周必君，張云軍，潘如亞，王克義，田雪蓮，肖 云，孫昌林

(1.長江南京航道局，江蘇 南京 210011；2.長江南京航道局鎮(zhèn)江航道管理處，江蘇 鎮(zhèn)江 212004)

長江南京航道局船型標準化研究

周必君1，張云軍1，潘如亞1，王克義1，田雪蓮1，肖 云1，孫昌林2

(1.長江南京航道局，江蘇 南京 210011；2.長江南京航道局鎮(zhèn)江航道管理處，江蘇 鎮(zhèn)江 212004)

介紹了課題研究的背景、目的和意義，在分析船型現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，確定了研究原則，分別對航標工作船、航道測量船、航道巡航快艇、躉船浮碼頭、應(yīng)急指揮艇等船型在船舶主尺度、船舶布置、船舶線型、船舶設(shè)備配備等方面提出了標準化建議，對現(xiàn)有航道維護管理船舶的改造、維護、保養(yǎng)以及新造船舶的設(shè)計、建造、檢驗等均有指導和借鑒意義。

航道；船型標準化；設(shè)計優(yōu)化

1 研究背景

長江南京航道局負責上巢湖湖口至瀏河口長江下游航道維護管理，維護航道里程超過1 700 km。轄區(qū)航道以江陰為界，以上的為B級航區(qū)，以下的為A級航區(qū)。目前轄區(qū)航道共設(shè)置各類航標2 000余座。

按照國家的規(guī)劃，12.5 m深水航道將于2015年延伸到長江南京段。12.5 m深水航道的上延在一定程度上會造成現(xiàn)有航段通航水域的航道尺度、通航條件、航道維護管理等多方面不適應(yīng)現(xiàn)象。

由于長江下游的航道長，自然環(huán)境差別大，船舶數(shù)量眾多，船舶的建造年限參差不齊，導致長江南京航道局的航道維護船舶類型繁雜，功能定位不明確，給船舶的使用和維護保養(yǎng)造成了很大的困難。

為此，有必要針對長江下游航道維護管理船舶進行標準化研究，提出長江南京航道局維護管理船舶的標準化船型。

2 現(xiàn)狀及研究原則

通過對長江南京航道局下轄的各航道管理處現(xiàn)有船舶調(diào)查研究，根據(jù)航道維護管理需求，梳理出5種船型，分別為航標工作船、航道測量船、航道巡航測量與執(zhí)法快艇、躉船浮碼頭及應(yīng)急指揮船。

針對以上5種船型，分別從船舶尺度、總體布置、線型設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、設(shè)備配備等5個方面對長江下游航道維護管理船舶進行標準化研究，提出切實可行、滿足需求的標準化船型。

現(xiàn)階段正處于南京以下12.5 m深水航道的建設(shè)期，對于12.5 m深水航道建成后航道維護管理工作的變化與發(fā)展，也需要予以充分的考慮，在標準化船型中要予以體現(xiàn)。

3 船型標準化建議

航道的維護管理離不開相關(guān)的航道維護管理船舶。針對長江南京航道局的現(xiàn)有船型及發(fā)展需要，分別就上述的5種船型提出有關(guān)的標準化建議。

3.1 航標工作船

航標船主要擔負航標的布設(shè)、巡檢、補及、修理、維護的任務(wù)，應(yīng)有良好的操作性和低速航行能力。艏甲板上設(shè)有起重機和絞盤，以起吊和拋設(shè)航標；大中型航標船的甲板下一般設(shè)有航標儲存艙，小型航標船則直接將航標放置在甲板上。

3.1.1 大型航標工作船

大型航標工作船能完成所有需要的航標作業(yè)，且一次可攜帶多套航標進行作業(yè)，是航標維護特別是浮鼓型航標維護的主要力量。該船主要在長江南京以下的12.5 m深水航道內(nèi)作業(yè)，因此船舶作業(yè)時的穩(wěn)性是考核本船性能的最重要的指標。要提高本船作業(yè)時的穩(wěn)性性能，首先船舶的寬度選取要合理。如果取小，如寧道標001，雖然對航速有一定的好處，但其作業(yè)穩(wěn)性不理想，且通過其他措施也很難有較大的改善；其次是要控制好船舶的重心，保證船舶有足夠的初穩(wěn)性。

經(jīng)調(diào)研和分析，鎮(zhèn)江航道管理處的大型航標工作船寧道標002使用效果良好，故大型航標工作船建議以寧道標002為標準船型，其主要尺度為：

總長～74.8m，設(shè)計水線長70.2 m，兩柱間長67.6 m，型寬13.0 m，型深6.2 m，設(shè)計吃水4.0 m，設(shè)計排水量2 011 t，主機功率2×1 250 kW，航速13.5 kn，航區(qū)A級，船員20人。

大型航標工作船的線型采用常規(guī)的貨船船型，在設(shè)計吃水約4.0 m時，風力不大于蒲氏3級，深靜水試航航速約13.54 kn。

全船采用橫骨架式結(jié)構(gòu)。底部大部分為橫骨架式雙層底結(jié)構(gòu)，局部為單底橫骨架式結(jié)構(gòu)。舷側(cè)采用橫骨架式結(jié)構(gòu)，航標艙區(qū)域設(shè)置舷側(cè)縱桁。主甲板為單層甲板結(jié)構(gòu)，采用橫骨架式結(jié)構(gòu)。

船舶主機為2臺CAT 3516B。齒輪箱為2臺GWC39.41，減速比為4.051。高彈聯(lián)軸器為VULKAN 型高彈性橡膠聯(lián)軸器。3臺主柴油發(fā)電機組型號均為CCFJ250，每臺額定功率為250 kW。首部側(cè)推裝置的型號為KT-32B，隧道安裝，可調(diào)螺距，交流電動，輸入功率為180 kW，供船舶在進出港靠離碼頭及航標作業(yè)時使用。

主要作業(yè)設(shè)備有：

(1)航標起重機1臺，為全液壓伸縮式起重機(單級伸縮)。該吊臂長度全縮回時13 m、全伸時20 m，安全工作負載為13 t×16 m/10 t×20 m，配1個可移動式擱架，以方便作業(yè)。

(2)200 kN沉石絞盤1臺，額定拉力80 kN，最大拉力200 kN。

(3)3 kN電動儲纜絞車1臺，額定拉力3 kN(第1層)，鋼索直徑Φ28 mm，滾筒容繩量200 m。

(4)液壓系統(tǒng)總成1套，包含液壓泵站、電控箱、閥件、控制臺等。

(5)導向滾柱總成，用于電動絞車與沉石絞盤間的導向，滾柱外徑為159 mm，長度約為460 mm。

本船配有中央空調(diào)系統(tǒng)，生活設(shè)施配備較舒適、完備，通訊導航設(shè)備配備也較先進、齊全。

3.1.2 中型航標工作船

中型航標工作船用于完成主要的航標作業(yè)，且一次可攜帶幾套航標進行作業(yè)，是航標維護的重要力量。中型航標工作船以南京航道管理處的海標102為標準船型，它是原中型海標船移交而來，該船在沿海作業(yè)性能較好，轉(zhuǎn)到南京航道管理處經(jīng)過一段時間的作業(yè)，效果也很好，因此該型船是比較成功的一型船。但原船按照海船的規(guī)范設(shè)計，需要調(diào)整為按內(nèi)河船規(guī)范設(shè)計。另外，起錨絞盤等由立式絞盤改為臥式儲鏈鉸盤。新型的臥式儲鏈絞盤由于能夠儲存錨鏈，因此作業(yè)效率更高，勞動強度低，安全性更高，在今后的設(shè)計或改造中可以考慮進行更新改造。中標船主要尺度如下：

總長57.9 m，設(shè)計水線長54.0 m，兩柱間長51.0 m，型寬9.8 m，型深4.4 m，設(shè)計吃水3.1 m，主機功率2×800 kW，航速14.5 kn，航區(qū)A級。

中型航標工作船的線型采用常規(guī)的貨船船型，全船采用橫骨架式結(jié)構(gòu)。底部中部為橫骨架式雙層底結(jié)構(gòu)，首尾為單底橫骨架式結(jié)構(gòu)。舷側(cè)采用橫骨架式結(jié)構(gòu)，航標艙區(qū)域設(shè)置舷側(cè)縱桁。主甲板為單層甲板結(jié)構(gòu)，采用橫骨架式結(jié)構(gòu)。

船舶主機為2臺8L20/27。齒輪箱為2臺GWC32.35，減速比為2.541 4。高彈聯(lián)軸器為VULKAN 型高彈性橡膠聯(lián)軸器。3臺主柴油發(fā)電機組型號均為SPS90IXV-00，每臺額定功率為90 kW。

主要作業(yè)設(shè)備有航標起重機1臺，沉石絞盤1臺，電動儲纜絞車1臺。導向滾柱總成用于電動絞車與沉石絞盤間的導向。

本船生活艙室配有空調(diào)系統(tǒng)，通訊導航設(shè)備配備比較齊全。

3.1.3 小型航標工作船

目前，長江南京航道局小型航標工作船主要有50 m級、40 m級、30 m級小型航標工作船。

50 m級小型航標工作船能完成一般的航標作業(yè)，且一次可攜帶1套以上的航標進行作業(yè)。目前南京航道局配備的該型船主要問題是穩(wěn)性較差，尾部采用了不合理的雙尾線型。雙尾線型對追求經(jīng)濟效益的運輸船較為適用，但對于經(jīng)常有起重作業(yè)的航標船則不適用。雙尾不僅會導致機艙布置困難，而且容易使起重時的穩(wěn)性不滿足作業(yè)要求。

40 m級小型航標工作船能完成一般的航標作業(yè)，且一次可攜帶1套航標進行作業(yè)。目前南京航道局配備的該型船主要問題是穩(wěn)性較差，基本不能進行Φ2 400 mm以上的浮鼓整體起拋作業(yè)，僅能進行一般的燈架的維修和浮鼓的簡單維護作業(yè)。該船型首部線型為縱流線型，這種線型適合淺水激流水域使用，對于水深和風浪都較大的長江下游航道，容易導致首部的船底拍擊，不僅在起重作業(yè)時對作業(yè)有較大的影響，而且對船底的結(jié)構(gòu)也提出了很高的要求。該船型尾部線型采用了不合理的雙尾線型。因此，該船型需要進一步進行優(yōu)化設(shè)計。

30 m級小型航標工作船主要用于10 m單船的起吊作業(yè)，是航標維護的補充力量。經(jīng)調(diào)研和分析， 30 m級小型航標船基本滿足使用要求，但該型船所配的回轉(zhuǎn)吊機的吊臂長度應(yīng)適當加長。

經(jīng)調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，小型航標工作船現(xiàn)有船型均存在一定的問題，且船型較多，建議針對該類船型的使用要求，重新設(shè)計一種船型，作為小型航標工作船的標準船型。

3.2 航道測量船

3.2.1 40 m級航道測量船

40 m級測量船主要用于長江下游航道的測量、掃測，擔負測量航道斷面各種數(shù)據(jù)的任務(wù)。本船為專業(yè)測量船，多波束采用固定安裝，中前部船底安裝雙頻測深儀，居住甲板前部設(shè)有供測量工作的測量工作室和測量分析室。本船的設(shè)計航區(qū)為A級航區(qū)，8級風氣候條件下能正常航行, 6級風能正常測量、工作。40 m級航道測量船的主要尺度如下：

總長44.85 m，水線長40.80 m，船寬8.20 m，型深3.60 m，設(shè)計吃水2.45 m，續(xù)航力100 h，滿載排水量390.49 t，設(shè)計航速24.5 km/h。

40 m級航道測量船采用尖首、方尾、圓舭線型，首部有升高甲板。本船為單底、單甲板、橫骨架式全電焊結(jié)構(gòu)。船底設(shè)1道中內(nèi)龍骨，4道旁龍骨，每個肋位均設(shè)實肋板。舷側(cè)為交替肋骨制，1道舷側(cè)縱桁貫穿首尾。主甲板設(shè)5道縱桁。

本船的設(shè)備配備如下：主機為2臺KTA19-M600。齒輪箱為ZF W650，減速比為4.057。主柴油發(fā)電機組為2臺6CT8.3-GM115+UCM274E，每臺額定功率為100 kW。配雙頻測深儀1 套，多波束測深系統(tǒng)1套。

3.2.2 30 m級航道測量船

30 m級測量船用于航道的測量、掃測，擔負測量河道斷面各種數(shù)據(jù)的任務(wù)。實船使用發(fā)現(xiàn)，船舶的受風面積較大，船舶的重心較高，導致船舶的穩(wěn)性略差。如果作為標準船型，建議重新設(shè)計，適當增加船寬，減小上棚尺度，以減少上棚的受風面積，降低船舶的重心，提高船舶的穩(wěn)性。

3.3 航道巡航快艇

航道巡航快艇包括巡航測量快艇和巡航執(zhí)法快艇。巡航測量快艇為18 m級快艇，根據(jù)使用的航區(qū)不同分為A型(A級航區(qū)使用)和B型(B級航區(qū)使用)。

3.3.1 18 m級A型航道巡航測量快艇

18 m級A型航道巡航測量快艇的主尺度為：

總長18.70 m，水線長17.40 m，型寬4 m，型深1.95 m，設(shè)計吃水1.10 m，結(jié)構(gòu)吃水1.15 m，排水量28.6 t，主機功率2×243 kW，轉(zhuǎn)速2 000 r/min，齒輪箱速比2.423，續(xù)航力16 h，航速17 kn。

本船布置為前客艙(半層)，后機艙(半層)，中部駕駛室(升高)的一層半布置形式。采用V型快艇線型，船首設(shè)防濺條，尾部設(shè)壓浪板，橫剖面舭部升高20°，水線進流角13°，縱部縱剖線去流角11°。主船體結(jié)構(gòu)為鋼質(zhì)單底、單甲板、縱骨架結(jié)構(gòu)，上層建筑為縱骨架式鋁合金結(jié)構(gòu)。

本船主機為2臺IVECO C87 ENT M38，齒輪箱為2臺ZF305-2A。柴油發(fā)電機組的額定功率為16 kW。通導設(shè)備按常規(guī)配置，航道測量設(shè)備滿足工作要求。

3.3.2 18 m級B型航道巡航測量快艇

18 m級B型航道巡航測量快艇的主尺度為：

總長18.66 m，水線長17.50 m，型寬4.00，型深1.60 m，設(shè)計吃水0.90 m，排水量23.31 t，設(shè)計航速30.0 km/h，主機功率132 kW，轉(zhuǎn)速2 500 r/min。

本船主甲板以上設(shè)單層甲板室，機艙及會議室采用半升高甲板室形式，以降低上層建筑高度，同時改善駕駛室的后視效果，便于駕駛?cè)藛T安全駕駛。艏部采用圓舭線型，艉部采用折角線型，以減小船舶的搖擺；同時考慮吃水淺和螺旋槳直徑等因素，艉部線型為隧道線型。結(jié)構(gòu)與A型艇類似。

本船主機為2臺IVECO N67 MNT M28，齒輪箱為2臺ZF220。通導設(shè)備按常規(guī)配置，航道測量設(shè)備滿足工作要求。

航道巡航執(zhí)法快艇為長江南京航道局提出的新需求，還沒有實船建造的先例，本文不展開敘述。

3.4 躉船浮碼頭

躉船主要用于?？扛黝惡降拦ぷ鞔?，長江南京航道局的標準躉船船型主要有以下3種。

3.4.1 65 m躉船

65 m躉船主要參數(shù)如下：

總長65.4 m，型寬12 m，型深2.0 m，平均吃水0.6 m，結(jié)構(gòu)吃水1.0 m，甲板間高3.00 m，船員4人，設(shè)計排水量438 t。

本船線型采用方艏、方艉形式，縱中剖面艏艉削斜，橫剖面舭部圓弧過渡。本船為單底、單舷、單甲板結(jié)構(gòu)，船底甲板為縱骨架式，舷側(cè)為橫骨架式，引橋區(qū)設(shè)置牛腿，局部舷側(cè)及甲板結(jié)構(gòu)加強。

3.4.2 40 m躉船

40 m躉船主要尺度如下：

總長40.0 m，船寬10.0 m，型深1.8 m，設(shè)計吃水0.8 m，肋骨間距0.5 m，縱骨間距0.5 m。

本船線型采用方艏、方艉形式，縱中剖面艏艉削斜，橫剖面舭部圓弧過渡。本船為單底、單舷、單甲板結(jié)構(gòu)。

3.4.3 90 m躉船

90 m躉船也是根據(jù)長江南京航道局需求而提出，目前實船還沒有建造。

3.5 應(yīng)急指揮艇

應(yīng)急指揮艇也是根據(jù)長江南京航道局需求而提出，目前實船還沒有建造。

4 結(jié)語

通過對長江南京航道局現(xiàn)有的各種船型進行的標準化研究，不僅可以作為該局對現(xiàn)有航道維護管理船舶進行改造、維護、保養(yǎng)的重要依據(jù)，也可作為今后新造船舶的設(shè)計、建造、檢驗的重要依據(jù)。同時也是長江航道系統(tǒng)首次對航道維護管理船舶進行的船型標準化研究，對今后長江航道系統(tǒng)內(nèi)航道維護管理船舶進行船型標準化研究有著重要的指導和借鑒意義。

[1] 劉佳.長江下游航道維護管理船舶標準化研究探索[J].江蘇船舶，2012,29(4)：1-6.

[2] 王克義.新型長江下游航標工作船[J].江蘇船舶，2008,25(5)：14-16,20.

[3] 孫昌林.長江下游大型航標工作船的研制[J].江蘇船舶,2014,31(2)：1-3.

2014-03-10

周必君(1978-)，男，高級經(jīng)濟師，分管人事、財務(wù)、設(shè)備工作；張云軍(1974-)，男，工程師，負責造船、修船、管理、節(jié)能等工作；潘如亞(1958-)，男，高級工程師，分管造船工作。

U662.2

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