CN115571276A - 一种基于集装箱船改装的多层移动平台滚装船 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于集装箱船改装的多层移动平台滚装船，包括船体改造和车辆运载方式两部分。其中，结构改造，本发明不大量修改集装箱船内部结构，不设置行车走道，舱内基本全部装车，实现舱内容量的最大化。由于本船的修改量不大，日后还可以继续装集装箱，实现集装箱和滚装的两用。配合本发明提供的车辆运载方式，货物运输装置大量提高了船舶载运车辆数量，相较于相同尺度的集装箱船，可提高30％装车数量。节约时间约50％。此外，本发明移动平台高度不受限制可以随同类型货物的大小和重量所设置，降低船舶的重心高度，增加船舶航运过程中的安全性。

Description

一种基于集装箱船改装的多层移动平台滚装船

技术领域

本发明涉及一种船舶改造技术，更具体地说，涉及集装箱船改装为滚装船的工艺。

背景技术

目前集装箱船订单激增，待热度降低后，未来集运市场可能出现严重过剩的情况。集装箱船和滚装船具有一定的相通性，可以通过对集装箱船进行改造来进行汽车或者其他货物的运输，集装箱船改装滚装船将节省大量的新船建造成本，缩短建造周期，为未来的集装箱以及滚装船市场提供更多的可能性。

集装箱船具有型线瘦，速度快的特点，相对于滚装船主要的优势在于缩短运输时间，而集装箱船主要是通过船上吊将标准尺寸的货物运输到船舱内，装载固定且效率较低。

发明内容

本发明通过对集装箱船进行改造，解决集装箱船运力过剩的问题，提高滚装货船的运货能力和效率，缩短新船建造周期，增强滚装船市场的竞争力，甚至可以实现集装箱船与滚装船两用。本发明移动平台高度不受限制可以随同类型货物的大小和重量所设置，降低船舶的重心高度，增加船舶航运过程中的安全性。

为了达到上述目的，本发明提供了一种基于集装箱船改装的多层移动平台滚装船，包括船体改造和车辆运载方式两部分；

第一部分的所述船体改造包括：在船体尾部设置机舱，所述机舱内设置用于发电和提供动力的柴油机和发电装置；甲板下方设置由若干货舱构成的货舱区，所述货舱区由集装箱船的货舱改装而成，所述货舱区舷侧设置一对用于提供浮力的边压载舱和底部压载舱；每个所述货舱中间设置两个燃油舱，燃油舱大小相同对称分布；船体首尾各设置系泊加强结构，用于船舶港口定位以及装卸货；所述压载舱上设置检查通道、所述货舱区设有通风装置、照明装置；所述检修通道内设置一个供货物进入的双层水密门；货舱内设有多层活动甲板，活动甲板通过集装箱船的滑道固定和移动。

所述水密门下侧为检修通道，前侧和后侧均设置水密隔板，前侧或者后侧的水密隔板借助横舱壁设置。所述滚装船将原船甲板、舱口盖以及绑扎桥拆除，将舷侧外板和内壳板向上延伸，在不超过前桅杆高度处，设置舱顶板，内壳与外壳之间设置若干水平桁结构进行支撑，水平桁可作检修通道使用，此结构为空舱，所有构件均为焊接形式。

所述滚装船的横舱壁在原船甲板以下为双横舱壁设置，两个横舱壁中间空间为所述燃油舱，所述燃油舱布置在两个相邻货舱内，其高度为甲板以下区域；燃油舱前舱壁也向上延伸，上方具有大开口，为非水密结构，燃油舱后舱壁上设置水平支撑结构和垂向的支撑结构，用于放置电缆、管线和灯具，或者作为货舱区检修通道。

所述滚装船的货舱内设置多层的移动平台，多层可移动平台通过原集装箱船滑道上下移动，所述滑道由集装箱船滑道上加设卡位和限位结构来实现；具体可参考专利US13262247、CN214463043U、CN111039241B的结构实现。

所述移动平台为桁架结构，下方设置纵横相互支撑的加强结构，所述移动平台上方设置绑扎货物的卡扣，用于货物绑扎；所述移动平台上设置传送带或者滚珠，来实现货物的自动装载。

此外，第二部分的车辆运载方式，包括如下步骤

S1：首先将双层底和舷侧的压载舱内打满水，将第一层平台到最高层平台抬升至最上方，然后将最下层的第一层平台向下移动至内壳水密门最下方，然后将内壳上的水密门打开，将所述水密门用作踏板搭在第一层平台上。

S2:打开舷侧水密门向外将踏板搭在港口，如果不够长度，使用港口处搭建的上船平台；

S3：车辆通过舷侧水密门和内壳水密门进入舱内，直接开到第一层平台上，停下车将车绑扎到第一层平台上

S4：将内壳水密门拉起，将第一层平台向下移动至舱内最下层。此处，这里是为了保证整个船舶的稳性，将装载车辆的平台移至最下层，降低整个船舶的重心，以防止倾覆。

S5：将第二层平台从上端移动至内壳水密门最下端，然后将该水密门作为踏板搭上第二层平台，装满后向下移动至距离第一层平台货物最高位置并预留10％高度的空间。

S6：重复S3至S5直到下面的空间与上面平台的罗列高度相近。也就是说，重复S3到S5步骤，将上方的平台逐一向下移动，当其中一层平台停止位置距离内壳水密门最下端的高度与上方所有平台罗列在一起的高度相近时进行S7。

S7：将上面所有平台向下移动，至最高层平台与内壳通道平齐；

S8:打开内壳门，车辆通过舷侧水密门和内壳水密门进入舱内，直接开到最高层平台上，停下车将车绑扎到最高层平台上。

S9：将内壳水密门拉起，将最高层平台向上移动至舱内最上层；

S10：将第二高层平台从下端移动至内壳水密门最下端，然后将板搭上，装满后向下移动至距离第二高层平台货物最高点10％空间处。

此处，将第二层高度平台向上移动直到第二高度平台上货物与第一高度平台底端的高度为货物高度的10％，意思就是平台和货物之间预留货物高度的10％作为船舶运输时的安全空间，以免当船舶变形时压坏货物。

S11：重复S8至S10直到将所有的货物都装满平台，且装满货舱；

S12：此时调整平台高度使平台均匀摆放。

所述车辆运载方式中，在装货过程中，根据货物装载情况，计算船舶整体重量重心，校核船舶稳性、剪力弯矩情况，进而调整整船的重量中心、浮态和剪力弯矩；具体计算过程为：

根据所需装载车辆类型确认车辆高度为Hc1、Hc2……Hcn，根据车辆高度确认每一层所述移动平台高度限制为Hm＝max(Hc1、Hc2……Hcn)+Hx,其中Hx为针对不同平台结构计算得出的关于平台变形量的高度限制参数，以防平台变形挤压平台间车辆；

根据所需装载车辆确认车辆重量为Mc1、Mc2……Mcn,根据平台高度限制预估车辆装载位置，得出车辆沿船长方向距船舶尾垂线重心位置为Lc1、Lc2……Lcn,车辆重心沿船宽方向位置为Tc1、Tc2……Tcn，其中左舷为正，右舷为负；车辆重心沿垂向距船舶基线位置为Vc1、Vc2……Vcn,可得出总的装车重量为Mcs＝∑Mc1+Mc2……+Mcn，总的装车重量对应的沿船长方向重心为Lcs＝[∑(Mc1*Lc1)+(Mc2*Lc2)……+(Mcn*Lcn)]/Mcs,总的装车重量对应的沿船宽方向重心为Tcs＝[∑(Mc1*Tc1)+(Mc2*Tc2)……+(Mcn*Tcn)]/Mcs,总的装车重量对应的沿垂向方向重心为Vcs＝[∑(Mc1*Vc1)+(Mc2*Vc2)……+(Mcn*Vcn)]/Mcs；

进而得出船舶总重量，Ms＝Mv+Mo+Mb+Mcs,其中Ms为船舶总重量，Mv为船舶空船重量，Mo为船舶燃油、滑油、备品等重量总和，Mb为船舶压载水重量。船舶总重量对应重心为KGs＝[∑(Mv*Lv)+(Mo*Lo)+(Mb*Lb)+(Mcs*Lcs)]/Ms,其中Ls为船舶总重量对应的重心，Lv为船舶空船重量对应的重心，Lo为船舶燃油、滑油、备品等重量总和对应的重心，Lb为船舶压载水重量对应的重心；根据重力和浮力平衡、重力矩和浮力矩平衡，通过船舶静水力表插值反推出船舶吃水、稳心高度以及浮力分布；

通过船舶吃水计算结果确认船舶浮态是否满足规范规则或船东要求，如不满足，优先通过调整车辆分布方式，即调整Mcs和Lcs，进而调整整个船舶的浮态，如通过调整车辆分布的方式无法满足浮态要求，需要通过调整压载水的方式调整整个船舶的浮态，以满足规范规则或船东要求，满足要求后，进行稳性相关校核；

船舶稳性高GM＝KMs-KGs,其中KMs为船舶稳心高度，通过重量和浮态计算得出船舶稳性高、进而校核船舶初稳性和大倾角稳性，如不满足，优先通过调整平台高度的方式，进而调整整个船舶的重心高度，重新校核稳性，如果仍不满足，通过调整车辆分布的方式，调整整个船舶的浮态，重新校核稳性，如果仍不满足，需要通过调整压载水的方式，调整整个船舶的重量和浮态，以满足稳性要求，满足要求后，进行强度评估。

通过船舶重量分布及浮力分布情况，可以计算得出船舶总纵弯矩和剪力，如不满足，优先通过调整平台高度的方式，进而调整整个船舶的重心高度，重新校核强度，如果仍不满足，通过调整车辆分布的方式，调整整个船舶的浮态，重新校核强度，如果仍不满足，需要通过调整压载水的方式，调整整个船舶的重量和浮态，以满足强度要求。

优选方式下，所述移动平台上安装传送带或者滚珠，用于货物运输。

优选方式下，所述车辆运载方式中，装载货物总量的增加，船体吃水加深，船舶横倾、纵倾状态发生变化，当船舷侧闸门处的跳板倾斜度超过30°时，通过压载舱排载压载水降低船体吃水，以确保车辆或货物正常通过。

优选方式下，所述货舱区的货舱主要框架由舱底、内壳、水密横舱壁、半水密横舱壁和舱顶板组成。

优选方式下，，每两个货舱相互联通，共同使用一个双层水密门；所述水密门为双层结构，其中外侧水密门设置在舷侧外板上，底部设置滚轮和压缩杆件；另内侧水密门设置在内壳上，同样在底部设置滚轮和压缩杆件，向货舱内倾倒，作为车辆驶入移动平台的踏板。

优选方式下，内壳板和舷侧外板上的水密门上均设置胶条，实现水密性；水密门必须开设在满载水线以上的位置；将水密门设置在原船空舱的检修通道内。

优选方式下，船体尾部设置船上吊。

优选方式下，增设的电缆将通过底部管弄以及舷侧所述检修通道在全船铺设。

优选方式下，通过将集装箱船货舱舱内非水密桁架结构去除获得所述货舱。

本发明改装后可以缩短装载时间并且改造内容少，价格合理，有助于解决集装箱船航运业产能过剩的问题。的有益效果在于：

1、本发明提供一种集装箱船改成滚装船的方法，具有改装船建造时间短、价格低的特点，可利用的船体结构较多。

2、本发明提供两套货物运输装置，其中一套为汽车驶入平台后运输到指定位置后绑扎并且通过移动平台上下移动运输到指定位置；另一套为汽车通过运输到平台后，通过平台上的滑动设备实现汽车自动排列以及限位装载，实现高效的汽车运输方法。

3、本发明通过在舷侧水线以上设置水密门来装载货物，可以实现集装箱舱内和甲板上同时装载货物，大量缩短装载货物的时间。

4、本发明可以通过在移动平台上设置滚珠或传送带等装置，实现货物的自动运输，减少船上吊的使用。

5、本发明所述的移动平台高度不受限制可以随同类型货物的大小和重量所设置，降低船舶的重心高度，增加船舶航运过程中的安全性。

6、本发明可以不大量修改集装箱船内部结构，不设置行车走道，舱内基本全部装车，实现舱内容量的最大化。由于本船的修改量不大，日后还可以继续装集装箱，实现集装箱和滚装的两用。

7、本发明所述的移动平台、货物运输装置大量提高了船舶载运车辆数量，相较于相同尺度的集装箱船，可提高30％装车数量。节约时间约50％。

附图说明

图1是滚装船改造后的结构示意图。

图2是水密门结构示意图。

图3是滚装船水密横舱壁结构示意图。

图4是滚装船非水密横舱壁结构示意图。

图5是移动平台舱内布置结构示意图。

图6是所述移动平台结构示意图。

图7是滚珠平台方案结构示意图。

图8是传送带平台结构示意图。

图9是汽车装满后绑扎在平台上的结构示意图。

图10是装载计算机使用流程图。

具体实施方式

本发明一种基于集装箱船改装的多层移动甲板滚装货船，如图1所示，基于集装箱船改装的多层移动平台滚装货船，在所述滚装货船的尾部设有机舱1，机舱内设有用于发电和提供动力的柴油机和发电装置。甲板下方设置若干货舱区2，所述货舱区2由集装箱船的货舱改装而成，货舱区舷侧设置一对用于提供浮力的边压载舱3和底部压载舱8；每个货舱中间设置两个燃油舱4，燃油舱大小相同对称分布。所述滚装货船首尾各设置系泊加强结构，可以供船舶港口定位以及装卸货。压载舱上设置检查通道5、货舱区设有通风装置、照明装置；每两个货舱的舷侧，在满载水线16以上,检修通道5内设置一个双层水密门6供货物进入；每两个货舱相互联通，共同使用一个双层水密门；货舱内设有多层活动甲板7，活动甲板通过集装箱船的滑道固定和移动。

所述基于集装箱船改装的多层移动甲板的滚装货船，其航行动力主要来源于柴油发电机，其全船的电力输送主要来源于发电机，照比改装的集装箱船，柴油发电机可保持不变，虽改造船需要用电对移动平台进行升降，但是由于舱内不再需要装载冷藏集装箱，所以发电机数量也可保持不变。本船新增设的电缆将通过底部管弄15以及舷侧检修通道5在全船铺设。

所述滚装货船的货舱主要框架由舱底9、内壳10、水密横舱壁11、半水密横舱壁12和舱顶板13组成。该货舱由集装箱船的货舱去掉舱内非水密桁架结构而得来。

所述滚装船水密门6设置在舷侧外板14和内壳10上，为了保证船体结构的强度需要，尽可能少的开设水密门，所以两个货舱共使用一个水密门，或者也可也将水密门开在船体中间，使所有货舱在舷侧联通，水密门越多装载效率越高。水密门6为双层结构，其中外侧水密门17设置在舷侧外板14上，底部设置滚轮和压缩杆件，可直接放置在岸边，作为运输汽车的踏板。另内侧水密门18设置在内壳10上，同样在底部设置滚轮和压缩杆件，向货舱2内倾倒，可作为车辆驶入移动平台7的踏板。内壳板和舷侧外板上的水密门上均设置胶条，保证其水密性。

为了满足船舶防进水和破舱要求，水密门必须开设在满载水线16以上的位置，为了尽量少的改变原船结构，将水密门设置在原船空舱的检修通道内。

水密门下侧为待改装的集装箱船的通道5，前侧和后侧均设置水密隔板19，为了尽量少的修改，前侧或者后侧的水密隔板19可以借助横舱壁12，这样形成的水密结构，保证不破坏压载舱功能的前提下，仍可以进行车辆穿行。所述滚装船改造后如图1所示；水密门结构示意图如图2所示。

所述滚装船将原船甲板、舱口盖以及绑扎桥拆除，将舷侧外板15和内壳板10向上延伸，在不超过前桅杆高度处，设置舱顶板13，内壳10与外壳15之间设置若干水平桁20结构进行支撑，水平桁可作检修通道使用，此结构为空舱，所有构件均为焊接形式。

为了防止船体首倾以及结构强度需要，所述滚装船的横舱壁在原船甲板21以下为双横舱壁设置，两个横舱壁中间空间为燃油舱4，燃油舱布置在两个相邻货舱内，其高度为甲板以下区域。由于甲板以上为结构强度要求较小，甲板以上为单横舱壁支撑结构，由燃油舱后舱壁向上延伸最上层舱顶板13得来，横舱壁上开设水密门方便车辆通行，燃油舱前舱壁12也向上延伸，上方具有大开口24，为非水密结构，燃油舱后舱壁11上设置水平支撑结构22和垂向的支撑结构23，可以放置电缆、管线和灯具，也可作为货舱区检修通道。

所述滚装船水密横舱壁如图3所示，非水密横舱壁如图4所示。

所述滚装船的货舱内设置多层的可移动平台7，多层可移动平台通过原集装箱船滑道上下移动，该滑道由集装箱船滑道上加设卡位和限位结构来实现。活动平台为桁架结构，下方设置纵横相互支撑的加强结构，平台上方设置绑扎货物的卡扣，可进行货物绑扎。考虑提高货物的装载效率，可在移动平台上设置传送带或者滚珠，来实现货物的自动装载。所述移动平台舱内布置如图4所示，所述移动平台结构如图5所示，滚珠平台方案如图6所示，传送带平台方案如图7所示，汽车装满后绑扎在平台上的如图8所示。

所述滚装船货物的装载顺序为先将所有平台移动至最上层，将其中一层平台设置在与水密门最低处平行的位置，则平台先装载最重货物，平台运输至最下层；然后将上层的平台下移动至水密门平行处，将货物装满后移动至距离最下层货物10％处；以此类推。然后将上面的所有平台移动至下方，将最上层平台与水密门平齐，将最上层平台装满，然后向上移动至距离甲板500mm处，然后将第二高的平台向上移动至与水密门平行处，将货物装满继续向上抬起，反复重复上述步骤，直到只剩下一层平台，移动至与水密门相近处，然后将货物装满，再根据与上下货物的位置，向上和向下移动。移动平台舱内示意图如图所示。

这里举例说明平台的使用情况：

S1：首先将双层底和舷侧的压载舱内打满水，将平台7-1到平台7-6抬升至最上侧，然后将最下层的平台7-1向下移动至内壳水密门最下端，然后将内壳上的水密门打开，将踏板搭在平台7-1上。

S2:打开舷侧水密门向外将踏板搭在港口，如果不够长度，可将港口处的搭建上船平台。

S3：车辆通过舷侧水密门和内壳水密门进入舱内，直接开到平台上，停下车将车绑扎到平台上

S4：将内壳水密门拉起，将平台1向下移动至舱内最下层。

S5：将平台7-2从上端移动至内壳水密门最下端，然后将板搭上，装满后向下移动至距离平台1货物最高点10％空间处。

S6：重复S3至S5直到下面的空间与上面平台的罗列高度相近。

S7：将上面所有平台向下移动，当最上层平台7-6与内壳通道平齐

S8:打开内壳门，车辆通过舷侧水密门和内壳水密门进入舱内，直接开到平台上，停下车将车绑扎到平台上。

S9：将内壳水密门拉起，将平台7-6向上移动至舱内最上层。

S10：将平台7-5从下端移动至内壳水密门最下端，然后将板搭上，装满后向下移动至距离平台5货物最高点10％空间处。

S11：重复S8至S10直到将所有的货物都装满平台，且装满货舱。

S12：此时调整平台高度使平台均匀摆放。

由于两个舱共同使用一个水密门，所以可以两个舱同时装载车辆。如果开设多个水密门则可以实现所有舱同时装卸车辆。

提供2种车辆和货物自动摆放的方法。当小车到达平台后，可在平台上安装传送带或者滚珠，只需要将车开到传送带靠近水密门的一侧，传送带和滚珠可以将货物直接排列好运输到平台上。这样装货效率更高。如图9所示汽车装满后绑扎在平台上的状态。

所述滚装船在货物的装载过程中需要利用配载仪或装载计算机拟合计算或预估船舶浮态、稳性、剪力弯矩情况，无需对配载仪或装载计算机进行硬件更新，仅通过软件升级，加入新的适用于滚装作业的模块，即可满足使用要求，即可通过底部和舷侧的压载舱来调整整船的重量重心，进而调整船舶浮态的目的。随着装载货物总量的增加，船体吃水加深，船舶横倾、纵倾状态发生变化，当船舷侧闸门处的跳板倾斜度超过30°时，通过压载舱排载压载水降低船体吃水，以确保车辆或货物正常通过。当货物装载位置比较集中时，会造成船体首尾吃水不同或左右吃水不同，此时通过压载舱压载水量调整船体浮态和剪力弯矩情况，保证货物正常通过和船舶结构安全。根据不同类型的货物装载情况，重新计算船舶整体重量重心，进而计算校核船舶稳性、剪力弯矩情况等，通过移动各层平台、货物调度来调整整船的重量中心、浮态和剪力弯矩情况。装载计算机使用流程如图10。

根据所需装载车辆类型确认车辆高度为Hc1、Hc2……Hcn，根据车辆高度确认平台高度限制为Hm＝max(Hc1、Hc2……Hcn)+Hx,其中Hx为针对不同平台结构计算得出的关于平台变形量的高度限制参数，以防平台变形挤压平台间车辆。

根据所需装载车辆确认车辆重量为Mc1、Mc2……Mcn,根据平台高度限制预估车辆装载位置，得出车辆沿船长方向距船舶尾垂线重心位置为Lc1、Lc2……Lcn,车辆重心沿船宽方向位置为Tc1、Tc2……Tcn(左舷为正，右舷为负)，车辆重心沿垂向距船舶基线位置为Vc1、Vc2……Vcn,可得出总的装车重量为Mcs＝∑Mc1+Mc2……+Mcn，总的装车重量对应的沿船长方向重心为Lcs＝[∑(Mc1*Lc1)+(Mc2*Lc2)……+(Mcn*Lcn)]/Mcs,总的装车重量对应的沿船宽方向重心为Tcs＝[∑(Mc1*Tc1)+(Mc2*Tc2)……+(Mcn*Tcn)]/Mcs,总的装车重量对应的沿垂向方向重心为Vcs＝[∑(Mc1*Vc1)+(Mc2*Vc2)……+(Mcn*Vcn)]/Mcs。

通过上述得到的总的装车重量及重心可以得出船舶总重量，Ms＝Mv+Mo+Mb+Mcs,其中Ms为船舶总重量，Mv为船舶空船重量，Mo为船舶燃油、滑油、备品等重量总和，Mb为船舶压载水重量。船舶总重量对应重心为KGs＝[∑(Mv*Lv)+(Mo*Lo)+(Mb*Lb)+(Mcs*Lcs)]/Ms,其中Ls为船舶总重量对应的重心，Lv为船舶空船重量对应的重心，Lo为船舶燃油、滑油、备品等重量总和对应的重心，Lb为船舶压载水重量对应的重心。根据重力和浮力平衡、重力矩和浮力矩平衡，通过船舶静水力表插值反推出船舶吃水、稳心高度、浮力分布等计算结果。

通过船舶吃水计算结果确认船舶浮态是否满足规范规则或船东要求，如不满足，优先通过调整车辆分布方式，即调整Mcs和Lcs，进而调整整个船舶的浮态，如通过调整车辆分布的方式无法满足浮态相关要求，需要通过调整压载水的方式调整整个船舶的浮态，以满足规范规则或船东要求，满足要求后，进行稳性相关校核。

船舶稳性高GM＝KMs-KGs,其中KMs为船舶稳心高度，船舶稳性高可通过以上方法确认，其影响船舶稳性，稳性高越大，船舶回复力越大，稳性越好，但横摇周期会越短，造成船舶舒适性变差，因此，通过以上重量和浮态计算得出船舶稳性高、进而校核船舶初稳性和大倾角稳性(具体计算方法见IS CODE 2008或盛振邦,刘应中.船舶原理(上)[M].上海：上海交通大学出版社，2004.)，如不满足，优先通过调整平台高度的方式，进而调整整个船舶的重心高度，重新校核稳性，如果仍不满足，通过调整车辆分布的方式，调整整个船舶的浮态，重新校核稳性，如果仍不满足，需要通过调整压载水的方式，调整整个船舶的重量和浮态，以满足稳性要求，满足要求后，进行强度评估。

通过船舶重量分布及浮力分布情况，可以计算得出船舶总纵弯矩和剪力，如不满足，优先通过调整平台高度的方式，进而调整整个船舶的重心高度，重新校核强度，如果仍不满足，通过调整车辆分布的方式，调整整个船舶的浮态，重新校核强度，如果仍不满足，需要通过调整压载水的方式，调整整个船舶的重量和浮态，以满足强度要求。

机舱区及尾部汽车不能进行穿行，所以在尾部设置船上吊，将船上货物吊进尾部货舱内。也可以用集装箱装货物，实现整船货物的最大利用。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于集装箱船改装的多层移动平台滚装船，其特征在于，包括船体改造和车辆运载方式两部分；

其中，第一部分的所述船体改造包括：在船体尾部设置机舱(1)，所述机舱(1)内设置用于发电和提供动力的柴油机和发电装置；甲板下方设置由若干货舱构成的货舱区(2)，所述货舱区(2)由集装箱船的货舱改装而成，所述货舱区舷侧设置一对用于提供浮力的边压载舱3)和底部压载舱(8)；每个所述货舱中间设置两个燃油舱(4)，燃油舱大小相同对称分布；船体首尾各设置系泊加强结构，用于船舶港口定位以及装卸货；所述压载舱(3)上设置检查通道(5)、所述货舱区(2)设有通风装置、照明装置；所述检修通道(5)内设置一个供货物进入的双层水密门(6)；货舱内设有多层活动甲板(7)，活动甲板通过集装箱船的滑道固定和移动；

所述水密门(6)下侧为检修通道(5)，前侧和后侧均设置水密隔板(19)，前侧或者后侧的水密隔板(19)借助横舱壁(12)设置；

所述滚装船将原船甲板、舱口盖以及绑扎桥拆除，将舷侧外板(15)和内壳板(10)向上延伸，在不超过前桅杆高度处，设置舱顶板(13)，内壳(10)与外壳(15)之间设置若干水平桁(20)结构进行支撑，水平桁可作检修通道使用，此结构为空舱，所有构件均为焊接形式；

所述滚装船的横舱壁在原船甲板(21)以下为双横舱壁设置，两个横舱壁中间空间为所述燃油舱(4)，所述燃油舱布置在两个相邻货舱内，其高度为甲板以下区域；燃油舱前舱壁(12)也向上延伸，上方具有大开口(24)，为非水密结构，燃油舱后舱壁(11)上设置水平支撑结构(22)和垂向的支撑结构(23)，用于放置电缆、管线和灯具，或者作为货舱区检修通道；

所述滚装船的货舱内设置多层的移动平台(7)，多层可移动平台通过原集装箱船滑道上下移动，所述滑道由集装箱船滑道上加设卡位和限位结构来实现；所述移动平台(7)为桁架结构，下方设置纵横相互支撑的加强结构，所述移动平台(7)上方设置绑扎货物的卡扣，用于货物绑扎；

所述移动平台(7)上设置传送带或者滚珠；

此外，第二部分的车辆运载方式，包括如下步骤：

S1：首先将双层底和舷侧的压载舱内打满水，将第一层平台(7-1)到最高层平台抬升至最上方，然后将最下层的第一层平台向下移动至内壳水密门最下方，然后将内壳上的水密门打开，将水密门用作踏板搭在第一层平台(7-1)上；

S2:打开舷侧水密门向外将踏板搭在港口，如果不够长度，使用港口处搭建的上船平台；

S3：车辆通过舷侧水密门和内壳水密门进入舱内，直接开到第一层平台上，停下车将车绑扎到第一层平台上；

S4：将内壳水密门拉起，将第一层平台(7-1)向下移动至舱内最下层；

S5：将第二层平台(7-2)从上端移动至内壳水密门最下端，然后将水密门用作踏板搭在第二层平台(7-2)上上，装满后向下移动至距离第一层平台(7-1)货物最高位置并预留10％高度的空间；

S6：重复S3至S5直到下面的空间与上面平台的罗列高度相近；

S7：将上面所有平台向下移动，至最高层平台(6)与内壳通道平齐；

S8:打开内壳门，车辆通过舷侧水密门和内壳水密门进入舱内，直接开到最高层平台上，停下车将车绑扎到最高层平台上；

S9：将内壳水密门拉起，将最高层平台(6)向上移动至舱内最上层；

S10：将第二高层平台(5)从下端移动至内壳水密门最下端，然后将板搭上，装满后向上移动至距离第二高层平台(5)货物最高点10％空间处；

S11：重复S8至S10直到将所有的货物都装满平台，且装满货舱；

S12：此时调整平台高度使平台均匀摆放；

所述车辆运载方式中，在装货过程中，根据货物装载情况，计算船舶整体重量重心，校核船舶稳性、剪力弯矩情况，进而调整整船的重量中心、浮态和剪力弯矩；具体计算过程为：

根据所需装载车辆类型确认车辆高度为Hc1、Hc2……Hcn，根据车辆高度确认每一层所述移动平台高度限制为Hm＝max(Hc1、Hc2……Hcn)+Hx,其中Hx为针对不同平台结构计算得出的关于平台变形量的高度限制参数，以防平台变形挤压平台间车辆；

根据所需装载车辆确认车辆重量为Mc1、Mc2……Mcn,根据平台高度限制预估车辆装载位置，得出车辆沿船长方向距船舶尾垂线重心位置为Lc1、Lc2……Lcn,车辆重心沿船宽方向位置为Tc1、Tc2……Tcn，其中左舷为正，右舷为负；车辆重心沿垂向距船舶基线位置为Vc1、Vc2……Vcn,可得出总的装车重量为Mcs＝∑Mc1+Mc2……+Mcn，总的装车重量对应的沿船长方向重心为Lcs＝[∑(Mc1*Lc1)+(Mc2*Lc2)……+(Mcn*Lcn)]/Mcs,总的装车重量对应的沿船宽方向重心为Tcs＝[∑(Mc1*Tc1)+(Mc2*Tc2)……+(Mcn*Tcn)]/Mcs,总的装车重量对应的沿垂向方向重心为Vcs＝[∑(Mc1*Vc1)+(Mc2*Vc2)……+(Mcn*Vcn)]/Mcs；

进而得出船舶总重量，Ms＝Mv+Mo+Mb+Mcs,其中Ms为船舶总重量，Mv为船舶空船重量，Mo为船舶燃油、滑油、备品等重量总和，Mb为船舶压载水重量；船舶总重量对应重心为KGs＝[∑(Mv*Lv)+(Mo*Lo)+(Mb*Lb)+(Mcs*Lcs)]/Ms,其中Ls为船舶总重量对应的重心，Lv为船舶空船重量对应的重心，Lo为船舶燃油、滑油、备品等重量总和对应的重心，Lb为船舶压载水重量对应的重心；根据重力和浮力平衡、重力矩和浮力矩平衡，通过船舶静水力表插值反推出船舶吃水、稳心高度以及浮力分布；

通过船舶吃水计算结果确认船舶浮态是否满足规范规则或船东要求，如不满足，优先通过调整车辆分布方式，即调整Mcs和Lcs，进而调整整个船舶的浮态，如通过调整车辆分布的方式无法满足浮态要求，需要通过调整压载水的方式调整整个船舶的浮态，以满足规范规则或船东要求，满足要求后，进行稳性相关校核；

船舶稳性高GM＝KMs-KGs,其中KMs为船舶稳心高度，通过重量和浮态计算得出船舶稳性高、进而校核船舶初稳性和大倾角稳性，如不满足，优先通过调整平台高度的方式，进而调整整个船舶的重心高度，重新校核稳性，如果仍不满足，通过调整车辆分布的方式，调整整个船舶的浮态，重新校核稳性，如果仍不满足，需要通过调整压载水的方式，调整整个船舶的重量和浮态，以满足稳性要求，满足要求后，进行强度评估；

通过船舶重量分布及浮力分布情况，可以计算得出船舶总纵弯矩和剪力，如不满足，优先通过调整平台高度的方式，进而调整整个船舶的重心高度，重新校核强度，如果仍不满足，通过调整车辆分布的方式，调整整个船舶的浮态，重新校核强度，如果仍不满足，需要通过调整压载水的方式，调整整个船舶的重量和浮态，以满足强度要求。

2.根据权利要求1所述基于集装箱船改装的多层移动平台滚装船，其特征在于，所述车辆运载方式中，装载货物总量的增加，船体吃水加深，船舶横倾、纵倾状态发生变化，当船舷侧闸门处的跳板倾斜度超过30°时，通过压载舱排载压载水降低船体吃水，以确保车辆或货物正常通过。

3.根据权利要求1所述基于集装箱船改装的多层移动平台滚装船，其特征在于，所述货舱区(2)的货舱主要框架由舱底(9)、内壳(10)、水密横舱壁(11)、半水密横舱壁(12)和舱顶板(13)组成。

4.根据权利要求1所述基于集装箱船改装的多层移动平台滚装船，其特征在于，每两个货舱相互联通，共同使用一个双层水密门；

所述水密门(6)为双层结构，其中外侧水密门(17)设置在舷侧外板(14)上，底部设置滚轮和压缩杆件；另内侧水密门(18)设置在内壳(10)上，同样在底部设置滚轮和压缩杆件，向货舱(2)内倾倒，作为车辆驶入移动平台(7)的踏板。

5.根据权利要求4所述基于集装箱船改装的多层移动平台滚装船，其特征在于，内壳板和舷侧外板上的水密门上均设置胶条，实现水密性；水密门必须开设在满载水线(16)以上的位置；将水密门设置在原船空舱的检修通道内。

6.根据权利要求1所述基于集装箱船改装的多层移动平台滚装船，其特征在于，船体尾部设置船上吊。

7.根据权利要求1所述基于集装箱船改装的多层移动平台滚装船，其特征在于，增设的电缆将通过底部管弄(15)以及舷侧所述检修通道(5)在全船铺设。

8.根据权利要求1所述基于集装箱船改装的多层移动平台滚装船，其特征在于，通过将集装箱船货舱舱内非水密桁架结构去除获得所述货舱。

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