一种基于无人货驳的改造方法及坐底式全回转起重驳船与流程

本发明涉及一种基于无人货驳的改造方法，具体涉及一种将具有一定平行中体长度的无人货驳改造为坐底式全回转起重驳船的改造方法，属于起重船舶技术领域。

背景技术：

随着当前海洋石油开发、大型海上工程建设、沿海风电设备安装和海难打捞救助等工程事业的迅猛发展，作为一种常用的工程船舶，起重船的需求也日益增加。以往国内建造的全回转浮式起重船尚不具备坐底功能，无法有效实现针对浅水礁区搁浅失事船舶的海难抢险打捞坐底作业或沿海浅滩水域的风电设备安装等工程项目的坐底起重作业。

坐底式全回转起重船除了跟常规浮式起重船一样具备海上浮式起重作业功能，还能在浅水礁区或浅滩实现坐底状态下的起重作业功能。坐底式全回转起重船设有巨大的起重设备、调载设备和支撑结构，相比常规起重船，除了要考虑调遣航行和浮式起重作业工况下的船舶稳性、结构总纵强度和局部强度，还要考虑坐底作业水域海况条件下底质承载能力、抗倾覆抗滑移坐底稳性和坐底作业船体结构强度等因素。这些因素导致新建一艘坐底式全回转起重船需要投入大量资金，而且建造周期长，影响海难打捞或风电设备安装等工程项目整体工程进度。

大型无人货驳甲板面空间较大，通常采用单层连续纵通甲板，具有一定长度的平行中体，结构简单坚固，可改造利用的空间相对较大，改造工程量相对较小。若在无人货驳的基础上用较少的成本和较短的时间将其改装成坐底式全回转起重船，不仅能够满足海上浮式起重作业需求，也能满足浅水礁区海难打捞或沿海浅滩风电设备安装等特殊工程项目的坐底起重作业需求，还为大型驳船的改造和旧船开发再利用提供了一种新思路、新途径。因此寻求一种将大型无人驳船改装成坐底式全回转起重船的方法具有较大的产业利用价值和经济效益。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种由无人货驳改造为坐底式起重船的改造方法及坐底式全回转起重驳船，相比新建起重船，通过对老旧货驳的开发再利用，使得初投资成本少，施工周期短，对整体工程进度的影响较小，既能实现浮式起重作业，也能实现坐底起重作业。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种基于无人货驳的改造方法，其特征在于，所述无人货驳的改造区域包括主甲板区域及平行中体货舱区域，包括：

截掉无人货驳的平行中体货舱区域部分分段，将截掉平行中体部分分段之后的货驳前后两个分段通过焊接拼合形成坐底式起重驳船主船体，并对坐底式起重驳船主船体的局部采取补强措施；

主甲板以下增设机舱、泵舱、压载舱、压载系统及油水舱；

主甲板以上尾部设置一台主起重机，首部增设烟囱、艏楼及甲板室；

增设定位锚系统及舾装设备。

优选地，取消所述无人货驳的货舱舱口盖，并用钢板密封，对用于密封的钢板及原货舱舱口间的板材结构作适当加强，保证甲板承载力要求，同时去除无人货驳主甲板上的龙门行车、行车轨道及其它舾装设备。

优选地，所述的补强措施包括以下措施中的至少一种：

在所述的主甲板以下加设一道中纵舱壁及其两侧的旁纵舱壁，以提高浮式及坐底起重作业的总纵强度；

在所述无人货驳的双层底内将旁桁材的排列密度及数量增加一倍，同时在船底及舭部处设置钢质护底板，以增强船体底部结构局部强度和坐底能力；

增加所述无人货驳的货舱水密舱壁上的加强筋的数量及排列密度，同时在各货舱中间位置加设水密横舱壁，并在舷侧双壳内增设两道水平桁材，以提高坐底起重作业时抵抗横向环境载荷的强度和抗扭强度。

优选地，在所述坐底式起重驳船主船体尾部的呆木底部紧贴基线处，将该呆木切割掉一部分，以免船舶在下沉坐底时因船体有尾倾使得呆木与海底面发生磕碰的情况。

优选地，所述的机舱内设有主发电机组，满足船上各类用电设备系统及起重机的用电负荷需求。

更优选地，所述机舱的中间平台以上设置辅设备舱、分油机室、配电板间、备件间，附近区域设置燃油储存舱、日用油舱、燃油沉淀舱、滑油舱等液舱；所述机舱下方双层底内增设钢筋水泥，以增强局部强度，在不规则礁岩底质上进行坐底作业时可起到重点保护机舱段的作用；所述机舱的双层底以上、花钢板以下局部设置液舱，液舱内设有生活污水舱、油渣舱、燃油溢流舱、燃油泄放舱及舱底水舱等杂液舱。

优选地，所述泵舱内设有压载设备，所述压载设备包括压载泵及压载水处理装置。

优选地，所述无人货驳的中后部的货舱、两舷侧空舱及艏艉尖舱改造为压载舱。

更优选地，所述压载舱的底部增设压载管隧舱，压载管隧舱内布置压载管系，压载管系由压载控制系统控制，通过压载舱、压载泵、压载管系、压载控制系统等来实现压载及调载功能。

优选地，所述艏楼及甲板室内根据需要设置船员住舱、厨房、餐厅、食品库、健身房、更衣室、空调器室、应急发电机室、co2室、洗衣房、会议室、医务室及驾驶室，将原无人货驳改造为有人工程驳。

优选地，所述的主起重机为全回转型式，可绕起重机基座360°旋转，起重机基座连接船体内纵向和横向舱壁、加强框架，保证有足够的强度和刚度，起重机臂架搁架和钩箱均布置在作业甲板上。

优选地，所述坐底式起重驳船主船体的船底增设聚氨酯垫条；所述的聚氨酯垫条在船底护底板下方沿纵向加装，以防坐底作业时底部磕碰，并加大底部摩擦系数，从而增加抗滑移能力，根据坐底作业区域的底质情况和海况条件，船底局部沿横向加装聚氨酯垫条，对局部区域予以重点保护。

优选地，所述的定位锚系统包括在坐底式起重驳船主船体的主甲板尾部和艏楼甲板分别增设的四只定位锚及相应配置的定位绞车，形成八点定位锚系统，实现对起重驳船的定位和移船作业，靠近坐底式起重驳船主船体首部的其中一只定位锚兼做航行锚。

优选地，所述的舾装设备包括：

所述主甲板的两舷侧配置救生/救助艇；

在所述坐底式起重驳船主船体的首部、尾部各设置2套拖曳索具；

以及以下至少一项：

在所述坐底式起重驳船主船体的两侧增设护舷材；

在所述坐底式起重驳船作业甲板区域铺设木铺板；

在所述坐底式起重驳船主船体的主甲板舷侧位置加设2～3米高可拆式的挡浪板。

本发明还提供了上述基于无人货驳的改造方法改造而成的坐底式全回转起重驳船。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：将无人货驳改造为坐底式全回转起重驳船，不仅能够满足海上浮式起重作业不同吊重、不同吊高的作业需求，也能满足针对浅水礁区搁浅失事船舶的海难抢险打捞或沿海浅滩水域的风电设备安装等特殊工程项目的坐底起重作业需求，工程适用面广；大型无人货驳可改造利用的空间相对较大，改造工程量相对较小，相比新建起重船，不仅投资成本少，施工周期短，对整体工程进度的影响较小，同时也为大型无人驳船的改造和旧船开发再利用提供了一种新思路、新途径，具有较大的产业利用价值和经济效益。

附图说明

图1a、1b分别为本发明改造方法改造前的无人货驳布置的主视图和俯视图；

图2为本发明改造方法改造后的坐底式全回转起重驳船总布置主视图；

图3为本发明改造方法改造后的坐底式全回转起重驳船典型横剖视图；

图4为本发明改造方法改造后的坐底式全回转起重驳船舱内布置示意图；

图5为本发明改造方法改造后的坐底式全回转起重驳船首部中间甲板布置示意图；

图6为本发明改造方法改造后的坐底式全回转起重驳船主甲板艏楼后方的布置示意图；

图7为本发明改造方法改造后的坐底式全回转起重驳船艏楼甲板处的布置示意图。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

实施例

本发明是将无人货驳改造成为坐底式全回转起重驳船，该全回转起重驳船主要包括驳船主船体、全回转起重装置、作业甲板、艏楼及甲板室，在主船体首部内布置机舱、泵舱、辅设备舱、油水舱等功能舱室。具体改造方法如下，需说明的是：以下的改造方法所包含的步骤顺序并不受限，可依据实际情况合理安排。

1)改造无人驳船的主船体：

本实施例的原货驳船长～171m，型宽32m，型深12m，如图1a-b所示。原货驳首尾防撞舱壁之间为货仓区域，设有四个大货舱，每一货舱甲板上设两个大型舱口盖1；原货驳主甲板上配置一台龙门行车2、行车轨道3及其它舾装设备。

根据起重能力、起重臂的放倒长度要求、总布置、浮态及稳性等因素，确定改造后的船长为～125m，型宽和型深均无需调整。截掉原货驳平行中体货舱区域部分分段4，并将该被截货舱区域分段之前与之后的两个船体分段通过焊接处理拼合，形成新拼合而成的起重驳船主船体5，主船体5总长达～125m，如图2所示；去除原货驳主甲板上的货舱舱口盖1，并用钢板密封，对用于密封的钢板及原货舱舱口间板材结构作适当加强，保证一定的甲板承载力要求，去除原货驳主甲板上的龙门行车2、行车轨道3及其它舾装设备；主船体主甲板以下加设一道中纵舱壁6和两道旁纵舱壁7，以提高浮式及坐底起重作业的总纵强度，如图3所示；将双层底内旁桁材8数量加密一倍，同时在船底及舭部处设置一定厚度的钢质护底板9，以增强坐底起重作业时船体底部结构强度和坐底能力，如图4所示；对原货驳货舱水密舱壁上的加强筋适当加密补强，同时在各货舱中间位置加设水密横舱壁10，并在舷侧双壳内增设两道水平桁材11，以提高坐底起重作业时抵抗横向环境载荷(波浪及流载荷等)的强度和抗扭强度，如图3、图4所示；在船尾呆木12底部紧贴基线处切割掉一部分，以免船舶在下沉坐底时因船体有尾倾使得呆木与海底面发生磕碰的情况，如图2所示。

2)增设机泵舱及油水舱

在主船体首部主甲板以下的原货驳货舱区域改造为机舱13、泵舱14和淡水舱15等舱室，船上各类用电设备系统及起重机由主电站提供动力，根据全船用电负荷需求在机舱13内设若干台主发电机组，如图3所示；机舱段中间平台以上设置辅设备舱16、分油机室17、配电板间18、备件间19等舱室，并在附近区域设置了燃油储存舱、日用油舱、燃油沉淀舱、滑油舱等液舱，如图5所示；机舱段下方双层底内加一定厚度的钢筋水泥20，以增强局部强度，在不规则礁岩底质上进行坐底作业时可起到重点保护机舱段的作用，机舱段双层底以上、花钢板以下局部设置约1米高的液舱21，内设生活污水舱、油渣舱、燃油溢流舱、燃油泄放舱和舱底水舱等杂液舱，如图2所示。

3)增设压载系统

泵舱内配置压载泵22、压载水处理装置23等压载设备，将中后部原货驳货舱区域改为压载舱24，并将两舷侧空舱及艏艉尖舱也改为压载舱24，在压载舱底部合适区域加设压载管隧舱25，通过在泵舱配置合适数量及能力的压载泵22、布置压载管系26、配置相应的压载控制系统来实现压载及调载功能，如图3所示。该驳船压载泵排量较大、压载舱数量设置较多、可加载及调配的压载水量较大，一方面通过对压载水进行快速有效的调配，可以满足起重船起吊和装载货物时浮态调整及稳性的需要，另一方面通过加载压载水提高船舶重量，使船体克服自身浮力下沉坐底，并基于作业现场环境条件及时调整坐底作业时船体的对地压力，从而满足在恶劣海况条件下坐底起重作业时的抗倾覆和抗滑移要求。

4)增设艏楼及甲板室

首部主甲板以上增加艏楼27、甲板室28、烟囱29、风机室30等，将原无人货驳改造为可供人居住的工程驳，并满足一定数量的定员要求，如图2和图6所示。艏楼及甲板室内根据船舶使用方需求设置船员住舱、厨房、餐厅、食品库、健身房、更衣室、空调器室、应急发电机室、co2室、洗衣房、会议室、医务室、驾驶室等生活工作舱室。

5)增设主起重机

尾部设置主起重机31，为全回转型式，可绕起重机基座360°旋转，起重机基座通过船体内纵向和横向舱壁、强框架进行加强，保证有足够的强度和刚度；起重机臂架搁架32和钩箱33均布置在作业甲板上，起重机臂架搁架和钩箱下甲板结构均作适当加强，如图2和图6所示。

6)增设定位锚系统

本船主甲板尾部和艏楼甲板各设4只定位锚34，左右舷对称布置，相应配置8台绞车35，形成8点定位锚系统，从而实现对起重驳船的定位和移船作业，其中首部1只定位锚兼做航行锚，如图6和图7所示。锚绞车可采用电动变频控制方式，并能在驾驶室控制。

7)增设其他舾装设备

在船底护底板9下方且对应于双层底桁材的位置沿纵向加装一定数量的聚氨酯垫条36，如图4所示，以防坐底作业时底部磕碰，并加大底部摩擦系数,从而增加坐底时的抗滑移能力，根据坐底作业区域的海底底质情况和海况条件，船底局部区域可沿横向适当加密聚氨酯垫条36，对局部区域予以重点保护；船体两侧增设护舷材37，作业甲板区域铺设木铺板，并在舷侧位置加设2～3米高的可拆式挡浪板38，以保障恶劣海况下坐底作业时的甲板作业人员安全，主甲板两舷侧配置救生/救助艇39等救生设备，如图2、图6所示；取消原货驳拖曳索具，根据拖航要求在船首尾部各设置2套拖曳索具40，便于起重驳船的拖航作业，如图7所示。

无人货驳和坐底式起重船在设计目的、总体布置、总体性能、结构型式和设备系统配置等方面明显不同，但大型无人货驳的船体、舱室等可以充分利用。本发明提供一种将无人货驳改造为坐底式全回转起重船的方法，相比新建起重船，不仅投资少，施工周期短，对整体工程进度影响小，同时也为大型无人货驳的改造提供了新思路和新途径。本发明提供的一种坐底式全回转起重驳船，不仅能够满足海上浮式起重作业不同吊重、不同吊高的作业需求，也能满足针对浅水礁区搁浅失事船舶的海难抢险打捞和沿海浅滩水域的风电设备安装等特殊工程项目的坐底起重作业需求，工程适用面广，具有较大的产业利用价值和经济效益。

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