CN111608133B - 一种可移动的浮式码头锚泊装置及系固方法 - Google Patents
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Abstract
一种可移动的浮式码头锚泊装置及系固方法，包括浮式码头，所述浮式码头的首部位置安装有升降柱，所述升降柱的中心线与浮式码头的上表面垂直，所述升降柱通过液压系统控制升降工作，升降柱还通过支撑装置与浮式码头连接，通过支撑装置控制浮式码头的旋转工作，所述浮式码头的上表面固定有指挥塔，所述浮式码头的尾部位置间隔固定有锚机，锚机连接锚链一端，锚链另一端安装有大抓力锚碇，两个大抓力锚碇和锚链在工作时交错布放。消除了对周边船舶航行和作业的影响，可满足各类尺度相当船舶的特殊靠泊要求，当遇到较大台风及较高风浪时，浮式码头系固方式可切换并原地抵抗风浪。
Description
技术领域
本发明涉及海洋工程及浅水浮式码头锚泊技术领域，尤其是一种可移动的浮式码头锚泊装置及系固方法。
背景技术
随着我国对海洋经济的不断发展，需要大量采用不破坏海洋生态环境的移动式浮式码头，进行机动灵活地货船靠泊与物资装卸转运；同时随着我国大国地位的不断彰显，在全球的人道主义救援及紧急灾难救援时候，急需要临时布设机动灵活的近海及沿海的浮式码头，来进行救援船舶的停靠及救灾物资的紧急转运。
随着近些年全球气候变暖，台风频发，且等级逐渐增高，海上风暴环境愈发恶劣，很大程度上考验近岸浅水可移动浮式码头的锚泊系固定位能力，如何能够保证可移动浮式码头的正常作业，大大提高船舶靠帮转运的作业率及能力，同时又能够原地提高风暴自存能力是其在服役过程中的重大问题。当前浅水浮式码头的系固方式主要有插桩固定式、悬链式或张紧式多点系泊方式，其中，插桩固定式不能迁移重复使用，而且海底地质要求较高，适应能力不强，同时需要由大量的工程船进行配合，因此插桩的造价也较高。悬链式和张紧式多点系泊方式通常是在浮式码头的角点或沿周长布置多个系泊点，每个系泊点上的系泊链呈放射状向四周延伸，再通过锚固装置将系泊链锚固在海底，这种链式多点系泊虽然定位能力较强，浮体不易发生定位大的偏差，但也存在缺陷：第一，当货船沿横向停靠在浮式码头一侧时，容易与浮式码头的系泊链发生碰撞造成系泊系统或船只的损坏，对船舶的横向靠泊和作业以及周边船只的航行和作业十分不利；第二，每条系泊链直接由锚固装置固定于海底，所需锚固点较多，整个系泊系统施工安装需要较多的费用与时间，经济性和时效性较差。同时目前很多的海洋工程及海上浮式码头装备的海上运输和布设非常困难，而且价格昂贵，往往需要靠大量的工程辅助船来完成，因此海上浮式码头需要寻找一种既经济又高效的锚泊装置和系固方法非常有必要。
发明内容
本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种可移动的浮式码头锚泊装置及系固方法，从而能够满足浅水浮式码头的定位需求，同时又便于船舶的横向停靠作业，提高浮式码头的作业率，且具有较高的抗风浪能力，同时在浮式码头的锚固装置及系固方法上具备较强的经济性和时效性。
本发明所采用的技术方案如下：
一种可移动的浮式码头锚泊装置，包括浮式码头，所述浮式码头的首部位置安装有升降柱，所述升降柱的中心线与浮式码头的上表面垂直，所述升降柱通过液压系统控制升降工作，升降柱还通过支撑装置与浮式码头连接，通过支撑装置控制浮式码头的旋转工作，所述浮式码头的上表面固定有指挥塔，所述浮式码头的尾部位置间隔固定有锚机，锚机连接锚链一端，锚链另一端安装有大抓力锚碇，两个大抓力锚碇和锚链在工作时交错布放。
其进一步技术方案在于：
所述升降柱的底部设置有嵌入式重力锚块，所述浮式码头的首部位置底部设置有容纳嵌入式重力锚块的锚块放置槽。
所述锚机固定在浮式码头的上表面。
所述浮式码头尾部底部位置设置有嵌入式锚穴，所述大抓力锚碇在回收状态时放入嵌入式锚穴中。
所述浮式码头尾部位置底部设置有锚链舱，放置锚链。
一种可移动的浮式码头锚泊装置的系固方法，
先将浮式码头在指定近海或沿海岸海域进行首部的单点升降布设，
然后将尾部的两个锚链和大抓力锚碇交叉式进行逐一布放好；
当海况满足作业条件时，通过浮式码头尾部的锚机将交叉锚链拉紧至设计预张力，此时浮式码头处于作业状态，待停靠船舶进行横向安全靠泊；
当海况环境条件恶化并超过设计临界海况时，将浮式码头尾部的交叉锚链与大抓力锚碇收起至锚链舱及嵌入式锚穴中，通过首部的升降柱的嵌入式重力锚块进行固定，使浮式码头系泊成为具有风向标效应的单点系泊；
当海况恢复至作业条件时，将收起的交叉式系泊锚链重新布放，浮式码头的尾部的锚机将系泊锚链拉紧至设计预张力，此时浮式码头恢复至可停靠船舶的作业状态；
根据海况情况，使浮式码头在升降柱和交叉式锚链的锚固进行切换。
作为上述技术方案的进一步改进：
单点升降布设具体为：启动液压系统，将升降柱从锚块放置槽向下伸出，直至嵌入式重力锚块到达海底。
当浮式码头首部升降柱系统布置完毕后，通过浮式码头自身动力或者其他动力，运用首部升降柱可旋转功能及浮式码头尾部的转动，自身完成尾部交叉锚链及大抓力锚碇的布放工作。
本发明的有益效果如下：
本发明结构紧凑、合理，操作方便，改变了传统的浮式码头的八爪型张开式多点系泊系统，在浮式码头首部使用可升降旋转式液压型单柱锚固系统，尾部两侧使用交叉锚链系固系统，便于船舶尤其是与浮式码头尺度相当的船舶靠泊在浮式码头的侧面，消除了对周边船舶航行和作业的影响，可以满足各类尺度相当船舶的特殊靠泊要求。
本发明在浮式码头尾部的两侧安装锚机，尾部两侧的交叉锚链系固系统进行交叉布放，使得浮式码头能够根据单柱式与交叉锚系式复合布置的作业状态使用，以及可升降旋转式液压型单柱式布置的抗台风模式的切换，满足浮式码头的正常作业需求和原地抵抗高级别风浪的生存需求。
本发明在浮式码头的首部设置单柱系统，并在底部连接着嵌入式重力锚块，通过液压伸缩装置可以将锚块收进浮式码头底部预设的凹槽内，锚块底部与浮式码头底部齐平，不影响浮式码头的海上迁移，同时可以避免锚块上生长大量海蛎子影响使用，可以起到防海生物的作用。
本发明在浮式码头的尾部设置交叉锚链系统，在浮式码头的尾部底下的嵌入式锚穴，大抓力锚碇收起来时候，可以收入进浮式码头船体内，与常规船舶或者浮式码头的锚碇挂于舷侧不同，不影响船舶的靠帮和浮式码头的迁移。
本发明的锚泊装置通过自身的机动布设，可快速而高效地完成浮式码头的布设，而不需要大量辅助工程船舶；同时本发明锚固装置系固切换的方法，可以应对不同的海上环境条件，既经济高效又安全可靠。
本发明通过海上浮式码头的灵活快速机动布设，可在紧急情况下作为海上应急装备进行快速布设并投入使用，时效性较高且意义重大。
附图说明
图1为本发明的主视图(工作状态)。
图2为图1的俯视图(工作状态，省略大抓力锚碇)。
图3为图1的侧视图(工作状态)。
图4为图1的侧视图(回收状态)。
其中：1、升降柱；2、支撑装置；3、锚块放置槽；4、嵌入式重力锚块；5、浮式码头；6、指挥塔；7、锚机；8、嵌入式锚穴；9、锚链；10、大抓力锚碇。
具体实施方式
下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。
如图1-图4所示，本实施例的可移动的浮式码头锚泊装置，包括浮式码头5，浮式码头5的首部位置安装有升降柱1，升降柱1的中心线与浮式码头5的上表面垂直，升降柱1通过液压系统控制升降工作，升降柱1还通过支撑装置2与浮式码头5连接，通过支撑装置2控制浮式码头5的旋转工作，浮式码头5的上表面固定有指挥塔6，浮式码头5的尾部位置间隔固定有锚机7，锚机7连接锚链9一端，锚链9另一端安装有大抓力锚碇10，两个大抓力锚碇10和锚链在工作时交错布放。
升降柱1的底部设置有嵌入式重力锚块4，浮式码头5的首部位置底部设置有容纳嵌入式重力锚块4的锚块放置槽3。
锚机7固定在浮式码头5的上表面。
浮式码头5尾部底部位置设置有嵌入式锚穴8，大抓力锚碇10在回收状态时放入嵌入式锚穴8中。
浮式码头5尾部位置底部设置有锚链舱，放置锚链9。
本实施例的可移动的浮式码头锚泊装置的系固方法，
先将浮式码头5在指定近海或沿海岸海域进行首部的单点升降布设，
然后将尾部的两个锚链9和大抓力锚碇10交叉式进行逐一布放好；
当海况满足作业条件时，通过浮式码头5尾部的锚机7将交叉锚链9拉紧至设计预张力，此时浮式码头5处于作业状态，待停靠船舶进行横向安全靠泊；
当海况环境条件恶化并超过设计临界海况时，将浮式码头5尾部的交叉锚链9与大抓力锚碇10收起至锚链舱及嵌入式锚穴8中，通过首部的升降柱1的嵌入式重力锚块4进行固定，使浮式码头5系泊成为具有风向标效应的单点系泊；
当海况恢复至作业条件时，将收起的交叉式系泊锚链9重新布放，浮式码头5的尾部的锚机7将系泊锚链9拉紧至设计预张力，此时浮式码头5恢复至可停靠船舶的作业状态；
根据海况情况，使浮式码头5在升降柱1和交叉式锚链9的锚固进行切换。
单点升降布设具体为：启动液压系统，将升降柱1从锚块放置槽3向下伸出，直至嵌入式重力锚块4到达海底。
当浮式码头5首部升降柱1系统布置完毕后，通过浮式码头5自身动力或者其他动力，运用首部升降柱1可旋转功能及浮式码头5尾部的转动，自身完成尾部交叉锚链9及大抓力锚碇10的布放工作。
本发明的具体结构和功能如下：
在浮式码头5的首部区域，设置有可升降旋转式液压型单柱锚固系统，即升降柱1，升降柱1的底部有连接的嵌入式重力锚块4，嵌入式重力锚块4是嵌入在浮式码头5的船底部，不影响浮式码头5在海上的移动，浮式码头5拖航至指定浅水海域后，由首部的升降柱1从浮式码头5首部船底内伸出，通过液压系统将升降柱1底部的嵌入式重力锚块4固定至海底，此时浮式码头5可以相对固定在该海域的浮码头旋转直径范围内，可形成浮式码头5的单点系泊状态。
通过浮式码头5尾部两侧的锚机7，以及连接尾部锚链舱内锚链9，锚链9和大抓力锚碇10相连，大抓力锚碇10固定于尾底部嵌入式锚穴8内，用于大抓力锚碇10的收放工作，当首部可升降旋转的升降柱1安装完成后，再进行尾部两侧的交叉锚链9的布设，先将一舷侧的锚抛入海底，然后移动浮式码头5，至另一舷侧形成一舷的交叉布设，同理完成另一舷侧的抛锚作业，使浮式码头5完成海上预设位置的整个锚泊布放。
本发明采用首部单点锚固形式和尾部双点交叉锚固形式，双模式切换可以根据实际的情况进行切换，而且该系固系统作用为：
一、不同于一般浮式码头5的八爪型张开式系泊系统，浮式码头5不影响各类船舶的停靠；
二、双模式切换锚固系统，浮式码头5可以在海上原地抵抗台风，不需要避让迁移。
浮动码头5的首部区域的单柱锚固系统，为液压型，带可升降旋转功能。液压伸缩杆为不锈钢浇铸，分为三段，带液压伸缩功能，可以缩进浮式码头5的船体内，伸缩杆有旋转功能。
嵌入式重力锚块4为铁块或者钢筋混凝土块，嵌入式重力锚块4在浮式码头5首部的单柱系泊系统的末端，当单柱伸缩杆缩回浮式码头船体时候，该嵌入式重力锚块4可以缩进浮式码头5船体底部预设的锚块放置槽3，该锚块放置槽3正好可以装下该嵌入式重力锚块4，并保证浮式码头5船体底部的平整，不影响浮式码头5的迁移工作。
浮式码头5的尾部两侧的交叉锚链系固系统为悬链式交叉布置的船用锚链。码头左舷的锚链9由浮式码头5左舷尾部底部伸出，通过悬链延伸至码头的右舷进行系固；码头右舷的锚链9由浮式码头右舷尾部底部伸出，通过悬链延伸至码头的左舷进行系固。
大抓力锚碇10是连接在锚链9的尾部端，进行抛锚固定浮式码头。
尾部两侧的锚机7，是连接尾部两侧的交叉的锚链9，通过锚机7、锚链舱、锚管、锚穴，连接大抓力锚碇10，对浮式码头5进行系固定位。
尾底部嵌入式锚穴8，主要功能为当浮式码头5要移动位置，大抓力锚碇10收起来时候，用于支撑并安放锚碇的作用。
本发明的锚泊装置通过自身的机动布设，可快速而高效地完成浮式码头5的布设，而不需要大量辅助工程船舶；同时本发明锚固装置系固切换的方法，可以应对不同的海上环境条件，既经济高效又安全可靠。
本发明通过海上浮式码头的灵活快速机动布设，可在紧急情况下作为海上应急装备进行快速布设并投入使用，时效性较高且意义重大。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。
Claims (2)
1.一种可移动的浮式码头锚泊装置，其特征在于：包括浮式码头(5)，所述浮式码头(5)的首部位置安装有升降柱(1)，所述升降柱(1)的中心线与浮式码头(5)的上表面垂直，所述升降柱(1)通过液压系统控制升降工作，升降柱(1)还通过支撑装置(2)与浮式码头(5)连接，通过支撑装置(2)控制浮式码头(5)的旋转工作，所述浮式码头(5)的上表面固定有指挥塔(6)，所述浮式码头(5)的尾部位置间隔固定有锚机(7)，锚机(7)连接锚链(9)一端，锚链(9)另一端安装有大抓力锚碇(10)，两个大抓力锚碇(10)和锚链在工作时交错布放；所述升降柱(1)的底部设置有嵌入式重力锚块(4)，所述浮式码头(5)的首部位置底部设置有容纳嵌入式重力锚块(4)的锚块放置槽(3)；所述锚机(7)固定在浮式码头(5)的上表面；所述浮式码头(5)尾部底部位置设置有嵌入式锚穴(8)，所述大抓力锚碇(10)在回收状态时放入嵌入式锚穴(8)中；所述浮式码头(5)尾部位置底部设置有锚链舱，放置锚链(9)。
2.一种利用权利要求1所述的可移动的浮式码头锚泊装置的系固方法，其特征在于：
先将浮式码头(5)在指定近海或沿海岸海域进行首部的单点升降布设，然后将尾部的两个锚链(9)和大抓力锚碇(10)交叉式进行逐一布放好；
当海况满足作业条件时，通过浮式码头(5)尾部的锚机(7)将交叉锚链(9)拉紧至设计预张力，此时浮式码头(5)处于作业状态，待停靠船舶进行横向安全靠泊；
当海况环境条件恶化并超过设计临界海况时，将浮式码头(5)尾部的交叉锚链(9)与大抓力锚碇(10)收起至锚链舱及嵌入式锚穴(8)中，通过首部的升降柱(1)的嵌入式重力锚块(4)进行固定，使浮式码头(5)系泊成为具有风向标效应的单点系泊；
当海况恢复至作业条件时，将收起的交叉式系泊锚链(9)重新布放，浮式码头(5)的尾部的锚机(7)将系泊锚链(9)拉紧至设计预张力，此时浮式码头(5)恢复至可停靠船舶的作业状态；
根据海况情况，使浮式码头(5)在升降柱(1)和交叉式锚链(9)的锚固进行切换；单点升降布设具体为：启动液压系统，将升降柱(1)从锚块放置槽(3)向下伸出，直至嵌入式重力锚块(4)到达海底；当浮式码头(5)首部升降柱(1)系统布置完毕后，通过浮式码头(5)自身动力或者其他动力，运用首部升降柱(1)可旋转功能及浮式码头(5)尾部的转动，自身完成尾部交叉锚链(9)及大抓力锚碇(10)的布放工作。
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