内河两栖式起重工程船及使用方法与流程

本发明涉及一种起重船领域，特别是涉及一种用于内河水域与陆基交界线的两栖式起重工程船及使用方法。

背景技术：

现有内河特别是大水位落差的货运码头主要起重装卸作业的方式有：浮吊、皮带输送机、轮式起重机、岸壁式码头等几种型式，其工艺流程为：装载时：货源地-料场-转运-装船；卸船时：来船-转运-料场-目的地。

其中通过浮吊进行装卸载的工艺在水位落差大的水域环境下，移船和锚泊定位环节多，装卸载又离不开上述转运的中间环节，损耗大，水域环境污染也大；皮带输送机的工艺环节更多，污染更大，更是必须修边阶梯式的配套工程设施才能满足水位涨落的变化。采用汽车吊又必须要有岸壁式码头方可作业。这种工艺方式投资大，又不能适应大水位差码头，特别是人工库区大水位差水位变化。

上述中采用浮吊船时，当浮吊起重机的工作幅度和起重吨位较大时对船舶稳性又需要有较大的船宽来满足稳性要求，这样，较大的船宽又形成浪费了起重机较小工作幅度内有较大起重量的起重效率，客观上造成了能耗的极大浪费。

上述中的几种形式，对港口的岸线的占用极大，减小了对于不可再生的港口岸线资源的最佳利用率，因此，开发一种占用岸线短、使用安全、环保、又节能的两栖式起重工程船前景广阔。

技术实现要素：

本发明的主要目的是解决上述背景技术存在的不足，提供内河两栖式起重工程船，此工程船是一种占用岸线短，使用安全、环保节能的经济性能指标较高的两栖式起重工程船，其可以广泛应用于：第一，内河水位落差较大货物运输量较大的码头进行货物装卸，特别是用于人工水库大水位落差的码头推广使用；第二，应用于修造船厂作舾装码头之用；第三，应急抢险；第四，国防战备之用。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：内河两栖式起重工程船，它包括主船体，所述主船体包括漂浮于内河部分的尾部压载舱结构，所述尾部压载舱结构之后依次设置有第一空载舱和第二空载舱，所述第二空载舱之后设置有用于与和内河岸基锚固支撑的头部压载舱结构；所述尾部压载舱结构的顶部固定安装有起重机基座，所述起重机基座的顶部安装有浮式起重机，所述头部压载舱结构的末端铰接有搭载在岸基上的跳板结构，所述跳板结构和头部压载舱结构之间安装有用于驱动其升降的跳板起升设备。

所述尾部压载舱结构包括设置在船体尾端并位于主甲板以下的第一压载舱和第二压载舱，位于第一压载舱的一侧设置有尾部第一空舱；位于第二压载舱的一侧设置有泵舱；在主甲板以上设有左、右甲板室以及相应的配套门窗；在泵舱的正上方设置有用于下到其内部的楼梯间，在楼梯间的相对侧设置有配电间；所述楼梯间和配电间分别连通备用间；所述主甲板的四个侧边都分别对称设置有固定索连接架。

所述尾部压载舱结构的顶对称固定有斜梯，所述斜梯设置在起重机基座的两侧，所述起重机基座采用圆筒型浮式起重机基座，所述起重机基座的上部侧壁上安装有上部作业平台；整个尾部压载舱结构的宽度大于第一空载舱和第二空载舱的宽度，并使得整个工程船与岸基搭接呈丁字形靠泊。

所述头部压载舱结构包括对称布置的头部第一压载舱和头部第二压载舱，在其头部底端设置有用于和岸基相接触固定的弧底结构。

所述跳板起升设备包括对称固定在头部压载舱结构顶部的吊臂，所述吊臂的顶部固定有定滑轮，所述定滑轮上绕过有牵引钢索，所述牵引钢索的一端与固定在头部压载舱结构上的卷扬机相连，另一端依次绕过第一通用滑车和第二通用滑车，所述第一通用滑车通过第一沉头螺栓圆卸扣固定在吊臂的顶部侧壁上，所述第二通用滑车通过第二沉头螺栓圆卸扣固定在跳板结构的顶部；所述吊臂的背部通过第一钢索套环连接有斜拉索，所述斜拉索的另一端通过第二钢索套环与头部压载舱结构相连；所述头部压载舱结构的顶部固定有多个索连接架。

所述跳板结构包括跳板防滑甲板，所述跳板防滑甲板支撑在边纵桁、中纵桁、普通纵骨、尾端梁和强横梁之间，所述跳板防滑甲板和底板之间设置有加强箱梁结构，在跳板防滑甲板的两端设置有挡边箱梁。

所述加强箱梁结构包括多块竖向布置的支撑肋板，在支撑肋板的正下方设置有加强块；所述跳板结构还包括用于和跳板起升设备相连的起升耳板，所述起升耳板的底端焊接固定在普通纵骨上，所述起升耳板的侧面固定安装有加强筋板；

所述跳板结构与头部压载舱结构相连接的一端固定有多个销轴耳板。

使用时，所述头部压载舱结构锚固在水陆交界线所在的位置，所述尾部压载舱结构通过对称布置的第一八字缆索和第二八字缆索与固定在岸基上的第一锚固桩和第二锚固桩固定相连，所述尾部压载舱结构与货船之间通过对称布置的第三八字缆索和第四八字缆索固定相连，所述货船通过锚进行锚定；所述货船和尾部压载舱结构之间还连接有第一系结钢索和第二系结钢索。

所述内河两栖式起重工程船的使用方法，包括以下步骤：

step1：在卸货时，将起重工程船的头部压载舱结构与岸基进行锚固，并使得整个起重工程船与岸基呈丁字形靠泊，两将尾部压载舱结构通过缆索与地面的锚固桩相连接，实现起重工程船的锚固；

step2：启动跳板起升设备，通过跳板起升设备下方跳板结构，将其与岸基进行支撑对接，以便于作业人员以及运输车能够登上起重工程船上进行作业；

step3：将待卸货的船行驶到尾部压载舱结构所在位置，并使得船体的长度方向与尾部压载舱结构的侧壁相接触，再用缆索将货船与起重工程船进行固定相连；

step4：通过作业人员操作浮式起重机对货船上的货物进行吊装，进而实现卸货，在卸货过程中，按照从船头到船尾的卸货顺序进行；

step5：在装货时，其操作过程与step1~step4相同，只是，其装货按照从船尾到船头的装货顺序进行；

step6：当本船遇涨水或是退水需要移泊时，首先，头部压载舱结构内压载水，向尾部压载舱结构内部注入压载水，使得船舶向尾产生倾斜状；然后，启动跳板起升设备将跳板结构起升离地至合适高度使本船呈自由漂浮状，利用外力牵引即可实现本船移泊，移泊到位后，重新搭接跳板结构，向头部压载舱结构注入压载水，系固头部的八字缆索，即可实现本船移泊后锚碇。

本发明有如下有益效果：

1、本发明的两栖式起重工程船，本船可以直接实现与来港船舶的装载或是卸载，通过本船船尾的浮式起重机与载货汽车直接开上本船进行卸载或是装载。减少一个码头转运的中间环节。从而广泛应用于：第一，内河水位落差较大货物运输量较大的码头进行货物装卸，特别是用于人工水库大水位落差的码头推广使用；第二，应用于修造船厂作舾装码头之用；第三，应急抢险；第四，国防战备之用。这种用途需将主船体和起重机、吊臂、跳板等拆分为几个箱体结构或部件辅之以快速连接接头，来适应火车、汽车的多种机动灵活的运输方式。

2、本船尾部压载舱结构尾部第一压载舱和第二压载舱的设计增加了尾部的排水体积，与常规浮吊趸船需要有较大的船体主尺度相比，可以大幅度节约钢材耗量；这样的设计使得本船形状呈⊥形，与岸基呈丁字形靠泊，头部压载舱结构和跳板与岸基的搭接又很好的当浮吊起重机在起重作业处于最大工作幅度起重作业力矩较大时又具有很大的平衡力矩，从而达到常规浮吊趸船起重作业时不可能具有较大平衡力矩；

3、因为有第“2”中所述的平衡能力，浮吊起重机的中心亦设计于偏近于船尾，当来船靠泊时，浮吊起重机的工作最小幅度可以达到最小；这时，起重能力较常规浮吊船（常规起重趸船因需要满足稳性要求有较大船宽，从而浪费了起重机在较小工作幅度内有较大起重能力的工况）就有了很大提升，从而实现降低电机功率，减小最大工作幅度，达到节能降耗目的。

4、本发明采用头部压载舱结构的锚碇舱和跳板与岸基的搭接来实现本船锚碇，仅在主甲板设置系缆桩与岸上的地牛系结即可实现本船作业与岸基搭接的安全和稳定性。

5、当本船遇涨水或是退水需要移泊时，泄去头部压载舱结构的锚碇舱内压载水，向尾部压载舱结构注入压载水，这样船舶呈尾倾状，启动卷扬机将首跳板起升离地至合适高度使本船呈自由漂浮状，利用外力（装载机或动力船）牵引即可实现本船移泊，移泊到位后，搭接跳板，向首部锚碇舱注入压载水系固尾部八字缆索，即可实现本船移泊后锚碇。这种锚泊解决方案可以免设锚泊设备，大幅度减少投资成本。

6、本发明小巧灵活，与岸搭接呈丁字形靠泊，占用岸线长度极小，适应能力强，特别适于应急抢险之用。

7、与“6”所述，当浮箱与主船体采用分体结构时，也可以作为国防战备机动灵活的装备之用。这种用途需将主船体和起重机、吊臂、跳板等拆分为几个箱体结构或部件辅之以快速连接接头，来适应火车、汽车的多种机动灵活的运输方式。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为本发明的整体结构主视图。

图2为本发明的俯视图。

图3为本发明的图2中a-a视图。

图4为本发明的图1中d向视图。

图5为本发明的图1中c向视图。

图6为本发明的舱底俯视图。

图7为本发明的跳板起升设备主视图。

图8为本发明的跳板起升设备俯视图。

图9为本发明的图7中跳板起升设备b向视图。

图10为本发明的搭接跳板结构俯视图。

图11为本发明的搭接跳板结构的跳板甲板半剖视图。

图12为本发明的搭接跳板结构的骨架俯视图。

图13为本发明的边纵桁主视图。

图14为本发明的中纵桁主视图。

图15为本发明的普通纵骨主视图。

图16为本发明的尾端梁主视图。

图17为本发明的强横梁主视图。

图18为本发明的加强箱梁结构结构图。

图19为本发明的挡边箱梁结构图。

图20为本发明的起升耳板安装主视图。

图21为本发明的起升耳板安装左视图。

图22为本发明的起重工程船使用过程中的状态图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。

实施例1：

参见图1-22，内河两栖式起重工程船，它包括主船体，所述主船体包括漂浮于内河部分的尾部压载舱结构1，所述尾部压载舱结构1之后依次设置有第一空载舱4和第二空载舱5，所述第二空载舱5之后设置有用于与和内河岸基锚固支撑的头部压载舱结构6；所述尾部压载舱结构1的顶部固定安装有起重机基座8，所述起重机基座8的顶部安装有浮式起重机10，所述头部压载舱结构6的末端铰接有搭载在岸基上的跳板结构8，所述跳板结构8和头部压载舱结构6之间安装有用于驱动其升降的跳板起升设备7。通过采用上述结构的起重工程船可以直接实现与来港船舶的装载或是卸载，通过本船船尾的浮式起重机10与载货汽车直接开上本船进行卸载或是装载，减少一个码头转运的中间环节，进而提高了装卸效率。

进一步的，所述尾部压载舱结构1包括设置在船体尾端并位于主甲板以下的第一压载舱106和第二压载舱107，位于第一压载舱106的一侧设置有尾部第一空舱104；位于第二压载舱107的一侧设置有泵舱105；在主甲板以上设有左、右甲板室以及相应的配套门窗；在泵舱105的正上方设置有用于下到其内部的楼梯间103，在楼梯间103的相对侧设置有配电间101；所述楼梯间103和配电间101分别连通备用间102；所述主甲板的四个侧边都分别对称设置有固定索连接架。通过上述的尾部压载舱结构1，其可以借助第一压载舱106和第二压载舱107的充放水实现整个船体位置的调整，进而方便对其进行移动，以实用涨水或者退水的位置调整实用；此外，通过采用上述的结构，能够使得整个工程船能够整体呈丁字形布置方式与岸基相锚固，提高了其稳定性。

进一步的，所述尾部压载舱结构1的顶对称固定有斜梯2，所述斜梯2设置在起重机基座8的两侧，所述起重机基座8采用圆筒型浮式起重机基座，所述起重机基座8的上部侧壁上安装有上部作业平台9；整个尾部压载舱结构1的宽度大于第一空载舱4和第二空载舱5的宽度，并使得整个工程船与岸基搭接呈丁字形靠泊。通过上述的结构，能够方便作业人员上到浮式起重机10，进而便于对其进行操作，以实现货物的装卸。

进一步的，所述头部压载舱结构6包括对称布置的头部第一压载舱601和头部第二压载舱602，在其头部底端设置有用于和岸基相接触固定的弧底结构603。通过上述的头部压载舱结构6其一方面能够与岸基相锚固，另一方面其结合跳板结构8，能够增加头部的载荷，进而保证了在起重作业过程中，起到平衡力矩的目的，有效防止其船体发生的倾覆危险，保证了作业的安全性和可靠性。同时其通过采用弧底结构603，提高了其与岸基锚固的可靠性。通过头部第一压载舱601和头部第二压载舱602也能方便的对其进行注水，以对船体的位置进行调整。

进一步的，所述跳板起升设备7包括对称固定在头部压载舱结构6顶部的吊臂704，所述吊臂704的顶部固定有定滑轮707，所述定滑轮707上绕过有牵引钢索703，所述牵引钢索703的一端与固定在头部压载舱结构6上的卷扬机710相连，另一端依次绕过第一通用滑车705和第二通用滑车702，所述第一通用滑车705通过第一沉头螺栓圆卸扣706固定在吊臂704的顶部侧壁上，所述第二通用滑车702通过第二沉头螺栓圆卸扣702固定在跳板结构8的顶部；所述吊臂704的背部通过第一钢索套环708连接有斜拉索709，所述斜拉索709的另一端通过第二钢索套环712与头部压载舱结构6相连；所述头部压载舱结构6的顶部固定有多个索连接架711。通过上述的跳板起升设备7能够用于驱动跳板结构8进行升降，进而方便运输车能够上到工程船，在作业过程中，通过卷扬机710驱动牵引钢索703，通过牵引钢索703与第一通用滑车705和第二通用滑车702相配合，进而拉动其另一端的跳板结构8，通过跳板结构8绕着销轴转动，进而实现其起升。

进一步的，所述跳板结构8包括跳板防滑甲板805，所述跳板防滑甲板805支撑在边纵桁801、中纵桁802、普通纵骨803、尾端梁809和强横梁808之间，所述跳板防滑甲板805和底板807之间设置有加强箱梁结构810，在跳板防滑甲板805的两端设置有挡边箱梁811。通过上述的跳板结构8其在保证其结构强度的同时，能够增加工程船位置的载荷，进而起到平衡力矩的作用。

进一步的，所述加强箱梁结构810包括多块竖向布置的支撑肋板812，在支撑肋板812的正下方设置有加强块813；所述跳板结构8还包括用于和跳板起升设备7相连的起升耳板806，所述起升耳板806的底端焊接固定在普通纵骨803上，所述起升耳板806的侧面固定安装有加强筋板814；通过上述的加强箱梁结构810能够有效的增强船体局部的结构强度，进而提高了其安全性和可靠性。

进一步的，所述跳板结构8与头部压载舱结构6相连接的一端固定有多个销轴耳板804。通过销轴耳板804能够通过销轴与头部压载舱结构6铰接相连。

进一步的，使用时，所述头部压载舱结构6锚固在水陆交界线13所在的位置，所述尾部压载舱结构1通过对称布置的第一八字缆索14和第二八字缆索4与固定在岸基上的第一锚固桩11和第二锚固桩12固定相连，所述尾部压载舱结构1与货船17之间通过对称布置的第三八字缆索15和第四八字缆索21固定相连，所述货船17通过锚16进行锚定；所述货船17和尾部压载舱结构1之间还连接有第一系结钢索18和第二系结钢索20。通过上述的固定和安装结构保证了货船以及工程船之间连接的可靠性，进而保证了装卸货物过程中的安全性和可靠性。

实施例2：

所述内河两栖式起重工程船进行上、卸货的使用方法，包括以下步骤：

step1：在卸货时，将起重工程船的头部压载舱结构6与岸基进行锚固，并使得整个起重工程船与岸基呈丁字形靠泊，两将尾部压载舱结构1通过缆索与地面的锚固桩相连接，实现起重工程船的锚固；

step2：启动跳板起升设备7，通过跳板起升设备7下方跳板结构8，将其与岸基进行支撑对接，以便于作业人员以及运输车能够登上起重工程船上进行作业；

step3：将待卸货的船行驶到尾部压载舱结构1所在位置，并使得船体的长度方向与尾部压载舱结构1的侧壁相接触，再用缆索将货船与起重工程船进行固定相连；

step4：通过作业人员操作浮式起重机10对货船上的货物进行吊装，进而实现卸货，在卸货过程中，按照从船头到船尾的卸货顺序进行；

step5：在装货时，其操作过程与step1~step4相同，只是，其装货按照从船尾到船头的装货顺序进行；

step6：当本船遇涨水或是退水需要移泊时，首先，头部压载舱结构6内压载水，向尾部压载舱结构1内部注入压载水，使得船舶向尾产生倾斜状；然后，启动跳板起升设备7将跳板结构8起升离地至合适高度使本船呈自由漂浮状，利用外力牵引即可实现本船移泊，移泊到位后，重新搭接跳板结构8，向头部压载舱结构6注入压载水，系固头部的八字缆索，即可实现本船移泊后锚碇。

实施例3：

此处以一个实际的工程实例对本发明作进一步的说明：

本实施例船主要尺度：

总长：48m含跳板设计吃水：1.0m

水线长：36.5m航区：bj2

船长：36.5m肋距：0.5m

型宽：4.8m梁拱：0.15m

浮箱总宽16.8m

型深：1.5m起重机起重量/工作最大幅度；20/30m

参考图1-22，一种内河两栖式起重工程船，包括船体，船体主甲板以下：自尾向首设有第一压载舱106、第二压载舱107、泵舱105、第一空载舱4、第二空载舱5和头部压载舱结构6；

头部压载舱结构6主甲板至船底设有吊臂基座；首部铰接有跳板结构8，跳板结构8与船体头部压载舱结构6的封板采用铰链连接。

船体主甲板以上，自尾-27#肋位设有左、右甲板室，门窗配套，各自距中2.4m，本身宽度2.0m，左舷尾到10#肋位是备用间，10#-18#是梯道间，14#-18#设有下至泵舱的梯口，斜梯下至泵舱。至27#肋位，设斜梯上至升高甲板。在船尾7#肋位中心设置浮吊起重机的基座，机座为圆筒型。

右舷0#-10#是备用间，10#-20#是配电间，门窗配套。采用岸电向本船用电设备供电，至27#肋，设斜梯上至升高甲板。

船首71#-73#肋距船中各2.4m向外舷设置左、右吊臂各一个，吊臂高7.5m，吊臂顶端为400*300mm，底端主甲板处尺度为1000*1000方形。吊臂中间每间距1.0m设肘板，四臂设垂向扶强材加强。

升高甲板：升高甲板位于0#-10#肋位，宽8.8m，以7#肋位为中心设置圆筒型浮式起重机基座，为了增加升高甲板的强度，其结构在距中2.4m范围设计成箱型。10#肋位向前向下距中2.4m设有左、右斜梯下至主甲板。

浮式起重机：本实例配置浮式起重机一台，型号5t/20m，安装于升高甲板上的基座上。

跳板结构：本实例设置长11.3m*宽4.8m跳板一块，跳板结构为纵骨架式，在车辆轮距宽度范围设置左、右共两道箱形梁，增加了跳板强度。跳板前部设置供跳板起升或下放之用的系结耳板。

吊臂：设于船首头部压载舱结构6上，顶端设置用于系结动滑车组的二和钢索转向之用的转向滑车组。

跳板起升设备：本实施例的跳板起升或下放配置电动卷扬机通过机械传动进行起升或下降，以适应水位落差变化配合本船的移泊或锚碇。

本实施例船的移泊及锚碇：当本船遇涨水或是退水需要稳泊时，泄去首部锚碇舱内压载水，向尾部压载舱注入压载水，这样船舶呈尾倾状，启动卷扬机将着跳板起升离地合适距离使本船呈自由漂浮状，利用外力，例如：装载机或动力船，牵引即可实现本船移泊，移泊到位后，搭接跳板，向首部锚碇舱注入压载水，系固尾部八字缆索，即可实现本船移泊后锚碇。这种锚碇解决方案可以免设锚泊设备，大幅度减少投资成本。

系泊系统：本实施例在主甲板尾部浮箱设置双十字带缆桩左、右舷各四只，首部左、右舷各1只，全船共10只。用与本船锚碇后与岸基地牛的系结和前来靠泊作业船的缆绳系结。

车道甲板：本实施例在主甲板的车道甲板上及跳板甲板设置φ14的螺纹钢防滑条。以利于车辆上下本船。