一种基于无人驳船的回转起重船改造方法及起重驳船

摘要

本发明提供一种基于无人驳船的回转起重船改造方法及起重驳船。该改造方法包括：改造该无人驳船的船体的步骤：在该驳船船体的艉部、左舷及右舷处分别增加艉部附加结构、左舷附加结构及右舷附加结构，并增大原驳船船体型深，形成起重船主船体；增加立柱式全回转吊机的步骤：该吊机包括吊机基座和吊臂，该吊机基座设置在该艉部附加结构之上，该吊臂能够绕该吊机基座旋转；增加压载系统的步骤：在该驳船船体的船舱内、左舷附加结构、右舷附加结构以及艉部附加结构内增设压载舱和空舱，形成该压载系统。

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种船舶起重技术领域的改造方法，具体是将无人驳船 改造成回转起重船的方法。

背景技术

随着海洋石油开发、大型海上工程建设、沿海风电设备安装和海难救助 事业迅猛发展,作为一种常用的工程船舶,大型起重船的需求也快速增加。回 转起重船设有巨大的起重设备、调载设备和支撑结构。吊臂结构超长超重， 对结构和稳性要求严格；起吊过程中需要对压载水进行快速有效的调配；船 体在相关位置需要对结构进行局部加强；作业时集中载荷大，对总纵强度要 求高。这些因素导致新建一艘回转起重船需要投入大量资金，而且建造周期 长，见效慢。

大型无人驳船一般采用单层连续纵通甲板，甲板空间大，结构简单但坚 固。如果能够在无人驳船的基础上，用较少的成本和较短的时间将其改装成 回转起重船，不仅能够满足目前对回转起重船的吊高、吊重需求，也为大型 驳船的改造提供了新思路。因此寻求一种将大型无人驳船改装成回转起重船 的方法具有较大的实用意义和经济价值。

发明内容

本发明提供一种基于无人驳船的回转起重船改造方法，相比新建起重船， 不仅投资少，施工周期短，具有较大的实用价值和经济效益。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于无人驳船的回转起重船改造 方法及起重驳船。该改造方法包括：改造该无人驳船的船体的步骤：在该驳 船船体的艉部、左舷及右舷处分别增加艉部附加结构、左舷附加结构及右舷 附加结构，并增大原驳船船体型深，形成起重船主船体；增加立柱式回转吊 机的步骤：该吊机包括吊机基座和吊臂，该吊机基座设置在该艉部附加结构 之上，该吊臂能够绕该吊机基座旋转；增加压载系统的步骤：在该驳船船体 的船舱内、左舷附加结构、右舷附加结构以及艉部附加结构内增设压载舱和 空舱，形成该压载系统。

本发明还提供一种起重驳船，其是通过上述的改造方法改造而成。

本发明的有益技术效果在于：本发明将无人驳船改造为回转起重船，在 基本保留原驳船功能的前提下，满足不同吊重，不同吊高，尤其是大吊高工 况的作业需求。相比新建起重船，不仅投资少，施工周期短，同时也为大型 无人驳船的改造提供了新思路，既最大限度保留了原驳船的运载功能，又满 足现阶段海洋工程日益增长的吊重和吊高需求，具有较大的实用价值和经济 效益。

附图说明

图1为利用本发明的改造方法完成的起重驳船的俯视图。

图2为该起重驳船的主甲板布置图。

图3为该起重驳船的机械间甲板布置图。

图4为该起重驳船的舱底布置图。

图5为该起重驳船的侧视图。

图6为该起重驳船的主甲板舱室布置图。

图7为该起重驳船的上甲板舱室布置图。

图8为该起重驳船的集控室位置横剖图。

图9为利用该起重驳船进行桩腿合拢作业的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是， 此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明是将无人驳船改造成为回转起重驳船，该回转起重驳船主要包括 立柱式回转起重装置和驳船主船体，在主船体内部和主甲板之上布置发电机 舱和控制室等功能舱室。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、改造无人驳船的船体：

由于回转起重船工作时对稳性有很高的要求，原驳船稳性无法满足，因 此需要对驳船船型进行适当改进：增加船长、型深和型宽。

具体为：原驳船船长95m，型宽30m，型深6m。对原驳船船体扩建，形 成起重船主船体2。具体为，如图3所示，在原驳船船体的艉部、左舷及右 舷处分别增加艉部附加结构29、左舷附加结构30及右舷附加结构31，这些 附加结构为从船体扩充的舱体结构，由此增大船体的长度和宽度，使改造后 的起重驳船主船体的船长大于105m,型宽大于45m。并且增大原驳船船体型 深，使改造后的起重驳船主船体的型深大于9.5m。通过增大船体尺寸，从而 满足起重驳船工作时的总纵强度和稳性要求。改造过程充分保留驳船的原有 结构，以增加结构舱室的形式达到改造目的。

2、增加吊机一座：

在无人驳船艉部，船舯位置增加吊机一座。吊机采用立柱式回转形式， 具有自重小，甲板占用面积小的显著优点，最大限度的保证了改造后起重驳 船的载重量和货运甲板面积，方便运载海洋结构物分段等待吊装货物9。

吊机由吊机基座4和回转吊臂两部分组成。由于驳船的甲板空间大，对 于吊臂的旋转不造成限制，因此，可采用全回转吊机，在载重状态下，该吊 臂能够绕吊机基座360°旋转。如图2、3所示，吊机基座4设置在艉部附加 结构29之上，例如图3中吊机基座区域A，这样可以避免基座放置在原驳船 结构上带来的结构修改，降低改造成本。如图5所示，吊机基座4分上下两 个部分：上半部分为外径不小于18m的圆筒形结构，充分利用圆截面各方向 上力学性能一致的优点，用最优化的结构满足吊机回转时的强度要求；下半 部分为边长不小于15m的方形结构，与艉部附加结构29的强力构件（未示出） 连接。整个吊机基座4在上部1/3处采用“天圆地方”的形式过渡，使得吊 机传递的载荷平稳过渡到起重船主船体2的横纵舱壁等强力构件上。

如图5所示，吊机的回转吊臂由主臂1和副臂25两节吊臂组成。主副两 节吊臂长度比例约1:1。主臂1可拆卸，副臂25可根据吊装工况灵活拆卸使 用。如果施工条件对吊装高度有较大的要求，起重重量稍小，可加装副臂增 加起吊高度，主臂1的主钩到主甲板的最大高度大于170m，如图9所示，加 装副臂25进行某自升式平台的167m桩腿合拢作业，即利用吊臂将部分桩腿 32吊置于另一部分桩腿33之上。由于增加长度较大的副臂25，从而能够完 成此类较大起吊高度的吊运作业，满足了海洋工程大高度吊装的需求。拆掉 副臂只使用主臂时，可以满足起重重量较大但吊装高度一般的需求。因此， 本发明的具有可拆卸副臂的立柱式长吊臂回转吊机，既最大限度保留驳船甲 板面积，又满足海洋工程日益增加的吊高需求。

吊臂静置时朝向艏部方向，并且俯仰角大于等于0度。为满足吊机主臂 1和副臂25放置时的强度和稳定性要求，同时设置主臂支撑26和副臂支撑 27，中间连接支撑走台28，方便副臂安装拆卸操作。

另外，吊机基座4顶部与起重船主船体2之间设置钢制斜向支撑3，增 加吊机基座4的局部强度和刚度，以满足吊臂从主臂支撑26上抬起或放回主 臂支撑26上时的强度要求，并减轻吊机座4的结构重量。

3、增加压载系统：

吊臂回转时需要调用大量压载水进行浮态调整，增加压载系统，优化压 载程序，提高调载效率。

如图3所示，在原驳船船舱内、左舷附加结构30、右舷附加结构31以 及艉部附加结构29内增设压载舱10和空舱13。如图4所示，在起重船主船 体2内增加泵舱14、机械间11和检修通道12，安装压载系统的相应管路和 控制系统。其中，可将部分船舱分割为上下两层，分别设置泵舱14和机械间 11，从而可充分利用船舱内部空间。重新布置压载系统，调整全船压载舱、 空舱的数量和位置，更新压载系统设备，设计快速、高效的压载水调动程序， 满足起重船起吊和装载货物时浮态调整及稳性的需要，其中，压载系统的结 构及压载水调动程序为现有起重船采用的程序，故不在此赘述。

4、增加可移动发电机模块：

原无人驳船没有动力设备，改装为起重船后需要增加发电机舱，综合考 虑建造成本等因素影响，采用可移动的发电机组。船上预留系统接口，执行 起重任务时吊装模块化发电机组使用。

如图5、6所示，主甲板上可拆卸的设置主发电机模块15、燃油系统。 由于主发电机采用模块化设计，因此可以灵活吊装使用，不仅方便主船体内 压载舱布置，更便于主甲板货物摆放。

5、增加功能性舱室：

如图6所示，在主甲板上设置多个舱室，包括：变压变频室16、应急发 电机室17、电气间18、CO₂室19、卫生间20，在上甲板上设置多个舱室，包 括：集控室24、休息室23、卫生间22等功能性舱室，船底舱室与两层甲板 舱室之间由梯道21联通。当然，可根据实际需求省略或新增舱室。

6、增加定位设施：

起重作业时需要将驳船定位，首尾增加锚绞车、锚、锚托架等定位设备。

如图2所示，增加锚泊系统，首尾增加4台定位锚绞车5和相应的定位 锚6，从而实现起重驳船的定位。首部安放两个锚托架7，便于拖航时放置首 锚。

7、增加逃生消防等救生设施：

由于起重船需要人员进行操作，改装后增加救生筏等救生消防设施。

8、如图2所示，驳船保留首部龙须缆（索）8等拖曳设备，便于起重驳 船的拖航作业。

大型无人驳船和大型起重船在设计目的、结构、布置、装备和性能等方 面明显不同，但大型无人驳船的船型、舱室等可以充分利用。本发明提供一 种将无人驳船改造为回转起重船的方法，配备具有可拆卸副臂的立柱式回转 起重机，将其改造成大型回转起重船，在基本保留原驳船功能的前提下，满 足不同吊重，不同吊高，尤其是大吊高工况的作业需求。相比新建起重船， 不仅投资少，施工周期短，同时也为大型无人驳船的改造提供了新思路，既 最大限度保留了原驳船的运载功能，又满足现阶段海洋工程日益增长的吊重 和吊高需求，具有较大的实用价值和经济效益。

另外，本发明基于大型无人驳船改造，增加型宽、型深和尾部加长，不 对原驳船结构进行改造。安装具有可拆卸副臂（与主臂长度接近1:1）的回 转起重机，实现回转吊装操作，并且满足对起吊高度的需求。没有安装侧推， 降低改造和使用成本。采用可移动模块化主发电机舱，布置灵活方便。保留 甲板运载空间，可以运载待吊装部件，方便海上施工作业。

本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背 本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。