專利名稱：帶騎式頂推船的一體式拖船/駁船的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及海上貨物駁船，特別(但不限于)涉及新穎的一體式拖船/駁船系統(tǒng)，它具有一可推動一體式拖船/駁船的騎式頂推船。
本發(fā)明的技術(shù)背景有兩種美國海岸警衛(wèi)隊(USCG)規(guī)則提供的“一體式拖船/駁船”(ITB)方式(1)用一條拖船拖一條駁船，以及(2)由拖和推組成的雙重目的方式。對操縱駁船來說，推是比拖好的方式，這是因為它在推動駁船時能比駁船更好地控制拖船。在推動駁船時有兩種操作方式(1)用拖船來推駁船的船尾，諸如密西西比河駁船操作方式，利用繩索將拖船和駁船系在一起，以及(2)利用位于駁船船尾凹座里的拖船推動駁船，而利用繩索或樞轉(zhuǎn)臂將拖船和駁船連接在一起。第一種推動方式的一個變化是用繩索將拖船系在駁船的側(cè)面。這些方式適合在零級浪的情況下工作。
在五級浪的海里，拖船和駁船之間的運動、特別是縱搖運動可能發(fā)生較大的不同，這是由于對拖船和駁船來說有不同的波高和方向，而這是因為拖船和駁船具有不同浮力的原因，不同浮力造成不一樣的波高。雖然駁船可以很小的或無縱搖運動通過一定的波浪，但拖船可能經(jīng)受非常厲害的縱搖運動，且由于上面所述的原因以不同于駁船所經(jīng)受的頻率運動。因此，由于拖船船首的起伏運動，可能發(fā)生相對駁船凹座的碰撞。此外，由于不平衡的波浪運動產(chǎn)生的劇烈的轉(zhuǎn)矩可能損壞連接臂。
已經(jīng)證明有若干重大損壞事故發(fā)生在駁船運輸過程中，其主要原因是因為在ITB中的較差的和不穩(wěn)定的狀況。已有許多文章要求進一步改進ITB系統(tǒng)，以使美國水域里的駁船安全工作。
因此，本發(fā)明的一個主要目的是提供一種連接拖船和駁船的系統(tǒng)，利用這種方式可避免上面所述的不同的運動的問題。
本發(fā)明的另一個目的是提供這樣一種系統(tǒng)，它能在緊急情況下提供拖船的快速分離。
本發(fā)明的再一個目的是提供這樣一種系統(tǒng)，它能很方便地使用。
本發(fā)明的還有一個目的是提供這樣一種系統(tǒng)，它能利用自己的動力使拖船安裝在駁船上。
本發(fā)明的其它目的、以及它的具體特征、零件和優(yōu)點將從下面結(jié)合附圖的描述中顯示出來，并看的更加清楚。
本發(fā)明的簡要說明本發(fā)明通過提供(在一較佳的實施例里的)一運載貨物的一體式拖船/駁船可實現(xiàn)上述的目的，該一體式拖船/駁船包括一運載貨物的駁船，所述駁船不具有推進裝置；以及安裝在所述駁船一部分頂部的拖船，由此，當所述一體式拖船/駁船工作時，所述拖船和所述駁船將經(jīng)受相同的運動，所述拖船包括推進和操舵所述一體式拖船/駁船的裝置。按照本發(fā)明的另一方面，提供一種使拖船脫離一體式拖船/駁船的方法，所述一體式拖船/駁船包括一運載貨物的駁船，所述駁船不具有推進裝置；一安裝在形成于所述駁船的一部分上的凹槽里的拖船，這樣，當所述一體式拖船/駁船工作時，所述拖船和所述駁船將經(jīng)受相同的運動，所述拖船包括推進和操舵所述一體式拖船/駁船的裝置；所述拖船船體底部的第一或前部分是平面并是水平的，所述船體底部的第二部分是平面并是從所述第一部分向后和向下傾斜的，并且所述凹槽所述底部的傾斜部分和所述凹槽所述底部的水平部分在一折角線處結(jié)合，并分別與所述拖船所述船體底部的所述第一和第二部分接觸；當所述拖船安裝在所述駁船上時具有在所述折角線前方的重心；所述方法包括向后推動所述拖船，直至所述重心移動到所述折角線的后面；以及允許所述拖船沿著所述凹槽所述底部的所述傾斜部分滑動，并進入所述駁船浮在上面的水中。按照本發(fā)明的還有一個方面，提供一種形成一體式拖船/駁船的方法，所述拖船/駁船包括一運載貨物的駁船，所述駁船不具有推進裝置；一安裝在形成于所述駁船一部分上的凹槽里的拖船，這樣，當所述一體式拖船/駁船工作時，所述拖船和所述駁船將經(jīng)受相同的運動，所述拖船包括推進和操舵所述一體式拖船/駁船的裝置；所述方法包括對所述駁船加重物，使所述凹槽的底部在所述拖船和所述駁船浮在上面的水面下；利用所述推進裝置將所述拖船推入所述凹槽；將所述拖船固定在所述駁船上；卸去在所述駁船上的重物，使其在水中恢復(fù)到正常位置。
附圖的簡要說明參考附圖將有助于理解本發(fā)明及其各個方面，提供附圖的目的僅是為了描述，而不是用來限制本發(fā)明的范圍，其中

圖1是按照本發(fā)明的一體式拖船/駁船(ITB)的側(cè)視圖；圖2是ITB的俯視圖；圖3A，3B和3C分別是本發(fā)明的拖船或騎式頂推船的后視圖，側(cè)視圖和前視圖；圖4A-4F是頂推船與駁船分離的局部的側(cè)視圖；圖5是描述利用頂推船的動力裝置可將頂推船安裝在駁船上的方法的局部的側(cè)視圖6A和6B分別是安裝在駁船上的、有助于頂推船與駁船分離的裝置的局部的、部分示意的側(cè)視圖和前視圖；圖7A和7B分別是圖6A和6B所示裝置的局部的、部分示意的俯視圖和側(cè)視圖。
實施本發(fā)明的較佳方式現(xiàn)在參看附圖，其中，在所有附圖中，相似的和相同的部件用相同的標號表示。
圖1描述了按照本發(fā)明形成的一體式拖船/駁船(ITB)，它用標號20總括表示。ITB20包括一駁船22，它具有若干貨艙或貨柜24，其中存放貨物。駁船22還包括若干位于船體底部的壓載艙23。根據(jù)定義，駁船是一種運載貨物的海上運輸工具，沒有任何推進功能，但是，駁船可以帶發(fā)動機，以作裝卸貨物和系泊用。
形成于駁船22尾部的“干船塢式”凹槽21用來安裝拖船或騎式頂推船30。凹槽21和周圍結(jié)構(gòu)(未詳細畫出)非常堅固，足以支承騎式頂推船30、以及額外允許的、在ITB20工作過程中由于動態(tài)運動而產(chǎn)生的各種力的總重量。
從圖3A-3C可更清楚地看到，通常的拖船、騎式頂推船30一般具有羅經(jīng)觀察臺32，操舵室34，起居室艙面36，主甲板38，機艙40，以及下部機械平艙42，還包括用來操作、推進和控制騎式頂推船的傳統(tǒng)部件，住房輔助設(shè)備和容納船員。當然，可以理解，根據(jù)騎式頂推船30的大小，可安裝上面所述的一部分。兩個Z型傳動裝置、即船首轉(zhuǎn)向推進器50安裝在騎式頂推船30的尾部，并由機艙40里的主機提供動力。騎式頂推船30具有尖船尾60和平船首62，一模制的彈性碰墊64固定在船首。圖3C所示的溝槽84和86的用途將在下面參考圖6A和6B描述。
利用在騎式頂推船和駁船22之間的適當?shù)目焖籴尫叛b置(未畫出)、諸如有軌電車連接機構(gòu)、或用于干船塢操作中固定機構(gòu)將騎式頂推船30固定在凹槽21里(圖1和2)，而碰墊64與凹槽的前壁接觸，以便使騎式頂推船與駁船緩沖接觸。在凹槽21的側(cè)壁和底部也安裝著適當?shù)膹椥跃彌_墊(未畫出)，以便與騎式頂推船30的船體接觸。
如此，騎式頂推船30以穩(wěn)定的方式牢牢地安裝在駁船22上，由此，它能夠?qū)︸g船提供推進和操舵，且由于騎式頂推船和駁船將具有完全一樣的船體運動，因此不會出現(xiàn)上面討論的、相對不同的波浪作用和其它不同的運動的問題。
騎式頂推船30將保持在圖1和2所示的位置上，而圖4A顯示了ITB20通過正常操作以提供推進和操舵功能。然而，騎式頂推船30還提供了另一功能即萬一ITB20處于沉沒危險時，其可作快速分開的、自身包含的救生艇用。這個功能如圖4A-4F所示。圖4A顯示了安裝在駁船22的凹槽21里正常位置上的騎式頂推船30。在出現(xiàn)必須使騎式頂推船30離開駁船22而下水的緊急情況時，釋放將騎式頂推船固定在駁船上的機構(gòu)，反轉(zhuǎn)推進器50和52，騎式頂推船相對駁船向后移動，如圖4B所示。當騎式頂推船30的重心移動到由在凹槽21底部的平面部分和傾斜部分(它們與騎式頂推船的對應(yīng)表面相一致地配合)之間限定的折角線70的后部時，騎式頂推船反時針轉(zhuǎn)動，如圖4C和4D所示。當騎式頂推船30船首的下邊緣滑離凹槽21底部的傾斜部分并離開它時，騎式頂推船30在水中順時針轉(zhuǎn)動到正常位置(圖4E)，并盡力倒車以離開駁船22。騎式頂推船30的尖船尾60有助于騎式頂推船順利地進入水中。當ITB在航行途中，由于幾乎ITB20所有的功能都發(fā)生在騎式頂推船30上，且所有的船員一般情況下也都在騎式頂推船上，因此，所有的或幾乎絕大多數(shù)人都將得救。
雖然騎式頂推船可利用起重機和類似的裝置(均未顯示)安裝在凹槽21里，以形成ITB20，但騎式頂推船30也可利用本身的動力進入凹槽21。圖5描述了這種情況，其中，對駁船20加重物，使其船尾部分下降到水里，并讓水部分地充填凹槽21。由于駁船22船尾部分下降，如圖所示，騎式頂推船30可在自己動力作用下進入凹槽21。當騎式頂推船30位于凹槽21里時，利用固定裝置(未畫出)將其固定，并卸去駁船22的上所加的重物，如此，ITB20將恢復(fù)其在水中的正常位置。
圖6A和6B描述了一有助于使騎式頂推船30脫離凹槽21而下水的裝置，該裝置包括一對平行的軌道80和82，它們分別與沿騎式頂推船船體下側(cè)邊緣形成的溝槽84和86(圖6B，以及圖3C)的上表面接觸，該軌道可繞著靠近折角線70的一點樞轉(zhuǎn)?？梢钥吹剑T式頂推船30的重心G在折角線70前方的距離L處，這有助于在騎式頂推船處于凹槽21里的它的通常位置時保持騎式頂推船的穩(wěn)定性。參看圖6A，安裝在凹槽21的底板內(nèi)、折角線70前方的第一對液壓裝置90(圖6A只能看到一個)在騎式頂推船30在凹槽21里的正常位置時被壓縮(軌道80用實線表示)。同時，安裝在凹槽2 1的底板內(nèi)、但在折角線70后面的第二對液壓裝置92(圖6A只畫了一個)延伸至軌道80和82，以提供額外的穩(wěn)定性。當發(fā)生緊急情況、要求使騎式頂推船下水時，在分開連接裝置和推進器50和52反轉(zhuǎn)的作用下，騎式頂推船向后移動一個距離L，而在可能有的液壓操縱的缸體或其它偏壓裝置(均未顯示)的幫助下，騎式頂推船的進一步向后移動將在下水操作過程中產(chǎn)生不平衡的動量。同時，液壓裝置90伸展，而液壓裝置92被壓縮，它們的綜合作用使軌道80和82轉(zhuǎn)動到虛線所示的位置，使騎式頂推船順時針轉(zhuǎn)動并開始滑動進入水中(圖4B-4D)。
參看圖7A-7B，可以看到，軌道80和82的上表面包括若干可自由轉(zhuǎn)動的滾子94，這些滾子的軸線與騎式頂推船移動方向的軸線垂直，從而可大大地降低與騎式頂推船船體底部的摩擦接觸，從而可使騎式頂推船盡快地下水。
為了增加騎式頂推船30的下水速度，可在凹槽21的底表面上覆蓋一層高分子量的塑料材料98(圖6B)，以進一步減少滑動摩擦。
由此可見，在上述說明書中描述的和顯示的上述目的完全是可以實現(xiàn)的，由于在不脫離本發(fā)明范圍的情況下可在上述結(jié)構(gòu)中作出某些改變，因此，包含在上述說明書和顯示在附圖中的所有內(nèi)容都應(yīng)解釋為僅是為了描述，而不是為了限制。
還應(yīng)該明白，下面的權(quán)利要求書試圖覆蓋這里所述的本發(fā)明的所有一般的和特殊的特征，以及本發(fā)明范圍內(nèi)的所有陳述。
權(quán)利要求
1.一種運載貨物的一體式拖船/駁船，包括(1)一運載貨物的駁船，所述駁船不具有推進裝置；以及(2)一安裝在所述駁船一部分的頂部上的拖船，當所述一體式拖船/駁船工作時，所述拖船和所述駁船經(jīng)受相同的運動，所述拖船包括推進和操舵所述一體式拖船/駁船的裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的一體式拖船/駁船，其特征在于，所述拖船安裝在形成于所述駁船船尾部分的向后敞開的凹槽里。
3.如權(quán)利要求2所述的一體式拖船/駁船，其特征在于，還包括在緊急情況時允許所述拖船與所述駁船快速分開和脫離的裝置。
4.如權(quán)利要求3所述的一體式拖船/駁船，其特征在于，所述裝置可包括一形成于安裝著所述拖船的一凹槽底部的至少一部分上的、向后和向下傾斜的表面。
5.如權(quán)利要求3所述的一體式拖船/駁船，其特征在于，所述裝置可包括一安裝在一凹槽里的轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)，在該凹槽里安裝著所述拖船，所述拖船至少部分地安裝在所述轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)上，當所述拖船脫離所述駁船下水時，所述轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)向著所述駁船的船尾轉(zhuǎn)動所述拖船。
6.如權(quán)利要求5所述的一體式拖船/駁船，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)的上表面上安裝著滾子，以便當所述拖船脫離所述駁船下水時減少滾動摩擦。
7.如權(quán)利要求4所述的一體式拖船/駁船，其特征在于，(1)所述拖船船體底部上的第一或前面部分是平面的和水平的；(2)所述船體底部的第二部分是平面的和自所述第一部分向后和向下傾斜的；(3)所述凹槽所述底部的所述傾斜部分和一水平部分在一折角線處結(jié)合，并分別與所述拖船所述船體底部的所述第一和第二部分嚙合。
8.如權(quán)利要求7所述的一體式拖船/駁船，其特征在于，(1)所述船體底部的所述第一部分包括所述船體底部40-45％的長度，而所述船體底部的所述第二部分包括船體底部25-30％的長度；以及(2)所述拖船安裝在所述駁船上時，所述拖船的重心在所述折角線的前面。
9.如權(quán)利要求7所述的一體式拖船/駁船，其特征在于，所述船體底部的所述第二部分自水平面傾斜11度。
10.如權(quán)利要求1所述的一體式拖船/駁船，其特征在于，(1)所述拖船船體底部的第一或前面部分是平面的和水平的；(2)所述船體底部的第二部分是平面的，并自所述第一部分向后和向下傾斜；以及(3)所述船體底部的第三部分是平面的，并自所述第二部分向后延伸。
11.如權(quán)利要求10所述的一體式拖船/駁船，其特征在于，(1)所述第一部分包括所述船體底部長度的40-45％；(2)所述第二部分包括所述船體底部長度的25-30％；以及(3)所述第三部分包括所述船體底部長度的20％。
12.如權(quán)利要求10所述的一體式拖船/駁船，其特征在于，所述船體底部的所述第二部分自水平面傾斜11度。
13.如權(quán)利要求10所述的一體式拖船/駁船，其特征在于，推進裝置懸置在所述第三部分下。
14.如權(quán)利要求1所述的一體式拖船/駁船，其特征在于，所述拖船具有一尖船尾。
15.一種自一體式拖船/駁船上分離一拖船的方法，所述拖船/駁船包括一運載貨物的駁船，所述駁船不具有推進裝置；一安裝在一凹槽里的拖船，所述凹槽形成于所述駁船的一部分上，由此當所述一體式拖船/駁船工作時，所述拖船和所述駁船經(jīng)受相同的運動，所述拖船包括推進和操舵所述一體式拖船/駁船的裝置；所述拖船船體底部的第一或前面部分是平面的和水平的，所述船體底部的第二部分是平面的，并自所述第一部分向后和向下傾斜，并且所述凹槽所述底部的一傾斜部分和一水平部分在一折角線處結(jié)合，并分別與所述拖船所述船體底部的所述第一和第二部分嚙合；以及，當所述拖船安裝在所述駁船上時，所述拖船的重心在所述折角線的前面；所述方法包括(1)向后推動所述拖船，直至所述重心在所述折角線后面；以及(2)允許所述拖船沿所述凹槽所述底部的傾斜部分滑下，進入所述駁船浮在其上的水中。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，還包括(1)在所述凹槽里設(shè)置一轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)，且所述拖船至少部分地安裝在所述轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)上，以便當所述拖船與所述駁船分離時向所述駁船的船尾轉(zhuǎn)動所述拖船；以及(2)當所述重心在所述折角線后面時，轉(zhuǎn)動所述轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)，以便向所述駁船的船尾轉(zhuǎn)動所述拖船。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，還包括在所述轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)的上表面安裝滾子，以便當所述拖船與所述駁船分離時減少滾動摩擦。
18.一種形成一體式拖船/駁船的方法，所述拖船/駁船包括一運載貨物的駁船，所述駁船不具有推進裝置；一安裝在一凹槽里的拖船，所述凹槽形成于所述駁船的一部分上，由此當所述一體式拖船/駁船工作時，所述拖船和所述駁船經(jīng)受相同的運動，所述拖船包括推進和操舵所述一體式拖船/駁船的裝置；所述方法包括(1)對所述駁船加重物，使所述凹槽的底部在所述拖船和所述駁船浮于其中的水面之下；(2)利用所述推進裝置將所述拖船推入所述凹槽里；(3)將所述拖船固定在所述駁船上；以及(4)卸去加在所述駁船上的重物，使所述駁船在所述水中保持正常位置。
全文摘要
一種運載貨物的一體式拖船/駁船(ITB)(20)包括一不具有推進裝置的運載貨物的駁船(22)；以及一拖船(30)，它安裝在駁船的頂部，拖船包括推進和操舵ITB的裝置(50，52)。另一方面，一種使拖船與ITB分離的方法，該方法包括向后推動拖船，直至其重心在折角線后面，該折角線由安裝拖船的凹槽(21)的水平部分和傾斜部分相交形成；以及允許拖船沿凹槽底部的傾斜部分滑下，進入駁船浮在其上的水中。
文檔編號B63B35/70GK1168120SQ96191476
公開日1997年12月17日 申請日期1996年1月16日 優(yōu)先權(quán)日1995年1月17日
發(fā)明者詹姆斯·H·哈拉 申請人:斯卡赫股份有限公司