劉海云 吳艷青 羅 琪 陳法亮

(1.中船第九設(shè)計(jì)研究院工程有限公司，上海200062；2.江南造船(集團(tuán))有限責(zé)任公司，上海201913)

為響應(yīng)國(guó)家大力開(kāi)發(fā)海洋戰(zhàn)略的要求，某船廠規(guī)劃建造新造船總組平臺(tái)，該平臺(tái)上配備了大型造船門(mén)式起重機(jī)，用于船體分段的翻身與總組。根據(jù)項(xiàng)目整體發(fā)展需要：該起重機(jī)的主梁等大型結(jié)構(gòu)件的總組工作需在其他場(chǎng)地完成，然后運(yùn)輸至造船總組平臺(tái)上進(jìn)行最后的吊裝工作。為解決上述結(jié)構(gòu)件總組后的轉(zhuǎn)運(yùn)難題，對(duì)自行式模塊運(yùn)輸車(chē)和移船小車(chē)兩種運(yùn)輸方案進(jìn)行了比對(duì)論證，最終選用了自行式模塊運(yùn)輸車(chē)完成主梁的轉(zhuǎn)運(yùn)工作。

1 運(yùn)輸對(duì)象參數(shù)及運(yùn)輸要求

1.1 運(yùn)輸對(duì)象參數(shù)

大型造船門(mén)式起重機(jī)的主要金屬結(jié)構(gòu)件由主梁、剛性腿、柔性腿組成，其主梁分為單主梁和雙主梁結(jié)構(gòu)。本次運(yùn)輸對(duì)象為雙主梁，是梯形箱型梁截面型式，總重約為1300 t，規(guī)格尺寸長(zhǎng)×寬×高為：152 m×12 m×11.5 m。

1.2 運(yùn)輸要求

將主梁分為兩個(gè)總段(圖1和圖2所示)分別運(yùn)輸至臨時(shí)總拼裝場(chǎng)地，待完成主梁最終總組后，再將主梁整體運(yùn)輸至吊裝場(chǎng)地進(jìn)行吊裝，兩次運(yùn)輸過(guò)程中，需確保主梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

2 運(yùn)輸路線及道路基礎(chǔ)情況

2.1 運(yùn)輸線路

本次運(yùn)輸線路分為以下兩個(gè)階段：

(1)首先，將主梁1#總段和2#總段從主梁分段總裝場(chǎng)地運(yùn)輸至臨時(shí)總組場(chǎng)地，行進(jìn)路程約2500 m，然后進(jìn)行總組工作。本階段道路基礎(chǔ)均為硬質(zhì)混泥土路面，運(yùn)輸過(guò)程中需經(jīng)過(guò)一座重載橋梁。

圖1 主梁1#總段Figure 1 Main sections of 1# girder

圖2 主梁2#總段
Figure 2 Main sections of 2# girder

(2)將主梁從臨時(shí)總組場(chǎng)地運(yùn)輸至吊裝場(chǎng)地，行進(jìn)路程約350 m，然后進(jìn)行落墩工作。本階段道路基礎(chǔ)一部分為硬質(zhì)混泥土路面，進(jìn)吊裝場(chǎng)地的部分為臨時(shí)敷設(shè)場(chǎng)地，需采取加強(qiáng)措施。

2.2 道路基礎(chǔ)情況

運(yùn)輸路線第一階段均為重載水泥路面，運(yùn)輸路線第二階段中進(jìn)吊裝現(xiàn)場(chǎng)的最后一段為臨時(shí)道路。

表1 八軸線SPMT小車(chē)技術(shù)參數(shù)Table 1 Technical parameters of eight-axis SPMT trolley

表2 移船小車(chē)技術(shù)參數(shù)Table 2 Technical parameters of ship moving trolley

3 運(yùn)輸方案選擇

(1)方案一：采用多臺(tái)載重250 t的八軸線自行式模塊運(yùn)輸車(chē)進(jìn)行聯(lián)合運(yùn)輸。

自行式模塊運(yùn)輸車(chē)，也稱(chēng)自行式液壓模塊運(yùn)輸車(chē)，簡(jiǎn)稱(chēng)SPMT，是一種自身帶有驅(qū)動(dòng)單元的超大件工程物流運(yùn)輸裝備，為整體不易拆分開(kāi)運(yùn)輸?shù)某笮?、超長(zhǎng)、超重的貨物運(yùn)輸提供工程物流解決方案。八軸線SPMT小車(chē)的技術(shù)參數(shù)詳見(jiàn)表1。 在第一個(gè)運(yùn)輸階段，每個(gè)主梁總段配置4臺(tái)載重250 t的SPMT小車(chē)，總承載能力為1000 t，4臺(tái)SPMT小車(chē)的位置按照主梁總段自重的分布狀態(tài)進(jìn)行均載布置。

在第二個(gè)運(yùn)輸階段，采用6臺(tái)載重為250 t的SPMT小車(chē)對(duì)整個(gè)主梁進(jìn)行聯(lián)合運(yùn)輸，總載重能力達(dá)到1500 t，按照主梁整體自重的分布狀態(tài)，6臺(tái)SPMT小車(chē)進(jìn)行均載布置。

(2)方案二：采用單臺(tái)載重150 t的移船小車(chē)進(jìn)行聯(lián)合運(yùn)輸。

移船小車(chē)用于造船平臺(tái)上大噸位船舶的移船和對(duì)接過(guò)程，包括半船或環(huán)形總段總組對(duì)接，以及將整船從平臺(tái)縱移運(yùn)送至下水專(zhuān)用駁。它與過(guò)渡鋼支架、中央控制系統(tǒng)及附件等組成移船系統(tǒng)。本方案選用移船小車(chē)對(duì)主梁進(jìn)行轉(zhuǎn)場(chǎng)運(yùn)輸。移船小車(chē)的技術(shù)參數(shù)詳見(jiàn)表2。

在第一個(gè)運(yùn)輸階段，每個(gè)主梁總段配置8臺(tái)載重150 t的移船小車(chē)，總承載能力為1200 t，8臺(tái)移船小車(chē)的位置按照主梁總段自重的分布狀態(tài)進(jìn)行均載布置。

在第二個(gè)運(yùn)輸階段，采用12臺(tái)載重150 t的移船小車(chē)對(duì)整個(gè)主梁進(jìn)行聯(lián)合運(yùn)輸，總載重能力達(dá)到1800 t，12臺(tái)移船小車(chē)的位置按照主梁整體自重的分布狀態(tài)進(jìn)行均載布置。

4 運(yùn)輸方案對(duì)比分析及結(jié)論

針對(duì)上述兩種方案，我們從選用設(shè)備的承載能力、運(yùn)輸效率、安全性、使用經(jīng)濟(jì)性等方面進(jìn)行比較，見(jiàn)表3。

綜合對(duì)比結(jié)果，我們選取綜合效益較好的方案一來(lái)實(shí)施該門(mén)式起重機(jī)的主梁的兩次運(yùn)輸工作。

5 運(yùn)輸方案實(shí)施

5.1 運(yùn)輸指揮機(jī)構(gòu)及各崗位職責(zé)

運(yùn)輸指揮機(jī)構(gòu)及各崗位職責(zé)見(jiàn)圖3和表4。

5.2 駁運(yùn)前準(zhǔn)備工作

(1)提前做好墩位工作，設(shè)置好足夠的水泥墩或鋼墩。

(2)做好主梁與軌道中心的標(biāo)識(shí)。

圖3 運(yùn)輸指揮機(jī)構(gòu)圖Figure 3 Transportation guidance organization

方案一(SPMT小車(chē))方案二(移船小車(chē))承載能力采用多車(chē)聯(lián)合運(yùn)輸,滿(mǎn)足承載要求采用多車(chē)聯(lián)合運(yùn)輸,滿(mǎn)足承載要求頂升行程較大(600 mm)較小(400 mm)組裝效率及操作便利性組裝接頭較少,組裝時(shí)間較短;整個(gè)車(chē)組只需一個(gè)人便可通過(guò)遙控器進(jìn)行操作組裝接頭較多,組裝時(shí)間較長(zhǎng);整個(gè)車(chē)組只需一個(gè)人便可通過(guò)遙控器進(jìn)行操作,但需多人進(jìn)行監(jiān)控安全性低速重載,可靠性好低速重載,可靠性好運(yùn)輸效率較高,可實(shí)現(xiàn)橫向、斜向、原地360°旋轉(zhuǎn)等多種轉(zhuǎn)向模式,就位及定位速度快;小車(chē)運(yùn)轉(zhuǎn)靈活,精度高,就位誤差可控制在5 mm以?xún)?nèi)較低,轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)多自由度定位,但需分步實(shí)施對(duì)運(yùn)輸?shù)缆返囊筝^低,小車(chē)為輪胎式車(chē)輪,可實(shí)現(xiàn)水平360°方向調(diào)節(jié),無(wú)需專(zhuān)用軌道較高,小車(chē)為有軌鋼質(zhì)車(chē)輪,需根據(jù)運(yùn)輸路徑設(shè)置4根QU80重載軌道供小車(chē)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性綜合成本較低,經(jīng)濟(jì)性較好需臨時(shí)投入較多的措施以滿(mǎn)足道路運(yùn)輸條件。綜合成本較高,經(jīng)濟(jì)性較差應(yīng)用范圍廣泛用于裝備制造業(yè)、石油、化工、橋梁建造、造船等領(lǐng)域主要應(yīng)用于造船領(lǐng)域

表4 各崗位職責(zé) Figure 4 Responsibilities of various working positions

(3)主梁的各支承面必須為隔板硬檔，防止主梁變形。

(4)主梁上的浮置物需綁扎固定或臨時(shí)拆除，排除安全隱患。

5.3 駁運(yùn)過(guò)程

(1)先將放置模塊小車(chē)處的主梁底部胎架拆除，將4臺(tái)SPMT小車(chē)逐個(gè)駛?cè)肫渲校?/p>

(2)根據(jù)主梁起拱情況，在每個(gè)SPMT小車(chē)上配置適合數(shù)量的墊木，墊木位置對(duì)應(yīng)主梁橫隔板硬檔，墊木規(guī)格為500 mm×300 mm。

(3)操控模塊小車(chē)緩慢頂起主梁總段，根據(jù)每臺(tái)模塊小車(chē)的受載數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)調(diào)整模塊小車(chē)的頂升高度，確保4臺(tái)SPMT小車(chē)受力均勻。操控4臺(tái)SPMT小車(chē)駁運(yùn)主梁總段至臨時(shí)總裝場(chǎng)地，運(yùn)輸過(guò)程中實(shí)時(shí)記錄4臺(tái)SPMT小車(chē)的受載情況。

(4)待主梁2#總段運(yùn)輸至臨時(shí)總組場(chǎng)地后，運(yùn)用SPMT小車(chē)將主梁2#總段與主梁1#總段對(duì)位落墩，對(duì)位落墩時(shí)確保主梁拱度及合攏口對(duì)位偏差滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，確認(rèn)無(wú)誤后實(shí)施最后的環(huán)縫焊接等合攏工作。

(5)采用前述方法操控6臺(tái)SPMT小車(chē)緩慢頂起主梁，根據(jù)每臺(tái)SPMT小車(chē)的受載數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)調(diào)整模塊小車(chē)的頂升高度，確保6臺(tái)SPMT小車(chē)受力均勻。操控6臺(tái)SPMT小車(chē)駁運(yùn)主梁至吊裝場(chǎng)地，運(yùn)輸過(guò)程中實(shí)時(shí)記錄6臺(tái)SPMT小車(chē)的受載情況。

(6)6臺(tái)SPMT小車(chē)駛往吊裝場(chǎng)地，到達(dá)指定地點(diǎn)，根據(jù)主梁預(yù)偏量調(diào)整SPMT小車(chē)就位位置，確保剛?cè)嵝酝鹊跹b孔中心至軌道中心的距離與塔架中心一致，調(diào)整好后，操控小車(chē)緩慢下降，將主梁落在預(yù)先放置的擱凳上。

5.4 運(yùn)輸注意事項(xiàng)

采用SPMT小車(chē)聯(lián)合運(yùn)輸?shù)淖⒁馐马?xiàng)：

(1)SPMT小車(chē)運(yùn)行的道路場(chǎng)地要求平整，須達(dá)到一定的地基承載能力，并低于一定的沉降數(shù)值。必要時(shí)做場(chǎng)地壓載試驗(yàn)等相關(guān)檢測(cè)，并做針對(duì)性的地基承載加強(qiáng)措施。

(2)必要時(shí)，需對(duì)小車(chē)運(yùn)行線路上的管溝、地下通道等采取加固措施，對(duì)經(jīng)過(guò)的橋梁、涵洞等需提前進(jìn)行詢(xún)查、復(fù)核，確認(rèn)其是否滿(mǎn)足運(yùn)輸承載要求。

(3)需對(duì)小車(chē)運(yùn)行線路上的架空電纜、安檢門(mén)架等設(shè)施進(jìn)行梳理，確認(rèn)是否需要臨時(shí)拆除，確認(rèn)是否滿(mǎn)足運(yùn)輸超寬、超高構(gòu)件的運(yùn)輸要求。

5.5 安全措施及要求

(1)主梁總段運(yùn)輸前，需對(duì)主梁總段結(jié)構(gòu)進(jìn)行局部加強(qiáng)，做好支撐防護(hù)工作；SPMT小車(chē)必須支承在主梁的隔板硬檔處，必要時(shí)需做好局部加強(qiáng)，以防止主梁在運(yùn)輸過(guò)程中出現(xiàn)變形。主梁與SPMT小車(chē)的中心對(duì)正，以保證裝載平穩(wěn)。駁運(yùn)前將主梁調(diào)平穩(wěn)后再駁運(yùn)，確保主梁處于平穩(wěn)狀態(tài)。

(2)運(yùn)行途中，需時(shí)刻對(duì)模塊車(chē)的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，若監(jiān)測(cè)人員發(fā)現(xiàn)有滑移、側(cè)偏、松動(dòng)等情況，應(yīng)采取措施予以糾正。

(3)作業(yè)須在白天進(jìn)行，如遇大風(fēng)(風(fēng)力>6級(jí))或大霧、大雨條件應(yīng)停止作業(yè)。全體施工人員和進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)人員必須佩帶安全帽，無(wú)關(guān)人員嚴(yán)禁進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。

(4)作業(yè)前，認(rèn)真檢查SPMT小車(chē)是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常。

(5)通訊保持通暢良好，對(duì)運(yùn)輸指揮及相關(guān)人員做好安全技術(shù)交底。

(6)提前安排對(duì)道路考察，對(duì)臨時(shí)場(chǎng)地進(jìn)行承載力測(cè)試，確保大件運(yùn)輸車(chē)輛駁運(yùn)安全。

(7)工作區(qū)域須拉好警戒線，保證無(wú)關(guān)車(chē)輛及人員不進(jìn)入警戒區(qū)域。施工人員與主梁小車(chē)保持安全距離。

6 結(jié)語(yǔ)

隨著造船行業(yè)的快速發(fā)展，大型門(mén)式起重機(jī)的主梁結(jié)構(gòu)尺寸越來(lái)越大，其運(yùn)輸組裝的難度也越來(lái)越復(fù)雜，根據(jù)主梁運(yùn)輸?shù)囊?，選取兩種運(yùn)輸方案進(jìn)行對(duì)比分析，最終選用多臺(tái)載重250 t的八軸線自行式模塊運(yùn)輸車(chē)進(jìn)行聯(lián)合運(yùn)輸，解決了主梁前后兩次轉(zhuǎn)運(yùn)，一次對(duì)接的重大運(yùn)輸組裝問(wèn)題。

通過(guò)本次運(yùn)輸實(shí)踐表明：

(1)SPMT小車(chē)的聯(lián)合運(yùn)輸承載能力大，完全適用于大型造船門(mén)式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)件的運(yùn)輸。

(2)相較于其他運(yùn)輸設(shè)備，SPMT小車(chē)組合方便(可進(jìn)行多種方式的橫向與縱向組合拼接)，運(yùn)輸效率高，對(duì)運(yùn)輸場(chǎng)地(道路)的要求較低。

(3)SPMT小車(chē)操作靈活、準(zhǔn)確，精度高，可實(shí)現(xiàn)對(duì)主梁總段的定位與對(duì)接合攏，運(yùn)輸就位方便。

(4)運(yùn)用SPMT小車(chē)運(yùn)輸，可實(shí)現(xiàn)門(mén)式起重機(jī)主梁等大型結(jié)構(gòu)件異地建造組裝，改變了原有的基礎(chǔ)先施工，設(shè)備結(jié)構(gòu)后進(jìn)場(chǎng)，總組施工最后再進(jìn)行吊裝的順序，大大縮短了項(xiàng)目的整體建造工期，也給大型造船門(mén)式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)件異地總組、轉(zhuǎn)場(chǎng)吊裝提供了一種新的方法。