長江上游65m鋼質航道躉船設計綜述

杜小明 周立新

摘 要：本文就長江上游急流航段某型65m鋼質航道躉船的設計過程中， 根據停泊水域的特點，對主尺度的確定、總體布置、結構設計， 錨泊方案，主要設備的選取情況作了簡要介紹。

關鍵詞：躉船 急流航段 錨泊方案 布置 船舶設計

1.前言

航道工作躉船既供航道工作船及其他航道維護船艇靠泊，也是航道工作人員工作和生活的場所。結合航道管理體制改革的深入和“三定”的實施，為增強水上交通安全保障能力實現快速反應，和以人為本保護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計并建65m鋼質航道躉船。

2.概述

2.1功能定位

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

2.2使用需求

（1）躉船靠泊水域為長江瀘渝段C及航區J2級航段；

（2）滿足航標艇、測量船、測量快艇、絞錨艇等航道工作船艇的靠泊、保養、補給等；

（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）外形與現有的瀘渝段航道維護工作躉船基本一致，體現長江航道文化特色；

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、經濟性、政策等因素，抓住主要矛盾，優化選取。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、總布置及結構強度等方面，應根據以上因素在已有的母型船中選取一個合適的主尺度，或根據母型船的尺度作優化

3.1船長的選取

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

據此，以靠泊船舶的長度來初選一個合適的塊長度。

根據本船靠泊河段的靠泊需求，按照《河港工程設計規范》的要求，靠泊躉船的長度應根據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，按船型組合計算出靠泊船舶的總長度為約85～95m，兩端靠泊計算躉船長度范圍應在59.5m-66.5m。

考慮到目前系統內躉船主要有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）。

本船主要用于航道工作船和航道維護船舶的靠泊，以及靠泊后的船舶維護、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，同時提供較大的甲板面積，適合于船舶物資的存放運輸和船舶的維護維修。

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

經過調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《鋼質內河船舶建造規范》和《內河船舶法定檢驗技術規則》，型深和吃水的選取是相互影響的，還要結合靠泊船舶的型深和吃水（主要是干舷）來通盤考慮。

現有的長江上游65m躉船的型深多在2.0-2.8米之間，按照《河港工程設計規范》和《鋼質內河船舶建造規范》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，結合參照船型，兼顧船舶穩性等因素，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《內河船舶法定檢驗技術規則》規定的最小干舷要求的基礎上，并保留適當的富裕干舷。綜合考慮與擬靠泊船舶的干舷匹配等各種因素，本船設計吃水取為1.00m，結構吃水按1.2m，保留了適當的擴展量。

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，導致對工作場所的面積與房間數量要求大幅提高。對于這些工作躉船，普遍采用二層以上甲板室的形式。這一點與其他專用躉船、儲物躉船等主要考慮甲板區作業面積，僅在首尾設較小的甲板室供值守人員使用，有較大的區別。

4.1艙室面積的確定

根據使用需求，計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計

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，長江上游風浪較小，船舶的各層甲板室一般設外走道，各層甲板可以從外部直接通達。

本船設三層甲板室，工作和公共區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?，因本船船寬足夠，為增加舒適性和安全性，同時設有內外走道，各層甲板可以從內外部經樓梯直接通達。

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

在內走道的設計上面，考慮各扣除兩側壁的裝飾厚度100mm后，內走道的寬度尚足以讓2人迎面輕松通過，設計內道圍壁間凈結構寬度≥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，在設計的工況環境下，配設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之比較大，也就是經常出現“陡漲陡落”現象，有時會出現24小時內近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。

本項目為降低作業強度和減少跳躉數量，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.躉船的主要設備配置

因躉船離岸較近，主要通過岸電提供動力，船上一般不配動力裝置，僅設蓄電池向信號、通訊和應急照明等系統供電，但因本船地處長江上游，在洪水期和上游電站泄洪時，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，有時為保護岸電電纜及保證作業安全，只能通過設置備用發電機組向絞盤和探照燈等提供電力。通過電力負荷估算，本船設1臺75kw的柴油發電機機組。

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

8.結語

躉船船型及設計較為簡單，主要考慮的是其適用和好用，在確定總體方案時，要因地制宜，充分調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人員等配合，對船舶使用做到心中有數，方能設計出適用、夠用、易用的產品。

參考文獻：

[1]河港工程設計規范.93.

[2]鋼質內河船舶建造規范.2016.

[3]內河船舶法定檢驗技術規則.2011.