CN117401102A - 一种集装箱船水密横舱壁结构及含有该结构的集装箱船 - Google Patents

Abstract

本发明涉及到一种集装箱船水密横舱壁结构，该水密横舱壁结构包括有水密部分和水密前部分，在水密部分和水密前部分之间设有垂直桁和水平桁；所述水密部分为整体舱壁板，所述的水密前部分为类似中部开孔的舱壁板；在舱口围顶板和船底板之间垂直设置有多道平行的垂直桁，在相邻的垂直桁之间平行设置有短垂直桁，短垂直桁顶部连接在第二水平桁上，在所述第二水平桁上部设有第一水平桁；在第一水平桁下部设置有第一舱壁加强筋，在第一水平桁下部靠近舷侧区域设有第二舱壁加强筋；还涉及到一种集装箱船。本发明应用于集装箱船水密舱壁结构设计，可以有效降低水密舱壁的板厚，减少因屈曲而增加的舱壁屈曲筋，减小现场的施工难度，控制整个舱壁结构重量。

Description

一种集装箱船水密横舱壁结构及含有该结构的集装箱船

技术领域

本发明涉及到船舶建造，特别涉及到一种集装箱船水密横舱壁结构及含有该结构的集装箱船。

背景技术

随着集装箱船大型化的发展，集装箱船舶尺度快速增加，集装箱船空船重量也越来越重，而其中船体结构占总重量比例超过65％。有效控制空船重量的关键就是控制船体结构重量。

集装箱船货舱数量较多，横舱壁重量占船体结构重量的比例比其他船型都大，对舱壁结构进行优化减重，降低建造难度对于控制空船重量、加快建造进度至关重要。

传统的集装箱船舱壁设计以满足功能要求为主，对重量的关注和结构型式的优化较少，舱壁结构不够优化。在精细化设计不断发展的当下，有必要对这些存在大量强度冗余的设计进行更新，既满足舱壁结构的功能要求，又能做到重量最优。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种集装箱船水密横舱壁结构及含有该结构的集装箱船。本发明的水密横舱壁结构通过重新设计降低板厚，保证强度并减少垂直桁的数量，并减少水密横舱壁的整体重量。

为了达到上述发明目的，本发明专利提供的技术方案如下：

本发明首先提供了一种集装箱船水密横舱壁结构，在集装箱船的货舱两端分别设有水密横舱壁结构，在货舱的中部设有中间支撑舱壁，该水密横舱壁结构包括有水密部分和水密前部分，在水密部分和水密前部分之间设有垂直桁和水平桁；

所述水密部分为整体舱壁板，所述的水密前部分为大致呈现为中部开孔的舱壁板，作为水密前部分的舱壁板平行于作为水密部分的舱壁板，平行的舱壁板底部均连接船底板，顶部均连接舱口围顶板，两侧分别连接舷侧内纵壁；

在所述的舱口围顶板和船底板之间垂直设置有多道平行的垂直桁，在相邻的垂直桁之间平行设置有短垂直桁，所述短垂直桁底部连接在船底板上，短垂直桁顶部连接在第二水平桁上，在所述第二水平桁上部设有第一水平桁，平桁间隔距离通常不大于三个标准集装箱的高度；

在所述第一水平桁下部的舱壁中间区域垂直方向设置有多道第一舱壁加强筋，该第一舱壁加强筋为垂直加强筋，在相邻的第一舱壁加强筋之间设有用以缩减跨距的水平筋，在所述第一水平桁下部靠近舷侧区域沿水平方向设置有多道第二舱壁加强筋，该第二舱壁加强筋为水平加强筋，在相邻的第二舱壁加强筋之间设有用以缩减跨距的垂直筋。

在本发明一种集装箱船水密横舱壁结构中，在所述垂直桁上设有用以通行或减轻重量的开孔。

在本发明一种集装箱船水密横舱壁结构中，所述第二舱壁加强筋设置在于靠近舷侧区域，且第二舱壁加强筋的内侧端部终止于垂直桁。

在本发明一种集装箱船水密横舱壁结构中，进一步地，所述第二舱壁加强筋的两端设置有肘板。

在本发明一种集装箱船水密横舱壁结构中，所述水密结构下部厚度大于上部的厚度，厚度从下至上逐步减少，但最顶列板厚度除外，所述的水密前结构下部厚度大于上部的厚度，厚度从下至上逐步减少，但最顶列板除外，其并非随着减小，而是保持与底部相同的厚度。

在本发明一种集装箱船水密横舱壁结构中，由片体结构的水密部分和水密前部分、夹持在片体结构之间垂直桁和水平桁构成水密舱壁结构，在水密舱壁结构中部还设有由底到顶的梯道，该梯道由垂直桁和水平桁及局部平台组成，在局部平台之间布置有斜梯或直梯。

在本发明一种集装箱船水密横舱壁结构中，所述的第一舱壁加强筋在船宽方向的范围从船中开始到距离舱壁最外侧两个或三个集装箱位，高度方向上最高到干舷甲板以下，在第一舱壁加强筋的两端设置有端肘板。

在本发明一种集装箱船水密横舱壁结构中，所述的第一水平桁设置在干舷甲板的高度位置处，该第一水平桁为全宽型水平桁。

在本发明一种集装箱船水密横舱壁结构中，进一步地，在所述舱口围顶板和第一水平桁之间设置有第三水平桁，该第三水平桁为全宽型水平桁或半宽型水平桁。

在上述结构设计的基础上，本发明还提供了一种集装箱船，该集装箱船上设置有连续的多个相邻的货舱，每个货舱的两端均设有一个上述的水密横舱壁结构，货舱的中部设有中间支撑舱壁，在一个货舱内，一个所述的水密前部分朝向所述的中间支撑舱壁，一个所述的水密部分背向所述的中间支撑舱壁。

基于上述技术方案，本发明集装箱船水密横舱壁结构及含有该结构的集装箱船与现有技术相比，具有如下技术优点：

1.本发明的集装箱船上水密横舱壁在舱壁结构在设计上比较容易实现，仅通过调整部分扶强材的布置方向就可以得到比较好的重量控制效果，避免舱壁板的过多加厚，大大减少舱壁板上屈曲筋的数量，减小现场的施工难度。

2.本发明的水密横舱壁通过对垂直桁的重新设计，在保证结构强度的情况下减少垂直桁的数量，也就减少了垂直桁的重量，从而减少了整个舱壁的重量。

附图说明

图1是本发明水密横舱壁结构在集装箱船上货舱中的位置示意图。

图2是本发明一种集装箱船水密横舱壁结构中水密片体结构示意图。

图3是本发明一种集装箱船水密横舱壁结构中非水密片体结构示意图。

图4是图2中的A-1向截面示意图。

图5是图2中的A-2向截面示意图。

图6是图2中的A-3向截面示意图。

图7是图2中的A-4向截面示意图。

图8是图2中的A-5向截面示意图。

图9是图2中的A-6向截面示意图。

图10是图2中的A-7向截面示意图。

图11是图2中的A-8向截面示意图。

图12是图2中的B-1向截面示意图。

图13是图2中的B-2向截面示意图。

图14是图2中的B-3向截面示意图。

图15是图2中的B-4向截面示意图。

具体实施方式

下面我们结合附图和具体的实施方式来进一步阐述水密横舱壁结构及含有该结构的集装箱船，以求更为清楚明了地理解其结构组成，但不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明的整体思路是尝试从骨材布置和垂直桁设置上优化集装箱船舱壁设计偏重问题。通过调整水密横舱壁的扶强材方向，对舱壁结构进行重新设计，降低板厚；对水密舱壁垂直桁的设置重新调整，在保证结构强度的情况下减少垂直桁的数量，减少舱壁重量。

如图1、图2和图3所示，本发明首先提供了一种集装箱船水密横舱壁结构，目的是通过结构设计来减轻重量，提高强度。图1所示为本发明涉及的水密横舱壁结构在货舱中的位置。完整的货舱Q包括前后各一个水密横舱壁和不少于一个中间支撑舱壁C，本发明所述为货舱首尾的水密舱壁结构。在集装箱船中设有多个连续的货舱Q，相邻的货舱通过水密横舱壁隔开，即在每个货舱两端分别设有一个水密横舱壁结构，在货舱的中部设有中间支撑舱壁。

上述水密横舱壁结构包括有水密部分M和水密前部分N，所述横舱壁结构位于一个完整货舱的两端，其结构主要包括水密部分(WATERTIGHT BHD.)和水密前部分(FWD.WT.BHD.)，两部分间通过垂直桁及水平桁整合为完整的水密横舱壁结构，主要结构包括：舱壁板，水平桁，垂直桁，垂向加强筋、水平加强筋及局部短垂直桁。整体而言，所述舱壁骨架型式在干舷甲板以下采用水平骨架和垂向骨架相结合的混合骨架型式：舱壁中心附近区域采用垂向骨架、靠近舷侧区域采用水平骨架型式；减少了舱壁垂直桁材的设置。垂直桁3间隔箱位设置，局部的短垂直桁5在垂直桁3间隔处设置。

上述水密部分M为整体舱壁板10，所述的水密前部分N为大致呈现为中部开有大孔的舱壁板，即类似中部开孔的舱壁板，作为水密前部分的舱壁板平行于作为水密部分的舱壁板，平行的舱壁板底部均连接船底板，顶部均连接舱口围顶板，两侧分别连接舷侧内纵壁。

在所述的舱口围顶板和船底板之间垂直设置有多道平行的垂直桁3，最靠近舷侧的则是垂直桁4，在相邻的垂直桁3之间平行设置有短垂直桁5，所述短垂直桁5底部连接在船底板上，短垂直桁5顶部连接在第二水平桁2上，在所述第二水平桁2上部设有第一水平桁1，水平桁的间隔距离通常不大于三个标准集装箱的高度。

在所述第一水平桁1下部的舱壁中间区域垂直方向设置有多道第一舱壁加强筋8，该第一舱壁加强筋8为垂直加强筋，在相邻的第一舱壁加强筋8之间设有用以缩减跨距的水平筋11，在所述第一水平桁1下部靠近舷侧区域沿水平方向设置有多道第二舱壁加强筋9，该第二舱壁加强筋9为水平加强筋，在相邻的第二舱壁加强筋9之间设有用以缩减跨距的垂直筋12。第一舱壁加强筋8在船宽方向的范围通常从船中开始到距离舱壁最外侧两个或三个左右箱位，高度方向根据需要进行设置，最高可以到干舷甲板下，两端设置端肘板。第二舱壁加强筋9设置在靠舷侧区域，向内侧终止于垂直桁，两端设置端肘板。水平筋11和垂向筋12通常用来作为第一舱壁加强筋8和第二舱壁加强筋9的中间支撑，缩减它们的跨距。上述水平筋11及垂向加强筋12可以为“T”或“L”型材。为了减轻重量，所述第一舱壁加强筋8和第二舱壁加强筋9的尺寸大小由下到上逐渐减小。

在本发明一种集装箱船水密横舱壁结构中，所述第二舱壁加强筋9设置在于靠近舷侧区域，且第二舱壁加强筋9的内侧端部终止于垂直桁。所述第二舱壁加强筋9的两端设置有肘板。

在本发明一种集装箱船水密横舱壁结构中，所述垂直桁3间隔两个集装箱位设置；间隔位置设置短垂直桁5。短垂直桁5为约两个箱位高度的局部短垂直桁，用来承受水密舱壁在破舱状态下舱壁底部较大的水压力。在所述垂直桁3上设有用以通行的减轻孔。减轻孔的数量和规格都可以根据通行需要设置。

在本发明一种集装箱船水密横舱壁结构中，所述水密结构下部厚度大于上部的厚度，厚度从下至上逐步减少，所述的水密前结构下部厚度大于上部的厚度，厚度从下至上逐步减少。

在本发明一种集装箱船水密横舱壁结构中，由片体结构的水密部分和水密前部分、夹持在片体结构之间垂直桁和水平桁构成水密舱壁结构，在水密舱壁结构中部还设有由底到顶的梯道，该梯道由垂直桁和水平桁及局部平台13组成，在局部平台13之间布置有斜梯或直梯。A-1、A-3所在位置垂直桁与水平桁及局部平台13组成由底到顶的梯道，还可以在平台间布置斜梯或直梯。

在本发明一种集装箱船水密横舱壁结构中，所述的第一舱壁加强筋8在船宽方向的范围从船中开始到距离舱壁最外侧两个或三个集装箱位，高度方向上最高到干舷甲板以下，在第一舱壁加强筋8的两端设置有端肘板。

在本发明一种集装箱船水密横舱壁结构中，所述的第一水平桁1设置在干舷甲板(二甲板)的高度位置处，该第一水平桁1为全宽型水平桁。在所述舱口围顶板7和第一水平桁1之间设置有第三水平桁6，该第三水平桁6为全宽型水平桁或半宽型水平桁。

在上述结构设计的基础上，本发明还提供了一种集装箱船，该集装箱船上设置有连续的多个相邻的货舱Q，每个货舱Q的两端均设有一个上述的水密横舱壁结构，货舱Q的中部设有中间支撑舱壁C。在一个货舱内，一个所述的水密前部分N朝向所述的中间支撑舱壁C，一个所述的水密部分M背向所述的中间支撑舱壁C，如图1所示。

图2和图3所示为水密舱壁的前后两个片体结构，通过垂直桁和水平桁构成了一个完整的水密舱壁结构，图4至图11显示了不同结构的构成/组合型式：A-1到A-8及B-1到B-4分别是图2中从右向左的侧视图和从上到下水平剖视图。A-1到A-8的各个剖视图显示了水密舱壁垂直桁和局部短垂直桁的型式；B-1到B-4的各个剖视图显示了水平桁的结构型式。

同时，这些剖视图也显示了水密舱壁加强筋与垂直桁和水平桁的连接型式，及通过水平筋11和垂直筋12分别对垂向舱壁垂向加强筋8和水平加强筋9的跨距进行缩减，减小它们的尺寸。

本发明通过对水密舱壁上的加强筋重新布置后，计算对比了全部为水平加强筋的舱壁结构，大大减少了舱壁上的屈曲筋的数量，有效降低了舱壁板的厚度。通过间隔设置的垂直桁和局部短垂直桁，减少了垂直桁的数量和重量。通过这样的设计后，整个舱壁重量明显减小。

最后应当说明的是：以上附图说明用以说明本发明技术方案而非对其限制；尽管参照附图对本发明进行了较为详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，而不脱离本发明的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种集装箱船水密横舱壁结构，在集装箱船的货舱两端分别设有水密横舱壁结构，在货舱的中部设有中间支撑舱壁，其特征在于，该水密横舱壁结构包括有水密部分和水密前部分，在水密部分和水密前部分之间设有垂直桁和水平桁；

所述水密部分为整体舱壁板，所述的水密前部分为呈现为中部开孔的舱壁板，作为水密前部分的舱壁板平行于作为水密部分的舱壁板，平行的舱壁板底部均连接船舶内底板，顶部均连接舱口围顶板，两侧分别连接舷侧内纵壁；

在所述的舱口围顶板和船底板之间垂直设置有多道平行的垂直桁，在相邻的垂直桁之间平行设置有短垂直桁，所述短垂直桁底部连接在船底板上，短垂直桁顶部连接在第二水平桁上，在所述第二水平桁上部设有第一水平桁，水平桁的间隔距离不大于三个标准集装箱的高度；

在所述第一水平桁下部的舱壁中间区域垂直方向设置有多道第一舱壁加强筋，该第一舱壁加强筋为垂直加强筋，在相邻的第一舱壁加强筋之间设有用以缩减跨距的水平筋，在所述第一水平桁下部靠近舷侧区域沿水平方向设置有多道第二舱壁加强筋，该第二舱壁加强筋为水平加强筋，在相邻的第二舱壁加强筋之间设有用以缩减跨距的垂直筋。

2.根据权利要求1所述的一种集装箱船水密横舱壁结构，其特征在于，在所述垂直桁上设有用以通行或减轻重量的开孔。

3.根据权利要求1所述的一种集装箱船水密横舱壁结构，其特征在于，所述第二舱壁加强筋设置在于靠近舷侧区域，且第二舱壁加强筋的内侧端部终止于垂直桁。

4.根据权利要求3所述的一种集装箱船水密横舱壁结构，其特征在于，所述第二舱壁加强筋的两端设置有肘板。

5.根据权利要求1所述的一种集装箱船水密横舱壁结构，其特征在于，所述水密结构下部厚度大于上部的厚度，厚度从下至上逐步减少，所述的水密前结构下部厚度大于上部的厚度，厚度从下至上逐步减少。

6.根据权利要求1所述的一种集装箱船水密横舱壁结构，其特征在于，由片体结构的水密部分和水密前部分、夹持在片体结构之间垂直桁和水平桁构成水密舱壁结构，在水密舱壁结构中部还设有由底到顶的梯道，该梯道由垂直桁和水平桁及局部平台组成，在局部平台之间布置有斜梯或直梯。

7.根据权利要求1所述的一种集装箱船水密横舱壁结构，其特征在于，所述的第一舱壁加强筋在船宽方向的范围从船中开始到距离舱壁最外侧两或三个集装箱位，高度方向上最高到干舷甲板以下，在第一舱壁加强筋的两端设置有端肘板。

8.根据权利要求1所述的一种集装箱船水密横舱壁结构，其特征在于，所述的第一水平桁设置在干舷甲板的高度位置处，该第一水平桁为全宽型水平桁。

9.根据权利要求8所述的一种集装箱船水密横舱壁结构，其特征在于，在所述舱口围顶板和第一水平桁之间设置有第三水平桁，该第三水平桁为全宽型水平桁或半宽型水平桁。

10.一种集装箱船，其特征在于，该集装箱船上设置有连续的多个相邻的货舱，每个货舱的两端均设有一个权利要求1至9任一项所述的水密横舱壁结构，货舱的中部设有中间支撑舱壁，在一个货舱内，一个所述的水密前部分朝向所述的中间支撑舱壁，一个所述的水密部分背向所述的中间支撑舱壁。