港口登船橋旅客通道關(guān)鍵技術(shù)研究

李 靜 陳慶為 丁 敏 黃國(guó)慶

交通運(yùn)輸部水運(yùn)科學(xué)研究院

1 引言

郵輪業(yè)和滾裝碼頭運(yùn)輸?shù)呐畈l(fā)展，為人們提供了一種便捷的旅游和出行方式。在此趨勢(shì)下，港口碼頭需配置相應(yīng)的旅客登離船用專用通道。建設(shè)高效的旅客登離船專用通道、安全先進(jìn)的船岸聯(lián)接設(shè)備有利于提升旅客通行的安全性和舒適性，并有助于提高通行效率。港口登船橋是能很好地滿足此需求的一種登離船設(shè)備。

由于郵輪碼頭和滾裝碼頭布置型式多種多樣，空間尺寸和碼頭面高度各不相同，碼頭登船設(shè)備均需按需設(shè)計(jì)，因此登船橋設(shè)備型式多樣。其結(jié)構(gòu)型式主要分為以下幾種類別：按是否移動(dòng)分為整機(jī)移動(dòng)式登船橋和固定式登船橋；按行走方式分為軌道移動(dòng)式登船橋、輪胎式登船橋和軌道+輪胎組合式登船橋；按結(jié)構(gòu)型式分為L(zhǎng)型登船橋、折返型登船橋、一字型登船橋；按旅客步行通道相對(duì)于碼頭布局方位不同分為垂岸式登船橋和順岸式登船橋。

登船橋設(shè)備通常由大車行走機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、旅客活動(dòng)通道、支撐結(jié)構(gòu)、接船口以及操作系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、安全保護(hù)裝置等組成。其中，固定式登船橋不含大車行走機(jī)構(gòu)。

2 旅客活動(dòng)通道基本性能要求

旅客活動(dòng)通道作為登船橋的主要構(gòu)成，在設(shè)計(jì)中不僅要考慮結(jié)構(gòu)布局合理性及結(jié)構(gòu)自身受力性能，還應(yīng)滿足通道的無障礙式、舒適性及旅客行走通行安全性要求。

2.1 無障礙式

人性化服務(wù)是對(duì)登船設(shè)備的突出要求，在旅客上下郵輪或滾裝船舶的環(huán)節(jié)中，為便于老年人和殘疾人士安全、便捷地往返于郵輪與候船樓或滾裝船與旅客大廳之間，無障礙式是登船設(shè)備設(shè)計(jì)必須滿足的要求之一。

旅客通道在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮旅客行走的便捷性，確保行動(dòng)不便人士可安全便捷通過登船橋設(shè)備，實(shí)現(xiàn)登船過程無障礙通行。船公司搬往候船樓、候船廊道上的所有物資小車也可安全通暢的推行經(jīng)過登船橋上的旅客通道。

2.2 舒適性

旅客通道的設(shè)計(jì)應(yīng)確保在日曬、刮風(fēng)和雨雪等不利天氣條件下，旅客均能舒適地上、下船，且在行走過程中具有良好的視野，便于旅客欣賞岸上美景。此外，通道在自動(dòng)調(diào)平過程中，升降調(diào)平動(dòng)作應(yīng)平穩(wěn)無沖擊，使旅客行走時(shí)感覺不到登船橋升降動(dòng)作，行走舒適性好。

2.3 通行安全性

保證旅客通行的安全性是通道在設(shè)計(jì)中要滿足的基本要求。旅客通道的坡度是通道設(shè)計(jì)的一個(gè)重要參數(shù)，通道坡度越小旅客行走越舒適，安全性越高。在實(shí)際應(yīng)用中，郵輪接船范圍是制約通道坡度減緩的一個(gè)重要因素。

隨著郵輪大型化使得接船高度變高，在一定的通道長(zhǎng)度下，通道坡度變陡?？紤]到通行舒適度及安全通行要求，基于工程經(jīng)驗(yàn)及有關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的規(guī)定，通道行走坡道一般不應(yīng)大于10%(1∶10)，極限情況下，登船橋通道坡度也不應(yīng)大于12.5%(1∶8)[1]。

為提高通行的安全性，旅客通道通常設(shè)置有坡度限位開關(guān)。在通道坡度超過10%時(shí)將會(huì)報(bào)警，以提醒操作員停止隨動(dòng)接船。在通道坡度超過12.5%時(shí)設(shè)置停止限位，最終保證通道始終在12.5%坡度范圍內(nèi)升降。

3 旅客活動(dòng)通道關(guān)鍵技術(shù)及適應(yīng)性

3.1 旅客活動(dòng)通道類型

旅客活動(dòng)通道一般前端設(shè)置在門架內(nèi)部的升降平臺(tái)上，升降平臺(tái)用于布置接船渡板機(jī)構(gòu)、操作臺(tái)等，升降平臺(tái)通過升降機(jī)構(gòu)帶動(dòng)旅客活動(dòng)通道的俯仰，同時(shí)實(shí)現(xiàn)與郵輪或滾裝船艙口搭接和隨動(dòng)。通道后端一般與固定廊道或另一門架相連。

活動(dòng)通道通常具有多種型式，按其封閉型式可分為玻璃側(cè)壁封閉式和敞篷式；按并行通道數(shù)量可分為單通道和雙通道型式[1]；按其結(jié)構(gòu)型式可分為伸縮結(jié)構(gòu)型式和固定長(zhǎng)度結(jié)構(gòu)等。下面將重點(diǎn)分析大跨度伸縮結(jié)構(gòu)和固定長(zhǎng)度型式的活動(dòng)通道關(guān)鍵技術(shù)及適應(yīng)性。

3.2 大跨度伸縮活動(dòng)通道

對(duì)于大型郵輪碼頭或客滾碼頭而言，其航線較多，因此不同噸位、不同長(zhǎng)度的船舶?？苛繒?huì)較多，在靠泊后客艙口與接船泊位的距離不同，且距離范圍差別也較大。此外，隨著潮汐的變化，船舶接船高度也會(huì)變化。因此，具有距離伸縮主動(dòng)匹配艙口技術(shù)的登船設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生，主要組成為大跨度伸縮活動(dòng)通道和獨(dú)立行走門架。

3.2.1 伸縮活動(dòng)通道關(guān)鍵技術(shù)

大跨度伸縮活動(dòng)通道兩端分別鉸接或支撐在獨(dú)立行走門架與固定廊道平臺(tái)之間(見圖1)。伸縮活動(dòng)通道由內(nèi)通道和外通道組成，其結(jié)構(gòu)型式為框架式。內(nèi)通道和外通道相互嵌套通過滾輪系連接[2](見圖2)。伸縮活動(dòng)通道通過獨(dú)立行走門架和升降平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)分別實(shí)現(xiàn)伸縮和俯仰動(dòng)作，使登船橋設(shè)備接船口與固定廊道的相對(duì)位置可在伸縮行程范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。

1.獨(dú)立行走門架 2.伸縮活動(dòng)通道 3.固定廊道圖1 大跨度伸縮活動(dòng)通道

1.滾輪系 2.導(dǎo)軌 3.滾輪系圖2 跨度伸縮活動(dòng)通道內(nèi)、外通道滾輪系連接

大跨度伸縮活動(dòng)通道在伸長(zhǎng)至極限位置時(shí)，其下?lián)献冃问窃O(shè)計(jì)中需嚴(yán)格控制的一個(gè)變量，通過設(shè)置抗扭框架和撓度矯正托架，進(jìn)行下?lián)献冃慰刂?。?duì)于內(nèi)、外通道分段對(duì)接問題，可通過頂部剛性抗壓、底部柔性抗拉的耦合連接予以解決。針對(duì)活動(dòng)通道內(nèi)、外通道滾輪系跑偏問題，則通過設(shè)置彈性水平輪和共軛行走輪解決。

3.2.2 伸縮活動(dòng)通道適應(yīng)性

大跨度伸縮活動(dòng)通道位于長(zhǎng)距離獨(dú)立行走門架與固定廊道之間或兩獨(dú)立行走門架之間，提供了全程無障礙的旅客通行路徑，使登船橋設(shè)備能夠主動(dòng)匹配各種不同位置的艙口。應(yīng)用大跨度伸縮活動(dòng)通道的登船橋設(shè)備，其接船泊位范圍和接船高度范圍均較大，適應(yīng)不同碼頭接船泊位，并適用于岸邊尺寸不受限的碼頭和海水潮差變化大的接船泊位，利于碼頭岸線大范圍泊位接船，船型適應(yīng)性好，不適用于窄小碼頭岸線。

3.3 大跨度固定長(zhǎng)度活動(dòng)通道

3.3.1 固定長(zhǎng)度活動(dòng)通道關(guān)鍵技術(shù)

大跨度固定長(zhǎng)度活動(dòng)通道一般設(shè)置在固定廊道與固定門架之間或兩固定門架之間，即連接通道的兩端位置相對(duì)固定。為了適應(yīng)不同的接船高度，固定長(zhǎng)度活動(dòng)通道一端與固定門架或固定廊道承臺(tái)滑動(dòng)連接，另一端與固定門架內(nèi)的升降平臺(tái)鉸接(見圖3)。

1.固定門架 2.固定長(zhǎng)度活動(dòng)通道 3.固定廊道 4.轉(zhuǎn)動(dòng)鉸 5.滑動(dòng)鉸圖3 大跨度固定長(zhǎng)度活動(dòng)通道

大跨度固定長(zhǎng)度活動(dòng)通道一端借助轉(zhuǎn)動(dòng)鉸連接升降平臺(tái)實(shí)現(xiàn)一同升降，另一端則借助滑動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，通過端部滑動(dòng)方式，補(bǔ)償因通道角度調(diào)整引起的活動(dòng)通道水平位移(見圖4)。

1.鉸軸 2.連接板 3.滑動(dòng)導(dǎo)輪圖4 固定長(zhǎng)度活動(dòng)通道滑動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)

大跨度固定長(zhǎng)度活動(dòng)通道其長(zhǎng)度通常在20 m以上，在運(yùn)輸過程中易受運(yùn)輸長(zhǎng)度的限制。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，對(duì)于不符合運(yùn)輸規(guī)格的長(zhǎng)通道，通常將其設(shè)計(jì)成分段式，到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)再進(jìn)行拼接。而通道作為主要受力構(gòu)件其安全性要求極高，應(yīng)保證其連接處強(qiáng)度，分段拼接處常采用螺栓拼接，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行局部焊接。

3.3.2 固定長(zhǎng)度活動(dòng)通道適應(yīng)性

對(duì)于應(yīng)用大跨度固定長(zhǎng)度活動(dòng)通道的登船橋設(shè)備，在不設(shè)置復(fù)雜伸縮調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的前提下，采用滑動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)，實(shí)現(xiàn)姿態(tài)、位置調(diào)整，對(duì)靠泊船舶可靠接船，并自適應(yīng)接船過程中的各種姿態(tài)。設(shè)備適用于兩側(cè)靠船墩臺(tái)式碼頭等尺寸受限的碼頭，可減小靠泊船舶進(jìn)港操作難度，增大登船橋工作安全性和便捷性。但因活動(dòng)通道長(zhǎng)度固定，其水平位移受限，接船泊位需在固定泊位上，接船高度及岸線接船泊位范圍有限。

4 結(jié)語

旅客活動(dòng)通道作為登船橋設(shè)備的重要部件，使用過程中會(huì)有較大的客流量，保證其工作安全性十分必要。通過對(duì)大跨度伸縮活動(dòng)通道和固定活動(dòng)通道關(guān)鍵技術(shù)和適應(yīng)性研究，為登船橋通道的設(shè)計(jì)提供參考，有助于提升港口的服務(wù)質(zhì)量。