一种船舶运输的疏浚钢管堆叠稳固装置和方法

技术领域

本发明属于疏浚工程技术领域，特别是涉及一种船舶运输的疏浚钢管堆叠稳固装置和方法。

背景技术

疏浚钢管长度一般6～12m，两端带法兰盘，疏浚钢管的运输调遣多采用海上船舶运输，由于船舶甲板面积有限，多采用钢管堆叠方法，多层钢管整体捆扎并采用缆绳固定在甲板上，但此方法有两大缺点，一是钢管堆内部各钢管之间无相互连接固定，造成钢管堆整体性差，二是在船舶运输过程中，船舶颠簸、摇晃造成钢管之间发生冲击碰撞，尤其是法兰盘与相邻钢管的管体之间，易造成钢管的损坏。

针对这种情况，需要一种对新型的钢管堆叠稳固装置，对钢管进行隔离保护，增强钢管堆的内部稳定性，同时不能对船舶甲板进行任何改动。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种船舶运输的疏浚钢管堆叠稳固装置和方法。

本发明的目的是提供一种船舶运输的疏浚钢管堆叠稳固装置，包括支撑结构、紧扎绷带、手拉葫芦，所述支撑结构上侧放置疏浚钢管，所述紧扎绷带穿过放置好的疏浚钢管将其固定在系缆桩上，所述紧扎绷带上设置有手拉葫芦。

所述支撑结构为顶层支撑结构、中层支撑结构或底层支撑结构中的至少一种。

所述底层支撑结构包括垫板、支撑结构、支撑件、弧形放置件，所述垫板为2块，一块垫板下侧通过螺栓固定有支撑结构和另一块垫板，2块垫板一上一下设置，上侧的垫板上固定有支撑件，所述支撑件上侧固定有弧形放置件，所述弧形放置件两端开设有多个连接孔，所述弧形放置件两端固定有支撑结构。

所述中层支撑结构包括支撑件、三边支撑件、弧形放置件、支撑结构，所述三边支撑件每边固定有弧形放置件，相邻的两个弧形放置件之间固定有支撑件，所述弧形放置件两端开设有多个连接孔，所述弧形放置件两端固定有支撑结构。

所述顶层支撑结构包括支撑件、三边支撑件、弧形放置件、支撑结构，所述三边支撑件上侧固定有支撑件，所述三边支撑件下侧两端固定有弧形放置件，相邻的两个弧形放置件之间固定有支撑件，所述弧形放置件两端开设有多个连接孔，所述弧形放置件两端固定有支撑结构。

所述垫板、支撑件、三边支撑件、弧形放置件为钢板结构。

所述支撑结构为枕木。

所述弧形放置件为弧形钢板，垫板、支撑件、三边支撑件为直钢板焊接成型。

弧形钢板、直钢板焊接成型并在弧形钢板内壁用螺栓固定枕木，其中底层支撑结构的底部用螺栓固定枕木放置在运输船舶甲板上，并由枕木将底层支撑结构连接成整体。

船舶运输的疏浚钢管堆叠稳固方法为：

底层支撑结构的底部用螺栓固定枕木放置在运输船舶甲板上，并由枕木将底层支撑结构连接成整体；

各层相邻支撑结构之间使用商用的紧扎绷带收紧，保证钢管堆内部稳定；

各层支撑结构逐层安放固定，堆叠成型的钢管堆两侧通过钢丝缆和手拉葫芦与船舷两侧的系缆桩连接固定，保证钢管堆整体稳定。

具体为：

(1)底层支撑结构

如图1、2。底层支撑结构由1段弧形钢板、多段直钢板焊接而成，弧形钢板内弧面朝上，可采用废旧疏浚钢管切割而成，两端布置连接孔，弧形钢板内壁采用螺栓固定多块弧形枕木，弧形枕木与钢管管壁完全贴合，底部直钢板下部通过螺栓固定多块平直枕木，其中底层支撑结构之间采用长直枕木连接成整体。

(2)中层支撑结构

如图3、4。中层支撑结构由3段弧形钢板、多段直钢板焊接而成，3段弧形钢板三面合围，直钢板用于内部连接，其中弧形钢板可采用废旧疏浚钢管切割而成，两端布置连接孔，弧形钢板内壁采用螺栓固定多块弧形枕木，弧形枕木与钢管管壁完全贴合。

(3)顶层支撑结构

如图5、6。顶层支撑结构由2段弧形钢板、多段直钢板焊接而成，2段弧形钢板与1段直钢板三面合围，两端均布置连接孔，其他直钢板用于内部连接，其中弧形钢板可采用废旧疏浚钢管切割而成，弧形钢板内壁采用螺栓固定多块弧形枕木，弧形枕木与钢管管壁完全贴合。

(4)底层支撑结构的铺设

如图7。在船舶甲板合适位置横向铺设两道底层支撑结构，两道底层支撑结构之间的纵向间距略小于疏浚钢管的长度。支撑结构可通过人力或船舶吊机布设，采用长直枕木将相邻支撑结构连接在一起。

(5)吊放底层疏浚钢管

如图8。使用船吊将第一层疏浚钢管吊放在底层支撑结构上。

(6)中层支撑结构的铺设和固定

如图9。吊放中层支撑结构放置在相邻疏浚钢管之间，采用市场上常用的紧扎绷带，紧扎绷带穿过中层支撑结构底部的两个连接孔，紧扎绷带两端的钩具挂在底层支撑结构的连接孔上，紧扎绷带整体呈交叉状，将相邻钢管之间的3个支撑结构连接在一起并调紧。对于底层边缘的疏浚钢管，采用紧扎绷带绕过边缘疏浚钢管，两端的钩具分别挂在底层支撑结构和中层支撑结构的连接孔上，将紧扎绷带调紧。

(7)吊放中、上层疏浚钢管

如图10。使用船吊将第二层疏浚钢管吊放在中层支撑结构上。若疏浚钢管最终堆放的层数超过2层，则按照步骤(6)和(7)继续堆放钢管和固定支撑结构。

(8)顶层支撑结构的铺设和固定

如图11。吊放顶层支撑结构放置在最上层相邻疏浚钢管之间，顶层支撑结构直面钢板朝上，采用市场上常用的紧扎绷带，紧扎绷带穿过顶层支撑结构底部的两个连接孔，紧扎绷带两端的钩具挂在中层支撑结构的连接孔上，紧扎绷带整体呈交叉状，将相邻钢管之间的3个支撑结构连接在一起并调紧。对于中层边缘的疏浚钢管，采用紧扎绷带绕过边缘疏浚钢管，两端的钩具分别挂在中层支撑结构和顶层支撑结构的连接孔上，将紧扎绷带调紧。在顶层支撑结构之间，采用紧扎绷带分别连接相邻顶层支撑结构直面钢板上的连接孔，将紧扎绷带调紧。

(9)外部固定

如图12。采用钢丝绳和手拉葫芦组成2道外部固定绳索，手拉葫芦两侧连接钢丝绳，钢丝绳的一端固定在船舶舷侧的系缆桩上，另一端分别连接在顶层支撑结构直面钢板上的连接孔，以及底层支撑结构弧面钢板上的连接孔，操作手拉葫芦分别收紧2道外部固定绳索。

(10)堆叠稳固装置的拆卸

在疏浚钢管运输至目的地后，船舶停靠码头，拆卸外部固定绳索，拆卸顶层支撑结构上的紧扎绷带，取下顶层支撑结构，起吊最上层疏浚钢管，然后逐层拆卸中层支撑结构上的紧扎绷带，逐层取下中层支撑结构，逐层起吊各层疏浚钢管，当最后一层疏浚钢管起吊完毕后，拆卸相邻底层支撑结构之间的连接枕木，收走底层支撑结构和枕木。

本发明具有的优点和积极效果是：

疏浚钢管海上调遣时采用了本发明全新的技术方案，与现有技术相比，本方法涉及的堆叠稳固装置结构简单、便于制作，可根据需要灵活安放在任何疏浚管线运输船舶的甲板上，无须对运输船舶甲板进行任何改造，疏浚钢管堆叠方法操作简便、效率高，可有效解决疏浚钢管在船舶海上运输过程中稳定性差、易磕碰损伤等问题。

本申请的堆叠稳固装置由底层支撑结构、中层支撑结构、顶层支撑结构、紧扎绷带、手拉葫芦等组成，各层支撑结构由弧形钢板、直钢板焊接成型并在弧形钢板内壁用螺栓固定枕木，对钢管起到缓冲作用。底层支撑结构的底部用螺栓固定枕木放置在运输船舶甲板上，并由枕木将底层支撑结构连接成整体。各层相邻支撑结构之间使用商用的紧扎绷带收紧，保证钢管堆体内部稳定。各层支撑结构逐层安放固定，堆叠成型的钢管堆两侧通过钢丝缆和手拉葫芦与船舷两侧的系缆桩连接固定，保证钢管堆体在船舶甲板上整体稳定。各层支撑结构将疏浚钢管隔离开来，各疏浚钢管之间及钢管与船舶甲板之间均不接触，避免钢管或船舶甲板损伤。

附图说明

图1是底层支撑结构平面结构示意图；

图2是底层支撑结构三维结构示意图；

图3是中层支撑结构平面结构示意图；

图4是中层支撑结构三维结构示意图；

图5是顶层支撑结构平面结构示意图；

图6是顶层支撑结构三维结构示意图；

图7是底层支撑结构铺设示意图；

图8是底层疏浚钢管吊放完成示意图；

图9是中层支撑结构铺设和固定完成示意图；

图10是中、上层疏浚钢管吊放完成示意图；

图11是顶层支撑结构铺设和固定完成示意图；

图12是疏浚钢管堆体外部固定完成示意图；

图13是底层支撑结构铺设三维示意图；

图14是中层支撑结构铺设和固定完成三维示意图；

图15是中、上层疏浚钢管吊放完成三维示意图；

图16是顶层支撑结构铺设和固定完成三维示意图；

图17是疏浚钢管堆体外部固定完成三维示意图；

图中，垫板1-1、支撑件1-2、三边支撑件1-3、弧形放置件1-4，2-枕木，3-螺栓，4-连接孔，5-船舶甲板面，6-疏浚钢管，7-紧扎绷带，8-钢丝绳，9-手拉葫芦，10-系缆桩。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施案例，详细说明如下：

实施例1

某疏浚工程需要疏浚钢管长度1512m，单根钢管长度12m，管径0.8m，采用平板驳船运输，驳船甲板宽度14m，长度80m，根据计算疏浚钢管需要分三层堆叠，底层8根、中层7根、上层6根，钢管堆体的宽度约7.8m，单个钢管堆体共有钢管21根，总长252m,共需要堆叠6堆，需要甲板长度最少72m，甲板长度80m恰满足要求。

本实施例的具体结构及实施过程：

3层钢管整体捆扎并采用缆绳固定在甲板上，但钢管堆内部各钢管之间无相互连接固定，造成钢管堆整体性差，而且在船舶运输过程中，船舶颠簸、摇晃造成钢管之间发生冲击碰撞，尤其是法兰盘与相邻钢管的管体之间，造成钢管损坏。

采用本方法操作过程如下：

(1)底层支撑结构

底层支撑结构由1段弧形钢板、多段直钢板焊接而成，弧形钢板内弧面朝上，采用废旧疏浚钢管切割而成，两端布置连接孔，弧形钢板内壁采用螺栓固定2块弧形枕木，弧形枕木与钢管管壁完全贴合，底部直钢板下部通过螺栓固定3块平直枕木，其中底层支撑结构之间采用长直枕木连接成整体。底层支撑结构的宽度为20cm。

(2)中层支撑结构

中层支撑结构由3段弧形钢板、多段直钢板焊接而成，3段弧形钢板三面合围，直钢板用于内部连接，其中弧形钢板采用废旧疏浚钢管切割而成，两端布置连接孔，每个弧形钢板内壁采用螺栓固定2块弧形枕木，弧形枕木与钢管管壁完全贴合。中层支撑结构的宽度为20cm。

(3)顶层支撑结构

顶层支撑结构由2段弧形钢板、多段直钢板焊接而成，2段弧形钢板与1段直钢板三面合围，两端均布置连接孔，其他直钢板用于内部连接，其中弧形钢板采用废旧疏浚钢管切割而成，每个弧形钢板内壁采用螺栓固定2块弧形枕木，弧形枕木与钢管管壁完全贴合。顶层支撑结构的宽度为20cm。

(4)底层支撑结构的铺设

如图13。在船舶甲板横向铺设两道底层支撑结构，每道支撑结构8个，两道底层支撑结构之间的纵向间距11m。支撑结构通过人力布设，采用长直枕木将相邻支撑结构连接在一起。

(5)吊放底层疏浚钢管

使用船吊将第一层疏浚钢管吊放在底层支撑结构上。

(6)中层支撑结构的铺设和固定

如图14。吊放中层支撑结构放置在相邻疏浚钢管之间，采用市场上常用的紧扎绷带，紧扎绷带穿过中层支撑结构底部的两个连接孔，紧扎绷带两端的钩具挂在底层支撑结构的连接孔上，紧扎绷带整体呈交叉状，将相邻钢管之间的3个支撑结构连接在一起并调紧。对于底层边缘的疏浚钢管，采用紧扎绷带绕过边缘疏浚钢管，两端的钩具分别挂在底层支撑结构和中层支撑结构的连接孔上，将紧扎绷带调紧。

(7)吊放中、上层疏浚钢管

如图15。使用船吊将第二层疏浚钢管吊放在中层支撑结构上。按照步骤(6)和(7)继续堆放第二层钢管和第二层中层支撑结构。第二层钢管数量7个，第二层中层支撑结构单道数量6个。

(8)顶层钢管及顶层支撑结构的铺设和固定

如图16，吊放第三层钢管。吊放顶层支撑结构放置在最上层相邻疏浚钢管之间，顶层支撑结构直面钢板朝上，采用市场上常用的紧扎绷带，紧扎绷带穿过顶层支撑结构底部的两个连接孔，紧扎绷带两端的钩具挂在中层支撑结构的连接孔上，紧扎绷带整体呈交叉状，将相邻钢管之间的3个支撑结构连接在一起并调紧。对于中层边缘的疏浚钢管，采用紧扎绷带绕过边缘疏浚钢管，两端的钩具分别挂在中层支撑结构和顶层支撑结构的连接孔上，将紧扎绷带调紧。在顶层支撑结构之间，采用紧扎绷带分别连接相邻顶层支撑结构直面钢板上的连接孔，将紧扎绷带调紧。

(9)外部固定

如图17。采用钢丝绳和手拉葫芦组成8道外部固定绳索，系在两侧4个系缆桩上。手拉葫芦两侧连接钢丝绳，钢丝绳的一端固定在船舶舷侧的系缆桩上，另一端分别连接在顶层支撑结构直面钢板上的连接孔，以及底层支撑结构弧面钢板上的连接孔，操作手拉葫芦分别收紧外部固定绳索。

(10)堆叠稳固装置的拆卸

在疏浚钢管运输至目的地后，船舶停靠码头，拆卸外部固定绳索，拆卸顶层支撑结构上的紧扎绷带，取下顶层支撑结构，起吊最上层疏浚钢管，然后逐层拆卸中层支撑结构上的紧扎绷带，逐层取下中层支撑结构，逐层起吊各层疏浚钢管，当最后一层疏浚钢管起吊完毕后，拆卸相邻底层支撑结构之间的连接枕木，收走底层支撑结构和枕木。

实施例2

某疏浚工程需要疏浚钢管长度1080m，单根钢管长度6m，管径0.8m，采用平板驳船运输，驳船甲板宽度12m，长度70m，根据计算疏浚钢管需要分三层堆叠，底层7根、中层6根、上层5根，钢管堆体的宽度约7m，单个钢管堆体共有钢管18根，单个管线堆体长度108m,共需要堆叠10堆，需要甲板长度最少60m，甲板长度70m恰满足要求。

本实施例的具体结构及实施过程：

3层钢管整体捆扎并采用缆绳固定在甲板上，但钢管堆内部各钢管之间无相互连接固定，造成钢管堆整体性差，而且在船舶运输过程中，船舶颠簸、摇晃造成钢管之间发生冲击碰撞，尤其是法兰盘与相邻钢管的管体之间，造成钢管损坏。

采用本方法操作过程如下：

(1)底层支撑结构

底层支撑结构由1段弧形钢板、多段直钢板焊接而成，弧形钢板内弧面朝上，采用废旧疏浚钢管切割而成，两端布置连接孔，弧形钢板内壁采用螺栓固定2块弧形枕木，弧形枕木与钢管管壁完全贴合，底部直钢板下部通过螺栓固定3块平直枕木，其中底层支撑结构之间采用长直枕木连接成整体。底层支撑结构的宽度为20cm。

(2)中层支撑结构

中层支撑结构由3段弧形钢板、多段直钢板焊接而成，3段弧形钢板三面合围，直钢板用于内部连接，其中弧形钢板采用废旧疏浚钢管切割而成，两端布置连接孔，每个弧形钢板内壁采用螺栓固定2块弧形枕木，弧形枕木与钢管管壁完全贴合。中层支撑结构的宽度为20cm。

(3)顶层支撑结构

顶层支撑结构由2段弧形钢板、多段直钢板焊接而成，2段弧形钢板与1段直钢板三面合围，两端均布置连接孔，其他直钢板用于内部连接，其中弧形钢板采用废旧疏浚钢管切割而成，每个弧形钢板内壁采用螺栓固定2块弧形枕木，弧形枕木与钢管管壁完全贴合。顶层支撑结构的宽度为20cm。

(4)底层支撑结构的铺设

在船舶甲板横向铺设两道底层支撑结构，每道支撑结构7个，两道底层支撑结构之间的纵向间距5m。支撑结构通过人力布设，采用长直枕木将相邻支撑结构连接在一起。

(5)吊放底层疏浚钢管

使用船吊将第一层疏浚钢管吊放在底层支撑结构上。

(6)中层支撑结构的铺设和固定

吊放中层支撑结构放置在相邻疏浚钢管之间，采用市场上常用的紧扎绷带，紧扎绷带穿过中层支撑结构底部的两个连接孔，紧扎绷带两端的钩具挂在底层支撑结构的连接孔上，紧扎绷带整体呈交叉状，将相邻钢管之间的3个支撑结构连接在一起并调紧。对于底层边缘的疏浚钢管，采用紧扎绷带绕过边缘疏浚钢管，两端的钩具分别挂在底层支撑结构和中层支撑结构的连接孔上，将紧扎绷带调紧。

(7)吊放中、上层疏浚钢管

使用船吊将第二层疏浚钢管吊放在中层支撑结构上。按照步骤(6)和(7)继续堆放第二层钢管和第二层中层支撑结构。第二层钢管数量6个，第二层中层支撑结构单道数量5个。

(8)顶层钢管及顶层支撑结构的铺设和固定

吊放第三层钢管。吊放顶层支撑结构放置在最上层相邻疏浚钢管之间，顶层支撑结构直面钢板朝上，采用市场上常用的紧扎绷带，紧扎绷带穿过顶层支撑结构底部的两个连接孔，紧扎绷带两端的钩具挂在中层支撑结构的连接孔上，紧扎绷带整体呈交叉状，将相邻钢管之间的3个支撑结构连接在一起并调紧。对于中层边缘的疏浚钢管，采用紧扎绷带绕过边缘疏浚钢管，两端的钩具分别挂在中层支撑结构和顶层支撑结构的连接孔上，将紧扎绷带调紧。在顶层支撑结构之间，采用紧扎绷带分别连接相邻顶层支撑结构直面钢板上的连接孔，将紧扎绷带调紧。

(9)外部固定

采用钢丝绳和手拉葫芦组成8道外部固定绳索，系在两侧4个系缆桩上。手拉葫芦两侧连接钢丝绳，钢丝绳的一端固定在船舶舷侧的系缆桩上，另一端分别连接在顶层支撑结构直面钢板上的连接孔，以及底层支撑结构弧面钢板上的连接孔，操作手拉葫芦分别收紧外部固定绳索。

(10)堆叠稳固装置的拆卸

在疏浚钢管运输至目的地后，船舶停靠码头，拆卸外部固定绳索，拆卸顶层支撑结构上的紧扎绷带，取下顶层支撑结构，起吊最上层疏浚钢管，然后逐层拆卸中层支撑结构上的紧扎绷带，逐层取下中层支撑结构，逐层起吊各层疏浚钢管，当最后一层疏浚钢管起吊完毕后，拆卸相邻底层支撑结构之间的连接枕木，收走底层支撑结构和枕木。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本发明提到的各个部件为现有领域常见技术，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。