姚業(yè)政

摘 要：本文主要針對(duì)小型船舶在潮差巨大的碼頭的上下困難情況，設(shè)計(jì)改進(jìn)了小型登船設(shè)備，為其他相似工況提供設(shè)計(jì)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：登船梯;潮差大;結(jié)構(gòu)優(yōu)化

一、 背景概

自 2008 年金融次貸危機(jī)以來(lái)，船舶行業(yè)市場(chǎng)進(jìn)入了“冰川時(shí)代”，一批批船廠紛紛倒閉重組。中國(guó)船舶工業(yè)集團(tuán)有限公司高瞻遠(yuǎn)矚，布局大西南戰(zhàn)略，與上海船廠船舶有限公司、中船澄西船舶修造有限公司及廣西北部灣投資集團(tuán)有限公司在廣西欽州合資組建了中船廣西船舶及海洋工程有限公司，布局宏大，立意深遠(yuǎn)。根據(jù)集團(tuán)公司的規(guī)劃布局，于廣西欽州市欽州港三墩作業(yè)區(qū)優(yōu)先建造一個(gè) 10 萬(wàn)噸級(jí)碼頭，以方便廣西公司對(duì) 10 萬(wàn)噸級(jí)以下船舶的修理進(jìn)行靠泊作業(yè)。

緣于經(jīng)營(yíng)市場(chǎng)局面的全面放開(kāi)，公司承接了多艘 1000 噸級(jí)以下的公務(wù)船及拖輪等民用船舶的修理，出現(xiàn)在碼頭上靠泊的基本上是小型船舶。然而緣于欽州港三墩碼頭潮差巨大的原因，上下船舶的登乘梯十分不方便，因此需要針對(duì)此項(xiàng)問(wèn)題進(jìn)行工裝創(chuàng)新設(shè)計(jì)，以滿足上下小型船舶作業(yè)。

二、 基本情況

碼頭標(biāo)高+7.0m，以果子山理論深度基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)，歷史最高水位+5.77m，最低水位-0.89m。常見(jiàn) 1000 噸級(jí)船舶干舷 1m 至 2m 范圍，這樣在靠泊放置登船梯時(shí)，登船梯與海面夾角在 30°-65°范圍，其中極限工況如圖 2 所示。

常用的木質(zhì)跳板或鋁制跳板為平板型式，人在如此巨大的角度下難以上下，此時(shí)經(jīng)常需要更換搭設(shè)登船梯，調(diào)整其角度，以供作業(yè)人員上下。又因購(gòu)買(mǎi)的鋁制登船梯等設(shè)備重量巨大，無(wú)法靠人力搬移，需要碼頭 60 噸門(mén)式起重機(jī)進(jìn)行起重工作，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

三、 影響小船登船梯工作效率的因素

通過(guò)上述基本情況的介紹，可將影響小船登船梯工作效率的因素

歸納為以下兩個(gè)個(gè)方面：①碼頭潮差巨大;

②登船梯型式不合理，結(jié)構(gòu)笨重;

四、 登船梯使用效率的改進(jìn)

結(jié)合實(shí)際情況可知，在現(xiàn)有的地理位置、碼頭結(jié)構(gòu)形式下，若要針對(duì)碼頭型式進(jìn)行改造，經(jīng)濟(jì)成本十分巨大，是不切實(shí)際的想法。因此在現(xiàn)有的條件下，針對(duì)登船梯的結(jié)構(gòu)型式進(jìn)行創(chuàng)新改進(jìn)，是唯一可行的方法。

1. 型式改進(jìn)

平板式登船梯（跳板）在干舷相近的船與船、船與碼頭之間的使用是十分方便的，但是顯然在如此極端潮差的碼頭上使用就顯得捉襟見(jiàn)肘。因此設(shè)計(jì)一款可在多變角度下均可使人平穩(wěn)行走的登船梯勢(shì)在必行。

而本次的型式改進(jìn)靈感就來(lái)源于固定弧形踏步鋁質(zhì)舷梯【1】的結(jié)構(gòu)形式，如圖 3 所示。

此踏步形式滿足了在 0°至 65°范圍內(nèi)，腳板與其均有垂直于水平面的面接觸，摩擦力較大，使人可穩(wěn)穩(wěn)站在其上。

2. 結(jié)構(gòu)優(yōu)化

新登船梯的結(jié)構(gòu)型式參考了鋁質(zhì)舷梯，但是因鋁質(zhì)舷梯的結(jié)構(gòu)重量較大，不利于現(xiàn)場(chǎng)工人搬動(dòng)，需對(duì)其結(jié)構(gòu)重量進(jìn)行減輕優(yōu)化。

在優(yōu)化的時(shí)候需考慮的因素有：一，重量不能太重，兩人能抬動(dòng)為宜;二，按僅限一人同時(shí)通過(guò)，可承受集中動(dòng)載荷 3KN。因此在設(shè)計(jì)時(shí)按長(zhǎng)度 6m，寬度 600mm，高度 100mm，左右各選用兩根等邊角鋁L50X50X4 作為梯架，利用 MSTEEL 插件對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算，基本滿足要求，如圖 4 所示，重量在 100kg 左右。

3. 登船梯配套梯臺(tái)

為了更好的使用新設(shè)計(jì)的小船專(zhuān)用登船梯，考慮到小船甲板位置、高度等空間有限，設(shè)計(jì)一個(gè)與小船登船梯配套使用的可變高度登船小梯臺(tái)。這樣即可根據(jù)潮差，人工搬動(dòng)登船梯，使其方便人員上下，如圖 5 所示，使用鋁方管制作，重量重 100kg 左右。

五、 結(jié)論

以上就是本文主要講述的關(guān)于小型登船設(shè)備在潮差巨大的碼頭的改進(jìn)設(shè)計(jì)及其配套應(yīng)用。人員上下時(shí)，可根據(jù)潮差情況自行搬動(dòng)位置，減少了碼頭 60 噸門(mén)式起重機(jī)的使用，降低大量工時(shí)功耗，節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本。受經(jīng)驗(yàn)所限，未能全面詳盡談及結(jié)構(gòu)計(jì)算過(guò)程等數(shù)據(jù)，略為遺憾。在上文所提及的設(shè)計(jì)應(yīng)用并非多么高深的知識(shí)技術(shù)，僅是實(shí)際工作中的小小改進(jìn)，希望能給公司的生產(chǎn)運(yùn)行帶來(lái)一定幫助。

參考文獻(xiàn)：

[1] 固定弧形踏步鋁質(zhì)舷梯，中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，GB/T14360-93.

（中船廣西船舶及海洋工程有限公司）