机械化滑道

第十二章机械化滑道机械化滑道的分类及组成纵向机械化滑道的型式横向机械化滑道的型式机械化滑道的主要尺度机械化滑道的基础结构及计算要点1、分类按船纵轴线与滑道轴心线的相对位置划分为:纵向机械化滑道和横向机械化滑道。2、组成无论是纵向还是横向机械化滑道均由三部分组成：下水滑道区：为船舶上下水的通道，倾斜状态；横移区：是船舶从滑道区至船台区的过渡区，常为水平；船台区：是船舶修造船的场地，设有多个船位，常为水平。3、上墩、下水过程上墩：船至滑道附近——水上定位——坐落在滑道的小车上——载船小车沿滑道向上移船——移至横移区——移至船台——落墩；下水：相反过程。Ⅰ、机械化滑道的分类及组成1、船排滑道特点：船体在船排小车上修造，滑道在水上部分即为船台，船体修造处为倾斜状态。船排小车车架高度前后一致。⑴整体式船排：船排小车为刚性连接；⑵分节式船排：小车间用一般链索连接，可调整间距，重则密，轻则梳；并可根据船长来确定小车数量。优点：结构和设备简单，投资省缺点：船体倾斜，尾浮是船首压力大，不能斜转平；船底修理不便；滑道的利用率不高，两侧不便多设平台。适用：小船的修造。Ⅱ、纵向机械化滑道的型式及特点2、双支点滑道特点：只用两台小车支撑船舶；船体可斜转平，修船处于水平状态。根据经验：船长20～35m，小车中心间距8～12m；船长50m，小车中心间距30m3、摇架式滑道特点：滑道顶端设一摇架，使船体从倾斜转为水平。上墩工艺：水上定位——船上船排小车——拉船至摇架——摇平——移船至横移车——船台——落墩。优点：滑道利用率高，用于多船台；船体处于水平状态，维修方便。缺点：船道压力大；环节增加，机械多，造价高；摇架对船重有要求200～900t。适用：纵向刚度大的中小船舶（200～900t）4、转盘式滑道特点：在滑道顶端坡面上设一转盘装置，使船体斜转平。工艺：转盘旋转时，下支点边旋转边上升，下支点边旋转边下降，斜转平。优点：滑道利用率高；船体处于水平状态，维修方便。缺点：船首压力大；转盘区构造复杂，机械设备多，造价高；施工困难（旋转轨道时要求高精度）；对船重有限制。适用：有合适地形，地质条件好，船重250～600t。5、自摇式滑道（变坡在横移区）特点：船体斜转平在横移区的变坡过渡中进行。工艺过程：水上定位（利用定位墩上的系船柱和岸上电动绞盘，将船移至滑道上，利用船上岸上的标杆，对中固定，船排小车放下）——沿滑道移动船（绞车拦截船排小车，至横移轴心处，横移车仍处于倾斜）——横移摇车——移至船台——船台上修造。优点：滑道利用率高；斜转平，省去接架转盘，环节少；船体处于水平状态，维修方便；对船重限制小，可达1000t。缺点：变坡施工，精度要求高；对不均匀沉降，要求严格施工，麻烦；船首压力大。6、斜架车滑道特点：船排在双层斜架车上；船体始终处于水平；无船首压力大。工艺：水上定位——船上双层车——双层车移至滑道顶端——船排小车带船舶上横移车——横移车至船台位置——船排小车带船上船台。优点：滑道利用率高；船体处于水平状态，维修方便；无船首压力；对船的适应能力较强。缺点：要求滑道末端水深大，滑道长；工程量增加，造价增加。适用：大型船舶的上墩下水作业，能适应不同类型的船舶。7、纵向机械化的一般特点⑴下水滑道一般垂直于岸线布置，占用岸线短；但要求滑道长且末端水深较深。船舶手水流影响较大；⑵在沿下水滑道上的斜轨移船过程中，由于牵引力与船轴平行，船体不易侧扭，特别是采用整体式下水车时，船体更为稳定。⑶当采用船排小车沿下水滑道向上移船时，在船艏已经出水而船艉仍浮在水上的时刻，船体受弯，对纵向强度低的船只不利。⑷下水滑道总长度和下水滑道区所占面积均比横向滑道小，造价低于横向滑道。⑸滑道末端水深比横向滑道大，末端容易受淤积影响。1、横向高低轨（或高低轮）滑道组成：滑道区、横移区、船台区特点：横移区就是滑道的水平区，并在滑道斜坡区和水平区间有一曲线过度段。⑴高低轨：所用的上墩下水移船小车与自摇式纵向滑道中的横移车相同，前后车轮在同一高度，但车架后端有一对附加轮。滑道上高轨和低轨与横移区上的相应轨道相，都应用相同半径的圆弧连接起来，以确保过度段上相同高程处高低轨道之间的距离恰好与下水小车上两车轴的间距相等。高低轨道有六种设置方式。Ⅲ、横向机械化滑道的型式①在滑道斜坡上铺设高低个两条轨道，水平段设两条轨道；下水车在靠水侧设两套走轮，而靠陆侧设一组走轮。②在滑道斜坡上铺设高低个两条轨道，水平段设高程相同的四条轨道；下水车前后两侧均设两套走轮。③在滑道斜坡上铺设两条同高的轨道，过度段设两高两低的轨道，水平段设四条同高轨道；下水车在靠水侧设一对走轮，而靠陆侧设一对高的走轮和一对低的走轮。④在滑道斜坡上铺设宽轨两条，水平段设两条窄轨；高低轨只铺设在过渡段。下水车在靠水侧设四对等高走轮，而靠陆侧设两对低走轮（走宽轨）和两对高的走轮（走窄轨）。⑤在滑道斜坡上铺设两条窄轨，水平段设两条高轨和两条低轨；下水车在靠水侧设两对高走轮，而靠陆侧设四对等高低走轮。⑥在滑道斜坡上铺设两条窄轨，水平段设两条宽轨，过渡段处两者交会形成高低个两条轨道。下水车前后侧均设有行走窄轨和行走宽轨个两对走轮，但后轴中是两对低走轮和两对高走轮。在水平段内要设局部凹槽。⑵高低轮：所有轨道都在同一高程上，而移船车中的附加轮和主要行走轮布置不同高度上，斜坡而行驶，斜轮承要水平行驶，水平轮承重。在上述六种布置形式中，近来多采用后面四种，即高低轮滑道。目的是避免在滑道的斜坡段造高低轨道，以便于施工。同时，将高低轨道或凹槽铺设在水平段横移区，在陆上进行结构处理比较方便，降低工程造价。高低轨（轮）横向滑道的载重量在200～3000t。⑶高低轨（轮）特点①下水车兼做横移车，斜转平不需换车，转向环节少②上墩下水船体始终处于水平状态（同斜架车滑道）③在下水轨道与横移区轨道衔接处，用曲线高低轨连接（同一半径，不同圆心画圆弧，分别与斜坡轨道和水平轨道相切）⑷高低轨（轮）缺点高低轨轨道基础结构复杂施工麻烦高低轮临水侧的下水架，要求滑道末端水深大，在横移区轨道下，要流出下水车外侧高腿的回槽，施工麻烦。2、梳式滑道⑴组成：斜坡滑道区、横移区、船台区；⑵工艺：水上定位——斜架车载船移至横移轨搭接处——船台车移至船底——斜架车下行，船体移至船台车上——船台车载船移至船台——落出墩，船台车退出。⑶特点：⑷适用：船重小于3000t的平底河船4、横向机械化滑道的共同特点⑴插横向上墩，不便于水上定位；⑵因移船方向与船体纵轴线垂直，船体容易受扭；⑶因船上墩下水无艉浮现象，船体不受弯，所以适合纵向强度低的船舶。⑷下水轨道总长度大于纵向滑道，造价较高；⑸占用岸线长，但所需水域宽度小；⑹船舶上墩下水手水流影响小；⑺滑道末端水深比纵向滑道小。一、滑道设计水位的确定滑道设计水位是确定船台地面和滑道末端工程的主要因素。1、设计高水位：以保证船厂陆域不被淹没为原则，与港口码头相同。2、设计低水位：与港口码头不相同，主要是使用要求上的不同。⑴港口码头：船舶停靠经常，连续时间长，以全年大部分时间能保证通航停靠为目的确定设计低水位（如海港，历时累计频率达到98％的潮位，河港历时保证率92～98％的水位）。Ⅳ、机械化滑道的主要尺度⑵滑道：作业10多次/月，间歇不连续，时间短（1～2h/次）以在一定时间内（如一个月内，枯水期或一年内）某水位可能出现的次数（即为生产所需的次数）且每次持续时间1～2小时的水位为设计水位。即：统计多年实测枯水期水位——选择保证率——设计低水位。二、滑道末端水深（与滑道形式有关）和滑道顶高程1、船排小车入水的纵向滑道（船排，双支点，摇架式，转盘式，自摇式）自设计低水位算起按下式确定：式中：∑lT—船排小车在水下的总长度，等于0.6～0.8)LP，双支点取0.5LP。LP—船舶两垂线之间的长度。sinTTFlhaTH2、纵向斜架车滑道末端水深式中：TA——船舶上墩下水的艉吃水；ha——斜架车尾端高度。3、高低轨横向滑道的末端水深4、梳式滑道末端水深5、滑道顶高程滑道顶高程与船台高程一致，一般是设计高水位加一定超高。ATAhhaTH201iTAbhhaTH1haTHA三、滑道坡度取决于滑道形式和大小，地形条件，水位差等，船排滑道，双支点滑道，斜架车滑道各不相同，纵横向滑道也不一样。船排滑道：1/20～1/15，大型滑道取小值，小型取大值。双支点滑道：1/10～1/8，在其下端一定范围内，也可采取1/6左右的坡度。纵向斜架车滑道：1/22～1/8，船舶长度大取小值，反之取大值。横向滑道：一般取1/12～1/4.5，对于横向梳式滑道一般取1/8。四、横向滑道的宽度和轨道条数及间距1、纵向滑道轨道数及轨距用船排小车下水：2根轨道，间距：1/3～1/2船宽；双支点滑道小车的轨矩和架面宽度：1/3～1/2船宽；用斜架车下水：2～3根（船重是取3根）间距1/2.5～1/2船宽。2、横向滑道宽度、轨道数及轨距宽度：B=L+2b轨道组数：式中：LP—为船舶两垂线间的长度；B为每组轨道中心间距（高低轨取6～8m，梳式取8m）梳式滑道横移区的轨道数应比滑道区多一组。1BLNp五、滑道区、横移区、船台区尺度1、滑道区尺度⑴滑道长度：由滑道顶标高、底标高及坡度确定⑵滑道宽度：由轨道组数和每组轨道间距，并考虑外轨两侧宽裕值确定，当两侧有挡土墙时：宽度＝最大船宽（纵向）或最大船长（横向）＋船与墙的富裕宽度。2、横移区尺度⑴横移区长度：与滑道形式、船台船位数量及布置有关。⑵横移区宽度：取决于横移车长度及横移车与两侧挡墙的间隙。⑶横移区和船台的高差：应等于横移车的高度，一般在1～1.5m之间。3、船台区尺度⑴船台标高：为了便于布置交通运输交通线路，应尽量接近齐平的厂区标高，且考虑船台不被淹没，应高出设计高水位0.5m，综合考虑确定⑵船台平面布置：取决于船位数量和每个船位的尺度；原则：①起重机吊杆和平衡回旋时不碰船台绞架；②起重机吊幅至少船台中心线；③起重机轨至船台边≥3～4m，便于布置工艺管道；④船台长（宽）＝船长（宽）+（1.5～2.5）×2两侧搭设绞架所需的宽度。船台和滑道的轨道基础结构形式应根据车轮压力、地质条件、移船车对轨道变形的要求、材料供应以及施工条件等情况进行选择。一、基础的结构形式㈠、轨枕道渣结构：钢轨、轨枕和道渣优点：结构简单，材料少，造价低；易调整轨顶标高。缺点：整体性差；承载力低，沉陷停止前要调整轨顶标高适用：对沉降要求不高，地基较好的情况（用与水下部分要慎重，对当地冲淤情况有充分的论证。Ⅴ、机械化滑道的基础结构及计算要点㈡、天然地基上的钢筋混凝土梁和板1、梁式⑴型式：矩形、倒T形、工字形、对称式高低轨梁、井字梁。⑵构造：①用联系梁固定轨距，②梁下层设砼垫层，以下分别是碎石层、砂层，③伸缩缝间距30—45m，④端部局部宜加宽或在接头处垫放铬板以减少不均匀沉降。2、板式：荷载大而地基软弱时可用此基础形式。⑴型式：矩形板式、肋形板式。⑵伸缩缝：间距15—20m。3、轨道梁和板的优缺点及适用条件⑴优点①整体性好，沉陷小，沉降调整的幅度小；②刚度大，耐久性好；③施工方便。⑵缺点①砼和钢材用量大；②造价比道喳基础高。⑶适用①轮压力大，地基承载力不足；②移船车对不均匀沉陷要求较高，或轨道结构复杂（如变坡段、曲线过渡段）。㈢、人工桩基上的梁1、桩的型式钢筋混凝土桩、钻孔灌注桩、管桩、沉井、沉箱或方块支墩。2、优缺点承载力高、沉陷小、但造价高。3、适用地基软土层厚或天然岸坡陡，而滑道坡度缓需架桥的地段。二、轨道荷载的确定㈠、轨道荷载主要是车轮压力，它与船重、车重及其在各车之间、轮重之间的分配有关，而这种分配又与船、车、轨道结构和地基基础的相对刚度有关。船体的传力过程：船重－变刚体船体－弹性支座龙骨墩——弹性简支（连续）船排车（梁）——弹性地基梁。这是一个非常复杂的受力系统，目前还没有精确解。工程上常采用平均荷载乘以经验系性的不均匀系数的方法来确定轮压力。不均匀系数有两个：一是当移船车采用分段式小车时，船重在个小车间的分配不均匀系数K；另一个是一台小车个