1 整体结构设计 沉放驳整体结构型式为箱型结构,两端布置有大型滑轮组基座支撑结构 。作业过程中沉放驳两端需承受较大的向下的拉力,整体结构呈中拱状态。 系列船设计时需分别考虑其特有的结构形式,并针对性进行加强设计。2 结构材料 系列船在控制整船重量前提下,主体结构材料选择 CCS_A 级钢能够满足强度要求。局部高应力区域,如开有流水通道的前后横向浮体内外侧围壁、浮体四个角隅、以及一些载荷较大的局部加强结构采用了CCS_H36 级高强度钢。3 总强度分析 全面考察结构在波浪中可能发生的各种响应模式,并结合本船的结构特征,选取恰当的控制载荷工况。结合本船使用场景,重点进行拖航、作业和整体起吊工况的总强度分析。4 局部强度分析及结构设计 根据整平船设计特点,其纵、横向浮体角隅处、横向浮体流水通道结构及生活楼角隅、各层平台结构突变处等其他局部结构均需进行局部优化设计。 为实现作业需求,整平船配备了较多满足各种功能作业的大型设备,如整平架装置、行走行车装置、石料输送系统、定位锚系统等,沉放驳配置了整体起吊吊耳、沉管下放滑轮组、沉管浮托过程中用于控制拖航方向布置在沉放驳两端的顶推架结构等。
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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