工程船舶-起重船论文

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工程船舶-起重船

摘要：介绍了工程船舶中最重要的船舶—起重船及其用途、使用方法。提出了起重船新的设计原理和发展前景。

关键词：起重船 原理 使用方法



绪论

起重船不仅是港口船舶装卸的重要工具,而且在港建水工作业、造船工程、桥梁建筑、水下救捞以及各种海洋工程中均具有广泛的用途。起重船由于其自身的工作特点,总体受力大局部受力集中且分布不均,吊点高,因而对臂架结构,船体结构要求特别高。应用大型结构软件对起重船结构进行有限元分析,优化结构设计是必须的。以某1000t起重船为例,对其在不同工况下的船体、千斤柱及龙门架进行了有限元强度校核,指出了高应力分布区域,对优化起重船结构设计具有一定指导意义 1起重船简介

起重船用于水上起重作业的工程船舶，又称浮吊、浮式起重机，多为非自航式，也有自航式。船上起重设备有旋转式和固定式。自航旋转式起重船用于调迁频繁的工地，一般配有副钩，吊杆可以变幅。固定式起重船一般用于吊重大件货物，配有副钩，起升高度和幅度依作业需要而定。一般起升高度可达80米，幅度可达30米，可以变幅。有的吊杆可以放倒，便于拖带。船舶移位时用绞机移动船体。目前，起重船的起重量从数十吨至数百吨不等。起重船一般分成两大类，一类是起重臂能够360度回转的，另一类是吊臂固定在船上的一个方向，整个船靠拖轮拖带转向，或是靠船向各个方向抛锚，通过牵拉不同方向的锚链，而实施重物回转的。前者的结构和机械构造非常复杂，而且起重能力也比较小.起重船。用于水上起重、吊装作业、一般为非自航，也有自航的。起重船上装有吊机。作业频繁的起重船通常为自航式，其起重机可旋转，当吊重特大件时，可用两个起重船合并作业.

起重船



2工作原理

起重船绝对不是把起重机放在船上那么简单，他首先对付的是水。水柔软而且没有固定形状，因此起重船上的起重机是坐在比沙子还不稳固的基础上，这样吊重物难度很大。人类很早以前就注意到水的另一物性-不可压缩性和浮力。经过研究和实验，人类逐渐解决了这一问题。另一个难题是起重船在吊起重物时，整个系统的重量分布是变化的，也就是说重心的位置会发生变化，这是最要命的事，因为重量不平衡的话，船就要翻倒，拦都拦不住。即使是陆地上的起重机都要经常发生这种情况，更不用说晃来晃去的水上了。如果碰上大风、激流、巨浪的作用，情况则更糟。不过，人类此时又用上水的另一特性—易流动。水是有重量的，如果能很快的把它从一个地方移动到另一个位置，不平衡的重量就会被抵消。于是工程师将浮箱的大水柜分割成大大小小不连通的小舱室，然后用水泵和管子将它们沟通，一旦起重船吊起重物后向一方倾斜，则将仓里的水向相反方向流动，因此，我们看到的起重船水泵数量极多，而且功率很大，主要都是为了平衡。现在起重船能用计算机控制这些水泵，在极短时间内精准的调整船的浮态，从而保证了起重船安稳的在水面上作业。

起重船要获得很大浮力，因此其外形也与其他船有所不同，其浮箱面积很大，作业一般都是靠拖轮拖到作业现场的。 起重船功能强大，用途极广，主要用于桥梁架设，打捞救助，更多地用于海洋工程作业和一些陆地起重机够不着的水面。在海洋工程作业中往往一个大型钻井管架重达数千吨，一个生活模块重约3000吨，于是，起重船作用不可忽视。

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起重船虽然速度不大，但其消耗的功率是巨大的，因为其中的货物吨位很大，稍微上升一定高度对重物所做的功可想而知。因此，大功率的柴油发电机是必不可少的。它驱动水泵调节重心，同时驱动卷扬机以绞动数十千米长的起重钢缆这是起重船的核心装备。

起重船的操纵和运行是很复杂的，是名符其实的高科技钢铁巨兽，几乎无所不能举。 3施工步骤

1 准备工作

2.施工单位应组织船舶单位和安装施工有关人员察看施工现场，掌握当地水文、气象、地貌等情况，船舶单位技术主管按要求编制船机施工方案，并征得施工单位同意。

3 办理航行通告手续。

4. 施工单位技术主管组织对船舶单位及有关人员进行施工前施工技术、环境与职业健康安全交底。

5 船舶单位负责调遣船舶并做好施工前的一切准备、检查及试车工作。按规定出运构件。

6 测量班按照测量要求布置测量控制点，并对基床进行检查，必要时由潜水员进行检查。

7 重力式码头方块、圆筒和扶壁安装

8 起重船、装载构件的驳船在拖轮配合下进行抛锚定位。

9起重船移船靠近装载构件的驳船后，降主钩至适当高度，起重指挥者指挥起重工按要求对构件进行挂扣工作，起重船配合移船；起重工挂好扣后，起重指挥者通知起重船升主钩至各吊索受力，起重指挥者检查各吊点均受力后通知起重船起钩吊离方驳。

10 起吊后，检查构件底面是否与基床面倾斜一致，不一致时应作调整，以免挫坏基床。

11 构件吊离方驳后，起重船负责移船至安装位置（构件底离基床面约50cm时停），测量班测量构件正面、侧面位置，并通知起重船移船，在确认定位无误（控制在允许误差范围）后方可松钩。

12松钩后再次测量构件位置是否符合规范和设计要求，经施工单位分项工程技术主



管认可后方可通知潜水员下水解扣。

13解扣后，起重船升主钩，在吊具、吊笼离构件后方可移船。

14 安装过程中不应发生构件碰撞造成的棱角残缺现象，如有影响结构或耐久性的棱角残缺或裂缝，应修补合格后再安装。 15 高桩式码头梁板安装

16 构件在立面上的安装顺序：安下横梁→安靠船构件→钢筋绑扎、焊接 →立模→现浇下横梁节点砼→安纵梁→安装面板→钢筋绑扎、焊接 →立模→现浇上横梁。 17构件在平面上的安装顺序：在有栈桥的情况下，一般从栈桥接引堤部位开始向码头方向进行；在码头部分则由一端向另一端分段进行，上部结构施工形成流水作业。 4缺点

但它也有致命弱点，虽然它是水上漂浮的巨人，但它不能控制水位的高低，也就是对潮起潮落无能为力，因此它只能随着潮流的高低而上下，当起重机吊载某大桥的最后一块桥面板时，都要精确测量江河潮位，就是这个原因。 5发展前景

起重船是高科技产品。虽然起重船外表粗大笨重，但他的核心却集中了许多尖端科技，比如，有的自航式起重船具备自动定位能力，在不抛锚的情况下，利用全球定位系统，对来袭的风浪流向进行判定，自动产生抗力，定位精度误差不超过半米，这一切都在电脑控制下，瞬间自动完成。

目前世界上能够建造起重力千吨以上的巨型起重船的国家不多，过去，我们只能从日本，荷兰进口大吨位的起重船，现在我国已能设计和建造具备千吨甚至万吨重力的起重船。但是起重船的核心技术仍难攻克，特别是配重压载调节系统和大功率起升电机的控制系统专利还掌握在外国人手里。

起重船的造价非常昂贵，一艘8000吨级的起重船造价为2.5亿美元，相当于5艘7600吨级散货船的造价。其排水量相当于一艘尼米兹级航空母舰。起重机按个头分为小、中、大、巨型四类，大型和巨型的起重船起重臂可以高举3000吨以上的重物达100米以上，从海上望去犹如小岛一样。起重船的维修费用也高的惊人，因此工作的价格也非常高。

起重船是人类挑战自然的产物，各式各

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样的工程需求催生了这个水上“泰坦”，它造价昂贵，数量稀少，成为工程船家族中最具特色的一员。

起重船的设计思想，充分展现了人与水的辩证关系，人的智慧将水的特性运用到了极致。

未来我们将期待更新的突破，无论在材料、结构、制造、方法等方面，不断为起重船提供新的理念，使其日益完善。 参考文献：

黄超 何炎平 张维竞 徐磊 《造船技术》 2010 第2期

周国宝 米旭峰 渠延模 《科学技术与工程》 2009 第17期

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本文来源：https://www.dy1993.cn/67B.html