[發明專利]一種惡劣海況條件下跨海大橋水上施工方法

在審

• 申請號: 202210086060.4
• 申請日: 2022-01-25
• 公開（公告）號: CN114462840A
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 張永濤;馮先導;駱釗;林紅星;仇正中;梁丙臣;趙東梁;肖苡辀;張磊;陳迪郁;韓鵬鵬;高寧波;沈立龍;黃睿奕;劉聰聰;何聰;董科;曾煒;顏俊;王振
• 申請（專利權）人: 中交第二航務工程局有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q10/04;G06Q10/10;G06Q50/08;G06F30/23;G06F30/28
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369
• 代理人: 胡茵夢

1.一種惡劣海況條件下跨海大橋水上施工方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一：得到施工海域模擬波浪后報，從而模擬出各橋墩位處的波浪場條件；

步驟二：編制波浪周期雙要素統計表，并統計出現場不規則波的波浪譜，從而掌握現場各橋墩位處波浪分布的具體情況，并根據此依據對船舶進行選型；

步驟三：基于上述模擬波浪場條件，得到上述備選船舶的運動響應；

步驟四：根據現場的施工工藝確定船舶運動閾值；

步驟五：根據船舶運動響應和運動閾值，計算出可施工的波浪條件，也是可施工的船舶作業窗口期；

步驟六：根據工效要求確定船舶選型，根據步驟五中確定窗口期波浪條件，結合步驟二中的波浪波高、周期分布，確定船舶可施工的頻率；

步驟七：現場波浪逐墩預報；

步驟八：形成波浪預報與船舶輔助決策系統，并根據此系統對船舶進行派遣。

2.如權利要求1所述的惡劣海況條件下跨海大橋水上施工方法，其特征在于，所述步驟一具體為：獲取施工海域的地形地勢、風場數據、邊緣條件，并設置在模型中，采用基于動譜平衡方程的WAVEWATCH3數學模型和SWAN模型進行模擬，在大范圍的粗地形網格中采用WAVEWATCH3數學模型進行計算，計算出小范圍的細地形網格邊界處的波浪條件，再將該邊界條件作為SWAN模型細地形網格時的邊界輸入進行計算，從而模擬出各橋墩位處的波浪場條件。

3.如權利要求2所述的惡劣海況條件下跨海大橋水上施工方法，其特征在于，采用波浪監測儀在各橋墩位處的某一點位進行多個月份的波浪場條件監測，獲得監測數據后對上述模型進行修正，以提高各橋墩位處的波浪場條件的模擬精度。

4.如權利要求1所述的惡劣海況條件下跨海大橋水上施工方法，其特征在于，所述步驟三具體為：基于勢流理論計算方法，計算出船舶在波浪作用下的運動響應，船舶縱橫搖的運動響應，通過挪威船級社DNV研發的SESAM/HydroD進行模擬，或采用ANSYS/AQWA勢流分析軟件進行模擬，從而得出船舶運動響應與波浪輸入參數之間的關系。

5.如權利要求1所述的惡劣海況條件下跨海大橋水上施工方法，其特征在于，所述步驟五中，系統內含船舶隨波浪運動反應的庫回歸的計算公式，從而根據船舶船長、船寬、吃水信息，快速獲得船舶的運動窗口期。

6.如權利要求1所述的惡劣海況條件下跨海大橋水上施工方法，其特征在于，所述步驟五中，船舶運動響應為縱搖運動響應，并針對每秒周期限定一個可施工的波浪波高的條件。

7.如權利要求3所述的惡劣海況條件下跨海大橋水上施工方法，其特征在于，所述步驟七具體為：采用與步驟一相似的方法，通過掌握未來的風場預報數據，來獲取未來七天的波浪預報數據，并結合波浪監測儀獲得的實測波浪監測數據，對預報數據進行修訂，從而獲得高精度的波浪預報數據。

8.如權利要求1所述的惡劣海況條件下跨海大橋水上施工方法，其特征在于，所述步驟八具體為：系統中記載了波浪預報信息、船舶定位信息、施工窗口期設置、施工工效記錄，其中船舶定位信息由船舶的GPS定位傳輸，系統顯示屏上顯示所有船舶的位置信息和當前施工作業情況，系統中的船舶對應記載的數據包括船舶船長姓名、聯系方式、船舶尺寸信息，當需要派遣船舶時，調度人員輸入派遣信息，系統根據預報的橋墩波浪數據，判斷未來設定的時間內是否可以作業，若可以作業，則發送派遣信息給船舶上的接收端，若不可以作業，則根據實際情況派遣船舶到其他施工區域進行作業，船舶上的船長通過接收端接收信息后通過回復確定指令，即完成此次派遣。

9.如權利要求8所述的惡劣海況條件下跨海大橋水上施工方法，其特征在于，根據最終派遣的船舶施工作業窗口期與步驟五計算獲得的船舶作業窗口期進行比較，若出現偏差，則通過現場實測船舶的作業窗口期對船舶施工窗口期進行修正。

10.如權利要求9所述的惡劣海況條件下跨海大橋水上施工方法，其特征在于，施工作業窗口中包含波高、周期和波向信息。