第２３卷第３期 中国修船 ＣＨＩＮＡ ＳＨＩＰＲＥＰＡＩＲ Ｖｏｌ＿２３ Ｎｏ．３ ２０１０年６月 Ｊｕｎ．２０１０ 港池坞门的制造方案及合拢工艺 孙云亮，沈丽宾 （上海船厂船舶有限公司，上海２０００８２） 摘要：文章阐述了坞门制造的多种方案，充分合理使用船台的优质资源，提高生产效率，有 效保证工程质量精度。浮船坞内的“一次进坞，落差坐墩”大合拢，更是一种新工艺的探索， 为类似工程积累经验。 关键词：坞门；非滑道下水；一次进坞；动态合拢 中图分类号：Ｕ６７３ 文献标识码：Ｃ 文章编号：１００１—８３２８（２０１０）０３—００３７—０４ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｒｔｉｃｕｌａｔｅｓ ｓｅｖｅｒａｌ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｄｏｃｋ—ｇａｔｅ．Ｔｈｅ ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ ｍｅｔｈｏｄ ｍａｋｅｓ ｆｕｌｌ ｕｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｌｉｐｗａｙ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｇｕａｒａｎｔｅｅ ｔｈｅ ａｃｃｕｒａｃｙ ａｎｄ ｑｕａｌｉｔｙ．Ａｓｓｅｍｂｌｉｎｇ ｔｈｅ ｄｏｃｋ－ｇａｔｅ ｂｙ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｏｆ”ｏｎｃｅ ｆｏｒ ｄｏｃｋｉｎｇ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｄｏｃｋｉｎｇ ｐｏｓｉ— ｔｉｏｎ”ｉｎ ｔｈｅ ｆｌｏａｔｉｎｇ ｄｏｃｋ ｉｓ ａｎ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｎｅｗ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，ｗｈｉｃｈ ｍａｙ ｗｅｌｌ ａｃｃｕｍｕｌａｔｅ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ ｆｏｒ ｓｉｍｉｌａｒ ｐｒｏｊｅｃｔｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｄｏｃｋ－ｇａｔｅ；ｎｏｎ—ｌａｕｎｃｈｉｎｇ ｗａｙ；ｏｎｃｅ ｆｏｒ ｄｏｃｋｉｎｇ；ａｓｓｅｍｂｌｙ ｗｏｒｋ ｉｎ ａ ｄｙｎａｍｉｃ ｓｔａｔｅ 随着海供产品的开发，上海船厂船舶有限公司 在崇明基地的大型造船设施——港池是不可或缺的 最基本和必要的产品建造场所。其中，港池坞门 （以下简称坞门）作为该重大工程的配套项目之 一方案２：在码头边多分段制造、搭载后，采用 大型浮吊驳运至坞内逐一合拢。 方案３：在船台上进行多分段搭载，形成Ａ段 和Ｂ段两个独立的坞门门体大分段。Ａ段长度为 ５５．６９ ｍ，Ｂ段长度为５６．９１ ｍ。下水前，在Ａ段 ，是关键的挡水设备，当其被安放在坞口工作位 置时，能起到水密作用，把水域与坞室隔开，为造 修船作业创造基本的环境条件。 坞门的主要尺度和要素：坞口净宽，１１０ ｍ； 坞门尺度（长×宽×高），１１２．６ ｍ×１２．８ ｍ× 和Ｂ段的合拢面处附近，增加临时假隔舱，形成 各自的封闭浮体，下水后进入浮船坞内大合拢。 对于方案１，在船台上整段制造后完整下水是 最传统的制造和下水方法，虽然各方面的工艺都非 常成熟和可靠，但此方案的实施必须独立占用船台 场地资源，非但影响既定的船台造船计划，而且将 大大增加坞门的制造成本。 对于方案２，在码头边多段制造、搭载后，采 用大型浮吊驳运至坞内逐一合拢的方法，虽然避免 １３．３ ｍ；轻载吃水，６．４ ｍ；轻载排水量，９ ０４０ ｔ； 结构和设备质量，２ ８７７ ｔ；重骨料混凝土压载质 量，６ １６３ ｔ；坞门形式为纵骨架式结构，纵骨间距 ０．６４ ｍ，肋骨间距２．０ ｍ；坞门断面为方箱形结 构，由上、中、下３层甲板和底板把坞门分成３个 部分，其层高分别为６．１ ｍ、４．２ ｍ和２．８ ｍ，该 坞门能够双面使用。 了使用船台场地，但分段的吊运，会增加许多辅助 加强结构所产生的额外费用，大型浮吊的使用也是 不小的支出。在多段制造时，在坞内合拢过程中， １坞门的建造方案及其比较 方案１：在船台上整段制造后完整下水。 会给坞门的制造精度带来考验。根据规定要求，坞 门两侧的外平面（止水面）的结构平面度仅为３ 作者简介：孙云亮（１９５７一），男，上海人，工程师，大学专科，主要从事船舶修理技术工作。 ・３７・ ２０１０年第３期 中国修船 第２３卷 ｍｍ，由于是多分段逐一合拢，很难满足精度要求， 同时会增加坞门在坞内的合拢周期，降低船坞的利 用率。 对于方案３，在船台上两段制造下水后坞内合 拢的方法，是在不影响正常的船台造船情况下，充 当浮力和重力达到平衡时，就实现了坞门门体的下 水。下水时，坞门门体分段在合拢面处都不带余 量。 分挖掘利用船台的有效资源，合理使用船台的富余 场地，将坞门分成Ａ段和Ｂ段两部分，置于船台 滑道的两侧（见图１）。很显然，方案３既考虑到 了坞门制造的完整性，又为将来坞内大合拢提供了 精度保障，毕竟只产生一次Ａ段和Ｂ段两大段的 对接工作。对坞门的制造周期和占坞周期都是十分 有利的。这种浮船坞内的动态对接合拢工艺具有一 定的独特性，在实际工艺制定中，更具挑战性。 ２坞门门体的下水 该坞门的下水是采用自然浸水法（非滑道下 水）。开启船台闸门后，随着潮水不断上涨，Ａ段 和Ｂ段坞门门体同时浸水，吃水也在不断增加， 下 下水质量／ｔ 艉浮 图１ Ａ段Ｂ段平面布置图 ２．１ 下水计算数据汇总（见表１） 全浮／ｍ 要求下水 表１下水计算数据汇总表 水 门体和 艉浮 艉浮 分 设备 固体 下水 段 压载 质量 力矩 滑程 质量 ／ｋＮ・ｍ ／ｍ Ａ Ｂ ｌ ４２４ １ ４３９ ０ Ｏ １ ４２４ ３９Ｏ ９ｌＯ １ ４３９ ３９３ ８２Ｏ ６Ｏ．４ ６Ｏ．７ 艉浮 最大 全浮 全浮艏 全浮艉 吃水 ２．Ｏ６ ２．１０ 全浮 全浮 要求下水 最小水深 反力 艉浮 ／ｋＮ 吃水／ｍ 滑程 ３ ２１０ ３ ２６Ｏ ２．８８ ２．８９ ９８．４ ９９．５ 吃水 １．９７ １．９７ 平均 初稳 吃水 性高度 ２．Ｏ１ ２．Ｏ３ ２．Ｏ８ ２．Ｏ５ ４．９Ｏ ４．９Ｏ 最小潮位 （石洞口） ３．２７ ３．４６ 由坞门下水计算数据可知，艉浮过程中将产生 大于３ ２００ ｋＮ的艉浮集中反力，因此必须分别将 下水质量，满足小潮位时的下水条件。 ２．２假隔舱的制作 艏、艉封板作为艉浮反力的承受点（即艏艉封板 放在船台上方），并在艏艉封板下方区域的船台坡 面上布置密集的木楞，降低艉浮反力引起的压强。 为了防止下滑力（约６８０ ｋＮ）产生对坞门门体的 自由漂移，必须采取有效的系泊措施。当坞门门体 作为采用非整体完整性下水的方法，假隔舱的制 作是必须的。它能够确保Ａ段和Ｂ段坞门门体的独立 完整性，并且使之处于正常的漂浮状态，为大合拢提 供基础保证。考虑到坞内大合拢前可能要进行的固体 压载灌注后增加坞门门体的吃水和海况波浪影响，假 隔舱的高度要有足够的富余量（见图２）。 的稳性足够时，建议下水前不灌注固体压载，减少 ＦＲ２８￣Ｅｏ 图２假隔舱示意图 ２．３下水前的其他准备工作 需要在被合拢坞门门体的四角勘划临时水尺，安装 大合拢最重要的定位板。 除了必须完成假隔舱的安装且保证水密外，还 ・３８・ ２０１０年第３期 孙云亮，等：港池坞门的制造方案及合拢工艺 第２３卷 ３ 浮船坞内Ａ段和Ｂ段坞门『］体的大合拢 为了进一步缩短坞期，提高生产率，采用“一次 进坞，落差坐墩”法来完成大合拢工程。在Ａ段和Ｂ 段坞门门体下水靠泊码头期间，对Ｂ段坞门门体进行 固体压载的灌注（约４２５ ｔ），使之达到约２．６ ＩＴＩ的吃 平面的适当 选 择安装大合拢用的定位装置中的定位板。由于坞门门 体止水面的平整度要求高，就必须制定合理的工艺。 从施工工艺要求考虑，对先坐墩的Ｂ段定位板中的一 块开 ２０圆形孔，另一块开腰圆形孔，这样即可以 水，而Ａ段坞门门体仍保持约２．０ ＩＴＩ的吃水不变（不 灌注固体压载），形成０．６ ｍ的吃水差。为“一次进 锁定Ｂ段纵向的位移，又可以降低销孔对准时的难 度。而Ａ段的两块定位板都开腰圆孔（见图３）。 Ａ段 ５５ ６９０ Ｏ ｌ １０ ｌ５ Ａ上甲板平面 Ｂ上甲板平面 定位板Ⅱ 定位板Ｉ 定位销 图３定位板及其布置图 ・３９・ ２０１０年第３期 中国修船 第２３卷 动态合拢工艺（见图４）介绍如下。 ４）选择平缓的海况时段进行大合拢作业。 ５）牵引Ｂ段至浮船坞内定位销对应位置的上 方，利用４台绞车精确定位后，缓慢抬坞，直至完 全对合。 １）调整抬船甲板的坐船墩木，使其处于同一 平面状态，且墩木应避开坞门底板下的半圆管。 ２）以调整后的墩木平面为基平面，根据坞门 门体上定位板布置位置，在浮船坞的抬船甲板上安 装定位销支架和定位销。 ６）同样方法牵引Ａ段，在Ａ段即将坐墩的同 时（Ｂ段已先坐墩），配合使用上甲板上的拉紧装 置，同步完成Ａ段和Ｂ段的对接合拢和坐墩。 ３）观察Ａ段和Ｂ段的吃水，并且使其都处于 正浮状态（必要时可用压铁调整）。 Ｂ段 ￡ ￡墅２ Ａ段 ￡ ＦＲ３２定位板圆形孔 定位板均腰圆形孔 —－－・ Ｉ－－－－－－ ０ ０ ， 一 １２ ８０ｏ 一，● ．定位板 定位板 ｒ■一…■～＿… Ｌ～Ｈ……一１ 定位销 吃水线 ｔＶ＂ ：ｌ ’．１４ Ｉ Ｈ熏 举 ．．．．一 ． ．．．Ｊ．．． …’ ’．’Ｌ．。 ＼盒 一Ｉ 一 一Ｉ Ｉ 、 吕 一 一２００ 抬船甲板 架 Ｎ Ｎ Ｎ Ｎ Ｎ＼Ｎ Ｊ Ｎ Ｎ Ｎ ＼、定位销支椠…～ 图４ Ａ段和Ｂ段动态合拢过程图 ４ 总结 由于采用了新工艺新方法，使坞门的制造周期 大大地缩短了，船台和船坞都得到了充分合理的利 用，促进生产效率的进一步提高。从完工资料数据 看出，工程质量完全符合设计要求，收到了预期效 果。通过这次工程的实施，更有以下几点必须引起 关注和重视。 ４）Ｂ段坞门门体必须均匀灌注固体压载，压 载物必须距离两侧外板各２ ＩＴＩ，方便外板结构位置 调整需要。 ５）对于设计外板结构平面度仅为３ ｍｍ的要 求，在实际施工中可给予适当调整（１０ ｍｍ是可 行的）。在安装止水装置时，应作出补偿修正。 ６）Ａ段和Ｂ段坞门门体大合拢完成出坞前， 应对Ａ段坞门门体进行一定量的固体压载灌注， 减少出坞时整个坞门门体的纵倾。 ７）浮船坞内的Ａ段和Ｂ段坞门门体的动态合 １）坞门门体下水时，应尽量减小排水量，适 应小潮位下水的需要，对稳性也要有定性分析。 ２）坞内的墩木平面要经过望光确定，提高墩 木的刚度，减少墩木下沉“弹性”。 ３）定位板和定位销的安装正确与否，直接关 系到工程质量，因此必须正确可靠。 拢实际上是一个十分仔细的工作，作为一种探索， 必须认真操作，初次作业时要有一个反复过程的思 想准备。 收稿日期：２０１０—０１ ・４０・