本發(fā)明屬于碼頭設(shè)計領(lǐng)域,具體涉及適應(yīng)多等級船舶靠泊的lng碼頭靠船墩結(jié)構(gòu)及施工方法。
背景技術(shù):
1、lng碼頭多采用蝶形或一字形布置,通常在工作平臺兩側(cè)對稱設(shè)置兩個靠船墩,在靠船墩前沿中部或兩端設(shè)置鼓型橡膠護(hù)舷,作為船舶在碼頭的靠泊點,當(dāng)兼靠船型范圍較大時,可增設(shè)輔助靠船墩。傳統(tǒng)設(shè)計中,通常由靠船墩和靠船墩墩臺下方布設(shè)的靠船構(gòu)件來共同承受船舶水平荷載。
2、根據(jù)已建lng運輸船的船型參數(shù),lng船型較為特殊,其干舷高、船舶兩側(cè)弧度大、平直段短、管匯中心與船體中心不一致,這導(dǎo)致lng船舶靠泊碼頭時,當(dāng)管匯中心與卸料臂對準(zhǔn)進(jìn)行卸貨時,船艏、艉距碼頭中心距離不一致,這使得設(shè)計高水位及壓載工況時,小船靠泊點較高,設(shè)計低水位及滿載工況時,大船靠泊點較低。例如中國專利cn115182307a(公開日期:2022年10月14日)一種lng加注碼頭設(shè)施及其實施方法,其基于傳統(tǒng)大型lng接卸碼頭,在墩臺下方增設(shè)了包括靠泊族樁、靠泊族樁海側(cè)護(hù)舷、靠泊族樁陸側(cè)護(hù)舷、岸用導(dǎo)纜設(shè)施、一體化基座和防護(hù)設(shè)施;本技術(shù)在有效提升現(xiàn)有大型lng碼頭泊位岸線利用率的基礎(chǔ)上,不僅保留了原碼頭功能,還實現(xiàn)了小型或內(nèi)河lng碼頭船舶加注功能,能夠滿足1~3萬方以下lng加注船的加注運輸。該專利不適用于小船靠泊點較高的情況,無法解決lng船舶靠泊時,靠泊點因船舶情況而靠泊點高低不同的問題。
3、而lng碼頭往往兼靠船型范圍較大,即靠泊船舶等級多,船型尺度差異大,若按傳統(tǒng)靠船墩設(shè)計,容易造成靠泊期間船舶與護(hù)舷接觸面小、護(hù)舷局部壓強大、船體局部受損的可能,或小船在風(fēng)浪作用下?lián)u晃傾斜甚至側(cè)翻。中國專利cn111676897a(公開日期:2020年9月18日)公開了一種利用防波堤結(jié)構(gòu)的非對稱蝶形lng碼頭結(jié)構(gòu),包括工作平臺、多個靠船墩和多個系纜墩,多個靠船墩分布于工作平臺的兩側(cè),所述工作平臺上設(shè)有裝卸臂二層平臺和登船梯,且工作平臺上連接有管廊管架,針對現(xiàn)有的設(shè)計船型在8?26.7萬方的蝶形lng碼頭,對稱布置方案對球罐型lng船的適應(yīng)性較差,影響船舶靠泊和系纜的安全性,此外,獨立的樁基結(jié)構(gòu)造價相對較高的問題,提高了碼頭靠泊各種類型lng船的適應(yīng)性和碼頭運營期的安全性。該專利雖然能靠泊多等級船舶,但是設(shè)置多個靠船墩分布于工作平臺的兩側(cè),僅針對護(hù)舷水平向布置進(jìn)行研究,仍存在豎向布置范圍偏小或高程不當(dāng)?shù)膯栴}。
4、若以常規(guī)靠船墩結(jié)構(gòu)設(shè)計來滿足靠泊要求,容易造成墩臺高程過高、結(jié)構(gòu)尺度過厚、靠船構(gòu)件懸臂過長等問題,在使用過程中,船舶系纜也容易因墩臺頂高程過高造成吊纜等情況;若通過縮小兩靠船墩間距來順應(yīng)船型外側(cè)弧度,降低靠泊點高度,則會縮小靠船墩之間操作平臺尺度,碼頭安全性、經(jīng)濟性和美觀性均不具備優(yōu)勢。
5、因此,為適應(yīng)多等級lng船舶靠泊,如何采用工程措施來保障靠泊安全性,規(guī)避工程風(fēng)險,使得靠泊點布置合理,規(guī)避常規(guī)靠船墩結(jié)構(gòu)的缺點,是目前亟需解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為解決lng船型干舷高,外側(cè)平直段短,導(dǎo)致多等級船舶靠泊時,大小船型上下靠泊點距離較遠(yuǎn),且往往不同一水平線上,護(hù)舷受力不均的問題。本發(fā)明提供了適應(yīng)多等級船舶靠泊的lng碼頭靠船墩結(jié)構(gòu)及施工方法,其特征在于,包括墩臺主體、靠船構(gòu)件、反向靠船構(gòu)件、護(hù)舷;
2、所述墩臺主體設(shè)置有內(nèi)側(cè)靠泊點和外側(cè)靠泊點;所述內(nèi)側(cè)靠泊點和外側(cè)靠泊點上下兩側(cè)還設(shè)置有上靠泊點和下靠泊點;所述內(nèi)側(cè)靠泊點用于小型船靠泊,所述外側(cè)靠泊點用于大型船靠泊;
3、所述墩臺主體位于所述內(nèi)側(cè)靠泊點和外側(cè)靠泊點下方均設(shè)置有所述靠船構(gòu)件,所述墩臺主體位于內(nèi)側(cè)靠泊點上方還設(shè)置有所述反向靠船構(gòu)件;
4、所述靠船墩面海一側(cè)設(shè)置有所述護(hù)舷。
5、進(jìn)一步的,所述護(hù)舷包括多個鼓型橡膠護(hù)舷和防沖板,所述防沖板為豎向防護(hù)面設(shè)置于所述鼓型橡膠護(hù)舷前方;所述防沖板尺寸大于多個所述鼓型橡膠護(hù)舷布設(shè)范圍尺寸。
6、進(jìn)一步的,所述外側(cè)靠泊點布置有多個鼓型橡膠護(hù)舷和一個防沖板;頂部所述鼓型橡膠護(hù)舷設(shè)置于所述外側(cè)靠泊點前方;底部所述鼓型橡膠護(hù)舷設(shè)置于所述外側(cè)靠泊點下方的所述靠船構(gòu)件前方;頂部所述鼓型橡膠護(hù)舷與底部所述鼓型橡膠護(hù)舷中間均勻布置有多個所述鼓型橡膠護(hù)舷。
7、進(jìn)一步的,所述內(nèi)側(cè)靠泊點布置有三個鼓型橡膠護(hù)舷和一個防沖板;頂部所述鼓型橡膠護(hù)舷設(shè)置于所述內(nèi)側(cè)靠泊點上方的所述反向靠船構(gòu)件前方;底部所述鼓型橡膠護(hù)舷設(shè)置于所述內(nèi)側(cè)靠泊點下方的所述靠船構(gòu)件前方;頂部所述鼓型橡膠護(hù)舷與底部所述鼓型橡膠護(hù)舷中間均勻布置有多個所述鼓型橡膠護(hù)舷。
8、進(jìn)一步的,所述靠船構(gòu)件底高程低于下靠泊點;所述反向靠船構(gòu)件頂高程高于上靠泊點。
9、進(jìn)一步的,所述反向靠船構(gòu)件水平位置避開船舶倒纜方向設(shè)置。
10、適應(yīng)多等級船舶靠泊的lng碼頭靠船墩結(jié)構(gòu)的施工方法,包括以下步驟:
11、s1、確定墩臺主體平面位置:根據(jù)規(guī)范要求的水平間距布置墩臺主體平面位置;
12、s2、確定靠泊點位置:結(jié)合靠泊的最大和最小lng實船側(cè)面外形弧度和泊穩(wěn)期間船岸匹配的要求,確定上靠泊點和下靠泊點范圍;結(jié)合多種等級船型靠泊要求,在墩臺主體前沿設(shè)置內(nèi)側(cè)靠泊點和外側(cè)靠泊點;
13、s3、墩臺主體高程設(shè)置:考慮船舶帶纜角度,將墩臺主體高程布置于上靠泊點和下靠泊點適中位置;墩臺主體尺度按常規(guī)設(shè)計,以避免增加不必要的結(jié)構(gòu)自重,
14、s4、靠船構(gòu)件設(shè)置:根據(jù)受力計算確定靠船構(gòu)件尺寸,在所述內(nèi)側(cè)靠泊點和外側(cè)靠泊點下方均設(shè)置靠船構(gòu)件,在所述內(nèi)側(cè)靠泊點上方設(shè)置所述反向靠船構(gòu)件;
15、s5、護(hù)舷設(shè)置:在所述外側(cè)靠泊點設(shè)置兩個鼓型橡膠護(hù)舷和一個防沖板,在所述內(nèi)側(cè)靠泊點設(shè)置三個鼓型橡膠護(hù)舷和一個防沖板。
16、進(jìn)一步的,所述靠船墩的上靠泊點和下靠泊點依據(jù)設(shè)計高水位與船舶壓載作業(yè)和設(shè)計低水位與船舶滿載作業(yè)這兩種不利工況組合設(shè)置。
17、相比于現(xiàn)有技術(shù),本技術(shù)的優(yōu)點和效果如下:
18、1、本發(fā)明提供的適應(yīng)多等級船舶靠泊的lng碼頭靠船墩結(jié)構(gòu),本結(jié)構(gòu)設(shè)計在墩臺主體頂部位于內(nèi)側(cè)靠泊點上方增設(shè)反向靠船構(gòu)件,在不擴大墩臺主體平面尺度和不縮小墩臺主體間距的情況下,增加了內(nèi)側(cè)靠泊點護(hù)舷的布置范圍,保障了小船在設(shè)計高水位時與護(hù)舷的接觸面積。
19、2、本發(fā)明提供的適應(yīng)多等級船舶靠泊的lng碼頭靠船墩結(jié)構(gòu)的施工方法,在常規(guī)靠船墩結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)上,通過調(diào)整靠船構(gòu)件布置,兼顧靠船構(gòu)件豎向布置范圍,使得靠泊點布置合理,實現(xiàn)了多等級船舶在lng碼頭穩(wěn)定安全靠泊,規(guī)避了工程風(fēng)險。
20、上述說明僅是本技術(shù)技術(shù)方案的概述,為了能夠更清楚了解本技術(shù)的技術(shù)手段,從而可依照說明書的內(nèi)容予以實施,并且為了讓本技術(shù)的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂,以下以本技術(shù)的較佳實施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。
21、根據(jù)下文結(jié)合附圖對本技術(shù)具體實施例的詳細(xì)描述,本領(lǐng)域技術(shù)人員將會更加明了本技術(shù)的上述及其他目的、優(yōu)點和特征。