江海直達型敞口集裝箱的綁扎設計

摘 要：江海直達敞口集裝箱船是近年來發展的一種適合于江海直達航線的敞口集裝箱運輸船型，也是近幾年長江航運力推的船型，它具有貨艙開口大、吃水淺、無艙口蓋、裝卸靈活、停泊裝卸時間短等特點。同時隨著上海洋山深水港集裝箱碼頭的建成，長江集裝箱運輸逐漸由內河向江海直達發展。基于上述原因，對于江海直達敞口集裝箱船型的技術經濟論證研究顯得十分必要，而國家對安全的重視提高到一定的高度，對該類型的集裝箱綁扎系統提出了更高的要求。

關鍵詞：敞口；集裝箱；綁扎設計

內河船集裝箱綁扎設備和江海直達的集裝箱設備有很大的不同。本文以298TEU江海直達型敞口集裝箱船的綁扎設計為例，探討該類型的船的綁扎，為以后類似船型的集裝箱船東綁扎提供幫助。

1 集裝箱堆裝與系固

（1）集裝箱在艙內一般縱向排列；

（2）重量重的集裝箱放在底層，以便降低船舶中心；

（3）集裝箱應按類別堆放，便于吊運。

1.1 對于無箱格導軌的船

（1）對集裝箱可僅用角鎖緊裝置或用角鎖緊裝置，撐柱，單壓撐柱或綁扎裝置的組合。

（2）若經計算表明在集裝箱層間出現分離力，則應在該層設角鎖緊裝置，對其他位置可使用雙頭定位錐。

（3）若經計算表明各層集裝箱間均無分離力，則對于角鎖緊裝置可考慮全由雙頭定位錐替代。

（4）撐柱與船體結構須牢固連接，若有可能，撐柱與船體結構的連接方式應適合不同高度的集裝箱。

（5）單壓撐住柱與船體結構的連接可為固定式，鉸接式或可拆式3種，對該處的船體結構應作必要的加強。安裝單壓撐柱時，應使其緊靠箱角件并保持最小間隙。

（6）為了傳遞橫向載荷，相鄰集裝箱之間的連接構件的位置和強度均應與撐柱或單壓撐柱的位置和強度一致。

（7）如有必要，對支撐柱和單壓撐柱的船體結構應作加強。

1.2 對于有箱格導軌裝置的船

（1）集裝箱兩端都有箱格導軌的，集裝箱可以直接安放在箱格導軌裝置內不需中間有連接件，否則，需要固定錐固定。

（2）箱格導軌裝置不應與船體構件形成整體結構，設計時不受船體主應力的影響。

（3）箱格導軌裝置應為堅固結構，并能承受由集裝箱裝卸時產生的負荷以及阻止集裝箱移動。

（4）箱格導軌一般由鋼板和型鋼組成，并將導軌從內底延伸到導箱構件的下緣。

（5）每只集裝箱和導軌之間的間隙之和應不超過25mm，縱向間隙之和不超過40mm。

（6）導軌上端的導箱構件應堅固。在用于裝載40'集裝箱的箱格導軌裝置的處所，可以配備裝20'集裝箱的臨時中間箱格導軌設施.其結構應適應于這兩種集裝箱的裝載。

（7）在用于40'集裝箱的箱格導軌裝置的處所全長1/2處，可以考慮對20'集裝箱進行支撐。

（8）當用于裝載40'集裝箱的箱格導軌裝置的處所中間處的20'集裝箱不用支撐時，應按下述要求，堆裝集裝箱。

（9）在最多5層20'集裝箱上裝載40'集裝箱。

（10）在20'集裝箱堆上應堆裝至少1層40'集裝箱（可以是空箱）。

（11）在20'集裝箱上用于裝載40'集裝箱的箱格導軌裝置的處所。

（12）全長范圍的1/2處的所受的理應不超過集裝箱的負荷規定。

（13）在20'集裝箱層與層之間及20'集裝箱與艙底之間應安放堆錐以防止橫向滑移。

（14）如用前后拉壓元件將2個集裝箱前后連接相當于1個40'集裝箱時，則在20'集裝箱堆上不需裝40'集裝箱，20'集裝箱堆重一般不應超過120t。

（15）當集裝箱堆載超過艙口高度，需要通過綁扎的方法來抵御集裝箱橫移力和向上的分離力。

1.3 集裝箱的受力計算

E為綁扎裝置的彈性模量（其大小按規范）

A 綁扎裝置的有效剖面積

u 集裝箱底座處的滑動位移，一般可取零

Cc 集裝箱橫向框架的柔度，一般按下表取

2.2 支撐力

該船水線長102.50米，型寬17.00米，型深8.00米，吃水4.00米，可裝298箱20'集裝箱，同時可混裝25箱45'集裝箱。全船5個大貨艙，艙內最大可堆裝6層集裝箱，第六貨艙裝載可混裝45'集裝箱，其它艙只裝20'和40'集裝箱，尾部甲板上裝2堆20'集裝箱。

根據計算結果：集裝箱在底部和中間均有向上的分離力，艙內和艙外的集裝箱的橫向分力均超過集裝箱角件的承受能力。因此，在艙底部采用燕尾底座和船體焊接牢固，集裝箱和燕尾底座間用扭鎖固定，縱圍壁在集裝箱角件處設剛性支撐，相鄰集裝箱間用雙錐連接固定，超出艙口圍的集裝箱用拉桿（鋼桿）固定，集裝箱之間用扭鎖固定。下圖為典型20'和40'集裝箱的綁扎堆載圖和計算結果。

3 艙口集裝箱船集裝箱綁扎裝置的優化

目前，大部分內河敞口集裝箱船不設箱格導軌，一是因為帶箱格導軌的船造價高，初步投資大，維護成本大， 一旦損壞，維修周期較長.二是內河碼頭的起吊設備不夠完善，用普通吊車裝卸帶箱格導軌的集裝箱不太方便， 效率低。容易損害箱格導軌頭部。

集裝箱綁扎裝置式樣陳舊。目前，內河集裝箱船采用的鋼絲繩，鋼鏈系固，綁扎系固的勞動強度大，速度慢，鎖具大部分是普通扭鎖，工人要爬到集裝箱頂部去裝卸鎖具，危險性較大。江海直達的集裝箱船的扭鎖可以用半自動鎖或全自動鎖系固。半自動鎖具，碼頭工人在碼頭上在集裝箱底上角件上掛上半自動鎖，只要在甲板上用開鎖桿鎖緊半自動鎖，工人不需要爬到集裝箱頂部去整理鎖具。全自動鎖可以直接在碼頭岸邊裝卸，工人不需上船裝卸鎖具，這樣就降低了碼頭工人的勞動強度，減少了裝卸的危險性，是集裝箱船鎖具將來發展的方向。

參考文獻

[1]徐永綏. 急待開發江海直達型多用途船[J].船舶工程.

作者簡介：顧學文（1965.10-），男，籍貫：江蘇省揚州市，現職稱：工程師，學歷：大專，研究方向：船舶建造與船舶工藝。