在船舶运营过程中,甲板系泊点位不足是不少老旧船舶、改装作业船常遇到的实际问题,尤其是在承担多缆绳系泊、临时靠泊辅助、舷侧作业设备固定等场景下,原有出厂配置的系船柱往往无法覆盖全部系固需求,额外加装系船柱的结构设计就成了船舶舾装改造中常见的设计内容。这套安装结构的核心设计逻辑,是在不破坏原有甲板主受力结构、不大范围改动甲板下加强筋布局的前提下,实现新增系船柱的可靠承载,同时兼顾甲板通行空间的合理性。
从结构组成来看,整套装置包含底部承载平台、两侧三角加强肘板、顶部横向扶手护栏、双柱式系缆桩四个核心部分,底部承载平台采用与原有甲板材质匹配的钢板裁切成型,平台下方设置多道纵向T型加强筋,筋板的排布完全对齐原有甲板下方的强横梁位置,确保系泊载荷能够直接传递到船体主结构上,避免局部甲板受集中载荷出现凹陷、变形甚至焊缝撕裂的问题。两侧的三角肘板采用对称式布局,从底部平台垂直向上延伸至顶部横梁位置,肘板与平台、顶部横梁之间采用全焊透角接焊缝,肘板的斜边做了圆弧过渡处理,既减少应力集中点,也能避免尖锐边角对作业人员造成磕碰伤害。
顶部的横向圆管扶手一方面作为结构加强件,连接两侧肘板形成封闭的框架受力结构,提升整套装置的抗扭刚度,另一方面也能作为作业人员在甲板边缘操作时的临时扶靠构件,提升舷边作业的安全性。两个圆柱形系缆桩垂直焊接在底部平台的中心区域,桩体高度按照常规系缆作业的操作高度设置,桩顶做了封板和圆角处理,避免缆绳套入时被尖锐边缘割损,双桩的间距预留了足够的缆绳缠绕空间,能够满足不同直径化纤缆、钢缆的系固需求,可同时容纳多根缆绳的挂靠,不会出现缆绳相互挤压、磨损的情况。
设计过程中需要重点考虑安装边界的适配性,整套结构的底部平台尺寸需要根据加装位置的甲板可用空间确定,平台边缘距离甲板舷边的距离预留了足够的系缆操作空间,同时不会超出船舶舷侧外板的轮廓范围,避免靠泊时与码头构件发生碰撞。结构的整体高度控制在甲板作业人员的腰部以上、肩部以下区间,既保证系缆操作时不需要过度弯腰或抬手,也不会遮挡驾驶台的舷边瞭望视线。在载荷核算上,整套结构按照单桩承受最大系泊破断力的1.5倍做强度校核,所有焊缝的焊脚尺寸、板材厚度都经过受力计算确定,肘板的倾斜角度经过优化,在保证支撑强度的同时尽可能减少材料用量,降低整套结构的自重,避免给甲板带来额外的过大载荷。
实际应用场景中,这类加装的系船柱常布置在船舶主甲板的舷侧空余位置、作业甲板的边角区域,或是滚装船、工程船的临时系泊点位,除了常规的码头靠泊系缆之外,还可以用于拖轮协助作业时的拖缆系固、舷边作业梯的固定、水上过驳作业时的缆绳挂靠等场景。结构设计时充分考虑了船舶甲板的作业环境,所有外露构件都做了圆弧倒角处理,没有突出的尖锐部件,表面涂装按照船舶舾装的防腐要求做配套处理,能够适应海洋高盐雾、高湿度的使用环境,减少后期维护的工作量。
在安装施工层面,这套结构不需要对原有甲板做大范围的开孔切割,仅需要在对齐甲板强横梁的位置做定位焊接,安装时先将底部加强筋与甲板原有强构件焊接固定,再依次拼装平台板、肘板、顶部横梁和系缆桩,所有焊接位置都做防腐补涂,安装完成后不会影响原有甲板的排水、通行功能,平台表面可以根据需求做防滑处理,避免雨天或甲板上浪时作业人员滑倒。和直接在甲板上焊接单个系船柱的简易改造方式相比,这种框架式的安装结构受力更合理,载荷传递路径更清晰,能够有效避免局部甲板受力过载的问题,同时兼顾了作业安全防护的功能,是船舶甲板系泊点位扩容改造中实用性较强的一种结构方案。
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