一種船艙內部懸掛式腳手架的設計

柯學+盧隆政+劉武云

（顯利（珠海）造船有限公司，珠海519185）

摘 要：菊花扣式腳手架被廣泛應用于船舶建造的各個環節，如分段建造、船體搭載、船舶舾裝、船舶涂裝等。針對顯利（珠海）造船有限公司建造的32m拖輪船型特點，為了提高腳手架在船艙狹小空間內使用的安全性和靈活性，本文介紹了一種懸掛式腳手架的設計。通過實例分析，結合FORAN軟件的運用，對方案設計和施工工藝進行闡述，為類似工程提供借鑒。

關鍵詞：菊花扣式腳手架；FORAN軟件

中圖分類號：U671.4 文獻標識碼：A

1 前言

腳手架指施工現場中為方便工人操作并解決垂直和水平運輸問題而搭設的各種支架，其廣泛應用于廣告、市政、交通路橋、礦山、船舶等工程行業。我國在50年代初期，腳手架都采用竹或者木材搭設，60年代起推廣扣件式鋼管腳手架。自80年代起，我國在發展先進的具有多功能的腳手架系列方面取得了顯著成就。

2 菊花扣式腳手架

隨著造船工藝的不斷發展，竹木式腳手架已逐步淘汰，菊花扣式腳手架因其維護方便、使用壽命長及投入成本低等各種優點，目前占據國內主要市場，如圖1所示。

菊花扣式腳手架，具備以下特點：

（1）輕便快捷：搭建輕松快速，并具有很強的機動性，可滿足大范圍的作業要求；

（2）安全可靠：可根據不同的實際需要，搭建多種規格、多排移的腳手架，各種安全配件在作業中提供牢固、安全的支持，有效減少工傷事故的發生；

（3）儲運方便：拆卸、儲存占地小，方便轉移，部件能通過各種窄小通道；

（4）構件小巧：最大構件尺寸為2.4 x 0.5 m，最大重量為15 kg，搬運和搭載比較方便。

3 懸掛式腳手架

3.1 機艙區域腳手架搭設難點

以我廠建造的32 m三槳機星級拖輪為例，機艙內地臺板到機艙頂高度為5 m，機艙區域長度為12.3 m、寬度為9.3 m。機艙內密布各種機械電氣設備：三臺主機、三臺齒輪箱、兩臺主發電機、一臺備用發電機、啟動電池箱、絞車動力柜、污水處理器、糞便柜、油水分離器、冷卻器，以及各種油泵、水泵，還有冷卻管系、燃油管系、壓載水管系等，如圖2、圖3所示。在多工種同時作業、交叉施工時既有艙底作業，也有艙頂高空作業，現行的腳手架搭設方式已不適合在這樣的條件下采用。

3.2 設計思路

經過反復論證，我們開發了一種懸掛式腳手架?，F行通用的腳手架是在地面上落腳、由下向上再向四周擴散的搭設方式，而懸掛式腳手架是通過在甲板結構下布置吊碼，讓整個腳手架懸掛在半空中，形成一個作業平臺，此平臺將機艙分成上、下兩個作業空間，互不干擾，而且安裝和拆卸操作方便、安全可靠、實用性很強。

3.3 設計實例

3.3.1 腳手架平臺組成

（1）32 m三槳機星級拖輪機艙區域凈空高度5 m，考慮腳手架平臺距甲板高度為1.8 m.，平臺由吊臂、水平連桿、跳板三部分組成。其中吊臂由掛鉤和吊桿、菊花盤三部分組成，形式如圖4所示。

（2）水平連桿和跳板均為標準件，與現行通用的腳手架配件一致，如圖5所示。

（3）通過水平連桿的扣接頭插銷連成整體，懸掛于甲板下形成平臺，如圖6所示。

3.3.2 吊臂的制作

掛鉤部分用φ25 mm的普通圓鋼彎制成型，然后與長度為1 550 mm的φ48 X 4 mm的鋼管焊接，再安裝三個菊花盤，由下而上間距為500 mm，如圖4所示。

吊臂制作要求如下：

（1）所有材料應無裂紋、凹陷，鋼管應平直；

（2）要保證每個吊臂制作完成后能掛在吊碼上成垂直狀態，掛鉤必須嚴格按照模具來彎制；

（3）吊臂上的三個菊花盤應在同一角度，且與掛鉤形成的角度能保證其掛在吊碼上與吊碼處于直角狀態，以方便腳手架的搭設作業，每組菊花盤應嚴格按照模具來裝配焊接；

（4）完成的吊臂表面應光滑平整，鍍鋅或者涂刷防銹漆，涂層應均勻牢固。

3.3.3 甲板下的吊碼布置

利用FORAN系統的三維建模功能，合理布置腳手架吊碼。先完成船體結構建模，接著完成機艙主要輪機、電氣設備建模，再完成主要電纜通道、甲板下管系和各種支架建模，然后就可以在整體模型中調入懸掛式腳手架模型，選擇它的安放位置和布置形式、數量等，避免和其他構件產生干擾。利用FORAN軟件的交互干涉檢查功能既可搭設成整體聯片，也可獨立分成層，適應各種施工要求。如果在某些特定區域個別吊碼實在沒有空間布置，則可考慮沿縱向或橫向適當偏移的方法安裝吊碼，然后使用可伸縮的水平拉桿即可。

在甲板分段翻身建造階段，就可以根據布置圖安裝這些吊碼，待分段完成翻身后即可開始搭設腳手架，待分段搭載后，再完善合攏區域的腳手架。

甲板下的高空作業，如合攏口裝配、焊接、打磨、涂裝、管系安裝、電纜走線、防火棉和絕緣棉安裝，以及各種報驗工作，均可在此腳手架上開展。平臺下的區域也能同時開展艙底管道鋪設、地臺板架制作安裝等工作，既優化了空間條件，又提高了工作效率，如圖7所示。

3.3.4 腳手架吊碼強度校驗

所有吊碼均采用本公司通用的機艙設備吊碼，安全工作負荷為1.5 t。以2.4 m X 2.4 m規格的懸掛式腳手架平臺為例，共需要四個吊碼，安全工作負荷為6t。經核算，平臺重量為176 kg，以最多三名工人在平臺上同時作業為例，總重為G=176 kg+75 kg X 3=401 kg，完全符合要求。

3.3.5 腳手架的使用管理

（1）在腳手架使用期間，嚴禁隨意拆除腳手架構件，如因實際需要確需拆除，必須有施工負責人確認并制定方案。拆除時，首先清除腳手架上堆放的物料，然后拆除跳板，再依次拆除各個構件。相關操作必須由持證架子工進行，非專業人員不得操作；

（2）腳手架的存放、運輸必須有專人負責，嚴禁亂扔亂放，一旦發現損壞應及時維修或更換；

（3）艙內腳手架搭設好后，應由安全部門檢查，確認合格后方可使用。

4 總結

顯利船廠在多個項目中成功采用了這種懸掛式腳手架，通過優化機艙作業空間、改善施工環境，既縮短了船舶建造周期，又減少了工傷事故的發生，獲得各方好評。實踐證明，這種腳手架的安全性和靈活性既適用于機艙狹小擁擠的船舶，比如拖輪、三用工程船、供油船等，也適用于深艙甲板下電氣、管道及涂裝的施工，減少大量空間的搭架用料，體現了公司在安全生產和工裝設計方面的不斷進步，對其它類似工程也具有借鑒意義。