關(guān)于船舶下水的方法

關(guān)于船舶如何下水的簡介

目前，全世界主要使用以下四種方式使船舶下水：氣囊下水、重力式下水、漂浮式下水、機(jī)械化下水

船舶下水是當(dāng)船舶建造工程大部分完工之后，利用某種下水設(shè)備，將船舶從建造區(qū)移至水域區(qū)的工藝過程。

為了船舶下水，船廠根據(jù)自身的條件和生產(chǎn)的要求，可選擇各種不同的下水方式和廠水設(shè)施。按船舶下水原理可分為：氣囊下水、重力式下水、漂浮式下水、機(jī)械化下水四大類。

一、氣囊下水青島永泰船舶下水氣囊網(wǎng)：

氣囊下水這種船用下水方式是目前國內(nèi)外船舶生產(chǎn)企業(yè)普遍采用的，具有經(jīng)濟(jì)便利等優(yōu)點(diǎn)。

船舶利用氣囊下水是一項(xiàng)具有我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新技術(shù)，是一項(xiàng)極具發(fā)展前途的新工藝，它克服了以往中小船廠船舶修造能力受制于滑板、滑道等傳統(tǒng)工藝的制約，因具有投資少、見效快、安全可靠的特點(diǎn)而受到了造船行業(yè)的歡迎。

氣囊下水新工藝有其獨(dú)特的優(yōu)越性,實(shí)踐證明，隨著高強(qiáng)度起重載動(dòng)氣囊的應(yīng)用以及新型氣囊問世、船臺(tái)和下水坡道的設(shè)計(jì)成功，5萬噸級(jí)以上船舶用氣囊下水是完全可行的，但必須采取相關(guān)的安全保障措施：應(yīng)該精心設(shè)計(jì)船舶氣囊下水的船臺(tái)和折角型下水坡道；根據(jù)船舶重量，重心位置，船底線型，下水坡道坡度，水位高低等等進(jìn)行氣囊下水計(jì)算；對(duì)每只氣囊在滾動(dòng)的每一個(gè)行程，尤其是在船舶產(chǎn)生艉落和艉上浮時(shí)的內(nèi)壓和內(nèi)應(yīng)力應(yīng)有計(jì)算依據(jù)。

可以利用氣囊下水的船舶有旅游船,客貨船,江海直達(dá)貨船,海洋集裝箱船,囤船,分節(jié)駁,輪渡,高速客船,油駁,油船,機(jī)動(dòng)駁,拖輪等類型。

按氣囊行走通道地基性質(zhì)分為水泥地基通道,硬質(zhì)粘土地基通道,較軟地基通道,表層濕泥、下層硬質(zhì)粘土地基通道,表層為雜草地基通道,表層為砂質(zhì)或碎石地基通道等。按通道坡度性質(zhì)分為五種組合水平加下坡,水平加上坡加下坡,上坡加下坡,水平加微下坡(湖邊),上坡加水平加下坡。通道坡度在1/7∽1/24范圍內(nèi)。

現(xiàn)以國內(nèi)外知名的青島永泰船用氣囊為例介紹氣囊的性能參數(shù).目前船用下水主要應(yīng)用新型整體纏繞氣囊,這種氣囊每層之間為斜度交叉纏繞，囊體無任何搭接，囊頭采取比囊體多兩層新工藝，整體提升了氣囊的使用壓力，氣密性更好，安全性更好，承載能力更高。永泰新型整體纏繞氣囊直徑從0.8~2.0米,長度從4~22米。有四層簾布，五層簾布，六層簾布，七層簾布，八層簾布……可以根據(jù)船舶的整體性能參數(shù)設(shè)計(jì)氣囊。

經(jīng)過多年發(fā)展，利用氣囊下水已經(jīng)被國內(nèi)外船用行業(yè)接受。越來越多的成功案例為氣囊的良好性能留下了完美的一筆。詳情可參閱永泰氣囊的一些典型工程案例。

二、重力式下水

重力式下水又分縱向涂油滑道下水、縱向鋼珠滑道下水和橫向涂油滑道下水三種，這也是主要的重力式下水方式。

1、縱向涂油滑道下水：是船臺(tái)和滑道一體的下水設(shè)施，其歷史悠久，經(jīng)久耐用。

2、縱向鋼珠滑道下水：是用一定直徑的鋼珠代替油脂充當(dāng)減摩裝置，使原來的滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，降低滑板和滑道之間的摩擦阻力，鋼珠可以重復(fù)使用，經(jīng)濟(jì)性較好。3、橫向涂油滑道下水：是指船舶下水是按船寬方向滑移的，不是船尾首先進(jìn)入水中而是船舶的一舷首先入水。這種方式分為兩種，一種是滑道伸入水中；另一種是滑道末端在垂直岸壁中斷。

三、漂浮式下水船用氣囊護(hù)舷網(wǎng)：-qd.com

漂浮式下水是一種將水用水泵或自流方式注入建造船舶的大坑里依靠船舶自身的浮力將船浮起的下水方式。最常見的是造船塢下水。

四、機(jī)械化下水

1、縱向船排滑道機(jī)械化下水，船舶在帶有滾輪的整體船排或分節(jié)船排上建造，下水時(shí)用絞車牽引船排沿著傾斜船臺(tái)上的軌道將船舶送入水中，使船舶全浮的一種下水方式。

2、兩支點(diǎn)縱向滑道機(jī)械化下水，這種下水使用兩輛分開的下水車支撐下水船舶，它可以直接講船舶從水平船臺(tái)拖曳到傾斜滑道上從而使船舶下水。

3、楔形下水車縱向機(jī)械化下水，這種滑道上的下水車架面是水平的或稍有坡度，船舶下水時(shí)是平浮起來的，不會(huì)產(chǎn)生首端壓力，下水工藝簡單可靠，適用于較大的船舶下水。

4、變坡度橫移區(qū)縱向滑道機(jī)械化下水，這種下水方式的橫移區(qū)由水平段和變坡段兩部分組成。5、高低軌橫向滑道機(jī)械化下水6、梳式滑道機(jī)械化下水7、升船機(jī)下水8、浮船塢下水

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船舶下水方式

船舶下水分重力式下水、漂浮式下水和機(jī)械化下水。重力式下水適合絕大多數(shù)船舶。漂浮式下水適合超大型船舶。機(jī)械化下水主要適合中小型船舶。

重力式下水又分縱向涂油滑道下水、縱向鋼珠滑道下水和橫向涂油滑道下水三種，這也是主要的重力式下水方式。

一、縱向涂油滑道下水是船臺(tái)和滑道一體的下水設(shè)施，其歷史悠久，經(jīng)久耐用。

下水操作時(shí)先用一定厚度的油脂澆涂在滑道上以減少摩擦力，這種油脂以前多采用牛油，現(xiàn)在多使用不同比例的石蠟、硬脂酸和松香調(diào)制而成。然后將龍骨墩、邊墩和支撐全部拆除，使船舶重量移到滑道和滑板上，再松開止滑裝置，船舶便和支架、滑板等一起沿滑道滑入水中，同時(shí)依靠自身浮力漂浮在水面上，從而完成船舶下水。

這種下水方式適用于不同下水重量和船型的船舶，具有設(shè)備簡單、建造費(fèi)用少和維護(hù)管理方便的優(yōu)點(diǎn)；但也存在較大的缺點(diǎn)：

下水工藝復(fù)雜；

澆注的油脂受環(huán)境溫度影響較大，會(huì)污染水域；

船舶尾浮時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的首端壓力，一些裝有球鼻艏和艏聲吶罩的船舶為此不得不加強(qiáng)球首或暫不裝待下水后再入塢安裝；

船舶在水中的沖程較大，一般要求水域?qū)挾扔写�下水船舶總長的數(shù)倍長度，必要時(shí)還要在待下水船舶上設(shè)置錨裝置或轉(zhuǎn)向裝置，利用拖錨或全浮后轉(zhuǎn)向的方式來控制下水沖程。

二、縱向鋼珠滑道下水

這種方式是用一定直徑的鋼珠代替油脂充當(dāng)減摩裝置，使原來的滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，降低滑板和滑道之間的摩擦阻力，鋼珠可以重復(fù)使用，經(jīng)濟(jì)性較好。

鋼珠滑道下水裝置主要由高強(qiáng)度鋼珠、保距器和軌板組成。保距器每平方米裝有12個(gè)鋼珠。木質(zhì)的滑板和滑道上各有一層鋼制軌板以防被鋼珠壓壞，在滑道末端設(shè)有鋼珠網(wǎng)袋以承接落下的鋼珠和保距器。這種下水方式使用啟動(dòng)快，滑道坡度小，滑板和滑道的寬度也較小，鋼珠可以回收復(fù)用，其下水裝置安裝費(fèi)用和使用費(fèi)用都比油脂滑道低。而且不受氣候影響，下水計(jì)算比較準(zhǔn)確。但初始投資大、滑板比較笨重、振動(dòng)大。三、橫向涂油滑道下水

這種方式是指船舶下水是按船寬方向滑移的，不是船尾首先進(jìn)入水中而是船舶的一舷首先入水。這種方式分為兩種，一種是滑道伸入水中，先將船舶牽引到楔形滑板上，再沿滑道滑移到水中；另一種是滑道末端在垂直岸壁中斷，下水時(shí)船舶連同下水架、滑板一起墮入水中，再依靠船舶自身浮力和穩(wěn)性趨于平衡全浮。船舶跌落高度為1-3米。這種方式由于同時(shí)使用的滑道多，易造成下水滑移速度不一樣，造成下水事故，而且跌落式下水船舶橫搖劇烈，船舶受力大，對(duì)船舶橫向強(qiáng)度和穩(wěn)性要求較高。漂浮式下水

漂浮式下水是一種將水用水泵或自流方式注入建造船舶的大坑里依靠船舶自身的浮力將船浮起的下水方式。最常見的是造船塢下水。

漂浮式下水使用的船塢分兩種，即造船塢和修船塢，區(qū)別在于造船塢比較寬淺而修船塢比較深。

造船塢是用來建造船舶和船舶下水的水工建筑物，有單門的，雙門的和母子塢等多種形式，基本結(jié)構(gòu)是由塢底板、塢墻、塢門和泵房等組成。塢門本身具有壓載水艙和進(jìn)排水系統(tǒng)，安裝到位后將水壓入塢門水艙內(nèi)，塢門會(huì)下沉就位，就在塢外海水的壓力下緊緊壓在塢門口，再將塢內(nèi)的水抽干就可以在塢內(nèi)造船了。

船舶建造完成后，通過進(jìn)排水系統(tǒng)將塢外水域的水引入塢內(nèi)，船舶依靠浮力起浮，待塢內(nèi)水面和塢外一致時(shí)就可以排出塢門內(nèi)的壓載水起浮塢門并脫開塢門，然后將船舶用拖船拖出船塢，塢門復(fù)位進(jìn)入下一輪造船。

造船塢下水是一種簡便易行的下水方式，其安全性、工藝簡單性比較好�？梢杂行У乜朔�傾斜船臺(tái)頭部標(biāo)高太大的缺點(diǎn)，減低吊機(jī)起吊高度，還可以避免重力式下水所要求的水域?qū)挾�，可以引入機(jī)械化施工手段。因此，盡管造船塢造船方式初始投資較大，但是仍是建造VLCC的唯一手段。機(jī)械化下水

1、縱向船排滑道機(jī)械化下水

船舶在帶有滾輪的整體船排或分節(jié)船排上建造，下水時(shí)用絞車牽引船排沿著傾斜船臺(tái)上的軌道將船舶送入水中，使船舶全浮的一種下水方式。

分節(jié)式船排每節(jié)長度是3-4米，寬度是骨干產(chǎn)品船寬的80％，高度在0.4米到0.8米間。由于位于船艏的那節(jié)船排要承受較大的首端壓力，因此要特別加強(qiáng)其結(jié)構(gòu)，因此分為首節(jié)船排和普通船排兩種。由于船排頂面與滑道平行，而且高度只有0.4-0.8米，所以其滑道水下部分較短，滑道末端水深較小，采用撓性連接的分節(jié)船排時(shí)由于船排可以在船舶起浮后在滑道末端靠攏，則可以進(jìn)一步降低滑道水下部分長度和降低末端水深。這種滑道技術(shù)要求較低，水工施工較簡單，投資也較小，而且下水操作平穩(wěn)安全，主要適用于小型船廠。但由于船排高度小，船底作業(yè)很不方便，一次僅適用小型船舶的下水作業(yè)。

為提高船排滑道的利用率，可以設(shè)置橫移坑和多船位水平船臺(tái)和縱向傾斜滑道組合，可以大大提高縱向船臺(tái)的利用率。2、兩支點(diǎn)縱向滑道機(jī)械化下水

這種下水使用兩輛分開的下水車支撐下水船舶，它可以直接講船舶從水平船臺(tái)拖曳到傾斜滑道上從而使船舶下水。

這種滑道是用一段圓弧將水平船臺(tái)和傾斜滑道連接起來，以便移船時(shí)可以平滑過渡。具有結(jié)構(gòu)簡單、施工方便、操作容易的優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是由于只有兩輛下水車支撐船舶首尾，對(duì)船舶縱向強(qiáng)度要求很高，在尾浮時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的首端壓力，因此只適用縱向強(qiáng)度很大的船舶。3、楔形下水車縱向機(jī)械化下水

這種滑道上的下水車架面是水平的或稍有坡度，船舶下水時(shí)是平浮起來的，不會(huì)產(chǎn)生首端壓力，下水工藝簡單可靠，適用于較大的船舶下水。把它用橫移坑和多船位水平船臺(tái)連接起來可以提高滑道使用效率，是一種比較理想的縱向機(jī)械化下水設(shè)施。缺點(diǎn)是下水車尾端過高，要求滑道末端水深較大，因而導(dǎo)致水工施工量大，投資大，且滑道末端易被淤泥覆蓋，選用時(shí)要充分考慮水文條件。4、變坡度橫移區(qū)縱向滑道機(jī)械化下水

這種下水方式的橫移區(qū)由水平段和變坡段兩部分組成。側(cè)翼布置有多船位水平船臺(tái)的橫移區(qū)，因移船的需要使橫移車軌道呈水平狀態(tài)，故稱水平段；變坡度的橫移區(qū)其軌道只有一組仍為水平，其它各組均帶有坡度，這些軌道的坡度能使橫移車在橫移過程中逐步改變其縱向坡度，最后獲得與縱向滑道相同的坡度，故稱為變坡段。同時(shí)，為使橫移車在變坡段仍保持橫向水平，帶坡度軌道均采用高低兩層軌道的方式。

由于橫移區(qū)具有變坡功能，所以采用縱向傾斜滑道下水。同時(shí)，可以在下水滑道縱向軸線處建造一座縱向傾斜船臺(tái)。通過橫移車在水平段實(shí)現(xiàn)與水平船臺(tái)的銜接；在變坡段末端實(shí)現(xiàn)與縱向傾斜船臺(tái)、下水滑道的銜接，使一種下水設(shè)施可以供兩種船臺(tái)使用。而且這種滑道是用船臺(tái)小車兼做下水滑車的，故滑道末端水深較小，滑道建設(shè)投資小。

但是，這種下水方式和所有采用縱向下水工藝滑道一樣存在船舶尾浮時(shí)較大的首端壓力。

一般這種方式多用于國內(nèi)碼頭岸線緊張而腹地廣大的漁船修造廠和中小型船廠，修造船可以在內(nèi)場水平船臺(tái)進(jìn)行，只設(shè)一條下水滑道，減少滑道水下部分的養(yǎng)護(hù)工作量。

這種下水方式在使用時(shí)可以人工控制載有待下水船舶的船臺(tái)小車的速度，必要時(shí)可以停止下水。也可以用于船舶的上排修理。5、高低軌橫向滑道機(jī)械化下水

這種滑道由滑道斜坡部分和橫移區(qū)兩部分組成。下水車在滑道斜坡部分移動(dòng)時(shí)，鄰水端和靠岸端得走輪各自行走在高低不同得兩層軌道上，以保持下水車架面處于水平狀態(tài)。為此斜坡部分得高軌和橫移區(qū)得相應(yīng)軌道應(yīng)該用相同半徑的圓弧平滑連接起來。高軌I和低軌II得高度差應(yīng)保證鄰水端和靠岸端得走輪軸處于同一水平面。過渡曲線上任何兩點(diǎn)之間得水平距離應(yīng)恒等于走輪軸距，才能使下水車在下滑得任何位置都能保證水平。這種方式具有布置簡單、架面較低、斜坡部分受力時(shí)不致出現(xiàn)深陷得凹槽等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)可以在橫移區(qū)側(cè)翼布置多船位水平船臺(tái)，機(jī)械化程度較高和操作簡單可靠，對(duì)水域的寬度和深度得要求都比縱向下水小的多，下水最大重量5000噸。但這種方式水工建筑復(fù)雜，鋪軌精度高，造價(jià)高。

6、梳式滑道機(jī)械化下水

由斜坡滑道和水平橫移區(qū)組成，而且和橫移區(qū)側(cè)翼的多船位水平船臺(tái)連接，船臺(tái)小車和下水車式分別單獨(dú)使用。

在斜坡滑道部分鋪設(shè)若干組軌道，每組軌道上有一輛單層楔形下水車，每輛下水車有單獨(dú)的電動(dòng)絞車控制。斜坡滑道部分和橫移區(qū)的軌道交錯(cuò)排列，位于軌道錯(cuò)開地區(qū)處于同一水平處的連線稱為O軸線，水平軌道和斜坡滑道互相伸過O軸線一定長度，形成高低交錯(cuò)的梳齒，所以稱為梳式滑道，其作用是將水平船臺(tái)上的待下水船舶轉(zhuǎn)載到楔形下水車上。

具體操作時(shí)，將船舶置于船臺(tái)小車上，開動(dòng)船臺(tái)小車做縱向運(yùn)動(dòng)，待船舶移到橫移區(qū)的縱向軌道和橫向軌道交錯(cuò)處時(shí)啟動(dòng)小車下部的液壓提升裝置提升船臺(tái)小車的走輪，將車架旋轉(zhuǎn)90度后落下走輪到橫移軌道上，開動(dòng)船臺(tái)小車將船舶運(yùn)動(dòng)到O軸線處，再次啟動(dòng)船臺(tái)小車上的提升裝置將船舶略為升高，此時(shí)用電動(dòng)小車將楔形下水車托住船舶，降下船臺(tái)小車的提升裝置并移開船臺(tái)小車，船舶即座落在下水車上，最后開動(dòng)下水車上的電動(dòng)絞車將船舶送入水中完成下水作業(yè)。

船臺(tái)小車和下水車各自有單獨(dú)的電動(dòng)絞車，免去穿換鋼絲的麻煩，提高了作業(yè)的安全性和作業(yè)效率；下水車的輪壓較低，對(duì)斜坡滑道的施工精度要求較低；各個(gè)區(qū)域的建設(shè)獨(dú)立性較強(qiáng)，可以分期施工，。但由于自備牽引設(shè)備，船臺(tái)小車結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修繁瑣；船臺(tái)小車走輪轉(zhuǎn)向和O軸線處換車作業(yè)麻煩，使用船廠不多。7、升船機(jī)下水

升船機(jī)就是在岸壁處建造的一個(gè)承載船舶的大型平臺(tái)，利用卷揚(yáng)機(jī)做垂直升降的下水設(shè)施。根據(jù)平臺(tái)和移船軌道的相對(duì)位置分為縱向和橫向兩種類型。

船舶下水時(shí)首先驅(qū)動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)將升船機(jī)平臺(tái)與移船軌道對(duì)準(zhǔn)并用定位設(shè)備固定之，船舶在移船小車的承載下移到平臺(tái)上就位，帶好各種纜索，解除定位設(shè)備，卷揚(yáng)機(jī)將升船機(jī)平臺(tái)連同下水船舶降入水中，船舶會(huì)在自身浮力作用下自行起浮。升船機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，適用于廠區(qū)狹小，岸壁陡立。水域受限的船廠，升船機(jī)作業(yè)平穩(wěn)，效率高，適用于主導(dǎo)產(chǎn)品定型批量生產(chǎn)。但升船機(jī)對(duì)船舶尺度限制大，只適用于中小型船廠。

上海的4805廠（申佳船廠）有國內(nèi)第一座3000噸級(jí)升船機(jī)。8、浮船塢下水

利用浮船塢做下水作業(yè)，首先使浮船塢就位，塢底板上的軌道和岸上水平船臺(tái)的軌道對(duì)準(zhǔn)，將用船臺(tái)小車承載的船舶移入浮塢，然后將浮塢脫離與岸壁的連接，如果塢下水深足夠的情況下浮塢就地下沉，船舶即可自浮出塢；如果塢下水深不足就要將浮塢拖帶到專門建造的沉塢坑處下沉。根據(jù)船舶入塢的方式分為縱移式和橫移式�？v移式的浮塢中心線和水平船臺(tái)移船軌道平行，可以采用雙墻式浮塢，船舶入塢按船長方向移動(dòng)。上海江南和廣州黃埔使用此類浮塢。橫移式浮塢多使用單墻式浮塢，也可以使用雙墻式浮塢，但這種浮塢的一側(cè)塢墻可以拆除，使用時(shí)將浮塢橫靠在水平船臺(tái)之岸壁，用行車拆去靠岸一側(cè)塢墻，將船舶拖入浮塢，再將活動(dòng)塢墻裝復(fù)做下水作業(yè)。

浮塢下水設(shè)施具有能與多船位水平船臺(tái)對(duì)接的能力，造價(jià)較低，建造周期亦短，下水作業(yè)平穩(wěn)安全，但作業(yè)復(fù)雜，多數(shù)時(shí)候要配備深水沉塢坑。

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