CN111877401B - 一种水中交通隧道 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种水中交通隧道,涉及交通桥隧领域,解决了海上、水中和水下交通隧道难以在不与通行船只相互影响的前提下保证结构稳定的问题。该装置包括浸没于水中的本体、连接件和通风***,本体包括用于提供通行空间的第一腔体和位于第一腔体下部的第二腔体,第二腔体与水中连通;连接件连接本体和水底并用于对抗浮力,通风***与第一腔体连通并延伸至水面以上,且通风***可变形的设置以在受到撞击时持续通风;本发明本体安全浸没于水中,船只可在本体上方自由航行;第二腔体与水中连通,不易被海水冲翻;连接件对抗浮力;通风***能够通过变形移动防止被外力损坏,逃生***可在紧急情况下启动,更具安全性,降低地壳变迁对隧道带来的影响。
Description
技术领域
本发明涉及交通桥隧技术领域,尤其是涉及一种水中交通隧道。
背景技术
经济的发展促进了交通需求增长,加快了跨海工程的发展。目前,在垮度很大的两海岸之间,其交通建筑主要包括两种:跨海大桥和海底隧道。
本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题:
第一种跨海大桥的修建难度很大,其一般是深入地下将钢筋打入底床,然后浇筑水泥形成桥墩,最后再搭建位于海面上的桥体。由于大海具有多变且严峻的环境,此种大桥的结构在跨度很大的两海岸之间想要保证安全性和稳固性是十分困难的。
第二种海底隧道不妨碍水上船舶航行、不受大风大雾等气象条件的影响。但是,其完全建造于海底,受地壳变动、海水压力、海啸等影响较大,海底地质结构复杂,因此对于在海底修建交通桥隧存在较大的风险,稳定性、安全性较差;另外其通风问题、防进水等安全问题也是难以解决。
针对上述问题,本申请人曾研究出一种海上隧道,其包括全部或部分凸出于海面的第一腔体以及浸没于海水内的第二腔体。但本申请人发现,上述海上隧道虽然不易受地壳运动影响,但由于其存在延伸出海面的部分,因此一定程度上对交通隧道上方的船只航行造成影响。
有鉴于此,如何获得一种对海上或水上船只影响小且结构稳固的桥隧成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供水中交通隧道,以解决现有技术中存在的现有海上和海底(水底)、水中交通隧道难以在不与通行船只相互影响的前提下保证结构稳定的技术问题;本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
为实现上述目的,本发明提供了以下技术方案:
本发明提供的一种水中交通隧道,包括浸没于水中的本体、连接件和通风***,其中:
所述本体包括用于提供通行空间的第一腔体和位于所述第一腔体下部的第二腔体,所述第二腔体与水中连通;
所述连接件连接所述本体和水底并用于对抗浮力,所述通风***与所述第一腔体连通并延伸至水面以上,且所述通风***可变形移动的设置以在受到撞击时持续通风。
优选的,所述通风***沿所述本体的延伸方向间隔布置,其包括浮岛以及连接所述浮岛和所述第一腔体的软管部,其中:
所述浮岛位于水面以上且呈塔状,其上部存在有与所述软管部导通的气口;
所述软管部的底端口与所述第一腔体之间存在有封水阀,所述软管部呈螺旋状以在受到外力碰撞时通过伸缩提供变形量。
优选的,所述本体包括多段沿其延伸方向布置并相连接的管体,所述管体的拼接位置处存在有密封加固组件,所述密封加固组件包括外封闭壳和内封闭壳,其中:
所述外封闭壳包覆于所述管体拼接位置的***,所述内封闭壳包括位于相邻两所述管体的两段,且两段所述内封闭壳与所述外封闭壳围设成一密闭的工作区,所述管体的拼接位置位于所述工作区内以便于进行维护工作。
优选的,所述本体上存在有逃生***,所述逃生***包括位于所述本体外或所述本体内的安全仓,以及存在于所述安全仓内的逃生舱;
所述逃生舱内设置有用于容纳人员的有氧空间,且所述逃生舱上存在有设置于侧部以及顶部的舱门,所述逃生舱上配制有螺旋桨推进***;
所述安全仓内设置有排水管道,所述排水管道与水中连通。
优选的,当所述安全仓位于所述本体外时,所述逃生舱沿所述本体的延伸方向存在有多个以供依次释放使用。
优选的,所述本体的靠近陆地的两端连接有过渡部分,所述过渡部分由陆地至水中依次包括通过环状锚固件连接的陆基段、出入口过渡段以及海基段,所述海基段逐渐下潜至与所述本体连通;
所述陆基段的底部存在支撑柱,所述支撑柱与所述本体之间设置有弹性连接件,所述出入口过渡段的底部存在有支撑柱和锚杆和/或钢索,所述海基段的底部存在有锚杆。
优选的,位于浅海区域中的所述本体的底部存在有连接岩石层的支撑柱,位于过渡区域中的所述本体的底部存在有连接岩石层的支撑柱和锚杆,位于深海区域中的所述本体的底部存在有连接岩石层的锚杆,所述锚杆用于对抗浮力。
优选的,所述第一腔体由间隔设置的外壁和内壁构成,所述内壁为多层结构,所述外壁和所述内壁之间、相邻所述内壁之间均设有多个沿所述本体通行方向的稳固机构,所述稳固机构包括沿所述本体宽度方向设置的导轨,所述导轨内设有多个滑轮,每个所述滑轮利用转轴固定于导轨内,所述转轴沿所述本体通行方向设置,所述滑轮分别与所述外壁及所述内壁、相邻所述内壁抵接。
优选的,所述浮岛的底部存在有基座,所述基座上存在有太阳能板,所述太阳能板通过所述通风***电连接有储电装置,所述储电装置设置于所述本体内并与其内部的用电设备连接。
优选的,所述本体对应于水面的位置存在有警示***,所述警示***包括用于形成警示区域的多个警示浮标以及用于发出警告信号的声呐装置,所述警示浮标固定于浮岛或浮塔上。
本发明提供的水中交通隧道,与现有技术相比,具有如下有益效果:本体安全浸没于水中,不易与海上航行船只相互影响,船只可在本体上方自由航行;且同时第二腔体与水中连通,当海水对本体的一侧进行冲击时,由于第二腔体浸没于海水内,海水可以进入到第二腔体内,本体不容易被海水冲翻,海水流动起到一定的配重作用,稳定性更好;连接件对抗本体的浮力和海水对本体侧壁的冲击力,平稳、牢固;本体上的通风***能够在受到撞击时变形移动以防止被外力损坏、撞落,保证交通隧道具有良好的通风换气保障,更具安全性,能够降低地震等地壳变迁对隧道本体带来的影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的水中交通隧道的第一视角的示意图;
图2是水中交通隧道的轴向剖面示意图;
图3是通风***的结构示意图;
图4是密封加固组件的结构示意图;
图5是逃生***第一种实施例的示意图;
图6是逃生***第二种实施例的示意图;
图7是小型逃生舱的布置结构示意图;
图8是水中交通隧道靠近海岸处的结构示意图;
图9是水中交通隧道根据地质结构的固定方式示意图;
图10是警示***的在海面(水面)的布置结构示意图;
图11是水中交通隧道连接海岸及与航线交汇处的俯瞰图。
图中100、交通隧道;101、本体;110、第一腔体;111、外壁;112、内壁;115、管壁伸缩缝;120、第二腔体;121、水流孔;122、支撑立柱;130、锚杆;131、环状锚固件;141、导轨;142、滑轮;150、通行路面;151、悬浮列车通行区;152、汽车通行区;153、高架桥;154、液压稳定层;155、连接桥;161、第一支撑柱;162、第二支撑柱;170、浮岛;171、软管部;1711、限位部;1712、底座;172、警示浮标;173、基座;174、太阳能板;175、储电装置;176、封水阀;177、漏水感应器;178、排水管路;1791、外检修梯; 1792、内检修梯;180、配重层;190、支撑柱;191、弹簧圈;
200、海平面;201、海床淤积层;202、可受力岩石层;210、稳压器;
400、陆地;500、航线;A、陆基段;B、出入口过渡段;C、海基段;
600、密封加固组件;601、外封闭壳;602、内封闭壳;603、工作区;604、气、电管路;
701、安全仓;702、逃生舱;703、排水结构。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“长度”、“宽度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
参见图1、图2所示,本发明提供了一种水中交通隧道,包括浸没于水中的本体101、连接件和通风***,其中:本体101的形状不限,可以为长方体、不规则的多边形体等。优选地,便于生产加工,以及降低对抗海水的冲击力,本实施例中,本体101为圆柱状。
本体101包括用于提供通行空间的第一腔体110和位于第一腔体110下部的第二腔体120,第二腔体120与水中连通;
连接件连接本体101和水底并用于对抗浮力,通风***与第一腔体110连通并延伸至水面以上,且通风***可变形的设置以在受到撞击时持续通风。
其中,上述水中交通隧道可设置于海中(水中)或海底(水底),优选的,本体101设置于水面20m以下的位置,以保证船只自由通行,最深位置处不受限制,可根据实际情况具体设置。
第二腔体120的外壁可采用厚钢板加固,且第二腔体120的对称轴的两侧壁上均设有水流孔121,通过水流孔121与水中连通,此时,海水能够从第二腔体120的两侧同时流入至第二腔体120内。优选地,水流孔121设置在第二腔体120的两侧壁上方,与水流孔121设置在第二腔体120的下方相比,这样能够使海水比较容易地浸满整个第二腔体120,且同时在海水冲击第二腔体120 时,顺势流入水流孔121中,能够减少海水对第二腔体120的冲击力,减少其晃动。
上述连接件仅对抗浮力不需要提供支持力,具体的连接件可选用锚杆130、钢索、缆绳等,这些连接件可允许一定范围内的移动,受地壳运动、风浪影响小,结构稳固性更强。
本发明的水中交通隧道,本体101安全浸没于水中,不易与海上航行船只相互影响,船只可在本体101上方自由航行;且同时第二腔体120与水中连通,当海水对本体101的一侧进行冲击时,由于第二腔体120浸没于海水内,海水可以进入到第二腔体120内,本体101不容易被海水冲翻;连接件对抗本体101 的浮力和海水对本体101侧壁的冲击力,平稳、牢固;本体101上的通风***能够在受到撞击时变形易防止被外力损坏、撞落,保证交通隧道具有良好的通风换气保障,更具安全性;能够降低地震等地壳变迁对隧道本体带来的影响。
实施例1
本实施例提供了一种通风***的具体实施方式,其可变形的设置,且通过变形能够缓冲外力撞击,保证始终持续通风。参见图3所示,本实施例的通风***沿本体101的延伸方向间隔布置,其包括浮岛170以及连接浮岛170和第一腔体110的软管部171,其中:浮岛170位于水面以上且呈塔状,其上部存在有与软管部171导通的气口;
软管部171的底端口与第一腔体110之间存在有封水阀176,软管部171 呈螺旋状以在受到外力碰撞时通过伸缩提供变形量。
浮岛170的底部与本体之间还存在有限位部1711,该限位部1711用于将软管部171的伸缩限制在既定范围内,限位部1711可以为高强度的绳体或钢索,如图3中所示,在正常状态下其在软管部171内连接本体101与浮岛170的底部具有呈自然松弛状态;当受到外力撞击时,软管部伸展并持续保证通风,当软管部伸展程度较大时,限位部1711可达到完全拉伸状态并限制软管部继续伸展,防止软管部171无法恢复原状。其中,软管部171可由高支撑性能的塑胶构成。如图3,浮岛170的底端和对应本体101的外壁上均设置有用于固定限位部1711的底座1712。
浮岛170的底部设置有配重层以便于稳定结构,该配重层可选用铅块等结构。浮岛整体上可采用钢材料以保证结构的稳定性,外部包覆塑胶层以防止腐蚀。
其中,上述浮岛170呈塔状,气口设置于浮岛170的上部,确保气口高出水面,不易受海面航行物、风浪、水位变化影响。软管部171由软质材料制成,其呈螺旋状可伸缩弯曲,即使浮岛170受到船只撞击,仍不会影响本体101安全,且软管部171在受到撞击后可复位,持续进行进气、排气作业,防止受到外力撞击时本体101的通风***破坏造成安全隐患。封水阀176可设置为手动阀或自动感应阀门,当采用自动感应阀门时可电连接有控制器和漏水感应器 177,通过漏水感应器177检测到安全隐患时可关闭封水阀176,当端点时可手动关闭封水阀176。漏水感应器为现有的成熟技术,在此对其结构不做赘述。
参见图1和图2所示,通风***与第一腔体110连通,第一腔体110内存在有照明***,还在第一腔体110内设置供车辆通行的通行路面150,如图1 所示,通行路面150设有悬浮列车通行区151、汽车通行区152和高架桥153,悬浮列车通行区151和汽车通行区152间隔设置,高架桥153的底端与通行路面150通过第一支撑柱161连接,高架桥153的顶端通过第二支撑柱162与本体101的顶端连接。优选地,汽车通行区152、高架桥153的数量为两个,且分别位于悬浮列车通行区151的两侧;每个汽车通行区152可以为单行道也可以为多行道。
如图1所示,图1中的汽车通行区152为两侧双向通道,两单向道之间存在有连接桥155,连接桥155的作用是使得驾驶者在紧急情况下可以驶入对向车道反向行驶,道路使用更为方便。如图1中所示,下层汽车通行区152对应的连接桥155,跨越悬浮列车通行区151且具有一定坡度。进一步地,悬浮列车通行区151为独立的隧道。优选地,该悬浮列车可以为磁悬浮列车等。优选的,悬浮列车通行区151的底部还可设置液压稳定层154,液压稳定层154可采用现有的稳压器或液压泵等其他稳压设备,通过液压稳定层154调节由于负荷或海浪等瞬间引起的路悬浮列车通行区的压力波动,维持悬浮列车通行区隧道的平衡。
通过上述安全、稳定的通风***与第一腔体110连通,通行路面能与通风***稳定持续换气,保证第一腔体110内车辆的通行的安全性、稳定性。
作为可选的实施方式,参见图3和图4所示,本体101包括多段沿其延伸方向布置并相连接的管体,管体的拼接位置处存在有密封加固组件600,密封加固组件600包括外封闭壳601和内封闭壳602,其中:
外封闭壳601包覆于管体拼接位置的***,内封闭壳602包括位于相邻两管体的两段,且两段内封闭壳602与外封闭壳601围设成一密闭的工作区603,管体的拼接位置位于工作区603内以便于进行维护工作。
其中,组成本体101的多段管体固定连接后,为了增强结构强度同时防止水进如拼接位置处,在管体的拼接位置处设置了上述密封加固组件600。密封加固组件600中的外封闭壳601和内封闭壳602围成了一密闭的工作区603,该工作区603的作用是:其一,其为有氧环境,便于在此处进行维护工作,如图3中所示,通过气、电管路604连接至工作区603进行修补或连接工作;其二,即使水穿过外封闭壳601进入,也会存在于工作区603中,受到内封闭壳 602的阻挡无法进入至第一腔体110内部;工作区603中可连接排水管路178 保证即时排水。上述内封闭壳602上设置输送开启门,可通过该阀门运送工作人员、工作设备等进入至工作区603。
参见图10所示,沿本体101通行方向还设有管壁伸缩缝115,海水的冲击力能够经由管壁伸缩缝115进行一定程度的缓冲,对抗一定程度上的形变,流线型的管壁伸缩缝115能够一定程度上减小对海风及海浪的阻力,海浪、海风对本体101的反作用力也会相应减小,能够增强本体101的稳定性。
实施例2
本实施例是在上述实施例1的基础上进行的改进,参见图5和图6所示,本体101上存在有逃生***,逃生***包括位于本体101外或本体101内的安全仓701,以及存在于安全仓701内的逃生舱702;
逃生舱702内设置有用于容纳人员的有氧空间,且逃生舱702上存在有设置于侧部以及顶部的舱门,逃生舱702上配制有螺旋桨推进***;安全仓701 内设置有排水结构703,排水结构703与水中连通。
其中,上述结构可为设置于安全仓701底部的排水管,排水管延伸至本体 101外的水中,且排水管与安全仓701通过水阀密封,在需要排水时启动(可使用启动电磁水阀)。上述逃生舱702可完全密封并存在有供氧***,其上配制有螺旋桨推进***和机翼,可搭载逃生人员平稳上浮到海平面200。上述逃生舱702可采用市场上的现有装置,有氧***、螺旋桨推进***在海上交通领域也易于获得,在此对其结构不做赘述。本领域内技术人员可根据实际情况设置大型或小型救生舱,当采用大型救生舱时可将安全仓701设置于本体101的内部,如图6所示。
上述安全仓的作用是,保护逃生舱不受腐蚀,能够安全稳定的正常运转。安全仓的本身可采用耐腐蚀高强度材料,保证不受海水的俯视和海洋生物的破坏。
安全仓701可配备第一开启门和第二开启门,第一开启门可设置于侧部用于供人员进入,第二开启门设置于顶部用于释放逃生舱;具体的,第一开启门连接第一腔体110内部和安全仓701,第二开启门连接安全仓701和水中。当发生紧急情况时,人员可分离至本体101的两侧至安全仓701处,打开第一开启门进入安全仓701,打开逃生舱702的门体进入逃生舱702中,随后关闭第一开启门,打开第二开启门,逃生舱702受到水的浮力并在螺旋桨推进***的动力下进如水中,逐渐上浮至水面逃生。上述第一开启门和第二开启门可采用现有的自动门。
作为可选的实施方式,参见图5和图7所示,当采用小型逃生舱702时,可将安全仓701置于本体101外,逃生舱702沿本体101的延伸方向存在有多个以供依次释放使用。
其中,多个排列的小型逃生舱702能提供足够的空间供人员使用,且其沿本体101的延伸方向布置能够便于供多个区域的人员尽快达到安全仓701内,使用更为方便、安全。上述逃生***能够为水中隧道内的人员提供安全保障,万一发生紧急情况可启动该逃生***,保障水中交通隧道的安全性。
实施例3
本实施例是在上述实施例的基础上进行的改进,为了使得该在水中交通隧道能够稳定、安全连接两既定地域,上述钢索、锚杆130等更适用于设置在本体101位于水中的部分。如图8所示,本实施例中本体101的靠近陆地的两端连接有过渡部分,过渡部分由陆地至水中依次包括通过环状锚固件131连接的陆基段、出入口过渡段以及海基段,海基段逐渐下潜至与本体101连通;换言之,本体101通过过渡部分,逐渐连接陆地。
其中,陆基段的底部存在支撑柱190,支撑柱190与本体101之间设置有弹性连接件,该弹性连接件可以为弹簧圈191;此处利用支撑柱190为过渡部分提供支持力,此处几乎不存在浮力,因此无需设置锚杆130;支撑柱采用钢筋混凝土制成,保证结构强度。
出入口过渡段的底部存在有支撑柱190和锚杆130和/钢索,海基段的底部存在有锚杆130。
出入口过渡段B开始,支撑以钢筋混凝土的支撑柱190为主,同时配合锚杆130固定;在海基段C,本体101逐渐进入海内(水中),但此时海水尚不足以浸没第二腔体120,本体101底部需要一定的支撑力,因此,采用支撑柱与锚杆130结合固定的方式,至第二腔体120完全浸没于海中足够深度时,本体101采用锚杆130固定的方式,或者在百米甚至千米深度时,可采用钢索替换锚杆以更好的对抗浮力。参照图4,为了节约成本,在上述陆基段A可不设置外壳结构,出入口过渡段B可设置部分外壁和内壁结构,至海基段C将外壳的四层结构设置完全。
当本体101位于海中(水中时)由于海底地质情况不同,如图9所示,海底上层为海床淤积层201,由于其结构不稳定,锚杆130和钢索不应固定于该层结构上。海床淤积层201的下部通常为可受力岩石层202,锚杆130钢索等连接件尽可能固定于此处。为了使得水中交通隧道本体101能够适应海中环境,作为可选的实施方式,位于浅海区域中的本体101的底部存在有连接岩石层的支撑柱190或支撑桩,位于过渡区域中的本体101的底部存在有连接岩石层的支撑柱190和锚杆130和/钢索,位于深海区域中的本体101的底部存在有连接岩石层的锚杆130和/或钢索,锚杆130用于对抗浮力。
上述结构能够使得本体101适应海中或水底环境,根据海中地貌灵活设置其底部的结构,保证结构更加稳固,减少受地壳运动的影响。
实施例4
本实施例是在上述实施例基础上进行的改进,本实施例针对本体101的结构提供了更为稳定的可实施方式。参见图1和图2所示,本实施例中第一腔体110由间隔设置的外壁111和内壁112构成,内壁112为多层结构,如图1和图2所示,包括三层内壁112,外壁111与三层内壁112间隔设置形成了三层腔体结构;且三层腔体内,即外壁111和相邻内壁112之间、相邻内壁112之间均设有多个沿本体101通行方向(或本体101长度方向)的稳固机构,多个稳固结构间隔设置;稳固机构包括沿本体101宽度方向设置的导轨141,具体地,当通行路面150设于本体101的中部(一条直径上时),导轨141的截面呈半圆弧状。
导轨141内设有多个滑轮142,每个滑轮142利用转轴固定于导轨141内,转轴沿本体101通行方向设置,滑轮142分别与外壁111及内壁112、相邻内壁抵接。
上述稳固机构,在将内壁112固定后,当外壁111受到海水的作用转动时,滑轮142可以分散外壁111的转动作用,以使内壁112不受外壁111的影响,保证整个第一腔体110内的通行空间稳定。在外壁111内设置三层内壁112的结构,能够层层减缓海水的作用力,保持最内层通行路面更加稳定,不受外层的影响。优选地,多个滑轮142均匀地设于导轨141内。
本体101的外壁可利用高树脂纤维制成,内壁利用高强度钢材制成,同时利用高树脂纤维和钢材不仅可耐腐蚀,还能保证本体101的强度。
第二腔体120的底端还设有配重层180,配重层180主要使利用一些密度比较大的材料(比如填附一些耐腐蚀的钢板、铅块等)直接设置在第二腔体120 的底端,这样设置的好处在于,利用配重层180调节配重比例,整个本体101 的重心会往下移,使本体101更加稳定,不容易倾倒。
为了增强第二腔体120即本体101的稳定性,如图1、图2和图3所示,第二腔体120的内部设置有支撑立柱122,支撑立柱122连接第二腔体120的内壁和顶端,且支撑立柱122至少包括设置于第二腔体120中部的垂直立柱以及设置于垂直立柱两侧的倾斜立柱。中部的三根支撑立柱122垂直于通行路面设置,其作用主要是支撑通行路面,另两根支撑立柱122对称设置于垂直立柱的两侧,并连接第二腔体120的侧壁和通行路面150,其作用是减缓海水进入第二腔体120后的冲击力,防止其对本体101稳定性造成较大影响。
为了防止通行路面受洋流影响破坏其稳定性,第一腔体与第二腔体120的连接处设置有液压稳定设备,液压稳定设备支撑路面底部以平衡通行路面的压力。上述液压稳定设备可以选用现有的稳压器210均匀支撑通行路面,通过稳压器调节由于负荷或海浪等瞬间引起的路面的压力波动,维持通行路面的平衡。
实施例5
本实施例是在上述实施例1的基础上进行的改进,参见图3、图10所示,本实施例浮岛170的底部存在有基座173,基座173上存在有太阳能板174,太阳能板174通过通风***电连接有储电装置175,储电装置175设置于本体101 内并与其内部的用电设备连接。
上述浮岛170除能够起到固定通风***气口的作用之外,还可设置基座173 并在基座173上设置太阳能板174,太阳能板174与蓄电池连接,可利用该天然资源发电并进行储存,以作为储备电能为水中隧道内的用电设备提供电源保障。
航行船只能够在隧道上方的海面上自由航行,为了防止军事演习、抛沉等海面活动影响隧道本体101,作为可选的实施方式,参见图3、图10和图11 所示,本实施例本体101对应于水面的位置存在有警示***,警示***包括用于形成警示区域的多个警示浮标172以及用于发出警告信号的声呐装置,警示浮标172固定于浮岛170或浮塔上。
为了便于对设备进行检修,优选的,在浮岛的外部设置有由下向上延伸布置的外检修梯1791,基座173上设置有检修口,基座内存在有与检修口连接的内检修梯1792以便于对太阳能板、配重层等内部设施进行检修。基座173上设置有起到防护作用的护栏。
浮岛的基座173的底面积应当能够满足稳定性的要求,其高度应当满足能够防止航行船只300碰撞其上部的气口,其能够使得其上的警示***便于远处的航行船只300观测到,以及时躲避避免撞击。如图3中所示。基座173具有一定的底面积和高度以防止航行船只将上部的气口、警示装置等碰撞掉落。
参照图11所示,水中交通隧道跨海连接两岸陆地400,可将近陆岛屿联系并作为中转站。航行船只沿既定航线500自由行使,不会受到水中交通隧道100 的影响。为了对演习、抛沉等海面活动起到警示作用,进一步地,沿本体101 通行方向的两侧设有警示浮标172围成的警示区域,需要说明的是,沿本体101 通行方向可设置多个警示浮标172。除此之外,还可采用雷达预警与声光电波自动报警提示***防止船舶或海底潜艇等靠近,能防止其他潜艇碰撞至本体 101,安全性能更好。
其中,声呐装置为海上交通领域的现有技术,在此对其结构不做赘述,其一旦检测到水下航行器靠近可立即发出警告信号,防止撞击隧道,保证安全性。
通过上述警示***在海面上标识出下方的隧道本体101位置,起到警示作用以防止在附近发生军事演习、抛沉等活动破坏隧道。
综上,本实施例提供的水中交通隧道至少具有以下优点:
1、船只可在交通隧道上方自由航行,海水可贯穿隧道下部,且隧道位于海面下,不易受水流和海风的干扰。
2、通风***可伸缩完全,能够承受一定程度的外力撞击等,可持续稳定先第一腔体110内通风;密封加固组件600将管体连接处进行双层密封防护,防止水进入多个本体101的管段。
3、逃生***能够为交通隧道提供安全保障,发生紧急情况时,人员可使用逃生***逃离至水面,保证其安全性,能够降低地震等地壳变迁对隧道本体带来的影响。
4、根据地质结构,隧道在海水深度150米左右处可设置钢筋水泥支撑柱,或采用支撑柱与锚杆130结合的固定方式,使支持力和浮力相结合保证隧道的稳定性,不易受地壳运动影响。
5、设置警示***,防止海面活动影响隧道,防止水下航行器靠近发生撞击,保证安全性。
在本说明书的描述,具体特征、结构或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种水中交通隧道,其特征在于,包括浸没于水中的本体、连接件和通风***,其中:
所述本体包括用于提供通行空间的第一腔体和位于所述第一腔体下部的第二腔体,所述第二腔体与水中连通;
所述连接件连接所述本体和水底并用于对抗浮力,所述通风***与所述第一腔体连通并延伸至水面以上,且所述通风***可变形移动的设置以在受到撞击时持续通风;
所述通风***位于所述本体上,并沿所述本体的延伸方向间隔布置,其包括浮岛、限位部以及连接所述浮岛和所述第一腔体的软管部,其中:
所述浮岛位于水面以上且呈塔状,其上部存在有与所述软管部导通的气口;
所述软管部的底端口与所述第一腔体之间存在有封水阀,所述软管部呈螺旋状以在受到外力碰撞时通过伸缩提供变形量;
所述限位部设置于所述浮岛的底部与所述本体之间,且所述限位部位于所述软管部围成的螺旋状结构内,用于将所述软管部的伸缩限制在既定范围内;在正常状态下,所述限位部在所述软管部内连接所述本体与所述浮岛的底部并呈自然松弛状态;当受到外力撞击时,所述软管部伸展并持续保证通风,当所述软管部伸展程度较大时,所述限位部处于完全拉伸状态并限制所述软管部继续伸展。
2.根据权利要求1所述的水中交通隧道,其特征在于,所述本体包括多段沿其延伸方向布置并相连接的管体,所述管体的拼接位置处存在有密封加固组件,所述密封加固组件包括外封闭壳和内封闭壳,其中:
所述外封闭壳包覆于所述管体拼接位置的***,所述内封闭壳包括位于相邻两所述管体的两段,且两段所述内封闭壳与所述外封闭壳围设成一密闭的工作区,所述管体的拼接位置位于所述工作区内以便于进行维护工作。
3.根据权利要求1所述的水中交通隧道,其特征在于,所述本体上存在有逃生***,所述逃生***包括位于所述本体外或所述本体内的安全仓,以及存在于所述安全仓内的逃生舱;
所述逃生舱内设置有用于容纳人员的有氧空间,且所述逃生舱上存在有设置于侧部以及顶部的舱门,所述逃生舱上配制有螺旋桨推进***;
所述安全仓内设置有排水管道,所述排水管道与水中连通。
4.根据权利要求3所述的水中交通隧道,其特征在于,当所述安全仓位于所述本体外时,所述逃生舱沿所述本体的延伸方向存在有多个以供依次释放使用。
5.根据权利要求1所述的水中交通隧道,其特征在于,所述本体的靠近陆地的两端连接有过渡部分,所述过渡部分由陆地至水中依次包括通过环状锚固件连接的陆基段、出入口过渡段以及海基段,所述海基段逐渐下潜至与所述本体连通;
所述陆基段的底部存在支撑柱,所述支撑柱与所述本体之间设置有弹性连接件,所述出入口过渡段的底部存在有支撑柱和锚杆,所述海基段的底部存在有锚杆。
6.根据权利要求1所述的水中交通隧道,其特征在于,位于浅海区域中的所述本体的底部存在有连接岩石层的支撑柱,位于过渡区域中的所述本体的底部存在有连接岩石层的支撑柱和锚杆和/钢索,位于深海区域中的所述本体的底部存在有连接岩石层的锚杆,所述锚杆用于对抗浮力。
7.根据权利要求1所述的水中交通隧道,其特征在于,所述第一腔体由间隔设置的外壁和内壁构成,所述内壁为多层结构,所述外壁和所述内壁之间、相邻所述内壁之间均设有多个沿所述本体通行方向的稳固机构,所述稳固机构包括沿所述本体宽度方向设置的导轨,所述导轨内设有多个滑轮,每个所述滑轮利用转轴固定于导轨内,所述转轴沿所述本体通行方向设置,所述滑轮分别与所述外壁及所述内壁、相邻所述内壁抵接。
8.根据权利要求1所述的水中交通隧道,其特征在于,所述浮岛的底部存在有基座,所述基座上存在有太阳能板,所述太阳能板通过所述通风***电连接有储电装置,所述储电装置设置于所述本体内并与其内部的用电设备连接。
9.根据权利要求1或8所述的水中交通隧道,其特征在于,所述本体对应于水面的位置存在有警示***,所述警示***包括用于形成警示区域的多个警示浮标以及用于发出警告信号的声呐装置,所述警示浮标固定于浮岛或浮塔上。
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