内支线集装箱船舶非标舷梯的研制及改造应用

姜 伟 冯上民 唐梅林 鲁全斌周 龙

1.上海集海航运有限公司，上海200082；2.上海斯达瑞船舶海洋工程服务有限公司，上海201203）

内支线集装箱船舶非标舷梯的研制及改造应用

姜 伟1冯上民1唐梅林1鲁全斌1周 龙2

1.上海集海航运有限公司，上海200082；2.上海斯达瑞船舶海洋工程服务有限公司，上海201203）

内支线集装箱船舶，在靠泊码头时，通常采用跳板或竹梯上下船的方式，虽然提高了船舶装载率，初投资较少，但对船员上下船而言，存在较大风险，不利于港口的安全建设与管理。以洋山港码头为例，通过分析内支线船舶的结构并结合码头实际装载状况，研发的一款适合于内支线集装箱船舶改造的非标舷梯，提高了旧船停港作业时的安全性。此产品的研发和应用可为旧船安全改造提供思路。

内支线集装箱船；舷梯；安全性；改造

Abstract:During berthing，gangway or bamboo ladder are used to embark on and debark from domestic feeder container.In spite of the enhanced loading rate and less initial investment，it brings risks to crews for embarkation and debarkation and does harm to the port safety and management.Taking Yang Shan Port as an example，the paper analyzed the structure of domestic feeder container as well as the real loading condition of the Port.A kind of nonstandard accommodation ladder was developed to improve the working safety on the ships before retrofit at harbor，providing a brand new idea for the safety retrofit of the ships.

Keywords:domestic feeder container ship；accommodation ladder；safety；retrofit

0 前言

内支线集装箱船舶是指船舶固定在国内各港口之间，按照公布的船期表或有规律地在与干线船舶衔接的固定航线上从事外贸进出口的集装箱运输船。

通常，船舶的左、右舷至少各配有1部舷梯，供船舶靠泊码头时相关人员上下船用。但国内目前在营运的部分内支线船舶中，为了满足集装箱装载最大化的需求，建造时没有配置舷梯，依然采用木制跳板或竹梯上下船舶。这种配置也是符合规范要求的。竹梯登船如图1所示。

图1 竹梯登船

跳板或竹梯需要码头人员配合才能搭接完成，两端均不固定，依靠人力搬动。同时需要系装安全防护网，操作难度大，而且跳板、竹梯两侧均无护栏。另外，由于码头外侧安装有防撞用的大型靠垫，因此船舶与码头之间间距较大，遇到大风大浪、潮涨潮落，极易产生摇摆滑动，人员上下的危险性大。

为了人员与物资上下船舶更加安全、快捷和方便，针对上述情况，对现有船舶进行增加舷梯的改造，以免发生安全事故。

经实船考查后发现，这些内支线集装箱船的船首、船尾空间非常有限，无法选用标准的舷梯进行安装改造。为此，我们研制了一款适合于内支线集装箱船舶改造的非标舷梯，替代传统的跳板、梯子等，以提高船舶靠泊时对恶劣环境的适应能力和生产安全。此舷梯与通常概念上的舷梯作用相同，最大的区别在于，它仅仅是作为旧船的一个安全措施，不属于船用产品范畴，不需申请船级社证书。

1 非标舷梯的设计

根据内支线船舶的实际结构，该舷梯设计的主要部件由舷梯本体、梯座、轴、基座、电动绞车、立柱、钢丝绳等组成。详细设计方案如下。

1.1 舷梯本体设计

本体部分是人员上下船的固定通道，与一般意义上的舷梯基本一致。根据船舶在洋山港各种潮位及装载情况的最大值计算，本体共设9级台阶，自重约165 kg。

本体制作完成后，在车间参照ISO 5488：1979进行类似舷梯的负荷试验，每级台阶试验负荷980 N，试验时间为30 min。

另外，本体两侧装有可以收放的安全栏杆，作为人员上下船的扶手。

1.2 梯座设计

梯座设计成由 φ14 mm×480 mm×200 mm×150 mm钢板制作的长方体，重约43 kg。上半部分沿长度方向打φ40 mm孔一组，安装供本体摆动的轴用。下半部分沿宽度方向打孔两组，一组孔径φ40 mm，安装2只φ40 mm铜制轴承，另一组孔径φ32 mm，供本体拉起到位后固定用。

1.3 轴设计

摆动轴选用普通碳素结构钢，基本尺寸φ32 mm×550 mm，两端25 mm处各车有M32螺纹，供固定轴用。

转动轴选用普通碳素结构钢，基本尺寸φ32 mm×130 mm。

1.4 基座设计

基座由两块平行焊接在主甲板的钢板组成，基本尺寸为φ14 mm×480 mm×350 mm，相距150 mm。其上半部分沿长度方向打有两组孔，与梯座孔相对应使用。基座安装如图2所示。

图2 基座的安装

1.5 电动绞车选用

设计初期，曾考虑采用手动绞车作为动力。但在实际操作中发现，本体及梯座自重已达到208 kg，操作起来费时费力。因此，最终确定选用拉力为1 000 kg电动绞车1套，作为收放该装置的动力。

1.6 立柱设计

作为电动绞车受力支点的立柱，根据相关计算，选用125 mm×125 mm工字钢。

立柱高度为2.5 m，上平面φ14 mm×160 mm×160 mm钢板一块，钢板下平面焊接一只可承重1 000 kg的滑轮，供钢丝绳使用。

立柱在与舷墙齐平处设计1套关节。当本体侧放于舷墙边时，通过该关节可将立柱上半部分扳下与舷墙齐平。这样可不影响集装箱装卸，又显得较为美观。

1.7 钢丝绳选用

鉴于本体及梯座自重208 kg，选用φ8 mm的光面钢丝绳，通过查表［1］，该钢丝绳最小破断拉力为28.8 kN，约合2 938 kg，强度满足要求。

2 舷梯的工作原理

如图3所示，设置在船舷50（见图3）边上的是舷梯本体10、立柱20和绞车30，其中舷梯本体10包括舷梯11和梯座12。舷梯11和梯座12通过转轴13连接，而梯座12与安置在船舷上的基座14通过限位转轴141连接。同时，梯座12和基座14上还设有对应的限位孔15和限位孔16。

图3 舷梯工作原理示意图

另外，舷梯两边设有多根栏杆18和多级踏板19，每根栏杆柱18的底部与对应的栏杆座181通过卡扣连接，使得栏杆既可垂直也可横卧；两侧的栏杆柱在竖直时通过串接栏杆索182形成竖直扶手。绞车为电动绞车。立柱20在与舷墙齐平处通过关节（图上未显示）可折叠平放于舷墙边，以防止集装箱装卸时与之发生碰擦。

使用舷梯时，需要先将舷梯从水平位置调整到垂直方向，然后再将舷梯转向码头方向后下放，直到舷梯一端固定在码头。

其工作原理为：绞车30通过钢丝绳40将立柱20顶部的定滑轮21连接到舷梯的一侧，用以将舷梯从水平位置提拉至垂直位置。当舷梯从水平位置沿限位转轴141转动至垂直位置时，限位螺钉17可同时插入梯座和基座上的限位孔15和限位孔16，从而使舷梯成90°垂直固定。舷梯处于垂直状态后，就可沿转轴13向下转动（最大角度为140°）直至与码头对接。

3 舷梯的使用要求

1）舷梯的扶手、阶梯及安全网必须保持干净和牢固，便于上下人员抓牢、踏实。

2）使用前，必须清理舷梯周围的杂物，检查电动绞车、滑轮、钢丝绳等的技术状况，确认设备完好、周边无障碍后方可作业。

3）船舶靠离码头收放舷梯过程中，要有专人指挥，作业人员默契配合，上舷梯操作人员必须穿好救生衣。禁止人员从船舷直接跳上码头，或从码头直接跳上船。

4）操作使用必须由两人配合进行，一人操作电动绞车，一人观察舷梯本体的运动状况，本体到位后，负责固定，指挥与码头搭接等工作。

5）本体与码头搭接时要注意码头上行人及吊机等情况，搭接妥当后，将本体栏杆拉起固定。

6）人员应依次通过舷梯，同时处于本体上的人员应不超过两人。

7）恶劣海况下使用时要经常注意本体下部与甲板连接部分的可靠性。如果由于潮汐、装卸货、码头等环境因素影响到本体稳定时，应停止使用舷梯，或由专人看好梯口禁止人员上下。

8）船舶离泊前应及时将舷梯收起放置到位。

4 舷梯的维护保养

1）电动绞车电器部分平时应用帆布罩罩住。

2） 每次使用前及使用后均应检查钢丝绳及滑轮的技术状况［2］。

3）使用时应检查装置在转动时是否平稳。

4）每月给钢丝绳、滑轮、转轴等加注润滑脂［2］。

5）每年结合船舶检验周期进行拆检，检查轴承情况，更换钢丝绳等［2］。

5 实船改造

为了检验产品的适用性及安全效果，我们在“集海之泉”、“集海之鹏”、“集海之鲲”、“集海之程”、“集海之绣”、“集海之惠”等船舶上进行安装使用。下文详细介绍实船安装步骤。

5.1 安装位置确定

内支线集装箱船舶的前后生活区域都比较狭小，船体结构有弧度且安装有缆桩、导缆孔等船用设施，如果将该舷梯安装在首尾部位，其规格不仅需要加大，而且在使用时会与缆桩、缆绳等设备冲突。

船舶主甲板作为一个连续通道，是船员或码头工人平时作业的主要场所，甲板平整，舷侧安装有舷墙。如果将舷梯侧放于舷墙旁边，其所占用甲板面积并不大，不会影响到人员的通行及作业，因此，经过研究及建模布置模拟，最终将这套舷梯侧放于主甲板舷墙边，如图4所示。

图4 安装舷梯后的主甲板

5.2 与码头对接

使用舷梯时，通过转轴机构先将舷梯前后转动拉起90°后再固定，然后再通过另一套转轴机构转向使舷梯部分左右摆动140°，使船舶与码头之间在任何情况下都可以可靠对接，达到安全可靠之目标。舷梯部分的运动可通过电动绞车机构来完成，操作简单、方便、可靠。图5为船舶与码头对接完成后，操作人员经过舷梯下船。

图5 沿舷梯下船

实际证明，经过改造后的船舶在安全性、操作灵活性等方面都取得了很好的效果，得到了船员的一致好评和欢迎，特别是在潮水落差大的码头，如洋山港区、外高桥港区具有很好的保护作用。

6 结语

上述内支线集装箱船舷非标梯设计方案，目前已取得专利（ZL 2015 2 0846586.3）。经实船两年多时间的应用，安全可靠，操作灵活可靠，保证船员上下船舶的安全，深受船员的喜爱。

同时，该装置除用于内支线船舶外，还可用于海上作业平台、海驳、浮吊等没有舷梯的船舶设备，是一种很好的安全措施。

［1］实用五金手册［M］.第 6版.上海：上海科学技术出版社，2001.

［2］中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.钢丝绳安全使用和维护：GB/T 29086—2012［S］.北京：中国标准出版社，2012.

Developmentand Application of a Non-standard Accommodation Ladder of Domestic Feeder Container Ships

JIANG Wei1FENG Shang-Min1TANG Mei-lin1LU Quan-bin1ZHOU Long2

（1.Shanghai jihai shipping Co.，Ltd.，Shanghai 200082，China；2.Shanghai SDARI marine and offshore engineering Co.，Ltd.，Shanghai 201203，China）

U674.13+1

A

1001－4624（2017）01－0036－04

2017-03-22；

2017-05-30

姜 伟（1963—），男，高级工程师，长期从事船舶管理工作。

冯上民（1964—），男，工程师，从事船舶轮机管理工作。

唐梅林（1963—），男，工程师，从事船舶轮机管理工作。

鲁全斌（1989—），男，技术员，从事船舶电气管理工作。

周 龙（1989—），男，助理工程师，从事船舶总体生产设计工作。