【正文】
在美國(guó)。這可以利用一根輔助定位樁來(lái)實(shí)現(xiàn),或利用定位樁臺(tái)車來(lái)實(shí)現(xiàn),這樣可以減少定位樁的操作時(shí)間和提高產(chǎn)量。利用邊錨絞車和鋼纜進(jìn)行絞錨,使挖泥船繞著定位樁擺動(dòng)。離心泵吸入泥漿并將其裝入泥駁或通過(guò)水上排泥管進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸送。而自航絞吸挖泥船則主要用于疏浚硬質(zhì)土和粘性土。2. 歷史觀點(diǎn) 本章從歷史的角度來(lái)分析“. DE NUL”號(hào)的研制。這艘船是17年后建造的第一艘自航絞吸挖泥船,并且開(kāi)始了新一代絞吸挖泥船的研制。這使得人們?nèi)菀淄浖词故鞘熘幕蚝?jiǎn)單的結(jié)構(gòu)也需要多少創(chuàng)新,而這些創(chuàng)新被掩蓋在下面。 因此,初看之下,該船及其各個(gè)系統(tǒng)似乎只是通常的做法。有時(shí),在結(jié)構(gòu)上也會(huì)受到限制,因此必須尋找新的解決方案。對(duì)于IHC來(lái)說(shuō),這意味著需要在設(shè)計(jì)、計(jì)算和實(shí)際建造中付出更多的努力和艱辛。新技術(shù)、新材料和新的自動(dòng)化設(shè)備被開(kāi)發(fā)出來(lái)。但實(shí)際情況并非如此。為了正確看待啟動(dòng)這一項(xiàng)目的決策,本文將從歷史和市場(chǎng)的角度進(jìn)行分析,還將把“. DE NUL”號(hào)和其它大型絞吸挖泥船進(jìn)行比較。 審視這一艘新船時(shí),人們會(huì)提出兩個(gè)問(wèn)題:? 是不是越大越好?? 設(shè)計(jì)、建造這樣一艘船有什么要求?是不是越大越好?人們研制這種絞吸挖泥船是出自于要超越當(dāng)前這一代絞吸挖泥船在操作上存在某些限制的需要。這些限制不僅存在于技術(shù)領(lǐng)域,也存在于財(cái)務(wù)和操作方面。該船交付使用后,JAN DE NUL集團(tuán)將擁有三艘均由IHC建造的世界上最大和功率最強(qiáng)的自航絞吸挖泥船。關(guān)鍵詞:絞吸挖泥船,自航,航海1. 前言 本文介紹了迄今為止建造的功率最大的自航絞吸挖泥船“. DE NUL”號(hào)。同時(shí),還對(duì)一些次級(jí)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)、以及選用的方法和遇到的問(wèn)題加以分析。 在研制過(guò)程中,我們將疏浚設(shè)備設(shè)計(jì)、制造和使用的經(jīng)驗(yàn)與在疏浚技術(shù)、造船學(xué)、輪機(jī)工程、材料技術(shù)、電氣工程、ICT和控制技術(shù)領(lǐng)域的最新進(jìn)展相結(jié)合。與Jan de Nul及分承包商和供應(yīng)商合作共同研發(fā)并制造世界上最大的絞吸挖泥船,這又一次對(duì)IHC荷蘭公司提出了挑戰(zhàn)。根據(jù)該挖泥船所積累的經(jīng)驗(yàn),Jan de Nul 集團(tuán)認(rèn)為研制新一代絞吸挖泥船的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟,新一代挖泥船最顯著的特征就是規(guī)模擴(kuò)大,尤其是在疏浚功率和更完善的通用性和方便性方面。大約15年前,曾建造過(guò)一些可自航的絞吸挖泥船,并在不同的工況下使用。新的超大型自航絞吸挖泥船 世界上最大的絞吸挖泥船 ― 新一代挖泥船研究與開(kāi)發(fā)的說(shuō)明Frans . Lijmbach, Robby de Backer, Caspar . Kramers, Laurens J. de Jonge摘要:絞吸挖泥船最適合處理硬質(zhì)土和粘性土。但是絞吸挖泥船也應(yīng)具有耙吸挖泥船的一些特有的優(yōu)點(diǎn),如自航、自給和在海上作業(yè)。直到目前,仍在使用中的最大的絞吸挖泥船是“Leonardo da Vinci”(“達(dá)?芬奇”)號(hào),其總裝機(jī)功率約20,000kW。這些觀念構(gòu)成了一艘新絞吸挖泥船的方案設(shè)計(jì)。該船的總裝機(jī)功率將達(dá)27,500kW,船舶規(guī)模將增加37%。 本文從歷史的角度和市場(chǎng)的眼光來(lái)分析這一新研制的挖泥船,將它與早期耙吸挖泥船市場(chǎng)中出現(xiàn)的規(guī)模擴(kuò)大相比較,對(duì)其一些特有特征、功能要求、限制和條件加以分析。本文將討論土壤類型、船舶主尺寸、絞刀橋架(1550 t)、絞車系統(tǒng)、定位樁(每根230 t)及其提升和臥到系統(tǒng)、泥泵系統(tǒng)(15800kW,在三臺(tái)泵之間分配)、各種電能系統(tǒng)、環(huán)境方面、振動(dòng)和噪聲問(wèn)題的解決、流體動(dòng)力方面和船舶抗風(fēng)浪性能等。它的所有部件比原先建造的“馬可波羅”號(hào)和“達(dá)?芬奇”號(hào)都要大,而且功率也更大。啟動(dòng)投資如此巨大的一個(gè)項(xiàng)目蘊(yùn)含著諸多的風(fēng)險(xiǎn),因?yàn)楸仨氈匦驴紤]各種已知的限制因素,并且常常必須跨越這些限制因素。本文僅對(duì)研制這艘絞吸挖泥船的技術(shù)方面加以討論。因此,它必須在海況下具有更高的產(chǎn)量和更高的工作效率。 初看之下,該船很象是直接按照“達(dá)?芬奇”號(hào)進(jìn)行設(shè)計(jì)和建造的一個(gè)較大的復(fù)制品。自從1986年“達(dá)?芬奇”號(hào)交付使用后的17年里,發(fā)生了許多變化。但最重要的一點(diǎn)是在各種系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中功率和重量都增加了。對(duì)有些供應(yīng)商來(lái)說(shuō),所需要的某些系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了他們以往供應(yīng)的范圍。圖1. “. DE NUL”號(hào)藝術(shù)印象圖 出于以下幾方面的原因必須進(jìn)行創(chuàng)新: 需要在性能方面超越現(xiàn)有的絞吸挖泥船,尤其是在海況條件下的作業(yè)能力; 與環(huán)境和船員工作條件有關(guān)的法規(guī); 在經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)改進(jìn)的基礎(chǔ)上對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)的改進(jìn); 適應(yīng)功率和重量的增加。船上每樣?xùn)|西都是成比例的。 “. DE NUL”號(hào)的設(shè)計(jì)和建造是JAN DE NUL集團(tuán)、IHC荷蘭公司和所有相關(guān)供應(yīng)商共同努力取得的巨大成就。所有的努力已變?yōu)榻?jīng)驗(yàn)并擴(kuò)展了許多有關(guān)人員的能力。 絞吸挖泥船 絞吸挖泥船通常作為適用于各類土質(zhì)的一種非自航設(shè)備。安裝在絞刀橋架端部的絞刀用來(lái)破壞土壤的粘聚力、聚集泥土并產(chǎn)生泥漿。挖泥船通過(guò)插入海底的一根定位樁固定其位置。一旦將土壤浚挖至規(guī)定的深度,整條船需要向前移動(dòng)一步。 絞吸挖泥船設(shè)計(jì)和操作過(guò)程中的三個(gè)主要問(wèn)題是:?jiǎn)栴} 所涉及的系統(tǒng)1. 產(chǎn)量 絞刀、泥泵、邊錨、定位樁系統(tǒng)、絞車2. 絞刀精確定位 絞刀架、邊錨、定位樁系統(tǒng)、絞車3. 切割力的傳遞 絞刀架、絞刀、邊錨、定位樁系統(tǒng)、絞車 這三個(gè)問(wèn)題相互作用,而各個(gè)系統(tǒng)集成多種功能。在美國(guó)它發(fā)展成為最主要的疏浚設(shè)備。在歐洲,一直都是以荷蘭和比利時(shí)的疏浚公司和船廠為主在進(jìn)行創(chuàng)新。它屬非自航挖泥船,被認(rèn)為不能在海況下施工。荷蘭和比利時(shí)的疏浚承包商們意識(shí)到了這一潛在的國(guó)際市場(chǎng)并尋找解決方案。隨后在1977年ZanenVerstoep (現(xiàn)在的Boskalis)公司建造了“Aquarius”號(hào),是由De Merwede(1993年后并入IHC)船廠建造的。盡管自航絞吸挖泥船的建造和使用成本都較高但人們依然選擇它的原因主要有兩個(gè)。自航船舶能夠完全獨(dú)立地工作。自航挖泥船使調(diào)遣和調(diào)離的時(shí)間和費(fèi)用顯著降低。在設(shè)備方面有兩條適用法則。發(fā)展法則是指效仿者希望它變得更大、更重、功率更大。1986年,隨著“Bilberg I”號(hào)(現(xiàn)在稱為“Ursa”號(hào))和“達(dá)?芬奇”號(hào)的建成,自航絞吸挖泥船的開(kāi)發(fā)停止了,而“達(dá)?芬奇”號(hào)依然是在服役中的功率最大的自航絞吸挖泥船。沒(méi)有新的投資,自航絞吸挖泥船的開(kāi)發(fā)停止了。由于來(lái)自中東的承包商和有關(guān)機(jī)構(gòu)不斷增長(zhǎng)的需求,這些非自航絞吸挖泥船的開(kāi)發(fā)并未停滯?!癕ashhour”號(hào)甚至比“達(dá)?芬奇”號(hào)的裝機(jī)功率更大,但大部分功率都分配給了泵,分配給絞刀的功率比“達(dá)?芬奇”號(hào)少得多。超大型自航耙吸挖泥船使大型土地吹填項(xiàng)目在經(jīng)濟(jì)上成為可行從而創(chuàng)造了自己的市場(chǎng)。設(shè)備的發(fā)展以及最重要的自動(dòng)化催生了超大型經(jīng)濟(jì)型船舶?!癢D Fairway”號(hào)(Boskalis公司)是其中最大的,艙容量擴(kuò)大到35,508m3, 但有計(jì)劃要將“Vasco da Gama”號(hào)(Jan de Nul公司)的艙容擴(kuò)大到44,000m3,這證明了發(fā)展法則。IHC公司為JAN DE NUL公司“Vasco da Gama”號(hào)制造的160m深疏浚設(shè)備是迄今為止最長(zhǎng)的。由于安裝了艏吹裝置和改進(jìn)的抽艙系統(tǒng),因此減少了對(duì)拋吹作業(yè)的需求,而這通常是由絞吸挖泥船來(lái)做的一項(xiàng)工作。一個(gè)原因是大型自航絞吸挖泥船隊(duì)的平均船齡已達(dá)20年。另一個(gè)原因是工程的類型不斷變化,必須尋找新的市