跳板梯在舰船上的应用及改进思考

2020-12-23 04:53曾宇烜
西部论丛 2020年16期
关键词:舰船改进

曾宇烜

摘 要:本文对国内舰船跳板梯的现状进行了研究,对比了标准跳板梯和现行应用的非标准跳板梯的优缺点,分析了国内舰船现行非标准跳板梯的使用问题及原因,对跳板梯的改进提高提出了设想。

关键词:舰船;跳板梯;改进

一、跳板梯的定义

跳板梯主要用于舰船停靠码头后人员上下船之用,为了方便舰员上下船,跳板梯搁置角度一般设置为不大于30°,同类型舰船跳板梯的长度会因舰船甲板与码头高低落差不同而不同。

二、跳板梯在舰船上的应用现状

目前国内舰船应用的跳板梯结构形式大致有两种。一种是CB*3116-82标准跳板梯,另一种是采用针对性设计的用于水面舰船的非标准跳板梯。其中CB*3116-82标准跳板梯由于诸多原因,较少在舰船上选用。跳板梯的尺寸根据所配舰船型号不同,有4m、8m、9m、10m等多种长度尺寸。

1、标准跳板梯。目前国内铝质跳板现行的行业标准为CB*3116-82,是参照JISF2613-76标准制订的。该标准跳板梯分为两种型式,一种为整体式(A型),另一种为分段可拆式(B型)。两种型式均为桁架结构,桁架材料一般采用LY12,一端为止靠角铝(挂钩式),用来将跳板梯挂在船舷上,另一端为滚轮,用来搁在码头上。栏杆均为铝质单根可拆式,扶手采用扶手索。

由于CB* 3116-82标准标龄太长,且当时编制标准时主要是为散货、油船等商业运输船考虑的,上下船的人员不多,所以标准跳板梯的结构形式存在很多不足,在舰船上未能得到普遍应用。

2、现行使用的非标准跳板梯。现行应用于舰船上的非标准跳板梯梯架采用箱式型材,梯架材料一般为LF5并预先挤压成型。梯架两端均采用滚轮型式,栏杆为整体式,材料为不锈钢。部分跳板梯两端还根据需要另行配置小拖板,可以随着跳板梯的使用角度,调节跳板梯与甲板或码头之间的高差,方便舰员上下舰船。

1998年前,国内舰船基本按照CB* 3116-82标准选用跳板梯,但标准跳板梯在使用中存在许多不足,发现问题后,国内船舶行业内开始针对不同船型设计非标准跳板梯。非标准跳板梯的载荷试验及相关原则要求仍参照CB* 3116-82《铝质跳板》、ISO 7061:1993《造船-海船铝质码头跳板梯》等标准要求,同时遵循了海安会通函MSC.1/Circ.1331要求3.7条“跳板梯使用时安放水平倾斜角不应大于30度”的要求,非标准跳板梯的结构、型式、强度均有了较大提高,但其重量相对标准跳板梯更重。

3、标准跳板梯与现行非标准跳板梯之间的比较。标准跳板梯的特点是重量相对较轻,但存在梯架刚性较低、栏杆摇晃、外观不美观等问题。同时其使用的材料LY12可焊性较差,易发生焊缝裂纹缺陷,影响跳板梯整体质量和安全。

现行非标准跳板梯的特点是结构强度较高、梯架刚性较高、栏杆和扶手稳定可靠、外观美观,但重量较大。

三、现行非标准跳板梯的主要问题及产生原因

目前,国内主要水面舰船均使用非标准跳板梯,虽然相对于老式标准跳板梯有了较大改进,但在使用过程中,仍发现有不尽人意之处,根据对舰员的调研走访结果,主要表现在以下方面:

1、跳板梯的重量较重,人员收放梯比较困难。跳板梯的重量相对较重,且在舰船停靠或离岗时需要舰员搬运,搬运时比较吃力。由于舰船在靠泊时舷边与码头还有一段距离且高度上存在落差,舰员在收放跳板梯时比较困难,需要较多人力收放。

现行非标准跳板梯的长度一般为4m、9m等,有时两端会各附加可拆式长度为1m的小拖板。外形宽度为800mm,比标准跳板梯宽100mm,有特殊需要的跳板梯还会加宽。标准跳板梯的梯架为角铝组成的桁架结构,而现行非标准跳板梯为管状型材结构。标准跳板梯的栏杆和扶手为铝管加绳索结构,而现行非标准跳板梯为不锈钢管结构。标准跳板梯在舰船甲板端为角铝挂钩式,而现行非标准跳板梯为滚轮式。因此,长度同为9m的标准跳板梯重量仅为204kg,而非标准跳板梯的重量可达约370kg。

2、跳板梯的使用角度大,人员上下不方便。部分码头建设年代早,码头高度较低,以某新型水面舰船为例,甲板与码头间的最小落差约为3.5m(按照长度为8m的跳板梯进行计算,跳板梯的最小使用角度约为25°),涨潮时跳板梯的使用角度最大可达到约50°。但在出访或停靠较高码头时,又会出现码头比甲板高的情况,这时的使用角度约为-8°。

跳板梯使用角度的大小与跳板梯长度及舰船甲板与码头之间的落差有关。跳板梯的使用要求一般不应大于30°,但受码头条件的限制,长度9m的跳板梯难以达到要求。如果增加跳板梯的长度,则会进一步增加跳板梯的重量,同时增加在舰船上储藏的难度,也会增加收放的難度。

3、舰上没有足够的储藏空间。由于舰船在总体设计时,受到排水量的限制,空间基本都留给了机电设备及武器装备等重要设备,空间冗余较少,通常只有在靠近上层建筑的外壁附近留有少许可供存放跳板梯的空间,较长的跳板梯储藏时比较困难。

由于受到舰船甲板高度的限制及跳板梯使用角度的要求,跳板梯需达到一定的长度,但受舰船的总体空间局限,无法设计与跳板梯尺寸相匹配的储藏位置。

4、跳板梯梯架有时会碰到舷边。由于跳板梯有时存在使用角度较大的情况,当跳板梯大角度使用时,梯架底平面容易搁置在舰船舷边板上。

5、橡胶滚轮容易损坏。舰船在长时间停靠码头时,受到风力及涨落潮影响,跳板梯橡胶滚轮长时间与码头地面产生大范围相对位移,橡胶滚轮容易损坏。

四、现行跳板梯的改进设想

针对现行非标准跳板梯在使用中存在的主要问题,结合作者多年工作实际经验,提出以下改进设想:

1、降低跳板梯的总重量。由于目前跳板梯在国内舰船上的使用条件限制,需降低跳板梯的重量,以改善舰员的使用体验。改进设想为,梯架大梁采用轻型复合材料代替原铝合金材料,在保证跳板梯强度的前提下,降低梯架高度,表面踏板采用冲孔铝板代替原铝合金踏板,栏杆扶手采用铝合金管材料代替原不锈钢管材料,总重量控制在270kg以下。

2、降低跳板梯的收放难度。由于中大型水面舰船的跳板梯在使用时通常搭设在直升机甲板上,直升机甲板舷边通常为可倒式栏杆,若在直升机甲板舷边设置机械式跳板梯装置,会影响直升机起降,因此仍需使用可移动式跳板梯。改进设想为,在甲板舷边靠近搭设跳板梯处,设置可拆式回转吊杆及手摇绞车,通过手摇绞车带动绳索实现跳板梯的收放。

3、解决跳板梯使用角度大的问题。由于跳板梯长度、重量及码头高度的限制,无法从跳板梯本身的改进来解决角度问题。改进设想为,在高度较低的码头上增设可移动式登船平台,登船平台自带楼梯,高度根据码头高度配套设计。舰船靠泊时,将跳板梯搭设在码头登船平台上,以减小跳板梯的角度。

4、改善跳板梯的储藏。由于舰船空间已无法扩展,跳板梯现有尺寸整体收纳困难。改进设想为,将跳板梯设计为多段组合式,栏杆扶手设计为可拆式,拆卸方式在保证强度的前提下采用快拆快装方案。在舰船出海时,将跳板梯拆卸成多个部分,降低储存难度;靠码头时,将跳板梯迅速组装以使用。

5、改进滚轮。为解决梯架底平面容易搁置在舰船舷边板及橡胶滚轮容易损坏的问题,需改进跳板梯的滚轮装置。改进设想为,增加滚轮架的高度,使其足以避开舷边板及舰船上的其他固定部件,使用耐磨型尼龙滚轮代替橡胶滚轮,并将码头一端的滚轮设计为万向轮,以减轻滚轮的磨损。

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