本發(fā)明屬于大型構(gòu)件水下安裝施工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自航式大型構(gòu)件運輸安裝一體船及施工工藝。

背景技術(shù)：

目前，大型構(gòu)件的水下安裝通常需要先將預(yù)制廠預(yù)制的大型構(gòu)件浮運至安裝基槽上方，再進行大型構(gòu)件的系泊、沉放和安裝。然而，現(xiàn)有技術(shù)中，大型構(gòu)件的浮運通常需要大量拖輪輔助運輸，拖輪將占用大量航道導(dǎo)致航道擁擠，不利于運輸；而且，在安裝大型構(gòu)件時，需要在海上另搭設(shè)大型構(gòu)件安裝裝備，且大型構(gòu)件需下船再進行安裝，施工工藝復(fù)雜且占用航道。因此，如何緩解航道交通、同時簡化大型構(gòu)件的水下安裝施工工藝是當(dāng)前急需解決的一項技術(shù)難題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對上述的大型構(gòu)件水下安裝施工時航道擁擠且施工工藝復(fù)雜的技術(shù)問題，提出一種自航式大型構(gòu)件運輸安裝一體船及施工工藝，能夠自航運輸大型構(gòu)件、緩解航道交通，同時又能夠完成大型構(gòu)件的沉放安裝、無需另搭設(shè)裝備，簡化施工工藝。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

本發(fā)明一方面提供了一種自航式大型構(gòu)件運輸安裝一體船，包括騎跨于大型構(gòu)件上方的雙體船和用于連接、沉放所述大型構(gòu)件的安裝裝置；所述雙體船包括平行設(shè)置的第一船體和第二船體，所述第一船體的上部和第二船體的上部通過甲板橋相連接，所述第一船體和第二船體的尾端分別設(shè)置有用于提供航行動力的推進器；所述安裝裝置包括配套設(shè)置于所述甲板橋上的絞車和纜索升降機構(gòu)，以及位于所述甲板橋的下方的吊鉤，所述絞車、纜索升降機構(gòu)和吊鉤通過纜索依次連接；所述安裝裝置還包括用于支撐所述大型構(gòu)件的支墩，所述支墩設(shè)置于所述甲板橋的底部。

作為優(yōu)選，所述第一船體、第二船體的首端和尾端分別設(shè)置有用于輔助船體原地轉(zhuǎn)向的側(cè)推器。

作為優(yōu)選，所述雙體船上設(shè)置有動力定位系統(tǒng)。

作為優(yōu)選，所述第一船體的下部、與所述第二船體相對的船側(cè)設(shè)置有第一水平限位裝置，所述第二船體的下部、與所述第一船體相對的船側(cè)設(shè)置有與所述第一水平限位裝置相對應(yīng)的第二水平限位裝置。

作為優(yōu)選，所述支墩設(shè)置為倒錐形。

作為優(yōu)選，所述支墩的數(shù)量為多個，多個所述支墩均勻分布于所述甲板橋底部。

作為優(yōu)選，配套設(shè)置的所述絞車、纜索升降機構(gòu)和吊鉤的數(shù)量為多個。

作為優(yōu)選，所述雙體船上設(shè)置有測量塔，所述測量塔上部設(shè)置有GPS。

本發(fā)明的另一方面還提供了一種利用上述任一項技術(shù)方案所述的自航式大型構(gòu)件運輸安裝一體船實現(xiàn)大型構(gòu)件運輸安裝的施工工藝，包括以下步驟：

舾裝：將自航式大型構(gòu)件運輸安裝一體船騎跨于預(yù)制大型構(gòu)件上方，通過吊鉤將大型構(gòu)件連接并固定于自航式大型構(gòu)件運輸安裝一體船的下方；

大型構(gòu)件運輸：自航式大型構(gòu)件運輸安裝一體船通過自航方式將大型構(gòu)件從預(yù)制廠運輸至新挖航道，全程配備警戒船；進入新挖航道后，配備拖輪輔助運輸，隨后在回旋區(qū)轉(zhuǎn)向，將大型構(gòu)件運輸至基槽上方；

大型構(gòu)件安裝：對自航式大型構(gòu)件運輸安裝一體船進行帶纜系泊，通過絞移方式進行沉放位置的精確定位，通過絞車和纜索升降機構(gòu)將大型構(gòu)件放入基槽，完成大型構(gòu)件安裝。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果在于：

1、本發(fā)明提供的自航式大型構(gòu)件運輸安裝一體船通過設(shè)置的推進器，可自航運輸大型構(gòu)件至安裝基槽上方，無需大量拖輪輔助，可以緩解水上交通，確保航道通暢及施工安全；

2、本發(fā)明提供的自航式大型構(gòu)件運輸安裝一體船既可完成大型構(gòu)件的運輸，又可通過搭載的安裝裝備完成大型構(gòu)件的沉放安裝，無需另搭設(shè)安裝裝備，施工工藝簡單，且不占用航道；

3、采用本發(fā)明提供的自航式大型構(gòu)件運輸安裝一體船及施工工藝進行大型構(gòu)件的水下安裝時，無需新建預(yù)制廠，僅需對現(xiàn)有預(yù)制廠塢門改造加寬即可，可節(jié)約大量費用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例所提供的自航式大型構(gòu)件運輸安裝一體船的結(jié)構(gòu)的俯視示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例所提供的自航式大型構(gòu)件運輸安裝一體船的結(jié)構(gòu)的左視示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例所提供的自航式大型構(gòu)件運輸安裝一體船的結(jié)構(gòu)的仰視示意圖；

以上各圖中：1、第一船體；2、第二船體；3、甲板橋；4、推進器；5、側(cè)推器；6、絞車；7、纜索升降機構(gòu)；8、纜索；9、測量塔；10、大型構(gòu)件；11、吊鉤；12、支墩；13、第一水平限位裝置；14、第二水平限位裝置。

具體實施方式

下面，通過示例性的實施方式對本發(fā)明進行具體描述。然而應(yīng)當(dāng)理解，在沒有進一步敘述的情況下，一個實施方式中的元件、結(jié)構(gòu)和特征也可以有益地結(jié)合到其他實施方式中。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“上”、“下”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖2所示的位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

實施例：

如圖1所示，本發(fā)明實施例一方面提供了一種自航式大型構(gòu)件運輸安裝一體船，包括騎跨于大型構(gòu)件10上方的雙體船和用于連接、沉放大型構(gòu)件10的安裝裝置；所述雙體船包括平行設(shè)置的第一船體1和第二船體2，第一船體1的上部和第二船體2的上部通過甲板橋3相連接，第一船體1和第二船體2的尾端分別設(shè)置有用于提供航行動力的推進器4。如圖2所示，所述安裝裝置包括配套設(shè)置于甲板橋3上的絞車6和纜索升降機構(gòu)7，以及位于甲板橋3的下方的吊鉤11，絞車6、纜索升降機構(gòu)7和吊鉤11通過纜索8依次連接；所述安裝裝置還包括用于支撐大型構(gòu)件10的支墩12，支墩12設(shè)置于甲板橋3的底部。

在本實施例中，需要說明的是，第一船體1和第二船體2之間的距離大于大型構(gòu)件10的寬度，在運輸大型構(gòu)件10時，第一船體1和第二船體2分別位于大型構(gòu)件10的兩側(cè)，甲板橋3位于大型構(gòu)件10的上方，實現(xiàn)所述雙體船騎跨于大型構(gòu)件10的上方。通過設(shè)置的推進器4為所述雙體船提供航行動力，實現(xiàn)了自航運輸大型構(gòu)件10至安裝基槽上方，無需大量拖輪輔助，可以緩解水上交通，確保航道通暢及施工安全。本實施例用于運輸大型構(gòu)件10時，通過吊鉤11鉤吊住大型構(gòu)件10，通過絞車6收緊纜索8，進而通過纜索升降機構(gòu)7將吊鉤11升起，通過支墩12支撐大型構(gòu)件10，使大型構(gòu)件10連接并固定于甲板橋3的下方；在安裝大型構(gòu)件10時，通過絞車6放松纜索8，進而通過纜索升降機構(gòu)7降下吊鉤11，將大型構(gòu)件10沉放至于基槽中。因而，本發(fā)明本實施例提供的自航式大型構(gòu)件運輸安裝一體船既可完成大型構(gòu)件的運輸，又可通過搭載的安裝裝備完成大型構(gòu)件的沉放安裝，無需另搭設(shè)安裝裝備，施工工藝簡單，且不占用航道。

為了便于船體轉(zhuǎn)向、減小轉(zhuǎn)向半徑，如圖1所示，第一船體1、第二船體2的首端和尾端分別設(shè)置有用于輔助船體原地轉(zhuǎn)向的側(cè)推器5。設(shè)置的側(cè)推器5可以為船體提供側(cè)推力，實現(xiàn)小回轉(zhuǎn)角度原地轉(zhuǎn)向，減小了轉(zhuǎn)向半徑，不占用航道。此外，側(cè)推器5提供的側(cè)推力還可以平衡風(fēng)浪施加的偏航力矩，保持航向。

進一步的，為了便于大型構(gòu)件10沉放時的精確定位，所述雙體船上設(shè)置有動力定位系統(tǒng)。設(shè)置的動力定位系統(tǒng)通過控制推進器4和側(cè)推器5抵抗風(fēng)浪對船體的作用力，使船體保持在要求的位置上，使大型構(gòu)件10沉放時的定位更為精確。此外，所述動力定位系統(tǒng)的定位不會隨著水深增加而增加，且操作方便，成本較低。

為了避免運輸過程中大型構(gòu)件10與船體的碰撞與摩擦，如圖2所示，第一船體1的下部、與第二船體2相對的船側(cè)設(shè)置有第一水平限位裝置13，第二船體2的下部、與第一船體1相對的船側(cè)設(shè)置有與第一水平限位裝置13相對應(yīng)的第二水平限位裝置14。通過設(shè)置的第一水平限位裝置13和第二水平限位裝置14，將大型構(gòu)件10限制于第一水平限位裝置13和第二水平限位裝置14之間，避免了大型構(gòu)件10與第一船體1和第二船體2的碰撞與摩擦，減小了大型構(gòu)件10與船體的損傷，同時保證了航行安全。

作為優(yōu)選，支墩12設(shè)置為倒錐形。由于倒錐形的支墩12結(jié)構(gòu)更加牢固，使支墩12能夠更好得起到支撐作用。支墩12的數(shù)量可以為多個，如圖3所示，支墩12示例性為8個，8個支墩12均勻分布于甲板橋3底部，以維持甲板橋3和大型構(gòu)件10受力平衡。

為了減輕纜索受力、保證運輸和施工安全，配套設(shè)置的絞車6、纜索升降機構(gòu)7和吊鉤11的數(shù)量可以為多個，如圖1、圖3所示，設(shè)置的絞車6、纜索升降機構(gòu)7和吊鉤11示例性均為4個，4個吊鉤11均勻分布于甲板橋3的下方，以維持纜索8和大型構(gòu)件10受力平衡，保證運輸和施工安全。

為了測量大型構(gòu)件10沉放入水后的平面位置和高程，所述雙體船上還設(shè)置有測量塔9，測量塔9上部設(shè)置有GPS。當(dāng)大型構(gòu)件10沉放入水后，通過測量塔9及其上部設(shè)置的GPS實時測量并記錄大型構(gòu)件10的平面位置和高程，便于大型構(gòu)件10的準(zhǔn)確就位和安裝。

本發(fā)明實施例的另一方面還提供了一種利用上述實施例所述的自航式大型構(gòu)件運輸安裝一體船實現(xiàn)大型構(gòu)件運輸安裝的施工工藝，包括以下步驟：

舾裝：將自航式大型構(gòu)件運輸安裝一體船騎跨于預(yù)制大型構(gòu)件10上方，通過吊鉤11將大型構(gòu)件10連接并固定于自航式大型構(gòu)件運輸安裝一體船的下方。在本步驟中，連接、固定大型構(gòu)件10的具體步驟為：通過吊鉤11鉤吊住大型構(gòu)件10，通過絞車6收緊纜索8，進而通過纜索升降機構(gòu)7將吊鉤11升起，通過支墩12支撐大型構(gòu)件10，使大型構(gòu)件10連接并固定于甲板橋3的下方。此外，可通過設(shè)置的第一水平限位裝置13和第二水平限位裝置14將大型構(gòu)件10限制于第一水平限位裝置13和第二水平限位裝置14之間。

大型構(gòu)件運輸：自航式大型構(gòu)件運輸安裝一體船通過自航方式將大型構(gòu)件10從預(yù)制廠運輸至新挖航道，全程配備警戒船；進入新挖航道后，配備拖輪輔助運輸，隨后在回旋區(qū)轉(zhuǎn)向，將大型構(gòu)件10運輸至基槽上方。在本步驟中，需要說明是，由于新挖航道橫流作用較強，因此配備拖輪抵抗橫流作用，拖輪的具體配備數(shù)量可根據(jù)測定的橫流作用力計算確定。此外，當(dāng)大型構(gòu)件10運輸至基槽上方時，自航式大型構(gòu)件運輸安裝一體船的動力定位系統(tǒng)通過控制推進器4和側(cè)推器5抵抗風(fēng)浪對船體的作用力，使船體保持在要求的位置上，使大型構(gòu)件10沉放時的定位更為精確。

大型構(gòu)件安裝：對自航式大型構(gòu)件運輸安裝一體船進行帶纜系泊，通過絞移方式進行沉放位置的精確定位，通過絞車6和纜索升降機構(gòu)7將大型構(gòu)件10放入基槽，完成大型構(gòu)件10的安裝。在本步驟中，大型構(gòu)件10沉放的具體步驟為：通過絞車6放松纜索8，進而通過纜索升降機構(gòu)7降下吊鉤11，將大型構(gòu)件10沉放至于基槽中。在大型構(gòu)件10的沉放過程中，還可通過測量塔9及其上部設(shè)置的GPS實時測量并記錄大型構(gòu)件10的平面位置和高程。

待大型構(gòu)件10安裝完成，并通過貫通測量滿足要求后，自航式大型構(gòu)件運輸安裝一體船即可返回預(yù)制廠等待下一節(jié)大型構(gòu)件的運輸和安裝任務(wù)。