一種模塊組裝造船以及快速水運(yùn)方法。
背景技術(shù):
一、目前傳統(tǒng)的造船方法(包括分段組裝法)主要是:先鋪設(shè)船的龍骨,再用型材構(gòu)造出船體的外形骨架,然后再用板材將骨架形成的外形面積封閉。這種傳統(tǒng)造船方法的不足之處在于:1、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,建造周期長;2、建造規(guī)模有限且造價(jià)很高;3、最大排水量為確定值;4、密封艙數(shù)量很少,安全系數(shù)低;5、用途單一,難以靈活變更等。
二、目前大部分貨物的水運(yùn)都采用將集裝箱碼垛在專用集裝箱船上進(jìn)行運(yùn)輸?shù)姆椒ā1M管其具有靈活高效的優(yōu)點(diǎn),但仍普遍存在著箱等船、或船等箱以及運(yùn)輸成本高的問題。
三、目前,液化石油氣的海運(yùn)需求很大。而全壓、半壓和全冷等三種運(yùn)輸方式的液化石油氣運(yùn)輸船,或者運(yùn)輸量小、或者運(yùn)輸成本高,難以滿足大規(guī)模運(yùn)輸?shù)男枰?/p>
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決上述問題,本發(fā)明提供了一種用密封容器為功能模塊,活動(dòng)組裝造船以及貨物水運(yùn)方法,其特征是:用活動(dòng)連接緊固結(jié)構(gòu),將一定數(shù)量、具有各自功能的模塊化密封容器組裝為一體,構(gòu)成具有所需功能、排水量和整體強(qiáng)度的浮體作為活動(dòng)組合船體,用于建造各種功能和規(guī)模的水面和水下艦船;這種艦船可以用活動(dòng)組合船體自帶的動(dòng)力模塊驅(qū)動(dòng),或用拖輪帶動(dòng)其航行,并將一只或數(shù)只拖輪作為動(dòng)力模塊,直接組裝到上述活動(dòng)組合船體上;根據(jù)需要,這種艦船可以反復(fù)組裝、拆解并重復(fù)使用;其貨物的水運(yùn)方法是:將裝有待運(yùn)貨物的上述密封容器(如貨物集裝箱、液化石油氣壓力槽罐等)活動(dòng)組裝成船體,運(yùn)至目的港拆解后,再用卡車運(yùn)至目的地。
上述活動(dòng)連接緊固方法包括:螺栓結(jié)構(gòu)、榫卯結(jié)構(gòu)、鎖扣結(jié)構(gòu)、銷軸結(jié)構(gòu)、卡槽結(jié)構(gòu)、拉桿結(jié)構(gòu)、鋦釘結(jié)構(gòu)、活楔結(jié)構(gòu)等。
上述模塊化密封容器所具有的各自功能包括:貨物運(yùn)輸、耗材(如油料、食物、淡水等)存儲(chǔ)、電力供應(yīng)、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)、人員棲居、目標(biāo)偵測(cè)、船艦駕駛、武器發(fā)射、艦船防護(hù)、航行整流、艦船沉浮等。
上述某些船體僅作為一次性使用(例如裝有貨物的集裝箱組合船體、裝有液化石油氣的壓力槽罐組合船體等),或根據(jù)短期任務(wù),反復(fù)組裝和拆解使用。
上述這種用密封容器為功能模塊活動(dòng)組裝的艦船,便于分體入庫保養(yǎng)維護(hù)??山档统杀尽⒀娱L壽命、提高效益。
在上述相鄰的密封容器(尤其是那些會(huì)浸在水下的密封容器)之間,其相對(duì)應(yīng)的連接面周邊設(shè)有密封膠條,以防止由于流水浸入其相對(duì)應(yīng)的連接面縫隙而增加額外阻力。
在上述用密封容器為模塊活動(dòng)組裝而成之船體的船首,設(shè)有流水導(dǎo)流模塊,用以減小船的航行阻力。這些流水導(dǎo)流模塊也可以用密封容器模塊組合構(gòu)成。
上述各個(gè)密封容器的排水量可大于、等于或小于其自身的重量,但必須保證組裝而成之活動(dòng)組合船體的總排水量大于其自身總重量,且重量均衡以防傾斜。從而使其可作為船體浮于水上或水中航行。
這種用密封容器為模塊,活動(dòng)組裝造船方法的實(shí)施例之一是:將一定數(shù)量的模塊化密封容器,運(yùn)至安裝在港口水中的升降組裝臺(tái)的臺(tái)面上(也可直接在水上或船塢中),用活動(dòng)連接緊固方法活動(dòng)組裝在一起;且分層組裝,逐層下降入水;當(dāng)組裝完成后,將升降組裝臺(tái)的臺(tái)面降至水下深處,并與船體脫離接觸;其組裝好的船體,便可利用自身浮力和自帶的動(dòng)力模塊(或拖輪)的驅(qū)動(dòng),在水中或水上航行;船體拆解成各個(gè)模塊時(shí),仍然可在上述升降組裝臺(tái)的臺(tái)面上(也可直接在水上或船塢中)進(jìn)行。
上述模塊化密封容器為用于運(yùn)輸并裝有貨物的集裝箱,將其活動(dòng)組裝成集裝箱運(yùn)輸船,其方法是:當(dāng)裝有貨物的集裝箱運(yùn)抵碼頭后,將其運(yùn)至安裝在碼頭水中的升降組裝臺(tái)的臺(tái)面上(也可直接在水上或船塢中)進(jìn)行組裝;組裝完成后,將升降組裝臺(tái)的臺(tái)面降至水下深處,并與船體脫離接觸;其組裝好的集裝箱運(yùn)輸船,便可利用自身的浮力和自帶的動(dòng)力模塊(或拖輪)的驅(qū)動(dòng),在水中或水上航行。到達(dá)目的港時(shí),仍在上述升降組裝臺(tái)的臺(tái)面上(也可直接在水上或船塢中),將船體拆解為各個(gè)集裝箱模塊,并用卡車將其運(yùn)至最終目的地。
上述模塊化密封容器為用于運(yùn)輸液化石油氣的大型壓力儲(chǔ)氣罐 ;將其活動(dòng)組裝成液化石油氣運(yùn)輸船,其方法是:將裝有液化石油氣的模塊化大型壓力儲(chǔ)氣罐運(yùn)至安裝在碼頭水中的升降組裝臺(tái)的臺(tái)面上(也可直接在水上或船塢中)進(jìn)行組裝;組裝完成后,將升降組裝臺(tái)的臺(tái)面降至水下深處,并與船體脫離接觸;其組裝好的集裝箱運(yùn)輸船,便可利用自身的浮力和自帶的動(dòng)力模塊(或拖輪)的驅(qū)動(dòng),在水中或水上航行。在船體組裝時(shí),可將用于運(yùn)輸液化石油氣的大型壓力儲(chǔ)氣罐設(shè)置在整個(gè)船體的下部位置(上部為浮箱和其它功能模塊),并使其完全浸入水中航行;利用水為冷卻介質(zhì),從而使液化石油氣在運(yùn)輸途中始終保持安全溫度。
將上述模塊化密封容器,用活動(dòng)連接緊固方法活動(dòng)組裝在一起,組裝構(gòu)成更大容器(如:用管件沿圓周組裝,構(gòu)成兩端封閉的圓筒狀容器)的封閉外殼,作為組合船體的殼體;在其空心腔體中設(shè)置閉氣的柔性膨脹塑膠內(nèi)膽(如同足球內(nèi)膽);在塑膠內(nèi)膽中充入壓力氣體,使上述外殼獲得密封和足夠的向外支撐力(如同充氣的足球),從而形成堅(jiān)固的剛性船體。上述模塊化密封容器和其構(gòu)成的空心腔體,均可作為實(shí)現(xiàn)各種船艦功能的有效利用空間。各種物件或人員,在上述模塊化密封容器以及其構(gòu)成的空心腔體進(jìn)出時(shí),可利用類似潛艇的水下密封出入室進(jìn)行。這種由外殼和內(nèi)膽組成的船體,可在旋轉(zhuǎn)裝卸臺(tái)上進(jìn)行組裝或拆解。它具有重量輕、排水量大、可快速組裝拆解等優(yōu)點(diǎn)。
上述模塊化密封容器是截面為正六邊形的管件(至少一端設(shè)有堵頭),并用其組裝成蜂窩結(jié)構(gòu)體作為組合船體。其方法是:先將上述各小段管件串連成長管,再將長管外側(cè)壁面并列連接成蜂窩結(jié)構(gòu)體。這種蜂窩結(jié)構(gòu)體可在水中豎直或水平布置成船體。
為了保證上述組合船體的整體性、牢固性、穩(wěn)定性和剛性,可用拉桿或拉索將其在各個(gè)方向整體拉緊在一起。
用上述模塊化密封容器組裝組合船體時(shí),不限于緊密堆積構(gòu)造,還可形成各種密封或敞露的艙室。
上述模塊化密封容器的立體形狀可以是各種多面體、端頭封閉的空心柱體、或各種異形立體幾何形狀(如:∟形、[形、⊥形、十形、口形、工形等)。
上述模塊化密封容器也可參照或采用樂高積木的各種形狀和拼裝結(jié)構(gòu),以便快速組裝成性能優(yōu)異的組合船體。
還可以用各種異形立體幾何形狀(如:∟形、[形、⊥形、十形、口形、工形等)的模塊化密封容器,在同層和鄰層之間相互鑲嵌、卡扣連接,組裝構(gòu)成具有所需外形、整體強(qiáng)度和排水量的組合船體。
對(duì)于大排水量組合船體,可先在碼頭進(jìn)行第一次組裝,構(gòu)成組合模塊,然后將一定數(shù)量的組合模塊拖至深水水面再進(jìn)行第二次組裝,從而構(gòu)成完整艦船。
本發(fā)明的有益之處在于1、造船及水運(yùn)速度快、效率高、成本低,2、運(yùn)輸更加安全可靠,3、對(duì)貨物運(yùn)輸而言,使有效載荷與全船總重之比大幅提高,從而使節(jié)能減排效果顯著,4、對(duì)艦船模塊化、分散化的制造、養(yǎng)護(hù)、維修、更換方式,使艦船的制造和使用成本大為降低,5、艦船的建造噸位,幾乎不受材料強(qiáng)度和船體結(jié)構(gòu)的限制,很容易低成本、高效率地制造大噸位艦船,6、容易實(shí)現(xiàn)其制造、養(yǎng)護(hù)、維修和使用的標(biāo)準(zhǔn)化。
具體實(shí)施方式
1、將上述模塊化密封容器作為規(guī)?;a(chǎn)品,按照不同功能、形狀、規(guī)格分類并且標(biāo)準(zhǔn)化。
2、建立一套標(biāo)準(zhǔn)化的制造、存儲(chǔ)、組裝、拆解、回收的操作流程。
3、配備專用組裝、拆解設(shè)備和工器具,以及專業(yè)化碼頭。
4、逐步改進(jìn)活動(dòng)連接方法和連接結(jié)構(gòu),在不斷提高組裝速度的同時(shí),使上述活動(dòng)組合船體的整體性能和強(qiáng)度達(dá)到甚至超過傳統(tǒng)龍骨框架式船體。