CN112319700B - 一种母船无锚机的抛锚方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种母船无锚机的抛锚方法，属于海洋工程领域，包括如下步骤：(S1)根据工程母船系泊的预设位置，确定锚的预抛位置；(S2)将锚链组分别与工程母船相连接，然后分别预抛锚；(S3)浮吊船对锚链组的中段进行起吊提升；(S4)辅助拖轮朝远离工程母船的方向推进，通过拖锚缆牵引锚链组的锚端，提升锚端并远离目标锚位；(S5)卷缆机保持拖锚缆受力张紧，到达预定位置后，卷缆机完全放松，使锚链组抛至海床上，松开浮吊船的吊钩，锚链组的锚端在悬链线回复力作用下拉回至目标锚位。本发明公开的母船无锚机的抛锚方法，采用小吨位的浮吊船加辅助拖轮替代大马力拖轮进行抛锚作业，既节省成本，又达到锚泊系统的技术要求。

Description

一种母船无锚机的抛锚方法

技术领域

本发明涉及海洋工程领域，尤其涉及一种母船无锚机的抛锚方法。

背景技术

目前，锚泊系统可分为母船有锚机和无锚机两种情况。第一、母船有锚机的抛锚方式：抛锚辅助船将锚抛出，通过锚机卷锚链(或锚缆)，将已经落在海床的锚拉至预定位置。容易控制锚的位置和锚链(或锚缆)的预紧力。第二、母船无锚机的抛锚方式：抛锚辅助船需将锚拖至更远离锚目标位置将锚放在海床上，通过锚链(或锚缆)的悬链线回复力将锚拉回，直至到平衡状态。在抛锚辅助船解脱与锚的连接后直至平衡状态。对于母船无锚机的情况，通常使用AHTS加拖轮辅助作业，作业费用比较高；要想锚入泥平衡后达到目标位置，锚下水的位置相对目标位置更靠后，需要AHTS的功率会比较大，特别对于比较重的锚链，由于悬链线的回复力和锚链与海床的摩擦力很大，AHTS也很难提供持续拖力，以致锚难以到达目标海床位置以达到锚泊系统的技术要求。

中国专利文献公开号CN103531360B公开的一种工程船舶精准锚泊控位的方法，采用以下步骤：一：确定工程船锚的预抛位置，并定位；二：准备工程船船艉临时锚泊系统；三：将每个工程船船艉临时锚泊系统抛锚作业；四：使预抛的工程船船艉临时锚泊系统预张力达到设计值；五：抛放工程船船艏锚泊系统，并利用工程船自身的锚泊系统收紧；六：将各个系泊索具与锚缆进行连接；第七步：收紧系泊索具至工程船舶移动到预定位置；八：将抛、起锚拖船的拖缆缠绕在工程船舶的带缆桩上；九：在预定位置抛拖船自身艏锚，并收紧；十：调整工程船舶锚泊系统的张力，完成系泊作业。

但是，作业人员采用上述锚泊控位方法，锚链在海水中进行移动需要克服海水以及海床的阻力，因此对拖船的拖力要求很高，提高了施工成本，且锚泊定位采用拖船控制位置，由于受到海水以及海床的阻力等不可控因数的影响，对锚位不易进行精准控位。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种母船无锚机的抛锚方法，本抛锚方法采用小吨位的浮吊船加辅助拖轮替代大马力拖轮进行抛锚作业，既节省成本，又可保证锚泊定位精准可靠。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的一种母船无锚机的抛锚方法，包括如下步骤：

(S1)根据工程母船系泊的预设位置，确定在工程母船的临时锚泊时锚的预抛位置；

(S2)将多条锚链组的一端分别与工程母船相连接，然后将多条锚链组分别进行预抛锚，其中，锚链组的锚端通过拖锚缆与相对应的辅助拖轮相连接；

(S3)浮吊船对锚链组的中段进行起吊提升；

(S4)辅助拖轮朝远离工程母船的方向推进，通过拖锚缆牵引锚链组的锚端，提升锚链组的锚端并远离目标锚位；

(S5)设在辅助拖轮上的用以牵引拖锚缆的卷缆机保持拖锚缆受力张紧，此时锚链组的锚端在水中位置高度高于目标锚位的位置高度，卷缆机完全放松，使锚链组在重力作用下抛至海床上，松开浮吊船的吊钩，锚链组的锚端在悬链线回复力的作用下拉回至目标锚位。

本发明优选的技术方案在于，锚链组包括锚链以及船锚，锚链的一端与工程母船相铰接，锚链的另一端与船锚的一端相铰接，船锚的另一端与拖锚缆相铰接，浮吊船将锚链的中段进行起吊提升。

本发明优选的技术方案在于，多条锚链组可分成相互制约平衡的多组锚链系缆组。

本发明优选的技术方案在于，船锚的下水位置相对于目标锚位的位置更远离工程母船，以使船锚在受到锚链的悬链线回复力作用下牵拉至目标锚位。

本发明优选的技术方案在于，辅助拖轮先移动到锚链组上方，用拖锚缆连接船锚，此时，卷缆机对拖锚缆进行放长线，然后辅助拖轮施加拖力牵拉锚链组，使船锚逐步远离海床。

本发明优选的地技术方案在于，浮吊船对锚链组的中段进行起吊并提升至水面附近。

本发明的有益效果为：

本发明提供的母船无锚机的抛锚方法，本抛锚方法采用小吨位的浮吊船加辅助拖轮进行抛锚作业，用浮吊船钩住锚链组中段，有效地降低了锚链组悬链线产生的回复力以及锚链与海床的摩擦力，用马力较小的辅助拖轮就能实现锚链组的锚端的下水位置相对目标锚位的位置更靠后以达到锚泊系统精准定位的技术要求。作业装备由大马力AHTS换成小吨位的浮吊船，可降低辅助拖轮的拖力要求，进而可降低作业约30％成本，且更好地使锚达到目标位置。

附图说明

图1是本发明具体实施方式中提供的母船无锚机的抛锚方法的施工布置侧视图；

图2是本发明具体实施方式中提供的母船无锚机的抛锚方法的施工布置俯视图；

图3是本发明具体实施方式中提供的锚链组的结构示意图。

图中：

1、工程母船；2、锚链组；20、锚链系缆组；21、锚链；22、船锚；3、卷缆机；4、拖锚缆、5、辅助拖轮；6、浮吊船；7、目标锚位。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1至图3所示，本实施例中提供的一种母船无锚机的抛锚方法，为了使作业人员通过本抛锚方法，可降低拖轮拖力要求，节省成本，且可以更精准可靠地实现锚泊定位。进一步地，母船无锚机的抛锚方法包括如下步骤：(S1)根据工程母船1系泊的预设位置，确定在工程母船1的临时锚泊时锚的预抛位置；(S2)将多条锚链组2的一端分别与工程母船1相连接，然后将多条锚链组2分别进行预抛锚，其中，锚链组2的锚端通过拖锚缆4与相对应的辅助拖轮5相连接；(S3)浮吊船6对锚链组2的中段进行起吊提升；(S4)辅助拖轮5朝远离工程母船1的方向推进，通过拖锚缆4牵引锚链组2的锚端，提升锚链组2的锚端并远离目标锚位7；(S5)设在辅助拖轮5上的用以牵引拖锚缆4的卷缆机3保持拖锚缆4受力张紧，此时锚链组2的锚端在水中位置高度高于目标锚位7的位置高度，卷缆机3完全放松，使锚链组2在重力作用下抛至海床上，松开浮吊船6的吊钩，锚链组2的锚端在悬链线回复力的作用下拉回至目标锚位7。具体过程可通过以下工程实施例进行分析。

假设该实施例采用7条锚链组2进行系泊，分别对7条锚链组2按1～7号锚进行编号。

首先，对1号锚位置调整。1号锚调整以前，所有7根锚泊缆已经安装完毕，其中1、4号锚的锚端距设计的目标锚位7有30米，2、3号锚距设计的目标锚位7有10米。浮吊船6把锚链组2的上部锚链与中部锚缆连接点处提起至水面附近。AHT辅助拖轮5移至1号锚上方，52mm拖锚缆4连接1号锚，拖锚缆4放长40米，加拖力使1号锚离开海底。2或3条AHT辅助拖轮5配合往1号锚方向拖带工程母船1上的渔场，拖带总力50吨。AHT辅助拖轮5保持拖锚缆4长度40米，沿与1号锚相连的1号缆方向拖拉至辅助拖轮5的船尾距设计1号锚的锚端点有40米，此时1号锚在水中位置超过设计的目标锚位7约10米。AHT辅助拖轮5上的卷缆机3完全放松，1号锚在重力作用下抛至海底。2号锚位置调整步骤与1号锚相同。其中，卷缆机3提供461kN拉力(拖锚缆4内张力)，AHT辅助拖轮5推进力363kN(拖锚缆4张力水平分量)。

其次，对4号锚位置调整。4号锚调整以前，1、2号锚位置已经调整完毕，3号锚位置还未调整。浮吊船6把锚链组2的上部锚链与中部锚缆连接点处提起至水面附近。AHT辅助拖轮5移至4号锚上方，52mm拖锚缆4连接4号锚，拖锚缆4放长40米，加拖力使4号锚离开海底。2或3条辅助拖轮5配合往4号锚方向拖带工程母船1上的渔场，拖带总力50吨。AHT辅助拖轮5保持拖锚缆4长度40米，沿与4号锚相连的4号缆方向拖拉至辅助拖轮5的船尾距设计4号锚的端点有40米，此时4号锚在水中位置超过设计锚点约10米。AHT辅助拖轮5上的卷缆机3完全放松，4号锚在重力作用下抛至海底。3号锚位置调整步骤与4号锚相同。其中，卷缆机3提供490kN拉力(拖锚缆4内张力)，AHT辅助拖轮5推进力395kN(拖锚缆4张力水平分量)。

在上述抛锚过程中，在调整锚位时若由二或三条辅助拖轮5拖带渔场将有利于锚的位置调整，对辅助拖轮5的拖力要求相对较低。抛锚触底点位置与钢缆和海底的摩擦系数有关。假设钢缆摩擦系数0.5，在拖锚缆4、锚链组2和重力的共同作用下，抛锚过程中锚几乎垂直下落，触底点距离设计的目标锚位7有10米。假设钢缆摩擦系数0.2，抛锚过程中锚受到更多的锚链组2牵引力，锚下落轨迹偏向渔场方向，触底点距离设计的目标锚位7有7米。然后，松开浮吊船6的吊钩，锚链组2的锚端在悬链线回复力的作用下拉回至目标锚位7，实现精准可靠抛锚系泊。

通过上述抛锚方法，采用小吨位的浮吊船6加辅助拖轮5进行抛锚作业，用浮吊船6钩住锚链组2中段(具体位置按实际情况划分)，有效地降低了锚链组2悬链线产生的回复力以及锚链组2与海床的摩擦力(减小了锚链组2与海床的接触长度)，用马力较小的辅助拖轮5就能实现锚链组2的锚端的下水位置相对目标锚位7的位置更靠后以达到锚泊系统精准定位的技术要求。作业装备由大马力AHTS换成小吨位的浮吊船6，可降低辅助拖轮5的拖力要求，进而可降低作业约30％成本，且更好地使锚达到目标位置。

优选地，锚链组2包括锚链21以及船锚22，锚链21的一端与工程母船1相铰接，锚链21的另一端与船锚22的一端相铰接，船锚22的另一端与拖锚缆4相铰接，浮吊船6将锚链21的中端进行起吊提升。采用锚链21与船锚22相铰接的方式，可根据需求延长锚链组2的长度，且方便浮吊船6进行起吊，其中的船锚22用以抛锚系泊。

优选地，多条锚链组2可分成相互制约平衡的多组锚链系缆组20。多条锚链组2可分为多组方向不同的锚链系缆组20，多组锚链系缆组20分别连接辅助拖轮5，可对工程母船1上的渔场等目标浮式结构物进行牵引和系泊，在调整锚位时每组锚链系缆组20可由二或三条辅助拖轮5拖带渔场将有利于锚的位置调整，对辅助拖轮5的拖力要求相对较低。由于多组锚链系缆组20的牵引力可相互制约平衡，可保证牵引更平稳可靠。

优选地，船锚22的下水位置相对于目标锚位7的位置更远离工程母船1，以使船锚22在受到锚链21的悬链线回复力作用下牵拉至目标锚位7。船锚22通过拖锚缆4受到卷缆机3的牵引力作用远离目标锚位7并靠近辅助拖轮5，当卷缆机3使拖锚缆4放松后，船锚22受重力作用会垂直触底，此时触底点与目标锚位7有一定距离，然后松开浮吊船6的吊钩，船锚22因锚链21下降产生的悬链线回复力作用会被拉回至目标锚位7。

优选地，辅助拖轮5先移动到锚链组2上方，用拖锚缆4连接船锚22，此时，卷缆机3对拖锚缆4进行放长线，然后辅助拖轮5施加拖力牵拉锚链组2，使船锚22逐步远离海床。通过上述过程，使船锚22可受力远离海床，以便后续使船锚22放松后实现垂降触底。

优选地，浮吊船6对锚链组2的中段进行起吊并提升至水面附近。锚位置调整时，浮吊船6提起锚链组2的中段，使锚链组2的中段脱离海底以减低摩擦力。根据分析，起吊连接点应提至水面附近的位置，但不需提出水面。

优选地，锚链组2可配置为钢索锚链组。锚链组2采用强度高、柔韧性好的钢索材质，可保证牵引过程更安全可靠。

优选地，拖锚缆4可配置为钢丝绳缆。拖锚缆4采用强度高、柔韧性好的钢丝绳材质，可保证牵引过程更安全可靠。

本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。

Claims (6)

1.一种母船无锚机的抛锚方法，其特征在于，包括如下步骤：

(S1)根据工程母船(1)系泊的预设位置，确定在所述工程母船(1)的临时锚泊时锚的预抛位置；

(S2)将多条锚链组(2)的一端分别与所述工程母船(1)相连接，然后将多条所述锚链组(2)分别进行预抛锚，其中，所述锚链组(2)的锚端通过拖锚缆(4)与相对应的辅助拖轮(5)相连接；

(S3)浮吊船(6)对所述锚链组(2)的中段进行起吊提升；

(S4)所述辅助拖轮(5)朝远离所述工程母船(1)的方向推进，通过所述拖锚缆(4)牵引所述锚链组(2)的锚端，提升所述锚链组(2)的锚端并远离目标锚位(7)；

(S5)设在所述辅助拖轮(5)上的用以牵引所述拖锚缆(4)的卷缆机(3)保持所述拖锚缆(4)受力张紧，此时所述锚链组(2)的锚端在水中位置高度高于所述目标锚位(7)的位置高度，所述卷缆机(3)完全放松，使所述锚链组(2)在重力作用下抛至海床上，松开所述浮吊船(6)的吊钩，所述锚链组(2)的锚端在悬链线回复力的作用下拉回至所述目标锚位(7)。

2.根据权利要求1所述的母船无锚机的抛锚方法，其特征在于：

所述锚链组(2)包括锚链(21)以及船锚(22)；

所述锚链(21)的一端与所述工程母船(1)相铰接，所述锚链(21)的另一端与所述船锚(22)的一端相铰接，所述船锚(22)的另一端与所述拖锚缆(4)相铰接；

所述浮吊船(6)将所述锚链(21)的中段进行起吊提升。

3.根据权利要求1所述的母船无锚机的抛锚方法，其特征在于：

多条所述锚链组(2)可分成相互制约平衡的多组锚链系缆组(20)。

4.根据权利要求2所述的母船无锚机的抛锚方法，其特征在于：

所述船锚(22)的下水位置相对于所述目标锚位(7)的位置更远离所述工程母船(1)，以使所述船锚(22)在受到所述锚链(21)的悬链线回复力作用下牵拉至所述目标锚位(7)。

5.根据权利要求2所述的母船无锚机的抛锚方法，其特征在于：

所述辅助拖轮(5)先移动到所述锚链组(2)上方，用所述拖锚缆(4)连接所述船锚(22)，此时，所述卷缆机(3)对所述拖锚缆(4)进行放长线，然后所述辅助拖轮(5)施加拖力牵拉所述锚链组(2)，使所述船锚(22)逐步远离海床。

6.根据权利要求1所述的母船无锚机的抛锚方法，其特征在于：

所述浮吊船(6)对所述锚链组(2)的中段进行起吊并提升至水面附近。

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