利用軸線車進行海工模塊裝船的新技術

王德旭，沈光武

（大連中遠海運重工有限公司，遼寧大連 116113）

0 引言

軸線車，又稱自行式模塊運輸車（SPMT），主要應用于重、大、高異型結構的運輸，其優點是使用靈活、裝卸方便，載重量在多車機械組裝或者自由組合的情況下可達50 000 t以上。在裝備制造業、石油、化工、海洋石油、橋梁建造等工程領域應用廣泛[1]。

常用的海吊吊裝模塊進行裝船的方式，費用高，作業時間長，危險系數大，與市場上較先進的軸線車進行滾裝的方式比較，技術明顯落后。使用軸線車對模塊進行運輸，可以更靈活、更安全地完成模塊運輸工作。另外使用軸線車運輸模塊，由于不需要考慮海吊覆蓋等因素，對模塊建造位置的要求也較低，有利于公司更合理地規劃場地[2]。通過研究并掌握利用軸線車進行海工模塊下水的技術，不僅可以低成本，提高效率，更可以為其他項目提供新的技術解決方案，并填補公司在此領域的空白。

1 運輸方法及工裝特點

1.1 研究目標與技術指標

本次研究目標：通過對軸線車起升高度、承重能力等性能的研究，綜合考慮模塊的重量、結構形式，設計運輸工裝，完成車輛的配置，實現模塊運輸滾裝上船。

此次使用的軸線車為德國索愛樂第三代產品，該車組配有動力模塊，可實行自走式操作，操作靈活可靠，最適合進行貨物的滾裝滾卸作業及超長貨物的運輸。掛車采用獨立液壓懸掛，可構成“三點支承”或“四點支承”，能最大限度地保證設備運輸的安全[3]。掛車平臺高度1 500 mm，可升高、降低幅度為±350 mm，通過橫坡時可調整車體使之水平，通過高空障礙時可降低掛車高度，并可利用掛車可升降的性能實現貨物的自裝自卸作業。掛車車輪分成 2組獨立的、方向相反的、按不同角度圍繞一個共同的轉向中心滾動，從而實現車組轉彎半徑最小、輪胎磨損最小。

巴西壓縮機模塊項目共需滾裝 4個模塊，每個模塊重量約在1 200 t～1 450 t之間，模塊自身有4個立腿支撐整個模塊，立腿高約2.6 m。模塊平臺下平面有大量管系和電氣設備。如何在不破壞模塊整體完整性的情況下，設計運輸工裝，是此次研究的關鍵。

1.2 總體技術方案及實施過程與效果

根據每個模塊有 4條主立腿的結構特點，設計一種元寶型抬梁，每個立腿落在其上，為保證模塊平穩運輸，在模塊的運輸前進方向上，每個立腿兩側布置一排軸線車，軸線車通過 2個橫向方型抬梁將元寶梁抬起，便可在不破壞模塊電纜、管系的情況下，實現模塊起升，再將其運輸到駁船，放置模塊后撤出軸線車，完成模塊整體轉運滾裝作業，具體過程如下：

1）預制模塊運輸工裝，此工裝將用于模塊運輸時的支撐，工裝分為模塊建造底座，模塊運輸抬梁及軸線車運輸專用元寶梁。

2）模塊建造前，將模塊建造基座及軸線車運輸專用元寶梁墊在模塊 4個立腿下面，以便于模塊運輸。如圖1所示。

3）模塊運輸前，將運輸抬梁擺放至預先設計的位置，將運輸船靠泊至碼頭，使用工裝跳板將碼頭與運輸駁船甲板連接。

4）軸線運輸車按照布車圖的位置（圖2），行駛至既定位置，準備運輸。

圖2 軸線車布置圖

5）使用軸線車，通過專用運輸抬梁將模塊抬起，然后控制軸線車，將模塊從建造場地轉運至運輸船上。降低軸線車作業高度，使模塊底座落在運輸船甲板上，完成模塊滾裝作業。見圖3。

6）模塊落穩后，撤出軸線車，以一輛6軸線的車輛協助拆除運輸抬梁，再將抬梁安裝在后續模塊，如此反復，完成所有模塊的滾裝作業。

圖3 運輸工裝的使用

2 關鍵技術解決途徑及實施過程與效果

本方案關鍵技術為利用軸線車將模塊頂升的方式，即工裝的設計及軸線車的布置。

在模塊運輸時，要考慮模塊整體的完整性，須最大程度上保護模塊平臺下方的管系、電纜托架等物件，另外還要考慮如何節省工裝材料，減少施工難度等需求。在方案設計初始，曾考慮在模塊平臺下方焊接運輸工裝，此方案可以降低模塊運輸高度，但運輸工裝會與模塊下方的管系、電纜干涉，極大破壞了模塊的完整性。

經過反復研究，最終確定了利用模塊4個立腿對其進行舉升并運輸的設計方案。在車輛布置上，按模塊艏艉方向，每條立腿兩側布置2列軸線車（圖2），共布置4列22軸線的運輸車，最大載重噸約3 520 t。此種車輛布置不僅可讓模塊平穩運輸，更會消除由于模塊偏心而產生的軸線車超重的風險。

根據車輛布置方式，設計了如之前所述的專用運輸工裝，運輸工裝分為模塊建造/裝船用基座、運輸抬梁及軸線車運輸專用元寶梁等。模塊建造/裝船用基座位于最底部，在模塊建造前已擺放好，此底座主要用于分散碼頭及運輸船甲板的壓力，降低集中載荷。軸線車運輸專用元寶梁在模塊建造時放置在底座上方，連接底座及模塊，并與軸線車專用運輸抬梁組合，軸線車頂升抬梁，實現模塊的整體運輸（圖4）。其中，運輸抬梁設計為可拆卸式，每個模塊運輸前利用軸線車將運輸抬梁安裝到位，運輸完成后將其拆除并安裝在后續模塊上，反復利用可節省大量工裝材料。抬梁安裝完成后，抬梁的運輸平面距地面高度約1 500 mm，與軸線車的工作高度1 500 mm±350 mm正好匹配且留有足夠的調整空間（圖5）。

圖4 模塊整體運輸

圖5 模塊運輸工裝使用示意

3 結論

目前，公司已成功利用軸線車完成所有模塊運輸工作，運輸效率大幅提高，降本增效效果明顯。其成功使用，為模塊建造后的轉運提供了新的解決方案，也為其他不適合吊裝的項目提供了新的思路。