用于南京長(zhǎng)江大橋，通過(guò)采用這種新的過(guò)橋技術(shù)來(lái)解決超高船舶無(wú)法通過(guò)它的困難，把被世人普遍認(rèn)為的它建低了這個(gè)嚴(yán)重缺點(diǎn)顛倒過(guò)來(lái)變成為它的優(yōu)點(diǎn)，變壞事為好事，變被動(dòng)為主動(dòng)，使它一躍反而成為開創(chuàng)解決橋梁通航能力新路子的一個(gè)開路先鋒;
古代圣經(jīng)“舊約全書”中有一個(gè)“大海讓路”的神奇?zhèn)髡f(shuō)，傳說(shuō)摩西率領(lǐng)希伯來(lái)人擺脫埃及人奴役出逃埃及時(shí)，海水突然分開兩邊，為他們讓出了一條路。這個(gè)傳說(shuō)似乎是絕對(duì)不可信的，不過(guò)據(jù)《夸克》雜志近日?qǐng)?bào)導(dǎo)(見1994、4、13《世界科技譯報(bào)》)，日本九州大學(xué)理工學(xué)院上野照剛教授領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組，在進(jìn)行磁場(chǎng)對(duì)生物影響的研究中驚奇地發(fā)現(xiàn)了一個(gè)奇怪的現(xiàn)象，在強(qiáng)磁場(chǎng)作用下，水槽中的水被一分為二，中間留下了一條空隙，把水分成了二半。這一現(xiàn)象啟示我們，讓“大海讓路”不是沒有可能的。本專利探討的降水位水道和降水位水面法只不過(guò)是通過(guò)建造水工建筑采用機(jī)械方法讓“大海讓路”的一個(gè)初步嘗試，是十分原始和低級(jí)的方法，今后我們應(yīng)更大膽地去探索讓“大海讓路”的更高級(jí)更先進(jìn)的方法，爭(zhēng)取將來(lái)有一天能用人類的力量來(lái)實(shí)現(xiàn)“摩西的傳說(shuō)”，讓大自然更好地為人類服務(wù);
權(quán)利要求
1.一種新穎的超高船舶降水位過(guò)橋法，其特征是a、它通過(guò)降低船舶過(guò)橋時(shí)所處水面的水位來(lái)暫時(shí)增加橋梁的凈空高度，從而使噸位較大的船舶有可能通過(guò)原來(lái)無(wú)法通過(guò)的橋梁；b、超高船舶降水位過(guò)橋法的具體實(shí)現(xiàn)方法有以下5種(1)超高船舶降水位船閘過(guò)橋法 此法在橋下建一船閘，通過(guò)降低閘內(nèi)的水位來(lái)幫助進(jìn)入閘內(nèi)的超高船舶過(guò)橋；為加快船舶過(guò)橋速度，可將船閘建成帶出入閘的3節(jié)形式，事先將中間過(guò)橋閘的水位降低，船舶經(jīng)過(guò)入閘駛?cè)胫虚l后便可立即過(guò)橋；為使雙向航行的多艘超高船舶能同時(shí)或隨時(shí)入閘過(guò)橋，可將船閘加寬加長(zhǎng)和建大型帶多出入閘的3節(jié)船閘；為加快船舶過(guò)橋速度，也可采用加快排水速度的辦法，如將船閘建成帶下或帶雙側(cè)快速排水艙的形式，事先將排水艙中的水抽出，船入閘后，迅速將閘內(nèi)水排入排水艙中，閘內(nèi)的水位便可快速下降；為了增加船閘的隱蔽性，使它盡量不影響橋梁的整體造型和美觀，固定式降水位船閘的周壁不必建得太高，只需略高于一年之中的最高水位，且可涂上與周圍水色相同的顏色，露出水面的部分還可采用透明材料來(lái)制造；為自動(dòng)適應(yīng)一年之中水位的變動(dòng)，船閘還可建成漂浮形式，采用一浮力可調(diào)的浮框來(lái)帶動(dòng)一可伸縮周壁使浮框漂浮在水面，因此這種漂浮式船閘可做到在任何水位下僅有一小截透明邊框露出水面；為了進(jìn)一步增加隱蔽性，降水位船閘還可制成不帶閘門的伸縮形式，這種伸縮式船閘不工作時(shí)可完全潛藏在水中，超高船舶駛?cè)胨戏胶螅ㄟ^(guò)增加伸縮式周壁上方的浮框的浮力使周壁伸長(zhǎng)浮上水面將船舶圍在其中，船舶過(guò)橋后，再讓它沉入水中，伸縮式周壁可采用拆疊風(fēng)箱式或套筒式等伸縮方式；為減少浮框前后左右的擺動(dòng)，可在浮框長(zhǎng)邊二側(cè)下部安裝二排定位柱，將它們插入下座上的二排定位筒中，使它僅能沿上下方向運(yùn)動(dòng)；降水位過(guò)橋船閘可在現(xiàn)場(chǎng)建造也可在造船廠建造，用拖輪拖至橋下沉入水中便可立即使用；降水位船閘一般使用水泵向外排水，這時(shí)需消耗能源，如橋梁附近有可供利用的低洼池，則可利用管道將水排至低洼池，這時(shí)可不消耗能源；(2)超高船舶降水位水道過(guò)橋法 此法在橋下建一條二端開口的封閉水道，口的寬度比船略寬，門欄離水面的高度略大于船舶最大吃水，口的寬度和門欄高度可固定也可設(shè)計(jì)成可調(diào)以適應(yīng)不同噸位的船舶，在水道下方二側(cè)安裝二排強(qiáng)力抽水機(jī)迅速向外排水，當(dāng)排水速度比從二端入口流入的水速度快時(shí)，水道內(nèi)水位下降、平衡時(shí)，達(dá)一固定低水位，超高船舶經(jīng)它過(guò)橋可不停航但需減速；如需要，它的周壁也可做成漂浮式和伸縮式；如附近有可利用的低洼地，可不用抽水機(jī)排水，可將水排至低洼池，這時(shí)可不消耗能源；(3)超高船舶降水位水面過(guò)橋法 此法利用一種浸沒在橋下水中的降水位水面水道發(fā)生器在水面上形成一條無(wú)固體周壁圍著的比周圍水面低的降水位水道供超高船舶過(guò)橋使用。降水位水面水道發(fā)生器為一帶二層側(cè)壁的長(zhǎng)方形盆，外側(cè)壁高于內(nèi)側(cè)壁，內(nèi)側(cè)壁圍著的區(qū)域?yàn)榻邓凰绤^(qū)域，內(nèi)長(zhǎng)方形短邊有一門欄，它離水面的高度應(yīng)大于船舶最大吃水，二外側(cè)壁下方有二排強(qiáng)力抽水機(jī)，它將從四面八方流入內(nèi)一外側(cè)壁之間的水通過(guò)管道迅速抽排至遠(yuǎn)處水流中，當(dāng)抽排速度大于進(jìn)入內(nèi)一外側(cè)壁之間的進(jìn)水速度時(shí)，內(nèi)側(cè)壁圍著的降水位水道區(qū)域上方的水面將下降，最低可降至內(nèi)側(cè)壁頂部，超高船舶利用它過(guò)橋可不減速不停航，猶如在一條向下彎曲二旁以水為堤的河中河里航行一樣，徑直從橋下穿過(guò)；為適應(yīng)橋下水域水位的變化，可將發(fā)生器內(nèi)、外側(cè)壁或整個(gè)發(fā)生器造成漂浮式或高度可調(diào)形式，使它離水面的高度保持不超過(guò)它的有效工作范圍，發(fā)生器也可不用強(qiáng)力抽水機(jī)群來(lái)排水，改向置于其下方事先抽空的巨型排水箱排水；如果橋梁附近有可供利用的低洼地或地勢(shì)更低的河流、湖泊，則可向低洼池或河流、湖泊排水，這時(shí)可不用水泵、不用排水箱，不消耗能源便能達(dá)到產(chǎn)生降水位水面水道的目的，如低洼池、河流、湖泊的容水能力很大，則可持續(xù)不停地在水面上形成一條低水位水面水道，達(dá)到最理想情形。(4)超高船舶降水位渡輪過(guò)橋法。此法利用一本身具有動(dòng)力可在水面上航行的移動(dòng)式降水位船閘-降水位渡輪來(lái)渡運(yùn)超高船舶過(guò)橋，閘內(nèi)水位可調(diào)，整個(gè)渡輪的吃水也可調(diào)，它通過(guò)這二種調(diào)節(jié)來(lái)降低超高船舶的高度使它能夠通過(guò)橋梁；(5)超高船舶橋下隧道河過(guò)橋法 此法利用置于橋下水中的凵形密封河道來(lái)幫助船舶過(guò)橋，凵形密封河道下方左、右二側(cè)各有一個(gè)快速排水艙，二邊向上伸起的船舶升降通道各有一個(gè)可上下移動(dòng)的密封罩，它們可伸出水面，船舶駛?cè)牒?，通過(guò)向快速排水艙排水可迅速降低凵形河道中的水位，船舶跟著下降，當(dāng)水位下降至船舶可以過(guò)橋時(shí)讓它過(guò)橋，然后將河水灌入凵形河道令其水位上升，上升與河持平時(shí)，船舶便可駛出河道，如不需隱蔽性能，二個(gè)密封罩可做成伸出水面的固定形式；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高船舶降水位過(guò)橋法，其特征是，對(duì)不宜拆、改建和在橋下設(shè)置降水位過(guò)橋設(shè)施的橋梁，則可采用運(yùn)河，繞道降水位過(guò)橋法來(lái)幫助超高船舶過(guò)橋，這時(shí)降水位過(guò)橋設(shè)施可建在運(yùn)河橋上，從而可避免對(duì)原橋及其周圍環(huán)境作任何變動(dòng)。
全文摘要
超高船舶降水位過(guò)橋法，是一種用來(lái)幫助船舶通過(guò)橋梁凈空高度不足的新穎方法。它通過(guò)降低船舶過(guò)橋時(shí)所處水面的水位來(lái)暫時(shí)增加橋梁的凈空高度，從而使噸位較大的船舶有可能通過(guò)原來(lái)無(wú)法通過(guò)的橋梁。它的具體實(shí)現(xiàn)方法有(1)降水位船閘法；(2)降水位水道法；(3)降水位水面法；(4)降水位渡輪法；(5)橋下隧道河法。對(duì)不宜拆、改和附設(shè)過(guò)橋設(shè)施的橋梁，則可采用運(yùn)河繞道降水位過(guò)橋法，在運(yùn)河橋處建造降水位過(guò)橋設(shè)施，從而可避免對(duì)原橋作任何變動(dòng)。
文檔編號(hào)E02C1/10GK1098462SQ9410835
公開日1995年2月8日 申請(qǐng)日期1994年7月13日 優(yōu)先權(quán)日1994年7月13日
發(fā)明者林宇威 申請(qǐng)人:林宇威