1.本实用新型涉及沉管及大型混凝土构件在水域施工工况下的安装技术领域，特别是一种适用于负浮力沉管的安装船。


背景技术：

2.在水域沉管施工过程中，常采用安装船来安装沉管。沉管有自浮沉管和负浮力沉管两种。现有沉管为自浮沉管，自浮沉管在水中的自浮力大于沉管重力，能够实现自浮，自浮沉管在安装过程通过管内压载水箱加水实现要求的抗浮系数；而新型的负浮力沉管通过本身预制时质量控制，不需要加压载水，预制后就能实现要求的抗浮系数。自浮沉管和负浮力沉管均需要采用安装船来提供浮力，且需要安装船提供的浮力要求相同。
3.但是现有的安装船只适用于自浮沉管的安装，自浮沉管从半潜驳出驳时，通过工程驳船绞移沉管出驳，不需要安装船来提供浮力。而负浮力沉管采用半潜驳干运输，在出驳时，因其无法自浮，故需要采用安装船进入半潜驳内连接负浮力沉管，为负浮力沉管提供出驳的浮力。
4.现有的安装船一般为抬吊驳和骑吊驳两种，均能够满足自浮沉管和负浮力沉管的安装浮力需求。但现有抬吊驳只依靠两侧浮箱吃水来提供浮力，为提供足够的浮力，两侧的浮箱尺寸较大，而沉管应用于浅水区域时，无法采用过高的浮箱，故宽度常为7
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12m。而半潜驳塔楼与负浮力沉管之间的间距较小，这使得抬吊驳无法进入半潜驳内连接负浮力沉管，无法对负浮力沉管的出驳提供浮力。
5.而现有骑吊驳通过船体吃水来提供浮力，由于需要船体提供足够的浮力来安装沉管，故船体需要较深的吃水；负浮力沉管应用于浅水区域时，因半潜驳的潜深(水面至半潜驳底部的距离)以及与负浮力沉管对接端的安装要求，使得采用骑吊驳来安装负浮力沉管对接端时无法满足吃水要求，即无法为负浮力沉管的安装提供足够的浮力。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于：针对在浅水区域施工负浮力沉管时，通过半潜驳运输负浮力沉管，需要安装船进入半潜驳内出驳负浮力沉管，且需要安装船安装负浮力沉管，而现有技术中沉管的安装船，存在无法同时满足负浮力沉管在浅水区域的出驳要求和安装要求的问题，提供一种适用于负浮力沉管的安装船。
7.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
8.一种适用于负浮力沉管的安装船，包括船体，所述船体的两侧连接有浮箱，所述浮箱的宽度为2.5
‑
3m，所述船体和所有所述浮箱均能够吃水，所述船体用于连接沉管。
9.本实用新型所述适用于负浮力沉管的安装船，采用船体和其两侧的浮箱共同吃水为沉管提供浮力，使得安装船在满足负浮力沉管所需的吊力情况下，能够有效降低两侧浮箱的宽度，使浮箱的宽度为2.5
‑
3m范围内，即使得安装船还能够进入半潜驳内为负浮力沉管的出驳提供浮力，使负浮力沉管能够顺利从半潜驳内出驳；并同时能够有效减少负浮力
沉管正上方船体所需提供的浮力，减少船体所需吃水深度，使安装船在负浮力沉管出驳和安装两个施工过程中均能够适应浅水区域作业条件。
10.相比于现有的骑吊驳和抬吊驳，本实用新型所述适用于负浮力沉管的安装船，其不仅满足负浮力沉管的安装所需吊力，还能够进入半潜驳内为负浮力沉管的出驳提供浮力，辅助负浮力沉管安全出驳，且其还适用于浅水区负浮力沉管的作业。当然，本实用新型所述适用于负浮力沉管的安装船也能够用于自浮沉管的安装，且也能够适应于深水区沉管作业。
11.优选的，所述浮箱设置在所述船体的底面，所述浮箱的高度为3
‑
4m。
12.相比于将浮箱设置在船体侧面，将浮箱设置在所述船体的底部，船体的宽度应该要大于负浮力沉管的宽度，可以使安装船更稳定。但受负浮力沉管安装时所在浅水区域水深、以及浮箱自身结构稳定性的影响，浮箱的高度无法太大，将浮箱高度设置为3
‑
4m，使其能够满足安装船所需提供的浮力要求，且能够满足负浮力沉管出驳和安装所在浅水区域的环境条件。且浮箱设置在船体底部后，浮箱先吃水，为船体提供浮力，船体吃水时，浮箱处于完全吃水状态，能够最大限度降低船体吃水深度，进而减少沉管吃水深度，有利于在负浮力沉管上进行二次舾装作业，且有利于负浮力沉管的出驳和安装。
13.优选的，所述船体每侧包含一个所述浮箱，所述浮箱沿所述船体的长度方向设置，所述浮箱的长度和所述船体的长度适配。
14.浮箱采用一个整体结构，其设置长度与船体的长度相同，能够更稳定的为安装船提供浮力。
15.进一步优选的，所述浮箱包括压载舱和空舱，两侧的所述压载舱关于所述船体长度方向的轴对称设置，两侧的所述空舱关于所述船体长度方向的轴对称设置。
16.压载舱和空舱的数量和长度根据实际情况确定，用于保证安装船的浮力和稳定性。所述空仓是密闭舱，只通过吃水提供浮力；在空舱提供浮力不够时，所述压载舱也可以用于提供浮力，但当需要提高船体稳定性时，需要向压载舱内加水，提供压载。如：在安装船载重状态下，可以利用压载水在各压载舱之间进行压载和调节船体浮态，使船体保持水平，及船体的首尾和左右两侧吃水相同，从而使负浮力沉管水平，安装船和负浮力沉管连接的四个吊点均匀受力；且在安装船防台期间，可以使用压载舱压载一定量的水，使船体吃水增加、受风面积变小，有利于船体稳性和防止倾覆。
17.进一步优选的，同一侧的所述压载舱位于所述船体两端、所述空舱位于所述船体中部，进一步提高安装船使用时的稳定性。
18.进一步优选的，所述浮箱包括两个所述空舱和四个所述压载舱，同侧的两个所述空舱关于所述船体宽度方向的轴对称设置，同侧的四个所述压载舱关于所述船体宽度方向的轴对称设置，进一步提高安装船使用时的稳定性。
19.优选的，所述船体的底部设有与所述沉管顶面的卡槽支座适配连接的钢支墩，所述钢支墩设有升降装置，所述升降装置用于起升或下降所述钢支墩。
20.所述钢支墩与沉管顶面的卡槽支座配合使用，其主要作用于安装船与沉管之间的限位固定，同时辅助安装船底部吊具与沉管的吊耳的快速对接。所述吊具与沉管的吊耳对接后，形成船体与沉管之间的连接。
21.所述升降装置需要为刚性支撑结构，避免升降装置对钢支墩起升和下降的过程中
对钢支墩的定位、固定限位功能造成影响。所述升降装置用于所述钢支墩的起升和下降，调整船体底面距离沉管顶面的距离，从而适应浅水安装作业的潮位要求条件。由于对接端处管顶标高较浅，在安装船安装对接端管节时，随着潮位的逐渐降低，在低潮位时会发生安装船搁浅在管节上。因此需要在安装对接端管节时控制对接时间，在潮位满足吃水要求的基础上完成对接作业。
22.为了降低潮位要求，增加安装船的作业时间，为钢支墩设置升降装置，如将钢支墩设置为可伸缩式结构等。在沉管就位准备安装时将钢支墩起升，可以将对接端要求潮位降低一定高度，如0.5m，从而增加作业时间。而将钢支墩下降，在安装船上驳时也可以增大安装船与管节顶面的间距，避免碰撞，有利于保证安装船上驳的安全性。
23.进一步优选的，所述升降装置为桩腿式液压起升装置，桩腿式液压起升装置是采用液压推动桩腿实现伸缩的伸缩式结构，能够稳定快速的调节所述钢支墩的起升和下降，有利于安装船的使用。
24.优选的，所述船体包括甲板，所述甲板上设有克令吊。
25.现有技术中，沉管二次舾装一般选用起重船进行作业。克令吊主要用于现场沉管二次舾装件的吊装、安装船带缆、挂锚及杂物起吊等工作。本方案通过在船体的甲板上布置克令吊，使安装船兼具起重船功用，在沉管二次舾装过程中可以减少起重船的投入，同时能够更加方便快捷进行作业。且在安装船上安装克令吊，相比于使用起重船，其具有以下优点：使用安装船装克令吊，吊距短，操作方便且效率高；使用安装船装克令吊，无需抛锚作业且不影响缆系布置；使用安装船装克令吊，可以减少船机投入费用和安全风险，经济性好；安装船加装克令吊，可以辅助带缆、挂锚及杂物起吊工作，利用率高，有利于船舶日常工作使用。
26.进一步优选的，所述甲板上设有两个所述克令吊，两个所述克令吊分别对应设于所述船体的尾部和首部，便于使用克令吊在安装船上施工。
27.综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
28.1、本实用新型所述适用于负浮力沉管的安装船，所述船体和船体两侧的浮箱均能够吃水为沉管提供浮力，使得安装船在满足负浮力沉管所需的安装吊力的情况下，能够有效降低两侧浮箱的宽度，使得安装船还能够进入半潜驳内为负浮力沉管的出驳提供浮力，使负浮力沉管能够顺利从半潜驳内出驳；并同时能够有效减少负浮力沉管正上方船体所需提供浮力，减少船体所需吃水深度，使安装船在负浮力沉管出驳和安装两个施工过程中均能够适应浅水区域作业条件。
29.2、相比于现有的起吊驳和抬吊驳，本实用新型所述适用于负浮力沉管的安装船，其不仅满足负浮力沉管的安装所需吊力，还能够进入半潜驳内为负浮力沉管的出驳提供浮力，辅助负浮力沉管安全出驳，且其还适用于浅水区负浮力沉管的作业。
30.3、所述钢支墩设有升降装置，使所述钢支墩能够起升和下降，调整船体底面距离沉管顶面的距离，从而适应浅水安装作业的潮位要求条件，使安装船的使用更方便。在沉管就位准备安装时将钢支墩起升，可以将对接端要求潮位降低一定高度，从而增加作业时间；而将钢支墩下降，在安装船上驳时也可以增大安装船与管节顶面的间距，避免碰撞，有利于保证安装船上驳的安全性。
31.4、所述船体的甲板上还设有克令吊，使安装船兼具起重船功用，在沉管二次舾装
过程中可以减少起重船的投入，同时能够更加方便快捷进行作业。
32.5、所述浮箱包括压载舱，在安装船载重状态下，可以利用压载水在各压载舱之间进行压载和调节船体浮态，使船体保持水平，及船体的首尾和左右两侧吃水相同，从而使沉管水平，安装船和沉管连接的四个吊点均匀受力；且在安装船防台期间，可以使用压载舱压载一定量的水，使船体吃水增加、受风面积变小，有利于船体稳性和防止倾覆。
附图说明
33.图1是实施例1中所述适用于负浮力沉管的安装船的主视图；
34.图2是实施例1中所述适用于负浮力沉管的安装船的侧视图；
35.图3是实施例1中所述适用于负浮力沉管的安装船出驳沉管的连接示意图；
36.图4是实施例1中升降装置与钢支墩的关系示意图。
37.图标：1
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船体；2
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浮箱；21
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压载舱；22
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空舱；4
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克令吊；5
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吊具；6
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钢支墩；61
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升降装置；7
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负浮力沉管。
具体实施方式
38.下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
39.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
40.实施例1
41.本实施例提供一种适用于负浮力沉管的安装船，如图1
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2所示，包括船体1，所述船体1的两侧连接有浮箱2，所述浮箱2的宽度为2.5
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3m，所述船体1和所有所述浮箱2均能够吃水，所述船体1用于连接沉管。
42.当然，所述适用于负浮力沉管的安装船还包括设于船体1底部的钢支墩6和吊具5，吊具5一般设置在船体1底部的四个角部，用于连接负浮力沉管7顶面的四个角部处的吊耳，钢支墩6与负浮力沉管7顶面的卡槽支座配合使用，其主要作用于安装船与负浮力沉管7之间的限位固定，同时辅助安装船底部吊具5与负浮力沉管7的吊耳的快速对接。所述吊具5与负浮力沉管7的吊耳对接后，形成船体1与负浮力沉管7之间的连接，如图3所示。吊具5和钢支墩6均可以采用现有技术中的结构。
43.本实施例中，浮箱2设置在所述船体1的两侧。两侧的浮箱2可以设置在船体1的侧面和底面，浮箱2设置在船体1的侧面相比于浮箱2设置在船体1底面，船体1的宽度要小一些，浮箱2的高度要大一些。船体1两侧的浮箱2数量根据实际情况确定；浮箱2的长度也根据实际情况确定；浮箱2的高度根据半潜驳的潜深和浅水区域的水深来确定，使浮箱2和船体1均能够达到指定的吃水深度；浮箱2的宽度为2.5
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3m，用于满足沉管出驳时安装船与半潜驳塔楼的安全间距，使安装船能够安全连接在负浮力沉管7，为负浮力沉管7的出驳提供浮力。
44.作为优选，本实施例中，所述浮箱2设置在所述船体1的底面，所述浮箱2的高度为3
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4m；相比于将浮箱2设置在船体1侧面，将浮箱2设置在所述船体1的底部，船体1的宽度应该要大于负浮力沉管7的宽度，可以使安装船更稳定。但受负浮力沉管7安装时所在浅水区域水深、以及浮箱2自身结构稳定性的影响，浮箱2的高度无法太大，将浮箱2高度设置为3
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4m，使其能够满足安装船所需提供的浮力要求，且能够满足负浮力沉管7出驳和安装所在浅水区域的环境条件。且浮箱2设置在船体1底部后，浮箱2先吃水，为船体1提供浮力，船体1吃水时，浮箱2处于完全吃水状态，能够最大限度降低船体1吃水深度，进而减少沉管吃水深度，有利于在负浮力沉管7上进行二次舾装作业，且有利于负浮力沉管7的出驳和安装。
45.且所述船体1每侧包含一个所述浮箱2，所述浮箱2沿所述船体1的长度方向设置，所述浮箱2的长度和所述船体1的长度适配。浮箱2采用一个整体结构，其设置长度与船体1的长度相同，能够更稳定的为安装船提供浮力。
46.本实施例中，所述浮箱2包括压载舱21和空舱22，两侧的所述压载舱21关于所述船体1长度方向的轴对称设置，两侧的所述空舱22关于所述船体1长度方向的轴对称设置。压载舱21和空舱22的数量和长度根据实际情况确定，用于保证安装船的浮力和稳定性。所述空仓是密闭舱，只通过吃水提供浮力；在空舱22提供浮力不够时，所述压载舱21也可以用于提供浮力，但当需要提高船体1稳定性时，需要向压载舱21内加水，提供压载。如：在安装船载重状态下，可以利用压载水在各压载舱21之间进行压载和调节船体1浮态，使船体1保持水平，及船体1的首尾和左右两侧吃水相同，从而使负浮力沉管7水平，安装船和负浮力沉管7连接的四个吊点均匀受力；且在安装船防台期间，可以使用压载舱21压载一定量的水，使船体1吃水增加、受风面积变小，有利于船体1稳性和防止倾覆。
47.具体的，所述浮箱2包括两个所述空舱22和四个所述压载舱21，同一侧的所述压载舱21位于所述船体1两端、所述空舱22位于所述船体1中部，进一步提高安装船使用时的稳定性。本实施例中，如图2所示，同一所述浮箱2的两个所述空舱22关于所述船体1的宽度方向的轴对称设置，同一所述浮箱2的四个所述压载舱21均匀分布在所述船体1的首尾两端，同一所述浮箱2的四个所述压载舱21关于所述船体1的宽度方向的轴对称设置，进一步提高安装船使用时的稳定性。
48.因负浮力沉管7与自浮沉管在安装时所需安装吊力相同，即所述适用于负浮力沉管的安装船为负浮力沉管7提供的浮力，和骑吊驳、抬吊驳分别为自浮沉管提供的浮力，三者提供的浮力相同。
49.本实施例所述适用于负浮力沉管的安装船，所述船体1和船体1两侧的浮箱2均能够吃水为沉管提供浮力，使得安装船在满足负浮力沉管7所需的安装吊力的情况下，能够有效降低两侧浮箱2的宽度，使得安装船还能够进入半潜驳内为负浮力沉管7的出驳提供浮力，使负浮力沉管7能够顺利从半潜驳内出驳；并同时能够有效减少负浮力沉管7正上方船体1所需提供浮力，减少船体1所需吃水深度，使安装船在负浮力沉管7出驳和安装两个施工过程中均能够适应浅水区域作业条件。
50.本实施例中，所述船体1底部一共设有四个钢支墩6，四个钢支墩6对称设于所述船体1底面的四个角部，四个钢支墩6分别与所述沉管顶面对应的卡槽支座适配连接，用于保证对沉管的限位能力。且所述钢支墩6设有升降装置61，所述升降装置61用于所述钢支墩6的起升和下降，所述升降装置61为刚性支撑。采用刚性支撑的升降装置61，避免升降装置61对钢支墩6起升和下降的过程中对钢支墩6的定位、固定限位功能造成影响。
51.所述升降装置61用于所述钢支墩6的起升和下降，调整船体1底面距离沉管顶面的距离，从而适应浅水安装作业的潮位要求条件。由于对接端处管顶标高较浅，在安装船安装对接端管节时，随着潮位的逐渐降低，在低潮位时会发生安装船搁浅在管节上。因此需要在
安装对接端管节时控制对接时间，在潮位满足吃水要求的基础上完成对接作业。
52.为了降低潮位要求，增加安装船的作业时间，为钢支墩6设置升降装置61，如将钢支墩6设置为可伸缩式结构。在沉管就位准备安装时将钢支墩6起升，可以将对接端要求潮位降低一定高度，如0.5m，从而增加作业时间。而将钢支墩6下降，在安装船上驳时也可以增大安装船与管节顶面的间距，避免碰撞，有利于保证安装船上驳的安全性。
53.本实施例中，所述升降装置61为桩腿式液压起升装置，桩腿式液压起升装置是采用液压推动桩腿实现伸缩的伸缩式结构，能够稳定快速的调节所述钢支墩6的起升和下降，有利于安装船的使用。
54.如图4所示，所述腿式液压起升装置包括液压油缸，液压油缸上端连接船体1，下端连接钢支墩6上端面，且船体1底面还设有供钢支墩6起升和下降的引导槽，作为钢支墩6起升和下降的移动空间。在液压油缸的控制下，其推杆推动钢支墩6下降或向上拉动钢支墩6起升，同时，吊具5也做相应的起升或下降，能够调节船体1底面和沉管顶面的距离。
55.本实施例中，所述船体1的甲板上还设有克令吊4，现有技术中，沉管二次舾装一般选用起重船进行作业。克令吊4主要用于现场沉管二次舾装件的吊装、安装船带缆、挂锚及杂物起吊等工作。本方案通过在船体1的甲板上布置克令吊4，使安装船兼具起重船功用，在沉管二次舾装过程中可以减少起重船的投入，同时能够更加方便快捷进行作业。
56.且在安装船上安装克令吊4，相比于使用起重船，其具有以下优点：
57.1、使用起重船安装、拆除舾装件，起重船需停泊安装船船侧，吊距大，起吊效率慢；使用安装船装克令吊4，吊距短，操作方便且效率高；
58.2、使用起重船，需布设起重船抛锚等，增加施工步骤且水域缆系布置更加复杂；使用安装船装克令吊4，无需抛锚作业且不影响缆系布置；
59.3、使用起重船吊装，增加船机费用投入、管理难度和安全风险；使用安装船装克令吊4，可以减少船机投入费用和安全风险，经济性好；
60.4、安装船加装克令吊4，可以辅助带缆、挂锚及杂物起吊工作，利用率高，有利于船舶日常工作使用。
61.本实施例中，所述船体1的甲板上设有两个所述克令吊4，两个所述克令吊4分别对应设于所述船体1的尾部和首部，即一个克令吊4设于所述船体1的尾部、另一个克令吊4设于所述船体1的首部，便于克令吊4在安装船上的使用。如：两个所述克令吊4分别对应设于所述船体1的尾部左舷和所述船体1的首部右舷；或者两个所述克令吊4分别对应设于所述船体1的尾部的中间和首部的中间。
62.本实施例中，所述船体1上还设有一些现有装置和结构，如：船上主要设置4台600kn电动变频摩擦绞车，配套4组动滑轮组，另外配备8台定位绞车、8台纵横调缆绞车及4台杂用绞车等，4组动滑轮组为安装船吊具5，用于连接负浮力沉管7上的吊耳。
63.相比于现有的起吊驳和抬吊驳，本实施例所述适用于负浮力沉管的安装船，其不仅满足负浮力沉管7的安装所需吊力，还能够进入半潜驳内为负浮力沉管7的出驳提供浮力，辅助负浮力沉管7安全出驳，且其还适用于浅水区负浮力沉管7的作业。当然，本实用新型所述适用于负浮力沉管的安装船也能够用于自浮沉管的安装，且也能够适应于深水区沉管作业。
64.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本
实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。