CN110877705A - 一种大型集装箱船舭部压载舱结构的修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大型集装箱船舭部压载舱结构的修复方法，具体包括以下步骤：对压载舱破损结构的拆除情况进行有限元分析；根据有限元分析结果布置船坞坞位和坞墩，安装临时加强、搁排、吊环；在破损结构上方500mm的位置划定拆除余量；依次切掉破损结构和拆除余量，并将新建替换结构装焊在相对应的位置；新建替换结构装焊好后，进行焊接探伤和舱室试验，试验合格后，进行打磨、涂装作业。本发明能够快速修复大型船舶，提高了船舶的修复效率，保证船舶的顺利交付。

Description

一种大型集装箱船舭部压载舱结构的修复方法

技术领域

本发明涉及船舶建造修补技术领域，尤其涉及一种大型集装箱船舭部压载舱结构的修复方法。

背景技术

目前市场上承建的船舶越来越大，公司在建的集装箱船尺寸也越来越大，船舶在建造过程中，下水后在码头阶段或者海上试航阶段均需要进行压载舱强度试验，强度试验主要通过向压载舱内打压载水，通过观察舱壁结构是否变化验证舱室强度是否满足要求，然而在做强度试验过程中，若操作不慎，将会导致压载舱过载，从而发生压载舱结构大范围变形。由于大型集装箱船压载舱涉及的分段较多，船舶需二次进坞对损坏结构进行修复，修复的方法只有更换损坏结构。

通常情况下，由于结构干涉，龙门吊无法对损坏结构进行直接吊装运输，船舶结构发生损坏，一般采用零散割除，然后采用多段散装修补手段进行修复，大型集装箱船压载舱损坏涉及的分段较多，结构较多，散装修复不仅耗费大量的人力，关键是极大的延长的船舶修复周期，不利于船舶的顺利交付。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种大型集装箱船舭部压载舱结构的修复方法，能够对大型船舶进行快速修复，保证船舶的顺利交付。

一种大型集装箱船舭部压载舱结构的修复方法，具体包括以下步骤：

S1，对压载舱破损结构的拆除情况进行有限元分析；

S2，根据有限元分析结果布置船坞坞位和坞墩，在破损结构周围的船体结构上安装临时加强，在破损结构的艏艉段缝处安装搁排，在破损结构和新建替换结构上分别安装吊环；

S3，在破损结构的横向段缝上方500mm的位置划出切割线，划定拆除余量；

S4，沿着破损结构的段缝和划出的切割线依次切掉破损结构和拆除余量，并将新建替换结构装焊在相对应的位置；

S5，新建替换结构装焊好后，进行焊接探伤和舱室试验，试验合格后，进行打磨、涂装作业。

优选地，所述步骤S4中沿着破损结构的段缝和划出的切割线依次切掉破损结构和拆除余量，并将新建替换结构装焊在相对应的位置的具体步骤为：

S41，在破损结构以及其周围的船体结构下方分别安装船坞支撑，并将龙门吊的钢丝绳与破损结构上的吊环相连；

S42，沿着破损结构的段缝对破损结构进行切割，破损结构切割完成后，沿着切割线将破损结构上方对应的拆除余量切掉；

S43，破损结构和拆除余量切割完成后，拆除破损结构下方的船坞支撑，然后将平板车移至破损结构下方使其支撑破损结构，平板车移动到位后，龙门吊松钩，利用平板车将破损结构和拆除余量移出；

S44，利用平板车将新建替换结构移动到待安装位置，将龙门吊的钢丝绳与新建替换结构上的吊环相连，然后将平板车移出，在新建替换结构下方安装船坞支撑，船坞支撑安装好之后，龙门吊松钩，对新建替换结构进行装焊。

优选地，所述破损结构包括前段结构、中间段结构和后段结构三部分，

在将破损结构拆除替换为新建替换结构时，首先拆除并替换破损结构的中间段结构，中间段结构替换好之后，再拆除替换前段结构和后段结构。

优选地，所述前段结构和后段结构同时拆除。

优选地，所述前段结构拆除时其艏部切割边缘为斜形，后段结构拆除时其艉部切割边缘为斜形。

优选地，搁排分别设置在前段结构与中间段结构之间的段缝处、中间段结构与后段结构之间的段缝处。

优选地，所述搁排与中间段结构之间采用焊接K型坡口焊接、与前段结构和后段结构之间不焊接。

优选地，所述临时加强焊接在双层底上、船体舭部距离拆除段缝500mm的位置、以及距离横隔舱下口700mm的位置。

优选地，所述拆除段缝包括内底板段缝、外底板段缝。

优选地，所述坞墩按照船舶建造时坞墩布置图中的位置布置在压载舱的非破损结构的下方。

本发明的有益效果是：

本发明通过将破损结构整体拆除替换为新建替换结构，能够快速修复大型船舶，提高了船舶的修复效率，保证船舶的顺利交付；且通过对破损结构的拆除情况进行有限元分析，根据分析结构在船体结构上安装临时加强、搁排、吊环等，能够避免破损结构拆除后船体自由端产生变形。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明中破损结构的示意图。

图2为本发明中坞位布置示意图。

图3为本发明中坞墩布置示意图。

图4为船坞支撑的安装示意图。

图5-1和5-2为本发明中临时加强的布置示意图。

图6为本发明中搁排的布置示意图。

图7为本发明中吊环在破损结构上的布置示意图。

图8为本发明中支撑布置示意图。

图9为本发明中平板车的布置示意图。

图10为本发明中新建替换结构的示意图。

图11为本发明中破损结构或新建替换结构上方500mm余量结构的示意图。

图12为平板车的运输结构示意图。

图13为本发明方法的流程图。

图中标号的含义为：

1-破损结构、2-坞位、3-坞墩、4-临时加强、5-搁排、6-吊环、7-船坞支撑、8-平板车、9为段缝上方500mm余量结构、10-新建替换结构、11-内底板、12-平台板,13-平板车支撑。

具体实施方式

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。

本说明书的描述中，需要理解的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。

船舶修复与船舶建造有较大的区别，船舶在下水后，舭部结构破损，需要二次进坞进行修复，待修船舶进坞后放置在坞墩上，通过龙门吊垂向辅助吊装，对破损结构进行拆除，拆除后通过平板车运输移出。同样对于结构修补，则通过龙门吊先将新建结构吊装到坞底，通过平板车运输到位后，通过龙门吊垂向辅助吊装，进行装焊，最终完成结构修复。

本发明给出一种大型集装箱船舭部压载舱结构的修复方法，具体包括以下步骤：

S1，对压载舱破损结构的拆除情况进行有限元分析。

有限元分析是在船舶进坞后破损结构区域不布置坞墩的情况下，对破损结构拆除后原船体结构自由端的变形量进行模拟，并确定破损结构两侧船体区域是否需要增加支撑以控制自由端变形量。

破损结构1位于靠近船体艏侧右舷舭部的位置，由六个分段构成。

S2，根据有限元分析结果布置船坞坞位2和坞墩3，在破损结构1周围的船体结构上安装临时加强4，在破损结构1的艏艉段缝处安装搁排5，在破损结构1和新建替换结构10上分别安装吊环6。

所述坞位2的布置需满足船舶左舷距坞壁不小于3500mm、船舶右舷距坞壁不小于19000mm，以满足液压车补漆作业要求，满足平板车运输转向要求。

所述坞墩3按照船舶建造时坞墩布置图中的位置布置在压载舱的非破损结构的下方，破损结构1下方不设置坞墩，坞墩3的高度设置在1800mm。

所述临时加强4焊接在双层底上、船体舭部(非破损结构区域)距离拆除段缝500mm的位置、以及距离横隔舱下口700mm的位置，拆除段缝包括内底板段缝、外底板段缝。

所述吊环6为普通船用吊环，破损结构和新建替换结构上的吊环均安装在内底板11和平台板12上，以使龙门吊吊钩避开分段上方的横隔舱以及绑扎桥。

S3，在破损结构1的横向段缝上方500mm的位置划出切割线，划定拆除余量。

S4，沿着破损结构1的段缝和划出的切割线依次切掉破损结构1和拆除余量，并将新建替换结构10装焊在相对应的位置。

具体地，包括以下步骤：

S41，在破损结构1以及其周围的船体结构下方分别安装船坞支撑13，并将龙门吊的钢丝绳与破损结构上的吊环相连；

S42，沿着破损结构的段缝对破损结构1进行切割，破损结构1切割完成后，沿着切割线将破损结构上方对应的拆除余量切掉；

S43，破损结构1和拆除余量切割完成后，拆除破损结构下方的船坞支撑7，然后将平板车移至破损结构下方使其支撑破损结构，平板车移动到位后，龙门吊松钩，利用平板车将破损结构和拆除余量移出；

S44，利用平板车8将新建替换结构10移动到待安装位置，将龙门吊的钢丝绳与新建替换结构10上的吊环相连，然后将平板车8移出，在新建替换结构10下方安装船坞支撑7，船坞支撑7安装好之后，龙门吊松钩，对新建替换结构10进行装焊。

所述破损结构1由前段结构C、中间段结构B和后段结构A三部分组成，搁排5分别设置在前段结构C与中间段结构B之间的段缝处、中间段结构B与后段结构A之间的段缝处。搁排5与中间段结构B之间采用焊接K型坡口焊接、与前段结构C和后段结构A之间不焊接。搁排5采用的是500×300×20mm的钢板。

由于破损结构1由前段结构C、中间段结构B和后段结构A组成，因此，在将破损结构1拆除替换为新建替换结构10时，首先拆除并替换破损结构的中间段结构B，中间段结构B替换好之后，再拆除替换前段结构C和后段结构A。前段结构C和后段结构A可同时拆除。

所述前段结构C拆除时其艏部切割边缘呈斜形，其斜形切割边缘与竖直方向之间的水平距离为200mm-300mm。

所述后段结构A拆除时其艉部切割边缘为斜形，其斜形切割边缘与竖直方向之间的水平距离为200mm-300mm。

S5，新建替换结构10装焊好后，进行焊接探伤和舱室试验，试验合格后，进行打磨、涂装作业。

下面通过举例具体说明本申请的大型集装箱船舭部压载舱结构的修复方法。

假设破损结构1的长度为32000mm，最大宽度为18000mm，重量为327t，其包括HB03C,HB03S,HB04C,HB04S,HB05C,HB05S这六个分段，HB03C+HB03S＝A(后段结构),HB04C+HB04S＝B(中间段结构),HB05C+HB05S＝C(前段结构)。其中HB04S为整个分段，其他均为所在分段的一部分。

新建替换结构10包括HB03C*，HB03S*，HB04C*，HB04S*，HB05C*，HB05S*这六个分段，HB03C*+HB03S*＝A*(新建后段结构),HB04C*+HB04S*＝B*(新建中间结构)，HB05C*+HB05S*＝C*(新建前段结构)，其中A*与C*建造的形状与A和C切割下来的形状相匹配。

首先，对压载舱破损结构的拆除情况进行有限元分析，根据有限元分析结果布置船坞坞位和坞墩，在船体相应结构位置安装临时加强、搁排吊环；

然后，在破损结构1以及其周围的船体结构下方分别安装四米船坞支撑7并将600t龙门吊的钢丝绳与破损结构上的吊环相连。沿着中间段结构B的段缝对其进行切割，为保证平板车有足够的顶升作业空间，中间段结构B的上方多切割500mm的结构(中间段结构B所对应的拆除余量)，切割完成后，拆除中间段结构B下方的船坞支撑7，然后将平板车移至中间段结构B下方使其支撑中间段结构B，平板车移动到位后，600t龙门吊松钩，利用平板车将中间段结构B及其对应的拆除余量移出。

为节省时间，船坞内准备两台平板车，中间段结构B，装载有新建中间结构B*的平板车将新建中间结构B*移动到待安装位置，将600t龙门吊的钢丝绳与新建中间结构B*上的吊环相连，然后将平板车移出，在新建中间结构B*下方安装船坞支撑7，船坞支撑7安装好之后，600t龙门吊松钩，对新建中间结构B*进行装焊。新建中间结构B*装焊好后，将其对应的500mm余量结构以散装形式装焊在新建中间结构B*的上方。

新建中间结构B*安装好后，后段结构A、前段结构C同时拆除，方法与B*类似，拆除后，新建后段结构A*、新建前段结构C*与分段上口500mm区域散装件同时进行装焊。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种大型集装箱船舭部压载舱结构的修复方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1，对压载舱破损结构的拆除情况进行有限元分析；

S2，根据有限元分析结果布置船坞坞位和坞墩，在破损结构周围的船体结构上安装临时加强，在破损结构的艏艉段缝处安装搁排，在破损结构和新建替换结构上分别安装吊环；

S3，在破损结构的横向段缝上方500mm的位置划出切割线，划定拆除余量；

S4，沿着破损结构的段缝和划出的切割线依次切掉破损结构和拆除余量，并将新建替换结构装焊在相对应的位置；

S5，新建替换结构装焊好后，进行焊接探伤和舱室试验，试验合格后，进行打磨、涂装作业。

2.根据权利要求1所述的大型集装箱船舭部压载舱结构的修复方法，其特征在于，所述步骤S4中沿着破损结构的段缝和划出的切割线依次切掉破损结构和拆除余量，并将新建替换结构装焊在相对应的位置的具体步骤为：

S41，在破损结构以及其周围的船体结构下方分别安装船坞支撑，并将龙门吊的钢丝绳与破损结构上的吊环相连；

S42，沿着破损结构的段缝对破损结构进行切割，破损结构切割完成后，沿着切割线将破损结构上方对应的拆除余量切掉；

S43，破损结构和拆除余量切割完成后，拆除破损结构下方的船坞支撑，然后将平板车移至破损结构下方使其支撑破损结构，平板车移动到位后，龙门吊松钩，利用平板车将破损结构和拆除余量移出；

S44，利用平板车将新建替换结构移动到待安装位置，将龙门吊的钢丝绳与新建替换结构上的吊环相连，然后将平板车移出，在新建替换结构下方安装船坞支撑，船坞支撑安装好之后，龙门吊松钩，对新建替换结构进行装焊。

3.根据权利要求2所述的大型集装箱船舭部压载舱结构的修复方法，其特征在于，所述破损结构包括前段结构、中间段结构和后段结构三部分，

在将破损结构拆除替换为新建替换结构时，首先拆除并替换破损结构的中间段结构，中间段结构替换好之后，再拆除替换前段结构和后段结构。

4.根据权利要求3所述的大型集装箱船舭部压载舱结构的修复方法，其特征在于，所述前段结构和后段结构同时拆除。

5.根据权利要求4所述的大型集装箱船舭部压载舱结构的修复方法，其特征在于，所述前段结构拆除时其艏部切割边缘为斜形，后段结构拆除时其艉部切割边缘为斜形。

6.根据权利要求3所述的大型集装箱船舭部压载舱结构的修复方法，其特征在于，搁排分别设置在前段结构与中间段结构之间的段缝处、中间段结构与后段结构之间的段缝处。

7.根据权利要求6所述的大型集装箱船舭部压载舱结构的修复方法，其特征在于，所述搁排与中间段结构之间采用焊接K型坡口焊接、与前段结构和后段结构之间不焊接。

8.根据权利要求1所述的大型集装箱船舭部压载舱结构的修复方法，其特征在于，所述临时加强焊接在双层底上、船体舭部距离拆除段缝500mm的位置、以及距离横隔舱下口700mm的位置。

9.根据权利要求8所述的大型集装箱船舭部压载舱结构的修复方法，其特征在于，所述拆除段缝包括内底板段缝、外底板段缝。

10.根据权利要求1所述的大型集装箱船舭部压载舱结构的修复方法，其特征在于，所述坞墩按照船舶建造时坞墩布置图中的位置布置在压载舱的非破损结构的下方。

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