45000t集裝箱滾裝船汽車升降甲板安裝研究

王忠強(qiáng)，趙志華，蔣冬華

（滬東中華造船（集團(tuán)）有限公司 設(shè)計(jì)二所，上海 200129）

45000t集裝箱滾裝船汽車升降甲板安裝研究

王忠強(qiáng)，趙志華，蔣冬華

（滬東中華造船（集團(tuán)）有限公司 設(shè)計(jì)二所，上海 200129）

45000t集裝箱滾裝船滾裝貨艙內(nèi)的汽車升降甲板可為滾裝車輛提供更為寬敞的停放存儲空間，從而滿足裝載不同貨物的需求，并可充分有效地利用船體內(nèi)部空間。汽車升降甲板采用電動絞車牽引，沿著固定的導(dǎo)軌上下往返于儲存位置和工作位置。對汽車升降甲板的特性、安裝要求及安裝過程控制進(jìn)行探討。制訂初步的安裝流程，以對生產(chǎn)施工提供指導(dǎo)性建議，從而達(dá)到設(shè)備預(yù)期的設(shè)計(jì)效果。

集滾船；汽車升降甲板；坡道；軌道；調(diào)節(jié)墊塊

1 概 述

滬東中華造船（集團(tuán)）有限公司為瑞典大西洋貨運(yùn)公司（Atlantic Container Line，ACL）建造的45000t集裝箱滾裝船（以下簡稱“集滾船”）為全新的G4型集滾船。該船總長296m，兩柱間長286.8m，型寬37.6m，型深22.95m，設(shè)計(jì)吃水10.25m，擁有4546TEU的集裝箱裝載能力和總計(jì)28900m3的滾裝貨物裝載空間。

為充分有效地利用船體空間，滿足不同貨物的裝載需求，該船在滾裝區(qū)域的3甲板與7甲板之間每2層固定甲板中間設(shè)置1層汽車升降甲板，分別為3A、4A、5A和6A汽車甲板，由其自帶的絞車牽引升降，各單元間可相互獨(dú)立操作。當(dāng)汽車升降甲板下方停放超高貨物時，汽車升降甲板可儲存起來以留足空間；當(dāng)汽車升降甲板下方停放常規(guī)貨物時，汽車升降甲板可下降到工作位置停放小型車輛，以滿足裝載不同類型車輛的需求。

每層汽車升降甲板均由幾塊相互獨(dú)立的甲板單元（PANEL）組成（見圖1）。每塊甲板單元配備1套獨(dú)立的電動絞車，位于汽車升降甲板的反面，由其提供驅(qū)動力，借助于安裝在船體固定甲板上的吊耳（見圖2）及與其相連的鋼絲繩牽引每塊獨(dú)立的甲板單元沿固定導(dǎo)軌（見圖2）上下移動，往返于汽車升降甲板的儲存位置和工作位置。在工作位置，汽車升降甲板上有1塊與固定坡道銜接的過渡坡道甲板。工作時由該甲板單元繼續(xù)下放至角度與固定坡道角度相同，并平行于固定坡道邊緣，供車輛順滑地進(jìn)、出汽車升降甲板[1]。

每塊汽車升降甲板單元之間、甲板單元與結(jié)構(gòu)艙壁之間均留有30mm的理論間隙。汽車升降甲板的導(dǎo)向板（見圖2）與預(yù)裝在結(jié)構(gòu)上的導(dǎo)軌之間單邊僅有1.5mm的間隙，以在汽車升降甲板工作時對其進(jìn)行固定，防止晃動造成車輛移位。汽車升降甲板在工作位置是由突出艙壁上安裝的固定支撐或艙壁上的凹槽結(jié)構(gòu)支撐的，每塊汽車升降甲板單元的中部位置均設(shè)有懸掛（在收藏時可折疊），以避免中部撓度變形過大。

2 汽車升降甲板安裝

2.1 安裝要求

滾裝區(qū)域的搭載和汽車升降甲板的安裝應(yīng)嚴(yán)格按照搭載網(wǎng)絡(luò)圖進(jìn)行：下層固定甲板搭載→舷側(cè)總段和前后橫隔艙總段搭載→汽車升降甲板吊裝（見圖3）→立柱吊裝定位→上層固定甲板搭載。

狀態(tài)要求：舷側(cè)分段搭載完成，前后隔艙分段搭載完成，固定坡道分段搭載完成，汽車升降甲板的立柱安裝、定位結(jié)束，對搭載后的分段進(jìn)行完工測量和矯正、調(diào)整（舷側(cè)半寬偏差±6mm，固定甲板垂直度偏差±5mm，前后橫隔艙間距偏差±12mm，橫隔艙垂直度偏差±5mm，立柱間距偏差≤10mm）[2]，尤其要確保立柱上導(dǎo)軌的垂直度和平面度（垂直度偏差≤3mm，平面度偏差±1mm），必須為后續(xù)汽車升降甲板的安裝和調(diào)試打好基礎(chǔ)（可采取補(bǔ)償量彌補(bǔ)、控制焊接等變形）。

2.2 安裝前準(zhǔn)備

1) 根據(jù)汽車升降甲板的安裝圖紙，預(yù)安裝汽車升降甲板的固定支撐或定位安裝臨時支撐，以使汽車升降甲板臨時支撐在工作位置上，方便后續(xù)進(jìn)行安裝和調(diào)整；

2) 檢查船體結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)及立柱和艙壁上的導(dǎo)軌精度（垂直度偏差≤3mm，平面度偏差±1mm），并根據(jù)圖紙校核其尺寸及位置；

3) 檢查汽車升降甲板的主體尺寸和搭載后的滾裝貨艙開口尺寸（開口尺寸偏差±12mm）[2]，以及對角公差是否在±15mm范圍內(nèi)；

4) 吊裝時，對汽車升降甲板上的輕質(zhì)板（PLYWOOD）進(jìn)行拆卸或必要的保護(hù)，以避免損壞，同時對汽車升降甲板上的活動部件進(jìn)行臨時固定，避免運(yùn)輸?shù)跹b脫落、滑動[3]。

2.3 安裝

1) 對汽車升降甲板反面的絞車、滑塊及鋼絲繩等進(jìn)行預(yù)安裝，并采取必要的保護(hù)措施（盡可能地安裝完成各相關(guān)系統(tǒng)，如噴淋管和電纜鋪設(shè)）。

2) 采用特殊吊裝工具吊運(yùn)汽車升降甲板（見圖4），吊運(yùn)過程中保證各鋼絲繩均勻受力，使汽車升降甲板保持水平狀態(tài)運(yùn)輸?shù)截浥摑L裝區(qū)。同時，采用繩索拉持以避免吊運(yùn)過程中傾翻。依次吊放汽車升降甲板（盡量從艏向艉或從艉向艏依次吊放），其中在吊放帶有過渡坡道的汽車升降甲板時，需事先使過渡坡道臨時固定在甲板單元內(nèi)，避免其在吊運(yùn)過程中從甲板單元上無約束脫落，造成事故而影響施工。

3) 對已吊放到位的汽車升降甲板采取點(diǎn)焊固定等保護(hù)措施（見圖5）。

4) 在吊放完所有的汽車升降甲板之后，搭建上層固定甲板分段。搭載過程中進(jìn)行修割、焊接等工作時，必須對下方的汽車升降甲板進(jìn)行必要的防護(hù)（采用敷設(shè)三防布及輕質(zhì)鐵皮等措施，防止焊渣、火星等破壞汽車升降甲板表面）。

5) 在上層固定甲板結(jié)構(gòu)分段焊接完成之后，開始對汽車升降甲板進(jìn)行定位、調(diào)整及安裝。

6) 采用葫蘆等拉扯工具，均勻調(diào)整各個汽車升降甲板之間的間距（該間距根據(jù)先前所測貨艙的尺寸，均勻分?jǐn)偞钶d造成的偏差，保證各甲板單元間距均等）、甲板與艙壁之間的間隙及導(dǎo)向板與固定導(dǎo)軌之間的間隙，盡可能地保證汽車升降甲板之間的間隙及與艙壁的間隙在10～30mm。

7) 在調(diào)整汽車升降甲板的導(dǎo)向板與固定導(dǎo)軌之間的間隙時（見圖6），盡可能地將間隙均勻分布，然后定位點(diǎn)焊汽車升降甲板導(dǎo)向板。

8) 調(diào)整汽車升降甲板的高度，保證甲板水平時工作位置處汽車升降甲板與上層甲板之間的有效空間及汽車升降甲板與下層固定甲板的有效空間（見圖7）滿足圖紙要求，同時保證相鄰汽車升降甲板之間的高度錯位≤8mm，從而測量出調(diào)節(jié)墊塊的尺寸。

9) 對于帶有過渡坡道的車輛甲板單元，在調(diào)整汽車升降甲板的高度和水平度后，落放坡道到固定支撐上，調(diào)節(jié)其與固定坡道之間的間隙和平面度，確保過渡坡道的角度與固定坡道相同，且與固定坡道邊緣平行，間隙為10～30mm，確保過渡平滑后測量調(diào)節(jié)墊塊的尺寸（見圖8）。

10) 對加工好的調(diào)節(jié)墊塊進(jìn)行點(diǎn)焊定位，在汽車升降甲板水平的狀態(tài)下定位上方的吊索眼板及懸掛眼板（其中，吊索眼板必須保證與汽車升降甲板內(nèi)部導(dǎo)向滑輪軸線的垂直度，并在同一平面內(nèi)，以保證鋼絲繩受力方向恒定，并減少滑輪的磨損，見圖9）[4-5]。

11) 對位于舷側(cè)雙殼結(jié)構(gòu)貨艙內(nèi)的汽車升降甲板，由于其工作位置的支撐陷于結(jié)構(gòu)內(nèi)，在上下運(yùn)動時支撐翻板會與縱壁發(fā)生摩擦，因此根據(jù)安裝圖安裝不銹鋼防磨板（見圖10），避免汽車升降甲板上下移動時對艙壁造成磨損。

12) 通過調(diào)整花籃螺栓至最大行程位置，將汽車升降甲板反面內(nèi)的滑塊調(diào)至最低工作位置，并對其進(jìn)行臨時固定，防止穿鋼絲繩時發(fā)生移動（見圖11）。

13) 繞行鋼絲繩至各個對應(yīng)的滑輪上，穿行過程中保證鋼絲繩有一定的預(yù)緊力，使其處于繃緊的狀態(tài)，避免校緊時超出花籃螺栓行程。將伸出甲板上表面的鋼絲繩拉緊至固定甲板上的吊索眼板，測量距離后確定鋼絲繩的切割余量，采用砂輪機(jī)或大力鉗切斷鋼絲繩（要求切口整齊無毛刺）。

14) 清洗鋼絲繩末端及鋼絲繩澆注頭內(nèi)部，將澆注頭套入鋼絲繩，用工具將鋼絲繩末端開花（見圖12），并用專用清洗劑清洗，填充澆注試劑，待完全凝固后檢查澆注頭的強(qiáng)度，確認(rèn)后安裝鋼絲繩到吊索眼板上。

15) 通過逐個調(diào)節(jié)各鋼絲繩末端連接的花籃螺栓行程（見圖11）來調(diào)整汽車升降甲板的反面滑塊與鋼絲繩末端的相對距離，逐一收緊鋼絲繩，盡量保證各鋼絲繩初始張力相同[5]。

16) 安裝電氣控制箱等設(shè)備，連接絞車的電纜、控制箱等，進(jìn)行通電測試。

17) 緩慢升降汽車升降甲板，查看導(dǎo)向板與固定導(dǎo)軌之間的配合情況，調(diào)整導(dǎo)向板或打磨導(dǎo)軌平面，確保汽車升降甲板上下運(yùn)行時平滑。操作數(shù)次后，對導(dǎo)向板進(jìn)行完全焊接，安裝自潤滑橡膠襯墊等。

18) 每塊汽車升降甲板單元安裝的情況類似，每層汽車升降甲板也以同樣的方式進(jìn)行安裝。

19) 循環(huán)升降汽車升降甲板數(shù)次，檢查所有的活動部件、報警及指示，確保汽車升降甲板運(yùn)行良好。

3 結(jié) 語

45000t集滾船的4層汽車升降甲板的設(shè)計(jì)充分利用了船體的內(nèi)部空間，大大提高了滾裝貨物的裝載量。該船的汽車升降甲板自帶動力升降設(shè)備，各單元相互獨(dú)立操作，4層裝載面積共計(jì)約8606m2，設(shè)計(jì)型式及操作方式均為國內(nèi)首例，因此尚無可供參考的資料。此外，汽車升降甲板安裝精度要求嚴(yán)苛，對船體建造精度的要求也較高，因此施工過程中必須嚴(yán)格遵循安裝規(guī)程，并要求各工種間緊密協(xié)調(diào)，以實(shí)現(xiàn)汽車升降甲板的良好運(yùn)行。

通過對集滾船汽車升降甲板的介紹及安裝研究，并對安裝過程中的精度控制、施工流程和管理舉措進(jìn)行初步探討，掌握汽車升降甲板的安裝控制難點(diǎn)和要點(diǎn)，為生產(chǎn)施工提供技術(shù)支持，從而在施工過程中采取預(yù)防措施并適時地實(shí)施過程控制，同時為將來類似設(shè)備的安裝和操作提供參考。

[1] 中國船舶工業(yè)總公司，中國船舶重工集團(tuán)公司，中國造船學(xué)會. 船舶設(shè)計(jì)實(shí)用手冊（舾裝分冊）[M]. 3版. 北京：國防工業(yè)出版社，2013.

[2] 國防科學(xué)技術(shù)工業(yè)委員會. 中國造船質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：CB/T 4000—2005[S]. 北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2005.

[3] 李忠林，魏莉潔，張子睿. 船舶建造工藝學(xué)[M]. 哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社，2006.

[4] 李小平，唐國榮，邵有信. 大型汽車滾裝船結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及強(qiáng)度分析[J]. 上海造船，2000 (1)： 33-36.

[5] 張敏健. 中大型汽車滾裝船設(shè)計(jì)[J]. 上海造船，2010 (3)： 22-26.

Study on the Installation of Hoistable Car Deck for 45000t Con-Ro Vessel

WANG Zhong-qiang，ZHAO Zhi-hua，JIANG Dong-hua

（No.2 Ship Design & Research Institute, Hudong-zhonghua Shipbuilding (Group) Co., Ltd., Shanghai 200129, China）

The hoistable car deck inside 45000t Con-Ro vessel provides more parking spaces for cars, which not only meets different cargo loading requirements but also makes full use of the interior hull space. The deck is pulled by the electric winch that moves back and forth along the rail between the storage position and the working position. This paper discusses the characteristics, installation requirements and installation procedures of the hoistable car deck, and proposes a preliminary installation procedure as construction suggestion to ensure the deck to achieve the anticipated result.

Con-Ro vessel; hoistable car deck; ramp; rail; adjusting pad

U674.13+8

B

2095-4069 (2017) 01-0054-05

10.14056/j.cnki.naoe.2017.01.010

2016-04-11

工信部高技術(shù)船舶科研項(xiàng)目（工信部聯(lián)裝[2012]534號）

王忠強(qiáng)，男，高級工程師，1972年生。1995年畢業(yè)于華東船舶工業(yè)學(xué)院船舶與海洋工程專業(yè)，現(xiàn)從事外舾裝設(shè)計(jì)工作。