1. 定义与核心功能
码头浮筒是一种固定于水域底部,漂浮于水面的系泊设施。它本身不是一个用于停靠和装卸货物的“码头”,而是一个系泊点。
其核心功能是:
为船舶提供远离岸边的安全、临时性系泊点,使船舶无需抛锚或靠泊码头即可安全停泊。
作为“海上停车场”,用于船舶等待泊位、进行补给、人员转运或临时待命。
2. 系统组成与工作原理
一个完整的码头浮筒系统并非单个浮体,而是一个由多个部件组成的系统工程:
(1)浮筒本体
材质:
钢制浮筒:由钢板焊接而成,结构坚固,承载能力强,耐用性好,但需要良好的防腐蚀处理(如镀锌、重防腐涂料)。常用于大型船舶和系泊。
聚乙烯(PE)浮筒:采用滚塑工艺一次成型,内部填充聚氨酯泡沫。优势在于耐腐蚀、免维护、重量轻、抗撞击,是目前的主流选择。
混凝土浮筒:耐久性好,但自重较大,安装不便,现已较少使用。
结构:通常为圆柱形、球形或鼓形,内部有多个水密隔舱,即使部分受损也能保持浮力。顶部设有系泊臂、系缆桩、导缆孔等,用于引导和固定缆绳。
(2)系泊连接件
转环:连接在浮筒下方,是关键的安全部件。它允许浮筒和系泊链随潮汐、风向和水流自由旋转,防止缆绳和链条发生扭结而断裂。
卸扣与链环:高强度合金钢制成的连接件,用于连接各部件。
(3)锚链系统
系泊链:高强度、高重量的档锚链,连接浮筒与水下锚固基础。其重量产生的悬链线效应,能有效吸收和缓冲船舶的动能。
(4)锚固基础
将整个系统固定于海底的装置,主要有以下几种形式:
大抓力锚:适用于地质条件较好的海床(如沙、泥底)。
重力锚/沉块:巨大的混凝土块或钢制结构,依靠自重提供抓力,适用于各种底质。
桩基:将钢桩打入海底,提供可靠的固定力,适用于系泊和恶劣海况。
3. 主要类型
根据功能和设计,可分为:
单点系泊浮筒:
船舶仅通过船首的一个缆绳系泊在浮筒上。
船舶可以像风向标一样围绕浮筒自由转动,始终保持在风、流、浪合力最小的方位,停泊稳定、安全。
这是最常见的类型。
多点系泊浮筒:
由多个浮筒组成一个系统,船舶需用首、尾缆绳分别系泊在多个浮筒上。
船舶的位置和方向被固定,无法随风浪转动。
适用于狭窄水域或需要精确控制船位的场合。
4. 关键性能与技术参数
系泊力:浮筒系统能够承受的最大船舶拉力,是核心性能指标,取决于浮筒尺寸、锚链规格和锚固基础。
干舷与排水量:浮筒露出水面的高度和其排开水的重量,关系到浮筒的稳定性和承载能力。
抗风浪等级:系统设计所能承受的最大风速和波高。
耐腐蚀与抗疲劳性能:所有金属部件(特别是钢制浮筒和锚链)必须经过高级别防腐处理,并能承受长期的交变应力。
维护周期:主要指对水下锚链、转环等部件的定期检查和维护。
5. 主要应用场景
港口锚地:作为公共系泊浮筒,供进出港船舶排队等候码头泊位。
海事与边防:作为巡逻艇、工作船的系泊点。
海洋工程:为工程船、补给船在作业期间提供系泊。
旅游与休闲:
作为“浮码头”:通过栈桥与岸边相连,形成浮动码头,可随水位升降,特别适用于水位变化大的水库、湖泊。
游艇的系泊点。
军事用途:用于军舰的临时停泊。
6. 优势与局限性
优势:
经济高效:相比建设固定码头,成本极低,建设周期短。
保护生态:对水域生态环境影响小。
适应水位变化:能随潮汐和水位自动升降。
灵活性高:可根据需要迁移或调整布局。
局限性:
功能单一:通常不能直接进行货物装卸和人员上下(需通过交通艇驳运)。
受天气影响大:在恶劣恶劣海况下存在风险。
需要定期水下检查与维护。
总结:
码头浮筒是现代航运和海事活动中一种高效、灵活的基础设施。它通过一个精巧的“浮筒-链-锚”系统,将巨大的船舶系泊力传递至海底,为船舶提供了一个安全、经济的“水上驿站”。无论是作为港口锚地的关键节点,还是作为休闲码头的浮动载体,它都在有效利用水域空间、保障航行安全方面发挥着至关重要的作用。
