CN110099845B - 自推进自升式船舶 - Google Patents

Abstract

自推进自升式船舶具有中心线(CL)，其沿着中心纵向轴线从船舶的船首端部(105)延伸到船尾端部(107)，从而限定船舶的左舷和右舷。该船舶包括船体(102)、甲板(103)和四个可伸缩腿(104、106、108、110)，它们延伸穿过船体和甲板。该船舶包括朝向船首布置在中心线上的船首腿，朝向船尾布置在中心线上的船尾腿，以及布置在右舷侧的右舷腿。这些腿相对于中心线的对角放置提供了更大的稳定性和灵活性。此外，提供了具有十字形主结构布置的船舶。

Description

自推进自升式船舶

技术领域

本发明涉及一种自推进自升式船舶。该船舶可用于海上施工活动，包括风电场的安装和需要稳定升降平台的其他活动，比如拆解和维修。本发明还涉及使用该船舶进行这种操作的新方法。

背景技术

自升式钻井平台通常用于海上钻井活动。钻井自升式装置通常设有三条腿，它们可以降低位置以将平台升高到高于水位的操作高度。它们通常是非推进式的，在运输时必须用拖船曳引。自升式钻井平台可以安装相当长的一段时间，虽然效率总是很重要，但安装本身只是给定地点整体运行时间(其可以为几周或几个月甚至几年)的一相对小的部分。

自升式驳船也是众所周知的。这些可被认为是方形或矩形平台，通常设置有重型起重机，利用其可以执行稳定的抬升操作，例如在海上安装和施工活动期间。自升式驳船通常在驳船的拐角处有四条腿，并且通常使用拖船拖曳到位。最近，已经提出了具有其自己的推进器的自升式驳船，这允许驳船定位自身并以低速移动短距离。然而，自升式驳船通常不适合在海上行进任意的距离，因此，它们的运输用途受到限制。出于风力涡轮机安装的目的，从第一工作现场移动自升式驳船并将其安装在第二工作现场所花费的时间可能是总时间的相当一部分。对于海上风力涡轮机的安装，在适当的天气条件下24小时可能足够了。

自升式船舶是自推进的，且可以在工作现场自行安装，无需拖船或进一步支持。近年来，自升式船舶已被广泛用于从港口或从中间供应设施运输风力涡轮发电机部件到工作现场并安装。由于他们可能需要在海上行进相对较远的距离，因此，它们必须适合航行，即使在满载时，并且还必须能够实现合理的航行速度。

之所以被称为自升式船舶(Jack-up vessel)是因为船舶的船体可以通过使用升降系统沿着腿抬升和降低。在运输过程中，腿通常保持在缩回位置，这有助于降低水阻力。一旦船舶到达其目的地或操作区域，将腿降低到海底以将船舶支撑在其升高的位置。为了确保船舶的安全和稳定支撑，执行预加载过程。在自升式钻井平台和驳船的情况下也可以使用类似的预加载程序。

预加载涉及对每条腿施加重量，以模拟在操作期间可能发生的该腿上的最大载荷。以这种方式，在执行操作时，腿突然和意外移动到海底中被取代。

具有三条腿的自升式装置通过承载大量压载水来预装载。这非常耗时，并且显著增加了整体安装时间。具有四个(或更多)腿的自升式装置可以使用自升式船体的质量来将各个腿加载到其预加载值，这是更快的预加载操作。对于四腿自升式装置，将通过把所有重量放在第一对角腿上来实现。以这种方式，可以实现大约两倍于最大负载的载荷。然后，重量将移动到第二对角腿。一旦测试了所有四条腿，就可以通过平均地顶住所有四条腿或根据优选的重量分布来完成安装。

已知具有三条腿、四条腿和六条腿的自推进自升式船舶。具有四条腿的船舶是最常见的，尽管它们在操作独立性方面相对于自升式驳船具有相当大的优势，但它们也具有许多缺点。现有的四腿自升式船舶的主要缺点是左舷和右舷腿之间的间距相对较窄。这通常不如较宽的驳船稳定，并且可能在预装载期间导致困难。另外，对于运载设备安装在多个地点的船舶，船舶的重心可能在每次安装后改变。这需要用水进行压载以补偿负载，从而增加了安装过程的时间。另一个显著的缺点是主起重机位于船舶的一侧。为了最大化起重机进入甲板区域的能力，通常将主起重机定位在其中一个腿周围。对于在四个部位具有自升式腿的船舶，起重机通常位于船尾左舷或右舷腿周围。这立即使起重机偏离中心，使船舶的平衡变得复杂。通常也不可能在没有升起船舶的情况下使用起重机。另一个限制是主结构设计。对于传统的船舶结构而言，主结构包括前后隔板和横向隔板。因此可以提供连接四条腿的方形框架结构，但是对于在对角相对的腿之间的负载的目的，例如在预加载期间，这可被认为是次优的。这些方面中的许多或全部对以有效载荷与船舶位移的比率表示的船舶的成本效益具有负面影响。扩大现有的四腿或六腿自升式船舶的尺寸以便将来能够运输和安装更大的风力涡轮发电机部件将进一步降低这些船舶的成本效益。

在专利公开US9410528中描述的另一种自推进自升式船舶包括长船形船体，具有围绕船舶的中心线对称布置的六条腿。围绕其中一条腿的主起重机靠近船尾。缺乏结构船体刚度和船体在升起位置的相关变形是需要六条腿的原因之一，因为四条腿不足以支撑船体而不会下垂，处于升高的位置。然而，这种配置具有进一步的缺点，比如相当麻烦的起重机提升操作。

因此，已知自升式船舶具有诸多缺点，诸如麻烦的预加载和起重机提升操作，这妨碍了它们的成本效益，以及限制其负载容量的相对弱的主结构。扩大到更大的尺寸将使这些船舶成本效益更低和受限。

因此，本发明的目的是提供一种具有增加的负载容量和成本效益的自升式船舶。此外，本发明的目的是提供一种自推进自升式船舶，其通常可用于海上施工活动，特别是用于风力涡轮发电机的运输和安装。

发明内容

根据本发明，提供了一种自推进自升式船舶，其中，沿着中心纵向轴线从船首端部延伸到船尾端部的中心线限定了船舶的左舷侧和右舷侧。船舶包括船体、甲板和延伸穿过船体和甲板的四个可伸缩腿。船舶包括朝向船首布置在中心线上的船首腿、朝向船尾布置在中心线上的船尾腿、布置在左舷侧的左舷腿和布置在右舷侧的右舷腿。如本文所用，船首腿指的是位于船首或船首区域上或最靠近船首区域的腿，船尾腿指的是位于船尾或船尾区域或最靠近船尾区域的腿，左舷腿指的是位于左舷或左舷区域或最靠近左舷区域的腿，右舷腿指的是位于右舷或右舷区域或最靠近右舷区域的腿。

在下文中，术语船舶将用于区分通常不旨在为在其自身推进下行进的钻井平台、驳船和平台，其不仅仅是用于定位目的。船舶可以设置有主推进器，比如固定的主螺旋桨，其限定向前运动的法线方向并因此与船舶的中心线对齐。可以提供固定或定向的附加推进器用于定位目的。然而，并不排除所有推进都是由定向推进器等提供的。在任何情况下，船舶的船首、船尾和中心线可以由船舶可以达到其最高持续速度的方向来定义。可替代地，中心线可以定义为船舶的最长尺寸或运输期间船舶的最长水线长度。

所提出的船舶配置的一个优点是腿的布局允许船体通过十字形主结构支撑。主结构可包括在船首腿和船尾腿之间以及在左舷腿和右舷腿之间延伸的隔板。这种交叉形或十字形结构布置可以提供比例如方形或菱形框架更坚固和更坚硬的支撑框架，可为相对轻量的船舶提供更高的载荷。重要的是，当在对角相对的腿之间承载重量时，十字形结构还在预加载条件下提供对甲板货物及单元自重的良好支撑。此外，十字形主结构允许在设计阶段期间调整船首和船尾腿之间以及左舷和右舷腿之间的距离的良好可能性。以这种方式，自升式船舶尺寸可以相对容易地缩放。而且，十字形框架结构允许相对于船首腿和船尾腿移动左舷腿和右舷腿的位置。这可能有助于最有效的甲板布局和物流组织。

左舷腿和右舷腿优选地关于中心线对称地定位，并且可以在船首和船尾腿之间等距离定位或者更靠近其中一个或另一个地定位。这将导致腿处于方形、菱形(即船首腿与左舷和右舷腿之间的距离可能大于船尾腿与左舷和右舷腿之间的距离，或者反之亦然)或风筝形状。船舶及其甲板和船体也可以具有类似的形状，但应该理解，船体和甲板都可以脱离由腿限定的轮廓。还要注意的是，尽管参考了在中心线上的腿，但它们实际上不需要与中心线相交并且可以放置在中心线旁边，而不妨碍所描述的优点。出于结构目的，这可能是必需的或期望的，例如与中央隔板相关或者如果要避免中心线上的桩靴。

与现有船舶相比，自升式船舶的最终形状允许较大的宽度长度比。这导致所有倾斜轴的相对恒定和高完整稳定性。与起重机位于中心线外的已知船舶相比，它还允许主起重机吊杆枢轴点在甲板水平面上方的相对较高位置。在下文中，对起重机的引用旨在指代主起重机，其将是船舶上的最大起重机。这可以是重型起重机，其在工业中以及在下文中被定义为具有超过140吨的提升容量的起重机。将起重机吊杆枢轴点定位在甲板水平面上方更高的能力意味着在起重机吊杆下方存储位置存在更多空间，并且起重机可以在相同的起重机吊杆长度下达到更高。特别地，吊杆可以以水平配置运输，在吊杆的整个长度下具有存储空间。在现有配置中，需要向上倾斜的吊杆以允许在吊杆末端下方进行存储。因此，具有高完整稳定性的船舶具有增加的甲板货物容量，并且增加了提升稳定性/装载能力。

如上所述，船体和甲板的形状可以不同于腿的方形、菱形或风筝形状构造。优选地，船体采用流线型，船首延伸至一点。在水线处，船首可以至少在船舶的前20米处对向小于90°的角度。更优选地，船首可以对向小于80°的角度。船舶的船尾可以是钝的或方形的，特别是在甲板水平面的水线以上。在水线以下，根据推进单元的配置，船体可以适当地流线型化。在一实施例中，船舶的甲板可以是瓶形或梨形的，具有相对宽的船尾和相对窄的船首。船尾右舷和左舷部位可以是大致直的并且从横梁到船尾成角度。这允许船舶以这三个部分中的任一个(即首先是船尾或左舷船尾部位或右舷船尾部位)靠在码头，并使用重型起重机来装载或卸载船舶，如下面将进一步描述。

船体的形状还允许更好地在船体中容纳桩靴。结果，可以增加桩靴的尺寸，这允许船舶触达可能被认为是不合适的海上位置。通常，桩靴可以以流线型方式集成到船体中，使得它们与船体轮廓齐平。它们可位于船体基本水平且在水线以下的区域。然而，并不排除左舷腿和右舷腿穿过水线以上的船体。实际上，船体可具有足够的尺寸以设置直径多达20米的桩靴。对于圆形桩靴，承重面积超过300平方米。优选地，升高的重量除以桩靴面积低于40吨/平方米，更优选低至35吨/平方米。

在一实施例中，船首和船尾腿沿着中心线基本上彼此相对地定位，即基本上位于中心线的相对两端。应当理解，在不脱离本发明范围的情况下，船首或船尾腿中的一个或两个可以略微偏离中心线。船首腿和船尾腿也可以布置成从中心线偏移到其不同侧，同时保持这些腿之间的平衡布置。因此，在不脱离本发明范围的情况下，可以改变腿的位置，以允许在必要时容纳负载。

在所公开的实施例中，船舶仅包括四条腿，因为这被认为是最有效的配置。然而，不排除可以设置更多的腿，同时仍然保持上文和下文所述的某些优点。

在一实施例中，左舷和右舷腿各自布置在距中心线基本相等的距离处。左舷和右舷腿可以沿一轴线的基本相对的端部布置，该轴线在左舷和右舷侧的最外点之间水平地横穿船舶，或者每个可以布置成略微偏离这样的轴线，同时保持这些腿部之间的平衡布置。

在一实施例中，腿可包括任何合适材料的敞开桁架网格结构。可替代地，腿可包括任何合适材料(特别是钢)的管柱。

为了用作风力涡轮机安装船舶，可能希望船首和船尾腿之间的距离略大于左舷和右舷腿之间的距离，以获得菱形形状。然后，可以将例如完全支撑在甲板上的风力涡轮发电机叶片架放置在远离起重机的安装侧以及在将在主起重机可达范围内的腿之间。与已知船舶相比，这也显著增加了船舶的可变甲板载荷(VDL)容量。在另一变型中，可以将叶片架设置在船舶的船尾上方的悬挂结构上。

在一实施例中，船体具有横梁或最大宽度(W)和最大长度(L)，使得宽长比W/L至少约为0.5但其可以大于0.6或甚至大于0.7。在不脱离本发明范围的情况下还可以使用其他W/L比率，但是如果中心线由最长尺寸确定，则W/L比率将总是小于1。

在一实施例中，起重机布置在船尾腿周围。起重机的底座可以布置成使得其围绕用于接收船尾腿的开口。然而，起重机不受船尾腿支撑，并且不会干扰船尾腿的正常操作。起重机围绕船尾腿的位置允许甲板货物的重型部件放置在甲板的中心，该中心与腿的中心重合，而没有船体下垂的风险。重要的是，起重机可以触达船舶的整个船尾以及左舷和右舷船尾部位。

这种起重机可以称为主起重机。另外，船舶可以设置有附加起重机或辅助起重机。辅助起重机的设置可以有利地加速运输和/或安装操作。起重机可用于从船舶自己的甲板上提升物体，或者从工作或供应船舶、驳船或固定结构上提升物体。当然不排除该船舶具有两个相似尺寸的重型起重机，它们可以串联工作。

在优选实施例中，主起重机布置在中心线上。这是有利的，因为它是最不影响船舶重心的位置。它还确保甲板载荷可以对称放置，因为不再需要它来平衡或以其他方式可以触达偏置起重机。

在另一实施例中，船舶可包括穿过船舶船体的月池。月池可位于船舶的浮力中心处。这种船舶可用于附加功能，特别是用于海底操作。月池位于浮力中心处的位置提供了在升高和降低位置的稳定结构。如果需要，可以在月池上固定或可移动地提供井架。

如上所述，船舶特别适用于风力涡轮机安装船舶。然而，技术人员将充分意识到通过这种通用且稳定的船舶配置可以实现的许多其他优点。特别是，腿的快速展开(包括预加载)允许船舶容易且快速地从一个位置移动到另一个位置。这可以允许从结构的不同侧面进行构造、维修和拆解工作。然后，可以使用比先前位于单个位置的驳船所需的更小的船舶或起重机完成这样的工作。

在另一实施例中，船舶可以包括住宿模块，并且船舶可以是住宿平台。应当理解，即使当配置为安装船舶时，也可能需要住宿模块。然而，船舶也可以找到实用性，其中住宿是主要功能，特别是考虑到船舶在升起和浮动配置中的稳定性使其安全且通用。

本发明还涉及一种操作自升式风力涡轮机安装船舶的方法，包括：在第一安装位置，通过以下方式升起船舶：将第一对和第二对可伸缩腿降低到海底上；在与所述船舶的第一轴线对齐的所述第一对可伸缩腿上施加最大等于船舶的全部重量的预载荷；释放施加在第一对可伸缩腿上的预载荷；将所述预载荷施加在与船舶的第二轴线对齐的第二对可伸缩腿上，并释放施加在第二对可伸缩腿上的预载荷，其中第，一和第二轴线是船舶的中心线和船舶的横梁。

该方法可以进一步包括将船舶移动到第二安装位置，船舶在其中心线的方向上移动，并且在第二位置处升起船舶而不需要额外的压载物。由于船舶上的甲板载荷可以安装在靠近重心和腿中心的位置，因此可以实现这一优点。因此，即使在安装了甲板载荷的一部分之后，船舶也可以保持平衡。

该方法还可以包括，在到达第一安装位置之前，将船舶停泊在码头，其中一个船尾部位在码头侧，并且将风力涡轮机部件装载到船舶的甲板上。如上所述，以这种方式装载船舶允许可以在船舶船尾处设置的重型起重机的最佳操作。由于船舶的固有稳定性和起重机的中心位置，甚至可以在不展开或预加载腿的情况下进行装载。

根据本发明的另一方面，提供了一种具有十字形主结构的自推进自升式船舶。这种与自升式腿组合的结构在升起和浮动配置中提供了更大的船舶结构稳定性。

在一实施例中，十字形主结构包括限定船舶中心线的第一构件和限定船舶横梁的第二构件，第一和第二构件与其长度相比相对较窄。第一和第二构件可以是单个隔板，并且可以是开放的或封闭的。本领域技术人员将理解在造船环境中的主结构的含义，其是支撑所有其他结构的结构。

在一实施例中，第一和第二构件在船舶的浮力中心处以直角彼此交叉。

在另一实施例中，第一和第二构件中的每一个包括第一和第二平行隔板。第一和第二平行隔板可借助于副隔板、桁架等间隔开适当的距离。在一实施例中，船舶设置有四个可伸缩腿，并且隔板围绕相应的腿。在月池设置在船舶的浮力中心处的情况下，这可以穿过第一和第二平行隔板的交叉点。船舶还可以包括由十字形主结构支撑的副结构构件，其中甲板和船体由副结构构件支撑。

附图说明

下面将参考附图更详细地讨论本发明，其中：

图1示意性地示出了根据本发明的自升式船舶的透视图；

图2示意性地示出了图1的自升式船舶的俯视图；

图3示意性地示出了图1的自升式船舶的侧视图；

图4示意性地示出了图1的船舶的船体内部的剖面透视图；

图5示意性地示出了图1的自升式船舶的下侧透视图；

图6示意性地示出了在装载操作期间图1的自升式船舶的透视图；

图7示意性地示出了图1的自升式船舶的透视图；以及

图8示意性地示出了根据本发明的自升式船舶的替代实施例的透视图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明实施例的自推进自升式船舶100。船舶100设置有船体102和甲板103。

中心线CL从船首105延伸到船尾107，限定船舶的行进方向，并将船舶分成两个主侧，即左舷侧P和右舷侧S。

四条腿延伸穿过船体102和甲板103，即，船首腿104、船尾腿106、左舷腿108和右舷腿110。腿104、106、108和110显示在其展开位置，其中它们向下延伸到海床(未示出)。它们可以部分地或完全地缩回到它们分别通过顶升系统122、124、126和128进一步在甲板103上方延伸的位置。

腿104、106、108和110分别装配有桩靴116、118、120、122，用于将腿支撑在海床上。

主起重机112经由起重机底座121安装在船尾腿106周围，并且具有起重机吊杆枢轴点114，吊杆132通过吊杆枢轴点114连接到起重机底座121。在船首105处设置有酒店或住宿模块和桥131。在住宿模块130后面设置有用于在运输期间接收吊杆132的吊杆支撑件134。

图2示出了图1的船舶100的甲板上的俯视图，示出了限定其构造的多个尺寸。在该视图中，W是最大宽度，或最宽处(也称为横梁)的船舶宽度。L是从船首105到船尾107的船舶最大长度(也称为船舶总长或纵梁)。在这种配置中，浮力中心CoB与腿的中心CoL重合，尽管不一定是这种情况。重心CoG可以位于其他地方，这取决于船舶的负载。在本示例中，CoG位于CoB的稍前方。比率W/L定义了船舶的总体形状。对于图示的船舶，长度L为156.8米，宽度为104米，W/L比约为0.66。船舶100的最大载重量为52000吨。这些是用于现有风力涡轮发电机的代表值。本领域技术人员将理解，对于风力涡轮机安装，船舶可以按比例调整，因为这些部件的尺寸可以变化，并且较小的船舶可以用于较小的风力涡轮机，例如在近海水域。其他船舶尺寸也可适用于其他操作。

D1表示左舷腿108与右舷腿110之间的距离。D2表示船首腿104与船尾腿106之间的距离。D3表示船首腿104与左舷/右舷腿108/110之间的距离。D4表示左舷/右舷腿108/110与船尾腿106之间的距离。在所示实施例中，D1为80米，D2为110米，D3为76.3米，D4为60.2米。腿可被限定为具有风筝构造，其中，风筝的窄部分朝向船首105。在该视图中还可以看到船尾107、左舷船尾部位109和右舷船尾部位111、左舷前部位113和右舷前部位115。这些是船舶100的相对直的部分，用于靠在码头或另一艘船舶的旁边，如下面将进一步描述。

图3示出了包括主起重机112的船舶100的侧视图。高度HC表示甲板103与起重机底座121和起重机吊杆132之间的起重机吊杆枢轴点114之间的距离。LL表示腿104、106、108和110的高度。LH表示主起重机112相对于甲板水平面103的提升高度。在该视图中还可看到主推进单元136，其包括与船舶的中心线CL平行的双螺旋桨。还设置了船首推进器138。

图4示出了船体102内部的透视剖视图，其中，甲板103被部分地移除，以示出下面的结构。该船舶围绕十字形主结构140构造，该主结构140包括沿着中心线CL的第一构件142和跨越横梁的第二构件144。第一和第二构件142、144在船舶的浮力中心CoB处以直角彼此交叉，并且分别包括第一和第二平行隔板142A、B和144A、B。第一和第二构件142、144中的每一个终止于并围绕相应的腿104-110以形成腿开口146A-D。应当理解，腿开口146A-D从船体102延伸穿过船舶到甲板103并且密封到船舶的内部。当腿104-110处于其缩回位置时，桩靴(spudcan)116-122闭合相应的开口146A-D。

该结构包括多个辅助隔板148，其附接到十字形主结构140并且彼此附接。船体102和甲板103支撑在辅助隔板148上并连接至辅助隔板148。技术人员将理解这两种结构形式之间的区别，每种结构形式受到与构造、测试和随后的适应性有关的不同规定。还将理解，船舶将包括平行于甲板103的下甲板，甲板103也可称为露天甲板。

图5示出了从船体102下方观察的船舶100的透视图。在该视图中，可以清楚地看到桩靴116-122的下侧，也可以看到在水线下方的船体102的流线型形状。船体102具有大致平坦底部150，具有铲形(或眼睛形状)的外壳152，其尺寸对应于由十字形主结构140覆盖的区域。桩靴116-122凹入平坦底部150中并与其形成基本上连续的表面。它们是圆形的，直径20米，且每个表面积约314平方米。四个桩靴的总承重面约为1256平方米。对于载重40000吨的船舶，这使得装载量仅为32吨/平方米，使船舶能够在许多自升式船舶以前无法进入的区域内站立和操作。在该视图中还可以看到主推进单元136和船首推进器138。

图6是在码头Q处装载操作期间的船舶的透视图。腿104-110展开，使得起重机112可被操作至其全部容量。降低腿104-110还具有以下优点：起重机吊杆132的旋转不受例如右舷腿110阻碍。船舶100以其右舷船尾部位109停靠码头Q。在该位置，起重机112靠近码头Q并且可以从与船舶相邻的码头区域提升至其全部容量。用于风力涡轮发电机叶片156的存储架154位于船舶船尾107处的悬挂位置，可在起重机112下方直接触达。

由于其构造，船舶100具有大的敞开甲板103，多个风力涡轮发电机的其他部件可以装载到甲板上，包括桅杆158和发动机舱160。桅杆158可以垂直地放置在一起，这大大方便了处理。本发明相对于现有设计的显著优点是起重机112沿着中心线CL定位。因此，甲板载荷可以居中地放置，并且可以以对称的方式装载和卸载，而不会显著改变船舶的重心CoG。具有偏心起重机的常规船舶需要将货物放置在船舶的相对侧以补偿重量。这导致船舶的重心在每次卸载或安装物品时改变，从而需要添加压载物。

图7示出了与图6类似的视图，其中，用于风力涡轮发电机叶片156的存储架154设置在船舶100上。船舶100准备进入海中，腿104-110升高并且吊杆132搁置在吊杆架134上。由于起重机吊杆枢轴点114的高度，吊杆132在甲板103上方40米的高度处是水平的。这允许在吊杆138的整个长度下方具有足够空间用于甲板货物，特别是存储架154。

图8示出了根据本发明另一实施例的船舶200。该船舶通常类似于第一实施例的船舶，并且相同的元件由前面带有200的类似附图标记表示。

根据该实施例，船舶200设置有月池(moonpool)260，其位于主结构240的第一和第二平行隔板242A、B和244A、B相交的位置处。月池260延伸穿过甲板203和船体202至下面的水。起重机212可以穿过月池260执行重型提升操作，并且可以用于安装诸如潮汐涡轮机等的海底结构。应当理解，虽然所示实施例基于相对较小的月池260，但是替代的主结构240可以提供更大的月池。

其他实施例

在不脱离本发明的范围的情况下，本发明可以以其他特定形式实施。所描述的实施例在所有方面都应被视为仅是说明性的而非限制性的。因此，本发明的范围由所附权利要求而不是前面的描述表示。对于本领域技术人员显而易见的是，可以构思并减少实践本发明的替代和等同实施例。在权利要求的含义和等同范围内的所有变化都包含在其范围内。

Claims (26)

1.一种自推进自升式船舶，其中，沿着中心纵向轴线从船首端部延伸到船尾端部的中心线限定了船舶的左舷侧和右舷侧，并且其中，所述中心线基本上限定了船舶的行进方向，该船舶包括：

船体、甲板和四个可伸缩腿，装配有桩靴，以将所述可伸缩腿支撑在海床上，所述可伸缩腿延伸穿过所述船体和甲板且布置为能下降到海床，以将船舶支撑在升高位置，包括：

朝向船首布置在中心线上的船首腿；

朝向船尾布置在中心线上的船尾腿；

布置在左舷侧的左舷腿；和

布置在右舷侧的右舷腿。

2.根据权利要求1所述的船舶，其中，主推进系统配置在中心线的方向上驱动所述船舶。

3.根据前述权利要求任一项所述的船舶，其中，每个腿的下端设置有桩靴，所述桩靴布置为在其缩回状态下与船舶的船体平齐。

4.根据权利要求3所述的船舶，其中，每个桩靴具有地面接合表面，其大于200平方米，并且其中，提升的重量除以桩靴的地面接合表面面积小于40吨/平方米。

5.根据权利要求1所述的船舶，其中，所述左舷腿和右舷腿相对于所述中心线对称布置，使得四条腿形成风筝或菱形形状。

6.根据权利要求1所述的船舶，其中，所述腿的几何布置限定方形的四个角。

7.根据权利要求1所述的船舶，其中，所述船体的最大宽度(W)与所述船体的长度(L)的比率大于0.5但小于1。

8.根据权利要求1所述的船舶，还包括布置在所述中心线上的重型起重机。

9.根据权利要求8所述的船舶，其中，所述起重机的起重机底座围绕所述船尾腿布置。

10.根据权利要求8或9所述的船舶，其中，所述起重机包括起重机吊杆，并且，起重机吊杆枢轴点位于甲板水平面上方。

11.根据权利要求8或9所述的船舶，还包括吊杆支撑件，其布置成用于将起重机的吊杆放置在所述船首与所述左舷腿和右舷腿中的任一个之间。

12.根据权利要求1所述的船舶，包括在所述船体和甲板之间的十字形主结构布置，其中，至少一个纵向结构隔板在所述船首腿和船尾腿之间延伸，并且至少一个横向结构隔板在所述左舷腿和右舷腿之间延伸。

13.根据权利要求1所述的船舶，其中，所述船舶的浮力中心基本上沿着与腿所构成形状的中心相交的垂直轴线定位。

14.根据权利要求1所述的船舶，具有超过10000吨的空载重量。

15.根据权利要求1所述的船舶，还包括穿过所述船舶的船体的月池。

16.根据权利要求15所述的船舶，其中，所述月池位于所述船舶的浮力中心。

17.根据权利要求1所述的船舶，其中，所述船舶是风力涡轮机安装船舶。

18.根据权利要求1所述的船舶，其中，所述船舶还包括住宿模块，并且所述船舶是住宿平台。

19.一种操作自升式风力涡轮机安装船舶的方法，包括：

在第一安装位置，通过以下方式升起船舶：

将第一对和第二对可伸缩腿降低到海底上；

在与所述船舶的第一轴线对齐的所述第一对可伸缩腿上施加最大等于船舶的全部重量的预载荷；

释放施加在第一对可伸缩腿上的预载荷；将所述预载荷施加在与船舶的第二轴线对齐的第二对可伸缩腿上，并释放施加在第二对可伸缩腿上的预载荷，其中，所述第一和第二轴线是船舶的中心线和船舶的横梁。

20.根据权利要求19所述的方法，还包括将所述船舶移动到第二安装位置，所述船舶沿其中心线的方向移动，并且在不利用额外压载物的情况下升起所述船舶。

21.根据权利要求19或20所述的方法，还包括：在到达所述第一安装位置之前，将所述船舶停泊在码头处，其中一个船尾部位位于码头侧，并将风力涡轮机部件装载到船舶的甲板上。

22.根据权利要求21所述的方法，其中，在所述船舶的船尾处设置重型起重机，并且至少部分地通过所述重型起重机进行装载。

23.根据权利要求22所述的方法，其中，在不预加载所述腿的情况下进行装载。

24.一种具有十字形主结构的自推进自升式船舶，所述十字形主结构包括限定船舶中心线的第一构件和限定船舶横梁的第二构件，所述第一和第二构件与它们的长度相比相对较窄且在船舶的浮力中心处以直角彼此交叉，其中，所述第一和第二构件中的每一个包括第一和第二平行隔板，所述船舶设置有四个可伸缩腿，由此所述隔板围绕着相应的腿。

25.根据权利要求24所述的船舶，其中，月池设置在船舶的浮力中心处。

26.根据权利要求24至25中任一项所述的船舶，还包括由所述十字形主结构支撑的副结构构件。

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