[发明专利]一种嵌套于船闸闸室的三级消能船厢及船舶过闸方法

权利要求书

1.一种嵌套于船闸闸室的三级消能船厢，设置在闸室内，其特征在于：包括顶部敞开的船厢本体、设置在船厢本体上的系船柱和设置在船厢本体两侧的浮筒，以及分别设置在船厢本体两端的上端卧倒门和下端卧倒门，浮筒位于沿竖直方向设置在闸室的闸墙上的浮筒井内；

所述船厢本体的两侧边壁上设有若干用于消杀输水过程进入闸室水流能量的消能孔；

所述船厢本体的两侧设有用于消耗作用在船厢本体的横向动水荷载和船舶横向撞击力的横向限位轮胎，横向限位轮胎通过横向轮胎传动轴与船厢本体相连，且横向限位轮胎的径向面平行于闸室横剖面；所述闸室的闸墙沿竖直方向设有横向轮胎凹槽，所述横向限位轮胎能够沿横向轮胎凹槽的轴向运动；

所述船厢本体的两侧设有用于消耗作用在船厢本体的纵向动水荷载和船舶纵向撞击力的纵向限位轮胎，纵向限位轮胎通过纵向轮胎传动轴与船厢本体相连，且纵向限位轮胎的径向面平行于闸室纵剖面，所述闸室的闸墙沿竖直方向设有纵向轮胎凹槽，所述纵向限位轮胎能够沿纵向轮胎凹槽的轴向运动；

当船厢本体不受横向和纵向荷载时，横向限位轮胎和纵向限位轮胎均不受力，此时横向限位轮胎仅在浮筒的作用下仅沿横向轮胎凹槽上下滚动，而纵向限位轮胎悬空不工作；当船厢本体仅受横向荷载时，一侧横向限位轮胎挤压受力，且其横向位移受到约束，此时横向限位轮胎仍沿横向轮胎凹槽上下滚动，而纵向限位轮胎仍然悬空不工作；当船厢本体同时受横向和纵向荷载时，船厢本体先沿纵向发生一定位移，使得纵向限位轮胎的胎面受纵向轮胎凹槽挤压而受力，同时一侧横向限位轮胎挤压受力，且纵向和横向位移均受到约束，此时纵向和横向限位轮胎均沿各自凹槽上下滚动。

2.根据权利要求1所述的一种嵌套于船闸闸室的三级消能船厢，其特征在于：所述消能孔的形状为五角星形。

3.根据权利要求1所述的一种嵌套于船闸闸室的三级消能船厢，其特征在于：所述消能孔的总过水面积为船闸输水阀门处的廊道总过水面积的2倍以上。

4.根据权利要求1所述的一种嵌套于船闸闸室的三级消能船厢，其特征在于：所述消能孔对称设置于船厢本体两侧的边壁上。

5.根据权利要求1所述的一种嵌套于船闸闸室的三级消能船厢，其特征在于：所述消能孔为矩阵布置。

6.根据权利要求1所述的一种嵌套于船闸闸室的三级消能船厢，其特征在于：所述纵向限位轮胎、浮筒、横向限位轮胎沿闸室的纵向交错布置。

7.一种船舶过闸方法，其特征在于，应用如权利要求1~6任一所述的三级消能船厢，包括以下步骤：

S1下游船舶上行：闸室水位和船厢本体水位均与下游水位齐平，开启下闸门和下端卧倒门；

S2船舶经过闸室后直接驶入船厢本体；

S3船舶系泊停稳后，关闭下闸门和下端卧倒门；

S4开启灌水阀门，船闸开始灌水，船舶随水位同步上升，船厢本体自适应水位的变幅实现同步上升；

S5灌水至闸室水位与上游水位齐平，关闭灌水阀门，开启上闸门和上端卧倒门；

S6船舶驶出船厢本体后经过闸室直接进入上游引航道；

S7上游船舶下行：船舶经过闸室后直接驶入船厢本体；

S8船舶系泊停稳后，关闭上闸门和上端卧倒门；

S9开启泄水阀门，船闸开始泄水，船舶随水位同步下降，船厢本体自适应水位的变幅实现同步下降；

S10泄水至闸室水位与下游水位齐平，关闭泄水阀门，开启下闸门和下端卧倒门；

S11船舶驶出船厢本体后经过闸室直接进入下游引航道；

S12关闭下闸门和下端卧倒门。