一种应用于半潜船浮托安装作业的自带浮力浮箱

技术领域

本发明涉及一种半潜船可拆式浮箱，具体涉及一种自带浮力可拆式浮箱，拆除时可调节自身吃水与半潜船一致，解除限位措施后可与半潜船脱离并自浮至海面上，由拖船拖走，属于船舶与海洋工程技术领域。

背景技术

半潜船目前普遍在载货甲板上设置可移动式浮箱，在不进行下潜作业时，浮箱可以在甲板上滑移或通过起重船起吊，变换浮箱的位置，以提供一个更大更通畅的载货甲板。

目前海上风电向深远海发展，输配电距离越来越大，柔性直流技术渐成趋势，升压站变成了换流站。升压站模块重量一般不超过5000吨，可以采用漂浮式起重船进行吊装；但换流站模块重量可达14000吨～24000吨，超过了漂浮式起重船的覆盖范围，一般采用半潜船进行浮托安装。

但换流站水面以下的基础结构主弦杆支撑之间净空间是有限的，一般最大不超过50米，考虑一定的安全余量，能插入主弦杆支撑的半潜船船宽不能超过45米；而换流站模块不仅重量大，重心也高，能够长距离运输稳性要求的半潜船船宽又会超过55米。用常规的方法对半潜船进行改造工程量非常大，且改造完成后再进行长距离航行时阻力也比较大，再复原工程也比较大。

发明内容

为了解决让半潜船即不影响常规货物和作业，又能够很便捷地兼顾升压站模块的浮托安装作业，在两种作业模式间进行快速的转换，本发明提出一种应用于半潜船浮托安装作业的自带浮力浮箱。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种应用于半潜船浮托安装作业的自带浮力浮箱，包括自带浮力的可拆式浮箱、限位装置层，两个自带浮力的可拆式浮箱安装于大型半潜船艉部的两舷，且自带浮力的可拆式浮箱与大型半潜船艉部的两舷连接空隙内设有限位装置层。

进一步，两个自带浮力的可拆式浮箱以船舯为对称面对称布置于大型半潜船艉部的两舷。

进一步，自带浮力的可拆卸浮箱包括：靠船舯下部的一列两个压载舱，和靠两舷的高出船体主甲板的个空舱以及其他半潜船用相关设备。

进一步，自带浮力的可拆卸浮箱的横剖面呈朝向船舯的“L”形；在船长方向上自艉封板向船舯延伸一定长度，长度等于目标换流站主舷杆支撑的长度；在船宽方向上从舷侧至离开螺旋桨范围一定距离。

进一步，自带浮力的可拆卸浮箱在船长方向上自艉封板向船舯延伸长度为30-50米；半潜船中单个可拆式浮箱的宽度为12.7米；在吃水方向上贯穿全船。

进一步，自带浮力的可拆卸浮箱中的前后两个压载舱，用于在主船体的辅助下分别完成压载，使得“L”形的浮箱在压载情况下在水中独立保持良好的浮态，顺利被拖船拖带。

进一步，自带浮力的可拆卸浮箱，其两舷与底部的流线型表面适配于大型半潜船的“凸”形船尾，其前部、后部与靠舯部为平面。

进一步，自带浮力的可拆卸浮箱的前部与靠舯平面，与大型半潜船的尾部贴合，自带浮力的可拆卸浮箱与大型半潜船之间的平面空隙为一定的限位装置层。

进一步，限位装置层中的限位装置通过刚性连结方式与自带浮力的可拆卸浮箱和船体固定连接，并控制自带浮力的可拆卸浮箱与船体的分离与连结。

进一步，拆除自带浮力的可拆卸浮箱后的“凸”形船尾处的船宽应大于两个螺旋桨的范围，即大于船尾轴距加一倍螺旋桨直径的长度，并大于半潜船甲板上支撑桁架的宽度，以及大于换流站主舷杆支撑的间距。

本发明的有益效果是：

本发明的自带浮力的可拆卸浮箱可以配合大型半潜船，使其兼具换流站等较小模块的浮托安装功能与正常的大中型货物的运输功能，满足多种不同作业需求，提升大型半潜船的营运能力。使得满足稳性要求的55米船宽以上的大型半潜船可以在船尾进行换流站主舷杆支撑间距小于50米的浮托安装。

当可拆式浮箱拆除时，大型半潜船原本较宽的船尾在一定范围内变窄，且小于换流站等主舷杆支撑的间距，使得大型半潜船的船尾可以进入换流站主舷杆支撑之间完成大型模块的浮托安装作业；当可拆式浮箱刚性联结在主船体上时，浮箱可以很好地配合船尾形状并发挥正常的压载和提供浮力等正常功能，帮助大型半潜船完成大中型货物的运输工作等。

附图说明

图1是半潜船可拆式浮箱系统俯视图；

图2是半潜船可拆式浮箱系统主视图；

图3是半潜船可拆式浮箱系统侧视图；

图4是箱船分离俯视图；

图5是箱船分离主视图；

图6是箱船分离侧视图；

图7是箱-船分离后的浮托安装俯视图；

图8是箱-船分离后的浮托安装主视图；

图9是箱-船分离后的浮托安装侧视图；

图中：1为自带浮力的可拆式浮箱，2为大型半潜船，3为限位装置层，4为换流站的主舷杆支撑，5为换流站模块，6为大型半潜船的甲板支撑桁架，11为可拆式浮箱的压载舱，12为可拆式浮箱的空舱。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1、图2和图3所示，本发明实施例提出一种应用于半潜船浮托安装作业的自带浮力浮箱，自带浮力的可拆式浮箱1位于大型半潜船2艉部的两舷，浮箱两舷各一个，以船舯为对称面对称布置。

自带浮力的可拆式浮箱1主要包括：靠近船舯下部的一列前后两个可拆式浮箱的压载舱11，和位于两舷的高出大型半潜船2主甲板的一个可拆式浮箱的空舱12，通过调节每个可拆式浮箱底部前后两个压载舱控制浮箱的浮态。

可拆式浮箱的横剖面呈面向船舯的“L”形，各可拆式浮箱的靠船舯一侧为靠近半潜船螺旋桨的竖直切平面，两舷为匹配船体尾部线型的流线型，可拆式浮箱前后均为竖直平面，后部与半潜船艉封板平齐。综上，两个可拆卸浮箱占据了半潜船船尾两舷的大部分区域。

两个可拆卸浮箱的靠船舯与靠首部的两个平面安装布置有一定的限位装置，限位装置层3位于大型半潜船主船体与可拆卸浮箱的平接触面之间，通过一定的方式如焊接拉马、螺栓固定等多种方法可以实现浮箱与大型半潜船主船体的刚性连接与分离，并承受主船体与可拆卸浮箱之间的作用力。

当大型半潜船装载正常货物运输作业时，自带浮力的可拆卸浮箱1连接固定在大型半潜船2主船体上，作为压载舱和浮箱等功能模块正常使用，而当需要进行升压站或换流站等下部结构主舷杆支撑间距小于大型半潜船船宽的浮托安装作业时，将船尾两舷的可拆式浮箱从主船体上拆除，通过浮箱内部压载舱的合理压载使得其水线与半潜船一致，解除限位装置，可拆式浮箱自由漂浮在水面上，并通过拖船脱离主船体。

如图4、图5和图6所示，自带浮力的可拆卸浮箱与大型半潜船分离，当箱船分离后，大型半潜船仍可以单独正常工作，此时船尾部呈“凸”字形，尾部船宽小于舯部船宽，略大于尾部轴距加一倍螺旋桨直径的长度，并且小于所需进行浮托安装的支架宽度。

在大型半潜船拆除两个可拆式浮箱后，可对换流站或升压站模块进行浮托安装，换流站或升压站模块装船后被运输至安装地点，拆除浮箱后的大型半潜船的“凸”字形尾部可以顺利进入主舷杆支撑之间，完成模块的浮托安装。

浮托安装时，如图7、图8和图9所示，大型半潜船拆除可拆式浮箱后的船尾空间小于换流站主舷杆支撑4之间的空间，浮箱的纵向长度约等于换流站下部支撑的长度，船尾宽度大于甲板以上支撑结构的宽度，“凸”形船尾可以容纳对换流站模块5的大型半潜船的甲板支撑桁架6。

当大型半潜船完成浮托安装后，可以在码头或锚地在拖船的辅助下重新安装船尾两舷的可拆卸浮箱以进行正常货物的运输。