樁定位半潛式海上疏浚工程船的制作方法
【專利摘要】一種樁定位半潛式海上疏浚工程船，其包括：半潛式平臺(tái)、疏浚設(shè)備、定位樁、定位樁起升系統(tǒng)和移船系統(tǒng)；其中，疏浚設(shè)備安裝在半潛式平臺(tái)上，定位樁起升系統(tǒng)固定在半潛式平臺(tái)上，定位樁設(shè)置在定位樁起升系統(tǒng)中，移船系統(tǒng)與半潛式平臺(tái)相連接。本發(fā)明在施工時(shí)能夠有效地對(duì)船舶進(jìn)行定位，不施工時(shí)能夠自行移位，半潛式平臺(tái)有效地減小了水線面面積，從而減小了波浪載荷，因此適用于風(fēng)浪條件較惡劣的海域，尤其適用于外海深水區(qū)域。
【專利說(shuō)明】粧定位半潛式海上疏浚工程船
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于海洋工程【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及遠(yuǎn)海疏浚技術(shù)，具體涉及一種樁定位半潛式海上疏浚工程船。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，水域疏浚和填筑工程的規(guī)模越來(lái)越大，對(duì)疏浚設(shè)備，尤其是對(duì)設(shè)備的效率、成本和節(jié)能的要求越來(lái)越高，疏浚企業(yè)對(duì)大型疏浚設(shè)備的需求也越來(lái)越迫切。隨著對(duì)海洋資源利用的發(fā)展，疏浚船正在迅速向大型化、高效化、自動(dòng)化、智能化和環(huán)保方向快速發(fā)展，世界各國(guó)為了占領(lǐng)疏浚市場(chǎng)，都在致力于研制開發(fā)新一代的大型挖泥船，并在這些挖泥船上竟先采用新材料、新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備。例如，采用高度集成化、智能化的挖泥控制技術(shù)；采用變頻驅(qū)動(dòng)技術(shù)，更有效和靈活地利用船舶動(dòng)力和節(jié)能；更注意環(huán)保和船員生活設(shè)施；航區(qū)由近海拓展到無(wú)限航區(qū)等先后應(yīng)用在疏浚船上。國(guó)內(nèi)外疏浚吹填市場(chǎng)迫切需要大功率、大挖深、遠(yuǎn)排距、具備挖掘巖石、硬土的高端疏浚船。目前大型疏浚船的研發(fā)、設(shè)計(jì)、建造的核心技術(shù)基本掌握在歐洲幾大疏浚公司和船廠手中，國(guó)內(nèi)挖泥船隊(duì)在大型化、施工效率、技術(shù)性能、挖泥自動(dòng)化等方面與國(guó)外相比都存在差距，大型和關(guān)鍵的疏浚設(shè)備和技術(shù)還依賴進(jìn)口。
[0003]南中國(guó)海，作為世界第三大陸緣海，幅員遼闊，擁有三百多萬(wàn)平方公里的浩瀚海域，其間更是點(diǎn)綴著數(shù)以千計(jì)的島、礁、灘、沙等。南中國(guó)海地處低緯度熱帶、亞熱帶地區(qū)，擁有著異常豐富的漁業(yè)資源、深海動(dòng)植物資源和石油天然氣資源。如果進(jìn)行遠(yuǎn)海施工，惡劣的海況將對(duì)工程船舶以及專用設(shè)備的性能提出更高的要求?，F(xiàn)有的技術(shù)和裝備遠(yuǎn)不能滿足發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)的要求，相關(guān)企業(yè)還必須在提高船舶等裝備的水平方面不斷實(shí)現(xiàn)重大突破。
[0004]經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，株式會(huì)社小島組公司擁有世界上最先進(jìn)的挖泥船“東祥”號(hào)和“五祥”號(hào)，每抓斗重達(dá)370噸、470噸，抓斗體積可以達(dá)到200立方，一直保持著世界吉尼斯紀(jì)錄。該船船體總長(zhǎng)100m，型寬36m，型深6m，為非自航抓斗式挖泥船，作業(yè)時(shí)最大風(fēng)速為20m/s以下,起吊時(shí)船體最大傾斜角度為2°。該船只適合在風(fēng)浪條件小的情況下工作，并不適合進(jìn)行遠(yuǎn)海施工，因此迫切需要開發(fā)一種適用于風(fēng)浪條件較惡劣的海域施工的新型疏浚工程船。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有疏浚工程船只適應(yīng)近海作業(yè)的不足和缺陷，提供一種適用于風(fēng)浪條件較惡劣的海域施工的新型疏浚工程船，具體是一種樁定位半潛式海上疏浚工程船，尤其適用于遠(yuǎn)海深水區(qū)域。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題的技術(shù)方案是:
[0007]—種樁定位半潛式海上疏浚工程船,其包括:半潛式平臺(tái)、疏浚設(shè)備、定位樁、定位樁起升系統(tǒng)和移船系統(tǒng)；其中，疏浚設(shè)備安裝在半潛式平臺(tái)上，定位樁起升系統(tǒng)固定在半潛式平臺(tái)上，定位樁設(shè)置在定位樁起升系統(tǒng)中，移船系統(tǒng)與半潛式平臺(tái)相連接。[0008]進(jìn)一步地，所述的半潛式平臺(tái)為多立柱式浮式平臺(tái)，包括上層的主甲板、下層的下浮體和連接該主甲板和下浮體的若干立柱，所述立柱沿該主甲板的周邊布置且立柱的中心設(shè)有開孔。
[0009]進(jìn)一步地，所述的立柱、主甲板和下浮體內(nèi)設(shè)置有壓載艙、空艙、動(dòng)力艙、推進(jìn)艙、燃油艙、淡水艙和生活艙。
[0010]進(jìn)一步地，所述的疏浚設(shè)備包括安裝在半潛式平臺(tái)的主甲板上的A型疏浚吊機(jī)和B型疏浚吊機(jī)；該A型疏浚吊機(jī)上連接有抓斗，該B型疏浚吊機(jī)上連接有振動(dòng)錘。
[0011]進(jìn)一步地，所述的定位樁起升系統(tǒng)包括固定在所述立柱上方的主甲板上的定位樁樁架，該定位樁樁架內(nèi)部固定有中心設(shè)有開孔的上環(huán)梁和下環(huán)梁，該上環(huán)梁與下環(huán)梁由其之間的若干油缸連接起來(lái)。
[0012]進(jìn)一步地，所述的定位樁包含樁頭、樁體和能夠扎入海底的樁尖，并且依次插置于所述上環(huán)梁、立柱和下環(huán)梁的開孔中；所述的定位樁的樁體的側(cè)面設(shè)有插銷孔，所述上環(huán)梁和下環(huán)梁的開孔的內(nèi)測(cè)設(shè)有供鎖緊該定位樁用的液壓插銷。
[0013]進(jìn)一步地，所述的移船系統(tǒng)包括鋼絲繩、固定在半潛式平臺(tái)的主甲板上的定位絞車和錨固于海底的大抓力錨，該鋼絲繩一端連接在大抓力錨上，另一端連接在定位絞車上。
[0014]進(jìn)一步地，所述的疏浚設(shè)備為抓斗式疏浚設(shè)備、反鏟式疏浚設(shè)備或巖石破碎設(shè)備。
[0015]進(jìn)一步地，所述的定位樁起升系統(tǒng)為液壓油缸起升式、絞車起升式或齒輪齒條式。
[0016]進(jìn)一步地，所述的移船系統(tǒng)為絞車、鋼絲繩和定位錨式或動(dòng)力定位式。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0018]I)采用了海洋工程中應(yīng)用比較廣泛的半潛式平臺(tái)做為船體，有效地減小了水線面面積，從而減小了波浪載荷，因此適用于風(fēng)浪條件較惡劣的海域，如遠(yuǎn)海海域施工；
[0019]2)設(shè)置有定位樁，在施工時(shí)能夠有效地對(duì)船舶進(jìn)行定位，必要時(shí)可以采用預(yù)壓鋼樁方式限制船體運(yùn)動(dòng)；
[0020]3)設(shè)置有移船系統(tǒng)，能夠自行移位，不需其他工程船舶協(xié)助移位。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是本發(fā)明的主視圖。
[0022]圖2是本發(fā)明的俯視圖。
[0023]圖3是圖2的A-A剖視圖。
[0024]其中:1一半潛式平臺(tái)，2—A型疏浚吊機(jī)，3—大抓力錨，4一B型疏浚吊機(jī)，5—抓斗，6—振動(dòng)銀，7—定位粧，8—定位粧粧架，9一定位絞車，10一鋼絲繩，11一上環(huán)梁，12—油缸，13—下環(huán)梁。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步描述，本實(shí)施例在本發(fā)明技術(shù)方案的前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0026]如圖1和圖2所示，本實(shí)施例所述樁定位半潛式海上疏浚工程船包括:半潛式平臺(tái)
1、疏浚設(shè)備、定位樁7、定位樁起升系統(tǒng)和移船系統(tǒng)。所述的疏浚設(shè)備安裝在半潛式平臺(tái)I上，該疏浚設(shè)備可以為抓斗式疏浚設(shè)備、反鏟式疏浚設(shè)備或巖石破碎設(shè)備。所述的定位樁起升系統(tǒng)固定在半潛式平臺(tái)I上，該定位樁起升系統(tǒng)可以為液壓油缸起升式、絞車起升式或齒輪齒條式。所述定位樁7設(shè)置在定位樁起升系統(tǒng)中。所述的移船系統(tǒng)與半潛式平臺(tái)I相連接，該移船系統(tǒng)為絞車、鋼絲繩和定位錨式或動(dòng)力定位式。
[0027]請(qǐng)參閱圖1，所述的半潛式平臺(tái)I為多立柱式浮式平臺(tái)，包括上層的主甲板、下層的下浮體和連接該主甲板和下浮體的4組立柱，該立柱、主甲板和下浮體內(nèi)設(shè)置有壓載艙、空艙、動(dòng)力艙、推進(jìn)艙、燃油艙、淡水艙和生活艙等。所述半潛式平臺(tái)I總長(zhǎng)90m，型寬60m，型深24m，吃水12m，滿載排水體積約24000m3 ;請(qǐng)參閱圖2，4組所述立柱沿該主甲板的周邊布置，立柱前后間距為50m，左右間距30m，所述立柱的截面為正方形，邊長(zhǎng)15m，立柱的中心區(qū)域設(shè)有正方形開孔，邊長(zhǎng)4.5m。
[0028]請(qǐng)參閱圖1，所述的疏浚設(shè)備包括A型疏浚吊機(jī)2和B型疏浚吊機(jī)4 ;所述A型疏浚吊機(jī)2和B型疏浚吊機(jī)4安裝在半潛式平臺(tái)I主甲板上的基座上；該A型疏浚吊機(jī)2上連接有抓斗5，該B型疏浚吊機(jī)4上連接有振動(dòng)錘6。
[0029]所述的A型疏浚吊機(jī)2為全回轉(zhuǎn)式起重吊機(jī)，額定提升力為700t，工作半徑為35m,滿載起升速度0-40m/min,輕載起升速度0-60m/min ;所述的B型疏浚吊機(jī)4為全回轉(zhuǎn)式起重吊機(jī)，額定提升力為700t，工作半徑為35m，滿載起升速度0-40m/min，輕載起升速度0-60m/min ;所述的抓斗5為200m3主動(dòng)式液壓抓斗，自重約370ton ;所述的振動(dòng)錘6為主動(dòng)式液壓振動(dòng)錘，自重約lOOton。
[0030]請(qǐng)參閱圖3，所述的定位樁起升系統(tǒng)包括四組定位樁樁架8，用以拖航時(shí)支撐定位樁7，該定位樁樁架8高25m，固定在所述立柱上方的主甲板上；該定位樁樁架8內(nèi)部固定有中心設(shè)有開孔的上環(huán)梁11和下環(huán)梁13，該上環(huán)梁11與下環(huán)梁13由其之間的若干油缸10連接起來(lái)，該油缸12的缸體下端與下環(huán)梁13相連，缸桿與上環(huán)梁11相連。
[0031]所述的上環(huán)梁11和下環(huán)梁13各四組，該上環(huán)梁11和下環(huán)梁12的開孔的內(nèi)測(cè)設(shè)有供鎖緊所述定位樁7用的液壓插銷。所述的油缸10共16組，每一定位樁樁架8配四組，該油缸10為液壓驅(qū)動(dòng)，額定推力250ton,額定拉力200ton,額定速度0-5m/min。
[0032]所述的定位樁共四組，包含樁頭、樁體和能夠扎入海底的巖石型樁尖，并且依次插置于所述上環(huán)梁11、立柱和下環(huán)梁12的開孔中。所述的定位樁7的截面可為方形，總樁長(zhǎng)為70m，邊長(zhǎng)4m，樁自重約為350ton，樁體的材料為DH36高強(qiáng)度鋼，樁體的側(cè)面設(shè)有供插入液壓插銷以便鎖緊定位樁7用的插銷孔。
[0033]所述的移船系統(tǒng)包括鋼絲繩10、固定在半潛式平臺(tái)I的主甲板上的定位絞車9和錨固于海底的大抓力錨3，該鋼絲繩10 —端連接在大抓力錨3上，另一端連接在定位絞車9的卷筒上。
[0034]所述的定位絞車9共四組，采用液壓驅(qū)動(dòng)，額定拉力800kN，額定速度0_20m/min ；所述的大抓力錨3共四組，錨重為12ton。
[0035]本實(shí)施例的工作過程如下:
[0036]I)當(dāng)所述樁定位半潛式海上疏浚工程船到達(dá)預(yù)定施工海域后，利用工程輔助船將4組大抓力錨3拋至預(yù)定海床，再利用定位絞車9和鋼絲繩10進(jìn)行準(zhǔn)確定位；
[0037]2)利用油缸10和上環(huán)梁11下放四組定位樁7扎入海底；
[0038]3)驅(qū)動(dòng)B型疏浚吊機(jī)4，利用振動(dòng)錘6將水下疏浚物振碎；[0039]4)驅(qū)動(dòng)A型疏浚吊機(jī)2，利用抓斗5將水下振碎的疏浚物抓起；
[0040]5)旋轉(zhuǎn)A型疏浚吊機(jī)2繼續(xù)進(jìn)行疏浚；
[0041]6)利用油缸10和上環(huán)梁11升起四組定位樁7 ；
[0042]7)利用定位絞車9和鋼絲繩10移動(dòng)樁定位半潛式海上疏浚工程船進(jìn)入下一個(gè)工位。
[0043]本實(shí)施例所提供的樁定位半潛式海上疏浚工程船與株式會(huì)社小島組公司所擁有世界上最先進(jìn)的挖泥船“東祥”號(hào)和“五祥”號(hào)相比，由于采用了海洋工程中應(yīng)用比較廣泛的半潛式平臺(tái)做為船體，水線面MSL面積減小約2700m2，從而有效地減小了波浪載荷，因此適用于風(fēng)浪條件較惡劣的海域施工；在船體首部和尾部布置兩套基本相同的疏浚吊機(jī)，必要的時(shí)候可以互換，增加了設(shè)備的冗余度；配備了四組定位鋼樁，在施工時(shí)可以有效地對(duì)船舶進(jìn)行定位，不僅提高了疏浚精度而且能有效地減小船體移動(dòng)；設(shè)置了移船系統(tǒng)，可以自行移位，不需其他工程船舶協(xié)助移位。
【權(quán)利要求】
1.一種樁定位半潛式海上疏浚工程船，其特征是，所述工程船包括:半潛式平臺(tái)、疏浚設(shè)備、定位樁、定位樁起升系統(tǒng)和移船系統(tǒng)；其中，疏浚設(shè)備安裝在半潛式平臺(tái)上，定位樁起升系統(tǒng)固定在半潛式平臺(tái)上，定位樁設(shè)置在定位樁起升系統(tǒng)中，移船系統(tǒng)與半潛式平臺(tái)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樁定位半潛式海上疏浚工程船，其特征是，所述的半潛式平臺(tái)為多立柱式浮式平臺(tái)，包括上層的主甲板、下層的下浮體和連接該主甲板和下浮體的若干立柱，所述立柱沿該主甲板的周邊布置且立柱的中心設(shè)有開孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的樁定位半潛式海上疏浚工程船，其特征是，所述的立柱、主甲板和下浮體內(nèi)設(shè)置有壓載艙、空艙、動(dòng)力艙、推進(jìn)艙、燃油艙、淡水艙和生活艙。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的樁定位半潛式海上疏浚工程船，其特征是，所述的疏浚設(shè)備包括安裝在半潛式平臺(tái)的主甲板上的A型疏浚吊機(jī)和B型疏浚吊機(jī)；該A型疏浚吊機(jī)上連接有抓斗，該B型疏浚吊機(jī)上連接有振動(dòng)錘。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的樁定位半潛式海上疏浚工程船，其特征是，所述的定位樁起升系統(tǒng)包括固定在所述立柱上方的主甲板上的定位樁樁架，該定位樁樁架內(nèi)部固定有中心設(shè)有開孔的上環(huán)梁和下環(huán)梁，該上環(huán)梁與下環(huán)梁由其之間的若干油缸連接起來(lái)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的樁定位半潛式海上疏浚工程船，其特征是，所述的定位樁包含樁頭、樁體和能夠扎入海底的樁尖，并且依次插置于所述上環(huán)梁、立柱和下環(huán)梁的開孔中；所述的定位樁的樁體的側(cè)面設(shè)有插銷孔，所述上環(huán)梁和下環(huán)梁的開孔的內(nèi)測(cè)設(shè)有供鎖緊該定位樁用的液壓插銷。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的樁定位半潛式海上疏浚工程船，其特征是，所述的移船系統(tǒng)包括鋼絲繩、固定在半潛式平臺(tái)的主甲板上的定位絞車和錨固于海底的大抓力錨，該鋼絲繩一端連接在大抓力錨上，另一端連接在定位絞車上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樁定位半潛式海上疏浚工程船，其特征是，所述的疏浚設(shè)備為抓斗式疏浚設(shè)備、反鏟式疏浚設(shè)備或巖石破碎設(shè)備。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樁定位半潛式海上疏浚工程船，其特征是，所述的定位樁起升系統(tǒng)為液壓油缸起升式、絞車起升式或齒輪齒條式。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樁定位半潛式海上疏浚工程船，其特征是，所述的移船系統(tǒng)為絞車、鋼絲繩和定位錨式或動(dòng)力定位式。
【文檔編號(hào)】E02B17/00GK103981846SQ201410205804
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月15日
【發(fā)明者】趙永生, 何炎平, 顧敏童, 譚家華 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)