長江上游65m鋼質(zhì)航道躉船設(shè)計(jì)綜述

杜小明 周立新

摘 要：本文就長江上游急流航段某型65m鋼質(zhì)航道躉船的設(shè)計(jì)過程中， 根據(jù)停泊水域的特點(diǎn)，對主尺度的確定、總體布置、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)， 錨泊方案，主要設(shè)備的選取情況作了簡要介紹。

關(guān)鍵詞：躉船 急流航段 錨泊方案 布置 船舶設(shè)計(jì)

1.前言

航道工作躉船既供航道工作船及其他航道維護(hù)船艇靠泊，也是航道工作人員工作和生活的場所。結(jié)合航道管理體制改革的深入和“三定”的實(shí)施，為增強(qiáng)水上交通安全保障能力實(shí)現(xiàn)快速反應(yīng)，和以人為本保護(hù)航道一線人員安全和改善工作生活條件，長江上游某航道處碼頭擬新設(shè)計(jì)并建65m鋼質(zhì)航道躉船。

2.概述

2.1功能定位

本船靠泊于長江上游航道處碼頭，主要為轄區(qū)河段的航道維護(hù)船舶和航道工作船艇提供靠泊、維修和相應(yīng)的后勤服務(wù)，并作為航道一線人員工作、生活基地。

2.2使用需求

（1）躉船靠泊水域?yàn)殚L江瀘渝段C及航區(qū)J2級航段；

（2）滿足航標(biāo)艇、測量船、測量快艇、絞錨艇等航道工作船艇的靠泊、保養(yǎng)、補(bǔ)給等；

（3）作為航道處船員及一線工作人員工作、生活場所，和兼作簡易辦公場所；

（4）外形與現(xiàn)有的瀘渝段航道維護(hù)工作躉船基本一致，體現(xiàn)長江航道文化特色；

3.躉船的主要尺度

躉船的主尺度確定應(yīng)考慮船舶靠泊水域的航道、水文、氣象等自然條件，以及用途和使用需求、船舶的性能、經(jīng)濟(jì)性、政策等因素，抓住主要矛盾，優(yōu)化選取。影響本船型主尺度的主要因素包括岸線條件、靠泊船舶的長度及排水量、總布置及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等方面，應(yīng)根據(jù)以上因素在已有的母型船中選取一個(gè)合適的主尺度，或根據(jù)母型船的尺度作優(yōu)化

3.1船長的選取

躉船的長度選取主要根據(jù)靠泊船舶的長度來確定。本船主要供1個(gè)基層航道處的船艇靠泊，但也預(yù)留在緊急狀態(tài)下靠泊2個(gè)航道處的全部船艇的能力，總計(jì)包括1艘40米躉船、4艘30米級C型航標(biāo)船、2艘航道測量快艇、2艘18米航道快艇、1艘絞錨艇等（LOA=36m）。

據(jù)此，以靠泊船舶的長度來初選一個(gè)合適的塊長度。

根據(jù)本船靠泊河段的靠泊需求，按照《河港工程設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求，靠泊躉船的長度應(yīng)根據(jù)靠泊船舶的長度確定，一般取為靠泊船船體長度的0.65-0.8倍（本船取0.7備），上下靠船間距取10m，按船型組合計(jì)算出靠泊船舶的總長度為約85～95m，兩端靠泊計(jì)算躉船長度范圍應(yīng)在59.5m-66.5m。

考慮到目前系統(tǒng)內(nèi)躉船主要有40m和65m兩種長度系列，本方案船長取值65m。

3.2船寬的確定

目前長江上游航道系統(tǒng)65m躉船的寬度主要有12米和13米兩種，但也有早期建造的11米寬的65m躉船（瀘道躉17號(hào)）。

本船主要用于航道工作船和航道維護(hù)船舶的靠泊，以及靠泊后的船舶維護(hù)、維修，所靠泊船舶的寬度疊加后在12.8-36.4m，作為靠泊躉船，選取較大的船寬對于靠泊后的安全有利，同時(shí)提供較大的甲板面積，適合于船舶物資的存放運(yùn)輸和船舶的維護(hù)維修。

但因該船地處長江瀘渝段，水流較急，過大的船寬會(huì)帶來洪期水流沖激力較大，不利于船舶安全靠泊。

經(jīng)過調(diào)研及與使用單位研討，確定了型寬定在12m較為適宜。

3.3型深的選取

按《鋼質(zhì)內(nèi)河船舶建造規(guī)范》和《內(nèi)河船舶法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則》，型深和吃水的選取是相互影響的，還要結(jié)合靠泊船舶的型深和吃水（主要是干舷）來通盤考慮。

現(xiàn)有的長江上游65m躉船的型深多在2.0-2.8米之間，按照《河港工程設(shè)計(jì)規(guī)范》和《鋼質(zhì)內(nèi)河船舶建造規(guī)范》對躉船尺度比的要求：L/D<45，B/ D<7，按照船長L初定為63m換算，結(jié)合參照船型，兼顧船舶穩(wěn)性等因素，本船型深取在2.3m較為合適。

3.4吃水的選取

吃水的選取主要涉及保證本船常見使用工況下浮力的提供，在滿足《內(nèi)河船舶法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則》規(guī)定的最小干舷要求的基礎(chǔ)上，并保留適當(dāng)?shù)母辉８上?。綜合考慮與擬靠泊船舶的干舷匹配等各種因素，本船設(shè)計(jì)吃水取為1.00m，結(jié)構(gòu)吃水按1.2m，保留了適當(dāng)?shù)臄U(kuò)展量。

4.躉船的總體布置

就功能需求而言，對于航道工作躉船這類工作（住宿）躉船，因陸上建筑物的審批程序非常繁雜，特別是十八大后國家限制樓堂館所的新建，從事水上工作的人員往往直接在躉船上工作、值班、生活和住宿，導(dǎo)致對工作場所的面積與房間數(shù)量要求大幅提高。對于這些工作躉船，普遍采用二層以上甲板室的形式。這一點(diǎn)與其他專用躉船、儲(chǔ)物躉船等主要考慮甲板區(qū)作業(yè)面積，僅在首尾設(shè)較小的甲板室供值守人員使用，有較大的區(qū)別。

4.1艙室面積的確定

根據(jù)使用需求，計(jì)算出本船的主甲板上艙室面積的需求如表1。

4.2甲板室的確定及總體布局設(shè)計(jì)

從本船靠泊長江上游水域域考慮，因其主尺度普遍較小，采用二至三層甲板室的形式可以較簡便的滿足艙室布置的需要。另外，長江上游風(fēng)浪較小，船舶的各層甲板室一般設(shè)外走道，各層甲板可以從外部直接通達(dá)。

本船設(shè)三層甲板室，工作和公共區(qū)域布置在第一層和第三層甲板室，生活（居?。┡撌也贾迷诘诙蛹装迨遥虮敬瑢捵銐?，為增加舒適性和安全性，同時(shí)設(shè)有內(nèi)外走道，各層甲板可以從內(nèi)外部經(jīng)樓梯直接通達(dá)。

為了躉船外觀特別是側(cè)面視圖的美觀，本船三層甲板室的窗戶的縱向位置整齊一致，為了達(dá)到這一目標(biāo)，經(jīng)過測算，全船甲板室均以3m的縱向長度為基數(shù)，每個(gè)艙室的縱向長度均為3m的倍數(shù)0.5m，以保證側(cè)面門窗開口始終上下對齊。

在內(nèi)走道的設(shè)計(jì)上面，考慮各扣除兩側(cè)壁的裝飾厚度100mm后，內(nèi)走道的寬度尚足以讓2人迎面輕松通過，設(shè)計(jì)內(nèi)道圍壁間凈結(jié)構(gòu)寬度≥1.7m。

5.躉船的靠泊方式

考慮本船所處航道水域因航道寬度、曲率半徑、水深和水流條件及岸線條件限制，靠泊方式采用的如下方式（參見圖1）：船首采用錨和系固于岸上系固樁（地牛）的纜索系固，配設(shè)2 口首錨（霍爾錨A3300）和2 根纜索系固（其中一根為錨鏈）。

船尾采用錨和系固于岸上系固樁（地牛）的纜索系固，在設(shè)計(jì)的工況環(huán)境下，配設(shè)1 口尾錨（霍爾錨A2640）和2 根纜索系固（其中一根為錨鏈）。

6.躉船和碼頭的連接

在長江上游，因航道的水位的漲落幅度與漲落歷時(shí)之比較大，也就是經(jīng)常出現(xiàn)“陡漲陡落”現(xiàn)象，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)24小時(shí)內(nèi)近5m以上的漲落，因此多采用在躉船和岸坡之間通過跳躉和跳板柔性連接的方式過渡。

本項(xiàng)目為降低作業(yè)強(qiáng)度和減少跳躉數(shù)量，擬采用帶能升降與伸縮功能跳板的跳躉，其單跳躉的展開寬度為36m，收緊后寬度為20m。

7.躉船的主要設(shè)備配置

因躉船離岸較近，主要通過岸電提供動(dòng)力，船上一般不配動(dòng)力裝置，僅設(shè)蓄電池向信號(hào)、通訊和應(yīng)急照明等系統(tǒng)供電，但因本船地處長江上游，在洪水期和上游電站泄洪時(shí)，水位變化十分迅速，且水流速度很急，需要頻繁的收放錨鏈和鋼纜，有時(shí)為保護(hù)岸電電纜及保證作業(yè)安全，只能通過設(shè)置備用發(fā)電機(jī)組向絞盤和探照燈等提供電力。通過電力負(fù)荷估算，本船設(shè)1臺(tái)75kw的柴油發(fā)電機(jī)機(jī)組。

另根據(jù)本船的錨泊系泊方案，本船在首尾甲板設(shè)有共設(shè)4臺(tái)～80kN起錨系纜絞盤，能提供拋起錨和收放鋼纜作業(yè)的功能。

8.結(jié)語

躉船船型及設(shè)計(jì)較為簡單，主要考慮的是其適用和好用，在確定總體方案時(shí)，要因地制宜，充分調(diào)查了解靠泊水域航道和和陸域自然條件，并與船員與水工工程等專業(yè)人員等配合，對船舶使用做到心中有數(shù)，方能設(shè)計(jì)出適用、夠用、易用的產(chǎn)品。

參考文獻(xiàn)：

[1]河港工程設(shè)計(jì)規(guī)范.93.

[2]鋼質(zhì)內(nèi)河船舶建造規(guī)范.2016.

[3]內(nèi)河船舶法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則.2011.