專利名稱：使地面上建造的船只橫向下水的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一般地，本發(fā)明涉及一種使地面上建造的船只橫向下水的方法和設(shè)備，更具體地，涉及一種無須使用船塢，將地面上建造的船只橫向裝載到駁船上，然后駁船潛入水中以使船只下水的橫向下水方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
通常，在傳統(tǒng)的造船方法中，需要制作幾個構(gòu)成船只的單元塊，并通過在干船塢中使用龍門起重機將這些單元塊組裝起來。然后，在干船塢中引入海水以使船只縱向下水。由于閘門的尺寸和起重機的縱向位移有限，分布在全世界的所有干船塢都是沿著縱向延伸，因此只能使船只沿縱向下水(在使船只橫向下水的情況下，必須安裝巨型閘門)。目前，遍及世界各地的干船塢數(shù)量有限而不能滿足船只需要，然而，由于要建造一個干船塢，需要龐大的建造成本和保養(yǎng)維修費用，所以建造一個干船塢是很困難的。因此，由于干船塢數(shù)量有限，所以接收船只訂單的限制必然存在。

發(fā)明內(nèi)容
因此，考慮到現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題而提出本發(fā)明，且本發(fā)明的目的之一是提供一種使地面上建造的船只橫向下水的方法和設(shè)備，由于在地面上建造的船只能夠下水入海，所以不存在由于船只需要而產(chǎn)生的船塢短缺現(xiàn)象，節(jié)省了船塢建造成本和保養(yǎng)維修費用，并且通過減少建造船塢所需空間而使空間利用率最大化。
本發(fā)明的另外一個目的是通過在地面上造船而提高船只的生產(chǎn)率。
為實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種使地面上建造的船只橫向下水的方法，該方法包括在地面上造船的造船步驟；通過多個滑靴(skid shoe)和液壓千斤頂提升建造的船只的預頂起步驟；通過牽引設(shè)備使在滑梁上支撐船只的滑靴和液壓千斤頂滑行，從而使船只朝駁船橫向移動的移船步驟；將移動的船只裝載到駁船上的載船步驟；以及通過使載有船只的駁船潛水而使船只漂浮的使船只下水步驟。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種使地面上建造的船只橫向下水的裝置，該裝置包括從在地面上建造的船只的底面延伸到安裝樁帽的位置的多個混凝土墊；安裝在混凝土墊上端表面的滑梁；與滑梁上表面和船只底面接觸的多個滑靴；位于滑靴底面下以沿著滑梁滑動的液壓千斤頂；在與安裝在混凝土墊上端表面的滑梁相同高度處，連續(xù)連接在樁帽和碼頭之間的連接橋；以及與連接橋具有相同高度，并在其兩端通過銷釘連接到碼頭和駁船的連接梁。


圖1是顯示在地面上建造好的船只被載入駁船之前的狀態(tài)的俯視圖；圖2是顯示在地面上建造好的船只被載入駁船之前的狀態(tài)的側(cè)視圖；圖3是圖2中“A”部分的放大圖；圖4是顯示在地面上建造好的船只被載入駁船之前的狀態(tài)的正視圖；圖5是顯示被載入駁船后的船只的俯視圖；圖6是圖5中“B”部分的放大圖；圖7是顯示被載入駁船后的船只的側(cè)視圖；圖8是顯示被載入駁船后的船只的正視圖；圖9是顯示使用駁船下水后的船只的側(cè)視圖；圖10是圖9中“C”部分的放大圖；圖11是顯示根據(jù)本發(fā)明的滑靴和牽引裝置的詳圖；
圖12是顯示根據(jù)本發(fā)明的駁船上端構(gòu)造的視圖；圖13是顯示根據(jù)本發(fā)明的使船只橫向下水的碼頭截面的詳圖；以及圖14是根據(jù)本發(fā)明的方塊圖。
具體實施例方式
下面將以附圖為參考，其中用在不同的圖中的相同參考數(shù)字表示相同或相似部件。
圖1是顯示在地面上建造好的船只被載入駁船之前的狀態(tài)的俯視圖；圖2是顯示在地面上建造好的船只被載入駁船之前的狀態(tài)的側(cè)視圖；圖3是圖2中“A”部分的放大圖；圖4是顯示在地面上建造好的船只被載入駁船之前的狀態(tài)的正視圖；圖5是顯示被載入駁船后的船只的俯視圖；圖6是圖5中“B”部分的放大圖；圖7是顯示被載入駁船后的船只的側(cè)視圖；圖8是顯示被載入駁船后的船只的正視圖；圖9是顯示使用駁船下水后的船只的側(cè)視圖；圖10是圖9中“C”部分的放大圖；圖11是顯示根據(jù)本發(fā)明的滑靴和牽引裝置的詳圖；圖12是顯示根據(jù)本發(fā)明的駁船上端構(gòu)造的視圖；圖13是顯示根據(jù)本發(fā)明的使船只橫向下水的碼頭截面的詳圖；圖14是根據(jù)本發(fā)明的方塊圖。
根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的使地面上建造的船只橫向下水的方法包括在地面上造船的造船步驟(S100)；通過多個滑靴和液壓千斤頂提升船只的預頂起步驟(S200)；通過牽引設(shè)備使在滑梁上支撐船只的滑靴和液壓千斤頂滑行，從而使船只朝駁船橫向移動的移船步驟(S300)；將移動的船只裝載到駁船上的載船步驟(S400)；以及通過使載有船只的駁船潛水而使船只漂浮，從而使地面上建造的船只橫向移動和下水的使船只下水步驟(S500)。
執(zhí)行造船步驟(S100)是在地面上建造船只。在這個步驟中，安裝混凝土墊1，并在混凝土墊1上建造船只100。此時，建造的船只由墩臺(block)支撐，滑梁(skid beam)3安裝在從船只延伸到樁帽(pile cap)2頂端的混凝土墊1的上表面上。
安裝混凝土墊1是為了在移動船只時分散作用在地面上的集中載荷。當船只建造在地面上并移動時，由于在船尾部分的寬度方向上布置的用以支撐船只載荷的墩臺的數(shù)量在某種程度上有限，該載荷將作用在小面積的地面上。因此，安裝混凝土墊1以分散作用在沒有用樁或類似的東西加固的該地面部分上的集中載荷。
滑梁3安裝在用以分散作用在地面上的船只載荷的混凝土墊1的上表面上。同與船只底面相接觸的滑靴4相連結(jié)的液壓千斤頂6被安裝成能夠在滑梁3上滑行?；?的位置和數(shù)量要適當確定以便船只能夠安全并容易地載入駁船。
執(zhí)行預頂起步驟(S200)是將建造在地面上并由墩臺支撐的船只移動到下水位置。預頂起步驟(S200)包括子步驟將滑靴4和液壓千斤頂6定位在滑梁3上表面和建好的船只底面之間；以及啟動液壓千斤頂6以通過滑靴4支撐船只，從而使船只100從墩臺上脫離。通過執(zhí)行這些操作，當船只脫離了支撐船只的墩臺時，就可以牽引船只。船只100位于滑靴4上，而液壓千斤頂6則位于滑靴4的底面并位于滑梁3的上表面上。
由于如上所述安裝在船只下面的滑靴4和液壓千斤頂6的存在，在船只移動過程中以及間歇停頓過程中，因地面不均勻沉陷(unevensettlement)和駁船的起伏及顛簸而產(chǎn)生的集中載荷能夠被均勻分布，從而能夠可靠地支撐船只。
此外，在船只被液壓千斤頂6提升的狀態(tài)下，船只的船頭和船尾部分可能因為船只的自然下沉(sagging)而未從墩臺分離。為了避免這種情況，在船只的船頭和船尾部分也另外安裝了滑靴和液壓千斤頂6，以便在提升船只的時候控制船頭和船尾部分的下沉。
滑靴4直接與船只的底面接觸并且安裝在支船架(cradle)5上。液壓千斤頂6連接到支船架5的底面。也就是說，擱置在多個滑靴4上的船只和位于滑靴4下面的液壓千斤頂6沿著滑梁3移動。所述多個滑靴4連接成一個整體，而上面安裝有液壓千斤頂6的多個支船架5也連接成一個整體。
執(zhí)行移船步驟(S300)是將由滑靴4支撐并且由液壓千斤頂6提起的船只移動到駁船8上。移船步驟(S300)包括子步驟將滑靴4連接到牽引設(shè)備9上；通過使用牽引設(shè)備9沿著滑梁3移動滑靴4、支船架5和液壓千斤頂6，從而將船只移動到連接橋10上；通過使用牽引設(shè)備9沿著連接橋10移動滑靴4、支船架5和液壓千斤頂6，從而將船只移動到連接梁(link beam section)11上；以及通過使用牽引設(shè)備9沿著連接梁11將船只移動到安裝在駁船8的上表面上的滑梁12上，并將駁船8壓艙。
牽引設(shè)備9通常采用推方法或拉方法，并且使用諸如纜式起重器(strand jack)、推拉設(shè)備、絞車等組件。
當裝載船只到駁船上時，要考慮的重要因素是碼頭和駁船上的滑道要保持同一高度以確保船只能水平裝載到駁船上而不傾斜。換句話說，考慮到由于潮汐引起的駁船的顛簸和搖擺而應(yīng)該執(zhí)行壓艙。
駁船8的壓艙過程如下所述。計算要裝載到駁船上的船只的重量和要傳遞給滑靴的船只的單位長度載荷，確定船只的單位移動距離的壓艙量。如果確定了船只的重量、要傳遞給滑靴的載荷以及壓艙量，根據(jù)所確定的數(shù)值，船只被移動到駁船上，從而漸增的載荷從移動的船只傳遞給駁船。此時，通過使用駁船自帶的泵排泄駁船內(nèi)與船只加載部分重量相等的水來維持壓艙。維持駁船的壓艙的任務(wù)重復進行直到船只中心到達駁船中心。
此外，當船只移動時，在駁船的上表面上還另外安裝了滑靴13以將因裝載船只而產(chǎn)生的載荷分散到駁船的增加的面積上。
連接橋10安裝在樁帽2和碼頭14之間，并將樁帽2和碼頭14相互連接，以防止船只在地面滑動的過程中因傳遞給碼頭的地面壓力而造成碼頭損壞。抗剪鍵(shear key)15固定在連接橋10的底面。位于碼頭14上的連接橋10的末端與連接梁11相接觸。來自連接梁11的壓力(與因風浪而產(chǎn)生的傳遞給地面的駁船的慣性力相應(yīng))通過固定在連接橋10底面的抗剪鍵15傳遞給安裝在地面上的樁，從而承受直接作用于碼頭的大的水平載荷。
連接梁11將地面和駁船8連接在一起。連接梁11的一端通過銷釘連接在碼頭上，而連接梁11的另一端通過銷釘連接在駁船上以吸收駁船的運動。連接梁11將因駁船的運動而產(chǎn)生的慣性力和壓力傳遞給地面。由于連接梁11的兩端通過銷釘連接在碼頭和駁船上，所以可以補償?shù)孛婧婉g船之間的高度差。
駁船8的使用方式使得船只從地面被裝載到駁船8上并安全入海。多個具有支柱16的格排梁(grillage beam)17以規(guī)則間隔橫向安裝在駁船8的上表面上，滑梁12安裝在格排梁17的上端上以定位于格排梁17的支柱16之間?；?2和格排梁17互相垂直地安裝。也就是，多個格排梁17橫向設(shè)置在縱向安裝的滑梁12的底端上?；?2和格排梁17以這種方式安裝是為了當船只被移動到駁船上時分散施加的載荷。
駁船8還安裝了諸如系泊索、系泊絞車等的多個系泊件18，用于將駁船8保持在預定位置。
除了將船只從地面載入駁船的過程之外，在將載有船只的駁船向下水處移動以及使船只入海的過程中，風浪可能會使作用在駁船上的集中載荷增加。因此，為了分散集中載荷，在駁船上還另外安裝了多個滑靴和液壓千斤頂。通過對安裝的液壓千斤頂?shù)母叨冗M行調(diào)整，可以更有效地分散將船只從地面載入駁船之后產(chǎn)生的載荷并將船只的下沉現(xiàn)象限制在容許值范圍內(nèi)。
碼頭14被設(shè)計成在移動船只和使船只下海的過程中能保證支撐穩(wěn)定性以及承受通過連接梁11和連接橋10傳遞的集中載荷。
執(zhí)行載船步驟(S400)是使用牽引設(shè)備9將船只裝載到駁船8上。載船步驟(S400)包括子步驟將牽引設(shè)備9和滑靴4相互分離并移開牽引設(shè)備9；停止液壓千斤頂6并將位于船只下面的滑靴4擱置在駁船8上的格排梁17的支柱16上；將位于船只下面的滑靴4焊接到格排梁17的支柱16上；通過使用安裝在支船架5上的滾輪19將分離的液壓千斤頂6移動到地面上。當提升船只時支船架5上的滾輪19與滑梁不接觸，而當通過啟動液壓千斤頂6將船只擱置在滑靴上時才和滑梁接觸。
執(zhí)行船只下水步驟(S500)是將載入駁船的船只下水入海。在船只下水步驟(S500)中，其上載有船只的駁船8被移動到下水位置，并通過駁船的連續(xù)的壓艙使駁船潛入水中，從而船只漂浮在海上。潛入水中的駁船被拖船找到并拖回。下面簡要描述使船只下水的壓艙過程。
1，當載有船只的駁船被移到下水位置后，駁船水平下沉到海中距海面11.5米深的地方。
2，駁船的上甲板距海面的距離為12米，駁船上甲板和船只底部之間的距離大約為2.6-2.8米，駁船中只放有四個浮箱。為此，駁船的水平區(qū)域會陡然從12米處下降。
3，上述現(xiàn)象會對駁船的穩(wěn)定性造成不利影響。因此，為了解決這個問題，主要對駁船的船尾部分進行壓艙，使駁船的船尾部分傾斜，并使裝載在駁船上的船只在駁船完全潛入海中之前能夠與海水接觸。
4，當通過連續(xù)壓艙駁船的船尾部分以維持駁船的傾斜狀態(tài)時，對駁船的中心部分進行壓艙以使駁船完全潛入海中。
5，在船只重力與浮力相等的水位處，船只開始從駁船上漂浮。
6，在船只漂浮后，進一步對駁船進行1米的壓艙以防止當使用拖船拖拉駁船時駁船和船只之間發(fā)生碰撞。
此外，在將地面上建造的船只橫向裝載到駁船上的情況下，存在的駁船穩(wěn)定潛水箱可能會干擾船只。為了避免這種情況，可以將兩個駁船牢牢連接在一起以作為一個整合的具有更大容量的駁船使用，并移開控制室使之不干擾船只。
在如上所述用兩艘駁船裝載船只的情況下，由于裝載的初始階段船只的全部載荷作用在第一艘駁船上，必須通過壓艙來補償這個載荷。通過將兩艘駁船的壓艙頭連接在一起從而一艘駁船的自身的泵能夠被用來增加另一艘駁船的壓艙容量，從而縮短了壓艙時間。
通常，為了將船只裝載到一艘駁船上，船只被簡化成一個空間梁模型(dimensional beam model)，計算出從船頭到船尾的縱向重力分布和浮力分布，這兩個分布值的差被計算出來作為剪切力，計算并監(jiān)控作為縱向強度的剪切力的綜合值。然而，在如上所述橫向連接兩艘駁船并將船只橫向裝載到合為一體的駁船上的情況下，必須同時計算并監(jiān)控縱向強度和橫向強度。
與縱向強度和橫向強度相關(guān)的重要的監(jiān)控因素如下所述。
—綜合的橫向強度駁船由一個空間梁模型表示，計算橫向重力分布和浮力分布，計算這兩個分布值的差值作為剪切力，計算剪切力的綜合值作為彎矩。
—局部橫向強度(作用在各自的連接器上的強度)為了進行局部檢查，在計算機中引入用以表示各自帶有五個連接器的駁船的三維框架模型，計算代表連接器的各個梁元件的力矩的和。
—變形檢查在駁船上設(shè)置16個目標點，當裝載船只到駁船上時讀取目標點的變形值。計算機計算連接器上的變形值以檢查這個數(shù)值是否在容許的范圍內(nèi)。
在如上所述的實施方式中，推拉設(shè)備安裝在滑靴的底端以將地面上建造的船只移動到駁船上。容易理解的是船只也能夠通過其他方法移動。例如，能夠想象得到，在使用液壓千斤頂將船只提起之后，滑靴被插入滑梁和船只之間，停止液壓千斤頂以將船只?？吭诨ド?，然后沿著滑梁滑動滑靴以將船只移到駁船上。
工業(yè)實用性從上面的說明可以清楚地知道，根據(jù)本發(fā)明的使地面上建造的船只橫向下水的方法和設(shè)備提供了以下優(yōu)勢可以不考慮船塢的利用率和尺寸大小而建造船只，節(jié)省了船塢的建造成本和維修保養(yǎng)費用，并且能夠使船只橫向下水。
盡管為了說明的目的公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，在不背離如附屬權(quán)利要求所公開的本發(fā)明的范圍和精神的前提下可以進行各種各樣的修改、添加和替換。
權(quán)利要求
1.一種使地面上建造的船只橫向下水的方法，該方法包括在地面上造船的造船步驟；通過多個滑靴和液壓千斤頂提升建造的船只的預頂起步驟；通過牽引設(shè)備使在滑梁上支撐船只的滑靴和液壓千斤頂滑行，從而使船只朝駁船橫向移動的移船步驟；將移動的船只裝載到駁船上的載船步驟；以及通過使載有船只的駁船潛水而使船只漂浮的使船只下水步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中預頂起步驟包括以下子步驟將滑靴和液壓千斤頂定位在建好的船只底部的滑梁上；以及啟動液壓千斤頂以通過滑靴支撐船只，從而使船只從墩臺上脫離。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中在造好的船只的船頭和船尾下面還另外安裝了液壓千斤頂以在提升船只時控制船頭和船尾的下沉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中移船步驟包括以下子步驟將滑靴連接到牽引設(shè)備上；通過使用牽引設(shè)備沿著滑梁移動滑靴、支船架和液壓千斤頂，從而將船只移動到連接橋上；通過使用牽引設(shè)備沿著連接橋移動滑靴、支船架和液壓千斤頂，從而將船只移動到連接梁上；以及通過使用牽引設(shè)備沿著連接梁將船只移動到安裝在駁船上表面上的滑梁上，并根據(jù)船只移到駁船上的程度調(diào)整駁船的壓艙。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，當船只被移動時，在駁船上表面上還另外安裝滑靴以將船只的載荷分散到駁船的更大面積上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中駁船的壓艙是通過執(zhí)行以下步驟完成的計算要裝載到駁船上的船只的重量和要傳遞給滑靴的船只的單位長度的載荷，并確定船只單位移動距離的壓艙量；在將船只裝載到駁船上時，通過使用駁船自帶的泵排泄駁船內(nèi)與船只加載部分重量相等的水以維持壓艙并使壓艙量和確定的壓艙量保持一致；以及重復執(zhí)行維持駁船壓艙的任務(wù)直到船只中心到達駁船中心。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中載船步驟包括以下子步驟停止移動到駁船上表面的液壓千斤頂并將支撐船只的滑靴擱置在駁船的格排梁的支柱上；將位于船只下面的滑靴焊接到格排梁的支柱上；將液壓千斤頂和滑靴相互分離；以及通過牽引設(shè)備將分離的液壓千斤頂移動到地面上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中船只下水步驟包括以下子步驟將載有船只的駁船移動到下水位置；通過對駁船進行連續(xù)壓艙使移到下水位置的駁船潛入水中；通過將駁船潛入水中而使船只漂?。灰约按黄『笸ㄟ^對駁船進一步壓艙而使駁船進一步潛入水中，并使用拖船尋找和拖回駁船。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中船只的下水方式為，對駁船的船尾壓艙而使駁船傾斜，在通過對駁船的船尾連續(xù)壓艙而維持駁船的傾斜狀態(tài)時對駁船的中心部分壓艙，從而使載有船只的駁船潛入水中。
10.根據(jù)權(quán)利要求1和4到9中任意一項所述的方法，其中載有船只的駁船是通過將兩艘駁船整體地橫向連接在一起而形成的。
11.一種用于使地面上建造的船只橫向下水的裝置，該裝置包括安裝的多個混凝土墊，這些混凝土墊從地面上建造的船只的底端延伸到安裝樁帽的位置；安裝在混凝土墊上端表面的滑梁；與滑梁上表面和船只底面接觸的多個滑靴；位于滑靴底面下并可沿著滑梁滑動的液壓千斤頂；在與安裝在混凝土墊上端表面的滑梁相同高度處連續(xù)連接在樁帽和碼頭之間的連接橋；以及與連接橋具有相同高度，并在其兩端通過銷釘連接到碼頭和駁船的連接梁。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中在駁船的上表面上以規(guī)則間隔橫向安裝了多個格排梁，并在格排梁上縱向安裝了滑梁。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中通過地基型的樁或墊加強碼頭。
全文摘要
一種使地面上建造的船只橫向下水的方法和設(shè)備。該方法包括在地面上造船的造船步驟；通過多個滑靴和液壓千斤頂提升建造的船只的預頂起步驟；用牽引設(shè)備使在滑梁上支撐船只的滑靴和液壓千斤頂滑行，從而使船只朝駁船橫向移動的移船步驟；將移動的船只裝載到駁船上的載船步驟；以及通過使載有船只的駁船潛水而使船只漂浮的使船只下水步驟。
文檔編號B63C3/00GK1926024SQ200580006502
公開日2007年3月7日 申請日期2005年1月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月8日
發(fā)明者梁永泰, 崔文吉, 尹基暎, 李春甫, 裴錫浩, 權(quán)振奭 申請人:現(xiàn)代重工業(yè)株式會社