CN115384702A - 一种无货舱底折角的集装箱船货舱底边结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无货舱底折角的集装箱船货舱底边结构，在箱船货舱底部折角区域设有斜底，所述斜底在箱脚区域设有三角支墩，用于支撑集装箱货物。本发明采用斜底配三角支墩的新型集装箱支撑形式取代了原有的折角板筋结构支撑形式。与原有的集装箱船折角底边结构相比，本发明钢料使用量少，增大了货舱舱容并减少了压载水舱舱容，在维持原有的集装箱货物运输能力同时让集装箱船货舱额外拥有了一定的散货运输能力，具有良好的建造经济效益和运输经济效益。

Description

一种无货舱底折角的集装箱船货舱底边结构

技术领域

本发明涉及一种具有舱底折角的集装箱船货舱结构，尤其是一种可以减少货舱钢料重量并让箱船有散货运输能力的集装箱船货舱结构。

背景技术

现代运输集装箱船通常为钢制，钢料减重1％即可节省大量成本并提高船舶经济性。当前集装箱船结构设计已进入减重优化困难期，在保持现有结构设计的情况下几乎无法进行进一步的钢料减重。

同时，目前航运市场开始追求多货种运输能力的船舶，当前集装箱船作为集装箱运输的专业船舶，并不具备运输多货种货物的能力。

当前中大型集装箱船因为体积巨大，相对于小型箱船，在底部区域，船体将承受更大的载荷。中大型箱船通常会在底部区域通过损失一个集装箱箱位，并设置底直折角结构的方式加大结构的承载能力，见图1。

事实上，当前底直折角方式具有一定的结构冗余，具有进一步优化空间。同时这种底折角形式也是集装箱船只能进行单一货种运输的主要因素之一。货舱区域如果运输散货，会在折角平台上产生堆积，同时也不利于装卸散货。

所以，需要设计一种新的集装箱船货舱结构方案去满足多货种运输和减少钢料使用量的需求。

发明内容

针对现有技术方案的不足，本发明提供一种具有自重底，可以兼顾运输散货的新型无舱底折角的集装箱货舱底边结构。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种无货舱底折角的集装箱船货舱底边结构，在箱船货舱底部折角区域设有斜底，所述斜底在箱脚区域设有三角支墩，用于支撑集装箱货物。

进一步，所述斜底高点焊接在最下层平台上，低点焊接在内底板上；所述斜底上设有多根垂直于斜底的纵骨。

进一步，所述纵骨间距相同，位于最低点的纵骨离内底间距小于等于纵骨间距；位于最低点的纵骨补板为全补板结构形式。

进一步，每根纵骨在穿越非水密构件时均设有挺筋。

进一步，所述三角支墩布置在最外侧集装箱箱脚处；所述三角支墩设有两面横封板，三角支墩侧面设有侧封板，三角支墩顶部设有顶板。

进一步，两个横封板间距大于等于集装箱箱脚长度。

进一步，所述横封板上设有一个可密封减轻孔；所述横封板上设有贴于减轻孔边缘的多根屈曲筋；所述横封板焊接在斜底、顶板及侧封板构成的三角空间内。

进一步，所述侧封板顶部焊接在顶板上，底部焊接在斜板上；三角支墩侧边底部位于斜板最下方纵骨上方，顶部位于集装箱箱脚下方；侧封板与斜板连接的根部设有端部放大结构，侧封板宽度大于横封板间距。

进一步，所述顶板为最下层平台向货舱内侧的延伸板，与最下层平台连续且共面，所述顶板宽度大于横封板间距并且能让集装箱箱脚完全落于顶板上；所述顶板作为最下层平台的突出部分，与最下层平台的连续纵向结构间有圆弧过渡。

进一步，所述集装箱箱脚下还设有横向加强肘板，横向加强肘板与横封板共面，焊接在侧封板上。

本发明的有益效果是：(1)减少了纵向板的使用量，减少了纵向筋的数量，进而减少了钢料使用量。(2)为集装箱船货舱运输散货提供了可行性。(3)对集装箱运输能力没有任何影响。(4)底部纵向构件简单，便于制造。

附图说明

图1为常规集装箱船底部折角区域结构示意图；

图2为本发明的底部无底折角区域结构示意图；

图3为本发明的三角支墩结构示意图；

图4本发明的底斜板结构示意图；

图5为本发明在示例船型的实际横剖面与侧封板；

图6为本发明在示例船型的实际顶板；

图7为本发明的底部无底折角区域结构三维立体图；

图8为本发明在示例船型上有限元分析计算结果；

图中：1-货舱最下层甲板，2-货舱最外侧纵桁，3-T型纵骨，4-内壳纵壁，5-双层底，6-三角支墩，7-斜底板，8-顶板，9-支墩横封板，10-与斜底板交接区域，11-支撑肘板，12-支墩侧封板，13-横封板加强筋，14-横封板可封闭减轻孔，15-斜底板纵骨，16-三角支墩位置，17-货舱集装箱，18-集装箱箱脚。

具体实施方式

本说明书中附图所显示的大小、比例等只是示意性的，用以配合说明书所描述的内容，并非用以限定本发明的实施条件，不影响本发明所产生的功效。

如图2，3，4，7所示，本发明的货舱底折角的集装箱船货舱底边结构，在箱船货舱底部折角区域将台阶型折角简化为斜底。斜底上布置多根纵骨。斜底顶部自货舱最下层平台开始，至双层底内底板终止。在靠近舱壁处及货舱中间的集装箱箱脚区域设置三角型支墩用于支撑集装箱。

本说明书的具体实施例将以某13000TEU箱船为例，而非限定本发明应用的箱船大小。

如图5所示，在水密横舱壁和支撑横舱壁处，5195平台(货舱最下层甲板1)在箱脚区域有纵向宽度c1＝450mm延伸，延伸长度为距离内壳纵壁e＝2926mm。在货舱中部的箱脚区域有纵向宽度b＝550mm的延伸，延伸长度为距离内壳纵壁e＝2970mm。

如图5所示，延伸处与纵向连续结构间有半径为f1＝500mm的圆弧过渡。该延伸区域即构成了支墩顶板。横封板9在货舱中段处间距为a＝424mm，横封板在横舱壁处距离横舱壁c2＝384mm。

如图6所示，底边斜板从5195平台起至内底终。斜板上设有四根T型纵骨3。自上而下计算纵骨间距为h＝801mm，最下方的纵骨距离内底板g＝777mm。最下方纵骨在强框及横舱壁处为完全补板形式。

如图6所示，在横舱壁前后和货舱中部设有三角支墩。三角支墩底部落于斜底板7最下方T型纵骨3上。支墩横封板9上设有横封板可封闭减轻孔14与两端削斜的横封板加强筋13。支墩侧封板12厚度为15mm，在与斜板底部焊接处有设有宽500mm，半径为f2＝600mm的端部放大。支墩位置与集装箱箱脚18位置对应，可以完全支撑货物集装箱17。

如图6所示，支墩外侧箱脚处下方设有板厚为15mm的支撑肘板11，与支墩横封板9共面。

以某1300TEU集装箱船为示例，采用本发明所示的新型无折角设计后，经过有限元分析计算，结构强度符合要求且留有余量，见图8，全船货舱段可减少钢料重量约10t。

综上，本发明设置的货舱底部折角可以用于散货运输。本发明通过设置三角底凳保证货舱区集装箱箱位不会有损失。本发明通过合理设计三角底凳保证了集装箱堆重上限不减少。(已完成有限元分析计算验证)本发明减少了货舱区纵向构件数量，降低了钢料使用量。本发明底部折角区域结构可以保证船体结构强度与安全(已完成有限元分析计算验证)。本发明结构简单易造，便于施工和运营维护。本发明货舱区主要功能仍为集装箱运输，在集装箱运输上与传统货舱设计在功能上无任何差异。

Claims (10)

1.一种无货舱底折角的集装箱船货舱底边结构，其特征在于：在箱船货舱底部折角区域设有斜底，所述斜底在箱脚区域设有三角支墩，用于支撑集装箱货物。

2.根据权利要求1所述的无货舱底折角的集装箱船货舱底边结构，其特征在于：所述斜底高点焊接在最下层平台上，低点焊接在内底板上；所述斜底上设有多根垂直于斜底的纵骨。

3.根据权利要求2所述的无货舱底折角的集装箱船货舱底边结构，其特征在于：所述纵骨间距相同，位于最低点的纵骨离内底间距小于等于纵骨间距；位于最低点的纵骨补板为全补板结构形式。

4.根据权利要求2所述的无货舱底折角的集装箱船货舱底边结构，其特征在于：每根纵骨在穿越非水密构件时均设有挺筋。

5.根据权利要求1所述的无货舱底折角的集装箱船货舱底边结构，其特征在于：所述三角支墩布置在最外侧集装箱箱脚处；所述三角支墩设有两面横封板，三角支墩侧面设有侧封板，三角支墩顶部设有顶板。

6.根据权利要求5所述的无货舱底折角的集装箱船货舱底边结构，其特征在于：两个横封板间距大于等于集装箱箱脚长度。

7.根据权利要求5所述的无货舱底折角的集装箱船货舱底边结构，其特征在于：所述横封板上设有一个可密封减轻孔；所述横封板上设有贴于减轻孔边缘的多根屈曲筋；所述横封板焊接在斜底、顶板及侧封板构成的三角空间内。

8.根据权利要求5所述的无货舱底折角的集装箱船货舱底边结构，其特征在于：所述侧封板顶部焊接在顶板上，底部焊接在斜板上；三角支墩侧边底部位于斜板最下方纵骨上方，顶部位于集装箱箱脚下方；侧封板与斜板连接的根部设有端部放大结构，侧封板宽度大于横封板间距。

9.根据权利要求5所述的无货舱底折角的集装箱船货舱底边结构，其特征在于：所述顶板为最下层平台向货舱内侧的延伸板，与最下层平台连续且共面，所述顶板宽度大于横封板间距并且能让集装箱箱脚完全落于顶板上；所述顶板作为最下层平台的突出部分，与最下层平台的连续纵向结构间有圆弧过渡。

10.根据权利要求5所述的无货舱底折角的集装箱船货舱底边结构，其特征在于：所述集装箱箱脚下还设有横向加强肘板，横向加强肘板与横封板共面，焊接在侧封板上。

Images