利用軸線車進(jìn)行海工模塊裝船的新技術(shù)

王德旭，沈光武

（大連中遠(yuǎn)海運(yùn)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(yùn)輸車（SPMT），主要應(yīng)用于重、大、高異型結(jié)構(gòu)的運(yùn)輸，其優(yōu)點(diǎn)是使用靈活、裝卸方便，載重量在多車機(jī)械組裝或者自由組合的情況下可達(dá)50 000 t以上。在裝備制造業(yè)、石油、化工、海洋石油、橋梁建造等工程領(lǐng)域應(yīng)用廣泛[1]。

常用的海吊吊裝模塊進(jìn)行裝船的方式，費(fèi)用高，作業(yè)時(shí)間長，危險(xiǎn)系數(shù)大，與市場上較先進(jìn)的軸線車進(jìn)行滾裝的方式比較，技術(shù)明顯落后。使用軸線車對模塊進(jìn)行運(yùn)輸，可以更靈活、更安全地完成模塊運(yùn)輸工作。另外使用軸線車運(yùn)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(guī)劃場地[2]。通過研究并掌握利用軸線車進(jìn)行海工模塊下水的技術(shù)，不僅可以低成本，提高效率，更可以為其他項(xiàng)目提供新的技術(shù)解決方案，并填補(bǔ)公司在此領(lǐng)域的空白。

1 運(yùn)輸方法及工裝特點(diǎn)

1.1 研究目標(biāo)與技術(shù)指標(biāo)

本次研究目標(biāo)：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(jié)構(gòu)形式，設(shè)計(jì)運(yùn)輸工裝，完成車輛的配置，實(shí)現(xiàn)模塊運(yùn)輸滾裝上船。

此次使用的軸線車為德國索愛樂第三代產(chǎn)品，該車組配有動(dòng)力模塊，可實(shí)行自走式操作，操作靈活可靠，最適合進(jìn)行貨物的滾裝滾卸作業(yè)及超長貨物的運(yùn)輸。掛車采用獨(dú)立液壓懸掛，可構(gòu)成“三點(diǎn)支承”或“四點(diǎn)支承”，能最大限度地保證設(shè)備運(yùn)輸?shù)陌踩玔3]。掛車平臺(tái)高度1 500 mm，可升高、降低幅度為±350 mm，通過橫坡時(shí)可調(diào)整車體使之水平，通過高空障礙時(shí)可降低掛車高度，并可利用掛車可升降的性能實(shí)現(xiàn)貨物的自裝自卸作業(yè)。掛車車輪分成 2組獨(dú)立的、方向相反的、按不同角度圍繞一個(gè)共同的轉(zhuǎn)向中心滾動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)車組轉(zhuǎn)彎半徑最小、輪胎磨損最小。

巴西壓縮機(jī)模塊項(xiàng)目共需滾裝 4個(gè)模塊，每個(gè)模塊重量約在1 200 t～1 450 t之間，模塊自身有4個(gè)立腿支撐整個(gè)模塊，立腿高約2.6 m。模塊平臺(tái)下平面有大量管系和電氣設(shè)備。如何在不破壞模塊整體完整性的情況下，設(shè)計(jì)運(yùn)輸工裝，是此次研究的關(guān)鍵。

1.2 總體技術(shù)方案及實(shí)施過程與效果

根據(jù)每個(gè)模塊有 4條主立腿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種元寶型抬梁，每個(gè)立腿落在其上，為保證模塊平穩(wěn)運(yùn)輸，在模塊的運(yùn)輸前進(jìn)方向上，每個(gè)立腿兩側(cè)布置一排軸線車，軸線車通過 2個(gè)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(shí)現(xiàn)模塊起升，再將其運(yùn)輸?shù)今g船，放置模塊后撤出軸線車，完成模塊整體轉(zhuǎn)運(yùn)滾裝作業(yè)，具體過程如下：

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

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

3）模塊運(yùn)輸前，將運(yùn)輸抬梁擺放至預(yù)先設(shè)計(jì)的位置，將運(yùn)輸船靠泊至碼頭，使用工裝跳板將碼頭與運(yùn)輸駁船甲板連接。

4）軸線運(yùn)輸車按照布車圖的位置（圖2），行駛至既定位置，準(zhǔn)備運(yùn)輸。

圖2 軸線車布置圖

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

6）模塊落穩(wěn)后，撤出軸線車，以一輛6軸線的車輛協(xié)助拆除運(yùn)輸抬梁，再將抬梁安裝在后續(xù)模塊，如此反復(fù)，完成所有模塊的滾裝作業(yè)。

圖3 運(yùn)輸工裝的使用

2 關(guān)鍵技術(shù)解決途徑及實(shí)施過程與效果

本方案關(guān)鍵技術(shù)為利用軸線車將模塊頂升的方式，即工裝的設(shè)計(jì)及軸線車的布置。

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

經(jīng)過反復(fù)研究，最終確定了利用模塊4個(gè)立腿對其進(jìn)行舉升并運(yùn)輸?shù)脑O(shè)計(jì)方案。在車輛布置上，按模塊艏艉方向，每條立腿兩側(cè)布置2列軸線車（圖2），共布置4列22軸線的運(yùn)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(wěn)運(yùn)輸，更會(huì)消除由于模塊偏心而產(chǎn)生的軸線車超重的風(fēng)險(xiǎn)。

根據(jù)車輛布置方式，設(shè)計(jì)了如之前所述的專用運(yùn)輸工裝，運(yùn)輸工裝分為模塊建造/裝船用基座、運(yùn)輸抬梁及軸線車運(yùn)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(yùn)輸船甲板的壓力，降低集中載荷。軸線車運(yùn)輸專用元寶梁在模塊建造時(shí)放置在底座上方，連接底座及模塊，并與軸線車專用運(yùn)輸抬梁組合，軸線車頂升抬梁，實(shí)現(xiàn)模塊的整體運(yùn)輸（圖4）。其中，運(yùn)輸抬梁設(shè)計(jì)為可拆卸式，每個(gè)模塊運(yùn)輸前利用軸線車將運(yùn)輸抬梁安裝到位，運(yùn)輸完成后將其拆除并安裝在后續(xù)模塊上，反復(fù)利用可節(jié)省大量工裝材料。抬梁安裝完成后，抬梁的運(yùn)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(diào)整空間（圖5）。

圖4 模塊整體運(yùn)輸

圖5 模塊運(yùn)輸工裝使用示意

3 結(jié)論

目前，公司已成功利用軸線車完成所有模塊運(yùn)輸工作，運(yùn)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(zhuǎn)運(yùn)提供了新的解決方案，也為其他不適合吊裝的項(xiàng)目提供了新的思路。