低姿态伸缩大梁式岸桥海运绑扎方案

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摘 要：振华公司为PSA意大利VTE码头公司制造的低姿态伸缩大梁式岸桥是我国国内首次制造此类岸桥，也是首次整机大远洋

发运此类岸桥。该整机发运设计方案主要围绕岸桥的伸缩式（平移）桁架结构大梁和柔性结构的悬挂系统两大特点展开。

分别以“大梁与上横梁绑扎”、“水平轮处绑扎”、“联系梁绑扎”实施，最后经过2个半多月的海上运输最终顺利地抵

达用户码头，完成了国内首次低姿态岸桥的整机发运。

关键词：低姿态岸桥 伸缩大梁 桁架结构 整机海运

由于地理条件的限制，世界上有许多集装箱码头都建在机场附近，这使得整个码头可能会处行航道的下方。基于安全因素的要求，当地相关部门对码头配置的集装箱起重机的高度有严格的限制要求。为此低姿态形式的集装箱起重机成为这类港口码头的首选。上海振华公司为PSA意大利VTE码头公司制造的2台低姿态岸桥是国内首次制造此类型的岸桥，因而首次低姿态岸桥的整机海上运输是全新的课题。

常规岸桥的一般绑扎原则

目前常规岸桥的结构中大梁部分是箱体结构的，其海运绑扎原则简单而言：整体上是刚性绑扎，即通过焊接、螺纹等连接形式把岸桥上各个活动的节点约束住。海陆侧门框、上下横梁及前后大梁自身设计上强度基本能满足一般工作工况，在不能满足海运要求时再局部加强。

低姿态岸桥的结构特点

低姿态岸桥的独特结构相对于远洋整机发运而言最大的难点在于：伸缩式的桁架结构大梁和柔性结构的悬挂系统。

1、桁架结构大梁

在机械布局上为了尽量降低自重的影响，也为了便于布置起重机的关键部件（起升和小车驱动机构），故大梁采用了桁架结构。从岸桥的制造基地发运到目的地港口需要经过2个多月时间的海上颠簸，途径中国南海、非洲好望角等海区。因此在大梁的绑扎上采用预紧力达300KN的拉索绑扎是不适宜的，长时间的预紧力易使桁架大梁引起塑性变形。根据实际发运的时间段，在“全球波浪数据库”中谨慎地选取尽可能贴近实际地有义波高，并校核岸桥结构的自身强度，最后确定采用焊板形式使大梁与门框的海陆侧上横梁焊接在一起。使绑扎做到简单有效又不过于保守。

2、大梁悬挂系统

该系统的一个最大特点也是对海运绑扎而言的一个难点是柔性系统，并且重心高度距离船甲板面42米以上。图2为悬挂系统在门框处的截面视图，图中1～10处的标识全为铰点式连接。这样的结构在设计海运绑扎时主要采用柔性绑扎的原则来进行。

PSA意大利VTE码头的低姿态岸桥轨距为27.03米，自重为1350T；重心高度在轨道踏面以上32.3米。综合考虑到在此期间中国南海及非洲好望角可能会有的恶劣气候条件。以此为基础，在“全球波浪数据库”中以：1/1000平均值，6米浪、周期7.5～14.5秒、风速26米/秒作为取值条件来计算海运加速度。具体计算公式如下表（表中H为轨道踏面以上高度，单位：米）：

经过计算校核，岸桥自身结构强度与海运绑扎件已基本满足海运条件。此次海运绑扎方案中的重点是大梁绑扎与悬挂系统的绑扎，其具体方案如下：

1、大梁绑扎

根据海运的实际情况，船的横向加速度较大对岸桥的影响最大，重心处加速度可达：0.7456g，是整个海运过程中相对恶劣的工况。因此，通过焊接形式把大梁与门框的上横梁连接使，使大梁的受力能顺利传导到强度更强的门框结构上。

2、悬挂系统绑扎

悬挂系统是典型的柔性系统。共有5对铰轴连接点（如图5悬挂系统介绍），针对该系统的特点海运绑扎分成两部分进行，分别是水平轮处的绑扎与联系梁绑扎。

水平轮处的绑扎（如图4）：其设计要点主要是稳定住大梁在所受的船体纵向力作用，配合大梁的焊板绑扎使大梁在平面上的两个方向都得到了约束。而且该绑扎直接利用了岸桥上原有的水轮装配支架并通过螺栓形式连接，对岸桥的本体结构上的影响较小，实际装拆都较为便捷。

联系梁绑扎（如图5）：其设计主要考虑的因素是，一、联系梁本身自重并不大但联系梁是由悬杆、联杆等与门框连接在一起，二、大梁的重量全部由悬挂系统承担。因此，利用车挡与加强筋的形式使大梁与下轮装配绑扎在一起；联系梁与立柱处利用垫块垫实（不焊接），也主要是顺势利用岸桥自身结构上的特点。整个悬挂系统的绑扎是柔性的，这是针对桁架结构大梁的特点设计的，柔性绑扎的优点就是可以适当地释放在海运工况下产生一定应力。

实施效果

意大利低姿态伸缩大梁式岸桥经过2个半月的海上运输顺利抵达了意大利用户码头。岸桥的完整性得到极大的保证。首次低姿态岸桥的整机发运获得了成功，本次发运方案的成功实施对伸缩大梁式低姿态岸桥的海上整机发运项目具有积极的探索意义。在此次海运绑扎过程中，进行了很多大胆的创新，收到了很好的成效，总结主要以下两点：

1、桁架结构的大梁绑扎

常规箱梁岸桥的前大梁绑扎采用铰点绑扎和拉索绑扎两部分，组合起来绑扎好岸桥（前）大梁的。本项目针对桁架结构的大梁特点，分析实际可能出现的海运条件下合理选取海运中的有义波高、计算海运加速度，综合分析各方面因素，取消了大梁拉索绑扎，转而采用焊板来绑扎。此举既减少了拉索的使用，简化了绑扎的工作量，更减少了岸桥到用户码头上岸后的解绑工作量以及现场对大设备的依赖。

2、悬挂系统的柔性绑扎

悬挂系统是由一系列拉杆与铰轴来组成的，是一个柔性结构的系统。这个柔性结构是岸桥工作所必须的。如果按常规岸桥的绑扎思路进行刚性绑扎，即把可能的活动点都通过焊接或螺纹等连接形式进行刚性约束则绑扎的工作量与材料耗费都必然很大且都是高空作业。悬挂系统宜采用柔性绑扎并尽量利用岸桥本体上现有的结构和部件来进行绑扎。最后，悬挂系统的绑扎主要通过：联系梁与门框立柱之间用垫板垫实、下滚轮双车挡防跳、水平轮位置绑扎等实现了悬挂系统的绑扎收到较好的效果，从现场解绑恢复来看，工作进度也较为理想。

结束语

该方案实施时国内、外同行业中尚无此类技术方案，低姿态伸缩大梁式岸桥是振华公司的国内首创项目，本海运技术方案适应了岸桥结构的多元化，使岸桥整机运输的技术也更赋多样性。其低姿态岸桥的整机海上运输技术也有着广泛的应用前景。

（作者单位：上海振华重工股份有限公司）