碎石基础整平清淤及沉管沉放系列船主要用于深中通道隧道沉管铺设作业,因此其船型设计需紧密围绕着功能定位展开分析论证,使之充分满足在沉管隧道工程沉管段海面作业的要求。
1 主尺度选定:整平船从设备布置上考虑,需要有足够的甲板面积以布置整套整平系统、控制系统及供料系统并满足整平设备收放空间的需求,同时留出生活楼、功能舱室及锚泊定位设备布置空间;在确保具有足够结构强度和稳性的前提下,力求紧凑的主尺度,以提高系列船建造经济性。
2 总体布置:1 整平船总体布局规划如下:本船为双层甲板、局部双层底的“回”字型箱型结构体。两层甲板分别为主甲板和二层甲板,主要为为操控及作业设备区。二层甲板前端设两层生活楼。
2 沉放驳总体布局规划如下:沉放驳 A、B 驳均设单层甲板和单层底。两船主甲板首尾端设置吊放系统,靠中部设置发电机组集装箱,四角设置系泊设备;主船体设置三道横舱壁和两道纵舱壁,舱内设有燃油舱、淡水舱和辅设备舱;主船体底部设四个支撑腿,拖航状态时,卡扣在沉管止推块中。
3 线型设计:整平船在作业时,迎流面线型与常规船舶的流线型不同,无导流装置下所受流力较大,考虑减阻措施。
碎石基础整平清淤及沉管沉放系列船的船型及用途
整平船为是一艘钢质、全电焊、中心开孔带大月池、带碎石整平和
清淤装置的"回"字型整平船,属于无人驳,可在沿海航区(离海岸 20
海里)水域进行无人拖航和有人作业活动。主要用于深中通道项目水下基础碎石垫层的铺设工作,具备下料及整平功能,附加清淤功能。
沉放驳包含两条驳船,分别为 A 驳和 B 驳。A 驳作为沉放作业的
主控制船,B 驳为辅助控制船。两艘沉放驳用于安装水下沉管隧道管节。两艘沉放驳均属于无人驳,可在沿海航区(离海岸 20 海里)水域进行无人拖航和有人作业活动。通过 A、B 驳船和 A、B 测量塔的协同作业,可实现隧道沉管的定位和精准安装,并能够控制隧道沉管的沉放过程中的位移。两艘沉放驳船在沉管拖航状态时坐于沉管之上。
研究团队由中国船舶集团有限公司第七〇八研究所 交通运输部广州打捞局
中船华南船舶机械有限公司的数名专家组成,其中包括具有高级工程师等职称的成员十五人。
项目开展了整平船设备布置、功能设置和作业精度控制等方面以及沉放驳
适应超宽变宽管节运输与沉放的作业模式设计的技术研究,实现了整平船分体式水下作业系统设计、整平船排水式多隧道减阻设计、整平船分布式电/液动力总成设计、整平船回形浮式结构总强度分析技术、整平船作业移船模式设计、沉放驳作业模式设计等关键技术的突破,在深中通道沉管隧道管节碎石基础整平和沉管下放施工中取得了良好的应用效果。
本团队已申请发明专利4项,已授权3项,实用新型9项,已授权9项,论文4篇。
评价单位:“科创中国”高端装备产业科技服务团 (中国造船工程学会)
评价时间:2022-11-01
综合评价
系列船的成功投产,解决了超宽变宽管节基槽碎石整平的难题,满足了深中通道沉管铺设作业需求,有效提升深中通道隧道沉管安装的效率和质量,为整个深中通道项目的按时完工奠定了基础。它的成功研制是 708 所、广州打捞局、华南等单位发扬自主创新精神,赶超世界先进技术的又一成果。同时,作为具有世界领先水平的碎石铺设整平清淤和管节沉放设备,该系列船也将进一步巩固我国在海底隧道基础施工领域的世界领先地位。应用前景广阔。
该项目投入时间较长,虽未在产品化商业化实现规模销售。但该成果产品化商业化的材料采购成本与生产成本均可控,技术含量较高,与同类系统相比竞争优势较大。
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