CN114834607A - 辅助船舶倾斜试验的顶推工装及船舶倾斜试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种辅助船舶倾斜试验的顶推工装及船舶倾斜试验方法，顶推工装能够辅助船舶进行倾斜试验，该顶推工装的顶推臂能够沿垂直于船舶舯线的方向移动，使得顶推工装的护舷部抵接船舶的侧壁，从而推动船舶离岸，使船舶能够达到倾斜试验的试验条件。相较于现有通过拖轮进行试验，顶推工装整体结构简单，操作方便，可重复多次使用，不仅能够节省拖轮引航费用，还可以达到理想的试验效果，同时通过顶推工装进行倾斜试验，无需将船舶拖航较远的距离，船舶离岸至自由漂浮状态即可进行试验，试验的安全系数更高。

Description

辅助船舶倾斜试验的顶推工装及船舶倾斜试验方法

技术领域

本发明涉及船舶倾斜试验的技术领域，特别涉及一种辅助船舶倾斜试验的顶推工装及船舶倾斜试验方法。

背景技术

在船舶设计阶段，通常是按照分配计算方法求取空船的重量和重心位置，其与船舶建成后的实际重量中心位置往往存在一定偏差。因此，在船舶建成后都需要进行船舶倾斜实验，以便获取正确的船舶重量重心位置，为交船后航行的安全提供基础数据。

目前，通常使用拖轮将船舶拖离码头，并在船舶处于自由浮态时对其进行测量读数。用拖轮辅助的方式需要将船舶在海面拖移一段距离，试验时间通常较长，且拖轮使用易受天气海况的影响，需要协调多方资源，不能自由场控试验时间。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中对船舶进行倾斜试验时，使用拖轮辅助时试验时间通常较长，且拖轮使用易受天气海况的影响，需要协调多方资源，不能自由场控试验时间的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种辅助船舶倾斜试验的顶推工装，所述顶推工装辅助船舶进行倾斜试验，所述顶推工装包括底座、顶推臂以及护舷部；所述顶推臂的一端固定在所述底座上，所述顶推臂的另一端设有所述护舷部，所述顶推臂的延伸方向与所述船舶的舯线垂直；所述顶推臂可沿其自身的延伸方向相对所述船舶移动，以使所述护舷部靠近并抵接所述船舶的侧壁，从而推动所述船舶离岸。

可选地，所述底座上设有叉孔，所述叉孔供叉车的叉齿插入，所述叉车带动所述顶推工装沿垂直于所述船舶舯线的方向移动，以使所述顶推臂沿其自身的延伸方向相对所述船舶移动。

可选地，所述顶推臂的横截面和所述护舷部的横截面均为圆形，所述护舷部横截面的圆心与所述顶推臂横截面的圆心同心布置，所述护舷部的横截面积大于所述顶推臂的横截面积。

可选地，所述护舷部为柔性件，所述顶推工装还包括固定板，所述固定板的一侧与所述顶推臂的端部固定，所述护舷部设置在所述固定板的另一侧。

本发明还提供一种船舶倾斜试验方法，所述船舶倾斜试验方法通过上述的顶推工装辅助进行，将所述顶推工装放置在码头上，并使所述顶推工装的顶推臂垂直于船舶的舯线；所述船舶倾斜试验方法包括如下步骤：在所述船舶的两端设置辅助缆绳，所述辅助缆绳包括设置在所述船舶艏部的艏缆和设置在所述船舶艉部的艉缆，先通过船舶上的系泊绞车使所述辅助缆绳处于松弛状态，再测定所述船舶的吃水值；所述顶推工装的顶推臂相对所述船舶移动，以使所述护舷部抵接所述船舶侧壁并推动所述船舶离开码头；待所述船舶离开码头边缘设定距离时，使所述顶推工装脱离对所述船舶的推动，并通过所述系泊绞车调整所述辅助缆绳的受力，使所述船舶处于自由漂浮状态；所述船舶处于自由漂浮状态时，测量并记录所述船舶中各压载舱的水位值；测量完成后，通过所述系泊绞车收紧所述辅助缆绳，使所述船舶靠泊码头；调整所述船舶的倾斜重量，使所述船舶至设定的倾斜角度，重复上述步骤，以在所述船舶于不同所述倾斜角度时，测得所述船舶的吃水值和所述压载舱的水位值；对测得的所述吃水值和所述水位值进行分析，得到倾斜试验数据，完成所述船舶的倾斜试验。

可选地，所述船舶倾斜试验方法还包括在所述船舶上预先标注顶推点，所述顶推点为所述顶推工装的护舷部与所述船舶侧壁的抵接处。

可选地，提供多个所述顶推工装，多个所述顶推工装在码头上沿所述船舶的舯线间隔布置。

可选地，所述辅助缆绳还包括倒缆，在所述船舶的艏部和艉部均设置所述倒缆。

可选地，所述艏缆在所述船舶上的连接处与所述艉缆在所述船舶上的连接处分别位于所述船舶舯线的两侧。

可选地，在所述顶推工装推动所述船舶离开码头的步骤中，待所述船舶离开码头边缘的所述设定距离为5m-8m时，使所述顶推工装脱离对所述船舶的推动。

由上述技术方案可知，本发明的有益效果为：本发明的辅助船舶倾斜试验的顶推工装及船舶倾斜试验方法中，顶推工装能够辅助船舶进行倾斜试验，该顶推工装的顶推臂能够沿垂直于船舶舯线的方向移动，使得顶推工装的护舷部抵接船舶的侧壁，从而推动船舶离岸，使船舶能够达到倾斜试验的试验条件。相较于现有通过拖轮进行试验，顶推工装整体结构简单，操作方便，可重复多次使用，不仅能够节省拖轮引航费用，还可以达到理想的试验效果，同时通过顶推工装进行倾斜试验，无需将船舶拖航较远的距离，船舶离岸至自由漂浮状态即可进行试验，试验的安全系数更高。

附图说明

图1是本发明船舶倾斜试验方法的流程图。

图2是本发明辅助船舶倾斜试验的顶推工装一实施例的结构示意图。

图3是图2所示的顶推工装的侧视图。

图4是图2所示的顶推工装的俯视图。

图5是图2所示的顶推工装辅助船舶进行倾斜试验的使用状态示意图。

附图标记说明如下：100、顶推工装；10、底座；11、横向方钢；12、纵向方钢；13、叉孔；20、顶推臂；30、护舷部；31、连接孔；40、加强筋板；41、连接板部；50、吊耳；60、固定板；200、船舶；201、顶推点；202、系泊绞车；300、辅助缆绳；301、艏缆；302、艉缆；303、倒缆；400、叉车。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

在本申请的描述中，需要理解的是，在附图所示的实施例中，方向或位置关系的指示(诸如上、下、左、右、前和后等)仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作。当这些元件处于附图所示的位置时，这些说明是合适的。如果这些元件的位置的说明发生改变时，则这些方向的指示也相应地改变。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

参阅图1，本申请一实施例提供一种船舶倾斜试验方法，其通过顶推工装辅助进行。在进行船舶倾斜试验时，先将顶推工装放置在码头上。

本实施例的船舶倾斜试验方法包括如下步骤：

S10，在船舶的两端设置辅助缆绳，辅助缆绳包括设置在船舶艏部的艏缆和设置在船舶艉部的艉缆，先通过船舶上的系泊绞车使辅助缆绳处于松弛状态，再测定船舶的吃水值；

S20，顶推工装的顶推臂相对船舶移动，以使护舷部抵接船舶侧壁并推动船舶离开码头；待船舶离开码头边缘设定距离时，使顶推工装脱离对船舶的推动，并通过系泊绞车调整辅助缆绳的受力，使船舶处于自由漂浮状态；

S30，船舶处于自由漂浮状态时，测量并记录船舶中各压载舱的水位值；测量完成后，通过系泊绞车收紧辅助缆绳，使船舶靠泊码头；

S40，调整船舶的倾斜重量，使船舶至设定的倾斜角度，重复上述步骤，以在船舶于不同倾斜角度时，测得船舶的吃水值和压载舱的水位值；

S50，对测得的吃水值和水位值进行分析，得到倾斜试验数据，完成船舶的倾斜试验。

在介绍船舶倾斜试验方法的具体步骤之前，先对本申请中辅助船舶完成倾斜试验的顶推工装的结构进行详述。

如图2至图4所示，本申请一实施例的顶推工装100包括底座10、顶推臂20以及护舷部30，顶推臂20的一端固定在底座10上，顶推臂20的另一端设有护舷部30，该顶推臂20的延伸方向与船舶200的舯线垂直。本实施例顶推工装100的顶推臂20可沿其自身的延伸方向相对船舶200移动，以使护舷部30靠近并抵接船舶200的侧壁，从而推动船舶200离岸。

在本实施例中，底座10由四个方钢构成，四个方钢包括两个相对且平行设置的横向方钢11和两个相对且平行设置的纵向方钢12。其中，纵向方向的延伸方向与顶推臂20的延伸方向一致，两个横向方钢11垂直连接在两个纵向方钢12之间。

横向方钢11连接在两个纵向方钢12之间，在底座10的侧面，两个纵向方钢12的端面可形成一对叉孔13。叉孔13供叉车400的叉齿插入，叉车400移动能够带动顶推工装100整体沿垂直于船舶200舯线的方向移动，从而使顶推臂20沿其自身的延伸方向相对船舶200移动。

在本实施例中，方钢的具体尺寸与叉车400的叉齿规格相配即可。在其他示例中，底座10还可以为一体结构，在其侧面开设供叉车400插入的叉孔13即可。

本实施例的顶推臂20为圆管结构，该顶推臂20的长度为5m-8m，其一端固定在底座10上。顶推臂20的端部通过加强筋板40与底座10固定。

具体地，在本实施例中，加强筋板40包括两个相对设置在顶推臂20两侧的连接板部41。连接板部41的内侧面为弧形，其与顶推臂20的外表面相适配，以在保证连接板部41与顶推臂20连接面积的基础上，增强加强筋板40与顶推臂20连接的稳定性，确保顶推臂20稳定地固定在底座10上。

两个连接板部41分别焊接在顶推臂20的两侧，两个连接部在顶推臂20的同一圆周方向上。顶推臂20连接在两个连接板部41之间，两个连接板部41的底部与横向方钢11的表面焊接，以实现顶推臂20在底座10上的固定。

在本实施例中，加强筋板40设有两个，两个加强筋板40分别设置在两个横向方钢11上，以进一步加强顶推臂20与底座10之间的连接。

此外，本实施例的顶推臂20的顶面设有吊耳50。吊耳50用于与吊装设备配合，使吊装设备便于对顶推臂20进行吊运，以便于顶推臂20在底座10上的安装。

对于本实施例的顶推工装100，顶推臂20是固定在底座10上。顶推臂20相对船舶200的移动是依靠叉车400插入底座10的叉孔13而带动顶推工装100整体移动实现。在其他示例中，顶推工装100可以设置成底座10相对船舶200为静止状态，仅通过顶推臂20自身的移动实现护舷部30与船舶200的抵接，如顶推臂20可以设置成由液压缸或者电机驱动的结构。在液压缸或电机的驱动作用下，顶推臂20相对底座10朝向船舶200移动，以使护舷部30靠近并抵接船舶200侧壁。

护舷部30设置在顶推臂20远离底座10的端部，本实施例的护舷部30的通过固定板60与顶推臂20的端面固定，该护舷部30和固定板60的外轮廓均呈圆形，且二者同心布置。

固定板60焊接固定在顶推臂20的端面，固定板60的圆心与顶推臂20横截面的圆心同心布置，该固定板60的横截面积大于顶推臂20的横截面积。

在本实施例中，护舷部30为柔性件，其由柔性材料如橡胶、硅胶等制成。本实施例的护舷部30可以直接采用废旧轮胎，不仅实现废物利用，还可降低试验成本。采用废旧轮胎作为护舷部30时，可以在废旧轮胎的内部塞满机布。

护舷部30的横截面积与固定板60的横截面积的大小大致相同，护舷部30固定在固定板60背离顶推臂20的一侧，护舷部30上设有连接孔31，固定板60的对应位置上设有固定孔。固定孔和连接孔31均为螺孔，螺栓穿设在连接孔31和固定孔中，使得护舷部30固定在固定板60上，从而实现护舷部30在顶推臂20端部的固定。

顶推臂20朝向船舶200移动时，柔性的护舷部30与船舶200的侧壁相抵接，护舷部30能够在顶推臂20与船舶200之间进行缓冲，避免顶推臂20与船舶200的刚性碰撞，对船舶200自身结构及其侧壁上的油漆均能起到防护作用。

以上为顶推工装100结构的具体介绍，下面再结合附图5对本申请的船舶倾斜试验方法进行说明。

本申请的船舶倾斜试验方法在平静水域和风力小于蒲氏风级2级以下进行，船舶200尽可能接近完工。

在进行步骤S10前，必要指挥及压载调整人员上船，试验对讲信号畅通，保持船上下沟通。同时，撤除连接船体的风电管线，撤除登船梯，逐层甲板检查好各物品的固定，准确记录船舶200重量、重心。

在本申请中，可以提供多个上述的顶推工装100辅助船舶200进行倾斜试验。在进行步骤S10前，针对每一顶推工装100可以在船舶200上对应选取顶推点201，顶推点201为顶推工装100的护舷部30与船舶200侧壁的抵接处。

顶推点201选取在船舶200侧板上结构强度较高的区域，且多个顶推点201沿船舶200的舯线均匀间隔布置，顶推点201可以采用醒目十字标识标注。对于船舶200艏艉线性较大的位置点，顶推点201可以选取靠近船舶200艏部、艉部的位置处，以使顶推工装100对船舶200的顶推力更加稳定。

制作上述顶推工装100，并将顶推工装100放置在码头上，多个顶推工装100在码头上沿船舶200的舯线间隔布置，且与船舶200上多个顶推点201一一对应，每个顶推工装100的顶推臂20的延伸方向均与船舶200的舯线垂直。

在完成上述准备工作后，开始进行船舶200倾斜试验，对于步骤S10，在船舶200的两端设置辅助缆绳300。辅助缆绳300包括设置在船舶200艏部的艏缆301、设置在船舶200艉部的艉缆302以及两根分别设置在船舶200艏部、艉部的倒缆303。

在进行上述准备工作时，对船舶200上的系泊绞盘测试正常后，可以将船舶200艏部和艉部的四根辅助缆绳300系挂在系泊绞盘上并缠绕3圈-5圈，收紧艏缆301、艉缆302以及倒缆303。船舶200上的其他缆绳则松弛到水面，并确保其在顶推过程中不受力。

在步骤S10中，通过船舶200上的系泊绞车202将两根倒缆303松弛至水面，再将艏缆301和艏缆301松弛到不受力的状态，然后在船舶200的一侧指定位置处测定船舶200的吃水值。

其中，不受力的状态是指艏缆301、艉缆302在船舶200横向无任何张力，且不会给船舶200带来外部力矩。

对于艏缆301和艉缆302，船舶200两端的两根倒缆303使作为保险缆使用。倒缆303辅助艏缆301和艏缆301，可进一步保证船舶200在试验过程中的稳态，减少外界因素导致试验数据不准确的情况。在其他示例中，可以取消倒缆303的设置，仅通过船舶200上的艏缆301和艉缆302完成船舶200倾斜试验。

此外，在本申请中，艏缆301在船舶200上的连接处与艉缆302在船舶200上的连接处分别位于船舶200舯线的两侧。同时，船舶200上两个倒缆303与船舶200的连接处也分别位于船舶200舯线的两侧。上述设置能够使艏缆301、艉缆302以及倒缆303对船舶200实现稳定地牵拉，避免船舶200在水面的偏斜，确保船舶200的稳态。

在步骤S20中，叉车400先将叉齿插入顶推工装100的叉孔13中，再提升叉齿使顶推工装100整体抬升。叉车400带动顶推工装100整体朝向船舶200移动，顶推工装100的顶推臂20的移动方向与船舶200舯线垂直，直至顶推臂20端部的护舷部30与船舶200上的顶推点201对应抵接。

多个叉车400配合多个顶推工装100统一移动，待船舶200在多个顶推工装100的作用下离开码头边缘5m-8m时，通过叉车400撤回顶推工装100，使顶推工装100脱离对船舶200的推动。同时，通过系泊绞盘调整艏缆301、艉缆302以及倒缆303的受力，使船舶200处于自由漂浮状态。

在步骤S20的操作过程中，指挥人员可以及时调整各叉车400对顶推点201的作用力，使船舶200不同位置处的顶推点201的受力均匀，从而使船舶200能够保持艏艉均匀离岸，以使船舶200稳定地达到自由漂浮状态，从而满足较优的试验条件。

若在船舶200离岸过程中，因海风影响无法达到试验条件时，可以停止作业，待风力满足要求后再继续进行试验。

在步骤S30中，船舶200处于自由漂浮状态时，船舶200会有十秒左右时间的短暂停留。利用船舶200的停留时间，测量并记录船舶200中各压载舱的水位值。测量完成后，通过系泊绞车202收紧艏缆301、艉缆302以及倒缆303，使船舶200靠泊码头，确保系泊安全。

进行步骤S30时，测量点的工作人员应该随时等候通知，以及时完成对各检测点数据的测量。

在数据测量过程中，船舶200处于自由漂浮状态，虽然艏缆301、艉缆302以及倒缆303松弛且不受力，但是艏缆301、艉缆302以及倒缆303仍与船舶200保持连接状态，以随时能够对船舶200进行牵拉，从而应该对海上的突发情况，保证船舶200在试验过程的安全性。

完成第一组数据测量，并调整船舶200至初始状态后，进行步骤S40，通过改变压载舱中的水量调整船舶200的倾斜重量，使船舶200至设定的倾斜角度。然后重复步骤S10、步骤S20以及步骤S30，以在船舶200处于不同的倾斜角度时，测得船舶200的吃水值和压载舱的水位值，从而得到船舶倾斜试验的多组数据。

完成所有数据测量后，进行步骤S50，对测得的船舶200吃水值和压载舱的水位值进行分析，得到倾斜试验数据，从而完成船舶200的倾斜试验。

对于本申请的辅助船舶倾斜试验的顶推工装及船舶倾斜试验方法，顶推工装能够辅助船舶进行倾斜试验，该顶推工装的顶推臂能够沿垂直于船舶舯线的方向移动，使得顶推工装的护舷部抵接船舶的侧壁，从而推动船舶离岸，使船舶能够达到倾斜试验的试验条件。相较于现有通过拖轮进行试验，顶推工装整体结构简单，操作方便，可重复多次使用，不仅能够节省拖轮引航费用，还可以达到理想的试验效果，同时通过顶推工装进行倾斜试验，无需将船舶拖航较远的距离，船舶离岸至自由漂浮状态即可进行试验，试验的安全系数更高。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种辅助船舶倾斜试验的顶推工装，所述顶推工装辅助船舶进行倾斜试验，其特征在于，所述顶推工装包括底座、顶推臂以及护舷部；所述顶推臂的一端固定在所述底座上，所述顶推臂的另一端设有所述护舷部，所述顶推臂的延伸方向与所述船舶的舯线垂直；

所述顶推臂可沿其自身的延伸方向相对所述船舶移动，以使所述护舷部靠近并抵接所述船舶的侧壁，从而推动所述船舶离岸。

2.根据权利要求1所述的顶推工装，其特征在于，所述底座上设有叉孔，所述叉孔供叉车的叉齿插入，所述叉车带动所述顶推工装沿垂直于所述船舶舯线的方向移动，以使所述顶推臂沿其自身的延伸方向相对所述船舶移动。

3.根据权利要求1所述的顶推工装，其特征在于，所述顶推臂的横截面和所述护舷部的横截面均为圆形，所述护舷部横截面的圆心与所述顶推臂横截面的圆心同心布置，所述护舷部的横截面积大于所述顶推臂的横截面积。

4.根据权利要求1所述的顶推工装，其特征在于，所述护舷部为柔性件，所述顶推工装还包括固定板，所述固定板的一侧与所述顶推臂的端部固定，所述护舷部设置在所述固定板的另一侧。

5.一种船舶倾斜试验方法，其特征在于，所述船舶倾斜试验方法通过权利要求1-4任意一项所述的顶推工装辅助进行，将所述顶推工装放置在码头上，并使所述顶推工装的顶推臂垂直于船舶的舯线；

所述船舶倾斜试验方法包括如下步骤：

在所述船舶的两端设置辅助缆绳，所述辅助缆绳包括设置在所述船舶艏部的艏缆和设置在所述船舶艉部的艉缆，先通过船舶上的系泊绞车使所述辅助缆绳处于松弛状态，再测定所述船舶的吃水值；

所述顶推工装的顶推臂相对所述船舶移动，以使所述护舷部抵接所述船舶侧壁并推动所述船舶离开码头；待所述船舶离开码头边缘设定距离时，使所述顶推工装脱离对所述船舶的推动，并通过所述系泊绞车调整所述辅助缆绳的受力，使所述船舶处于自由漂浮状态；

所述船舶处于自由漂浮状态时，测量并记录所述船舶中各压载舱的水位值；测量完成后，通过所述系泊绞车收紧所述辅助缆绳，使所述船舶靠泊码头；

调整所述船舶的倾斜重量，使所述船舶至设定的倾斜角度，重复上述步骤，以在所述船舶于不同所述倾斜角度时，测得所述船舶的吃水值和所述压载舱的水位值；

对测得的所述吃水值和所述水位值进行分析，得到倾斜试验数据，完成所述船舶的倾斜试验。

6.根据权利要求5所述的船舶倾斜试验方法，其特征在于，所述船舶倾斜试验方法还包括在所述船舶上预先标注顶推点，所述顶推点为所述顶推工装的护舷部与所述船舶侧壁的抵接处。

7.根据权利要求5所述的船舶倾斜试验方法，其特征在于，提供多个所述顶推工装，多个所述顶推工装在码头上沿所述船舶的舯线间隔布置。

8.根据权利要求5所述的船舶倾斜试验方法，其特征在于，所述辅助缆绳还包括倒缆，在所述船舶的艏部和艉部均设置所述倒缆。

9.根据权利要求5所述的船舶倾斜试验方法，其特征在于，所述艏缆在所述船舶上的连接处与所述艉缆在所述船舶上的连接处分别位于所述船舶舯线的两侧。

10.根据权利要求5所述的船舶倾斜试验方法，其特征在于，在所述顶推工装推动所述船舶离开码头的步骤中，待所述船舶离开码头边缘的所述设定距离为5m-8m时，使所述顶推工装脱离对所述船舶的推动。

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