大型自航耙吸挖泥船的总体设计
具有首冲功能的300m3自航耙吸挖泥船疏浚系统设计

第2期 总第146期具有首冲功能的300 m 3自航耙吸挖泥船疏浚系统设计龚 琦(中国船舶及海洋工程设计研究院 上海 200011)[摘 要]从疏浚工程船舶设计人员的角度,通过对实船设计实例的描述,介绍了既能满足沿海深挖疏浚作业又能兼顾内河极浅挖疏浚作业的具有首冲功能的耙吸挖泥船疏浚系统设计。
该船具备新型特殊功能,能更广泛应用于疏浚施工区域。
[关键词]疏浚系统设计;耙吸挖泥;首冲吸泥[中图分类号] U667.9 [文献标志码]A [文章编号]1001-9855(2014)02-0089-05Dredging system design of 300 m 3 self-propelled drag suction dredger with bow-jettingGONG Qi(Marine Design & Research Institute of China, Shanghai 200011, China)Abstract : From viewpoint of dredger designer, this paper introduces the design of the dredging system for suction dredgers with bow-jetting which can dredge not only in the coastal deep water but also in the inland shallow water based on a description of the ship design case. Owing to the special new functions, this kind of ship can be used more widely in the dredging area.Keywords : dredging system design; suction dredging; bow-jetting[收稿日期] 2013-10-24;[修回日期]2013-11-28引 言航道疏浚工程船包括耙吸挖泥船、绞吸挖泥船、抓斗挖泥船、铲斗挖泥船和吸盘挖泥船等船型,无论哪种型式的挖泥船均有适用的施工区域。
16888m_3耙吸挖泥船设计简介_纪凯

16888m 3耙吸挖泥船设计简介纪 凯(708研究所,上海200011)摘要:介绍了近二三十年来国内外大型耙吸挖泥船的发展简况,重点介绍目前国内正在设计的我国最大的耙吸挖泥船)))16888m 3耙吸挖泥船的设计特点,以及该船总体性能和各系统的概要。
关键词:大型耙吸挖泥船;设计特点;疏浚装备;复合型驱动;高效导流管中图分类号:U 674.31.02 文献标识码:B 文章编号:1005-9962(2007)04-0024-03Abstrac t :Th i s paper i ntroduces t he deve l op m ent of large tra iling s uction hopper dredgers i n the w or l d i n l ast 20-30years ,and then high li ghts t he desi gn of a 16888m 3tra ili ng sucti on hoppe r dredger ,the largest i n Ch i na ,inc l udi ng the vesse l s genera l perfor m ance ,the co m plex dredg i ng sy stem w ith larg e dia m ete r dredg i ng p i pe and box -shaped predump i ng doors and l a rge cone -s haped bo tto m doo rs ,the pow er system o f one i nput and t hree outputs ,t he electrica l syste m of an AC m a i n g enerator from a pr i m ary PTO on the g ea rbox for prope ll er drive .K ey word s :large tra iling s uction hoppe r dredger ;desi gn character i stic ;dredg i ng equ i p m en t ;comp l ex drive ;HR nozzle作者简介:纪凯,女,高级工程师。
“通程”号超大型耙吸挖泥船开发设计

供 电。
挖深一 管接 长并 与船 基线 为 4 。 耙 5夹角 挖深一 用水 下泵 、耙 管接 长 与船基 线 采 为 4。 9夹角 推进 柴油 机 2台 轴带 发 电机 2台
发 电机组 3台
4 5 m 8 m 5
通大学工程硕士在读 , 从事船舶及海洋工程
总体设计工作 ,“ 通程 ”号耙 吸挖泥船总 设 计师 。 收稿 日期 :2 1.11 0 01.7
艉楼 、钢质焊接、流线型、带球鼻艏的 自航耙吸挖
泥船 ,主 要用 于 沿海 港 口的航 道疏 浚和 吹填 作业 , 并兼 作海 岸维 护工 程 ,可 于无 限航 区进行 调遣 。
舱 甲板 取 代 原 来 的 主 甲板 。作 为 新 的 主 甲板 , 相
1. n 4 k ,然后对尺度、型线、功率分配等主要参数 5
进 行分 析和 优化 ,最后 确定 本船 最大 的泥舱 容积 为 1 O0 ,见表 1 8 0 m 。分析 国 内外 同类 型船 舶 的主 尺
度 ,决 定该 船 的长 宽 比略大 于 5 。以适 当 的长宽 比
近海 ( 作业环境条件一般较好 )疏浚作业过程 中提
2 关键技术及 系统配置
21 最 大舱 容和 主尺度 . 泥舱 的设 置与 全船 的尺 度 、主 要设 备 的配置 紧 密 相关 。 该船在 设 计伊 始 ,已先 行确 定 了主机 设 备 , 为 2台 6 0/ n 8 0 k 的主柴 油机 。 0 r  ̄ 0 W mi 7 约定 航速 为
摘要 :阐述 了 7 8研究所 自主开发设计 的国内第 一艘超 大型挖泥船 ,采用 全通 甲板,适用 于深、远海作业 ;泥舱 0 舱容达 1 34 ,最大挖深 可达 8 m,为 目前 中国设计 建造 的最大舱容 、最大挖深 的深水疏浚工程船 ;疏浚设备 8 7 m 5 ( 即:泥泵 、水下泵 、高压冲水 泵等 )采 用全变频 电力驱动 ,泥舱首次采用箱形泥 门形式 。 关键词 :超大型耙吸挖泥船 ;全通 甲板 ;大挖 深;水下泵; 电力驱动疏浚设备 ;箱形泥 门 中图分类号 :U 7 .1 6 43 文献标识码 :B 文 章编 号:10 —9 22 1) 20 2 .4 0 59 6 (0 1 0 .0 90 A src: hs a e aoae hn ’f sjmb S dp n et ei e yMAR C T iv se ao t f s b tat T ip p r lb rts iaS rtu oT HD i ee dnl ds n db e C i n y g I . hs esl dps uh l
超大型自航耙吸挖泥船“Cristobal Colon号”的设计理念

超大型自航耙吸挖泥船“Cristobal Colon号”的设计理念Jan de Nul集团建造新船的计划里包括两艘超大型自航耙吸挖泥船。
第一艘是已经服役的“Cristobal Colon号”,第二艘是还处在组装阶段的“Leiv Eiriksson号”,现在还待在一家西班牙船厂里面。
这两艘挖泥船的舱容量为46,000m3,打破了世界纪录。
这两艘挖泥船的疏浚能力是其它挖泥船望尘莫及的,与其疏浚能力相当的挖泥船只有Van Oord加长后的“HAM 318号”和Boskalis 的“Queen of the Netherlands号”。
“Cristobal Colon号”的主要尺寸在Jan de Nul的官网里面可以找到这两艘挖泥船的精确尺寸。
“Cristobal Colon号”的主设计参数是舱容量为46,000m3,而“Vasco da Gama 号”(2000年设计建造的挖泥船,一般被视为第一艘超大型自航耙吸挖泥船)的舱容量仅为33,000m3。
舱容量的增加主要得益于船长的增加而非船宽。
增加船宽是为了满足船舶的稳定性。
其结果就是,“Cristobal Colon号”现在是一艘超巴拿马型挖泥船。
Jan de Nul从来没有碰到过由挖泥船吃水限制导致的重大操作问题,在这两艘超大型自航耙吸挖泥船的设计思路中,也确实没有考虑任何吃水限制。
如果确实需要一艘大舱容、小吃水的挖泥船,Jan de Nul接下来新造的舱容量为30,000m3的挖泥船可以承担这样的工作。
尽管如此,Jan de Nul通过不懈努力改进了“Cristobal Colon号”的航速。
这涉及到许多影响设计选择的问题。
“Cristobal Colon号”的重载航速为18节,空载航速为20节。
比较起来,“Vasco da Gama号”的重载航速为16节。
尽管“Cristobal Colon号”的泥舱非常大,但是两个耙臂却有点儿小。
人们认为,由于具有水下泥泵,泥水混合物的浓度将比较高,装舱时间即使不能缩短,也将相同。
“长鲸2”号大型耙吸挖泥船开发设计

Abta tT el g S s c :h reT HD “ h nj g2 stefs oeta s r pt ee p& d s nb hn .T i p pr r a C a g n ”i h r n t t t u d vl i it h as o o ei yC ia hs a e g
耙 吸挖 泥船 的交 船盛 典 。
1 项 目背 景
“ 长鲸 2 号 是长 江航 道局 按 照交通 部 有关 文件 ”
该 耙 吸 挖泥 船 设 计 启 动 的 当时 , 国 自主开 发 我 大型耙 吸挖 泥船 还 没 有 真 正 起 步 , 国 内能 否 自行 对
设计 建 造大 型耙 吸挖 泥船 还有 着不 同声 音 。长江航
Z o gWed n Q a u ri Me gF na D i ig h n io g ioG ou n a to a J n
Ke wo ds La g HD;d v l p n y r : r e TS e eo me t& d sg e in;tpe p riu a s y a tc l r ;pef r nc a g t ro ma e t r e
吸挖泥 船 “ 舸争 流 ” 百 的历 史 高潮 。
南通 港 闸船舶 制造 有 限公 司 建 造 , 有 完 全 自主知 具 识产 权 。该船 自 2 0 底启 动设 计 , 04年 当时 是 国 内首
先 启 动 的新 设 计大 型耙 吸 挖泥 船 项 目,0 6年 8月 20 开工 建造 , 经 三 年 多 的艰 苦 奋 战 ,0 8年 7月 顺 历 20 七 O/. 究所 在 “ 五 ” 以前 一 段 时 间 内 , k 研 十 及 就
道 局按 照长 期 以来 贯彻 并 获 得 成 功 的“ 足 国 内设 立 计 建造 , 进 关 键 技 术 设 备 ” 引 的装 备 开 发 建 造 原 则 和模 式 , 出 了我 国 自行设 计 建造 万 方 级 耙 吸 挖 泥 跨 船 的步 伐 。此后 , 内掀 起 了 自行 开发 建 造 大 型耙 国
13000m 3大型耙吸挖泥船的结构设计

[ 关键 词] 挖泥船 ; 伴流导管 ; ; 鳍 呆木 ; 三角舱 [ 摘 要] 通过 1 0 型耙 吸挖 泥船 的设计 , 30 0m 大 阐明了挖 泥船 结构设计的重点。经过研究与反 复比较 , 选择 【 文献标识 码] A 【 文章编号 ]0 1 9 5 (0 7 O - 0 6一 4 10 — 85 20 ) 1 0 2 o
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20 0 7年 2月
船
舶
F b a y2 0 er r u 0 7
NO . 1
第 1期
S tP & B tI OAT
[ 舶结构 ] 船
1 0 3大 型 耙 吸 挖 泥 船 的 结 构 设 计 0 0m 3
王 国 水
了 比较 有 利 的结 构 — — 强 框 架 结 构 , 而 保证 了结 构 强度 , 且 也 便 于 施 工 。 从 而
上海
20 1 ) 0 0 1
【 中图分类号] 6 4 3 U 7.l
S r c u e d sg fa 1 0 3 a g u to o p r d e g r t u t r e i n o 3 0 0 m l r e s c i n h p e r d e
挖泥 船是一 个复 杂的水 上疏 浚装 置 。它 具有 在
近海 、 、 担 负着 清 淤 、 江 湖 治理 、 浚 、 填 等各 种 功 疏 吹
能 。为促 进 国民经 济 的发 展 , 足 国际 市场 对 挖 泥 满 船 的需求 , 泥船 向大 型化 发展 , 挖 由原 来 的泥舱容 积
30 m 增大 到 3 0 而我 国的大 型化 的趋 势也 0 30 0m ,
个 泥 门设 有液 压油 缸 泥 门启 闭装 置 , 个 液 压 油缸 每
16888m 3耙吸挖泥船设计简介

号”设 备基本上立足 国内, 0 , 2 5年交付 ; 0 上海航道 局 的 1 0 天津 航道 局 的 1 0 长 江航 道 350i , n 300i , n 局 的 800i 等 , 由 7 8所设计 , 冲船厂等建 0 均 n 0 文 造, 整体性能接近 当前 国外先进水平 , 关键设备 引 进, 将于 20 年起陆续交付 。这标志我国已进人大 07
研究 , 对 最 新 引 进 的 “ 海 龙 ” 进 行 了 技 术 消 并 新 号
化 。所有 这些 为 大耙船 在我 国的发展 创造 了极 为有
1 大 型 耙 吸挖 泥 船 发 展 简 介
国外 800m 0 以上 大耙 船 最 早 出现 在 16 90年 代 后期 ,98年 首艘 舱 容达 90 0m 16 0 的大 耙船 “ 荷 兰 王子 号 ” 面世 , 18 至 90年代末 的 2 年 间共建 有 0余 1 0 以下 大 耙 船 约 1 。 19 1 0i 3 n 9艘 94年 荷 兰 I C H
首次 建成 1 0 大型 耙 吸船 “ er Rvr 号 。 70 0i 超 n P al ie” 其后 从 1 0 2 0 至 2 0 层 出 不 80 0 i 、00 0 i n n 35 0 i n
利 的条件 。 近 年来 国 内 自主设 计 建 造 的 大耙 船 有 :810 0 n 浙 i ‘ 台 浚 ” 旧 船 改 装 的 1 0 ‘ 源 交 通 2 , 100 i 华 n
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1 8 I耙 吸挖 泥 船 设 计 简 介 68 8I3 I
纪 0 0 1
摘要: 介绍 了近二三十年来 国内外大型耙吸挖泥船 的发展 简况 , 点介绍 目前 国内正在设 计 的我 国最大 的耙 吸挖 重 泥船—— 1 8 吸挖泥船的设计特点 , 68 8m 耙 以及该船 总体 性能和各系统 的概要 。 关键词 : 大型耙吸挖泥船 ; 设计特 点 ; 疏浚装备 ;复合型驱动 ; 高效导 流管
第二章 耙吸式挖泥船

第二章耙吸式挖泥船图2-1 耙吸式挖泥船示意图2.1 耙吸式挖泥船概述一、特征耙吸式挖泥船是自航式的深海或内陆船,如图2-1所示。
耙吸式挖泥船通常配备有泥舱和挖泥设备,可以自行装舱和卸载。
按照设计标准,耙吸式挖泥船装备有:1.带有吸嘴的耙吸管,即耙头,挖泥时用于耙吸海床;2.泥泵,用于耙吸被耙头耙松了的土壤;3.泥舱,可堆存耙吸的泥水混合物;4.溢流系统,用于排出泥舱装舱过程中多余积水;5.位于泥舱内的底门,用于卸载泥水混合物;6.位于甲板上的支架,用于起吊耙吸管;7.波浪补偿器,用来补偿耙头与海床接触时耙头与船体垂直方向的相对运动。
二、应用领域耙吸式挖泥船的应用广泛,在疏浚业被美名为“孺子牛”。
耙吸式挖泥船工作过程中不需要抛锚定位,因而不会给其它船舶的航行造成障碍。
早期耙吸式挖泥船主要用于加深和维护航道。
如今的耙吸式挖泥船还可用于围海造田。
例如,一项在远东的疏浚工程就是先使用耙吸式挖泥船将受污染的土壤挖掘去除,然后完全填埋,并平铺一层砂砾。
与其它疏浚设备相比,在实际施工中,若填埋沙坑的不良土壤区域太大而不能直接排放及提供管道线路排泥时应优先考虑使用耙吸式挖泥船。
耙吸式挖泥船的主要优点:1.船体不在固定位置上工作,故没有抛锚用绳缆,而可以自由移动,这对于海港区域的疏浚是非常重要的;2.耙吸式挖泥船非常适合远海疏浚作业。
可被耙吸的物质主要是淤泥和沙子,黏土有时也可被耙吸上来,但易造成耙头和栅栏(置于耙头内后部)的堵塞。
用耙吸式挖泥船来挖掘岩石在大部分情况下是不经济的,耙头要求非常沉重,而且产量一般很低。
三、历史1895年法国为维护St.Nazaire港而制造出耙吸式挖泥船,这艘挖泥船装有两套耙吸管系统,由带孔的管状物与船体底部相连。
挖掘的物料如淤泥可通过船体底部的洞被离心式蒸汽泵经管道吸入至船舱。
图2-2 1859年法国的耙吸式挖泥船带有泥舱和耙吸管系统的自航式挖泥船--耙吸式挖泥船,起源于stab suction hopper dredger,是荷兰疏浚工业重要发明之一。
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各类疏浚船舶中, 耙吸式挖泥船轻巧灵便 , 功能多样 , 自动化程度高 , 因而需求量很大 。而耙吸式挖泥船中, 大型耙吸挖泥船凭借其“ 挖得深 、 装得多 、 可 自航 、 卸( 吹) 得快” 的特点 , 可以独立完成整个疏浚过程 , 受到了 各大疏浚公 司的青睐。[ 1 1 近年来 , 在 国内各大航道疏浚单位的主持下 , 大量耙吸式挖泥船开工建造 , 使我国在 大 中型耙吸式挖泥船 的设计和建造领域逐渐积累了许多成熟的技术经验。笔者将结合 自身工作经验 , 在分 析 自航耙 吸式挖泥船特点的基础上 , 阐述某 1 2 0 0 0 m 3 耙 吸挖泥船的总体设计及布局 , 以供参考。
关键 词 : 大型 耙 吸 挖 泥船 ; 总体设计 ; 体 会 中图分类号 : U 6 7 4 . 3 1 文献标识码 : A 文章编号 : 1 6 7 1 — 9 8 9 1 ( 2 0 1 7 ) O 1 — 0 0 2 7 — 0 4
0 引 言
我 国江 河湖 泊众 多 , 海 域 也非 常 辽 阔 。 由于上 游长 期 的水 土 流失 , 下 游及 人 海 口流沙 淤积 问题 严 重 , 疏 浚 工作 也 越来 越 急迫 。 另外 , 沿江 、 沿 海大 型港 口与深水 航 道不 断开 工建设 , 这就需 要 大量挖 泥船 来疏 浚 。 在
2 . 2 推进及泥泵驱动系统 ( 1 ) 泥泵的驱动。本挖泥船采用主机一拖三的驱动方式 , 除了驱动推进器外 , 主机还通过离合器 、 齿轮箱
收 稿 日期 : 2 0 1 6 — 1 0 — 1 0
作者简 介: 陈新华 ( 1 9 7 l 一 ) , 男, 江苏南通人 , 上海振华 重工 ( 集团) 股 份有 限公 司启东海洋工程股份有 限公司工程师 。
2 8
南通航运职业技术学院学报
2 0 1 7 正
泥舱 容积 为 1 2 0 0 0 m 3 。
( ≤4 5 0 0 m 3 ) 、 中型挖泥船 ( 4 5 0 0 — 8 0 0 0 m3 ) 、 大型挖 泥船 ( 8 0 0 0 — 1 7 0 0 0 m3 ) 、 超 大型挖 泥船 ( 1 7 0 0 0 — 3 3 0 0 0 m 。 ) 、 巨型 挖泥 船 ( ≥3 3 0 0 0 m 3 ) 等 五种 类 型 。随着疏 浚 行业 的发 展 , 如今 耙 吸武 挖 泥船 的舱 容 大小正 在 向着大 型 、 超大型 , 甚 至 巨 型的方 向发展 , 目前 国际上 已经 出现 了 3 0 0 0 0 m 3 以上 的超 大型耙 吸挖泥船 。[ 2 1
特点更符合我 国疏浚市场的需求。其主要技术及功能参数为 : 总长为 1 3 2 . 0 m; 设计水线长为 1 2 2 . 2 m; 型宽
为2 7 . 3 m; 型深 为 1 0 . 0 m; 设 计 吃水 为 7 . 6 5 m; 耙 吸管直 径 为 1 . 0 m; 工作 吃水 为 8 . 3 5 m; 耙 吸深 度为 2 5 . 0 m;
2 某 1 2 0 0 0 M。 自航 耙 吸挖 泥船 的总体 设 计
2 . 1 船 型及 用途 介 绍
某 1 2 0 0 0 m3 自航 耙 吸挖 泥 船为球 鼻 首 流线 型船 体 , 可进 行 双耙 作业 。 上 层建 筑设 于 首部 , 共设 1 0个 泥 门, 左 右各 5个 , 可 用 于长 江 口流域 及沿 海 港 口与航 道 的疏 浚 、 吹填 、 海岸 维护 等 。该船 技术 水平 先进 且功 能
远海 的疏 浚 作 业 , 航 行 性 能 良好 , 抗风浪能力强 , 能 在 恶 劣 的海 况 下 工作 , 且 调 遣 方便 , 能 迅 速 转 移工 作 场
地; 自 带泥舱 , 不需要拖船和泥驳等辅助船舶 ; 耙吸式挖泥船较其他挖泥船( 如绞吸式挖泥船 ) 应用领域更加 广泛 , 除主要用于加深和维护航道外 , 还可以进行海底管线 的铺设与开沟回填等工作 。 泥 舱 舱 容 量 的 大 小 反 映 了挖 泥 船 的 能 力 。按 照 舱 容 量 的 大 小 ,一 般 可 将 挖 泥 船 分 为 小 型 挖 泥 船
第 1 6 卷第 1 期
2 0 1 7年 3月
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 0 . i s s n . 1 6 7 1 —_ 9 8 9 1 . 2 0 1 7 . O 1 . 0 0 8
南通航运职业技术学院学报
J OU R N AL O F N AN T O NG V O C A T I ON A L& T E C H N I C A L S HI P P I N G C O L I G E
V o 1 . 1 6 N o . 1
Ma r .201 7
大型 自航耙吸挖泥船的总体设计
陈 新华
( 上海振华重工( 集团) 股 份 有 限 公 司 启 东海 洋 工程 股 份 有 限公 司 ,江 苏 南通 2 2 6 2 5 9 )
摘 要 : 文 章 对 耙 吸 挖 泥 船 的 特 点 和 分 类 进 行 了概 述 , 并以某 1 2 0 0 0 m 耙 吸挖 泥船 为例 , 对 其进 行 了总体 设 计 , 并提 出 了 自身 的 体 会 , 为 大型 耙 吸 挖 泥 船 的设 计 与建 造 提 供 了参 考 。
1 自航 耙 吸 式 挖 泥 船 概 述
耙吸挖泥船是 自航式 的深海或内陆船 , 通 常配有泥舱和挖泥设备 , 可 以 自行装舱和卸 载 , 实用性非 常 强。其主要具有如下特点 : 耙 吸式挖泥船在工作状态 中, 船体不在 固定位置上工作 , 不需专用定位设施 , 挖泥 时不 用锚 缆 及 辅助 机 具 , 占用 水 域 面积 不 大 , 从 而 对其 他 航行 船 舶作 业 不产 生影 响 ; 耙 吸式 挖泥 船非 常适 合