专利名称：利用水套对大型水上设备进行水下改装的方法
技术领域：
本发明涉及船舶、海洋工程等大型水上设备的建造和修理技术领域，尤其涉及一种利 用水套对大型水上设备进行水下改装的方法。
背景技术：
近年来，随着世界航运经济的兴旺发达，船舶的建造和修理业务得到了飞速的发展，呈 现出修造两旺的繁荣景象，船台船坞的使用也因此而变得非常紧张。在船舶和海洋工程的建 造和修理过程中，对于一些较大的工件，由于使用船台船坞周期较长，极其影响其他后续项 目，不仅降低生产总量，而且费用极大。因此需要有一种技术，可以实现在无船台船坞或船 台船坞尺度不满足施工需要的情况下，进行大型或特大型总段的水上施工，有效地突破施工 瓶颈。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用水套对大型水上设备进行水下改装的方法，'其避开了船 台船坞使用紧张的瓶颈，减少了对船台船坞的使用周期。 为了达到上述目的，本发明的技术方案如下 利用水套对大型水上设备进行水下改装的方法，包括如下步骤-1 )根据需要改装的船舶等大型水上设备的外形设计并制作水套；
2) 对大型水上设备的待切割/待合拢总段进行切割/合拢前后的浮态计算，得出需要调节 总段各舱压载水的压载量，该压载量使总段接近四角水平；
3) 利用水套形成排空工作空间，对待切割/待合拢的总段进行切割/合拢的施工作业；
4) 大型水上设备被改装完毕后，撤离水套，使大型水上设备自浮。
上述步骤3)包括如下步骤先后向水套的工作通道和压载舱内注水，使水套下沉达到 工作吃水，即水套胶条上缘距待分割/待合拢的总段底部约400mm;用牵引绳及小艇配合将水 套拉至切割缝/合拢缝位置；排空水套压载舱内压载水，使水套与待切割/待合拢的总段底部 贴合；首尾舷塔的塔楼各用四只5吨葫芦将水套与总段拉紧；关闭水套密封门，排空工作通 道内水，并往待切割/待合拢的总段内适当增加压载，使切割口/合拢口处的应力尽可能小， 最好为零，并保持总段四角水平；工作人员在工作通道内进行施工作业。
本发明的有益效果是该方法施工简单，方便，安全性较高，所需成本较低，容易实施。
图1是本发明所用水套的结构示意图。'图2是图1的A-A向剖面图。 图3是图1的B-B向剖面图。 图4是图1的C-C向剖面图。 图5是本发明一实施例两总段在合拢前的示意图。 图6是本发明一实施例工作通道内注满水的示意图。 图7是本发明一实施例水套压载舱和工作通道内注满水的示意图。 图8是本发明一实施例水套被拉至两总段合拢缝位置的示意图。 图9是图8的A-A向示意图。
图IO是图8在水套与待合拢总段底部贴合时的示意图。
图11是本发明一实施例用四只葫芦将水套与两总段拉紧过程的示意图。
图中1、舷塔，2、水套主体，3、工作通道，4、压载舱，5、密封门，6、密封胶
条，7、通海阀，8、压载阀，9、海底阀箱，10、海水总箱，11、压载管，12、潜水泵，
13、葫芦。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明做进一步详细地描述
本发明的方法可以广泛地应用于船舶、海洋工程及其他水下大型设施的水下改装， 其工艺过程如下
(一) 、根据需要改装的船舶、海洋工程及其他水下大型设施的外形尺寸设计水套的 结构,，其为钢材制成。以将巴拿马型船的浮船坞改造成15万吨级的开普塞型船的浮船坞 为例，水套的总布置图及典型横剖面图如图l至图4所示。
水套主要由位于两端并突出的两个舷塔1、连接两个舷塔的水套主体2和两个密封门5 组成，舷塔1和水套主体2的横剖面都是U型截面，两者之间通过焊接连成一个整体，舷塔 1和水套主体2的中间凹陷部分为工作通道3，密封门5与水套主体2上安装有密封胶条6， 舷塔压载舱底部设有通海阀7和压载阀8。打开通海阀7，水可以从此处进入舷塔压载舱，进 一步打开压载阀8，水进入水套主体区域的压载舱4，水套因此下沉；关上通海阀7，打开潜 水泵12，排出两个区域的压载舱内的水(此时因压载阀未关上，两个区域的压叙舱相联通)， 水套因此上浮。水套平时不工作时，舷塔和水套主体中的压载舱排空，水套浮在水面上。水 套处于工作状态时，把密封门5关紧，把压载舱.4和工作通道3中的水用潜水泵12抽出排净， 这样工作通道3内就形成了一个与周围的水隔绝的空间，水下进行火工作业就成为现实。
(二) 、对待合拢的两个总段进行合拢前后的浮态计算，根据计算结果调节各舱压载 水，使各总段尽量四角水平，如图5所示。(三) 、利用水套形成排空工作空间，对待合拢的两个总段进行合拢的施工作业，如图 6至图10所示，该步骤包括如下七个步骤
步骤1、水套下沉至工作吃水，即水套胶条上缘与待合拢的总段底部的距离H约为400mm，
具体过程分两步 '
1) 先向工作通道3内注满水，有如下两种方法
方法a:通过水套通海阀7向工作通道3内注水达到与海面水齐平，关闭通海阀7及压 载阀8,用潜水泵12向工作通道3内注满水。
方法b:关闭水套通海阀7和压载阀8，直接用潜水泵12向工作通道3内注满水。
2) 再向水套压载舱4内注水使水套达到工作吃水
开启通海阀7及压载阀8向压载舱4内注水(工作通道阀门关闭)，通过空，阀调节各压 载舱进水，保持压载过程的稳定性。操作过程中，要保持进水侧吃水小，必要时用吊车配合， 可保证压载进度及稳定性。
步骤2、用牵引绳及小艇配合将水套拉至合拢缝位置，如图8和图9所示。
步骤3、排空压载舱内压载水，使水套与待合拢的两个总段底部贴合，即水套胶条上缘 与待合拢的总段底部的距离HfO，如图10中圈a所示。
步骤4、首尾舷塔的塔楼各用四只5吨葫芦13将水套与两总段拉紧，如图11所示。
步骤5、关闭水套密封门5，如图10中圈b所示。
步骤6、排空工作通道3内的水(排量尽可能大，必要时潜水员封堵漏)，在此过程中向 待合拢的两总段内适当增加压载，其压载量已事先算好，压载量的计算以合拢过程为例分析 说明合拢前，总段受到自身重力、水的浮力共同作用而处于平衡状态；合拢时，水套套上 后，关上密封门5，并排空工作通道3和压载舱4中的水，总段便受到一个额外的向上的作 用力，为了保证总段处于正浮状态，可以利用力学平衡原理，以合拢口处为转动点，重力、 浮力、水套作用力和压载水的重力的力距和为零，由此算出在总段中的压载舱的压载量；所
增加的压载使合拢口处的应力尽可能小，最好为零，并保持两总段四角水平。
步骤7、工作人员在工作通道3内进行合拢的施工作业。
(四) 、施工完毕，撤离水套。
打开水套密封门5向工作通道3内注满水，并松掉所有的葫戸；打开压载舱通海阀7向 各压载舱注水(注水过程可借助葫芦力量将进水侧吃水小)，使浮坞底与水套胶条上缘达到 30(T400mm间隙；用牵引绳及小艇配合将水套拉离合拢缝工作位置。 '
(五) 、水套上浮到正常状态。
关闭通海阀7和压载阀8，将压载舱内的水排除至密封胶条露出水面；同时将压载舱4及工作通道3内的水排空，水套靠岸系泊。
权利要求
1、利用水套对大型水上设备进行水下改装的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤1)根据需要改装的船舶等大型水上设备的外形设计并制作水套；2)对大型水上设备的待切割/待合拢总段进行切割/合拢前后的浮态计算，得出需要调节总段各舱压载水的压载量，该压载量使总段接近四角水平；3)利用水套形成排空工作空间，对待切割/待合拢的总段进行切割/合拢的施工作业；4)大型水上设备被改装完毕后，撤离水套，使大型水上设备自浮。
2、 如权利要求1所述的利用水套对大型水上设备进行水下改装的方法，其特征在于，所 述大型水上设备包括船舶、海洋工程及其所需的大型部件。
3、 如权利要求1所述的利用水套对大型水上设备进行水下改装的方法，其特征在于，所 述水套主要由位于两端并突出的两个舷塔(1)、.连接两个舷塔的水套主体(2)和两个密封门(5)组成，舷塔(1)和水套主体(2)的横剖面都是U型截面，两者之间通过焊接连成一 个整体，舷塔(1)和水套主体(2)的中间凹陷部分为工作通道(3)，密封门(5)与水套主 体(2)上安装有密封胶条(6)，舷塔压载舱底部设有通海阀(7)和压载阀(8)。
4、 如权利要求1所述的利用水套对大型水上设备进行水下改装的方法，其特征在于，所 述步骤3)包括如下步骤先后向水套的工作通道和压载舱内注水，使水套下沉达到工作吃水；用牵引绳及小艇配合将水套拉至切割缝/合拢缝位置； 排空水套压载舱内压载水，使水套与待切割/待合拢的总段底部贴合；首尾舷塔的塔楼各用四只5吨葫芦将水套与总段拉紧；关闭水套密封门，排空工作通道 内水，并往待切割/待合拢的总段内适当增加压载，使切割口/合拢口处的应力尽可能小，最好 为零，并保持总段四角水平；工作人员在工作通道内进行施工作业。
5、 如权利要求4所述的利用水套对大型水上设备进行水下改装的方法，其特征在于，所 述使水套下沉达到工作吃水是指水套胶条上缘距待分割/待合拢的总段底部约400mm。
全文摘要
本发明公开了一种利用水套对大型水上设备进行水下改装的方法，该方法包括如下步骤1)根据需要改装的船舶等大型水上设备的外形设计并制作水套；2)对大型水上设备的待切割/待合拢总段进行切割/合拢前后的浮态计算，得出总段需要调节的各舱压载水的压载量，该压载量使两总段接近四角水平；3)利用水套形成排空工作空间，对待切割/待合拢的总段进行切割/合拢的施工作业；4)大型水上设备被改装完毕后，撤离水套，使大型水上设备自浮。本发明的有益效果是，施工简单，方便，安全性较高；普适性较好；成本较低，容易实施。
文档编号B63B9/00GK101519108SQ200810229419
公开日2009年9月2日 申请日期2008年12月3日 优先权日2008年12月3日
发明者吴俊红, 赵富强, 雷金清 申请人:广东中远船务工程有限公司