|
|
发表于 2011-5-25 22:18
|
显示全部楼层
来自： 中国江苏南通
船厂水工设计内容有各种机械化移船下水设施、纵向船台滑道、船坞、修造船码头等，都是船厂的关键设施。解放前，遗留的船厂水工设施为数甚少，且很简陋，上海最早建立的几家船厂经历了近百年，其船台滑道还是土质地坪，甚至没有起重机。1953年，上海船舶设计室设立水工工程设计专业。其后，第三航务工程局也组建设计室（现第三航务工程勘察设计院），从1966年起，部分从事船厂水工工程设计。解放初期，在学习和消化吸收苏联设计技术基础上，水工设计技术人员，按建设工程各种要求和不同场地、水域条件，开拓思路，逐步发展，总结提高，推陈出新。40多年来，船厂水工工程设计，已建成具有世界上各种类型的机械化移船下水设施，不仅数量多，而且各有特色。从60年代起，上海还承担多项国外水工工程设计任务。1980年后，船台滑道设计从万吨级扩大到10万吨级，并能设计20万吨级船坞和码头。
一、机械化移船下水设施
机械化移船下水设施有纵向滑道、横向滑道、垂直升船机和浮船坞接运等型式。
纵向滑道设计是从50年代起步。1955年，在武昌造船厂建成第一座斜架式滑道。在设计中选用50年代前期的欧美型，采用斜船架，纵向辊柱移船，多船位布置，起重量1000吨。弧形滑道长375.5米，呈斜坡伸入水中。船舶在斜架上用卷扬机拉曳上墩或下水，用横移架移到6座水平船台。滑道水下部分筑围堰干施工，其下段为短木桩、现浇钢筋混凝土板。滑道能供多船台使用，开创了国内机械化移船下水的先例。
1953年，在苏联专家建议和指导下，由九院设计的上海沪东造船厂第一座下水重量1500吨高低轨式横向滑道，长65米，宽100米，有20组高低2层的钢轨，舰船从水平船台到横移区和滑道采用机械化移船，由整体式下水架载船沿斜坡滑道横向下水。初次设计筑土围堰干施工，滑道钢筋混凝土大梁结构计算开始应用弹性地基梁公式，滑道建成后第一批新型舰艇下水。1959年设计的金陵船厂1000吨级滑道，按苏联资料采用横向梳式，滑道长92米，宽88米。下水架为楔形分节式，在滑道斜坡与水平横移区交接处，轨道交叉排列成梳式。陆上用可转向船台小车纵横移船，载船进入室内船台。滑道结构设计，采用轨枕道碴，是最早应用预制轨枕组成分段和预拼装，在水上定位吊放和连接的水下施工方法。关键设备可转向液压自动船台小车，是第一次专项设计，为移船方法开拓了思路，并扩大应用。
最早的船舶垂直升降是用吊杆吊船回转和下放水中。1954年，为广州造船厂专项设计70吨固定式回转起重吊杆，臂幅36米。
60年代起，纵向斜架式滑道结构设计有所改进。在上海闵行船厂等8座滑道设计中，改用预制钢筋混凝土构件，取消施工用围堰，木桩发展为钢筋混凝土桩，梁板改为预制井字梁。移船和下水方式按工程要求和场地条件，演化有多种型式，其中援助阿尔巴尼亚舰艇修理所设计的滑道架面设2组轨，为小艇设横移区。西江造船厂水位高差达28米，设计构思了弧形斜架式滑道与船排滑道相结合。
同期，纵向滑道设计还创造多种新型式。1960年，在上海渔轮修造厂设计中，针对岸边水浅、淤积，研究提出国内未应用过的摇架式方案。在滑道上端，加设1座钢质摇架，长34米，承载250吨重，使渔轮在摇架上由斜转平，移到11座水平船台。结构设计开发滑道水下施工方法，提出桩基井字梁方案，在水上吊装，开创了滑道结构新型式，在其后滑道设计中广泛应用。1963年，芜湖江东船厂扩建设计，在下水重250吨的滑道与江堤有36°夹角条件下，构思在滑道上端，加设34米长转盘式船架，用螺旋形轨道使船架载船摇平和旋转，形成转盘式纵向滑道。1967年，在杭州船厂160吨滑道工程中，研究创造变坡横移式船排滑道，将滑道顶端船架设计成在不同坡度轨道上运行，能载船横移并同时摇平。1969年，陈文正等用于天津新河船厂l000吨级滑道设计中，这在国内属首创，国外也未见有类似型式。由于设备少、投资省、建设快，并简化了操作，为不少中小型船厂采用，陆续建成24座，该设计获1980年国家优秀设计奖。
横向滑道设计结合国情研究有所改进。1964年，旅顺海军工程200吨滑道，1965年，梧州船舶修造厂500吨滑道设计，均将水下高低轨改在陆上横移区，在下水架上设高低2套走轮，形成高低腿式横向滑道。使水下各滑道简化为单轨结构，缩小滑道梁，便于施工，并实现预制条形梁水上吊装。
1968年设计的上海东海船厂，在岸边筑港池，用钢质平台承船下沉水中飘浮的垂直升船机，升船平台长100米，宽14米，举力2万千牛（2000吨）。经厂、院合作设计，采用顺岸式布置，有吊重为1500千牛（150吨）的卷扬机20台，并用可转向船台小车载船，移至7座水平船台。
浮船坞应用于造船厂水平船台接船下水，始于60年代初黄埔造船厂。设计中，在岸边筑2条水下支墩，搁置钢质浮坞，在舰船移上浮坞后排水上浮，载船移至沉坞区。浮坞长87米，总宽23.4米，举力1.7万千牛（1700吨），具有水下工程量小，陆上布置紧凑的特点。
70年代，纵向滑道的陆上移船方式进一步发展，开拓水池内转向和水垫移船工艺。1970年设计的川东造船厂1600吨斜架式滑道，全长585.2米，与陆上船台呈较大夹角，舰船要纵横移和转向后联到滑道上。设计构思用钢质浮箱载船，在多边形水池内移船。池长80米，宽78米，深4米，舰船从船台移出后在池内横移和旋转。重庆造船厂2000吨斜架滑道，也处在水位差特大地区，滑道长434米，从室内船台移出的舰船，须多次纵横移和旋转73°。1971年，研究设计用自行式可转向载船小车进行纵横移，在长100米机械式大转盘上旋转。1979年，设计应用水垫载运重件技术，将转盘架改装加设水垫，利用水压贴地浮起，沿水垫道用卷扬机纵横移船和旋转，在国内首次实现整船水垫移船。移船架长77米，宽9米，装有66个水垫盘，结构简单，运行阻力小，移行和定位方便。横向滑道设计进一步得到发展，在设计中，上海吴淞修船厂900吨级整体斜架式和南宁船厂300吨级高低腿分节架式。吴淞厂滑道设计，将预制井字梁水上吊装技术发展为横向5条成平面结构，预装后在水上定位。
垂直升船设施则针对场地条件发展，采用龙门起重机吊船移行和下水。1970年，在宁波渔轮修造厂设计中，针对甬江淤积情况，首次使用2台200吨起重机，在码头上垂直吊运350吨渔轮。起重机走轮可转向，吊船纵横移到水平船台。1975年，设计的上海港务局船厂600吨级升船机，采取垂直岸线布置挖入港池式，防淤口门首次采用U形沉井结构，研究开发地下连续墙池壁结构新技术，在施工中测试和验证基本机理，后在各类工程中应用和发展提高。此项成果获1985年国家科技进步三等奖。
1980年，设计的上海四八〇五工厂3000吨升船机，是国内最大的船厂升船机，升船平台长119.9米，港池深12.8米。为30台提升用卷扬机，专项设计同步电动机，使各吊点同步升降。港池内壁与相邻建筑较近，结构设计应用带剪力墙的地下连续墙。设计获1993年国家优秀设计银质奖。
［上海东海船厂2000吨升船机及升船池平、剖面图］
二、纵向船台滑道
50年代，船台滑道设计采用实体结构船台和围堰干施工桩基滑道。1955年，设计上海江南造船厂3座1000吨级，将泥地上临时铺墩造船的简陋形式改进为固定坡度，带形钢筋混凝土板梁结构。同年，该厂5000吨级船台滑道全长174.2米，下水重量3000吨，采用整体式钢筋混凝土船台和钢筋混凝土基础桩，专项设计40吨门座起重机供分段焊接造船。首次设计万吨级船台滑道是1957年大连造船厂2座，为天然地基、抛石基床、钢筋混凝土板梁结构。
60年代滑道采用水下施工，船台改进为部分架空。1966年设计的上海求新造船厂工程，下水重量550吨，开始采用钢筋混凝土预制大头桩和预制井字梁水上吊装。1969年设计的上海沪东造船厂万吨级船台滑道，采用高承载力31米长桩，船台上段56米为架空式，利用船台下空间布置生产辅助用房，船台起重机增大到100吨。
随着船舶吨位和尺度增大，船台滑道向大型化发展。1980～1985年沪东造船厂两次进行扩建改造，先将2座船台扩大为3.5万吨级，在设计中利用原有结构，增大船台滑道尺度和荷载。滑道按无首支架下水新工艺，降低船舶尾浮压强，做到投资省、收效快，分别以1年时间完工投产。其后，该厂2号船台再次扩建，以制造6万吨级船，船台拓宽到39米、下水重量1万吨。加设挡潮闸门，形成半坞式，船台使用长度增加。并采用钢珠承船滚动下水新工艺，改善下水操作和避免滑道油脂对江水污染。同期，还以大连造船厂为主组成设计组，厂、院联合设计了该厂新区国内最大的10万吨级船台滑道，全长307米、宽52米，采用半坞式。设计获1985年国家科技进步三等奖。
三、船坞
解放前，上海遗留的船坞共10座，设施简陋，工艺落后，操作靠体力，无起重设备，结构大多是木桩、木底、阶梯式木坞壁，年久失修，破旧损坏。船坞设计从1956年老坞修理起步，按原尺度将坞底、坞壁改为钢筋混凝土结构，坞口改建采用钢筋混凝土整体式，结合修理配备坞侧起重机。
1962年，为广州文冲船厂设计第一座新建万吨级船坞，分析国内外大量万吨船资料，论证确定船坞尺度及负荷分布，坞室设计采用两踏步式直壁，坞侧配设动力管线和进出坞用的引船小车，首次新坞设计，国内尚无规范和成熟计算公式，设计用多种计算方法校核，采用整体重力式钢筋混凝土结构，并将抽水泵站和进水廊道结合在门墩结构内。1960～1966年，设计的渤海造船厂万吨级舰船下水用注水式船坞，是国家重点工程中大型水工项目，面积18760平方米，下坞阶长194米，宽38米，深16.2米。设计结合国情，对苏联原设计方案进行革新，创造用钢质浮箱载船的浮箱式低注水坞，使高于地面14.35米的坞墙减为1.4米，坞口20多米高人字形闸门改为一般浮箱式门，使工程造价大幅度降低。
70年代，船坞设计有多方面革新。上海草镇船厂3000吨级船坞要在江岸浅滩上，利用内凹地段建坞，施工困难多。张永龄和吴祖荣工程师研究开发桩基浮箱式船坞新型式，1974年将坞体结构设计成长93米，宽24米，深7.7米的巨型预制钢筋混凝土浮箱。在预制同时进行水上基坑开挖和桩基施工，浮箱拖运和沉放在桩基上，建成国内第一座浮箱式整体钢筋混凝土船坞。设计获1980年国家优秀设计奖。1976年设计的江南造船厂5万吨级3号船坞，是当时上海规模最大的船坞，设计采用直壁式，侧壁上设坞壁作业车，提高修船机械化程度。负责设计的方思久在结构设计中，构思新的方案，将钢坞门支承在坞墩上传力替代围堰，以降低造价，缩短工期。坞壁因地制宜采用轻型结构，逆作法施工，保证邻近建筑安全正常使用。设计获1984年国家优秀设计奖。这一期间，还为马耳他30万吨船坞专项设计了150吨大型门座起重机，型式新颖，获1980年国防工办科技成果奖。
1988年完成设计的国内最大的大连造船新厂20万吨级船坞，为国家重点建设项目。设计的坞长365米，宽80米。可制造30万吨巨型油船。在设计中，吸取国外先进技术，采用直坞壁和平坞底，坞侧设机械化引船小车、人员登船塔和大型龙门起重机。
四、码头
上海解放前，船厂码头以框架式木结构为主，无起重设备。50年代，设计探索钢筋混凝土码头。1955年，第一批设计上海沪东造船厂、求新造船厂舾装码头，靠船吨级3000吨，采用钢筋混凝土框架式高桩结构，桩长21～23米。首次在上海设计斜桩，排架间距仅3.5米，上部承台为早期的框架式，在水上浇捣。码头上设5吨门座起重机。
60年代，开拓预制化结构。1960年，设计沪东造船厂5000吨级5号舾装码头时，将现捣框架承台改为陆上预制钢筋混凝土箱形梁板在水上吊装，减少水上施工和缩短工期，成为预制结构过渡形式，排架间距增为6米。1962年，上海求新造船厂5000吨级码头设计，首次采用预制纵梁、吊车梁、面板等，形成高桩承台板梁式新结构，其后在船厂码头设计中广为应用。1964年，江南造船厂万吨级修船码头设计，进一步采用预应力桩、梁和板，改进大桩基设计，在软土地基上将31米长桩打入硬土，提高承载力和减少桩数，排架间距扩大为7米。其后，长桩技术在上海地区水工工程中推广应用。60年代起，在广州黄埔造船厂等码头设计中，开始采用预制混凝土方块重力式结构，其后发展为空心方块并增大方块尺度。
70年代，码头吨级逐步提高和出现多层平台形式。1976年设计的芜湖造船厂5000吨级码头，研究构思双层平台式，设计分片式横框架和预制梁板，形成多层平台预制化结构形式。随着船舶增大，新建舾装码头吨级提高，码头起重机从15吨增大到25吨、40吨，不少码头增建后平台，以扩大生产场地，其中有沪东造船厂2.5万吨级和上海船厂3.5万吨级。
80年代，码头吨级和起重设备进一步提高。1984年，沪东造船厂新区6万吨级舾装码头设计，采用30吨门座起重机，并能行驶载重150吨平板车，大面积后平台宽36米。1988年，设计的大连造船新厂20万吨级舾装码头，长420米，宽30米，设有70吨起重机，是国内船厂最大吨级码头，配有齐全的水、电、动力管线地沟和登船塔。 |
|
[复制链接]
提升卡
变色卡
楼主
