无艏支架纵向下水工艺是我国二十世纪六十年代独创的先进下水工艺。从理论而言,入水前,将船体视为刚性体。船艉入水后,将船体视为弹性体,此时,在浮力、支座反力以及自身质量载荷(重力)作用下船舶呈现中垂挠曲弹性变形,船台滑道的总反力并非作用在首滑板前支点处,而是分布在艏端约10%~20%滑板长度区域内的垫木支座上。从无艏支架纵向下水工艺的工艺操作来讲,没有必要设置笨重的铰链型支座式结构,只需在满足船台滑道设计许用压应力前提下,将滑板长度设置成下水船舶垂线间长的70%左右,前支点至船艏距离不超过25%滑板长度,艏部滑板采用缩进布置方式,尽可能使艏部滑板接触船底线型,艏部就可不布置下水横梁。由于下水横梁承受了几百吨的集中负荷,其支承平面以下通常被设计成高度为700~ 800mm左右的抗弯箱型结构,船舶下水时,需将滑道内的楞木全部取掉或挪开,保证下水横梁能安全通过,这样就会使下水操作既费力,又不安全。通常只有在艉机型船舶的滑板尾部和主机区域下面,或者在船体线型较瘦削又无法布置垫木的部位,才设置少量下水横梁。
由于对无艏支架纵向下水理论的认识不充分。对下水横梁的设置不合理以及对其它措施的计划安排不当。也会造成船舶下水的事故或事故隐患。
1)下水横梁布置不合理
江苏省某船厂在进行高速1718TEU 集装箱船下水时,将滑板一直布置到接近艏艉垂线的位置。滑板长度与船长之比达到了90%。在艏部布置了10根下水横梁,艉部也布置了10根下水横梁[1z]。船舶下水后。仅剩下1根艏下水横梁还固定在船上。其余19根下水横梁的固定肘板被撕裂,连接钢索被撕断,全部落入长江,花费了昂贵的打捞费用才将它们打捞上来。由于船艉入水后,浮力逐渐增加,开始出现艉浮。此时。由于船舶质量较大,下滑力、船舶的惯性也较大。而滑板的质量较小,两者间产生了位移,加上下水横梁的腹部较高,这么多根横梁产生的阻力是很大的。固定肘板、连接钢索承受不了下水横梁的巨大阻力,分别被撕裂或拉断,使下水横梁纷纷落入水中。若在这过程中。下水横梁一旦出现翻滚现象,则很有可能使船体底部结构造成损伤。
2)下水横梁连接钢索被拉断
浙江沿海某船厂在长253m x宽32m船台上建造25000DWT集装箱船。第1艘船下水时在船艏滑板处未设置下水横梁,仅在船艉处设置了5根下水横梁。在下水过程由于连接钢索被拉断而出现4根下水横梁落水。第2艘船下水时重新设置了下水横梁。船艉处仅设置了3根下水横梁。仍然出现2根下水横梁落水。由于船舶艉浮前,滑板沿着滑道下滑。下水横梁的腹部受到来自水和淤泥的巨大阻力,在该阻力作用下。连接钢索被拉断。连接钢索被拉断后,下水横梁一端被悬挂,船舶冲下去时,船底就会被下水横梁的另一端冲撞,造成船底板被撞成直径约0.5m 的较深圆形凹陷而无法矫正,只能调换外板的严重事故。水下滑道中间的淤泥是长期淤积而成的,是无法被涨落的潮水冲掉的。在第三艘船下水前。检查、冲刷了水下滑道中间的淤泥,加粗下水横梁的连接钢丝绳直径。由019mm改为030mm,提高了钢丝绳强度。又在连接钢丝绳处增加约2m长环头钢丝绳,使下水横梁脱离滑板后有较大的运动自由度,四根连接钢丝绳的受力也更加均匀,避免了因受力不匀,某一根钢丝绳容易被拉断的现象。从而解决了下水横梁落水的问题。
3)淤积在滑道末端处的淤泥影响
上海许多船厂以及沿海的一些船厂在船舶下水前,对滑道处的淤泥均进行认真的冲刷。有些船台所处位置的潮流较急,滑道末端又伸入深水区,由于水下滑道内侧是死角,淤泥非常容易淤积。船舶下水前也必需冲刷清除滑道处的淤泥。另外,某些船台所处位置的河道弯曲,水流又较慢,淤泥的淤积很快。甚至有可能滑道被埋在淤泥中,为了船舶下水的安全,也必需冲刷清除这些淤泥。船舶在经冲刷清除淤泥后的滑道上下水,从未发生下水横梁的落水事故。说明检查和冲刷清除滑道末端处的淤泥对于船舶下水的安全是非常重要的。