起重船

      1、装有起重机，供筑港、水工建筑、水下打捞和港口装卸等，用以在水上起吊重物的船。

      2、起重装置装在专用浮船上的臂架型起重机。也称浮式起重机。

      3、专门用于起重的工程船，甲板上装有起重设备，专供水上作业起吊重物用，又叫浮吊、吊船。

      4、专用于水域作业起吊重物的工程船。又称浮式起重机，俗称浮吊。

      起重船主要任务是：吊装重型构件；吊放小艇；起吊沉船、沉物；港口、锚地装卸弹药和补给品等。满载排水数量数百吨至数千吨。起吊机起吊重量10〜500t，个别大型起重船起重能力可达1000t。按航行状态，分为自航式和非自航式起重船；按船型，分为驳型、单体型、双体型和半潜型起重船；按起重设备形式，分为固定式和旋转式起重船等。固定式起重舱，又称扒杆式起重船。起重臂杆固定在船的中线面上，结构简单，起重力大，但起重时不能旋转，操纵不灵便，多用于水上工程起吊较重的大型构件。旋转式起重船，又分为单臂杆式和四联杆式。起重机可作180°或360°回转。一般均设变幅机构，操纵灵活。多用于起吊小艇上岸、离岸、或在港口、海上进行装卸弹药、补给品等吊重作业。

固定式起重船

旋转式起重船       

       起重船有两种形式：一种是固定式，俗称扒杆式；另一种是旋转式。它们通常在一个结构坚固的长方形船体上安装高大的起重架、钢臂和起重机械，多数不能自航，依靠拖船拖到作业区水域。起重机为固定式的起重船，其吊杆不能转动，需拖船帮助转动船身来转动吊杆，因而适用于打捞沉船以及钻井平台和大型水下工程施工等。起重机为旋转式的起重船，则可以自由转动和改变吊幅，适用于港口装卸、修造船时搬运和安装大型机械等。

       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。

       起重船具有能在水上（锚地）进行装卸，自重不受码头地面承载能力的限制，可以从一个码头移到另一个码头，利用率高，且不受水位差影响等突出优点，因而被广泛应用于海河港口进行船岸间或船舶间的装卸作业，此外，还常用于建港、建桥、水利工程以及船舶修造、水上打涝救险等的起重作业。浮式起重机按船体性能分，有自航式和非自航式两种，前者备有内燃机发电机组，供自航，起重作业以及辅机、生活用电；后者的移泊、航行要靠拖轮拖带，起重动力靠船上发电或岸上供电。按起重部分能否相对于船体转动的特点分，有固定式和旋转式两种，前者一般只具有起升机构；后者具有起升、旋转和变幅机构，作业范围扩大，能更好地满足港口多种装卸作业的要求，因而常多采用。

      起重船广泛用于港口、造船厂和水上作业现场，进行物料装卸、设备吊装和水上救险等工作。浮船常采用外形近于长方六面体的平底船，以增大浮式起重机抵抗横倾的能力，有自航和非自航两种。自航浮船备有动力装置、推进器、舵等，可在水上独立航行；若采用桨翼竖装的平旋推进器，还可左右移位和原地转向，故作业时机动性好。非自航浮船移位时用绞缆设备牵引，长距离航行时靠拖轮拖带。浮船上一般都备有修理车间、生活设施和救生设备。

浮式起重机示意图

      浮式起重机的构造与陆上同类臂架型起重机基本相同，起重装置常固装在船体中央或靠近船首一端的甲板上，通过伸出船舷外的臂架进行起重装卸作业。其特点是重心低，可提高整机稳定性。起重量最大可达 3吨。浮游起重机的臂架有不回转的、非整周回转的和整周回转的几种。少数浮游起重机的起重装置还可沿甲板纵向运行，这种类型的臂架都是回转式的，起重量一般不超过3吨,主要用于港口内装卸作业。

      浮式起重机一般都自备动力装置。蒸汽机已很少采用，内燃机主要用于中、小型浮游起重机上；内燃-发电机组应用最广，常布置在船舱内，通过电缆对起重装置的工作机构供电，条件许可时也可从岸上供电。

      浮式起重机作业时造成的船体最大倾角一般不允许超过5～6°。

      大型起重船作为海洋工程的辅助船舶，不仅在海洋油气田的开发过程中发挥着重要的作用，还是海上工程吊装、海洋打捞作业中不可或缺的装备。该种类型的船舶近年来得到了大力的发展。　

      大型起重船的出现，使海上工程周期大为缩短且造价降低，同时又提高了安全性。目前，世界上拥有起重船较多的国家有13本、韩国、中国、挪威等，这些起重船大约可以分为三种形态：

      用大型油轮改装而成。如“梭尔”号和“沃登”号均采用油船的前半部分，船长分别为166m及179.4m，并分别将两船用浮箱加宽至40m和42.7m。它们的造型相仿，艏部为上层建筑，顶上设有直升飞机平台，艉部设置一台全回转起重机，起重量分别为2 000t和3 000t；

      自航起重敷管船。以法国“E．T．P．M”1601和1602号为代表的自航单体起重敷管船，除具海洋全回转起重船的良好特性外，尚同时设置敷管装备，可以承担海底油、气管线的敷设作业；

半潜重型起重船

      半潜式起重船。这种船型在国外杂志上被称为第三代全回转起重船。这种起重船分为三个部分，即浮体、上层甲板、起重机。20世纪70年代出现了这种船型。半潜船型由于其耐波性好，能很好适应于较恶劣的海况，特别适合在水深较深的海域作业，但由于其造价昂贵，因此世界上只有少数几家公司拥有该类型船。现正在运营的有Saipen S．P．A公司的Saipem 7000(配备两台起重机为7 000t×45m)；Heerema Marine公司的Thailf DB102(配备两台起重机为7 100t×31．2m)、Hermod(左起重机为3 628t×26m、右起重机为4 536t×24m)、

      Balder(左起重机为2 720t×26m、右起重机为3 630t×24m)；McDERWOOT公司的DB101(配备单台起重机为3 500t×24m)等船。这些船的船龄普遍较长，有的超过30年。

      半潜重型起重船设计目的是运载各种不同的设备，如TLP’s、 甲板、起重机、桥梁分段和其他浮动或非浮动结构。为了使甲板空余面积最大化，船尾的浮力铸件可移动并可存放于船首。 　

      早期的起重船一般采用扒杆式驳船，吨位较小，起重能力较差，主要用于内河、码头、港口等浅水区域，功能主要为货物的过驳、结构件的安装等。后来，为满足工程适用性的要求，小型全回转吊机逐步得到应用，建造了一大批起重能力为30t一300t左右的全回转起重船。

“小天鹅”号起重船

      大型的固定扒杆吊，起重能力达到上千吨。国内在20世纪50年代开始建造的此类型船舶，在基础建设、港口建设、水下清障打捞等工程中发挥着重要作用。20世纪末期，为适应跨海大桥的建设，建成了一批特殊用途的固定扒杆起重船。具有代表性的是“小天鹅”号起重船，其高高竖立的起重塔台从远处看与天鹅有几份相似。该船主要针对东海大桥和杭州湾大桥箱梁架的吊装就位，最大起重量为2 500 t，最大吊高为41 m。

“天一号”起重船

      另外，还有3000吨海上运架梁专用起重船——“天一号”起重船，船长90米、宽40米，起重高度为69米。它采用全回转舵桨推进装置，并装有首侧推进器，具有水平横移能力和很强的定位能力，，其能力仅次于挪威的“天鹅”号而位居世界第二。

“南天龙”号起重船

      大型的全回转起重船，起重能力可达数千吨，现正运营并且有代表性的船舶主要有以下几型。

      20世纪80年代建成的“南天龙”号，起重能力为900 t。

全回转起重船——“大力”号

　　上海打捞局的“大力”号起重船，全长100m, 满载排水量 1856t, 起重能力为2 500t。

“蓝疆”号起重铺管船

　　2002年建成的“蓝疆”号，是一艘非自航无限航区作业的大型起重铺管船，主吊起重能力3800t，可全回转作业。船体总长157.5 m，型宽48 m。满载排水量58 000 t，可在150 m水深实施起重和铺管作业。

“华天龙”号

　　2007年建成的“华天龙”号，船体总长174.85米,型宽48米,满载排水量83702.9吨,设计最大起重能力4000吨,全回转起重能力2000吨。

“蓝鲸”号

　　2008年建成交船的“蓝鲸”，全长241米，宽50米，型深20.4米，总吨64110吨，起重吊梁高98.1米，最大起重能力7500吨。该船的起重机是现今装船最大起重能力的全回转起重机，堪称该种类起重船中的巨无霸。

　　21世纪开始被应用的举力式起重船是近年来新开发的一种起重船概念。其原理是通过专用的装备，借助船体的浮力，利用船体的起升，完成起重作业，该类型的船起重能力非常大，能达到数万吨，由于其起重原理及作业流程对船体设计关联度非常高，因此该类型起重船的目标工程应当非常明确，目前该起重方式主要应用于平台的拆除工作。

      进入2l世纪以后，各个大型海洋工程公司为了适应海上作业的需求，特别是为了满足日益兴旺的海洋工程回收利用市场，各自提出了海上Single-lift起重系统的概念，而且有些已经应用于实践，这些系统除了应用于大型海洋平台的拆卸，也可用于海洋平台的安装，其起重能力从12 000 t～30 000多吨不等。比较著名的Single-lift起重系统有以下几种：

      Versatruss起重系统

      Versatruss是美国的一家公司，专门从事海洋工程的起重作业。该起重系统包括同步绞盘、普通的驳船、起重臂(绕着固定点旋转，从而增大夹角达到提升／起重的目的)、海洋平台的上层建筑。其工作原理是：起重时，两艘驳船从海洋平台或结构的两侧靠近结构物，用绞索系住结构物的下端，起重臂撑住上端，两艘驳船分别往中间推进，造成起重臂往上旋转，达到起重的目的。其最大起重能力达到20 000 t。

图1 Versatruss 起重系统示意图

　　Versatruss 起重系统所需设备简单, 对船舶和水深没有特殊要求, 应用前景广阔。该系统尤其适用于大型浮吊无法进入的水域, 例如: Maracaibo湖、里海以及浅海海域等, 在这些水域, Versatruss起重系统具有无与伦比的优越性。而且Versatruss起重系统和半潜式起重船相比，具有费用低、适用面广、灵活机动的特点。

       Master Mind起重系统

　　挪威的Master Marine AS公司开发了两种新型的Single_lift起重系统，一种由一艘船和导管托架组成。施工时，放下托架，把船支起，脱离水面。这样的起重系统最大起重能力可达到18 000 t；另外一种新型的起重系统则类似于半潜式起重船,所不同的是,在作业时,该系统需要先通过吸力锚2 在海面上固定。它的最大起重能力可以达到16000t 。
近海穿梭式(Offshore Shuttle)
　　Marine Shuttle Operations AS．Stavanger公司设计的近海穿梭式Single—lift起重系统由一个半潜式的浮体构成，没有甲板。半潜式的浮体由大尺度的钢制试管状构件组成。可以用来进行海洋平台上层建筑的安装(最大35 000 t)和拆除(最大22 000 t) ，也可以用来安装和拆除导管架(最大12 000 t，可以增至18 000 t)。工作原理是：通过调节压载水舱，控制吃水，达到起重；

       Single-Lift起重系统

　　Global Marine公司的Single-lift起重系统是一艘钢质的半潜式结构，以已有的海上浮体“safe Scandinavia”号为基础，通过连接一个专门用来起重的海洋平台分段而成。在起重时，首先需要在近海海域内完成两个单元的连接，然后航行到施工地点进行起重作业。这套系统仅用来起重海洋平台的上层建筑。工作原理是：起重时，起重横杆跨过U形的船井，压在海洋平台的上层建筑下面，为了减小缓冲，采用了二烯橡胶缓冲垫；然后通过控制压载物的重量达到起升的目的。

      超大型起重系统在我国的发展与应用

　　就目前来说,中国还没有一套超大型的起重系统。目前建的较多的在2000～3000t 起重能力范围内的浮式起重机,且多用于架设跨海大桥。上海振华港机股份有限公司研制成功一艘7500吨全回转起重船“蓝鲸”号，这是目前世界最大的单臂起吊船。全长241米，宽50米，型深20.4米，是目前单臂起重能力最大的起重船。总重64110吨，起重吊梁高98.1米，最 大起重能力7500吨。它既可以将吊具深入水下150米,又可以将重物提升到水上125米。最高点130米，相当于40多层楼高，最高起重高度可达110 米；整个浮吊船可同时容纳300人食宿作业，并设有直升机停机坪，自航速度达到11个节级。它的一大特点就是起重臂可以放倒或旋转,十分灵活。

      而像应用范围更广和技术含量更大的single-lift起重系统国内则还没有尝试。随着我国对海洋开发的发展,以及一部分早先建造的海洋平台的超龄、老化,对超大型海洋工程起重系统的需求也会越来越大,这是一个极具诱惑力的市场。