[科普中國(guó)]-工程船舶

基本概念

工程船舶是指按不同工程技術(shù)作業(yè)的要求，裝備各種專(zhuān)用設(shè)備，從事各種工程技術(shù)作業(yè)的船舶。其類(lèi)型繁多、設(shè)備復(fù)雜、專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)、新技術(shù)、新設(shè)備應(yīng)用較多，且各具特色。主要有挖泥船、起重船、打樁船、混凝土攪拌船、打撈船、布纜船、航標(biāo)船、鋪管船、鉆探船、采油平臺(tái)，以及配合挖泥船作業(yè)的吹泥船、泥駁等。一般要求具備足夠的穩(wěn)定性，廣闊的甲板作業(yè)面積和良好的運(yùn)動(dòng)性能。1

工程施工專(zhuān)用的船舶。按航行方式分為自航式 和非自航式。橋梁施工常用的有：起重船，打樁船， 挖泥船，拋石船，潛水作業(yè)船，導(dǎo)向船，定位船，發(fā)電機(jī)船，壓風(fēng)機(jī)及水泵船等。

挖泥船挖掘水底泥土、砂石的工程船。挖泥船有吸揚(yáng)式、鏈斗式、鏟斗式和抓斗式等。

吸揚(yáng)挖泥船使水底泥沙形成泥漿后，用泥泵將泥漿吸揚(yáng)到泥艙或排泥地點(diǎn)的挖泥船。主要有耙吸挖泥船和鉸吸挖泥 船。

耙吸挖泥船利用設(shè)在吸泥口前的泥耙進(jìn)行松土，主要用于疏浚航道。它的中部設(shè)有開(kāi)底泥艙，其容積表示船的大小，以立方米計(jì)。泥耙有單耙或雙耙。單耙置于任一舷或船中部或尾中部；雙耙分置于兩舷。泥耙松土后，用泥泵將泥漿吸入泥艙。耙吸挖泥船可以自航，泥艙裝滿(mǎn)后，船駛至指定地點(diǎn)放拋泥漿，或采用高架邊拋、溢流等方法拋泥。耙頭、耙齒、泥泵襯板均用高錳鋼制造，適合挖淤泥和砂粘土等，挖泥深度為4～24米,生產(chǎn)能力每小時(shí)約 1000～12000立方米。船首中部裝有橫向推進(jìn)器，便于轉(zhuǎn)向掉頭，航行動(dòng)力為兩臺(tái)主機(jī)。

鉸吸挖泥船是利用吸泥口處可旋轉(zhuǎn)的鉸刀進(jìn)行松土，主要用于挖填港池。一般為非自航式。為便于工地調(diào)遷，有的裝有航行主機(jī)。甲板上裝有絞機(jī)4～6臺(tái)用于移位，并裝有起落鉸刀架，架上有鉸刀軸，軸端 裝開(kāi)式或閉式鉸刀片，鑲有錳鋼齒。挖泥時(shí)將鉸刀架一端放至指定深度進(jìn)行挖泥，有的在鉸刀處裝有小型斗輪旋轉(zhuǎn)挖泥，叫做斗輪式。挖起的泥用泥泵沿吸泥管吸入，再通過(guò)排泥管排至指定地點(diǎn)。排泥管有浮動(dòng)式水上排泥管和陸上排泥管，前者可隨船移動(dòng)。排泥距離可達(dá)5000米。作業(yè)時(shí)移動(dòng)船位除靠絞機(jī)外，還可用船尾的兩根定位長(zhǎng)樁，互換交替進(jìn)行作業(yè)，使水下挖泥面平整。鉸吸挖泥船適于挖粘土和砂泥，挖泥深度為4～30米,生產(chǎn)能力每小時(shí)約40～4000立方米。

此外，還有高壓沖水吸揚(yáng)挖泥船和高壓泥泵吸揚(yáng)挖泥船。它們是利用高壓水泵通過(guò)沖嘴將泥砂沖走或用高壓泥泵用吸泥頭將泥吸走排至指定地點(diǎn)。壓力一般在10千克力/厘米2以上。它們只適于挖吸泥砂和無(wú)粘性土。

鏈斗挖泥船利用一套鏈斗挖泥裝置在水底連續(xù)挖掘泥砂的挖泥船，用于挖填港池，也用于挖基槽，一般為非自航式，也有自航式的。鏈斗挖泥裝置主要由斗橋和鏈斗組成。斗橋設(shè)在船中后部凹槽處，一端固定在橋架頂部五方輪上，自由端裝有六方輪，沿橋面裝一套斗鏈，由20～76個(gè)鏈斗相連成鏈，斗與斗直接相連，也有用鏈板相連的，斗容0.2～0.8立方米。由主機(jī)通過(guò)立軸或由電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)上五方輪，下端通過(guò)六方輪旋轉(zhuǎn)斗鏈進(jìn)行挖泥。挖出的泥在鏈斗轉(zhuǎn)至斗橋頂端時(shí)被倒入泥阱，由斜槽排至泥駁中，再由泥駁運(yùn)至指定處拋棄或由吹泥船吹送至岸上。鏈斗挖泥船適于挖較硬的土層，挖后泥面較平整，挖泥深度為3～40米,生產(chǎn)能力每小時(shí)為20～1000立方米。

鏟斗挖泥船利用鏟斗在水底挖掘硬土、碎石的挖泥船。船體呈箱型，艏部裝有旋轉(zhuǎn)鏟斗挖掘機(jī)，在圓形平面軌道上可旋轉(zhuǎn)130°,利用鏟斗臂伸縮起落進(jìn)行挖泥。鏟斗挖泥船一般為非自航式。艏部?jī)上细饔幸欢ㄎ环綐?，長(zhǎng)約25米，尾部也有一定位方樁，長(zhǎng)約23米，挖泥時(shí)用定位樁定位，艉定位樁兼作支撐后坐力之用。鏟斗挖泥船挖泥深度2～10米，生產(chǎn)能力每小時(shí)100～240立方米。 抓斗挖泥船 利用抓斗在水底挖掘泥土和砂石的挖泥船。船體多呈箱形，甲板上設(shè)有一臺(tái)或兩臺(tái)可以旋轉(zhuǎn)360°的抓斗機(jī)。抓斗有平口型、半齒型、全齒型和花瓣型等。抓斗挖泥船有自航式和非自航式，自航式船中設(shè)有泥艙，泥艙裝滿(mǎn)后，船自航至拋泥處拋泥。非自航式挖泥船配有泥駁裝泥。挖泥船的挖泥深度3～60米,生產(chǎn)能力每小時(shí)20～400立方米。

起重船用于水上起重作業(yè)的工程船舶，又稱(chēng)浮吊、浮式起重機(jī)，多為非自航式，也有自航式。船上起重設(shè)備有旋轉(zhuǎn)式和固定式。自航旋轉(zhuǎn)式起重船用于調(diào)遷頻繁的工地，一般配有副鉤，吊桿可以變幅。固定式起重船一般用于吊重大件貨物，配有副鉤，起升高度和幅度依作業(yè)需要而定。一般起升高度可達(dá)80米，幅度可達(dá)30米，可以變幅。有的吊桿可以放倒，便于拖帶。船舶移位時(shí)用絞機(jī)移動(dòng)船體。目前，起重船的起重量從數(shù)十噸至數(shù)百?lài)嵅坏取?/p>

起重船裝有起重設(shè)備，專(zhuān)供水上起重作業(yè)用的工程船?？捎糜谥?，水上建筑，水上安裝，水下打撈，港口錨地裝卸和海洋開(kāi)發(fā)等。有自航和非自航之分。按船型可分為方駁型、普通船型和半潛型，亦有單體和雙體之分。按起重設(shè)備型式可分為固定式和旋轉(zhuǎn)式。固定式的起重臂桿固定在船的中線(xiàn)面上，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，船體尺度小，重量輕，造價(jià)低，但操作麻煩。固定式又分為固定不變幅式和固定變幅式。旋轉(zhuǎn)式的起重機(jī)能作180°或360°旋轉(zhuǎn)，一般均有變幅機(jī)構(gòu)，操作靈活，但造價(jià)高。隨著海洋石油開(kāi)發(fā)不斷向深海發(fā)展，采油平臺(tái)組件不斷增大，海區(qū)風(fēng)浪大，平靜海面周期短，出現(xiàn)了一種新型的自航半潛式。它具有良好的耐波性，并有很大的承載甲板面積。

打樁船在碼頭、橋梁等工程中從事水上打樁作業(yè)的工程船舶，一般不自航。船體為鋼質(zhì)箱型,主甲板一端豎有10～80米高的樁架一座，架中有龍口，寬0.6～1.0米。樁架一般由液壓控制，可前俯后仰，以適應(yīng)打各種角度斜樁的要求。樁架兩邊有吊鉤，用于吊樁進(jìn)位。樁架頂部有吊錘鉤，吊著吊錘。吊錘過(guò)去用蒸汽機(jī)錘，現(xiàn)在為柴油機(jī)錘。錘重一般為 6.5～22噸。還有一種壓樁船是利用橫擔(dān)以絞機(jī)壓樁代替打樁。一般用于鄰近有建筑物的工地，避免震動(dòng)鄰近建筑物。

設(shè)有打樁設(shè)備，從事水上打樁作業(yè)的工程船。裝有能吊裝打樁架臂桿的起重船和抓斗式挖泥船也可兼作打樁用，打樁架設(shè)在首甲板端部或舷側(cè)，有固定式，旋轉(zhuǎn)式，移動(dòng)式，可傾斜式等。旋轉(zhuǎn)式適于打群樁，可傾斜式適于打斜樁。打樁錘有重力錘，蒸汽機(jī)錘，柴油機(jī)錘等類(lèi)型。近來(lái)采用大沖程打樁錘以提高打進(jìn)能力。工作時(shí)船由絞車(chē)與錨定位。打樁時(shí)首部荷載增大，為避免首傾，尾部設(shè)大型壓載艙。為適應(yīng)大風(fēng)浪打樁作業(yè)，有的將打樁機(jī)裝設(shè)在自升式平臺(tái)上。

水上平臺(tái)在風(fēng)浪較大的海域從事起重、打樁、鉆探等海上作業(yè)的工程船舶。水上平臺(tái)的船體為鋼質(zhì)箱型，不能自航。它被拖運(yùn)至指定地點(diǎn)后，由液壓裝置或齒板將四根方形支柱沉放至海底，以固定船體位置，然后慢慢將船體舉起，離開(kāi)水面形成平穩(wěn)的平臺(tái)。四根支柱斷面邊長(zhǎng)1.5～2.5米，長(zhǎng)約30～70米。甲板上裝有起重設(shè)備或鉆探設(shè)備等，以便進(jìn)行海上作業(yè)。還有一種半潛式平臺(tái)，即平臺(tái)下面另有一船體潛沉海底，可加強(qiáng)平臺(tái)的牢固性。

混凝土攪拌船在水上攪拌混凝土用的工程船舶。船上設(shè)有砂、石、水泥艙和攪拌系統(tǒng)。配料、攪拌全部自動(dòng)控制?；炷翑嚢璐€可在工地澆注混凝土。生產(chǎn)能力每小時(shí)約150～500立方米。

專(zhuān)門(mén)用于水上混凝土攪拌和現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土的工程船。多為非自航方箱型船體。工作機(jī)構(gòu)通常有混凝土原材料的儲(chǔ)艙、儲(chǔ)罐、運(yùn)輸與配料系統(tǒng)、計(jì)量系統(tǒng)、混凝土攪拌系統(tǒng)以及輸出設(shè)備、集塵裝置、換氣設(shè)備、污水艙、錨及錨纜、混凝土澆筑和振搗機(jī)具等?；炷翑嚢璐m用于較平靜的水域作業(yè)。混凝土攪拌與澆注和陸上作業(yè)相同?；炷猎牧系膬?chǔ)量，一般應(yīng)滿(mǎn)足一次混凝土澆注數(shù)量的需要，如為趕潮位和趁平靜海況連續(xù)作業(yè)時(shí)，通常以其他船駁運(yùn)輸材料補(bǔ)給。在作業(yè)過(guò)程中，以調(diào)節(jié)壓艙水來(lái)使混凝土攪拌船保持水平?；炷翑嚢璐渴?、放錨纜來(lái)移位與定位。

吹泥船將泥駁上的泥沙吹送到指定地點(diǎn)的工程船舶。船體為鋼質(zhì)箱型，用絞機(jī)或鋼樁泊定船位。船上有泥泵、水泵和排泥管等設(shè)備。吹泥時(shí)，水泵產(chǎn)生高壓水將泥駁中泥沙沖成泥漿，再由泥泵和排泥管吹送至指定地點(diǎn)。吹泥距離一般為3000～5000米，加設(shè)接力泵可吹送更遠(yuǎn)。生產(chǎn)能力一般為每小時(shí)1000立方米。

為排卸封底泥駁裝運(yùn)的泥砂的工程船舶。船上安裝有泥泵及低揚(yáng)程大流量水泵。將其與排泥管線(xiàn)相接，先沖水將泥駁艙內(nèi)泥砂稀釋后由泥泵吹排至岸上填筑洼地。吹泥船一般多定點(diǎn)在靠近排泥區(qū)的岸邊設(shè)置，以免排泥距離過(guò)長(zhǎng)而增設(shè)接力泵站。

泥駁船配合鏈斗挖泥船、鏟斗挖泥船和抓斗挖泥船裝運(yùn)挖出的泥沙的駁船，有自航式和非自航式兩種。泥駁有開(kāi)底式、開(kāi)邊式和封底式多種。開(kāi)底泥駁的船底上有活動(dòng)泥門(mén)，開(kāi)邊泥駁在兩舷舭部設(shè)有活動(dòng)泥門(mén)，開(kāi)啟泥門(mén)即可自行卸泥。泥駁載重量約50～2000噸。

專(zhuān)門(mén)裝運(yùn)泥砂的駁船。是挖泥船的配套船舶，一般為非自航式。船體中段為泥艙，兩旁為空氣浮力艙。按泥艙和卸泥方式不同有：封底泥駁，無(wú)泥艙門(mén)，由吹泥船配合排泥。開(kāi)底泥駁，艙底設(shè)有一排或兩排方形泥艙門(mén)，打開(kāi)艙門(mén)自動(dòng)卸泥。側(cè)開(kāi)泥駁，在兩舷下部開(kāi)兩排泥門(mén)，在船中軸部設(shè)三角形空氣艙，適用于淺水區(qū)拋泥。對(duì)開(kāi)泥駁，由左右兩對(duì)稱(chēng)的半船體在首尾端部絞接構(gòu)成，靠重心和浮心的相對(duì)位置，可自動(dòng)繞縱軸側(cè)轉(zhuǎn)卸泥，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單艙容量大的優(yōu)點(diǎn)。自航泥駁，多為開(kāi)底式，有干舷高抗風(fēng)能力強(qiáng)的貨船型，和普通泥駁加自航動(dòng)力的駁船型。泥駁以泥艙容積分級(jí)。2

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