專利名稱：鋼圓筒運輸設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種鋼圓筒運輸設(shè)備，尤其涉及一種大直徑、大自重的鋼圓筒運輸設(shè)備。
背景技術(shù)：
大直徑鋼圓筒結(jié)構(gòu)自20世紀(jì)80年代初引入我國后，因其特有的優(yōu)勢，就一直引起人們的重視。采用鋼圓筒沉入海底，可快速形成人工島，大大減少船機及海上作業(yè)時間，鋼圓筒良好的穩(wěn)定性和止水性能，為后續(xù)工作提供了一個穩(wěn)定的環(huán)境。同時由于筒內(nèi)不開挖，減少了對海水的污染，利于環(huán)保，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。以往的鋼圓筒直徑均在15米左右，長度在25米左右，振沉施工方式采用在施工水域附近選擇制造場地，制造完成后用無動力駁船裝載I或2根鋼圓筒，由拖輪拖帶駁船至施工現(xiàn)場進(jìn)行振沉施工。這種施工方式往往受到制造廠商生產(chǎn)能力和場地條件限制，無動力駁船受天氣因素影響較大，鋼圓筒振沉施工周期往往不能按計劃完成。在一些施工場合，可能會用到尺寸、自重非常大的鋼圓筒，例如直徑22米，高度50米，重量500噸左右的鋼圓筒。另外，鋼圓筒的制造場所距離施工場所較遠(yuǎn)，需要數(shù)天的航程。對于尺寸、自重較大并且需要長途運輸?shù)匿搱A筒，需要解決如下問題:1，船舶裝載鋼圓筒航行期間，不同情況下的船舶穩(wěn)性等各項指標(biāo)是否滿足規(guī)范要求；2，在航線中的最大海運加速度下，鋼圓筒的自身結(jié)構(gòu)強度、鋼圓筒與綁扎件接觸點的強度以及綁扎件強度是否能滿足海運要求；3，船舶裝載鋼圓筒航行期間的抗風(fēng)能力是否滿足要求，即:在風(fēng)力作用及水流作用下，船舶是否能正常航行推進(jìn)；4，大型遠(yuǎn)洋運輸船現(xiàn)場定位困難，由于鋼圓筒振沉施工作業(yè)需要，船舶必須在錨泊水域精確定位；人工島作業(yè)水域附近施工船舶眾多，靠近主航道，來往船舶眾多，如何選擇合理的船舶駐位點，使運輸船對現(xiàn)場施工的影響降到最低。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種鋼圓筒運輸設(shè)備，能夠滿足運輸過程中的穩(wěn)定性要求，并且能夠在施工現(xiàn)場進(jìn)行精確定位。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種鋼圓筒運輸設(shè)備，包括:用于裝載鋼圓筒的運輸船，所述鋼圓筒豎直設(shè)置在所述運輸船的甲板上；綁扎三角板，具有相互垂直的第一焊接邊和第二焊接邊，其中第一焊接邊與所述鋼圓筒的底部外壁焊接，第二焊接邊與所述運輸船的甲板焊接。根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述綁扎三角板的數(shù)量為多個，所述鋼圓筒的底部外壁每隔10度焊接有一個綁扎三角板。[0015]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述綁扎三角板的兩側(cè)分別設(shè)置有固定翼板，所述固定翼板與所述綁扎三角板和甲板焊接。根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述運輸設(shè)備還包括:四個沉塊-錨鏈-浮筒系統(tǒng)，所述運輸船的四角分別與一個沉塊-錨鏈-浮筒系統(tǒng)相連，其中每一沉塊-錨鏈-浮筒系統(tǒng)包括沉入水底的沉塊以及通過錨鏈與所述沉塊相連的浮筒。根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述運輸船的每個角通過多組纜繩與所述浮筒相連。根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述沉塊的重量為15(Γ170噸，所述錨鏈的直徑為130 150毫米，最大承載為340 360噸。根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述鋼圓筒的直徑為2廣23米，高度為45 55米。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點:本實用新型實施例的鋼圓筒運輸設(shè)備中，將鋼圓筒豎直設(shè)置在運輸船甲板上，并且在鋼圓筒底部外壁上焊接綁扎三角板，從而將鋼圓筒固定在甲板上，優(yōu)選地，鋼圓筒底部外壁每隔10度焊接一個綁扎三角板，滿足海運過程中的綁扎強度要求。此外，該運輸船的四角分別通過一個沉塊-錨鏈-浮筒系統(tǒng)進(jìn)行定位，能夠滿足振沉施工所需要的精度要求。

圖1是本實用新型實施例的鋼圓筒運輸設(shè)備的整體俯視圖；圖2是本實用新型實施例中設(shè)置在運輸船上的鋼圓筒的局部結(jié)構(gòu)圖3是本實用新型實施例中的綁扎三角板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3沿D方向的側(cè)視圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例和附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明，但不應(yīng)以此限制本實用新型的保護(hù)范圍。參考圖1，本實施例的鋼圓筒運輸設(shè)備包括:運輸船11，該運輸船11的甲板上豎直設(shè)置有鋼圓筒12 ;綁扎三角板(圖1中未標(biāo)示)，具有相互垂直的第一焊接邊和第二焊接邊，其中第一焊接邊與剛圓筒12的底部外壁焊接固定，第二焊接邊與運輸船11的甲板焊接固定。此外，該運輸設(shè)備還包括4個沉塊-錨鏈-浮筒系統(tǒng)，運輸船11的四角分別與一個沉塊-錨鏈-浮筒系統(tǒng)相連，其中每一沉塊-錨鏈-浮筒系統(tǒng)包括沉入水底的沉塊15以及通過錨鏈14與沉塊15相連的浮筒13。作為一個非限制性的例子，運輸船11的每個角通過多組纜繩與浮筒13相連，例如可以通過多組尼龍纜繩17和鋼絲纜繩16與浮筒13相連。參考圖2至圖4，鋼圓筒12的底部外壁焊接有多個綁扎三角板21，優(yōu)選地，鋼圓筒12的底部外壁每隔10度焊接有一個綁扎三角板21。此外，綁扎三角板21兩側(cè)可以設(shè)置有固定翼板22，固定翼板22的一邊與綁扎三角板21的側(cè)面焊接固定，另一邊與運輸船的甲板焊接固定。該綁扎三角板21可以在多航次運輸中重復(fù)利用，大大降低了成本。參考圖1至圖4，在一具體實例中，鋼圓筒12的直徑為21 23米，高度為45 55米，單個鋼圓筒12的重量約為500噸。鋼圓筒12的底部外壁每隔10度焊接有一個綁扎三角板21，將鋼圓筒12與運輸船11的甲板焊接固定。綁扎三角板21的兩側(cè)可以分別焊接有固定翼板22，以加強綁扎三角板21與甲板之間的固定關(guān)系。運輸船11的每個角分別與一個沉塊-錨鏈-浮筒系統(tǒng)相連，其中沉塊-錨鏈-浮筒系統(tǒng)包括沉入水底的沉塊15，通過錨鏈14與沉塊15相連的浮筒13。每個沉塊15的重量為15(Γ170噸，例如水泥沉塊。錨鏈14的直徑為130 150毫米，最大承載為340 360噸。更進(jìn)一步而言，在一實例中，用1600t起重船吊裝鋼圓筒。根據(jù)各鋼圓筒與副格倉的定位關(guān)系，鋼圓筒上榫槽位置具有唯一性，為保證鋼圓筒振沉方向準(zhǔn)確，各筒在運輸船上的方向也必須是唯一的。因此，設(shè)計了 2組定位支座控制鋼圓筒的方向，定位支座分別預(yù)先安裝于運輸船甲板上的鋼圓筒的O度線和180度線位置，使得吊裝作業(yè)順利進(jìn)行。同時設(shè)計了專用的導(dǎo)向支架，確保了鋼圓筒在吊裝過程中的形位指標(biāo)在可控制范圍之內(nèi)。之后，根據(jù)鋼圓筒運輸周期內(nèi)的海洋環(huán)境參數(shù)，采用最惡劣的參數(shù)作為分析依據(jù)進(jìn)行海運參數(shù)分析。根據(jù)航行環(huán)境數(shù)據(jù)以及基于美國NSRDC的FRANK切片理論為基礎(chǔ)，建立包括船舶升沉、縱搖、橫蕩、橫搖、艏搖五個線性耦合的運動微分方程，方程中的船體水動力系數(shù)通過二維切片水動力系數(shù)的疊加獲得。二維切片水動力系數(shù)采用FRANK精密擬合法(Close Fit Method)計算。利用上述切片理論可計算得到升沉、縱搖、橫蕩、橫搖、艏搖在規(guī)則波中的頻率響應(yīng)函數(shù)，然后再利用線性疊加原理得到船舶在不規(guī)則波中的響應(yīng)，即運動幅值和加速度。海運工況下，受風(fēng)、流及運動響應(yīng)的聯(lián)合作用，船體及貨物(鋼圓筒)的受力情況非常復(fù)雜，根據(jù)船運裝載及綁扎方案，為真實反映海運工況下相關(guān)介體的受力情況，通過Ansys有限元分析軟件，建立船體、鋼圓筒、綁扎三角板的三種單元類型，模擬運輸船在設(shè)計航行吃水、有義波高，并提取航線中可能發(fā)生的極端航行條件，分析鋼圓筒的應(yīng)力及變形，分析船體甲板的應(yīng)力及變形。同時，通過專用裝載儀驗算船舶在運輸工況下的各項穩(wěn)性及總縱強度指標(biāo)。以上計算結(jié)果均符合規(guī)范要求，證明采用以上運輸設(shè)備和方案能夠滿足海運過程中運輸船以及鋼圓筒的穩(wěn)定性要求。本實用新型雖然以較`佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本實用新型，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動和修改，因此本實用新型的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本實用新型權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種鋼圓筒運輸設(shè)備，其特征在于，包括: 用于裝載鋼圓筒的運輸船，所述鋼圓筒豎直設(shè)置在所述運輸船的甲板上； 綁扎三角板，具有相互垂直的第一焊接邊和第二焊接邊，其中第一焊接邊與所述鋼圓筒的底部外壁焊接，第二焊接邊與所述運輸船的甲板焊接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼圓筒運輸設(shè)備，其特征在于，所述綁扎三角板的數(shù)量為多個，所述鋼圓筒的底部外壁每隔10度焊接有一個綁扎三角板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼圓筒運輸設(shè)備，其特征在于，所述綁扎三角板的兩側(cè)分別設(shè)置有固定翼板，所述固定翼板與所述綁扎三角板和甲板焊接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼圓筒運輸設(shè)備，其特征在于，還包括:四個沉塊-錨鏈-浮筒系統(tǒng)，所述運輸船的四角分別與一個沉塊-錨鏈-浮筒系統(tǒng)相連，其中每一沉塊-錨鏈-浮筒系統(tǒng)包括沉入水底的沉塊以及通過錨鏈與所述沉塊相連的浮筒。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋼圓筒運輸設(shè)備，其特征在于，所述運輸船的每個角通過多組纜繩與所述浮筒相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋼圓筒運輸設(shè)備，其特征在于，所述沉塊的重量為15(Γ170噸，所述錨鏈的直徑為1 30 150毫米，最大承載為340 360噸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的鋼圓筒運輸設(shè)備，其特征在于，所述鋼圓筒的直徑為21 23米，高度為45 55米。
專利摘要本實用新型提供了一種鋼圓筒運輸設(shè)備，包括用于裝載鋼圓筒的運輸船，所述鋼圓筒豎直設(shè)置在所述運輸船的甲板上；綁扎三角板，具有相互垂直的第一焊接邊和第二焊接邊，其中第一焊接邊與所述鋼圓筒的底部外壁焊接，第二焊接邊與所述運輸船的甲板焊接。本實用新型能夠滿足運輸過程中的穩(wěn)定性要求，并且能夠在施工現(xiàn)場進(jìn)行精確定位。
文檔編號B63B35/00GK202953142SQ20122065390
公開日2013年5月29日 申請日期2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月30日
發(fā)明者盧勇, 馮臘初, 朱建國, 劉建波, 倫燦章, 褚偉波, 梁小勇, 衣勇健 申請人:上海振華重工(集團(tuán))股份有限公司