具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1和2所示，本实施例提供了一种船坞建造系统，其可以应用于船厂中，实现对船舶和钢壳沉管在船坞中的建造工序，且更好地满足钢壳沉管40和船舶在船坞1内的并行建造，提高钢壳沉管40和船舶的生产效率和生产连续性，避免船舶与钢壳沉管40的建造干涉，提高船坞1的利用率。

具体地，船坞建造系统包括船坞1，船坞1的出坞口处设置有挡水坞门13，船坞1内部设置有分隔坞门14，分隔坞门14能够选择性地将船坞1水密分隔成位于挡水坞门13和分隔坞门14之间的第一坞室11以及位于分隔坞门14和船坞1尾端之间的第二坞室12，第一坞室11内能够至少容纳一总装后的船舶，第二坞室12包括沿宽度方向并排设置的船舶建造区和钢壳沉管建造区。

本实施例提供的船坞建造系统，通过设置挡水坞门13和分隔坞门14，能够将船坞1在长度方向上分隔成第一坞室11和第二坞室12，至少一船舶可以在第一坞室11内进行整船的总装建造，且该船舶在进行总装的过程，钢壳沉管40可以在钢壳沉管建造区内进行拼装和水泥浇筑，且另一船舶总段可以同步在船舶建造区内进行部分总段拼装；当第一坞室11内的一室船舶20组装完毕后，可打开挡水坞门13，使搭建完毕的船舶浮水出坞，在此过程中，由于分隔坞门14的设置，第二坞室12中的钢壳沉管40及二室船舶30可以继续建造，以提高二室船舶总段拼装及钢壳沉管40的建造效率；当一室船舶20浮水出坞后，关闭挡水坞门13且排空第一坞室11内的水，此后，放下分隔坞门14以连通第一坞室11和第二坞室12，使得二室船舶30可以继续拼装呈整装船舶，钢壳沉管40也可以继续组装至所需长度，直至完成二室船舶30的整船建造和钢壳沉管40的建造，并行效率高，钢壳沉管40的建造与船舶的建造不相干涉。

即，本实施例提供的船坞建造系统，可以使得船坞内可以同时进行钢壳沉管40和至少两条船舶的并行建造，且建造过程互不干涉，有效提高了船舶和钢壳沉管40的建造效率；同时，由于一室船舶20与钢壳沉管40位于不同的坞室中，使得一室船舶20不受钢壳沉管40的宽度限制，仅对在船舶建造区内的二室船舶30的型宽具有要求，能够实现大型宽船舶与钢壳沉管40的并行建造，提高船舶与钢壳沉管40的并行建造便利性和适用性；同时，由于钢壳沉管40与一室船舶20在长度方向并排设置，能够合理利用船坞1的长度尺寸，进一步地提高对船坞的利用率。

船坞1为由坞墙15围设形成有长条且一端开口的坞室，船坞1的开口端连通水域，以使船坞1中搭建完成的船舶和钢壳沉管40能够通过船坞1的开口端进行出坞，即船坞1的开口端形成出坞口，出坞口设置有能够水密分隔船坞1内部空间与外部水域的挡水坞门13。船坞1的具体结构和挡水坞门13的设置可以参考现有技术，本实施例对此不做限制。

分隔坞门14能够选择性地分隔第一坞室11和第二坞室12，以使第一坞室11和第二坞室12在分隔时，位于第一坞室11和第二坞室12内的建造过程能够互不干涉，当第一坞室11与第二坞室12连通后，使位于第二坞室12内的建造过程可以延伸至第一坞室11内进行，从而保证位于第二坞室12内的钢壳沉管40和二室船舶30的拼装长度。分隔坞门14的结构以及设置方式可以参照挡水坞门13进行设置，本实施例不对分隔坞门14的结构进行限制。

优选地，船坞1的总长为300m～400m，宽度为60m～120m，能够满足所有小型船舶、大部分的中型船舶以及部分大型船舶的建造。由于标准钢壳沉管40长约165m，宽46m，更为优选地，船坞1的总长为340m～380m，宽度为80m～110m，能够更好地满足钢壳沉管40与大部分大中型船舶沿船坞1宽度方向的并排设置，降低对并行建造的二室船舶30的宽度要求，提高并行建造的灵活性和适用性。同时，该种宽度的设置，使得在第一坞室11中，可以沿船坞1的宽度方向并排放置两个一室船舶20，即第一坞室11内可以同时进行两个一室船舶20的总装建造，提高船坞1利用率，提高船舶生产效率。

在本实施例中，船坞1长360m，宽96m，但可以理解的是，船坞1的总长和总宽可以根据船厂的需求进行自行设置，本实施例对此不做具体限制。

为满足第一坞室11对大部分船型的适用性，第一坞室11的长度优选为200m～280m，且最优为235m～265m，以使第一坞室11能够满足大部分的大中型船舶的总装建造。当可以理解的是，若船厂主要承接的船舶型号相对较小，则可以适应性地缩短第一坞室11的长度。

如图3、图5和图6所示，当钢壳沉管40和船舶在船坞1内进行建造的过程中，钢壳沉管40和船舶均需要支撑在坞墩上，以使地可以通过向船坞1内部通水，使钢壳沉管40和船舶浮于水面。由于钢壳沉管40重量较大，在总装完成后吃水较大，为降低对船坞1内水深和船坞1总深的要求，在本实施例中，坞墩包括管节坞墩2，管节坞墩2的高度小于1.2m，钢壳沉管40支承于管节坞墩2上。

即在本实施例中，管节坞墩2的高度小于常规坞墩的高度(1.8m)，从而能够有效避免钢壳沉管40吃水深而导致的与坞墩干涉的问题，提高钢壳沉管40的出坞便利性和可靠性。

由于船坞1坞底存在斜率坡度，为保证钢壳沉管40在建造过程中的水平度，管节坞墩2的高度能够调节，以使得各个管节坞墩2布置在坞底时，各个管节坞墩2的上端支撑面的高度能够调整至位于同一水平面上，从而更好地保证钢壳沉管40在建造过程中的水平度，保证钢壳沉管40的建造质量。

优选地，管节坞墩2包括管节基墩21和支撑头22，支撑头22可拆卸连接于管节基墩21上端面，支撑头22的高度能够调节。该种设置，可以使得管节坞墩2的管节基墩21可以采用普通坞墩的结构和材质，从而能够降低管节坞墩2的建造成本和结构复杂性，且能够提高管节基墩21的通用性。管节基墩21优选由水泥浇筑形式，以降低成本，且保证支撑强度。

在本实施例中，支撑头22包括安装基座221和滑动设置于安装基座221的调节座222，安装基座221与管节基墩21可拆卸连接。具体地，安装基座221包括固定套筒部2211，固定套筒部2211的下端沿径向延伸有安装法兰部2212，安装法兰部2212与管节基墩21的上表面贴合，且安装法兰部2212与管节基墩21可拆卸连接。为提高安装基座221的结构强度，安装法兰部2212与固定套筒部2211的外壁之间还连接有加强筋板2213，加强筋板2213环绕固定套筒部2211的周向间隔设置有至少两个。

调节座222包括调节套筒部2221和支撑板部2222，调节套筒部2221滑动套设在固定套筒部2211的内侧。支撑板部2222连接于调节套筒部2221的顶端，且支撑板部2222的上端面形成用于支撑钢壳沉管40的支撑面。

支撑头22还包括锁定件，锁定件用于锁定调节后的安装基座221与调节座222之间的位置，能够实现两个滑动件的位置锁定的结构较为常见，本实施例对此不做具体限制。进一步地，在本实施例中，支撑头22可以通过手动调节的方式进行调节，也可以通过电机驱动调节座222的方式自动调节。

支撑头22优选采用不锈钢材质制成，以避免支撑头22长期浸泡海水而锈蚀。可以理解的是，上述支撑头22和管节基墩21的结构仅为示例性结构，现有能够实现高度调节的坞墩的结构也可以应用于本发明中，本发明对管节坞墩2的结构不做限制。

在本实施例中，管节坞墩2的长度优选大于两倍其宽度，且支撑头22优选沿管节坞墩2的长度方向间隔设置有至少两个，以在保证支撑效果的同时，减小管节坞墩2的整体尺寸及支撑头22的整体尺寸，降低管节坞墩2的建造成本。

为提高对管节坞墩2的布置合理性，位于钢壳沉管40中的管节中纵面402两侧的管节坞墩2优选相对管节中纵面402对称布置。但可以理解的是，管节坞墩2的具体排布形式及排布数量可以根据每个拼接形成钢壳沉管40的钢壳管节401的质量及结构进行具体设置。

如图2、图7及图8所示，当船舶处于船坞1中时，同样需要支承于坞墩上，由此，坞墩还包括用于支承船舶的船舶坞墩3。优选地，船舶坞墩3包括船舶基墩31和设置于船舶基墩31上的木头垫层32，船舶基墩31由水泥浇筑形成。船舶坞墩3的结构可以采用现有坞墩的结构形式，本发明对此不做具体限制。

采用常规设置的坞墩结构实现对船舶的支撑，能够降低船舶建造的成本，且木头垫层32的设置也不容易对船舶表面的涂层造成刮伤。优选地，船舶基墩31与管节基墩21能够替换，以提高坞墩的可替代性，降低坞墩的设置成本。但可以理解的是，船舶基墩31与管节基墩21能够替换是指两者结构相同，或者两者主要结构相同，但细节结构存在差异。在其他实施例中，船舶坞墩3也可以采用与管节坞墩2相同的结构，即船舶坞墩3同样采用水泥基墩与可调节的支撑头22的配合结构。

如图3和图4所示，为避免钢壳沉管40在坐坞和出墩的过程中刮碰到坞墙15，优选地，钢壳沉管40靠近坞墙15的一侧可拆卸连接有靠架4，靠架4沿朝向坞墙15的方向向外凸出钢壳沉管40，由此，即使钢壳沉管40在坐坞和出墩的过程中沿朝向坞墙15的方向移动，也会使得仅靠架4与坞墙15相接触，进而限制钢壳沉管40与坞墙15相碰撞，提高对钢壳沉管40的保护。同时，由于坞墙15与钢壳沉管40可拆卸连接，当钢壳沉管40出坞后，可以将靠架4从钢壳沉管40从拆卸，避免靠架4的设置干扰钢壳沉管40的正常使用，同时，靠架4还能有安装于另一需要组装的钢壳沉管40上，降低钢壳沉管40的建造成本。

优选地，靠架4包括垂直连接的第一架部41和第二架部42，第一架部41位于钢壳沉管40的上端并与钢壳沉管40的上端可拆卸连接，第二架部42位于坞墙15与钢壳沉管40之间，且第二架部42与钢壳沉管40之间具有间隙。该种设置，当靠架4与坞墙15碰撞时，第二架部42与钢壳沉管40之间的间隙能够缓解碰撞对钢壳沉管40的冲击，避免靠架4与钢壳沉管40之间硬碰撞，进一步地提高对钢壳沉管40的保护。

优选地，第二架部42朝向钢壳沉管40的一侧可拆卸连接有第一弹性件44。在本实施例中，第一弹性件44为弹性块，弹性块由弹性且耐腐蚀的材料制成，成本低，设置方便。第一弹性件44优选沿钢壳沉管40的高度方向间隔设置有多个，以提高缓冲和减震效果，且减小第一弹性件44的尺寸，降低成本。

第二架部42朝向坞墙15的一侧设置有第二弹性件45，第二弹性件45位于第二架部42与坞墙15之间，用于避免靠架4直接与坞墙15接触而产生的硬碰撞，提高对靠近的保护。优选地，第二架部42的下端沿朝向坞墙15的方向凸设有凸架部43，凸架部43的高度小于第二架部42的高度，且凸架部43远离第二架部42的一侧设置有上述的第二弹性件45，第二弹性件45的高度高于凸架部43的高度且小于第二架部42的高度。凸架部43的高度，一方面能够减小靠架4的整体结构尺寸，另一方面可以减小所需的第二弹性件45的高度，降低成本。

在本实施例中，靠架4整体呈三边垂直的“Z”字形结构，且靠架4由钢材焊接形成的架体结构。为方便靠架4的搬运，第一架部41的顶端连接有吊耳46，吊耳46上开设有用于吊装的吊孔。在其他实施例中，靠架4也可以采用其他形状和组合方式，本发明对此不做具体限制。

进一步地，钢壳沉管40也可以仅一端或两端设置有靠架4，以降低成本，也可以是每个钢壳管节401上均设置有靠架4。如可以在每个钢壳管节401吊装至船坞1的过程中，在当前吊装的钢壳管节401上设置靠架4，避免钢壳管节401在吊装过程中与坞墙15碰撞，在钢壳管节401坐墩后，拆除靠架4，以使靠架4用于另一钢壳管节401中。或，钢壳沉管40建造完成后，在钢壳沉管40的两端分别设置靠架4，避免钢壳沉管40在出坞过程中与坞墙15碰撞。

船坞建造系统中的其他结构设置可参考现有设置，此非本发明的重点，此处不再赘述。

实施例二

如图9所示，本实施例提供了一种钢壳沉管及船舶并行建造方法，其能够实现钢壳沉管40和船舶在实施例一中的船坞建造系统中的并行建造，以提高钢壳沉管40与船舶的建造效率，提高钢壳沉管40与船舶的并行建造程度，提高船坞1的利用率。

本实施例提供的钢壳沉管40与船舶的建造方法包括以下步骤：

步骤S1、规划在第一坞室11中建造的一室船舶20及在第二坞室12中建造的二室船舶30及钢壳沉管40；

如图10所示，根据第一坞室11的长度和宽度，规划需要在第一坞室11内并行建造的一室船舶20的数量和型号。

在本实施例中，第一坞室11可以沿宽度方向并排设置两个一室船舶20，从而能够有效提高船舶建造的效果。但当船舶型宽较大且第一坞室11的宽度相对较小时，也可以仅在第一坞室11中布置一个需要总装的一室船舶20。

值的说明的是，在本实施例中，一室船舶20指能够始终在第一坞室11中进行总装完成的船舶，即一室船舶20指可以在第一坞室11内进行船舶总段拼接、总段焊接、舾装、涂装等各个总装工序，总装完成的船舶可以进行出坞试验。二室船舶30指船舶总段的拼装初始在第二坞室12中建造的船舶，由于二室船舶30的长度通常大于第二坞室12的长度，在二室船舶30的建造后期，需要延伸至第一坞室11中进行建造。

为方便后续描述，将位于第一坞室11中进行建造的两个一室船舶20分别称为第一船舶201和第二船舶202。

在第二坞室12中，沿宽度方向并排设置管节建造区和船舶建造区，若干个钢壳管节401在管节建造区中进行拼装和水泥浇筑，二室船舶30在船舶建造区的船舶在该区域内完成部分分段的拼装和焊接工作。由于二室船舶30与钢壳沉管40沿第二坞室12并排设置，二室船舶30优选选择型宽能够满足要求且型宽较一室船舶20的型宽小的船舶，以提高布局合理性。

步骤S2、在第一坞室11内及第二坞室12的船舶建造区内布置船舶坞墩3，在第二坞室12的管节建造区中布置管节坞墩2。

针对每一待建造的船舶(包括一室船舶20和二室船舶30)进行船舶坞墩3的布置，船舶坞墩3的的布置可参考现有技术，此处不再赘述。

如图11所示，管节坞墩2的布置包括如下步骤：

步骤S21、划定钢壳沉管40的管节中纵面402的位置；

具体地，根据船坞1的船坞中纵面16及钢壳沉管40的横向宽度确定钢壳沉管40的管节中纵面402在船坞1中的位置。

管节中纵面402的位置需要保证钢壳沉管40放入管节建造区后，不会与坞墙15相碰，同时，需要预留二室船舶30所需足够宽度。

步骤S22、以管节中纵面402为基准，由管节中纵面402向两侧逐步排布管节坞墩2。

管节坞墩2的排布规划可以在模拟软件中进行，通过在模拟软件中，基于钢壳沉管40的重量、尺寸以及单个管节坞墩2的承重力，对管节坞墩2的排布方式进行仿真模拟，获得管节坞墩2的排布布局。

优选地，在管节坞墩2的排布模拟中，以组装完成后的钢壳沉管40为基准，整体进行管节坞墩2的排布模拟，以平衡在钢壳沉管40建造过程中的整体受力。

在本实施例中，排布管节坞墩2具体包括如下步骤：

步骤S221、以管节中纵面402为基准，以设定间隔宽度L₁向两侧依次划分与管节中纵面402平行的纵向网格线6；

为方便描述，若位于管节中纵面一侧的纵向网格线6有N个，则沿远离管节中纵面402的方向，纵向网格线6分别为第一纵向网格线、第二纵向网格线……第N纵向网格线。

步骤S222、在靠近第二坞室12尾部的位置，设定与管节中纵面402垂直的横向网格线基准；

步骤S223、以横向网格线基准为基准，以设定间隔长度L₂，沿远离横向网格基准的方向，依次排布若干横向网格线5，横向网格线5与纵向网格线6相交形成网格节点；

每个钢壳管节401的长度为L，宽度为M，则L≥3L₂，M≥10L₁，即，每个钢壳管节401至少覆盖3×10个网格节点，以保证对每个钢壳管节401的支撑稳定性和可靠性。

优选地(N+1)×L₁＞M≥N×L₁，以使地网格能够尽可能地覆盖钢壳管节401的宽度范围，提高布局合理性。

步骤S224、确定需要布置管节坞墩2的网格节点。

为提高对钢壳沉管40的支撑效果，在本实施例中，第一纵向网格线、第二纵向网格线和第N-1纵向网格线的所有网格节点上均布置有管节坞墩2。对于位于第三纵向网格线和第N-2纵向网格线之间的纵向网格线，设置有管节坞蹲2的网格节点间隔设置，且设置有管节坞蹲2的一网格节点的四个相邻网格节点上均未设置管节坞蹲2。该种设置，能够在减少管节坞蹲2的总个数的同时，提高对钢壳沉管2的支撑性能。

更为优选地，对于位于第三纵向网格线和第N-2纵向网格线之间的纵向网格线，间隔设置的两个纵向网格线6上的管节坞蹲1的长度方向相同，相邻设置的两个纵向网格线6上的管节坞蹲1的长度方向垂直。

步骤S224、在钢壳沉管的两个纵向边线上设置管节坞蹲2，且位于纵向边线上的管节坞蹲2位于对应的横向网格线5上。

该种设置，能够进一步地提高对钢壳沉管40的边缘的支撑性能，防止钢壳沉管40的边缘翘曲。

更为优选地，位于钢壳沉管40纵向中心线两侧的管节坞墩2的排布位置大致相对钢壳沉管40的管节中纵面402对称。

步骤S23、在管节建造区内搭建管节坞墩2；

在管节建造区内，至少预先搭建两个钢壳管节401对应的管节坞墩2，剩余每个钢壳管节401对应的管节坞墩2可以在该钢壳管节401被吊装至第二坞室12之前完成搭建即可，也可以是在第一个钢壳管节401吊装至第二坞室12之前，将管节建造区内的管节坞墩2均预先搭建完成。

步骤S24、调节管节坞墩2的高度，使管节坞墩2的支撑面位于同一水平面。

步骤S3、在第一坞室11中进行一室船舶20的建造，同时，在第二坞室12中进行二室船舶30和钢壳沉管40的建造；

将一室船舶20的船舶总段吊装至第一坞室11内进行总装，将二室船舶30(即第三船舶301)的船舶总段吊装至船舶建造区进行建造，将钢壳管节401依次吊装至管节建造区中进行建造。

步骤S4、在一室船舶20均建造完成后，对一室船舶20进行出坞操作；

具体地，如图12所示，往第一坞室11内注水，将挡水坞门13打开，使一室船舶20起浮并出坞，此过程中，第二坞室12的钢壳沉管40和二室船舶30持续建造；

步骤S5、在一室船舶20出坞完成后，关闭挡水坞门13，并对第一坞室11进行排水；

步骤S6、将分隔坞门14打开(如图13所示)，继续二室船舶30和钢壳沉管40的搭载总拼；同时，在第一坞室11内进行另外两个一室船舶20(第四船舶203和第五船舶204)的总装(如图14所示)；

在第四船舶203和第五船舶204总装前，若第四船舶203与第五船舶204的型号与原有的第一船舶201和第二船舶202不同，则需要重新在第一坞室11内，布置第四船舶203和第五船舶204对应的船舶坞墩3；当第四船舶203与第五船舶204的型号与原有的第一船舶201和第二船舶202相同时，可以不需要再重新布置船舶坞墩3。

随着钢壳沉管40和第三船舶301的搭载总拼的进行，钢壳沉管40和第三船舶301的长度增加，并延伸至第一坞室11，对应的，在钢壳沉管40和第三船舶301的建造过程中，逐步在第一坞室11内布置钢壳管节401所需的管节坞墩2及第三船舶301需要的船舶坞墩3。

当第四船舶203和第五船舶204所需的船舶坞墩3需要重新布置时，以靠近挡水坞门13的位置为起点，沿远离挡水坞门13的方向逐步排布船舶坞墩3，即对于每一吊装至第一坞室11的船舶总段，在该船舶总段吊装至第一坞室11内之前，布置船舶坞墩3。由此，能够避免第五船舶204与第四船舶203的建造及船舶坞墩3的布置与第三船舶301及钢壳沉管40的建造相干涉。

当第四船舶203和第五船舶204所需的船舶坞墩3无需重新布置时，若钢壳沉管40和第三船舶301延伸至第一坞室11内原有的船舶坞墩3所在区域，则移除干涉区域的船舶坞墩3，并在干涉区域搭建管节坞墩2和第三船舶301的坞墩。

步骤S7、当钢壳沉管40及第三船舶301均总装完毕后，对钢壳沉管40及二室船舶30进行出坞操作(如图15所示)；

具体地，往船坞1中注水，并打开挡水坞门13，使第四船舶203、第五船舶204、第三船舶301及钢壳沉管40依次出坞。

步骤S8、当前在建的一室船舶20在第一坞室11重新坐墩(如图16所示)；

具体地，将第四船舶203和第五船舶204牵引回到第一坞室11内，关闭挡水坞门13，并对船坞1进行排水。

步骤S9、继续建造一室船舶20，同时，关闭分隔坞门14，在船舶建造区内建造另一二室船舶30(即图17中的第六船舶302)，在管节建造区内建造另一钢壳沉管40(如图17所示)。

重复步骤S4-步骤S9。

即，本实施例提供的钢壳沉管40与船舶的并行建造方法，不仅可以实现船舶与钢壳沉管40的并行建造，还能够实现钢壳沉管40与船舶的轮转建造，有效提高钢壳沉管40和船舶的建造连续性和建造效率，提高船坞1的利用率，降低船舶和钢壳沉管40的建造成本。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。