CN109625211B - 水压可调型坞墩系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水压可调型坞墩系统，该坞墩系统包括多个橡胶坞墩单元和一个和增压注水单元；橡胶坞墩单元包括橡胶坞墩、固定座和底墩；橡胶坞墩通过固定座固定在底墩上，橡胶坞墩通过增压注水单元向橡胶坞墩内部空腔内注水，橡胶坞墩的上表面与船舶底部接触以承受船舶重量，橡胶坞墩再将载荷依次传递给固定座和坞墩；增压注水单元同时向多个橡胶坞墩单元内的橡胶坞墩注水，通过对不同位置处橡胶坞墩的注水压力控制实现船体姿态的控制。本发明不仅可以支撑船舶重量，而且能够精确调整船舶姿态和载荷分布。
Description
技术领域
本发明涉及造船技术领域中的一种坞墩，具体涉及一种对橡胶冲水加压的橡胶坞墩。
背景技术
目前国内船舶建造或者进行坞修及更高级别修理时需要进坞坐墩检修。坐墩前需要将墩有效合理布置在坞底，排干坞内海水或者河水使船舶在干坞状态平稳搁置在墩上。
传统船坞墩为木墩，墩木均选择质地较软的一级优质红松，该型墩有如下缺点：(1)当船舶坐墩后，每个坞墩的载荷无法计算；(2)船体建造及使用过程中发生变形时，坐墩后会有部分坞墩不能与船体贴合造成船体局部应力集中。(3)墩木不方便撤换，船舶坐墩后，墩木被压实，如果撤换新坞墩很难达到原坞墩的支撑效果。(4)木坞墩对生态环境造成的压力大，传统木墩为一级优质红松制成的方木，尺寸一般为300×300×500mm，只有生长超过30年以上的红松才能制成，大规模地使用木墩对森林资源造成压力，而墩木在使用过程中因应力集中而被爆裂，因海水浸泡，保管不当或过度加工等，每年都有大量墩木被撤换，造成巨大浪费。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种水压可调型坞墩系统，该系统不仅可以支撑船舶重量，而且能够精确调整船舶姿态和载荷分布。
水压可调型坞墩系统，该坞墩系统包括多个橡胶坞墩单元和一个和增压注水单元；所述橡胶坞墩单元包括橡胶坞墩、固定座和底墩；
所述橡胶坞墩通过固定座固定在底墩上，所述橡胶坞墩通过增压注水单元向橡胶坞墩内部空腔内注水，橡胶坞墩的上表面与船舶底部接触以承受船舶重量，橡胶坞墩再将载荷依次传递给固定座和坞墩；所述增压注水单元同时向多个橡胶坞墩单元内的橡胶坞墩注水，通过对不同位置处橡胶坞墩的注水压力控制实现船体姿态的控制。
进一步地，所述增压注水单元包括蓄水充气罐、充水管路、充气管路和集管阀；所述蓄水充气罐内底部储水，蓄水充气罐底部通过集管阀和充水管路将蓄水充气罐内的储水分别接通至多个橡胶坞墩内部，外部的气源向蓄水充气罐内部加压，储水在高压下被压入橡胶坞墩内。
进一步地，所述固定座采用金属材料加工，所述固定座上具有一个开放的容纳橡胶坞墩的容纳腔，该容纳腔底部为平面，侧壁为倒锥面，底部与侧壁交汇处向外水平延伸出一段卡槽，通过卡槽将橡胶坞墩固定在固定座上。
有益效果：
1、本发明易于布置且与船体贴合好，橡胶充水坞墩在受力后，坞墩表面能够自行调整到与船体表面相符合。使得坞墩布置时只需要坞墩大致在同一水平面上即可。
2、本发明的橡胶坞墩支反力容易计算，橡胶坞墩上的压强始终为恒定的系统压力值。不会产生船体受力不均匀。
3、本发明方便撤换及可实现坐墩后重新布置，将单个坞墩系统隔开后，泄除压力即可将坞墩从船体下取出，将新坞墩充水加压后与系统相连即可实现坞墩的撤换及再布置。
4、本发明生产成本低，普通子午橡胶轮胎厂即可进行生产和制造。
5、本发明的使用时间长，优质的橡胶制品可连续使用五年以上。
6、本发明具备一定的起重功能，当系统压力升高或降低后，橡胶坞墩会相应的鼓起或下陷已减小或增大受力面积达到新的受力平衡，同时可将船体在小范围内整体升高或降低，以利于建造时分段的合拢装配。
7、本发明有利于实现自动化监控，压力信号易于转化为电信号，可以很方便的对系统压力进行实时监控，通过编制程序可以对系统进行自动化控制。
附图说明
图1为本发明的系统组成原理图；
图2为橡胶坞墩与固定座和底墩的配合关系示意图；
图3为橡胶坞墩的横向剖面图；
图4为橡胶坞墩的纵向剖面图；
图5为固定座的横向剖面图；
图6为船舶布墩示意图。
其中，1-船体、2-橡胶坞墩、3-固定座、4-底墩、5-充水管路、6-集管阀、7-蓄水充气罐、8-充气管路。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
如附图1所示，本发明提供了一种水压可调型坞墩系统，该坞墩系统包括橡胶坞墩2、固定座3、底墩4、充水管路5、集管阀6、蓄水充气罐7和充气管路8；
橡胶坞墩2与船体1接触并承载船体1，钢结构的固定座3将橡胶坞墩2固定并与其一起固定在底墩4上；底墩4为水泥墩或钢墩，支撑起整个系统及船体1，如附图2所示；橡胶坞墩2通过管路阀门与集管阀6连接，集管阀6通过充水管路5与蓄水充气罐7底部进水口相连；蓄水充气罐7上部通过充气管路8与外部的额定压力气源相接，蓄水充气罐7底部通过与集管阀及外接额定压力水源相连接。撤收用到的撤收木墩紧靠艏墩或艉墩(船艏倾时放置于艏墩前，艉倾时放置于艉墩后)。撤收木墩应略低于与其紧靠的艏墩或艉墩。
如附图3和4所示，橡胶坞墩2的外形为扁平状的空腔结构，其上下表面为平面，一对侧壁为弧形面，另一对侧壁为平面，橡胶坞墩2的底面向外水平延伸出一定长度的凸沿，该凸沿与固定座3容纳腔内的卡槽相配合，实现橡胶坞墩2与固定座3的相对固定。
如附图5所示，固定座3上具有一个开放的容纳橡胶坞墩2的容纳腔，该容纳腔底部为平面，侧壁为倒锥面，底部与侧壁交汇处向外水平延伸出一段卡槽，通过卡槽将橡胶坞墩固定在固定座上。
如附图6所示，当船舶进坞坐墩前，将所有橡胶坞墩2按照载荷计算结果布置在船坞底部，对橡胶坞墩2进行充水，并向船坞充满水，采用缆车或者船舶自身动力将船舶引入船坞。缓慢抽干船坞的水，使船舶平稳搁置在坞墩上。检查橡胶坞墩与船体接触情况，对坞墩与船体接触部位进行调整采用加垫或者其它形式使其得到有效接触。
下表为木坞墩的许用抗压强度
目前市面上采用的天然橡胶+丁苯橡胶，抗拉强度不小于18MPa。作为橡胶坞墩2的承压强度可达3.0MPa以上。而普通坞墩承压强度一般在2.5MPa左右。比如：广船国际完工的48000DWT油轮(见广船科技2015年第2期)，坞内共布置了550座坞墩和29座钢支撑，平均每座受力25.4t，其中机舱区域布置96座坞墩和12座钢支撑，出坞时该区域重量约为3500t，平均每座受力约为32.4t该船整体和局部坞墩受力，该船采用的木墩单只有效支撑尺寸为1000mm×300mm,则单只木墩的承压面积为0.3m2,则每只橡胶吨承压为90t,其安全系数达到3以上，由此可见橡胶坞墩2的强度能够满足大型船舶的要求。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.水压可调型坞墩系统，其特征在于，该坞墩系统包括多个橡胶坞墩单元和一个和增压注水单元；所述橡胶坞墩单元包括橡胶坞墩、固定座和底墩；
所述橡胶坞墩通过固定座固定在底墩上，所述增压注水单元用于向橡胶坞墩内部空腔注水，橡胶坞墩的上表面与船舶底部接触以承受船舶重量，橡胶坞墩再将载荷依次传递给固定座和坞墩；所述增压注水单元同时向多个橡胶坞墩单元内的橡胶坞墩注水，通过对不同位置处橡胶坞墩的注水压力控制实现船体姿态的控制。
2.如权利要求1所述的水压可调型坞墩系统，其特征在于，所述增压注水单元包括蓄水充气罐、充水管路、充气管路和集管阀；所述蓄水充气罐内底部储水，蓄水充气罐底部通过集管阀和充水管路将蓄水充气罐内的储水分别接通至多个橡胶坞墩内部，外部的气源向蓄水充气罐内部加压，储水在高压下被压入橡胶坞墩内。
3.如权利要求1或2所述的水压可调型坞墩系统，其特征在于，所述固定座采用金属材料加工，所述固定座上具有一个开放的容纳橡胶坞墩的容纳腔，该容纳腔底部为平面，侧壁为倒锥面，底部与侧壁交汇处向外水平延伸出一段卡槽，通过卡槽将橡胶坞墩固定在固定座上。
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