CN117104411A - 一种高窗口自适应度海上升压站陆水过驳接载装置及方法 - Google Patents

一种高窗口自适应度海上升压站陆水过驳接载装置及方法 Download PDF

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CN117104411A CN202311070290.2A CN202311070290A CN117104411A CN 117104411 A CN117104411 A CN 117104411A CN 202311070290 A CN202311070290 A CN 202311070290A CN 117104411 A CN117104411 A CN 117104411A
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Abstract

本发明公开了一种高窗口自适应度海上升压站陆水过驳接载装置，利用机械、电气、液压、传感器与控制器等多功能部件的创新组合，设计出一种高窗口自适应度海上升压站陆水过驳接载装置及方法，开展驳船本体预设定级压载策略与陆水过驳接载装置多点同面一体化标高调节策略两渠道双轨耦合调节，实现海上升压站等设备能在较长时间窗口期内进行无级连续自适应调节过驳接载；为了促进海上升压站等超大体积、超大重量的海工设备平台的陆水过驳接载工作，减少因潮汐对过驳接载窗口期的限制，有效拓展有效过驳工作时长，减少因天气等自然因素或其它突发性因素造成的过驳接载工作因耽搁而剩余时长不足被迫临时性改期的可能性，提高过驳码头的利用效率。

Description

一种高窗口自适应度海上升压站陆水过驳接载装置及方法
技术领域
本发明属于海工设备运输技术领域，特别涉及一种高窗口自适应度海上升压站陆水过驳接载装置及方法。
背景技术
随着世界人口增加、资源贫乏和环境破坏等问题突出，人类对海洋风力资源的开发越发迅速，利用海上风电设备开发新能源，提供了源源不断的动力。这些大体积、大重量的海上升压站等设备在陆地上制造，需要运送至海洋之中安装，必然经历从陆上到海上的过驳接载过程。常见的作业方法有重力式下水、漂浮式下水和机械式下水等方法，其中滑道拖拉滑移下水应用为广泛实施，但该方法的实施受潮汐和天气等自然因素限制较大，天气不好时不能作业，需在潮汐周期合适时段潮差许可的范围内实施，需提前规划时间协调安排码头等多方主体。
在有限的可开展过驳作业的窗口期内，需赶紧工期完成所有过驳作业，否则稍有耽搁需将取消作业再行安排。在满足潮汐因素要求但短期天气不佳的时间段也不适合开展过驳作业，如果过驳过程中出现突发性因素耽搁了过驳作业也会较大概率因而剩余时长不足被迫取消而改期；
当前，行业普遍采用的就是在潮汐许可窗口期内通过借助计算机辅助计算优化调整大型过驳船配载策略以缩短实施工期来促进过驳效率的方法。等人也在专利KR2020040037449中提出将驳船置于构建的海上建筑物上可帮忙辅助将船舶等具有高载荷的大型构筑物通过驳船等向海上移动，但许多场所没有条件或不被许可建设该类型建筑物。于皓等人在专利CN200920247103.2中提出了海洋工程双体船，可帮助海上设备的过驳施工，但该方案不便实施陆上到水上的过驳接载工作。
在现行的通用的过驳接载方法需要根据不同地理区域、不同时段因潮汐造成的水位差来确定许可过驳接载的时间节点和过驳时长；因而现有的过驳接载装置以及过驳接载方法还有待于改进。
发明内容
发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种高窗口自适应度海上升压站陆水过驳接载装置，利用机械、电气、液压、传感器与控制器等多功能部件的创新组合，设计出一种高窗口自适应度海上升压站陆水过驳接载装置及方法，开展驳船本体预设定级压载策略与陆水过驳接载装置多点同面一体化标高调节策略两渠道双轨耦合调节，实现海上升压站等设备能在较长时间窗口期内进行无级连续自适应调节过驳接载；为了促进海上升压站等超大体积、超大重量的海工设备平台的陆水过驳接载工作，减少因潮汐对过驳接载窗口期的限制，有效拓展有效过驳工作时长，减少因天气等自然因素或其它突发性因素造成的过驳接载工作因耽搁而剩余时长不足被迫临时性改期的可能性，提高过驳码头的利用效率。
技术方案：为了实现上述目的，本发明提供了一种高窗口自适应度海上升压站陆水过驳接载装置，包括：
过驳码头，所述过驳码头上对称设有一组过驳码头标高调节设备舱；
陆上过驳接载装置，所述陆上过驳接载装置包括陆上过驳平台、陆上过驳平台导轨、陆上标高调节系统，所述陆上过驳平台设于过驳码头上，所述陆上过驳平台导轨设于陆上过驳平台上，所述陆上标高调节系统设于过驳码头标高调节设备舱内，所述陆上过驳平台设于陆上标高调节系统的上方；
过驳船，所述过驳船与过驳码头相对设置，所述过驳船上对称设有一组船上标高调节设备舱，且所述过驳船上设有驳船甲板，过驳船内设有若干压载舱，控制不同位置的压载舱水量调整驳船吃水状态以调节船体甲板的角度；
陆水过驳接载装置，所述陆水过驳接载装置包括船上过驳平台、一组船上过驳平台导轨、船上标高调节系统和倾角传感器，所述船上过驳平台设于驳船甲板上方，所述船上过驳平台导轨设于船上过驳平台上方，且所述船上过驳平台导轨与陆上过驳平台导轨对接；所述船上标高调节系统设于船上过驳平台及导轨的下方，并设于船上标高调节设备舱内，所述倾角传感器设于驳船甲板上。
其中，所述陆上标高调节系统和船上标高调节系统均包括若干标高调节装置和控制器，所述标高调节装置与控制器连接；
所述标高调节装置包括箱型滑块组件、千斤顶和活塞杆连接架，所述箱型滑块组件设于对应的过驳码头标高调节设备舱或者船上标高调节设备舱内，所述千斤顶下方通过千斤顶支撑底与箱型滑块组件移动连接，所述千斤顶的顶升活塞杆的上端部位通过船上过驳平台下侧安装的活塞杆紧抱器、连接架与船上过驳平台相连接，顶升活塞杆顶靠船上过驳平台的下侧面，且被活塞杆紧抱器圆周抱紧固定，共同作用使得千斤顶与船上过驳平台保持垂直；在每套标高调节装置与船上过驳平台连接处设置一个压力传感器，读取标高调节装置所承受的压载Gij，其中i为正整数，是从船尾向船首计数的标高调节装置的行数；j＝1，2，为从左舷到右舷计数的列数；
所述千斤顶活塞缸靠近上端面位置安装有顶升导向装置，所述顶升导向装置设于对应的过驳码头标高调节设备舱或者船上标高调节设备舱内的台阶上，所述千斤顶的上部穿过顶升导向装置的穿孔内。
进一步的，所述箱型滑块组件包括一组箱型滑块导轨和箱型滑块，所述箱型滑块呈箱型，由上下两部分组成，上部分为中心开口的盖板，下部为一体制造，内部底面的横向截面为圆弧，与千斤顶支撑底座下端面同轴配合，下部内测横向沿圆弧面设置若干导油槽，外部底面沿纵向设置导轨槽，箱型滑块通过导轨槽安装在箱型滑块导轨上，所述箱型滑块导轨为直线导轨，两侧紧靠固定安装箱型滑块挡块。
优选地，所述千斤顶支撑底呈工字型，上端面为平面用于固定安装千斤顶，上端面四周设置凸起挡块以防止千斤顶相对千斤顶支撑底座发生移位；下端面为圆弧面，与箱型滑块配合形成转动副连接；千斤顶支撑底座在箱型滑块的内部区域沿横向设置有储油腔，储油腔与圆弧面之间设置有通油孔。
更进一步的，所述过驳码头标高调节设备舱和船上标高调节设备舱横向中心距和宽度分别相等，过驳码头标高调节设备舱纵向长度小于陆上过驳平台的纵向长度，大于需求过驳的最大海上升压站的纵向长度；
船上标高调节设备舱纵向长度小于船上过驳平台的纵向长度，大于需求过驳的最大海上升压站的纵向长度；
陆上过驳平台及陆上过驳平台导轨与船上过驳平台及船上过驳平台导轨除对接铰链处以外的其它位置的截面相同，所述过驳码头标高调节设备舱和船上标高调节设备舱单侧宽度小于陆上、船上过驳平台单侧平台的宽度；深度不小于液压千斤顶在初始状态时的总长度与千斤顶支撑底、箱型滑块以及箱型滑块导轨安装高度的总和。
本发明所述船上标高调节系统中若干标高调节装置横向两列对称安装在过驳船两侧的船上标高调节设备舱的横向对称面位置，纵向同数量、等间距；标高调节装置处于初始状态时，船上过驳平台及船上过驳平台导轨平铺落放在驳船甲板上，且陆水过驳接载装置可被标高调节部分的重心在横向、纵向与过驳船在最大负载时的重心对齐，两个重心的连线与驳船甲板、船上过驳平台垂直；
陆上标高调节系统中的若干数量的标高调节装置，横向两列对称安装在过驳码头两侧的过驳码头标高调节设备舱的横向对称面位置，纵向同数量、等间距；标高调节装置处于初始状态时，陆上过驳平台及陆上过驳平台导轨处于最小高程而平铺落放在过驳码头地面上。
本发明中所述陆上过驳平台和陆水过驳接载装置的标高调节装置纵向安装间距和数量的确定方法如下：
步骤S11：调查单次过驳需求的海上升压站的最大重量Gmax，计算陆水过驳接载时所有拟被船上过驳接载装置标高调节的组成的重量之和G1，测量海上升压站拖载时设计的标高调节节点位置的纵向距离Lz，测量过驳码头标高调节设备舱和船上标高调节设备舱纵向长度Ll、Lc，测量箱型滑块导轨的长度LG，测量箱型滑块导轨单侧箱型滑块挡块的长度LD；
步骤S12：选择确定过驳接载装备许可接载安全系数λ；
步骤S13：选型千斤顶，确定单台标高调节装置的额定顶升重量GD；
步骤S14：计算陆上过驳平台和船上过驳平台标高调节作业最少需求的标高调节装置的数量nb和纵向安装间距LJ，其中nb为正偶数
选择符合LJ要求的值L0、L1，分别作为船上、陆上标高调节装置纵向安装间距。
步骤S15：计算单侧过驳码头标高调节设备舱和船上标高调节设备舱的舱内标高调节装置的总数量n1、nc(nl、nc为正整数)：
本发明中所述船上标高调节系统的标高调节装置上安装一个距离传感器，用于读取过驳船上千斤顶标高调节高度hij，其中i为正整数，是从船尾向船首计数的标高调节装置的行数；j＝1，2，为从左舷到右舷计数的列数；
从船尾侧向船首侧计数，第一行两套箱型滑块导轨的长度等于箱型滑块的长度，其后依次加长箱型滑块导轨的长度；安装时，纵向靠船尾一侧箱型滑块导轨与箱型滑块对齐，另一侧则超出箱型滑块相应长度，超出的相应长度的计算公式如下：
实物制作时的相应尺寸Δlijz可取但不限于：
Δlijz＝INT(Δlij)+1
注：INT，指不超过实数的最大整数。
同时，船上过驳接载平台倾角αij：
其中，i≠1。
本发明中所述陆上标高调节系统的标高调节装置上安装一个距离传感器，用于读取过驳码头上千斤顶标高调节高度Hxy，其中x为正整数，是从过驳码头近水侧向远水侧计数的标高调节装置的行数；y＝1，2，为从驳船左舷侧到右舷侧计数的列数；
从过驳码头近水侧向远水侧计数，第一行两套箱型滑块导轨的长度等于箱型滑块的长度，其后依次加长箱型滑块导轨的长度；安装时，纵向靠码头近水侧箱型滑块导轨与箱型滑块对齐，另一侧则超出箱型滑块相应长度，超出的相应长度的计算公式如下：
实物制作时的相应尺寸ΔLxyz可取但不限于：
ΔLxyz＝INT(ΔLxy)+1
同时，陆上过驳接载平台倾角βxy：
其中，x≠1。
本发明所述的一种高窗口自适应度海上升压站陆水过驳接载装置及方法，所述驳船甲板的倾角传感器，每隔一段时间读取驳船甲板的倾角γ，则计算船上过驳平台相对驳船甲板的倾角Δγ1、船上过驳平台相对陆上过驳平台的倾角Δγ2：
Δγ1＝γ-αij
Δγ2＝γ-βxy
注:γ、αij、βxy、Δγ1、Δγ2数值有正负之分，代表方向。
上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：
1、本发明所述的一种高窗口自适应度海上升压站陆水过驳接载装置，利用机械、电气、液压、传感器与控制器等多功能部件的创新组合，设计出一种高窗口自适应度海上升压站陆水过驳接载装置及方法，开展驳船本体预设定级压载策略与陆水过驳接载装置多点同面一体化标高调节策略两渠道双轨耦合调节，实现海上升压站等设备能在较长时间窗口期内进行无级连续自适应调节过驳接载；为了促进海上升压站等超大体积、超大重量的海工设备平台的陆水过驳接载工作，减少因潮汐对过驳接载窗口期的限制，有效拓展有效过驳工作时长，减少因天气等自然因素或其它突发性因素造成的过驳接载工作因耽搁而剩余时长不足被迫临时性改期的可能性，提高过驳码头的利用效率。
2、本发明中所述陆上标高调节系统和船上标高调节系统的设置，让其能够根据需要进行一定高程的标高调节与角度调节，可有效减少因潮汐因素造成的过驳高度差的限制，自适应地使得陆船之间的过驳高度保持在允许过驳工作范围内，有效拓展许可过驳接载的工作时长。
3、本发明所述的高窗口自适应度海上升压站陆水过驳接载装置及方法能够主动地且自适应地调节陆船之间的过驳高度，延长可许工作时间窗口，有利于更多许可过驳时间节点的选择和减少因临时耽搁而改期的可能性，很好的解决现行的过驳方法许可过驳工作的时长较短，在满足潮汐因素要求但短期天气不佳的时间段也不适合开展过驳作业，如果过驳过程中出现突发性因素耽搁了过驳作业也会较大概率因而剩余时长不足被迫取消而改期问题。
4、本发明在目前行业通行采用的在特定较短可过驳时限内潮差较小的前提下，依靠驳船根据预先分级设置的压载策略，自适应地调整船面甲板及导轨倾角的方式进行过驳接载的基础上，提供一种安装在已进行结构适应性改造的驳船上的陆水过驳接载装置，能开展驳船本体预设定级压载策略与陆水过驳接载装置多点同面一体化无级连续调节策略两渠道双轨耦合调节，最终实现陆水过驳接载整体工作的无级连续自适应地调节，能更加精准和柔性地开展过驳作业。
5、陆水过驳接载装置多点同面一体化无级连续自适应调节方法的补充，减少目前行业普遍采用的依靠驳船本体预设定级压载方法的依赖，在紧急情况下有更多的可行性方案的选择从而继续完成过驳作业。
6.增加了许可过驳接载时间节点的选择度和时长的范围，可为过驳码头的工作安排提供更多管理流通余量，提高了过驳码头的使用效率。
附图说明
图1为本发明所述的高窗口自适应度海上升压站陆水过驳接载装置的结构示意图；
图2为本发明中高窗口自适应度海上升压站陆水过驳接载装置的透视图；
图3为本发明中陆上过驳接载装置和陆水过驳接载装置局部结构示意图；
图4为本发明中驳船及过驳接载装置左视剖面断裂视图；
图5为本发明中船上过驳接载装置前视断裂图；
图6为本发明中标高调节装置的局部结构示意图；
图7为本发明中顶升导向装置的结构示意图；
图8为本发明中箱型滑块的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。
实施例
如图1至8所示的一种高窗口自适应度海上升压站陆水过驳接载装置，包括：过驳码头1、陆上过驳接载装置2、过驳船3和陆水过驳接载装置4，所述过驳码头1上对称设有一组过驳码头标高调节设备舱11；所述陆上过驳接载装置2包括陆上过驳平台21、陆上过驳平台导轨22、陆上标高调节系统23，所述陆上过驳平台21设于过驳码头1上，所述陆上过驳平台导轨22设于陆上过驳平台21上，所述陆上标高调节系统23设于过驳码头标高调节设备舱11内，所述陆上过驳平台21设于陆上标高调节系统23的上方；所述过驳船3与过驳码头1相对设置，所述过驳船3上对称设有一组船上标高调节设备舱31，且所述过驳船3上设有驳船甲板32，过驳船3内设有若干压载舱33，控制不同位置的压载舱33水量调整驳船吃水状态以调节船体甲板32的角度；所述陆水过驳接载装置4包括船上过驳平台41、一组船上过驳平台导轨42、船上标高调节系统43和倾角传感器44，所述船上过驳平台41设于驳船甲板32上方，所述船上过驳平台导轨42设于船上过驳平台41上方，且所述船上过驳平台导轨42与陆上过驳平台导轨22对接；所述船上标高调节系统43设于船上过驳平台及导轨41的下方，并设于船上标高调节设备舱31内，所述倾角传感器44设于驳船甲板32上。
需要说明的是所述过驳船3上还设有控制室5，过驳船3的船体内设有船舱34。此外，所述陆上过驳平台21和船上过驳平台41上分别设有陆上过驳平台加强筋和船上过驳平台加强筋。
所述陆上过驳接载装置2还包括液压小车，所述液压小车负责拖载，所述陆上过驳平台21及陆上过驳平台导轨22可为液压小车导向并可被陆上标高调节装置顶升。
本实施例中所述陆上标高调节系统23和船上标高调节系统43均包括若干标高调节装置和控制器，所述标高调节装置与控制器连接；
如图5、图6所述标高调节装置包括箱型滑块组件231、千斤顶232和活塞杆连接架233，所述箱型滑块组件231设于对应的过驳码头标高调节设备舱11或者船上标高调节设备舱31内，所述千斤顶232下方通过千斤顶支撑底234与箱型滑块组件231移动连接，所述千斤顶232的顶升活塞杆235的上端部位通过船上过驳平台41下侧安装的活塞杆紧抱器236、连接架233与船上过驳平台41相连接，顶升活塞杆235顶靠船上过驳平台41的下侧面，且被活塞杆紧抱器236圆周抱紧固定，共同作用使得千斤顶232与船上过驳平台41保持垂直；在每套标高调节装置与船上过驳平台41连接处设置一个压力传感器237，读取标高调节装置所承受的压载Gij，其中i为正整数，是从船尾向船首计数的标高调节装置的行数；j＝1，2，为从左舷到右舷计数的列数；需要说明的是，所述千斤顶232内设有千斤顶液压缸；
如图6、7所示的千斤顶232活塞缸靠近上端面位置安装有顶升导向装置238，所述顶升导向装置238设于对应的过驳码头标高调节设备舱11或者船上标高调节设备舱31内的台阶上，所述千斤顶232的上部穿过顶升导向装置238的穿孔内。
本实施例中所述箱型滑块组件231包括一组箱型滑块导轨2311和箱型滑块2312，所述箱型滑块2312呈箱型，由上下两部分组成，上部分为中心开口的盖板，下部为一体制造，内部底面的横向截面为圆弧，与千斤顶支撑底座234下端面同轴配合，下部内测横向沿圆弧面设置若干导油槽，外部底面沿纵向设置导轨槽，箱型滑块2312通过导轨槽安装在箱型滑块导轨2311上，所述箱型滑块导轨2311为直线导轨，两侧紧靠固定安装箱型滑块挡块2313。
本实施例中如图5所示的千斤顶支撑底234呈工字型，上端面为平面用于固定安装千斤顶232，上端面四周设置凸起挡块以防止千斤顶232相对千斤顶支撑底座234发生移位；下端面为圆弧面，与箱型滑块2312配合形成转动副连接；千斤顶支撑底座234在箱型滑块2312的内部区域沿横向设置有储油腔，储油腔与圆弧面之间设置有通油孔。
本实施例中所述过驳码头标高调节设备舱11和船上标高调节设备舱31横向中心距和宽度分别相等，过驳码头标高调节设备舱11纵向长度小于陆上过驳平台21的纵向长度，大于需求过驳的最大海上升压站的纵向长度；
船上标高调节设备舱31纵向长度小于船上过驳平台41的纵向长度，大于需求过驳的最大海上升压站的纵向长度；
陆上过驳平台21及陆上过驳平台导轨22与船上过驳平台41及船上过驳平台导轨42除对接铰链处以外的其它位置的截面相同，所述过驳码头标高调节设备舱11和船上标高调节设备舱31单侧宽度小于陆上、船上过驳平台21、41单侧平台的宽度；深度不小于液压千斤顶在初始状态时的总长度与千斤顶支撑底234、箱型滑块2312以及箱型滑块导轨2311安装高度的总和。
本实施例中所述船上标高调节系统43中若干标高调节装置横向两列对称安装在过驳船3两侧的船上标高调节设备舱31的横向对称面位置，纵向同数量、等间距；标高调节装置处于初始状态时，船上过驳平台41及船上过驳平台导轨42平铺落放在驳船甲板32上，且陆水过驳接载装置可被标高调节部分的重心在横向、纵向与过驳船3在最大负载时的重心对齐，两个重心的连线与驳船甲板32、船上过驳平台41垂直；
陆上标高调节系统23中的若干数量的标高调节装置，横向两列对称安装在过驳码头1两侧的过驳码头标高调节设备舱11的横向对称面位置，纵向同数量、等间距；标高调节装置处于初始状态时，陆上过驳平台21及陆上过驳平台导轨22处于最小高程而平铺落放在过驳码头1地面上。
本实施例中所述陆上过驳平台21和陆水过驳接载装置4的标高调节装置纵向安装间距和数量的确定方法如下：
步骤S11：调查单次过驳需求的海上升压站的最大重量Gmax，计算陆水过驳接载时所有拟被船上过驳接载装置标高调节的组成的重量之和G1，测量海上升压站拖载时设计的标高调节节点位置的纵向距离Lz，测量过驳码头标高调节设备舱11和船上标高调节设备舱31纵向长度Ll、Lc，测量箱型滑块导轨2311的长度LG，测量箱型滑块导轨单侧箱型滑块挡块2313的长度LD；
步骤S12：选择确定过驳接载装备许可接载安全系数λ；
步骤S13：选型千斤顶232，确定单台标高调节装置的额定顶升重量GD；
步骤S14：计算陆上过驳平台21和船上过驳平台41标高调节作业最少需求的标高调节装置的数量nb和纵向安装间距LJ，其中nb为正偶数
选择符合LJ要求的值L0、L1，分别作为船上、陆上标高调节装置纵向安装间距。
步骤S15：计算单侧过驳码头标高调节设备舱11和船上标高调节设备舱31的舱内标高调节装置的总数量nl、ncnl、nc为正整数：
本实施例中所述船上标高调节系统43的标高调节装置上安装一个距离传感器239，用于读取过驳船3上千斤顶232标高调节高度hij，其中i为正整数，是从船尾向船首计数的标高调节装置的行数；j＝1，2，为从左舷到右舷计数的列数；
从船尾侧向船首侧计数，第一行两套箱型滑块导轨2311的长度等于箱型滑块2312的长度，其后依次加长箱型滑块导轨2311的长度；安装时，纵向靠船尾一侧箱型滑块导轨2311与箱型滑块2312对齐，另一侧则超出箱型滑块2312相应长度，超出的相应长度的计算公式如下：
实物制作时的相应尺寸Δlijz可取但不限于：
Δlijz＝INT(Δlij)+1
注：INT，指不超过实数的最大整数。
同时，船上过驳接载平台倾角αij：
其中，i≠1。
本实施例中所述陆上标高调节系统23的标高调节装置上安装一个距离传感器239，用于读取过驳码头1上千斤顶232标高调节高度Hxy，其中x为正整数，是从过驳码头1近水侧向远水侧计数的标高调节装置的行数；y＝1，2，为从驳船左舷侧到右舷侧计数的列数；
从过驳码头1近水侧向远水侧计数，第一行两套箱型滑块导轨2311的长度等于箱型滑块2312的长度，其后依次加长箱型滑块导轨2311的长度；安装时，纵向靠码头近水侧箱型滑块导轨2311与箱型滑块2312对齐，另一侧则超出箱型滑块2312相应长度，超出的相应长度的计算公式如下：
实物制作时的相应尺寸ΔLxyz可取但不限于：
ΔLxyz＝INT(ΔLxy)+1
同时，陆上过驳接载平台倾角βxy：
其中，x≠1。
本实施例中所述的一种高窗口自适应度海上升压站陆水过驳接载装置及方法，所述驳船甲板32的倾角传感器44，每隔一段时间读取驳船甲板32的倾角γ，则计算船上过驳平台41相对驳船甲板32的倾角Δγ1、船上过驳平台41相对陆上过驳平台21的倾角Δγ2：
Δγ1＝γ-αij
Δγ2＝γ-βxy
注:γ、αij、βxy、Δγ1、Δγ2数值有正负之分，代表方向。
本实施例中所述的一种高窗口自适应度海上升压站陆水过驳接载装置及方法，所述顶升导向装置238包括导向支架2381、纺锤形转轴2382、转轴滑块2383和阻尼器2384，所述导向支架2381中间纵向开长圆孔，长圆孔纵向两端开方孔，两侧方孔的横向两端设置方形滑动槽；长圆孔直径略大于液压缸外径，方孔宽度小于液压缸外径；安装时，导向支架2381套住液压缸横向跨在标高调节设备舱上侧两端的限位槽里，所述纺锤形转轴2382两端配合轴承安装在转轴滑块2383上，转轴滑块2383安装在方孔槽内。
船上过驳平台无变角度调节，即标高调节装置竖直顶升时，千斤顶导向装置的阻尼器处于初始预紧状态，同一套千斤顶导向装置的两个纺锤形转轴的外圆均紧靠液压缸。用于标高调节装置工作时的支持依靠和方向引导，防止其横向、纵向倾倒，且提供在阻尼器约束下的一定范围内的纵向摆动许可，并在摆动的同时依靠设置的纺锤形转轴变液压标高调节装置与导向装置之间的滑动摩擦为滚动摩擦从而减少顶升阻力；
本实施例中所述的一种高窗口自适应度海上升压站陆水过驳接载装置及方法，开展船体预设定级压载策略与多点同面一体化顶升双轨耦合调节，实现海上升压站过驳接载连续自适应调节作业，其过驳接载策略如下：
步骤S121：根据计划时间，驱动液压小车运载海上升压站沿陆上过驳平台导轨22定向运动至过驳码头1处于最小高程位置的陆上过驳平台21上等待过驳；
步骤S122：借助驳船压载计算辅助软件，结合潮汐时间表，计算出当运载海上升压站的首排液压小车前轮开始进入船上过驳平台41和分别进入船上过驳平台41纵向长度若干节点(如1/8、1/4、3/8、1/2、5/8、3/4等)位置时，保持驳船甲板32与陆上过驳平台21在许可倾角范围内大致水平时驳船的各压载舱33所需的载水量；
步骤S123：根据计划时间，开启驳船控制系统，分别读取压力传感器237、倾角传感器44的信号，并清空驳船各压载舱33压载水，控制过驳接载装置的标高调节装置以低液压驱动顶升船上过驳平台41至高位点；
步骤S124：在潮汐上升期，水位涨至潮差许可工作范围的低位点，船上过驳接载平台导轨42与陆上过驳平台导轨22等高时，控制液压小车运载海上升压站开始向船上过驳平台41转移；
步骤S125：根据前期制定的计划，当液压小车运载海上升压站依次到达相应节点位置时，分别控制驳船压载舱33进行相应量的吸、排压载水，使得驳船甲板上倾角传感器44的读数达到计划数；
步骤S126：运载海上升压站的首套液压小车运动至陆水过驳导轨22上开始给过驳船3施加压载，控制室5根据各处压力传感器237的信息反馈，连续调节相应位置的液压千斤顶222的工作液压使其提供的支持力与相应压力传感器237压力数值等量，以保证船上过驳平台41提供足够支持力；
步骤S127：海上升压站部分压力转移至过驳船3上的阶段，潮汐变化导致过驳船3整体高程增加，控制陆上标高调节装置标高调节作业，在步骤S125的基础上配合步骤S126，共同保证陆上过驳平台21与船上过驳平台41相对倾角Δγ2在合理区间；
步骤S128：海上升压站整体压力刚转移至过驳船3上到海上升压站被运载至指定位置的阶段，在步骤S125的基础上控制船上标高调节系统作业进行自适应地调整角度，在保持船上过驳平台41水平状态下减小Δγ1至合理区间；
步骤S129：海上升压站整体被运载至指定位置后，在步骤S125的基础上降低船上标高调节设备液压以控制船上过驳平台41缓慢平稳降落在驳船甲板32上，并对海上升压站进行加固。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种高窗口自适应度海上升压站陆水过驳接载装置，其特征在于：包括：
过驳码头(1)，所述过驳码头(1)上对称设有一组过驳码头标高调节设备舱(11)；
陆上过驳接载装置(2)，所述陆上过驳接载装置(2)包括陆上过驳平台(21)、陆上过驳平台导轨(22)、陆上标高调节系统(23)，所述陆上过驳平台(21)设于过驳码头(1)上，所述陆上过驳平台导轨(22)设于陆上过驳平台(21)上，所述陆上标高调节系统(23)设于过驳码头标高调节设备舱(11)内，所述陆上过驳平台(21)设于陆上标高调节系统(23)的上方；
过驳船(3)，所述过驳船(3)与过驳码头(1)相对设置，所述过驳船(3)上对称设有一组船上标高调节设备舱(31)，且所述过驳船(3)上设有驳船甲板(32)，过驳船(3)内设有若干压载舱(33)，控制不同位置的压载舱(33)水量调整驳船吃水状态以调节船体甲板(32)的角度；
陆水过驳接载装置(4)，所述陆水过驳接载装置(4)包括船上过驳平台(41)、一组船上过驳平台导轨(42)、船上标高调节系统(43)和倾角传感器(44)，所述船上过驳平台(41)设于驳船甲板(32)上方，所述船上过驳平台导轨(42)设于船上过驳平台(41)上方，且所述船上过驳平台导轨(42)与陆上过驳平台导轨(22)对接；所述船上标高调节系统(43)设于船上过驳平台及导轨(41)的下方，并设于船上标高调节设备舱(31)内，所述倾角传感器(44)设于驳船甲板(32)上。
2.根据权利要求1所述的高窗口自适应度海上升压站陆水过驳接载装置，其特征在于：所述陆上标高调节系统(23)和船上标高调节系统(43)均包括若干标高调节装置和控制器，所述标高调节装置与控制器连接；
所述标高调节装置包括箱型滑块组件(231)、千斤顶(232)和活塞杆连接架(233)，所述箱型滑块组件(231)设于对应的过驳码头标高调节设备舱(11)或者船上标高调节设备舱(31)内，所述千斤顶(232)下方通过千斤顶支撑底(234)与箱型滑块组件(231)移动连接，所述千斤顶(232)的顶升活塞杆(235)的上端部位通过船上过驳平台(41)下侧安装的活塞杆紧抱器(236)、连接架(233)与船上过驳平台(41)相连接，顶升活塞杆(235)顶靠船上过驳平台(41)的下侧面，且被活塞杆紧抱器(236)圆周抱紧固定，共同作用使得千斤顶(232)与船上过驳平台(41)保持垂直；在每套标高调节装置与船上过驳平台(41)连接处设置一个压力传感器(237)，读取标高调节装置所承受的压载Gij，其中i为正整数，是从船尾向船首计数的标高调节装置的行数；j＝1，2，为从左舷到右舷计数的列数；
所述千斤顶(232)活塞缸靠近上端面位置安装有顶升导向装置(238)，所述顶升导向装置(238)设于对应的过驳码头标高调节设备舱(11)或者船上标高调节设备舱(31)内的台阶上，所述千斤顶(232)的上部穿过顶升导向装置(238)的穿孔内。
3.根据权利要求2所述的高窗口自适应度海上升压站陆水过驳接载装置，其特征在于：所述箱型滑块组件(231)包括一组箱型滑块导轨(2311)和箱型滑块(2312)，所述箱型滑块(2312)呈箱型，由上下两部分组成，上部分为中心开口的盖板，下部为一体制造，内部底面的横向截面为圆弧，与千斤顶支撑底座(234)下端面同轴配合，下部内测横向沿圆弧面设置若干导油槽，外部底面沿纵向设置导轨槽，箱型滑块(2312)通过导轨槽安装在箱型滑块导轨(2311)上，所述箱型滑块导轨(2311)为直线导轨，两侧紧靠固定安装箱型滑块挡块(2313)。
4.根据权利要求3所述的高窗口自适应度海上升压站陆水过驳接载装置，其特征在于：所述千斤顶支撑底(234)呈工字型，上端面为平面用于固定安装千斤顶(232)，上端面四周设置凸起挡块以防止千斤顶(232)相对千斤顶支撑底座(234)发生移位；下端面为圆弧面，与箱型滑块(2312)配合形成转动副连接；千斤顶支撑底座(234)在箱型滑块(2312)的内部区域沿横向设置有储油腔，储油腔与圆弧面之间设置有通油孔。
5.根据权利要求4所述的高窗口自适应度海上升压站陆水过驳接载装置，其特征在于：所述过驳码头标高调节设备舱(11)和船上标高调节设备舱(31)横向中心距和宽度分别相等，过驳码头标高调节设备舱(11)纵向长度小于陆上过驳平台(21)的纵向长度，大于需求过驳的最大海上升压站的纵向长度；
船上标高调节设备舱(31)纵向长度小于船上过驳平台(41)的纵向长度，大于需求过驳的最大海上升压站的纵向长度；
陆上过驳平台(21)及陆上过驳平台导轨(22)与船上过驳平台(41)及船上过驳平台导轨(42)除对接铰链处以外的其它位置的截面相同，所述过驳码头标高调节设备舱(11)和船上标高调节设备舱(31)单侧宽度小于陆上、船上过驳平台(21、41)单侧平台的宽度；深度不小于液压千斤顶在初始状态时的总长度与千斤顶支撑底(234)、箱型滑块(2312)以及箱型滑块导轨(2311)安装高度的总和。
6.根据权利要求4所述的高窗口白适应度海上升压站陆水过驳接载装置，其特征在于：所述船上标高调节系统(43)中若干标高调节装置横向两列对称安装在过驳船(3)两侧的船上标高调节设备舱(31)的横向对称面位置，纵向同数量、等间距；标高调节装置处于初始状态时，船上过驳平台(41)及船上过驳平台导轨(42)平铺落放在驳船甲板(32)上，且陆水过驳接载装置可被标高调节部分的重心在横向、纵向与过驳船(3)在最大负载时的重心对齐，两个重心的连线与驳船甲板(32)、船上过驳平台(41)垂直；
陆上标高调节系统(23)中的若干数量的标高调节装置，横向两列对称安装在过驳码头(1)两侧的过驳码头标高调节设备舱(11)的横向对称面位置，纵向同数量、等间距；标高调节装置处于初始状态时，陆上过驳平台(21)及陆上过驳平台导轨(22)处于最小高程而平铺落放在过驳码头(1)地面上。
7.根据权利要求2所述的高窗口白适应度海上升压站陆水过驳接载装置，其特征在于：所述陆上过驳平台(21)和陆水过驳接载装置(4)的标高调节装置纵向安装间距和数量的确定方法如下：
步骤S11：调查单次过驳需求的海上升压站的最大重量Gmax，计算陆水过驳接载时所有拟被船上过驳接载装置标高调节的组成的重量之和G1，测量海上升压站拖载时设计的标高调节节点位置的纵向距离Lz，测量过驳码头标高调节设备舱(11)和船上标高调节设备舱(31)纵向长度Ll、Lc，测量箱型滑块导轨(2311)的长度LG，测量箱型滑块导轨单侧箱型滑块挡块(2313)的长度LD；
步骤S12：选择确定过驳接载装备许可接载安全系数λ；
步骤S13：选型千斤顶(232)，确定单台标高调节装置的额定顶升重量GD；
步骤S14：计算陆上过驳平台(21)和船上过驳平台(41)标高调节作业最少需求的标高调节装置的数量nb和纵向安装间距LJ，其中nb为正偶数
选择符合LJ要求的值L0、L1，分别作为船上、陆上标高调节装置纵向安装间距。
步骤S15：计算单侧过驳码头标高调节设备舱(11)和船上标高调节设备舱(31)的舱内标高调节装置的总数量nl、nc(nl、nc为正整数)：
8.根据权利要求2所述的高窗口白适应度海上升压站陆水过驳接载装置，其特征在于：所述船上标高调节系统(43)的标高调节装置上安装一个距离传感器(239)，用于读取过驳船(3)上千斤顶(232)标高调节高度hij，其中i为正整数，是从船尾向船首计数的标高调节装置的行数；j＝1，2，为从左舷到右舷计数的列数；
从船尾侧向船首侧计数，第一行两套箱型滑块导轨(2311)的长度等于箱型滑块(2312)的长度，其后依次加长箱型滑块导轨(2311)的长度；安装时，纵向靠船尾一侧箱型滑块导轨(2311)与箱型滑块(2312)对齐，另一侧则超出箱型滑块(2312)相应长度，超出的相应长度的计算公式如下：
实物制作时的相应尺寸Δlijz可取但不限于：
Δlijz＝INT(Δlij)+1
注：INT()，指不超过实数()的最大整数。
同时，船上过驳接载平台倾角αij：
其中，i≠1。
9.根据权利要求2所述的高窗口白适应度海上升压站陆水过驳接载装置，其特征在于：所述陆上标高调节系统(23)的标高调节装置上安装一个距离传感器(239)，用于读取过驳码头(1)上千斤顶(232)标高调节高度Hxy，其中x为正整数，是从过驳码头(1)近水侧向远水侧计数的标高调节装置的行数；y＝1，2，为从驳船左舷侧到右舷侧计数的列数；
从过驳码头(1)近水侧向远水侧计数，第一行两套箱型滑块导轨(2311)的长度等于箱型滑块(2312)的长度，其后依次加长箱型滑块导轨(2311)的长度；安装时，纵向靠码头近水侧箱型滑块导轨(2311)与箱型滑块(2312)对齐，另一侧则超出箱型滑块(2312)相应长度，超出的相应长度的计算公式如下：
实物制作时的相应尺寸ΔLxyz可取但不限于：
ΔLxyz＝INT(ΔLxy)+1
同时，陆上过驳接载平台倾角βxy：
其中，x≠1。
10.根据权利要求1所述的一种高窗口白适应度海上升压站陆水过驳接载装置及方法，其特征在于：所述驳船甲板(32)的倾角传感器(44)，每隔一段时间读取驳船甲板(32)的倾角γ，则计算船上过驳平台(41)相对驳船甲板(32)的倾角Δγ1、船上过驳平台(41)相对陆上过驳平台(21)的倾角Δγ2：
Δγ1＝γ-αij
Δγ2＝γ-βxy
注：γ、αij、βxy、Δγ1、Δγ2数值有正负之分，代表方向。
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