CN110920806A - 一种深水大落差v形河谷条件下的船舶定位系统及定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及船舶定位技术领域，具体公开了一种深水大落差V形河谷条件下的船舶定位系统包括：定位船系统、运输船岸边锚固系统；定位船系统包括：定位船、定位船岸边卷扬系统、定位船绞锚系统；运输船岸边锚固系统包括：设置于运输船船头的运输船卷扬机、设置于岸边的岸锚。本发明还公开采用该系统对运输船进行定位的具体方法，通过本发明提供的技术方案能够解决现有技术中运输船船舶在深水河谷条件下采用常规定位方法抛锚起锚时间长、工作量大的难题，能够满足运输船在不同位置定位的要求，并且在非工作期间，定位船可以移动至航道外侧，从而降低对航道的干扰。

Description

一种深水大落差V形河谷条件下的船舶定位系统及定位方法

技术领域

本发明涉及船舶定位技术领域，主要适用于在深水大落差V形河谷条件下对船舶进行定位。

背景技术

在桥梁建设领域，江河具备通航条件下，桥梁大型构件往往都是通过船舶运输进场，在水中驻泊定位后，采用吊装设备起吊安装到位，这对船舶定位的精度、效率以及稳定要求高。在山区深水V形河谷条件下，运输船通过自身船锚进行定位，其耗时长、效率低、占用航道时间长，且每次抛锚起锚的工作量很大，驻泊稳定性难以保证。

发明内容

本发明的目的在于针对上述难题，提供一种深水大落差V形河谷条件下的船舶定位系统及定位方法，其具有能够实现船舶在深水河谷地段的快速定位，减少抛锚次数，降低对航道的干扰的特点。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种深水大落差V形河谷条件下的船舶定位系统，包括：定位船系统、运输船岸边锚固系统；

所述定位船系统包括：定位船、定位船岸边卷扬系统、定位船绞锚系统；所述定位船岸边卷扬系统设置于岸边，定位船岸边卷扬系统与所述定位船侧部连接；运输船江中设计位置旁为定位船江中设计位置，定位船上设置有多个所述定位船绞锚系统，定位船绞锚系统包括固定于定位船上的卷扬机及于卷扬机连接的锚，各个定位船绞锚系统中的锚分布于所述定位船江中设计位置的周向河床底；

所述运输船岸边锚固系统包括：设置于运输船船头的运输船卷扬机、设置于岸边的岸锚；所述岸锚与所述运输船卷扬机连接。

对上述基础方案进行优选的技术方案为，所述各个定位船绞锚系统中的锚分布于所述定位船江中设计位置的周向河床底时，按照离岸距离先近后远、先上游后下游的顺序布设，包括：位于定位船江中设计位置上游侧的第一前锚及第二前锚、位于定位船江中设计位置下游侧的尾锚。

对上述方案进行改进的技术方案为，还包括：运输船岸边卷扬系统；所述运输船岸边卷扬系统与运输船船头相连。

对上述改进方案进行优选的技术方案为，所述运输船岸边锚固系统中的岸锚包括：第一岸锚、第二岸锚；运输船岸边锚固系统中的运输船卷扬机包括：设置于运输船船头的第一运输船卷扬机、第二运输船卷扬机；所述第一岸锚、所述第二岸锚根据常年水位落差变化情况设置在不同的高程位置，第一岸锚与所述第一运输船卷扬机连接，第二岸锚与所述第二运输船卷扬机连接；所述运输船岸边卷扬系统具体设置于所述第一岸锚与所述第二岸锚之间。

更加优选的技术方案为，所述定位船位于江中设计位置时，所述定位船绞锚系统中各条所述卷扬机与锚之间连接的钢丝绳与河床底之间的夹角小于45度。

本发明还提供了一种深水大落差V形河谷条件下的船舶定位方法，包括：

S1.设定定位船江中设计位置：将运输船江中设计位置旁上游一侧设定为定位船江中设计位置；

S2.设置岸边及船上设施：在岸边设置定位船岸边卷扬系统、岸锚，将定位船与定位船岸边卷扬系统连接，在定位船上设置多个定位船绞锚系统，运输船船头设置运输船卷扬机；

S3.布设定位船江中锚点：将各个定位船绞锚系统中的锚布设于定位船江中设计位置周向的河床底部；

S4.定位船定位：保持各个锚点不变，通过定位船自身动力、定位船岸边卷扬系统以及各个定位船绞锚系统收放绳，将定位船布设至江中设计位置；

S5.运输船定位：将运输船上的运输船卷扬机与岸锚连接后运输船卷扬机放绳，同时运输船通过自身动力后退移动至运输船江中设定位置，当运输船侧面与定位船船尾靠梆时，运输船卷扬机带紧绳，同时开启运输船动力维持运输船自身稳定性，实现运输船定位。

对上述定位方法进行优选的技术方案为，所述S3中，所述沿定位船江中设计位置周向的河床底布设的锚点包括：位于定位船江中设计位置上游侧的第一前锚与第二前锚、位于定位船江中设计位置下游侧的尾锚；各个锚点按照离岸距离先近后远、先上游后下游的顺序布设。

进一步优选的定位方法为，所述S2中，岸边还设置有运输船岸边卷扬系统,所述运输船岸边卷扬系统与运输船船头连接；

所述S5为，将运输船上的运输船卷扬机与岸锚连接、运输船岸边卷扬系统与运输船船头连接后，运输船卷扬机及运输船岸边卷扬系统放绳，同时运输船通过自身动力后退移动至运输船江中设定位置，当运输船侧面与定位船船尾靠梆时，运输船卷扬机以及运输船岸边卷扬系统带紧绳，同时开启运输船动力维持运输船自身稳定性，实现运输船定位。

再进一步优选的定位方法为，所述S2中，所述岸锚包括：第一岸锚、第二岸锚；所述固定于运输船船头上的运输船卷扬机包括：第一运输船卷扬机、第二运输船卷扬机；所述第一岸锚、所述第二岸锚根据常年水位落差变化情况设置在不同的高程位置，所述运输船岸边卷扬系统具体设置于第一岸锚与第二岸锚之间；所述S5中，所述运输船上的运输船卷扬机与岸锚之间的连接包括：第一岸锚与所述第一运输船卷扬机连接，第二岸锚与所述第二运输船卷扬机连接。

更加优选的定位方法为，所述S4中，当所述定位船处于江中设计位置时，所述定位船绞锚系统中各条所述卷扬机与锚之间连接的钢丝绳与河床底之间的夹角小于45度。

本发明的有益效果在于：

1.通过定位船自带动力、定位船岸边卷扬系统以及定位船绞锚系统的收放绳，实现了在不改变锚点的情况下定位船移动的功能，并且通过定位船岸边卷扬系统以及定位船绞锚系统在不同方向配合定位船自带动力对定位船船身进行调整，能够使定位船船身的调整更为准确、更易到达定位船江中设计位置，从而提高定位精度；运输船舶与定位船船头进行靠梆，通过运输船船头卷扬机与岸边锚固系统相连，开动运输船船舶自身动力，维持运输船船体稳定性，从而实现运输船的快速定位。

2.通过定位船开启动力，定位船岸边卷扬系统以及定位船绞锚系统同步收放绳，定位船可以在不改变各个锚点位置的情况下实现移位，以满足运输船在不同位置的靠梆要求，并且能够在非工作时间将定位船移动至航道外侧，降低对航道的干扰。

3.当采用根据常年水位落差变化情况设置在不同的高程位置设置多个岸锚与运输船连接的技术方案时，能够保证在水位落差发生变化时，岸锚仍能适用。

4.本发明提供的定位方法，运输船与定位船进行靠梆，通过开启运输船自带动力设施，能够实现运输船的定位。

5.岸边设置运输船岸边卷扬系统,并将岸边卷扬系统与运输船船头连接，岸边卷扬系统与运输船船头连接的钢丝绳能够作为保险绳。

发明解决了运输船船舶在深水河谷条件下采用常规定位方法抛锚起锚时间长、工作量大的难题，满足了运输船在不同位置定位的要求，并且在非工作期间，定位船可以移动至航道外侧，降低了对航道的干扰。

附图说明

图1为本发明实施例的平面结构示意图。

图2为本发明实施例的定位船定位的船身方向立面示意图。

图3为图2所示结构的船头方向里面示意图。

图4为本发明实施例的运输船舶定位的船身方向立面示意图。

其中，1-定位船、2-第一前锚、3-第二前锚、4-尾锚、5-第一船头卷扬机、6-第二船头卷扬机、7-船尾卷扬机、8-第一岸边卷扬机、9-第一钢丝绳、10-第二钢丝绳、11-第三钢丝绳、12-第四钢丝绳、13-运输船、14-第一运输船卷扬机、15-第二运输船卷扬机、16-第一岸锚、17-第二岸锚、18-第二岸边卷扬机、19-第五钢丝绳、20-第六钢丝绳、21-第七钢丝绳。

具体实施方式

为进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种深水大落差V形河谷条件下的船舶定位系统及定位方法的具体实施方式及工作原理进行详细说明。

如图1所示，本实施例中采用的深水大落差V形河谷条件下的船舶定位系统包括：定位船系统、运输船岸边锚固系统。

其中，定位船系统结合图2所示，包括：定位船1、定位船岸边卷扬系统、定位船绞锚系统。其中，定位船岸边卷扬系统包括：设置于岸边的第一岸边卷扬机8，第一岸边卷扬机8通过第四钢丝绳12与定位船侧面将军柱相连。运输船江中设计位置旁的上游侧为定位船江中设计位置，定位船绞锚系统包括：固定于定位船1上的卷扬机及于卷扬机连接的锚，各个定位船绞锚系统中的锚分布于所述定位船江中设计位置的周向河床底，优选的，在定位船1的船头设置第一船头卷扬机5、第二船头卷扬机6，在定位船的船尾设置船尾卷扬机7，第一船头卷扬机5通过第一钢丝绳9与第一前锚2连接，第二船头卷扬机6通过第二钢丝绳10与第二前锚3连接，船尾卷扬机7通过第三钢丝绳11与尾锚4连接，第一前锚2、第二前锚3均布设于定位船江中设计位置的上游侧河床底，第二前锚3较第一前锚2距离河岸近，尾锚布设于定位船江中设计位置的下游侧河床底。各个锚点布设的顺序，优选的，按照距离河岸由近及远、先上游后下游的顺序布设，即本实施例中，各个锚点的布设顺序依次为：第二前锚3、第一前锚2、尾锚。定位船1通过第一前锚2、第二前锚3、第一船头卷扬机5、第二船头卷扬机6、第一前钢丝绳9、第二前钢丝绳10、尾锚4、船尾卷扬机7、第三钢丝绳11形成锚固体系。定位船绞锚系统中各个锚所连接的钢丝绳与河床底之间夹角越小、定位船绞锚系统中各个锚与定位船之间的距离越大，则锚固效果越好。本实施例中，定位船位于江中设计位置时，第一钢丝绳9、第二钢丝绳10、第三钢丝绳11与河床底之间的夹角小于45度，第一前锚2、第二前锚3、尾锚4与定位船的水平距离为150米。

结合图3可知，运输船岸边锚固系统包括：设置于运输船1船头的运输船卷扬机、设置于岸边的岸锚，本实施例中，岸边设置的岸锚包括：第一岸锚16、第二岸锚17，优选的，第一岸锚16与第二岸锚17可以根据常年水位落差变化情况设置在不同的高程位置，以保证在水位落差变化时，该锚点仍能适用。运输船1的船头固定安装有第一运输船卷扬机14、第二运输船卷扬机15，第一运输船卷扬机14通过第五钢丝绳19与第一岸锚16连接，第二运输船卷扬机15通过第六钢丝绳20与第二岸锚17连接。

优选的，在岸边设置运输船岸边卷扬系统，运输船岸边卷扬系统包括：第二岸边卷扬机18，第二岸边卷扬机18通过第七钢丝绳21与运输船13船头将军柱相连，作为保险绳。对于第二岸边卷扬机18设置的具体位置，优选的，将第二岸边卷扬机18设置于第一岸锚16与第二岸17之间。

采用本实施例中提供的上述深水大落差V形河谷条件下的船舶定位系统进行定位的方法为，包括：

S1.设定定位船江中设计位置：将运输船江中设计位置旁上游一侧设定为定位船江中设计位置。

S2.设置岸边及船上设施：在岸边设置定位船岸边卷扬系统、运输船岸边锚固系统。本实施例中，定位船岸边卷扬系统包括设置在岸边的第一岸边卷扬机8，定位船1上设置多个定位船绞锚系统。将定位船1移动至岸边卷扬机8附近，通过第四钢丝绳12将定位船侧面将军柱与岸边卷扬机8相连接；启动岸边卷扬机8，缓缓释放第四钢丝绳12，定位船1船头朝向上游。本实施中的运输船岸边锚固系统包括：岸锚，优选的，本实施例中在岸边设置有第一岸锚16、第二岸锚17，第一岸锚16与第二岸锚17可以根据常年水位落差变化情况设置在不同的高程位置。在运输船13的船头设置第一运输船卷扬机14、第二运输船卷扬机15。为加强运输船定位效果，本实施例在岸边还设置有第二岸边卷扬机18作为运输船岸边卷扬系统，对于第二岸边卷扬机18的具体位置，优选的，将运输船岸边卷扬机18设置于第一岸锚16与第二岸锚17之间。将第二岸边卷扬机18与运输船13船头将军柱相连。

S3.布设定位船江中锚点：将定位船上各个定位船绞锚系统中的锚布设于定位船江中设计位置周向的河床底部。本实施例中，定位船江中设计位置周向的河床底布设的锚点包括：第一前锚2、第二前锚3、尾锚4，各个锚点按照离岸距离先近后远、先上游后下游的顺序布设。本实施例中，第一前锚2、第二前锚3均设置于定位船江中设计位置的上游侧，并且第二前锚3较第一前锚2距离河岸近，尾锚布设于定位船江中设计位置的下游侧河床底。各个锚点布设顺序，优选的，按照距离河岸先近后远、先上游后下游的顺序布设，即本实施例中，各个锚点的布设顺序依次为：第二前锚3、第一前锚2、尾锚。本实施例中定位船绞锚系统中的卷扬机包括：固定在定位船1的船头的第一船头卷扬机5、第二船头卷扬机6，固定在定位船船尾的船尾卷扬机7。第一船头卷扬机5通过第一钢丝绳9与第一前锚2连接，第二船头卷扬机6通过第二钢丝绳10与第二前锚3连接，船尾卷扬机7通过第三钢丝绳11与尾锚4连接。布设锚点时，定位船1通过自身动力首先移动至第二前锚3预设位置，抛下第二前锚3，启动第二船头卷扬机6，释放第二钢丝绳10；定位船1再移动至第一前锚2预设位置，抛下第一前锚2，启动第一船头卷扬机5，释放第一钢丝绳9；定位船1后退至尾锚4预设位置，抛下尾锚4。

S4.定位船定位：保持各个锚点不变，通过定位船自身动力、定位船岸边卷扬系统以及各个定位船绞锚系统收放绳，将定位船布设至江中设计位置。具体操作为：启动船尾卷扬机7释放钢丝绳11，同时通过第一船头卷扬机5、第二船头卷扬机6、第一岸边卷扬机8缓缓收紧第一钢丝绳9、第二钢丝绳10、第四钢丝绳12，辅助定位船1自身动力，将定位船1移动至定位船江中设计位置，完成定位船系统的布设。定位船绞锚系统中各个锚所连接的钢丝绳与河床底之间夹角越小、定位船绞锚系统中各个锚与定位船之间的距离越大，则锚固效果越好。本实施例中，定位船位于江中设计位置时，第一钢丝绳9、第二钢丝绳10、第三钢丝绳11与河床底之间的夹角小于45度，第一前锚2、第二前锚3、尾锚4与定位船的水平距离为150米。

S5.运输船定位：运输船13到达现场后，先将运输船13船头靠向岸边，将运输船上的第一运输船卷扬机14通过第五钢丝绳19与第一岸锚16连接，将第二运输船卷扬机15通过第六钢丝绳20与第二岸锚17连接，第二岸边卷扬机18通过第七钢丝绳21与运输船13船头将军柱相连。运输船13向江中心倒退至运输船江中设定位置，第一船头卷扬机14、第二船头卷扬机15、第二岸边卷扬机18配合释放第五钢丝绳19、第六钢丝绳20、第七钢丝绳21，当运输船13侧面与定位船1船尾靠梆时，利用第一船头卷扬机14、第二船头卷扬机15、第二岸边卷扬机18将第五钢丝绳19、第六钢丝绳20、第七钢丝绳21稍稍带紧，同时开启运输船13动力维持自身稳定性，实现运输船13的定位。

本发明通过第一船头卷扬机5、第二船头卷扬机6、船尾卷扬机7、第一岸边卷扬机8分别收放第一钢丝绳9、第二前钢丝绳10、第三钢丝绳11、第四钢丝绳12，定位船1可以较为准确的调整船身位置，提高定位精度，并且，能够在非工作时间将定位船1移动至航道外侧，降低对航道的干扰。

通过定位船1开启动力，第一船头卷扬机5、第二船头卷扬机6、船尾卷扬机7、第一岸边卷扬机8同步收放第一钢丝绳9、第二前钢丝绳10、第三钢丝绳11、第四钢丝绳12，定位船1可以在不改变第一前锚2、第二前锚3以及尾锚4位置的前提下实现移位，以满足运输船13在不同位置的靠梆要求。

运输船13与定位船1进行靠梆，通过开启运输船13自带动力设施，能够实现运输船13的定位。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种深水大落差V形河谷条件下的船舶定位系统，其特征在于，包括：定位船系统、运输船岸边锚固系统；

所述定位船系统包括：定位船、定位船岸边卷扬系统、定位船绞锚系统；所述定位船岸边卷扬系统设置于岸边，定位船岸边卷扬系统与所述定位船侧部连接；运输船江中设计位置旁为定位船江中设计位置，定位船上设置有多个所述定位船绞锚系统，定位船绞锚系统包括固定于定位船上的卷扬机及于卷扬机连接的锚，各个定位船绞锚系统中的锚分布于所述定位船江中设计位置的周向河床底；

所述运输船岸边锚固系统包括：设置于运输船船头的运输船卷扬机、设置于岸边的岸锚；所述岸锚与所述运输船卷扬机连接。

2.如权利要求1所述的深水大落差V形河谷条件下的船舶定位系统，其特征在于，所述各个定位船绞锚系统中的锚分布于所述定位船江中设计位置的周向河床底时，按照离岸距离先近后远、先上游后下游的顺序布设，包括：位于定位船江中设计位置上游侧的第一前锚及第二前锚、位于定位船江中设计位置下游侧的尾锚。

3.如权利要求2所述的深水大落差V形河谷条件下的船舶定位系统，其特征在于，还包括：运输船岸边卷扬系统；所述运输船岸边卷扬系统与运输船船头相连。

4.如权利要求3所述的深水大落差V形河谷条件下的船舶定位系统，其特征在于，所述运输船岸边锚固系统中的岸锚包括：第一岸锚、第二岸锚；运输船岸边锚固系统中的运输船卷扬机包括：设置于运输船船头的第一运输船卷扬机、第二运输船卷扬机；所述第一岸锚、所述第二岸锚根据常年水位落差变化情况设置在不同的高程位置，第一岸锚与所述第一运输船卷扬机连接，第二岸锚与所述第二运输船卷扬机连接；所述运输船岸边卷扬系统具体设置于所述第一岸锚与所述第二岸锚之间。

5.如权利要求4所述的深水大落差V形河谷条件下的船舶定位系统，其特征在于，所述定位船位于江中设计位置时，所述定位船绞锚系统中各条所述卷扬机与锚之间连接的钢丝绳与河床底之间的夹角小于45度。

6.一种深水大落差V形河谷条件下的船舶定位方法，其特征在于，包括：

S1.设定定位船江中设计位置：将运输船江中设计位置旁上游一侧设定为定位船江中设计位置；

S2.设置岸边及船上设施：在岸边设置定位船岸边卷扬系统、岸锚，将定位船与定位船岸边卷扬系统连接，在定位船上设置多个定位船绞锚系统，运输船船头设置运输船卷扬机；

S3.布设定位船江中锚点：将各个定位船绞锚系统中的锚布设于定位船江中设计位置周向的河床底部；

S4.定位船定位：保持各个锚点不变，通过定位船自身动力、定位船岸边卷扬系统以及各个定位船绞锚系统收放绳，将定位船布设至江中设计位置；

S5.运输船定位：将运输船上的运输船卷扬机与岸锚连接后运输船卷扬机放绳，同时运输船通过自身动力后退移动至运输船江中设定位置，当运输船侧面与定位船船尾靠梆时，运输船卷扬机带紧绳，同时开启运输船动力维持运输船自身稳定性，实现运输船定位。

7.如权利要求6所述的深水大落差V形河谷条件下的船舶定位方法，其特征在于，所述S3中，所述沿定位船江中设计位置周向的河床底布设的锚点包括：位于定位船江中设计位置上游侧的第一前锚与第二前锚、位于定位船江中设计位置下游侧的尾锚；各个锚点按照离岸距离先近后远、先上游后下游的顺序布设。

8.如权利要求6或7所述的深水大落差V形河谷条件下的船舶定位方法，其特征在于，所述S2中，岸边还设置有运输船岸边卷扬系统,所述运输船岸边卷扬系统与运输船船头连接；

所述S5为，将运输船上的运输船卷扬机与岸锚连接、运输船岸边卷扬系统与运输船船头连接后，运输船卷扬机及运输船岸边卷扬系统放绳，同时运输船通过自身动力后退移动至运输船江中设定位置，当运输船侧面与定位船船尾靠梆时，运输船卷扬机以及运输船岸边卷扬系统带紧绳，同时开启运输船动力维持运输船自身稳定性，实现运输船定位。

9.如权利要求8所述的所述的深水大落差V形河谷条件下的船舶定位方法，其特征在于，所述S2中，所述岸锚包括：第一岸锚、第二岸锚；所述固定于运输船船头上的运输船卷扬机包括：第一运输船卷扬机、第二运输船卷扬机；所述第一岸锚、所述第二岸锚根据常年水位落差变化情况设置在不同的高程位置，所述运输船岸边卷扬系统具体设置于第一岸锚与第二岸锚之间；所述S5中，所述运输船上的运输船卷扬机与岸锚之间的连接包括：第一岸锚与所述第一运输船卷扬机连接，第二岸锚与所述第二运输船卷扬机连接。

10.如权利要求9所述的所述的深水大落差V形河谷条件下的船舶定位方法，其特征在于，所述S4中，当所述定位船处于江中设计位置时，所述定位船位于江中设计位置时，所述定位船绞锚系统中各条所述卷扬机与锚之间连接的钢丝绳与河床底之间的夹角小于45度。

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