一种用于导管架组块浮托的自航驳船及其作业方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于导管架组块浮托的自航驳船及其作业方法，它包括两平行间隔设置的船体，两船体之间通过两横梁连接，在两船体顶部分别设置一沿长度方向布置的滑道和多个沿滑道间隔设置的组块固定装置，两滑道位于船首的一端分别设置一拉力千斤顶，在位于船尾的两船体顶部设置至少一组的连接机构；每组连接机构包括一对驱动齿轮、一连接横梁、一导轨和一对插销室；两插销室相对设置在两船体上，连接横梁底部通过导轨沿垂直于滑道的方向滑动支撑在一侧船体上，并贯穿位于同侧船体上的插销室和滑道，两插销室上设置有与连接横梁配合的插销，连接横梁的两侧分别设置有齿条并与两驱动齿轮啮合，两驱动齿轮设置在导轨所在的一侧船体上。本发明可以广泛应用于海上导管架组块的安装过程中。
【专利说明】一种用于导管架组块浮托的自航驳船及其作业方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种驳船及其作业方法，特别是关于一种用于导管架组块浮托的自航驳船及其作业方法。
【背景技术】
[0002]浮托法是海上导管架组块安装的主要方法之一。当进行海上浮托作业时，驳船首先托举上部组块由导管架槽口驶入，直至上部组块位于导管架结构的正上方，此时驳船进行临时锚泊定位并通过调整压载使船体缓慢下沉，直至导管架支点与上部组块支点实现对接，之后驳船回收锚泊系统，并自导管架槽口退出完成浮托作业。
[0003]目前浮托法常用的方式为单船浮托，该方式具有以下几方面的缺陷:首先，由于驳船船宽较大(通常在30米左右)，为使其顺利进出导管架，导管架槽口必须设计的很宽很深，这样使得上部组块支点之间的跨距很大，为保证组块具备足够的结构强度，组块重量将显著增加，制造时的用钢量会明显提升；此外，由于导管架槽口属于大开口结构，因此导管架结构本身既具有一定的设计难度，也会导致用钢量的进一步提升。其次，驳船船体较长，受载面积较大，为避免船体与导管架顶部结构相碰撞，安装气候窗一般很窄，从而将会严重制约海上安装方案的制定，以至影响安装工期。再有，驳船为船型浮体，通常横稳性较差，因此组块浮托能力受到很大限制。
【发明内容】
[0004]针对上述问题，本发明的目的是提供一种具有良好的横向稳定性、气候窗相对宽敞，并且有利于节约导管架结构用钢量的用于导管架组块浮托的自航驳船及其作业方法。
[0005]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:一种用于导管架组块浮托的自航驳船，其特征在于，它包括两平行间隔设置的船体，两所述船体之间通过两位于船首的横梁连接，在两所述船体顶部分别设置一沿所述船体长度方向布置的滑道和多个沿所述滑道间隔设置的组块固定装置，两所述滑道位于船首的一端分别设置有一拉力千斤顶，在位于船尾的两所述船体顶部设置至少一组的连接机构；每组所述连接机构包括一对驱动齿轮、一连接横梁、一导轨和一对插销室；两所述插销室相对设置在两所述船体上，所述连接横梁底部通过所述导轨沿垂直于所述滑道的方向滑动支撑在一侧所述船体上，并贯穿位于同侧所述船体上的所述插销室和滑道，所述连接横梁的两端分别设置有一销孔，两所述插销室上设置有与所述连接横梁上的销孔配合的插销，所述连接横梁的两侧分别设置有齿条并与两所述驱动齿轮啮合，两所述驱动齿轮设置在所述导轨所在的一侧船体上。
[0006]所述组块固定装置为一对设置在所述滑道两侧的钢板，钢板底部焊接在船体顶部，钢板与导管架组块之间以焊接的方式进行临时固定。
[0007]在两所述船体尾部分别设置一合成橡胶材质的防碰护垫。
[0008]还包括一横跨两所述船体的船首甲板室和两位于所述船体上的船中甲板室；在两所述船体上还分别设置有一船首锚机、一船尾锚机和一系船立柱，所述系船立柱设置于船尾；在每个所述船体底部还分别设置四个推进器，其中船首并排分布两个所述推进器，船尾并排分布两个所述推进器。
[0009]一种用于导管架组块浮托的自航驳船的作业方法，该方法包括以下步骤:1)将所述自航驳船在码头停靠固定，并使所述连接横梁的两端通过插销固定在两所述船体上的所述插销室中，采用所述拉力千斤顶将导管架组块由码头滑道缓慢拉至所述船体滑道上的指定位置，通过所述组块固定装置将导管架组块固定，然后驱动所述自航驳船驶离码头；2)驱动所述自航驳船行驶到导管架所在海域，并停在导管架前方；3)从所述连接横梁两端拔出插销后控制所述驱动齿轮转动，使与所述驱动齿轮啮合的所述连接横梁沿所述导轨向自航驳船外侧移动，直至所述连接横梁完全移出两所述船体之间的空间，然后操纵所述自航驳船缓慢后退，直到所载导管架组块到达导管架的正上方；4)控制所述驱动齿轮反向转动，使所述连接横梁向所述自航驳船内侧移动直至其端部伸入到对侧所述船体上的所述插销室，插入两所述插销室的插销，操纵所述自航驳船下潜使导管架组块与导管架对接；当下潜到导管架组块与所述自航驳船完全分离后，再次控制所述驱动齿轮转动，使所述连接横梁沿所述导轨向所述自航驳船外侧移动直至完全移出两所述船体之间的空间，驾驶所述自航驳船向前行驶，离开导管架；5)调整所述自航驳船上浮，控制所述驱动齿轮反向转动，使所述连接横梁向所述自航驳船内侧移动直至其端部伸入到对侧所述船体的插销室，插入两所述插销，驶离导管架所在海域。
[0010]本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点:1、本发明采用了双船体结构，改善了驳船的横向稳性，有效提升了驳船的组块浮托重量，同时也能够单个船体的船宽，船宽的降低能够减少船体的受载面积，组块安装的气候窗有所扩大。2、本发明采用了双船体浮托方法，导管架结构不再需要设计进船槽口，用钢量得以有效控制，同时上部组块跨距可以大为减小，使得组块结构强度更加容易满足，布局更为紧凑，整体重量也可明显降低，该驳船概念的提出，将会对导管架平台结构设计与安装方式产生重要影响。3、本发明采用了操控方便的船尾可开放、闭合的连接机构，在组块下水装船、拖航运输以及组块与导管架对接过程中可以使整个船体呈封闭框架结构，有利于各种载荷在船体内部的有效传递，保障船体在作业过程中的结构安全。本发明可以广泛应用于海上导管架组块的安装过程中。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本发明的结构示意图；其中，图(a)是本发明导管架组块装船、浮托作业及拖航作业状态的结构示意图；图(b)是本发明进出导管架状态的结构示意图；
[0012]图2是本发明的后视示意图；其中，图(a)是本发明导管架组块装船、浮托作业及拖航作业状态的后视示意图；图(b)是本发明进出导管架状态的后视示意图；
[0013]图3是本发明的侧视示意图；其中图(a)是本发明导管架组块装船、浮托作业及拖航作业状态的侧视示意图；图(b)是本发明进出导管架状态的侧视示意图；
[0014]图4是导管架组块在码头下水装船示意图；
[0015]图5是导管架组块干拖运输示意图；
[0016]图6是本发明在导管架前方就位示意图；其中，图(a)是本发明在导管架前方就位的侧视示意图；图(b)是本发明在导管架前方就位的后视示意图；
[0017]图7是本发明在导管架上方就位示意图；其中，图(a)是本发明在导管架上方就位的侧视示意图；图(b)是本发明在导管架上方就位的后视示意图；
[0018]图8是本发明下潜使导管架组块与导管架对接示意图；其中，图(a)是本发明下潜使导管架组块与导管架对接的侧视示意图；图(b)是本发明下潜使导管架组块与导管架对接的后视不意图；
[0019]图9是本发明预备离开导管架示意图；其中，图(a)是本发明预备离开导管架的侧视示意图；图(b)是本发明预备离开导管架的后视示意图；
[0020]图10是本发明离开导管架示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
[0022]如图1所示，本发明的用于导管架组块浮托的自航驳船包括两平行间隔设置的船体1，两船体I之间通过两位于船首的横梁2连接。在两船体I顶部分别设置一沿船体I长度方向布置的滑道3和多个沿滑道3间隔设置的组块固定装置4，两滑道3位于船首的一端分别设置一拉力千斤顶5，拉力千斤顶5用于装船时将导管架组块沿滑道3拉至船体I上的指定位置，组块固定装置4用于固定导管架组块。在位于船尾的两船体I顶部设置至少一组的连接机构，每组连接机构包括一对驱动齿轮6、一连接横梁7、一导轨8和一对插销室9。其中，两插销室9相对设置在两船体I上，连接横梁7底部通过导轨8沿垂直于滑道3的方向滑动支撑在一侧船体I上，并贯穿位于同侧船体I上的插销室9和滑道3。连接横梁7的两端分别设置有一销孔，两插销室9上设置有与连接横梁7上销孔配合的插销。连接横梁7两侧分别设置有齿条并与两驱动齿轮6啮合，两驱动齿轮6设置在导轨8所在的一侧船体I上，并通过电机或者液压系统驱动(属于常规驱动，图中未示出)。
[0023]在一个优选的实施例中，本发明还包括一横跨两船体I的船首甲板室10和两位于船体I上的船中甲板室11，船首甲板室10用于控制航向、航速、压载等，船中甲板室11用于在浮托过程中控制连接机构的开关与监测船体I与导管架的相对位置；在两船体I上还分别设置有一船首锚机12、一船尾锚机13和一系船立柱14，系船立柱14设置于船尾；在每个船体I底部还分别设置四个推进器15，其中船首并排分布两个，船尾并排分布两个。
[0024]在一个优选的实施例中，组块固定装置4为一对设置在滑道3两侧的钢板，钢板底部焊接在船体顶部，钢板与导管架组块之间以焊接的方式进行临时固定。
[0025]在一个优选的实施例中，在两船体I尾部可以分别设置一合成橡胶材质的防碰护垫16，用于码头停靠装船时保护船体I。
[0026]基于上述用于导管架组块浮托的自航驳船，本发明还提供了一种导管架组块浮托的作业方法，该方法包括以下步骤:
[0027]I)如图4、图5所示，将本发明自航驳船在码头固定，此时连接横梁7的两端位于两船体I上的插销室9中并通过插销固定，采用拉力千斤顶5将导管架组块由码头滑道缓慢拉至驳船滑道3上的指定位置后由组块固定装置4固定，然后驱动自航驳船驶离码头。
[0028]2)如图6所示，驱动自航驳船行驶到导管架所在海域，并停在导管架前方。
[0029]3)如图7所示，从连接横梁7两端的销孔中拔出插销后控制驱动齿轮6转动，使与驱动齿轮6啮合的连接横梁7沿导轨8向自航驳船外侧移动直至连接横梁7完全移出两船体I之间的空间，然后操纵自航驳船缓慢后退，直到所载导管架组块到达导管架的正上方。[0030]4)如图8所示，控制驱动齿轮6反向转动，使连接横梁7向自航驳船内侧移动直至其端部伸入到对侧船体I上的插销室，插入两插销室的插销，操纵自航驳船下潜，使导管架组块与导管架对接；当下潜到导管架组块与自航驳船完全分离后，再次控制驱动齿轮6转动，使与驱动齿轮6啮合的连接横梁7沿导轨8向自航驳船外侧移动直至连接横梁7完全移出两船体I之间的空间，驾驶自航驳船向前行驶，离开导管架。
[0031]5)如图9、图10所示，调整自航驳船上浮，控制驱动齿轮6反向转动，使连接横梁7向自航驳船内侧移动直至其端部伸入到对侧船体I上的插销室，插入两插销上的插销，驶离导管架所在海域。
[0032]本发明仅以上述实施例进行说明，各部件的结构、设置位置及其连接都是可以有所变化的。在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进或等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。
【权利要求】
1.一种用于导管架组块浮托的自航驳船，其特征在于，它包括两平行间隔设置的船体，两所述船体之间通过两位于船首的横梁连接，在两所述船体顶部分别设置一沿所述船体长度方向布置的滑道和多个沿所述滑道间隔设置的组块固定装置，两所述滑道位于船首的一端分别设置有一拉力千斤顶，在位于船尾的两所述船体顶部设置至少一组的连接机构； 每组所述连接机构包括一对驱动齿轮、一连接横梁、一导轨和一对插销室；两所述插销室相对设置在两所述船体上，所述连接横梁底部通过所述导轨沿垂直于所述滑道的方向滑动支撑在一侧所述船体上，并贯穿位于同侧所述船体上的所述插销室和滑道，所述连接横梁的两端分别设置有一销孔，两所述插销室上设置有与所述连接横梁上的销孔配合的插销，所述连接横梁的两侧分别设置有齿条并与两所述驱动齿轮啮合，两所述驱动齿轮设置在所述导轨所在的一侧船体上。
2.如权利要求1所述的一种用于导管架组块浮托的自航驳船，其特征在于，所述组块固定装置为一对设置在所述滑道两侧的钢板，钢板底部焊接在船体顶部，钢板与导管架组块之间以焊接的方式进行临时固定。
3.如权利要求1所述的一种用于导管架组块浮托的自航驳船，其特征在于，在两所述船体尾部分别设置 一合成橡胶材质的防碰护垫。
4.如权利要求2所述的一种用于导管架组块浮托的自航驳船，其特征在于，在两所述船体尾部分别设置一合成橡胶材质的防碰护垫。
5.如权利要求1或2或3或4所述的一种用于导管架组块浮托的自航驳船，其特征在于，还包括一横跨两所述船体的船首甲板室和两位于所述船体上的船中甲板室；在两所述船体上还分别设置有一船首锚机、一船尾锚机和一系船立柱，所述系船立柱设置于船尾；在每个所述船体底部还分别设置四个推进器，其中船首并排分布两个所述推进器，船尾并排分布两个所述推进器。
6.一种如权利要求1至5中任一项所述的用于导管架组块浮托的自航驳船的作业方法，该方法包括以下步骤: 1)将所述自航驳船在码头停靠固定，并使所述连接横梁的两端通过插销固定在两所述船体上的所述插销室中，采用所述拉力千斤顶将导管架组块由码头滑道缓慢拉至所述船体滑道上的指定位置，通过所述组块固定装置将导管架组块固定，然后驱动所述自航驳船驶尚码头； 2)驱动所述自航驳船行驶到导管架所在海域，并停在导管架前方； 3)从所述连接横梁两端拔出插销后控制所述驱动齿轮转动，使与所述驱动齿轮啮合的所述连接横梁沿所述导轨向自航驳船外侧移动，直至所述连接横梁完全移出两所述船体之间的空间，然后操纵所述自航驳船缓慢后退，直到所载导管架组块到达导管架的正上方； 4)控制所述驱动齿轮反向转动，使所述连接横梁向所述自航驳船内侧移动直至其端部伸入到对侧所述船体上的所述插销室，插入两所述插销室的插销，操纵所述自航驳船下潜使导管架组块与导管架对接；当下潜到导管架组块与所述自航驳船完全分离后，再次控制所述驱动齿轮转动，使所述连接横梁沿所述导轨向所述自航驳船外侧移动直至完全移出两所述船体之间的空间，驾驶所述自航驳船向前行驶，离开导管架； 5)调整所述自航驳船上浮，控制所述驱动齿轮反向转动，使所述连接横梁向所述自航驳船内侧移动直至其端部伸入到对侧所述船体的插销室，插入两所述插销，驶离导管架所在海 域。
【文档编号】B63B35/28GK103979083SQ201410184969
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月4日 优先权日:2014年5月4日
【发明者】赵晶瑞, 谢彬, 谢文会 申请人:中国海洋石油总公司, 中海油研究总院