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两种新型固定水域趸船定位方式

发布日期:2019-04-20 15:27 计算机



0 引言

由于我国国情需要,沿海码头工程设施布局密集,部分趸船停泊水域内不允许抛锚,因而给浮码头、趸船抛锚定位带来诸多不便。办公用趸船除了用于船艇停靠外,还可作为船上人员生活、办公、起居的场所,所以对趸船的稳定性、舒适性有很高要求。针对上述情况,作者结合用户实际需求,设计出办公用趸船三桩抱箍与四桩浮箱 2 种定位方式。这2 种定位方式既能解决固定水域不允许抛锚的问提,又能使办公用趸船的稳定性有很大提高。本文对于适合固定水域码头趸船定位的 2 种方式作简单介绍。

1 趸船常用定位方式

趸船常用的固定方式主要有: 定位桩式、抛锚式、锚链撑杆相结合式。

1. 1 定位桩式

趸船根据实际停泊位置情况由 2 ~ 4 根定位桩定位,定位后趸船可沿定位桩上下滑动,横向移动很小。此方式优点是定位相对稳定,对于在船上办公、起居有着较好的舒适性; 缺点是造价相对较高,船舶安装不方便,只能采用铰链、螺栓方式,并且还需海上作业。

1. 2 抛锚式

抛锚方式为最常见的定位方式,一般是艏艉各配 3 只锚( 中间为主锚) ,呈交叉布置。锚链式平面布置如图 1 所示。

1. 3 锚链撑杆相结合式

由于停靠泊船舶较大且不允许趸船有较大位移,因此经常会采用锚链撑杆相结合式系留趸船。

这种趸船定位方式在内河趸船中应用比较广泛,撑杆系统应设置撑杆和撑杆墩。撑杆一般布置在趸船两端部 5 ~10 m 范围内,作用在趸船上的撞击力通过趸船运动传给撑杆,然后再通过撑杆传给撑杆墩。

锚链的主要作用是对趸船和撑杆起到限位作用,使其有一定的自由度,以利于缓冲和吸能。

2 办公用趸船新型定位方法

办公用趸船主要用于船东日常办公与生活起居,对于船员的舒适性有较高要求。由于趸船停泊水域内限界不允许抛锚,所以传统的锚链式定位方式已不适用于许多办公用趸船的定位。

定位桩强度高、抗弯性强,能承受较大水力作用,且具备制作、运输、施工方便快捷等优点。但是传统的定位桩定位方式使得船舶安装不方便,并且后期上岸检修也相对麻烦,给业主人力、经济上都会带来麻烦。

经过方案的比选以及结合实船使用经验,设计2 种适用于固定水域办公用趸船的新型定位方法。

2. 1 三桩抱箍定位

2. 1. 1 三桩抱箍定位的形式

中国海监江苏省总队连云港支队 50 m 趸船主要用于小型海监船艇靠泊及码头工作人员、管理人员办公和休息场所。由于连云港港区码头水域限界不允许抛锚,并且船东对于趸船的稳定性有要求,所以作者结合趸船实际情况与客户需求设计了三桩抱箍定位方式。

趸船的定位桩布置于趸船艏艉结构内。艏部设置 2 根定位桩,艉部设置 1 根定位桩,采用抱桩的形式使趸船与定位桩系统连接固定。三桩抱箍定位平面图如图 2 所示。

2. 1. 2 三桩抱箍定位结构特点

( 1) 趸船可沿定位桩上下滑动,几乎没有横移,稳定性高。相对常规抛锚方式,居住于趸船上的船员有较高的舒适性。

( 2) 抱箍装置内设置聚氨酯材料的护舷装置,能有效地吸收船舶的撞击能量。

( 3) 解决了抛锚水域有限、河床土质不能抛锚的难题。

( 4) 安全性高。抱箍装置在船厂施工焊接制作完成。传统的定位桩由于固定方式为活动式抱箍,强度远远低于焊接制作的强度,长期产生的横摇会对螺栓产生磨损,给趸船安全带来隐患。

( 5) 相对于常规定位桩,定位安装、上岸检修拆卸更方便。

( 6) 与常规定位桩定位方案相比,能节省资金成本。

2. 1. 3 三桩抱箍定位具体安装流程

( 1) 趸船现场安装时首先通过辅助船舶使趸船艉部抱箍装置卡住钢管桩,然后趸船借助推船( 拖船) 通过旋转的方式使船舶抱箍位置与钢管桩位置对齐。三桩定位趸船安装( 旋转) 示意如图 3 所示。

( 2) 船舶就位通过辅助船舶使趸船钢管桩全部处于抱箍内部后向右平移。三桩定位趸船安装示意如图 4 所示。

( 3) 船艏两桩就位后船艉抱箍装置安装活动式挡板。三桩定位趸船安装( 装活动挡板) 见图 5.

本船已经投入使用 2 年多,这种三桩抱箍定位的方式得到了船东的高度评价,在实际使用过程中也得到了船上工作人员的一致好评。

2. 2 四桩浮箱定位

2. 2. 1 四桩浮箱定位的形式

200 m3LNG 加注趸船主要是为往来船舶加注LNG 天然气或 0 号船用柴油,属于Ⅰ类危险品船范畴。由于船舶的特殊性,不仅对自身稳定性有很高的要求,而且水域界限不允许抛锚,因此结合船东意见以及船舶本身需求,设计选用了四桩浮箱定位,即:

趸船的艏艉各设 1 组钢桩浮箱结构,每组钢桩浮箱结构由 2 根钢管桩与 1 个浮箱组成,钢浮箱沿着钢管桩随水位上下浮动,并承受由缆绳传来作用在船上的各种外力。

浮箱上设置钢管井子梁、2 个钢管系船钢管桩、密封式检修人孔、检修横梁和护舷等。浮箱制作完成后需用起重机( 起重船) 辅助由上往下安装,安装完毕后浮箱与趸船之间用高强度、高耐磨、低摩擦的 Nc 尼龙链接。200 m3LNG 加注趸船选取的是高性能聚酯聚丙烯混合缆绳( 防静电) ,相对于锚链或者钢丝绳链接,此种方式能减小摩擦力和浮箱、钢管桩的撞击声。四桩浮箱定位平面图如图 6 所示。

2. 2. 2 四桩浮箱定位结构特点

( 1) 解决了抛锚水域有限、河床土质不能抛锚的难题。

( 2) 浮箱上设置护舷装置,能有效地吸收船舶的撞击能量。

( 3) 趸船与浮箱之间的高差始终不变,Nc 尼龙绳长度常年不需要作调整。

( 4) 相对于常规抛锚方式,此种定位方式稳定性较高,有利于提高趸船的舒适性。

( 5) 相对于常规定位桩定位安装、上岸检修拆卸更方便。

( 6) 相对于常规抛锚方案,能节省一定的资金成本。

3 结语

三桩抱箍定位与四桩浮箱定位这 2 种新型定位方式,与传统的船舶定位方式相比,造价低,安装、拆卸方便,安全性、稳定性好,不过它也存在由于风浪巨大产生横摇使趸船抱箍装置、浮箱产生疲劳损坏的缺点。因此,用户需要根据趸船停泊水域地理条件、气象信息、水文地质情况、趸船使用用途及外部各种条件等,结合趸船本身结构、性能条件,选取相对合理、安全可靠的定位方式。

参考文献:

[1] 张平,任华胜,孙莉,等。 趸船定位系统的设计[J]. 江苏船舶,2011,28( 4) : 1-5.


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