用于沉船打捞的托底钢梁设计

在举世瞩目的"世越"号沉船打捞工程中,交通运输部上海打捞局创造性地应用了托底钢梁打捞方法。该方法是将一组托底钢梁垫在沉船之下,打捞时起吊力作用于托底钢梁而非直接作用于沉船上。因此,该方法对沉船船体结构破坏较小,能够实现业主方提出的整体打捞并尽量避免船体破坏的要求。该文对"世越"号打捞工程托底钢梁的设计过程进行了总结,并应用大型通用有限元软件ANSYS对托底钢梁结构和沉船结构强度进行了计算分析,为以后打捞工程中应用类似打捞方法提供了一定的借鉴作用。     

“世越号”打捞采用链式提升器进行船首系固方法

在"世越号"沉船打捞中,上海打捞局按照韩国方面保护遇难者遗体、不损坏船体的打捞要求,采用了钢梁托底,整体打捞的施工方案,对"世越号"沉船进行整体打捞。为将托底钢梁安装到沉船底部,采用将船首吊起,再将托底钢梁组整体拖绞移位到沉船底部的方案。在船首吊起过程中,为保证船体的稳定,采用由重力锚、系泊锚链、链式提升器、系泊钢丝绳等组成的一套船首系固系统,对船体进行系固,确保船体在起吊后不会由于水流作用发生较大的位置移动,而影响到后续的钢梁就位。通过对这套水下系固系统的设计计算分析、施工安装以及实际应用效果的描述,对该套水下系固系统进行详细介绍,以利于在其他类似项目中推广使用。     

双驳抬吊沉船浮装半潜船工艺介绍

"世越号"沉船打捞采用托底钢梁双驳船抬吊整体起浮方法,当"世越号"被提升到吃水9米时将和两条抬浮驳"招商重工1号"和"招商重工3号"一起转移进半潜船,由半潜船进行整体起浮出水。在整个过程中,"世越号"将与两条抬浮驳组成超大型结构,操作起来非常困难。以"世越号"打捞工程为例对双驳抬吊沉船浮装半潜船工艺进行详细介绍,内容包括拖航移位、沉船进档和重量转移三个作业环节,此工艺尤其适合大吨位沉船的整体打捞。     

“世越号”沉船打捞工程中的船首起吊计算分析

"世越号"沉船打捞工程是由交通运输部上海打捞局承担的一项整体打捞吨位、打捞难度均属世界前列的大型综合打捞工程。工程中并未采用沉船扳正后再起吊出水这一常规整体打捞方式,而是人性化地提出并成功应用了钢梁托底的整体抬吊打捞方案,并创造性地通过浮吊船起吊沉船船首,解决了在沉船下方安装托底钢梁这一打捞方案中的关键性难题。为了对船首起吊这一独特的吊装作业方案设计进行充分的科学论证,需要对其进行合理、精细、全面的计算分析。论文主要介绍了"世越号"沉船打捞工程中的船首起吊作业的静态分析和水动力动态分析方法,得出相应的起吊吊力、船舶运动等相关数据;并与实际作业结果进行对比分析,对分析方法的合理性进行验证。     

“夏长”轮打捞起浮过程的数值模拟与分析

以整体打捞"夏长"轮沉船为例,给出大吨位沉船起浮过程的控制条件,提出应用GHS软件建立沉船计算模型进行数值模拟的方法,计算出沉船打捞起浮过程中货舱及压载舱不同排压水方案、艉部起浮吊力增减等不同工况下,沉船总纵强度、剪切强度及浮态的变化情况,据此得到最优起浮排压水及起浮吊力设计方案。沉船起浮过程的数值模拟结果与工程数据高度吻合,证明数值模拟方法正确。     

“南海一号”打捞过程中的水下定位和姿态监测

"南海一号"是我国2007年底在广东阳江水域打捞出水的一条宋代沉船。为了更好地保护该船,打捞过程采用了"整体打捞"技术方案。为了保证打捞中水下定位和提升过程姿态检测准确无误,天津水运工程科学研究所将国际上最先进的姿态传感器和水下超短基线定位系统成功应用于"南海一号"打捞的定位和姿态监测过程中,为成功打捞沉船提供了重要的技术和安全保障。文章介绍了打捞的技术难点、技术方案和打捞过程。     

封舱打气法沉船打捞起浮安全分析

封舱打气作为沉船打捞的重要手段，其操作风险也相对较大。沉船在上浮过程中，若舱室泄压不够及时，将严重影响沉船打捞安全。基于数值分析方法对沉船离底后自由上浮时间进行分析，采用计算流体力学软件ANSYS CFX对舱室泄压情况进行数值仿真，对上浮过程中舱室泄压情况进行全过程仿真模拟，结合工程实际经验，设计的泄压孔能满足沉船起浮过程保障船体结构安全性的要求，且满舱气时泄压速度最快；研究成果可为沉船打捞提供理论指导。     

“世越号”船体损伤结构强度分析

沉船事故或者海难的发生,需要救捞系统快速制订出一套有效的沉船救助或者打捞方案。对于某些大型沉船的打捞,采用整体起吊的方式打捞,由于自身重量较大,起吊时,钢缆会损伤船体,受损后的船体结构强度比较弱,需要快速有效的评估船体结构强度方法,有限元(FEA)法是分析结构强度的常用方法。本文将有限元法与含损伤船体结构强度评估相结合,为沉船打捞提供一种理论支持。     

“世越号”打捞工程的设计与实施

"世越号"打捞工程举世瞩目,是上海打捞局迄今完成的难度最大、耗时最长、投入船舶设备和人力资源最多的一项打捞工程。工程中创新使用了专用抽油吸头、内置气囊、橡胶浮筒、托底钢梁、水下开沟犁、带升沉补偿的钢绞线液压提升系统、沉船整体SPMT滚卸上岸等新技术、新工艺、新设计,可为今后同类工程提供借鉴。对"世越号"打捞的设计和施工中相关问题进行较为详细的介绍。     

半潜船改装及起浮“世越号”稳性校核

"世越号"客船沉没于韩国全罗南道珍岛郡附近海域,当地天气多变,水深达到45米,打捞作业环境恶劣,为安全把"世越号"从海底打捞出水,首创双抬浮驳提升、半潜船起浮出水打捞方案。由于沉船侧倾在起浮过程中无法提供足够的稳性,根据半潜船静水力曲线计算结果提出半潜船改装方案。通过GHS专用软件模拟半潜船起浮"世越号"完整过程,不仅对半潜船稳性进行校核,对实际起浮作业也可以起到指导作用。