港口登船桥旅客通道关键技术研究

2022-12-30陈庆为黄国庆

港口装卸 2022年6期

李静陈庆为丁敏黄国庆

交通运输部水运科学研究院

1 引言

邮轮业和滚装码头运输的蓬勃发展，为人们提供了一种便捷的旅游和出行方式。在此趋势下，港口码头需配置相应的旅客登离船用专用通道。建设高效的旅客登离船专用通道、安全先进的船岸联接设备有利于提升旅客通行的安全性和舒适性，并有助于提高通行效率。港口登船桥是能很好地满足此需求的一种登离船设备。

由于邮轮码头和滚装码头布置型式多种多样，空间尺寸和码头面高度各不相同，码头登船设备均需按需设计，因此登船桥设备型式多样。其结构型式主要分为以下几种类别：按是否移动分为整机移动式登船桥和固定式登船桥；按行走方式分为轨道移动式登船桥、轮胎式登船桥和轨道+轮胎组合式登船桥；按结构型式分为L型登船桥、折返型登船桥、一字型登船桥；按旅客步行通道相对于码头布局方位不同分为垂岸式登船桥和顺岸式登船桥。

登船桥设备通常由大车行走机构、升降机构、旅客活动通道、支撑结构、接船口以及操作系统、电气系统、液压系统、安全保护装置等组成。其中，固定式登船桥不含大车行走机构。

2 旅客活动通道基本性能要求

旅客活动通道作为登船桥的主要构成，在设计中不仅要考虑结构布局合理性及结构自身受力性能，还应满足通道的无障碍式、舒适性及旅客行走通行安全性要求。

2.1 无障碍式

人性化服务是对登船设备的突出要求，在旅客上下邮轮或滚装船舶的环节中，为便于老年人和残疾人士安全、便捷地往返于邮轮与候船楼或滚装船与旅客大厅之间，无障碍式是登船设备设计必须满足的要求之一。

旅客通道在设计时应充分考虑旅客行走的便捷性，确保行动不便人士可安全便捷通过登船桥设备，实现登船过程无障碍通行。船公司搬往候船楼、候船廊道上的所有物资小车也可安全通畅的推行经过登船桥上的旅客通道。

2.2 舒适性

旅客通道的设计应确保在日晒、刮风和雨雪等不利天气条件下，旅客均能舒适地上、下船，且在行走过程中具有良好的视野，便于旅客欣赏岸上美景。此外，通道在自动调平过程中，升降调平动作应平稳无冲击，使旅客行走时感觉不到登船桥升降动作，行走舒适性好。

2.3 通行安全性

保证旅客通行的安全性是通道在设计中要满足的基本要求。旅客通道的坡度是通道设计的一个重要参数，通道坡度越小旅客行走越舒适，安全性越高。在实际应用中，邮轮接船范围是制约通道坡度减缓的一个重要因素。

随着邮轮大型化使得接船高度变高，在一定的通道长度下，通道坡度变陡。考虑到通行舒适度及安全通行要求，基于工程经验及有关行业标准规范的规定，通道行走坡道一般不应大于10%(1∶10)，极限情况下，登船桥通道坡度也不应大于12.5%(1∶8)[1]。

为提高通行的安全性，旅客通道通常设置有坡度限位开关。在通道坡度超过10%时将会报警，以提醒操作员停止随动接船。在通道坡度超过12.5%时设置停止限位，最终保证通道始终在12.5%坡度范围内升降。

3 旅客活动通道关键技术及适应性

3.1 旅客活动通道类型

旅客活动通道一般前端设置在门架内部的升降平台上，升降平台用于布置接船渡板机构、操作台等，升降平台通过升降机构带动旅客活动通道的俯仰，同时实现与邮轮或滚装船舱口搭接和随动。通道后端一般与固定廊道或另一门架相连。

活动通道通常具有多种型式，按其封闭型式可分为玻璃侧壁封闭式和敞篷式；按并行通道数量可分为单通道和双通道型式[1]；按其结构型式可分为伸缩结构型式和固定长度结构等。下面将重点分析大跨度伸缩结构和固定长度型式的活动通道关键技术及适应性。

3.2 大跨度伸缩活动通道

对于大型邮轮码头或客滚码头而言，其航线较多，因此不同吨位、不同长度的船舶停靠量会较多，在靠泊后客舱口与接船泊位的距离不同，且距离范围差别也较大。此外，随着潮汐的变化，船舶接船高度也会变化。因此，具有距离伸缩主动匹配舱口技术的登船设备应运而生，主要组成为大跨度伸缩活动通道和独立行走门架。

3.2.1 伸缩活动通道关键技术

大跨度伸缩活动通道两端分别铰接或支撑在独立行走门架与固定廊道平台之间(见图1)。伸缩活动通道由内通道和外通道组成，其结构型式为框架式。内通道和外通道相互嵌套通过滚轮系连接[2](见图2)。伸缩活动通道通过独立行走门架和升降平台的运动分别实现伸缩和俯仰动作，使登船桥设备接船口与固定廊道的相对位置可在伸缩行程范围内调节。

1.独立行走门架 2.伸缩活动通道 3.固定廊道图1 大跨度伸缩活动通道

1.滚轮系 2.导轨 3.滚轮系图2 跨度伸缩活动通道内、外通道滚轮系连接

大跨度伸缩活动通道在伸长至极限位置时，其下挠变形是设计中需严格控制的一个变量，通过设置抗扭框架和挠度矫正托架，进行下挠变形控制。对于内、外通道分段对接问题，可通过顶部刚性抗压、底部柔性抗拉的耦合连接予以解决。针对活动通道内、外通道滚轮系跑偏问题，则通过设置弹性水平轮和共轭行走轮解决。

3.2.2 伸缩活动通道适应性

大跨度伸缩活动通道位于长距离独立行走门架与固定廊道之间或两独立行走门架之间，提供了全程无障碍的旅客通行路径，使登船桥设备能够主动匹配各种不同位置的舱口。应用大跨度伸缩活动通道的登船桥设备，其接船泊位范围和接船高度范围均较大，适应不同码头接船泊位，并适用于岸边尺寸不受限的码头和海水潮差变化大的接船泊位，利于码头岸线大范围泊位接船，船型适应性好，不适用于窄小码头岸线。

3.3 大跨度固定长度活动通道

3.3.1 固定长度活动通道关键技术

大跨度固定长度活动通道一般设置在固定廊道与固定门架之间或两固定门架之间，即连接通道的两端位置相对固定。为了适应不同的接船高度，固定长度活动通道一端与固定门架或固定廊道承台滑动连接，另一端与固定门架内的升降平台铰接(见图3)。

1.固定门架 2.固定长度活动通道 3.固定廊道 4.转动铰 5.滑动铰图3 大跨度固定长度活动通道

大跨度固定长度活动通道一端借助转动铰连接升降平台实现一同升降，另一端则借助滑动补偿机构，通过端部滑动方式，补偿因通道角度调整引起的活动通道水平位移(见图4)。

1.铰轴 2.连接板 3.滑动导轮图4 固定长度活动通道滑动补偿机构

大跨度固定长度活动通道其长度通常在20 m以上，在运输过程中易受运输长度的限制。在实际设计中，对于不符合运输规格的长通道，通常将其设计成分段式，到达现场再进行拼接。而通道作为主要受力构件其安全性要求极高，应保证其连接处强度，分段拼接处常采用螺栓拼接，并根据实际情况进行局部焊接。

3.3.2 固定长度活动通道适应性

对于应用大跨度固定长度活动通道的登船桥设备，在不设置复杂伸缩调节机构的前提下，采用滑动补偿技术，实现姿态、位置调整，对靠泊船舶可靠接船，并自适应接船过程中的各种姿态。设备适用于两侧靠船墩台式码头等尺寸受限的码头，可减小靠泊船舶进港操作难度，增大登船桥工作安全性和便捷性。但因活动通道长度固定，其水平位移受限，接船泊位需在固定泊位上，接船高度及岸线接船泊位范围有限。