盗墓笔记,梦入神机,盗墓笔记

利用氣囊進行船舶下水，已經(jīng)成為成熟的船舶下水新工藝，具有廣泛的推廣意義和價值。文章結(jié)合榮成市神飛船舶制造基地1.5萬噸級、2.5萬噸級、3.5萬噸級船臺工程的設(shè)計，介紹了船臺設(shè)計要點、船舶利用氣囊滾動下水工藝、氣囊下水船臺的主要特點和氣囊下水須要注意的問題?？蔀橄嚓P(guān)設(shè)計、使用人員提供參考。

關(guān)鍵詞：氣囊船臺：設(shè)計要點：下水工藝：船臺特點

Design Issues of Airbag Launching Platform and Problems Needing Attention

Abstract: Using the airbag for launching,has become a natural new technology of ship launching, and has widely popularized significance and value.Combining with the design of 15000,25000 and 35000 tons slipway projects in Shenfei shipbuilding base in Rongcheng, this paper introduces the design issues, airbag launching technology, the main chamcterisics of airbag launching platform and its poblems needing attention.It can provide references for relevant design and users.

Key words: airbag slipway:design issue;launching technology:characteristic of shipway

2003年以來，世界造船業(yè)進入高峰時期。我國造船業(yè) 的快速發(fā)展，也促進了造船新工藝及下水新工藝的應用與推廣。船舶利用氣囊下水是一項值得推廣的新工藝，成為目前頗具靈活性的柔性下水技術(shù)，具有投資少、見效快、施工簡單、安全可靠、下水操作簡單等特點。初期船舶采用氣囊下水工藝僅能適應于小型船舶，如今最大船型已達 5萬t。

中國神飛集團榮成船舶制造基地船廠一期設(shè)計1.5萬、 2.5萬、3.5萬噸級氣囊下水式船臺各1座，現(xiàn)均已投產(chǎn)使

榮成市神飛船舶制造基地位于山東榮成市石島灣，是一個具有現(xiàn)代造船設(shè)施、具備先進造船技術(shù)的船舶制造基地?；匕秆b碼頭長660m (二期擴建950m),3 座氣囊式下水船臺(1.5萬~3.5萬噸級，1座5萬噸級滑板船臺滑道，1座10萬噸級干船塢及廠房、車間、總組及舾裝場等陸域設(shè)施。3座氣囊船臺位于船廠現(xiàn)有陸域的南部，面向石島灣，西側(cè)為舾裝碼頭區(qū)，東側(cè)為5萬噸級滑板船臺滑道。3座氣囊船臺自2008年正式投產(chǎn)以來已陸續(xù)完成 10多條船舶生產(chǎn)任務，目前無明顯沉降，使用狀況良好。

2 設(shè)計資料

2.1 設(shè)計水位

高程系以石島當?shù)乩碚撋疃然鶞拭嫫鹚?位于1985 國家高程系以下169cm)。設(shè)計特征值如下。

極端高水位： 381 cm

設(shè)計高水位： 281 cm

設(shè)計低水位： 41 cm

極端低水位： -83 cm

當?shù)仄骄Ｆ矫妫?nbsp; 172 cm

船舶下水水位： 230cm

下水水位持續(xù)時間： 2 h

2.2 工程地質(zhì)

工程區(qū)勘察深度范圍鉆至中風化，根據(jù)該區(qū)標準地層劃分為5個主層，8個亞層(見圖D, 其中：

第①,層為塊石：第②層為淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土，第②,層

為黏質(zhì)粉土，第②?層為粉砂，第②?層為淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏

土，第②?層為砂質(zhì)粉土；第③層為粉質(zhì)黏土，第③2層為

中砂，第⑤層為中粗砂，第⑤,層為粗礫砂：第⑦層為強

風化片麻狀含黑云二長花崗巖：第⑧層為中風化片麻狀含

黑云二長花崗巖。

2.3 設(shè)計船型

設(shè)計船型主尺度詳見表1。

表1 三種船型設(shè)計主尺度

注：表中的吃水非設(shè)計吃水。

3 船臺設(shè)計

3座氣囊下水船臺平面布置詳見圖2。

1.5萬、2.5萬、3.5萬噸級氣囊下水式船臺縱向水平

總長度分別為196m、228m、252m, 其中船臺區(qū)長度為

160m、192m、216m, 縱向坡度為1:80;3個船臺的變坡

區(qū)長度均為36m, 又分為2個變坡段，中間有1個圓弧連

接段，變坡段水平長度分別為21m、2.036 m、12.964m,

縱向坡度分別為1:35、1:15。3個船臺分別設(shè)100t (軌距

29n),130t (軌距33m),150t 軌距46m)3 種門機。

船臺末端停泊水域長480m、寬290m, 底標高為-6.7 m。西側(cè)與舾裝碼頭航道之間的連接水域底標高為-5.2m。

船臺控制點里程及頂標高詳見表2。

表2 船臺控制點里程

注：其中4.7、5.0分別為2.5萬噸級和3.5萬噸級0+0處的高程。

3.2 船臺工藝荷載

根據(jù)相關(guān)規(guī)范，本設(shè)計對于15000DWT、25000 DWT 船舶，支墩沿平行于縱軸線方向橫向布設(shè)5排，中墩1 排，邊墩4排，縱向墩間距3m; 對于35000DWT船舶，支墩沿平行于縱軸線方向橫向布設(shè)7排，中墩1排，邊墩 6排，縱向墩間距3.5m。設(shè)計支墩荷載見表3所示。

3.2.2 流動荷載D 25t平板掛車。

0 龍門式起重機荷載：100t、130t、150t龍門式起重機。具體荷載參數(shù)由設(shè)備生產(chǎn)廠家提供。

3.2.3 出運氣囊荷載

出運氣囊采用超高壓氣囊，氣囊縱向間距同龍骨墩間

表3 設(shè)計支墩尺寸與荷載

距為3m 35m), 船臺每米氣囊體最大設(shè)計受力荷載如下，

平移階段：200kVm;

下水階段：510kNm。

船體下水由專業(yè)氣囊出運公司負責，因此針對不同的船型，氣囊出運公司設(shè)計出相應的出運下水工藝和每根氣囊的長度。

3.3 船臺結(jié)構(gòu)

船臺橫斷面參見圖3。

船臺地基采用拋石換填處理。陸上船臺區(qū)對已回填開

山石(士) 基礎(chǔ)進行強夯處理。強夯單擊夯擊能參數(shù)取 4000~8000kJ, 施工中強夯最后兩擊的平均夯沉量的控制值為：軌道梁底不大于10cm, 其余區(qū)域不大于15cm, 地基承載力不小于300kPa, 強夯后補料滿夯單擊夯擊能為 1000kJ?；A(chǔ)滿夯后拋填碎石、二片石墊層，并采用18t 震動壓路機碾壓密實。

船臺陸上段底板為現(xiàn)澆鋼筋混凝土面板結(jié)構(gòu)：水下段底板采用預制安裝鋼筋混凝土面板結(jié)構(gòu)，基床要求做到極細平，高程允許偏差±20mm: 船臺末端為方塊直立岸壁。

4 氣囊下水工藝設(shè)計

D 氣囊船臺利用滾動氣囊移動船舶。氣囊與混凝土船臺面摩擦系數(shù)通常為0.01,氣囊船臺的下水臨界坡度為 1:100,當坡度為1:80時船體能自動下滑，順利入水。

氣囊船臺支墩高度由于氣囊要求，一般控制最大高度為08m, 這是氣囊下水的特點。根據(jù)船型大小，設(shè)計選用高壓氣囊或超高壓氣囊，氣囊直徑一般為φ1.2~3.0m。對于35萬噸級船體下水，采用兩種組合規(guī)格：φ1.2 m, 工作壓力0.25MPa, 試驗壓力0.325MPa, 工作高度最大可壓縮為氣囊直徑的30%;φ1.8m, 工作壓力0.167MPa, 試驗壓力0.217MPa, 工作高度最大可壓縮為氣囊直徑的30%。

在船舶下水前采用鋼絲繩倒拉固定，其中1號船臺于首部設(shè)2個500kN 地牛；2號船臺于首部設(shè)2個500kN 地牛：3號船臺于首部設(shè)2個750kN 地牛。下水時，切斷鋼絲繩，船體將緩慢自由下水。

》將氣囊按設(shè)計間距及位置從船艉到船艏依次進行布置。船艏段呈尖狀，如布置氣囊則接觸面積太小，其受力分配傳遞面積小。同時鑒于船艏段初始受力小，并作為初始狀態(tài)控制導向，船艏端約(1/5)L, 段不布置氣囊，船體仍擱置在支墩上。

3 將船舶與船臺頂端的卷揚機通過滑輪組進行有效

的連接并予以拉緊。

4 按操作工藝程序分別對氣囊進行充氣，一次充氣壓力不宜過高，充氣操作應按照從艉至艏的順序進行：分別充氣并隨時檢查氣囊壓力，有針對性的充氣和調(diào)整氣囊的壓力及工作高度，以至將氣囊上船體完全抬起：待船底高于支墩50mm左右時進行首次撤墩操作。

9 撤墩前應對氣囊的壓力、工作高度進行檢查，待檢查確認氣囊布置及工作壓力、高度等各項指標均符合要求，且確認安全無誤時方可進行撤墩。撤墩應按照先撤中墩，再撤邊墩，由里而外的順序進行，首先撤除最末端氣囊至船艉的所有中墩與邊墩。撤墩結(jié)束后應對場地進行清理，清除障礙物及所有雜物，以免影響氣囊滾動或扎傷氣

圖4 撤墩后船體坐落在氣囊上

6 吊走擋水閘門并用沙袋填平擋水閘門門槽。

》調(diào)整氣囊壓力，要求船艉部分氣囊壓力控制在設(shè) 計壓力，使船艏無氣囊部分仍坐于船臺墩上。

8 當達到設(shè)計下水水位時，切斷鋼絲繩，船體靠重力自由滑入水中 ( 見圖 3 , 然后由拖輪拖至舾裝碼頭靠泊。

圖4 船體靠重力自由滑入水中二

5 氣囊下水船臺主要特點表4 常規(guī)氣囊船臺與半塢式氣囊船臺比較

氣囊下水船臺與傳統(tǒng)滑道下水方式不同，前者為隨著

船體的縱移，當重心位于船臺線以外時產(chǎn)生小幅度艉跌落

方式入水，即依靠自重下水：后者為逐漸艉浮平緩入水方

式。氣囊船臺末端標高比傳統(tǒng)滑道末端標高高，因此船臺

縱向長度短，建設(shè)周期短，投產(chǎn)快，工程造價低。

5.2 船臺功能及下水船舶噸級

氣囊下水船臺一般是用于造船，不用于修船，目前最

大可以滿足5萬噸級船舶下水。

5.3 船臺長度及坡度設(shè)計

需結(jié)合氣囊規(guī)格及壓力，針對不同船型進行過程分

析，計算氣囊滾動距離、壓縮高度、船臺不同受力段，

確定船臺坡度及不同變坡段長度。船臺區(qū)縱向坡度一般為

6 氣囊下水應注意的問題

1:60~1:80,不能緩于1:100。

通過船舶采用氣囊下水工藝的若干實例，總結(jié)以下幾

氣囊下水船臺為變坡度設(shè)計，使船艉盡快產(chǎn)生較大浮

點，供使用者參考。

力。但坡度不宜變化太大，否則造成船艏脫離氣囊段太

D 船臺如無正規(guī)設(shè)計，土法施工上馬，船臺本身存

長，影響船體剛度，同時船艉氣囊易爆裂。船臺變坡度區(qū)

在重大質(zhì)量缺陷，船舶下水也存在著很大風險。

長度也不易過長，如果太長，隨著船體與氣囊的同步縱

2 氣囊沿船寬擱置長度不夠，一旦船體縱移偏離軸

移，船艏因缺乏氣囊擱淺船臺：如果太短船艉過早跌落，

線，造成船體懸空，嚴重偏離方向，氣囊爆裂，船體失

易發(fā)生艉跌現(xiàn)象。變坡度區(qū)長度宜控制在40m 以內(nèi)，一

般船型越小長度越短，最小控制長度為25m。

9 擱置氣囊不垂直于船臺縱軸線，船體下滑過程中，

5.4 氣囊下水關(guān)鍵點

造成氣囊扭曲疊合不能滾動，船體不能正?？v移。

氣囊下水的關(guān)鍵是控制標高。船艉垂線對應底板頂標

④ 船臺坡度過渡不合理，船體縱移過程中，船艏嚴

高宜取為設(shè)計下水水位(當船臺尾部設(shè)有擋水門時)。

重脫離氣囊，造成重心失穩(wěn)或產(chǎn)生船體變形。

5.5 氣囊下水時間

9 下水段過短，艉跌落太快，重心失穩(wěn)，船艉插入

從切斷船艏鋼絲繩至船體離開船臺平穩(wěn)入水所需時間

與船臺坡度和船舶在船臺上的初始位置有關(guān)。如坡度設(shè)計

0 下水段太長，船體運移過程中，船艏及船腫段無

合理且船舶距水面初始距離較短時，整個過程一般不超過

氣囊支撐，因重心失穩(wěn)，船艏擱置在船臺上。

D 船臺面清掃雜物不干凈，存在尖銳器物，或局部

5.6 氣囊的浮托作用

高差大于5cm, 容易造成氣囊爆裂。一旦部分氣囊爆裂，

在船體下水過程中，將有大量氣囊滾落入水，聚集在

其余氣囊因承載力不夠，造成連環(huán)爆裂，船體擱置船臺。

船臺前沿水域，對船艏產(chǎn)生很大的浮托作用，便于船體平

[1]GB/T3837-1998,船舶用氣囊上排、下水工藝要求[S].

5.7 不同氣囊船臺的比較

[2] GB/T3795-1996,船舶上排、下水用氣翥S]

不同氣囊船臺的比較見表4。

[3] CB/T8502-2005,縱向傾斜船臺及滑道設(shè)計規(guī)范[S]

船舶噸級 DWTh	總長 LAm	型寬 Bm	艏吃水 /m	艉吃水 Am	空載重量 /t	備注
1.5萬	159	23.1	1.5	4.0	5000	通用船型
2.5萬	181	26.2	2.0	5.0	7500	散雜貨船
3.5萬	190	32.0	2.3	6.0	11000	散雜貨船
注：表中的吃水非設(shè)計吃水。

船舶噸級 DWT/t	高程/m
	4.3(4.7,5.00)	2.3	1.7	1.6(圓弧頂點)	0.7
15萬	0+0	0+160	0+181	0+183.036	0+196
2.5萬	0+0	0+192	0+213	0+215.036	0+228
3.5萬	0+0	0+216	0+237	0+239.036	0+252
注：其中4.7、5.0分別為2.5萬噸級和3.5萬噸級0+0處的高程。

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