CN103228531A - 载货船舶以及装载和卸载这种载货船舶的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种载货船舶，该载货船舶具有：载货甲板，该载货甲板用于承载至少一个独立漂浮的物体（10）；以及用于部分浸没的装置，该用于部分浸没的装置用于部分浸没所述船舶以淹没所述载货甲板，从而使所述至少一个漂浮的物体（10）在所述载货甲板之上漂浮，所述载货甲板（44，54）在所述船舶处于适航纵倾时具有向下且向内的斜坡。本发明还涉及一种装载和卸载所述载货船舶的方法。

Description

载货船舶以及装载和卸载这种载货船舶的方法

本发明涉及权利要求1的前序部分中所讨论的载货船舶。本发明还涉及如方法独立权利要求9的前序部分所讨论的装载和卸载载货船舶的方法。

现有技术已知这样的船或船舶，它们被设计成独立地运输漂浮的物体（像浮桥、快艇或不同的载重或运货驳船或平底货船等）。作为这些种类的船的示例，载驳船或驳船母船，有时也称为载驳货船（LASH）或货船已在下文中被讨论。这种载驳船工作，使得多个独立漂浮的运货驳船装载中母船上，该母船将完全满载的驳船运输到港口或靠近船不能行进但是驳船可以进一步运送它们的货物的内陆水道的一些其他合适的位置。驳船被从载驳船卸载，使得它们能继续它们的旅行到目的港。然后，空的驳船在船上被装载并且被运送到用于装载的另一个港口。

载驳船可以基于进行装载和卸载的地方被分成两组。第一组载驳船由船尾或尾部或者船首可装载的驳船母船形成，这些驳船母船中装载和卸载沿载驳船的纵向进行。第二组载驳船由侧面可装载且可卸载的载驳船形成，在这些载驳船中装载和卸载沿船的横向（即，从船的侧面）进行。

存在从载驳船卸载驳船的几种不同的方法。驳船母船可以设置有用于从船升起驳船的起重机。另一个备选方案是升降机，该升降机也沿竖直方向操纵驳船。第三个备选方案是使用所谓的浮动船坞原理，这意味着载驳船可以被淹没，即部分地浸没以降低整个船，使得驳船在船上保持浮在水上，位于驳船或载货甲板之上。通过填充压载舱来执行淹没，使得船的吃水可以根据需要被调节。利用浮动船坞原理的现有技术的驳船母船被操作，使得当卸载船正在运输的驳船时，整个载驳船的吃水通过泵水或允许水流入压载舱来增加，使得完全满载的驳船开始在驳船甲板之上漂浮，由此可以从母船移除独立漂浮的驳船。如果载驳船具有一层以上的驳船，那么来自上层的至少一个驳船在最低层的驳船中的一个或更多个驳船已被移除之后，然后借助于升降机或相似的升降装置被向下降低到载驳船的货仓的底部，在货仓的底部，所述驳船漂浮并且可被从载驳船移除。

然而，现有技术的载驳船具有为应用浮动船坞原理的所有驳船母船所共有的问题。改变船舶的吃水（即，首先增加吃水以卸载和/或装载，然后减小吃水以使船舶回到其航行吃水）需要花费相当长的时间，并且需要将大量水泵入压载舱和从压载舱泵出大量水，由此用于泵送的能量也是相当大的。存在为什么载驳船的吃水必须被改变如此多的几个原因。主要原因在于：

·考虑到用于最小化燃料消耗的拖拉而必须优化处于适航纵倾的船的吃水，并且

·载驳船的艉舷板在适航纵倾下必须定位在吃水线水平面处或之上以避免阻力增大，由此

·驳船甲板必须定位在吃水线处或之上。

因此，清楚的是，载驳船的吃水必须稍微改变超过满载的驳船的吃水。并且进一步，用于驳船的适当漂浮并且尤其是用于引导驳船离开货舱的前提是在驳船开始漂浮的同时驳船甲板的方向是水平的，使得驳船不会倾向于沿任何方向移动但是保持其在驳船甲板之上就位直到从驳船甲板移除驳船。

另一个问题与上述问题紧密相关，涉及当载驳船用来将满载的驳船输送到几个港口时泵送和能量效率关系情况。换言之，载驳船在一港口卸载一个驳船或几个驳船，在船上装载一个或更多个空的驳船，航行到另一个港口并且重复卸载和装载操作。现在，在每个港口中，压载舱被填充到这样的程度，即，所有的驳船（在底层中，如果更多层）开始漂浮，并且在卸载驳船之后，压载舱被倒空，或者更一般而言，达到由船稳定性所要求的吃水所指示的它们的航行条件。换言之，即使仅一个驳船应被移除，所有的驳船也要漂浮。这再次导致用于将压载舱填充到由期望的吃水所要求的水平并且在卸载和/或装载之后至少部分地倒空压载舱所需的能量和时间的巨大消耗。

因此，本发明的目的在于提供一种针对上述问题中的至少一些问题的解决方案。一种方案是将载驳船布置成仅能被部分淹没。

本发明的另一目的在于提供针对关于卸载一个或几个驳船的问题的解决方案，该方案通过在卸载之前仅将完全满载的驳船的一部分布置成漂浮来实现。

本发明的又一个目的在于为可侧面装载和卸载的载驳船（side-loadable andoffloadable barge carrier）提供新的结构。

以类似的方式，本发明的目的中的至少一些目的通过这样的载货船舶来满足，该载货船舶具有：载货甲板，该载货甲板用于运输至少一个独立漂浮的物体；以及用于部分浸没的装置，该用于部分浸没的装置用于将所述船舶部分地浸没，以淹没载货甲板，从而使至少一个独立漂浮的物体在载货甲板之上漂浮，所述载货甲板在所述船舶处于适航纵倾时具有向下且向内的斜坡。

本发明的目的中的至少一些目的通过装载和卸载载货船舶的方法来满足，所述船舶具有带有载货甲板的货舱，包括至少一个独立漂浮的物体的货物被装载在所述载货甲板上，所述装载和卸载是通过下述方式来完成的，部分地浸没船舶以淹没载货甲板，从而使至少一个物体漂浮在载货甲板之上，以及将至少一个物体引出或引入货舱，在所述方法中，通过使船舶倾斜来使该船舶的载货甲板的至少一部分与大致水平的方向齐平，由此载货甲板的大致水平的部分被降低并且被淹没以具有足以允许至少一个独立漂浮的物体在载货甲板之上漂浮的水位。

本发明的船舶和方法的其他特征从所附的从属权利要求中将变得清楚。

当解决上述问题和缺点中的至少一些时，本发明还能产生许多其它优点，其中几个优点在下文中列出。

·减少填充/倒空压载舱所需的能量

·减少填充/倒空压载舱所需的时间

·通过使货物（驳船）的重心降低来提高船舶稳定性

然而，应该理解的是，所列的优点仅是可选的，由此它取决于在获得一个或更多个优点的情况下实施本发明的方法。

在下文中，将参照附图更详细地说明本发明，附图中：

图1a和图1b示出了现有技术的处于航行和装载/卸载位置的驳船母船的侧视图，

图2a和图2b示出了现有技术的处于航行和装载/卸载位置的驳船母船的剖视图，

图3a和图3b示出了根据本发明的第一优选实施方式的处于航行和装载/卸载位置的驳船母船的侧视图，

图4a和图4b示出了图3a和图3b的驳船母船的两个不同的剖视图，

图5示出了根据本发明的第二优选实施方式的驳船母船的侧视图，以及

图6a和图6b示出了图5的处于航行和装载/卸载位置的驳船母船的剖视图。

图1a和图1b示出了现有技术的载驳船。控制台2、储藏和起居舱室4以及轮机舱6被布置在驳船母船或驳船或货船的船首8处。船的大部分长度都被用于运输货物，即，独立漂浮的驳船10。载货甲板14或驳船甲板（即，货舱12的地板）大致水平，并且其高度使得船尾18处的艉舷板16处于或略高于吃水线WL。吃水线WL根据定义是由水在船的船壳或任何漂浮的物体上形成的线。艉舷板的竖直位置对于最小化航行中的阻力是重要的。阻力在艉舷板位于吃水线上方时处于最小值。对于载驳船来说，最优结构是使艉舷板和向上倾斜的船底之间的边界线位于吃水线处或位于吃水线的上方，于是阻力是最小的。驳船甲板尽可能得低，以在它本身和向上倾斜的船底之间留下足够的空间，供操舵装置和/或推进器驱动单元和钢结构使用。驳船甲板14可以在船尾18处打开或者可借助于门关闭。为简单起见，用于堆叠两层或几层驳船的装置未被示出，因为其不是本发明的一部分。在驳船甲板14下方设置有螺旋桨轴系20、操舵装置和压载舱22（通常用于海水）。船舶的螺旋桨24和舵26定位在艉舷板16下方。这里，已经示出了驳船母船设置有位于轮机舱6中的发动机驱动型发电机组28，以及与螺旋桨轴系20结合的电动机30。自然地，直接机械驱动器也是可供选择的。

当希望从驳船甲板14卸载一个或更多个驳船10（图1b所示）时，通过下述方式使载驳船部分浸没：从船首8到船尾18用水填充压载舱22到一定的程度，使得驳船甲板14被水淹没到一定深度，从而使满载的驳船10开始漂浮并且可以如图1b所示被引导离开载驳船的货舱12。因此，载货甲板越高，货船必须被压载得越深，以使驳船浮入或浮出。空的或满载的驳船在船上的装载以相似的方式进行。驳船母船是通过下述方式被部分浸没的：将压载舱填充到一定的深度，使得驳船甲板上方的水位略大于待在船上加载的驳船的吃水。此后，驳船在货舱中被引导并且被用合适的紧固件紧固到驳船甲板和/或其侧壁。在驳船已被装载在货舱中之后，将适当量的水泵出压载舱以达到期望的航行吃水，并使载驳船处于其适航纵倾，由此使驳船甲板保持大致水平。

易于理解的是，部分浸没整个驳船或货船到允许驳船漂浮离开货舱和/或将驳船装载在货舱中的吃水需要花费非常长的时间并且需要泵送大量的水。类似地，使船返回到其适航纵倾，即，减小吃水，也将花费非常长的时间，并且需要将压载物中的水泵送到海洋中。因此，装载和卸载载驳船所需的相当大量的费用、工作和时间是由货船吃水的调节引起的。

图2a和图2b示出了现有技术的可侧面装载的驳船母船。图2a示出了船处于适航纵倾/吃水，并且图2b示出了船处于装载和卸载纵倾/吃水。现有技术载驳船的驳船甲板34定位在大致水平面中，即，驳船甲板不仅在横剖面中大致水平而且在船的纵剖面中也水平。因为需要卸载驳船10，所以再次通过下述方式使整个船部分浸没：将驳船甲板34淹没到一定深度，以使驳船10开始在驳船甲板34上漂浮并且可以被引导出货舱32。因此，在该现有技术载驳船中能看到与图1a和图1b的载驳船相同的问题。即，即使仅来自船的任一侧的一个驳船10需要被卸载，也需要使所有的驳船10都漂浮。而且，尽管驳船甲板仅沿着载驳船的一定长度延伸，但是整个载驳船都需要被部分浸没，即，使得船的吃水在船首和船尾两处均匀增加。因此，涉及时间、工作和能量费用的问题与和图1a和图1b的载驳船有关的时间、工作和能量费用相同。

图3a和图3b示出了根据本发明的第一优选实施方式的驳船母船，其提供了上述问题的解决方案。本发明的载驳船非常类似于现有技术图1a中所示的载驳船。因此，控制台、储藏和起居舱室以及轮机舱已被布置在船首40处或货舱42上方。货舱42，即用于驳船10的空间，占据船的大部分长度。然而，当观察驳船甲板44时，可以看到与现有技术载驳船的显著差异。驳船甲板44从艉舷板46开始延伸，该艉舷板位于船尾48处，处于或略高于吃水线WL。然而，图3a和图3b所示的本发明的优选实施方式所包括的驳船甲板44从艉舷板46朝向船首40（即，朝内）向下倾斜，使得货舱42中最远或最深的驳船10显著低于图1a和图1b的现有技术载驳船中的相应的驳船。驳船10在货舱中的位置在图4a和图4b中被更详细地示出。

图3b示出了处于卸载和装载纵倾的载驳船。与图1b的现有技术驳船母船的明显差异在于，现在，对于卸载和装载这两种情况，载驳船均是船尾纵倾。船被纵倾，以将驳船甲板44淹没到一定的深度，使得驳船甲板44上的驳船10开始漂浮并且可以被引导离开货舱，或者在装载阶段，驳船可以被引导到货舱中。优选地，虽然船是船尾纵倾，但是驳船或载货甲板44被调平到大致水平方向，由此所有的驳船10基本上同时开始漂浮，只要它们的吃水是相同的。因为货舱的前部处的驳船显著低于位于船尾处的驳船，因此不需要为了使位于货舱的前部处的驳船漂浮而使船的船首40部分浸没来增大吃水，所以压舱水和泵送的需要被显著降低，由此淹没载货甲板或驳船甲板44所需的时间和能量也被减少。因此，当与图1a和图1b的现有技术载驳船相比时，压舱物被显著减少。

图4a和图4b示出了图3a的满载的载驳船的两个横剖面。换言之，图示出了例如装在船舶的载货甲板上的驳船10相对于吃水线WL的竖直位置。图4a示出了接近于艉舷板46（图3a）剖取的横剖面，并且图4b示出了在货舱的前部剖取的横剖面。自然地，基于可船尾装载的货船的总体结构（对于该可船尾装载的货船来说，装载必须在位于船尾处并且处于或略高于吃水线WL的艉舷板上进行，以最小化航行中的阻力），位于船尾的驳船10在该实施方式中完全位于吃水线上方。然而，由于载货甲板44的倾斜或形成有斜坡，图4b中，驳船10很明显位于较低的位置。因为货物被放置在本发明的货船中，并且尤其是放置在货舱的前端处，大致低于现有技术的载货船舶，因此对增大货船在货舱的前端处的吃水的需要被显著降低，并且同时货船的稳定性被显著提高。如图4b所示，因为载货甲板的地板至少部分地位于吃水线下方，因此载货甲板优选地设置有泵，用于在装载或卸载驳船时移除货舱中所携带的雨水和海水。然而，在一些情况下，尽管是倾斜的，整个载货甲板仍在吃水线上方保持处于适航纵倾，由此已进入货舱中的水可以在不使用泵的情况下被排出。

图5示出了根据本发明的第二优选实施方式的货船的侧视图。这是一个关于可侧面装载和卸载的货船的问题，该货船的载货甲板54已被定位得低于图2a和图2b所示的现有技术货船中的载货甲板。实际上，作为本发明的附加的可选实施方式，就船舶的纵向方向的整个长度来说，载货甲板54被定位成至少部分地位于吃水线的下方。该具体实施方式的货船的艉舷板58已被示出为处于或略高于吃水线WL，尽管其高度在该实施方式中现在没有影响货船的装载能力。在本发明的该实施方式中，有利的是使用推进系统60，例如已定位在艉舷板58下方的推进器或吊舱式推进器。与依赖螺旋桨轴系的推进系统（例如，图3a的电气机械式驱动器）相比，这种推进系统需要更多的沿竖直方向的空间，但是它们需要的纵向方向的空间较少。换言之，选择这样的推进系统，其允许载货甲板布置得与期望得一样低，并且仍仅最低程度地增加货船的长度。除了驳船10以外，图5示出了这样的构造62，该构造可以是附加的载油舱、救生筏、救生艇或燃料箱，只是列举了几个例子，并且可以被布置在中央结构56之中或之上，将结合图6a和图6b更详细地讨论该中央结构。

图6a和图6b示出了根据本发明的第二优选实施方式的处于航行以及装载/卸载位置的载驳船的两个横剖面。图6a示出了船舶的左舷上的满载的驳船10，然而右舷货舱52是空的。如从图中能看到的，载货甲板或驳船甲板54在该实施方式中从船舶的侧面沿着货舱向下（即，朝向船舶的中心线向内）倾斜。图6a和图6b示出了沿着货船的中心线位于货舱52之间的纵向布置的中央结构56。该中央结构56可以用于加强船体以及用于收纳例如燃料油箱、附加的载油舱62、救生筏或救生艇以及用于驳船的紧固件。取决于载驳船的整体结构，可能的是，货舱的侧面保持打开或者设置有非水密门，由此货舱的底部可以在适航纵倾下也被水部分或完全覆盖。如果载货甲板被淹没，那么货舱中的驳船提供它们自己的浮力的一部分，其余的驳船重量由载货甲板承载。根据本发明的附加特征，优选地，可侧面装载的驳船和载驳船的尺寸被设计成使得它们能配合在一起，以使驳船的侧面形成载驳船的侧面，由此，不需要再设置用于驳船母船的附加侧面。因为驳船基本上完全填满货舱并且被搁在其地板上，因此仅临界量的水被留在货舱中。然而，可以布置泵来倒空货舱中的海水或雨水，如果这样是所期望的。此外，应该理解的是，因为驳船在货舱中非常低，即，部分漂浮，因此它们应该优选地被锁定就位，否则，当载驳船滚动时，驳船可能会开始独立地漂浮并且存在它们脱离货舱的风险。

图6b示出了根据本发明的第二实施方式的处于卸载/装载位置的载驳船。通过填充船舶的一侧上的压载舱（或允许填充压载舱）使载驳船船倾侧，即，倾斜到一侧（倾斜到图6b中的左舷）。通过这样做，船舶倾侧，使得左舷货舱52被淹没到一定的程度，从而使位于淹没侧的驳船甲板54变成水平的，并且驳船10开始漂浮，然后它们可以从载驳船被移除。

上述可侧面装载的载驳船避免了现有技术可侧面装载的驳船母船（图2a和图2b中所示）的缺点，在现有技术中，为了卸载（或装载）船舶的一侧的一个驳船，需要使整个驳船被部分浸没。现在，通过将本发明的倾斜的驳船甲板应用到可侧面装载的载驳船，与以前相比，可以更有效地使用可侧面装载的载驳船，用于分配业务，即，例如，用于卸载满载的驳船（例如LNG驳船），在港口中装载空的驳船，航行到另一个港口，卸载另一个满载的驳船，装载空的驳船，并且继续这一系列动作，只要货舱装有空的驳船。在考虑可以减少多少卸载/装载时间时，通过使用本发明获得的优点是明显的，这是因为不需要使整个载驳船都被部分浸没，而是仅使其一侧被部分浸没即可。以相似的方式，也显著减少用于压舱所需的能量。

现阶段必须理解的是，可侧面装载的载驳船不是必须可从两侧装载，而是仅从一侧装载也是可行的选项。在这样的情况下，在实践中，由图6a和图6b中的附图标记56所示的加强结构被移到载驳船的一侧。货舱从载驳船的相对侧一直延伸到加强结构。但是，在该情况下，货舱的地板从装载侧向内倾斜，即，朝向货舱的与装载端相对的那一端倾斜，这有助于将驳船定位得低于现有技术中的载驳船，由此，为了充分淹没货舱，载驳船不需要和以前压载得一样多。

本发明的第三实施方式是两个已经讨论的实施方式的结合。因为第一实施方式讨论了从位于吃水线处或其上方的艉舷板开始延伸并且具有向下和向内的斜坡的载货甲板（即，沿着货舱朝向船首向下倾斜的甲板），并且第二实施方式的载货甲板也具有向下和向内的斜坡（但是沿着货舱朝向货船的中心线向下延伸），因此第三实施方式具有这样的载货甲板，该载货甲板沿两个方向倾斜，但是在货船处于适航纵倾时仍具有向下和向内的斜坡。换言之，它是这样一种可侧面装载的货船，该货船的载货甲板从艉舷板开始延伸并且朝向船首向下倾斜并且还从船舶的侧面朝向中心线倾斜。这样的载货甲板可以通过下述方式进行装载/卸载：开始填充货船的一侧的压载舱并且从船尾开始填充，使得处于船首和船舶的相对侧处的压载舱保持大体上处于它们的初始状态。自然地，这里的目的与两个较早的实施方式中的目的是相同的，即，为了使货船倾斜，以将载货甲板淹没到足够的程度，从而允许驳船漂浮在载货甲板之上并使载货甲板的纵向一半与大致水平方向齐平。在处于适航纵倾的货舱中的海水的存在不是所期望的情况下，该实施方式的应用可能需要将水密壁或门布置到货船的侧面。以其它方式，防止海水在货舱中自由流动的侧壁可以用来最小化航行阻力。

鉴于本发明的上述描述，应该理解的是，本发明不仅可应用到驳船母船或载驳船，而且还可应用于任何其他货船，在这些货船中，呈独立漂浮的物体的形式的货物通过部分浸没载货船舶而从货舱被移除和被装载到货舱。因此，本发明除了可以用于装载/卸载驳船之外，还可装载/卸载趸船、快艇、拖船等。

而且，应该理解的是，上述仅是新颖的和有创造性的载货船舶以及装载和卸载这样的载货船舶的方法的示例性说明。因此，本发明的上述说明无论如何不应该被理解为限制本发明，而是本发明的整个范围仅由所附权利要求限定。换言之，例如，清楚地是，本发明的货船可以具有若干个载货甲板，由此载货甲板的倾斜至少为最低载货甲板所需要。自然地，而且上部载货甲板可以具有相应的斜坡。而且，可以布置货物的装载和卸载在船首处进行，由此本发明的载货甲板朝向船尾向下倾斜。从上述说明，应该理解的是，本发明的载货船舶以及装载和卸载这样的载货船舶的方法的单独的特征可以结合其他单独的特征使用，即使这样的结合未在附图中被具体示出或未在说明书中被具体讨论。

Claims (12)

1.一种载货船舶，该载货船舶具有：载货甲板，该载货甲板用于承载至少一个独立漂浮的物体（10）；以及用于部分浸没的装置，该用于部分浸没的装置用于部分地浸没所述船舶，以淹没所述载货甲板，从而使所述至少一个独立漂浮的物体（10）在所述载货甲板之上漂浮，所述载货船舶的特征在于，所述载货甲板（44，54）在所述船舶处于适航纵倾时具有向下且向内的斜坡。

2.如权利要求1所述的载货船舶，其特征在于，所述载货甲板（44）沿所述船舶的纵向方向从艉舷板（46）朝向船首（40）向下倾斜，所述船舶是能船尾装载的船舶。

3.如权利要求1所述的载货船舶，其特征在于，所述载货甲板（54）从所述船舶的侧面朝向该船舶的纵向中心线向下倾斜，所述船舶是能侧面装载的船舶。

4.如权利要求1所述的载货船舶，其特征在于，所述载货甲板从所述船舶的一侧朝向该船舶的相对侧向下倾斜，所述船舶是能侧面装载的船舶。

5.如权利要求2和3所述的载货船舶，其特征在于，所述载货甲板沿所述船舶的纵向和横向这两个方向向下倾斜，所述船舶是能侧面装载的船舶。

6.如前述权利要求中的任一项所述的载货船舶，其特征在于，所述载货甲板（44，54）在所述船舶处于适航纵倾时至少部分地位于吃水线之下。

7.如权利要求6所述的载货船舶，其特征在于，装载在货舱（42，52）中的所述漂浮的物体（10）提供其浮力的一部分。

8.如权利要求3或4所述的载货船舶，其特征在于，就所述载货甲板的在所述船舶的纵向方向上的整个长度来说，所述载货甲板（54）至少部分地位于所述吃水线之下。

9.一种装载和卸载载货船舶的方法，所述船舶具有带有载货甲板的货舱，包括至少一个独立漂浮的物体（10）的货物被装载在所述载货甲板上，所述装载和卸载是通过下述方式来完成的：部分地浸没所述船舶以淹没所述载货甲板，从而使所述至少一个独立漂浮的物体（10）在所述载货甲板之上漂浮，以及将所述至少一个独立漂浮的物体（10）引出或引入所述货舱，所述方法的特征在于，通过使所述船舶倾斜来使该船舶的所述载货甲板（44，54）的至少一部分与大致水平的方向齐平，由此所述载货甲板（44，54）的大致水平的部分被降低而被淹没以具有足以允许所述至少一个独立漂浮的物体（10）在所述载货甲板（44，54）之上漂浮的水位。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，通过船尾纵倾所述船舶来调平该船舶的所述载货甲板（44，54）的至少一部分。

11.如权利要求9或10所述的方法，其特征在于，通过使所述船舶倾侧来调平该船舶的所述载货甲板（44，54）的至少一部分。

12.如前述权利要求9至11中的任一项所述的方法，其特征在于，给所述船舶装上压舱物以具有期望的倾角。

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