蘭州市雁兒灣船舶起泊檢修系統(tǒng)土建部分設(shè)計研究

（甘肅建筑職業(yè)技術(shù)學院，甘肅 蘭州 730050）

1 工程概況

蘭州市雁兒灣船舶修造基地位于甘肅省蘭州市城關(guān)區(qū)東崗鎮(zhèn)雁兒灣黃河南側(cè)。本工程土建部分由斜坡軌道段、檢修平臺、卷揚機室三部分構(gòu)成；機電工程由卷揚機牽引、錨固系統(tǒng)和供配電系統(tǒng)三部分構(gòu)成。起泊系統(tǒng)設(shè)計船舶噸位200噸，起泊方式以纜車軌道起泊為主，輔以一側(cè)小型船舶的氣囊氣墊下水方式。

本設(shè)計為充分利用地形，采用斜軌道軸線與岸坡斜交布置方式。軌道及平臺布置坡度為1:11，斜坡道長110000mm，寬22000mm，最低點高程1496m。斜坡道末端設(shè)置一處40000mm×32000mmm檢修平臺，平臺高程1506m,用于船舶檢修，平臺后設(shè)置卷揚機室。工程平面布置如圖1所示。

圖1 工程平面布置圖

2 各部位設(shè)計

2.1 斜坡軌道段

軌道布置坡度為1:11，由傾斜軌道梁、船舶下水面板、P43重型軌道走行部分等組成。斜坡段采用了實體路基+軌道梁（鋼筋混凝土面板）的方案（圖2），有效地降低了造價。為了保證路基穩(wěn)定，實體路基采用卵礫石土填筑。軌道梁寬、高采用1000mm×800mm的C30 連續(xù)鋼筋混凝土矩形斷面梁，與200mm厚C20鋼筋混凝土面板連成整體。軌道梁及面板下做300mm厚的5%水泥穩(wěn)定砂礫土。斜坡道P43重型鋼軌軌道埋設(shè)在梁頂鋼筋砼面板內(nèi)，設(shè)計軌距為鋼軌中心距4.0m，軌道支撐梁中心距4.0m。船舶下水設(shè)計中，考慮到以后造船下水的要求，斜坡道下水面板預(yù)留了10.5m的氣囊下水寬度，并且在一側(cè)設(shè)置10m寬氣囊側(cè)面下水面板，總寬22m。斜坡軌道卵礫石土分層夯實填滿，表面鋪筑20cm厚鋼筋砼面板和80cm厚的軌道梁?？紤]到從斜坡道上平臺時55m長的船在豎曲線上容易受阻，特采用半徑308.4m的兩個圓曲線和三段直線連接（圖3）。

圖2 斜坡軌道結(jié)構(gòu)立面圖

圖3 斜坡軌道縱斷面面圖

2.2 檢修平臺

平臺地面高程1502.5m 左右，尺寸40000mm×32000mm（順斜坡道方向尺寸為40000mm，垂直斜坡道方向為32000mm），平均填土高度3500mm，為厚200mm現(xiàn)澆鋼筋混凝土板+300mm的水泥穩(wěn)定砂粒結(jié)構(gòu)。1000mm×800mm的軌道梁下設(shè)置300mm厚的水泥穩(wěn)定砂粒。水泥穩(wěn)定砂礫下填筑卵礫石土。

檢修平臺在軌道梁中間設(shè)置一長約10000mm，寬1500mm，高1000mm的檢修池。

2.3 卷揚機室

卷揚機室采用磚混結(jié)構(gòu)，軸線面積為5.7m×5.7m，建筑總高度3.9m。為保證卷揚機和牽引定滑輪的穩(wěn)定，地板采用厚度0.8m鋼筋砼結(jié)構(gòu)，其下為500mm厚開挖回填的3:7灰土墊層。機房下部埋設(shè)5.0m×3.0m×1.5m的砼地錨，地錨與卷揚機底座內(nèi)部橫向各埋設(shè)I14工字鋼，并通過厚20cm鋼板連接，定滑輪錨架下端固定在地錨內(nèi)。

卷揚機室兩側(cè)各設(shè)置一間輔助用房間，進深5.7m，開間4.2m。一間為值班室，一間為工具室，兼作工具備品庫和室內(nèi)檢修場地。

2.4 地錨尺寸的選擇

混凝土地龍如圖4所示，系依靠其自重來平衡拉力，一般不考慮土壓力，即：

Gb≥kQL

式中：

G—混凝土塊自重；

b—地錨的1/2寬度；

K—穩(wěn)定系數(shù),K≥1.4，本設(shè)計取2；

Q—其承受的斜向上的拉力；

L—其抗傾覆力臂

對地錨進行受力分析,由受力圖各關(guān)系可推得：

L=b/sinф-(b/tanф-H/2)×cosф

式中：

H—地錨的高度；

ф—斜向力Q與水平力之間的夾角，可取值30°

則sinф=0.5、cosф=0.866025、tanф=0.57735；

拉力：

圖4 混凝土地龍

Q=F/cos30°=255517.4234kN

采用試算法，當?shù)劐^長=4.5m、b=1.5m（即寬=3m）、高H=1.5m時，得：

L=1.5/0.5-（1.5/0.57735-1.5/2）×0.866025=1.399519045m

G=地錨體積×砼容重=4.5×3×1.5×24000=486000kN

則地錨能提供的拉力Q'（與Q大小相等，方向相反）為：

Q'=Gb/KL=486000×1.5/2×1.399519045=260446.6166 kN

即Gb≥kQL

所以滿足條件。

由以上計算可知，地錨尺寸采用（長×寬×高）5m×3m×1.5m即可。

3 結(jié)語

船舶起泊檢修系統(tǒng)涉及機電、道橋，房建等專業(yè)，在設(shè)計中需要綜合考慮。