船舶舱口盖的加固装置 【技术领域】
本发明涉及一种加固现有的船舶舱口盖的加固装置。
背景技术
现有船舶的舱口盖存在着如下的问题：
1、船舶的舱口盖等部件，由于日常的使用以及海水的腐蚀，钢板的厚度逐渐变薄，使得强度下降，影响船舶的安全。
2、以图1所示的部件为例，顶部面板的上方在遭受到巨大海浪等载荷后，顶板会受到一个压缩应力，这个压缩应力在超过一定极限值以后，顶板会发生压曲现象，使整个装置遭受彻底损坏，引发海难事故，以至威胁船舶和人员的安全。
3、因为上述船舶舱口盖是用焊接的方法组合制造而成的，难以分解和更换，一旦发生较大的问题，目前只能采用更换整个舱口盖装置的方法来处理解决。这种方法所需的费用高，时间长，同时对资源也是一种浪费。
4、最近国际船级协会组织，针对近年重大海难事故连续发生，为了加强船舶地安全管理，正在修改相应的规范，提高船舶装置抵抗海浪的强度要求。这样将有一部分使用中的船只，可能因不能满足新的安全强度要求，无法继续投入航线运输，这将严重地影响船东的经济利益和区域的经济发展。
5、舱口盖上部的顶板，不仅对船舱肩负着水密功能，同时在装置结构中，还作为工字梁的翼，承受着大量的载荷。由于二个功能要求不同，使得面板难以在重量和强度二个方面同时达到最佳状态。因为顶板的面积大，对整个装置的重量影响大，所以往往只能牺牲强度，采用较薄的钢板作为面板。另外由于舱口盖的结构一般比较扁平，因此装置的纵向强度比较弱，梁的断面系数较小，负载后变形量大，在顶板和底板上产生的应力也较高，难以满足船级社新的规范要求。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是：在保留原有结构的情况下，提供一种可对船舶舱口盖进行加固和改造的加固装置，把原来平坦的船舶舱口盖改造而成具有凹凸形的负载强度高的结构。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种船舶舱口盖的加固装置，固定连接于原顶板的上部，其包括新面板、支撑板、外部腹板，所述的外部腹板连接于新面板，形成T形结构，其底端部同内部腹板的顶端部在同一位置，并直接或间接地焊接连接成为一体，所述的支撑板焊接连接于新面板、外部腹板与原顶板或者外部腹板与原顶板之间，并且该支撑板设置在原顶板的上部，外部腹板的二端，以及外部腹板同内部腹板的交叉处的外部腹板的双侧或单侧，同时该加固装置可分别独立设置，也可以相互交叉连接，并在原顶板上形成一个或者多个凸形的结构。
本发明的另一技术方案是：提供一种船舶舱口盖在内的船体部件的加固装置，固定一体连接于原顶板的上部，其包括新面板，支撑板、外部腹板、所述的新面板连结二根或多根外部腹板成一体，在原顶板的上部同原顶板一起形成一个或多个箱体结构，所述的支撑板在箱体结构的内部焊接连接于新面板、外部腹板与原顶板之间，该加固装置可与第一技术方案所述的加固装置一起相互平行或者垂直地设置于原顶板上，并形成凹凸形状的结构。
对已经投入使用船舶的舱口盖，在采用上述加固装置后有如下优点：
1)能够保留原舱口盖的主要结构，不需要再制造新的部件，就可以进行大范围的技术改造，达到船级社新的要求，使改造费用可以大幅度地下降。
2)由于保留了部件原来的主要结构，并且改造工作主要在舱口盖的外部进行，更换的部件数量少，工作内容简单，技术要求低，工期短，这样可以大幅度地节省改造费用，降低因改造给航运带来的不利影响。
3)在原来平坦的舱口盖外部加设了T型大梁和箱体结构大梁后，舱口盖呈现凹型或者凸型；在新结构的舱口盖中，由于主要大梁的有效高度得以提高，使得大梁的断面系数大幅度增加，因此负载后的变形量减小，原底部面板的应力也得以下降；并且将原来主要集中于原顶板上的新加设梁方向的绝大部分压缩应力，转移到了新增加的有足够强度的新面板上，从而解决了大载荷时，原顶板强度不足和容易压曲的问题；原腹板在同外部腹板结合以后，由于截面积的提高，原腹板上的剪应力也得以下降。
4)由于可以根据各自的功能特点，采用宽度窄，厚度厚，耐压曲的材料来作为大梁最上部的翼；而用较簿的材料作为防水的面板，依据功能将部件相互分离，使其各尽其职，发挥最佳效能。
5)将二个或者二个以上的外部T型梁相互连结，可以产生一个或者数个扭曲刚性强度高、负载荷能力强的箱体大梁，使得改造所需要的钢材重量减少。
6)由于本发明使得主要的加强施工可以在舱口盖的外部进行作业，同时由于结构的强度得到大幅度提高，原舱口盖内部许多其它另部件的应力也得以下降，因此可以省去许多对舱口盖内部的加厚改造工作，使得改造工作容易和简单。
【附图说明】
图1是以部分折叠式舱口盖为代表的原装置结构示意图。
图2是采用T形大梁加固装置的纵剖面示意图。
图3是采用箱形大梁加固装置的纵剖面示意图。
图4是图2、图3所示加固装置使用时的一个实施例的立体示意图。
图中符号说明
原顶板1；原底板2；原小梁3；原腹板4；衬板5；内部腹板11；新面板12；新小梁13；外部腹板14；支撑板15；放水口16；
【具体实施方式】
如图2所示：为了加强舱口盖整体的强度，满足船级社新的载荷规范要求，在原舱口盖原顶板1的上部，加设一个或多个有一定强度的T型大梁，并将它(们)同舱口盖内部的主梁连结成一体，形成一种特殊的具有三个翼(面板)的呈“王”字型的新型大梁结构，使原来平坦的舱口盖成为一种具有凹凸形的舱口盖。这个具有三个面的新大梁，由舱口盖外部的T型梁部分和舱口盖内部的工型梁二部分组成。其中工型梁由原顶板1，原小梁3，内部腹板11，原底板2组合而成，T型梁主要由新面板12，新小梁13，外部腹板14，支撑板15组成；所述的外部腹板14的底端部同内部腹板11的顶端部在同一位置，直接或者通过原顶板1、或在其两侧或单侧加钢板等介体焊接连接成为一体，所述的新小梁13焊接连接于新面板12及外部腹板14间，所述的支撑板15焊接连接于新面板12、外部腹板14与原顶板1间，并与新面板12、外部腹板14和原顶板1构成纵剖面为四边形，该支撑板的斜边可以是直线或者是弧线；该支撑板设置在原顶板1的上部，外部腹板14的二顶端的双侧或单侧，以及外部腹板14同内部腹板11的交叉处的双侧或单侧。在王字型新大梁的结构中，新面板12和原底板2作为舱口盖大梁的主翼，起承受载荷作用；在它们中间的原顶板1则主要担负水密职能。
加设在舱口盖原顶板1上面的各个相邻的T型梁，可以如图2所示的各自独立，也可以如图3所示的：通过其新面板12的延伸连结成为有二根或者多根由T型梁组成的箱体复合梁；T型梁和箱体复合梁可以单独沿船长或者船宽方向设置，也可以根据需要在二个方向上同时设置(如图4所示)；在原舱口盖的上方，新腹板14同内部腹板11的交叉点，需要设置支撑板15或者是另一根T型梁来保持梁的稳定；这里叙述的舱口盖的内部腹板11，可以是原结构的原腹板4，也可以是根据需要在舱口盖内部新设置的腹板；在支撑板15和新腹板14上可各自设置放水口16，以防舱口盖上结水；在新面板上同样可根据需要设置新小梁13，其新面板12，是以板材为主的，也可以是包括圆、椭圆、半圆、四方形、三角形等形式的钢材和管材，或包括角钢、U型、V型、H型等型钢以及上述各材料根据需要组合焊接而成的部件。(当然上述钢材、管材、型钢的形状并非穷举，任何本领域内技术人员所熟知的形状变换均落在本专利的保护范围内)，T型大梁可以是由单层的新面板12构成，也可以由双层或者多层的新面板12构成。
所述的新面板12的钢板厚度(mm)t是：采用T型梁结构时：t≥s÷50采用箱体复合梁结构时：t≥s÷90
所述的新腹板14的高度h(mm)是：h≤2000
上述图2或图3所示的二种加固装置可以同时相互平行或者交叉连接设置于一个原顶板上，并形成凹凸形状的结构。