專(zhuān)利名稱(chēng)：一種無(wú)泥艙雙體耙吸挖泥船及其施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及超長(zhǎng)運(yùn)距大規(guī)模吹填工程疏浚設(shè)備和施工方法。
背景技術(shù)：
圍海造地是人類(lèi)海洋開(kāi)發(fā)活動(dòng)中的一項(xiàng)重要的海洋工程，是人類(lèi)向海洋拓展生存空間和生產(chǎn)空間的一種重要手段。隨著全球?qū)ν恋刭Y源需求的不斷增加，全球各地都在開(kāi)展著吹填造陸工程。由于現(xiàn)代化自航耙吸挖泥船集挖、運(yùn)、拋、吹等功能于一身，長(zhǎng)期以來(lái)一直是沿海大型陸域形成工程中的主力疏浚設(shè)備。為了滿足大型疏浚與吹填工程建設(shè)的需要，自航耙吸挖泥船不斷向大型化發(fā)展。但是，超大型自航耙吸挖泥船的造價(jià)十分昂貴，一艘艙容為30，OOOm3的超大型自航耙吸挖泥船的造價(jià)高達(dá)2. 2億歐元。此外，疏浚設(shè)備的規(guī)模效應(yīng)也不是無(wú)止境的，自航耙吸挖泥船的尺度也會(huì)受到現(xiàn)場(chǎng)水深、航道尺度等條件的約束而只能限制在一定的規(guī)模以內(nèi)。隨著近海沙源的不斷枯竭以及對(duì)環(huán)境保護(hù)的關(guān)注，今后吹填工程的沙源將不斷移向遠(yuǎn)離海岸的外海深水區(qū)域。因此，對(duì)于工程量高達(dá)數(shù)億立方米和運(yùn)距長(zhǎng)達(dá)數(shù)百海里的大型吹填工程來(lái)說(shuō)，僅依靠自航耙吸挖泥船大型化的規(guī)模效應(yīng)已經(jīng)無(wú)法達(dá)到提高疏浚效率和降低疏浚單價(jià)的目的。因?yàn)榧?、運(yùn)、拋、吹等功能于一身的自航耙吸挖泥船在整個(gè)作業(yè)周期中使用其價(jià)格昂貴的疏浚設(shè)備進(jìn)行疏浚作業(yè)的時(shí)間所占比例甚小，大部分時(shí)間不得不像一艘散裝貨船那樣進(jìn)行泥沙的長(zhǎng)距離運(yùn)輸作業(yè)，使其最重要的疏浚功能無(wú)法得到充分利用。為了有效解決大型吹填工程超長(zhǎng)運(yùn)距的難題、進(jìn)一步降低疏浚單價(jià)和提高疏浚設(shè)備的利用率，必須開(kāi)創(chuàng)一種新型自航耙吸挖泥船和新的作業(yè)方式。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的問(wèn)題是設(shè)計(jì)一種新型無(wú)泥艙雙體耙吸挖泥船與自航泥駁船隊(duì)優(yōu)化組合的疏浚方式，使其在遠(yuǎn)距離、超遠(yuǎn)距離取砂疏浚工程中降低疏浚單價(jià)和提高疏浚設(shè)備的利用率。本發(fā)明的技術(shù)方案采用裝備有推進(jìn)裝置、耙吸疏浚系統(tǒng)及裝駁系統(tǒng)、甲板機(jī)械及系結(jié)泥駁的裝置的耙吸挖泥船進(jìn)行疏浚取砂作業(yè)，其特征是該耙吸挖泥船是無(wú)泥艙雙體雙邊耙吸挖泥船，挖掘的泥砂通過(guò)設(shè)置在兩邊船體甲板上的裝駁系統(tǒng)裝入系泊在耙吸挖泥船兩船體之間的自航泥駁內(nèi)，泥駁裝載后自航至吹填處。本發(fā)明的突出特點(diǎn)是耙吸挖泥船自身無(wú)泥艙，但通過(guò)雙船體結(jié)構(gòu)或中間開(kāi)槽型式內(nèi)置泥駁，可將疏浚作業(yè)與疏浚物運(yùn)輸作業(yè)分離，與國(guó)外取沙裝駁施工工藝的突出不同之處在于該挖泥船將所挖掘的泥砂通過(guò)分別設(shè)置在兩邊船體甲板上的裝駁系統(tǒng)裝入系泊在挖泥船雙船體之間的泥駁內(nèi)，泥駁滿載后自行至遠(yuǎn)離取砂現(xiàn)場(chǎng)的吹填處。由于泥駁是系泊在挖泥船的雙體之間，突破傳統(tǒng)方式將泥駁靠泊在挖泥船外側(cè)的裝駁方式，無(wú)泥艙雙體耙吸挖泥船風(fēng)浪中的良好性能特征，能使得惡劣海況下的作業(yè)條件得以改善，同時(shí)由于實(shí)施雙耙作業(yè)施工，有利于提高施工效率和延長(zhǎng)可作業(yè)時(shí)間，其工效顯然高于目前國(guó)外單耙挖泥船的裝駁作業(yè)。在整個(gè)作業(yè)過(guò)程中，只要根據(jù)吹填工程的運(yùn)距和產(chǎn)量要求，配備數(shù)量與之相適應(yīng)的駁運(yùn)船隊(duì)，就能使該型耙吸挖泥船在規(guī)定工期內(nèi)連續(xù)進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)取砂作業(yè)，最大限度地發(fā)揮其疏浚功能，不僅能使疏浚產(chǎn)量得到大幅度提高，也可以使疏浚成本明顯降低。在超長(zhǎng)運(yùn)距的大規(guī)模吹填工程，以駁運(yùn)取代常規(guī)耙吸挖泥船的泥砂輸送，可減少對(duì)造價(jià)昂貴的超大型自航耙吸挖泥船數(shù)量的需求。且這種挖泥船自身無(wú)泥艙也無(wú)須排岸裝置，無(wú)泥艙耙吸挖泥船的淺吃水特征十分明顯，大大減少了對(duì)疏浚范圍的限制，與現(xiàn)今大型超大型耙吸船相比，具有吃水淺和作業(yè)靈活性的優(yōu)勢(shì)，其造價(jià)也明顯低于與其規(guī)模相當(dāng)?shù)陌椅谀啻?br>

圖1表示的是無(wú)泥艙雙體耙吸船示意圖。圖2表示的是無(wú)泥艙雙體耙吸船取沙裝駁作業(yè)示意圖。
具體實(shí)施例方式無(wú)泥艙雙體耙吸挖泥船(參見(jiàn)圖1、圖2)采用船首連接橋及其上層建筑1、船舯連接架、尾部連接框架3并通過(guò)縱向梁結(jié)構(gòu)將兩個(gè)分隔距離較大的船體連成剛性連接。船艏為球鼻艏可提高航行性能。船艏設(shè)有側(cè)推裝置10，以提高動(dòng)力定位能力，有助于泥駁進(jìn)出雙體間。推進(jìn)裝置分設(shè)在兩船體后部，尾部推進(jìn)器7采用可變螺距螺旋槳，以增強(qiáng)該船的操縱性能，方便泥駁的安全進(jìn)出。船艉采用導(dǎo)流尾鰭船艉設(shè)計(jì)，兩船體艉部均有一個(gè)尾鰭，可增強(qiáng)艉部結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，方便泥駁進(jìn)出雙體間和保護(hù)推進(jìn)器和舵。船中后部位機(jī)艙內(nèi)分別設(shè)置主機(jī)，輔發(fā)電機(jī)組和高壓沖水泵。甲板上設(shè)置雙耙吸疏浚系統(tǒng)。船舯部位跨兩邊船體之間設(shè)置行走式吊機(jī)2，以便服務(wù)于全船的維修工作。在兩邊船體甲板內(nèi)側(cè)設(shè)置裝駁系統(tǒng)9和甲板機(jī)械；外側(cè)設(shè)置耙臂及其吊架8。深水取沙需要使用安裝有水下泵的長(zhǎng)臂，在兩邊船體內(nèi)艏部設(shè)雙泥泵，泥泵的首置也有利于長(zhǎng)耙臂的安裝，以增大挖深。泥泵采用電驅(qū)動(dòng)方式，不僅有利于泥泵的平穩(wěn)工作，同時(shí)還增加了泵艙布置的靈活性，有利于縱向浮態(tài)的平衡。船體兩內(nèi)側(cè)設(shè)置快速液壓聯(lián)接裝置為系結(jié)泥駁裝置4，使泥駁11與雙體船進(jìn)行快速聯(lián)接，為穩(wěn)固和快速的聯(lián)接，采用液壓夾鉗式聯(lián)接器，聯(lián)接器通過(guò)液壓缸將夾鉗推向泥駁的各個(gè)聯(lián)接導(dǎo)柱后，關(guān)閉夾鉗，由于泥駁的導(dǎo)柱有一定自由高度，可滿足泥駁裝載過(guò)程的吃水變化上下移動(dòng)；另外夾鉗器內(nèi)側(cè)有弧度可允許泥駁一定的縱傾和橫傾。待裝泥駁系泊在挖泥船的兩片體之間。為避免泥駁在兩邊船體之間出入時(shí)與挖泥船船體碰撞，在挖泥船兩邊船體艉端內(nèi)側(cè)和轉(zhuǎn)角處設(shè)置滾動(dòng)橡膠安全護(hù)舷和橡膠滾筒式緩沖器5、6。當(dāng)泥駁進(jìn)入船體間合適位置后，緩沖器的頂推油缸將橡膠滾筒頂向泥駁外舷，夾緊泥駁。以方便液壓夾鉗式聯(lián)接器準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)導(dǎo)柱。這樣的布置有助于滿足船體的縱向平衡， 滿足泥駁裝載過(guò)程的吃水變化上下移動(dòng)。在無(wú)泥艙雙體耙吸挖泥船與自航駁船聯(lián)接后，疏浚作業(yè)或航行時(shí)耙吸挖泥船與自航泥駁可聯(lián)合推進(jìn)。
自航泥駁可采用具有V型泥艙的船體開(kāi)體泥駁，以便泥沙的拋卸，也可采用底部設(shè)有泥門(mén)的泥駁。此外，為了提高泥駁的裝載量，宜在泥艙內(nèi)設(shè)置溢流裝置，以便裝艙過(guò)程中將低濃度泥漿排出舷外。無(wú)泥艙雙體耙吸挖泥船及配套泥駁施工工藝按以下步驟進(jìn)行1、由空泥駁進(jìn)至無(wú)泥艙雙體耙吸挖泥船雙船體中間，泥駁就位后，通過(guò)固定裝置將泥駁和無(wú)泥艙雙體耙吸船連接好。2、無(wú)泥艙雙體耙吸挖泥船帶著空泥駁抵達(dá)取砂現(xiàn)場(chǎng)。無(wú)泥艙雙體耙吸挖泥船將位于兩側(cè)船體上的裝駁系統(tǒng)的排泥管下放到泥駁泥艙的上方，隨后將兩耙臂下放到海底并在航行過(guò)程中進(jìn)行取砂和對(duì)泥駁進(jìn)行裝艙作業(yè)。3、第一艘泥駁完成裝艙任務(wù)后駛離無(wú)泥艙雙體耙吸船，無(wú)泥艙雙體耙吸船收起兩側(cè)耙吸臂。另一艘空泥駁靠泊在無(wú)泥艙雙體耙吸船兩船體之間。4、空泥駁通過(guò)固定裝置和無(wú)泥艙雙體耙吸船連接好，無(wú)泥艙雙體耙吸船夾帶泥駁進(jìn)行又一次的取沙作業(yè)。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)泥艙雙體耙吸挖泥船及其施工方法，采用裝備推進(jìn)裝置、耙吸疏浚系統(tǒng)及裝駁系統(tǒng)、甲板機(jī)械及系結(jié)泥駁裝置的耙吸挖泥船進(jìn)行疏浚取砂作業(yè)，其特征是該耙吸挖泥船是無(wú)泥艙雙體雙邊耙吸挖泥船，挖掘的泥砂通過(guò)設(shè)置在兩邊船體甲板上的裝駁系統(tǒng)裝入系泊在耙吸挖泥船兩船體之間的自航泥駁內(nèi)，泥駁裝載后自航至吹填處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)泥艙雙體耙吸挖泥船及其施工方法，其特征是該耙吸挖泥船船艏為球鼻艏，船艏設(shè)有側(cè)推裝置；尾部推進(jìn)器采用可變螺距螺旋槳，船艉有導(dǎo)流尾鰭。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)泥艙雙體耙吸挖泥船及其施工方法，其特征是該耙吸挖泥船在兩邊船體內(nèi)艏部設(shè)雙泥泵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)泥艙雙體耙吸挖泥船及其施工方法，其特征是該耙吸挖泥船的系結(jié)泥駁裝置為液壓夾鉗式聯(lián)接器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)泥艙雙體耙吸挖泥船及其施工方法，其特征是挖泥船兩邊船體艉端內(nèi)側(cè)和轉(zhuǎn)角處設(shè)置滾動(dòng)橡膠安全護(hù)舷和橡膠滾筒式緩沖器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)泥艙雙體耙吸挖泥船及其施工方法，其特征是疏浚作業(yè)或航行時(shí)耙吸挖泥船與自航泥駁聯(lián)合推進(jìn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)泥艙雙體耙吸挖泥船及其施工方法，其特征是自航泥駁采用具有V型泥艙的船體開(kāi)體泥駁或底部設(shè)有泥門(mén)的泥駁，泥駁的泥艙設(shè)置溢流裝置。
全文摘要
一種無(wú)泥艙雙體耙吸挖泥船及其施工方法，涉及疏浚設(shè)備及其施工方法。本發(fā)明的技術(shù)方案采用裝備有推進(jìn)裝置、耙吸疏浚系統(tǒng)及裝駁系統(tǒng)、甲板機(jī)械及系結(jié)泥駁的裝置的耙吸挖泥船進(jìn)行疏浚取砂作業(yè)，其特征是該耙吸挖泥船是無(wú)泥艙雙體雙邊耙吸挖泥船，挖掘的泥砂通過(guò)設(shè)置在兩邊船體甲板上的裝駁系統(tǒng)裝入系泊在耙吸挖泥船兩船體之間的自航泥駁內(nèi)，泥駁裝載后自航至吹填處。本發(fā)明可應(yīng)用在大型吹填工程、遠(yuǎn)離海岸的深海區(qū)取砂工程。
文檔編號(hào)E02F7/02GK102261086SQ20101018909
公開(kāi)日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2010年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月31日
發(fā)明者侯曉明, 劉厚恕, 周海, 張鴻文, 楊尊偉, 林風(fēng), 羅日佳, 蔣基安, 黃中立 申請(qǐng)人:中交上海航道勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司