1. 定義與核心功能
碼頭浮筒是一種固定于水域底部,漂浮于水面的系泊設施。它本身不是一個用于??亢脱b卸貨物的“碼頭”,而是一個系泊點。
其核心功能是:
為船舶提供遠離岸邊的安全、臨時性系泊點,使船舶無需拋錨或靠泊碼頭即可安全停泊。
作為“海上停車場”,用于船舶等待泊位、進行補給、人員轉運或臨時待命。
2. 系統組成與工作原理
一個完整的碼頭浮筒系統并非單個浮體,而是一個由多個部件組成的系統工程:
(1)浮筒本體
材質:
鋼制浮筒:由鋼板焊接而成,結構堅固,承載能力強,耐用性好,但需要良好的防腐蝕處理(如鍍鋅、重防腐涂料)。常用于大型船舶和系泊。
聚乙烯(PE)浮筒:采用滾塑工藝一次成型,內部填充聚氨酯泡沫。優勢在于耐腐蝕、免維護、重量輕、抗撞擊,是目前的主流選擇。
混凝土浮筒:耐久性好,但自重較大,安裝不便,現已較少使用。
結構:通常為圓柱形、球形或鼓形,內部有多個水密隔艙,即使部分受損也能保持浮力。頂部設有系泊臂、系纜樁、導纜孔等,用于引導和固定纜繩。
(2)系泊連接件
轉環:連接在浮筒下方,是關鍵的安全部件。它允許浮筒和系泊鏈隨潮汐、風向和水流自由旋轉,防止纜繩和鏈條發生扭結而斷裂。
卸扣與鏈環:高強度合金鋼制成的連接件,用于連接各部件。
(3)錨鏈系統
系泊鏈:高強度、高重量的檔錨鏈,連接浮筒與水下錨固基礎。其重量產生的懸鏈線效應,能有效吸收和緩沖船舶的動能。
(4)錨固基礎
將整個系統固定于海底的裝置,主要有以下幾種形式:
大抓力錨:適用于地質條件較好的海床(如沙、泥底)。
重力錨/沉塊:巨大的混凝土塊或鋼制結構,依靠自重提供抓力,適用于各種底質。
樁基:將鋼樁打入海底,提供可靠的固定力,適用于系泊和惡劣海況。
3. 主要類型
根據功能和設計,可分為:
單點系泊浮筒:
船舶僅通過船首的一個纜繩系泊在浮筒上。
船舶可以像風向標一樣圍繞浮筒自由轉動,始終保持在風、流、浪合力最小的方位,停泊穩定、安全。
這是最常見的類型。
多點系泊浮筒:
由多個浮筒組成一個系統,船舶需用首、尾纜繩分別系泊在多個浮筒上。
船舶的位置和方向被固定,無法隨風浪轉動。
適用于狹窄水域或需要精確控制船位的場合。
4. 關鍵性能與技術參數
系泊力:浮筒系統能夠承受的最大船舶拉力,是核心性能指標,取決于浮筒尺寸、錨鏈規格和錨固基礎。
干舷與排水量:浮筒露出水面的高度和其排開水的重量,關系到浮筒的穩定性和承載能力。
抗風浪等級:系統設計所能承受的最大風速和波高。
耐腐蝕與抗疲勞性能:所有金屬部件(特別是鋼制浮筒和錨鏈)必須經過高級別防腐處理,并能承受長期的交變應力。
維護周期:主要指對水下錨鏈、轉環等部件的定期檢查和維護。
5. 主要應用場景
港口錨地:作為公共系泊浮筒,供進出港船舶排隊等候碼頭泊位。
海事與邊防:作為巡邏艇、工作船的系泊點。
海洋工程:為工程船、補給船在作業期間提供系泊。
旅游與休閑:
作為“浮碼頭”:通過棧橋與岸邊相連,形成浮動碼頭,可隨水位升降,特別適用于水位變化大的水庫、湖泊。
游艇的系泊點。
軍事用途:用于軍艦的臨時停泊。
6. 優勢與局限性
優勢:
經濟高效:相比建設固定碼頭,成本極低,建設周期短。
保護生態:對水域生態環境影響小。
適應水位變化:能隨潮汐和水位自動升降。
靈活性高:可根據需要遷移或調整布局。
局限性:
功能單一:通常不能直接進行貨物裝卸和人員上下(需通過交通艇駁運)。
受天氣影響大:在惡劣惡劣海況下存在風險。
需要定期水下檢查與維護。
總結:
碼頭浮筒是現代航運和海事活動中一種高效、靈活的基礎設施。它通過一個精巧的“浮筒-鏈-錨”系統,將巨大的船舶系泊力傳遞至海底,為船舶提供了一個安全、經濟的“水上驛站”。無論是作為港口錨地的關鍵節點,還是作為休閑碼頭的浮動載體,它都在有效利用水域空間、保障航行安全方面發揮著至關重要的作用。
