李炳辰，李 闖

（中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司，天津 300222）

引言

國際郵輪在20世紀(jì)中葉已出現(xiàn)在世界海岸，自90年代末以來，世界郵輪以年均8 %的速度增長，成為全球海上旅游市場發(fā)展最耀眼的經(jīng)濟(jì)板塊。中國郵輪產(chǎn)業(yè)同樣發(fā)展迅猛，上海吳淞口、天津國際郵輪母港及深圳太子灣郵輪碼頭都在區(qū)域郵輪經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中起著舉足輕重的作用。世界郵輪經(jīng)濟(jì)有兩大發(fā)展趨勢(shì)：一是從地區(qū)上，向經(jīng)濟(jì)總量較大、發(fā)展速度較快的地區(qū)擴(kuò)展；二是從郵輪船型上，朝大型化豪華型方向發(fā)展。歐洲及北美地區(qū)始終領(lǐng)跑全球郵輪發(fā)展方向。

巴拿馬Amador郵輪母港是中國與巴拿馬正式建交后第一個(gè)政府招標(biāo)工程。巴拿馬不僅是一帶一路的建設(shè)節(jié)點(diǎn)，而且是連接大西洋與太平洋、南美洲和北美洲的重要樞紐。郵輪母港作為連接郵輪和陸域的客運(yùn)樞紐，建成后勢(shì)必將推動(dòng)巴拿馬當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)，完善全球郵輪經(jīng)濟(jì)網(wǎng)絡(luò)。

1 項(xiàng)目概述

巴拿馬Amador郵輪碼頭項(xiàng)目位于巴拿馬運(yùn)河太平洋入海口的佩里科島。碼頭長度343 m，寬36 m。項(xiàng)目建成后碼頭兩側(cè)最大可容納長360 m、運(yùn)載旅客5 000人次的綠洲級(jí)郵輪。項(xiàng)目采用PIANC規(guī)范及西班牙ROM規(guī)范。

2 工藝設(shè)計(jì)

2.1 登船橋選型

目前，旅客上下船有舷梯、登船車和登船橋等三種方式。

圖1 項(xiàng)目所在位置

1）舷梯

郵輪自帶舷梯是郵輪與碼頭之間的連接通道，見圖2。郵輪自帶舷梯上下船的方式主要應(yīng)用在配套設(shè)施不完備的碼頭上，與郵輪母港的定位不匹配，因此本項(xiàng)目不適于采用舷梯方式。

圖2 舷梯

2）登船車

登船車是用于接送旅客上下輪船的專用設(shè)備，見圖3。登船車水平移動(dòng)靈活，高度升降采用液壓驅(qū)動(dòng)，操作使用方便，對(duì)船型適應(yīng)性強(qiáng)，碼頭無固定設(shè)施，投資少。但是天氣適應(yīng)性及游客的舒適性和便捷性差，不能滿足現(xiàn)代化郵輪碼頭使用要求，因此不推薦采用登船車方式。

圖3 登船車

3）登船橋

登船橋布置在郵輪客運(yùn)中心的人行廊道與郵輪之間，將郵輪客運(yùn)中心與郵輪通過封閉通道直接連接，可使旅客享受到優(yōu)質(zhì)、便捷、舒適的登船條件和全天候的服務(wù)，見圖4。因此，本項(xiàng)目推薦采用登船橋作為游客上下船的設(shè)備。

圖4 登船橋

目前，登船橋按照行走方式的不同分為固定式登船橋及移動(dòng)式登船橋，其中移動(dòng)式登船橋又分為順岸式登船橋和垂岸式登船橋。

巴拿馬郵輪碼頭型式為突堤式碼頭，碼頭兩側(cè)可以同時(shí)服務(wù)兩艘郵輪，因此，移動(dòng)順岸式登船橋是最優(yōu)選擇。

2.2 登船橋行走方式

登船橋按照行走方式的不同可以分為輪胎式登船橋和軌道式登船橋。不同行走方式對(duì)于碼頭面也存在不同的要求和適應(yīng)性。針對(duì)巴拿馬郵輪碼頭的特點(diǎn)，對(duì)登船橋行走方式進(jìn)行對(duì)比分析，選擇適合巴拿馬郵輪碼頭的登船橋行走方式。登船橋行走方式從以下幾個(gè)方面進(jìn)行對(duì)比。

1）操作性

巴拿馬郵輪碼頭采用突堤式碼頭，碼頭面比較緊湊，登船橋結(jié)構(gòu)與碼頭中央廊道距離較近。

①輪胎式登船橋

輪胎式登船橋的行走機(jī)構(gòu)由于載荷、風(fēng)向等的變化會(huì)導(dǎo)致輪胎行走半徑的不同，在沿碼頭長距離行走時(shí)，登船橋會(huì)存在不沿直線行走的情況，對(duì)中央廊道和郵輪會(huì)存在相撞的可能性。必須需要增加行走自動(dòng)糾偏系統(tǒng)以保證登船橋設(shè)備主結(jié)構(gòu)、機(jī)構(gòu)與中央廊道和郵輪保持安全距離，避免相撞而產(chǎn)生安全事故。

當(dāng)自動(dòng)糾偏系統(tǒng)或者電控、電氣系統(tǒng)產(chǎn)生故障時(shí)，需要登船橋操作人員進(jìn)行人為的糾偏工作。若故障無提示或操作人員不了解故障根源，登船橋會(huì)偏離既定的行走路徑，會(huì)發(fā)生登船橋與郵輪或者碼頭中央廊道等設(shè)施相撞，對(duì)設(shè)備、碼頭設(shè)施均產(chǎn)生損壞。

②軌道式登船橋

軌道式登船橋在作業(yè)時(shí)沿著軌道行走，不需要自動(dòng)糾偏系統(tǒng)。

在操作性上，軌道式登船橋要優(yōu)于輪胎式登船橋。

2）安全性

碼頭為樁基式碼頭，因此登船橋的行走路徑需沿著承重梁。對(duì)于輪胎式登船橋來說，一旦自動(dòng)糾偏系統(tǒng)出現(xiàn)問題會(huì)導(dǎo)致登船橋偏離預(yù)定路徑，甚至有超出預(yù)設(shè)行走范圍的可能性，將對(duì)碼頭產(chǎn)生不利影響，對(duì)碼頭運(yùn)營和設(shè)備設(shè)施都會(huì)產(chǎn)生較大影響。軌道式登船橋來說，軌道布置在碼頭承重梁上，登船橋行走路徑不會(huì)發(fā)生偏離，并且不需要自動(dòng)糾偏系統(tǒng)。

3）后期維護(hù)

輪胎式登船橋在使用過程中，輪胎承載面不斷變化，輪胎橡膠易老化，輪胎必須定期保養(yǎng)更換才能確保機(jī)構(gòu)正常運(yùn)行。

軌道式登船橋在后期維護(hù)中只需要按照使用維護(hù)說明書的要求進(jìn)行定期的巡檢，按照要求加注潤滑油脂即可長時(shí)間保持機(jī)構(gòu)、設(shè)備良好的運(yùn)行狀態(tài)。軌道式登船橋維護(hù)作業(yè)方便且降低了維護(hù)成本。

行走方案對(duì)比總結(jié)如下表所示：

表1 行走方案對(duì)比

綜合以上分析，選擇軌道式作為登船橋行走形式。

2.3 登船橋廊道型式的確定

順岸式登船橋有L式和折返式兩種，考慮到本工程碼頭為郵輪母港，登船橋需適應(yīng)更多的船型。搜集了相關(guān)船型登船/下船的資料，如下表。

表2 不同船型接船口距離計(jì)算

在PIANC規(guī)范下，允許的登船橋坡道坡度為8 %，由于登船橋本身結(jié)構(gòu)的限制，經(jīng)分析，折返式登船橋的接船范圍大于L型登船橋的接船范圍，可以兼顧更多的船型，提高了碼頭的適應(yīng)性，且折返式登船橋結(jié)構(gòu)和電氣系統(tǒng)較為方便可行，故本項(xiàng)目選擇折返式登船橋作為游客上下船設(shè)備。

2.4 安全距離的研究

救生艇是郵輪上的必備設(shè)施，其懸掛在郵輪的外側(cè)。在郵輪碼頭的登船橋設(shè)計(jì)中需要考慮外掛救生艇的影響，避免登船橋與救生艇發(fā)生碰撞。影響安全距離的因素主要有：船傾、護(hù)舷壓縮量、救生艇尺寸及登船橋海側(cè)支腿距離碼頭前沿的距離。

1）船傾

海洋綠洲號(hào)作為本項(xiàng)目設(shè)計(jì)船型，是運(yùn)營中最大的郵輪，救生艇在設(shè)計(jì)之初已經(jīng)突破SOLAS公約150人的限制，所以選擇海洋綠洲號(hào)救生艇作為設(shè)計(jì)因素。在《PIANC Report n152-2016 guidelines for cruise terminals》[1]規(guī)范中海洋綠洲號(hào)斷面如下圖所示：

救生艇最外側(cè)距離郵輪船體的距離為5.9 m，救生艇在吃水線以上11.8 m。

圖5 海洋綠洲號(hào)斷面圖

西班牙規(guī)范《ROM-2.0-11-completo》[2]中關(guān)于船傾的規(guī)定見表3。

表3 西班牙規(guī)范船傾規(guī)定

針對(duì)海洋綠洲號(hào)，當(dāng)橫搖角度大于4°時(shí)，登船橋停止作業(yè)?？紤]到郵輪壓載水處理系統(tǒng)及乘客舒適度的要求，3°的船傾工況出現(xiàn)概率較低，因此選擇船傾3°作為安全距離計(jì)算的輸入?yún)?shù)。

2）漂式護(hù)舷壓縮量

巴拿馬郵輪碼頭的護(hù)舷為漂式護(hù)舷，在郵輪靠泊時(shí)，登船橋位于碼頭安全停機(jī)位，待郵輪停穩(wěn)后，登船橋移動(dòng)至接船口進(jìn)行接船作業(yè)。為考慮救生艇的安全距離的設(shè)計(jì)，郵輪在碼頭停泊作業(yè)時(shí)，在27.1 m/s風(fēng)速，流速度0.3 m/s的條件下，船舶所受風(fēng)荷載的作用下，假設(shè)此時(shí)郵輪位于高水位，漂式護(hù)舷最大壓縮變形0.5 m，水平方向護(hù)舷寬度變成2.8 m。

在考慮了船傾及漂式護(hù)舷壓縮情況下，救生艇與登船橋位置如圖所示。

圖6 安全距離分析圖

隨著郵輪朝大型化、豪華化的方向發(fā)展，郵輪載客量越來越大，根據(jù)SOLAS等效原則，救生艇人數(shù)突破了150人的限制。郵輪尺寸的增大可能帶來救生艇的尺寸增大，為考慮項(xiàng)目的遠(yuǎn)期發(fā)展，對(duì)登船橋進(jìn)行非標(biāo)設(shè)計(jì)，增大海側(cè)支腿往陸側(cè)偏移距離，如圖6所示，保證郵輪靠泊時(shí)，登船橋的安全。

2.5 行李及補(bǔ)給裝卸設(shè)備

目前，有一些郵輪碼頭采用的護(hù)舷為橡膠護(hù)舷，在郵輪停泊進(jìn)行行李或補(bǔ)給裝卸作業(yè)過程中，需要采取措施將郵輪向海側(cè)移動(dòng)，留出足夠的空間給裝卸設(shè)備進(jìn)行裝卸作業(yè)。巴拿馬郵輪碼頭在設(shè)計(jì)之初即采用3.3 m漂浮式護(hù)舷，其漂浮性能不受潮差影響，并且方便進(jìn)行裝卸作業(yè)。

根據(jù)郵輪主要行李和生活物資裝卸口距離吃水線高度的數(shù)據(jù)，郵輪行李和生活物資裝卸口的位置存在位于碼頭面以下的情況，因此旅客行李和生活物資裝卸船作業(yè)分為兩種情況：

1）當(dāng)行李和生活物資裝卸口位于碼頭面以上時(shí)采用船舶自備裝卸設(shè)備或叉車進(jìn)行行李和生活物資裝卸船；

2）當(dāng)行李和生活物資裝卸口位于碼頭面以下時(shí)采用叉車帶吊籠進(jìn)行吊運(yùn)。與此同時(shí)，汽車式起重機(jī)也可以作為裝卸作業(yè)工具供運(yùn)營方靈活考慮。

2.6 登船橋維修區(qū)

游客登船艙口隨著郵輪的停泊位置發(fā)生變化，需要考慮船頭船尾兩個(gè)方向的位置覆蓋艙口范圍。根據(jù)掌握的船型資料，確定登船橋接船范圍為125 m。為提高登船橋接船保證率，兩臺(tái)登船橋接船口間距最小為4 m，以提高對(duì)不同郵輪適應(yīng)性。同時(shí)，考慮一臺(tái)登船橋處于維修作業(yè)時(shí)，另一臺(tái)登船橋可以無影響完成接船作業(yè)，將維修區(qū)域布置在軌道兩端。

3 結(jié)語

本文結(jié)合巴拿馬項(xiàng)目的實(shí)施案例，通過對(duì)不同型式登船橋及登船橋行走方式的分析，對(duì)郵輪安全作業(yè)進(jìn)行了深入分析，分析了不同潮位下的行李和補(bǔ)給的裝卸工藝，提煉出巴拿馬Amador郵輪碼頭的關(guān)鍵工藝技術(shù)，為今后類似的項(xiàng)目提供了新的設(shè)計(jì)思路。