本实用新型涉及万吨级散货船领域，具体的说，是一种适用于万吨级散货船的货舱舱壁结构。
背景技术：
随着居民生活条件的提升，电力资源的需求迅速增加，而我国主要的电力来源于火力发电，因此，提供火力发电的燃料——煤矿的需求不断增大。由于煤矿资源的形成需要具备一定的地理条件，其他煤矿贫瘠的地区需要依赖于运输来调度，主流的便捷运输途径为海运，为了提高煤矿运输的经济性，减少单次运输的成本，散货船的载货量需求逐渐增大，出现了更多万吨级的散货船。
对于万吨级散货船来说，船舶总长都在百米以上，货舱舱壁面积大，且为了保证具有足够的强度，其上加强的骨架较多，施工难度大。
技术实现要素：
本实用新型提出一种适用于万吨级散货船的货舱舱壁结构，在保证货舱舱壁结构强度的同时，也降低了槽形舱壁与舷侧焊接的施工难度。
一种适用于万吨级散货船的货舱舱壁结构，包括货舱舱壁、位于货舱舱壁两肩部的顶部舱壁、位于货舱舱壁下的底部舱壁和船体骨架，所述货舱舱壁在两侧为平面舱壁，中部区域为槽形舱壁，所述槽形舱壁宽度B1占货舱舱壁最大宽度B2的70％至80％。
一般来讲，万吨级散货船的货舱在设计之初，首要保证的是货舱舱壁具备足够的结构强度，因此，采用在平面舱壁上设置多根扶墙材，如垂直于舱壁焊接有T型材或槽钢等，直至其满足设计要求；但对于运送煤炭等散货船来讲，扶墙材与舱壁的垂直处会形成死角，不便于装卸货，且由于散货对舱壁的摩擦，在后期舱壁维护阶段，T型材面板和腹板之间的直角、T型材腹板和货舱舱壁之间的直角会成为死角，造成喷漆图层等附着力较差，影响舱壁使用寿命。
在优化后的设计中，采用槽形舱壁替代舱壁和扶墙材，由于槽形舱壁由钢板压制而成的，以槽形舱壁折曲来代替扶强材的作用，且相邻面之间夹角为钝角，避免散货聚集在死角，利于装卸货，且后期进行喷漆图层等维护手段时，不存在直角或锐角，避免喷漆等在夹角处形成空泡；但万吨级散货船在货舱区域的两肩部设有顶部液舱，在底部设有底部液舱，且底部液舱的上壁在散货船舭部区域会逐渐升起形成斜面，此时，全部采用槽形舱壁作为货舱舱壁时，槽形舱壁的左右两端与散货船外壳板进行焊接时，需要进行适当的切割，便于与顶部液舱的底面、散货船外壳板和底部液舱的上壁进行焊接，从而形成水密舱壁，但在实际施工过程中，槽形舱壁的上下切口在夹角处焊接时，施工难度较大，工艺难以达标，从而导致是施工进度缓慢，甚至拖慢整船建造周期。
因此，本技术方案中，将平面舱壁与槽形舱壁相结合，采用拼接式的结构，形成完整的货舱舱壁，根据平面舱壁的宽度，适当设置若干扶墙材，以满足设计规范，采用此种结构，降低了货舱舱壁与顶部液舱的底面、散货船外壳板和底部液舱的上壁进行焊接时的施工难度，加快施工进度，同时，由于货舱舱壁中间区域采用槽形舱壁结构，可以避免散货聚集在死角，利于装卸货。
根据万吨级散货船的单侧顶部液舱横向宽度占货舱最大宽度的10％左右，因此，单侧平面舱壁的宽度需要超过单侧顶部液舱横向宽度，以避开槽形舱壁与顶部液舱的底面的焊接区域，因此，设置槽形舱壁宽度B1占货舱舱壁最大宽度B2的70％至80％，可以满足万吨级散货船的结构需求。
进一步地，所述槽形舱壁底端设有底凳，底凳固定在底部舱壁的上壁，用于支撑槽形舱壁。
通常，底凳为上窄下宽结构，上部宽度与槽形舱壁槽深相当，便于与槽形舱壁焊接，底部可直接焊接在底部液舱的上壁，且底凳可进行标准化预制后，在散货船舱段内进行焊接安装，加快施工进度；其次，为保证底凳具有足够的支撑强度，设置底凳的高度不小于槽形舱壁深度的3倍，底凳的底部宽度不小于槽形舱壁平均深度的2.5倍。
进一步地，所述底凳为框架状的四棱台，其垂直于横舱壁结构方向的剖面为直角梯形；所述四棱台包括与槽形舱壁位于同一竖直平面的背板和焊接在背板上的若干加强筋，还包括与底部液舱的上壁夹角呈55°到65°的若干斜撑，所述背板高度为3米至5米。
底凳设置为四棱台，便于上部与槽形舱壁焊接，底部与底部液舱的上壁焊接，背板与槽形舱壁共同形成水密横舱壁，斜撑与底部液舱的上壁夹角为55°到65°，有利于分散槽形舱壁作用在散货船底部的压力。
进一步地，所述槽形舱壁的组成单元为正六边形的相邻三边，相邻两组成单元正反交替焊接，所述正六边形的边长为0.5米至1.5米之间。
万吨级散货船的船宽在20至40米之间，在本技术方案中，槽形舱壁的宽度为14米至32米之间，跨距较长，从节省材料的角度出发，本技术方案中将槽形舱壁设置为以正六边形的相邻三边正反交替焊接而成的结构，相比于弧形、矩形等槽形舱壁更加节省材料；其次，由于万吨级散货船的扶墙材间距一般为1米至1.5米之间，因此，为保证槽形舱壁与底部舱壁的扶墙材的横向位置一一对应，从而将正六边形的边长限定为0.5米至1.5米之间，使槽形舱壁的折角处与底部舱壁的扶墙材的垂向位置对应，保证货舱区域横舱壁的垂向结构连续，避免错位而产生应力集中。
进一步地，所述货舱舱壁的一侧面设有至少两个逃生梯，便于船员进入货舱作业。
进一步地，所述逃生梯由三段式结构，从上至下依次为上部直梯、中部梯道和下部直梯，所述中部梯道可以为螺旋扶梯或直梯；且三段式结构的相邻两段之间设有休息平台，一方面可用作检修平台，另一方面可以作为船员上下攀爬时临时休息的地方，降低攀爬难度。
进一步地，所述上部直梯、中部梯道和下部直梯的高度占货舱舱壁总高度的比例分别是15％至20％、50％至60％、20％至40％。
逃生梯占比最高的中部区域设置为螺旋楼梯，符合船员日常行走习惯，相比于直梯，更便于上下行走，提高船员的人身安全。
进一步地，当散货船满载航行时，货舱舱壁会受到来自于货物的侧向压力和外部水压，且压力随着散货船水下深度的增加而逐渐增大，因此，货舱舱壁从上至下所受外力逐渐增大，为了保证货舱舱壁的结构强度，还可以采取增大壁厚的方法，因此，本技术方案中，所述货舱舱壁在垂向的板厚为上部、中部、下部三段式递增，增加的厚度为1.5或2或2.5毫米，增加的厚度不宜过大，是为了避免由于板厚差过大而影响焊缝成形，缩短焊接时间，加快施工进度；更进一步地，上部、中部、下部高度占货舱舱壁分别是15％至20％、50％至60％、20％至40％，是为了与逃生梯的分布高度相配合。
进一步地，所述平面舱壁上设有垂向的扶墙材，用于提高平面舱壁的结构强度。
进一步地，所述底凳朝向船首，使底凳部分的重心纵向坐标朝向船首，在一定程度上可以减缓尾倾现象，有利于提高船舶纵向稳性。
与现有技术相比，本实用新型提供的一种适用于万吨级散货船的货舱舱壁结构，具有以下优点：
1、本技术方案中货舱舱壁采用平面舱壁和槽形舱壁相结合，在保证货舱舱壁结构强度的同时，也降低了槽形舱壁与舷侧焊接的施工难度；
2、本技术方案中逃生梯为多段式，且设有休息平台，一方面可用作检修平台，另一方面可以作为中途休息的地方，降低攀爬难度；
3、本技术方案中逃生梯中部为螺旋楼梯，符合船员日常行走习惯，相比于直梯，更便于上下行走，提高船员的人身安全。
附图说明
图1为本专利的货舱舱壁结构图。
图2为图1的A-A剖视图。
图3为图2的B区放大图。
图4为图1的C-C剖视图。
图5为图4的D区放大图。
图6为本专利实施例1的逃生梯结构图。
图7为本专利实施例2的逃生梯结构图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
实施例1
如图1所示，一种适用于万吨级散货船的货舱舱壁结构，包括货舱舱壁1、位于货舱舱壁1两肩部的顶部舱壁2、位于货舱舱壁1下的底部舱壁3和船体骨架，所述货舱舱壁1在两侧为平面舱壁11，中部区域为槽形舱壁12，所述槽形舱壁12宽度B1占货舱舱壁1最大宽度B2的70％至80％。
一般来讲，万吨级散货船的货舱在设计之初，首要保证的是货舱舱壁具备足够的结构强度，因此，采用在平面舱壁上设置多根扶墙材，如垂直于舱壁焊接有T型材或槽钢等，直至其满足设计要求；但对于运送煤炭等散货船来讲，扶墙材与舱壁的垂直处会形成死角，不便于装卸货，且由于散货对舱壁的摩擦，在后期舱壁维护阶段，T型材面板和腹板之间的直角、T型材腹板和货舱舱壁之间的直角会成为死角，造成喷漆图层等附着力较差，影响舱壁使用寿命。
在优化后的设计中，采用槽形舱壁替代舱壁和扶墙材，由于槽形舱壁由钢板压制而成的，以槽形舱壁折曲来代替扶强材的作用，且相邻面之间夹角为钝角，避免散货聚集在死角，利于装卸货，且后期进行喷漆图层等维护手段时，不存在直角或锐角，避免喷漆等在夹角处形成空泡；但万吨级散货船在货舱区域的两肩部设有顶部液舱，在底部设有底部液舱，且底部液舱的上壁在散货船舭部区域会逐渐升起形成斜面，此时，全部采用槽形舱壁作为货舱舱壁时，槽形舱壁的左右两端与散货船外壳板进行焊接时，需要进行适当的切割，便于与顶部液舱的底面、散货船外壳板和底部液舱的上壁进行焊接，从而形成水密舱壁，但在实际施工过程中，槽形舱壁的上下切口在夹角处焊接时，施工难度较大，工艺难以达标，从而导致是施工进度缓慢，甚至拖慢整船建造周期。
因此，本技术方案中，将平面舱壁11与槽形舱壁12相结合，采用拼接式的结构，形成完整的货舱舱壁1，根据平面舱壁11的宽度，适当设置若干扶墙材，以满足设计规范，采用此种结构，降低了货舱舱壁1与顶部液舱的底面、散货船外壳板和底部液舱的上壁进行焊接时的施工难度，加快施工进度，同时，由于货舱舱壁1中间区域采用槽形舱壁12结构，可以避免散货聚集在死角，利于装卸货。
根据万吨级散货船的单侧顶部液舱横向宽度占货舱最大宽度的10％左右，因此，单侧平面舱壁11的宽度需要超过单侧顶部液舱横向宽度，以避开槽形舱壁12与顶部液舱的底面的焊接区域，因此，设置槽形舱壁12宽度B1占货舱舱壁1最大宽度B2的70％至80％，可以满足万吨级散货船的结构需求。
如图2和图3所示，所述槽形舱壁的组成单元为正六边形的相邻三边，相邻两组成单元正反交替焊接，所述正六边形的边长在0.5米至1.5米之间。
万吨级散货船的船宽在20至40米之间，在本技术方案中，槽形舱壁12的宽度为14米至32米之间，跨距较长，从节省材料的角度出发，本技术方案中将槽形舱壁设置为以正六边形的相邻三边正反交替焊接而成的结构，相比于弧形、矩形等槽形舱壁更加节省材料；其次，由于万吨级散货船的扶墙材间距一般为1米至1.5米之间，因此，为保证槽形舱壁12与底部舱壁3的扶墙材的横向位置一一对应，从而将正六边形的边长限定为0.5米至1.5米之间，使槽形舱壁12的折角处与底部舱壁3的扶墙材的垂向位置对应，保证货舱区域横舱壁的垂向结构连续，避免错位而产生应力集中。
如图4所示，所述槽形舱壁底端设底凳6，底凳6固定在底部舱壁3的上壁，用于支撑槽形舱壁。
通常，底凳6为上窄下宽结构，上部宽度与槽形舱壁槽深相当，便于与槽形舱壁焊接，底部可直接焊接在底部液舱的上壁，且底凳6可进行标准化预制后，在散货船舱段内进行焊接安装，加快施工进度；其次，为保证底凳6具有足够的支撑强度，设置底凳6的高度不小于槽形舱壁深度的3倍，底凳6的底部宽度不小于槽形舱壁平均深度的2.5倍。
如图5所示，所述底凳6为框架状的四棱台，其垂直于横舱壁结构方向的剖面为直角梯形；所述四棱台包括与槽形舱壁12位于同一竖直平面的背板62和焊接在背板62上的若干加强筋63，还包括与底部液舱的上壁夹角呈55°到65°的若干斜撑61，所述背板62高度为3米至5米。
底凳6设置为四棱台，便于上部与槽形舱壁焊接，底部与底部液舱的上壁焊接，背板62与槽形舱壁12共同形成水密横舱壁，斜撑61与底部底部液舱的上壁夹角为55°到65°，有利于分散槽形舱壁12作用在散货船底部的压力。
如图1所示，所述货舱舱壁1的一侧面设有至少两个逃生梯4，便于船员进入货舱作业。
如图6所示，所述逃生梯由三段式构成，从上至下依次为上部直梯41、螺旋楼梯42和下部直梯43，相邻两端之间设有休息平台44，一方面可用作检修平台，另一方面可以作为船员上下攀爬时临时休息的地方，降低攀爬难度。
进一步地，所述上部直梯41、螺旋楼梯42和下部直梯43的高度占货舱舱壁1总高度的比例分别是15％至20％、50％至60％、20％至40％。
逃生梯4占比最高的中部区域设置为螺旋楼梯42，符合船员日常行走习惯，相比于直梯，更便于上下行走，提高船员的人身安全。
当散货船满载航行时，货舱舱壁会受到来自于货物的侧向压力和外部水压，且压力随着散货船水下深度的增加而逐渐增大，因此，货舱舱壁从上至下所受外力逐渐增大，为了保证货舱舱壁的结构强度，还可以采取增大壁厚的方法，因此，本技术方案中，所述货舱舱壁在垂向的板厚为上部、中部、下部三段式递增，增加的厚度为1.5或2或2.5毫米，增加的厚度不宜过大，是为了避免由于板厚差过大而影响焊缝成形，缩短焊接时间，加快施工进度；更进一步地，上部、中部、下部高度占货舱舱壁分别是15％至20％、50％至60％、20％至40％，是为了与逃生梯4的分布高度相配合。进一步地，所述平面舱壁11上设有垂向的扶墙材，用于提高平面舱壁11的结构强度。
进一步地，所述底凳6朝向船首，使底凳6部分的重心纵向坐标朝向船首，在一定程度上可以减缓尾倾现象，有利于提高船舶纵向稳性。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于，如图7所示，所述逃生梯由三段式构成，从上至下依次为上部直梯41、中部直梯42和下部直梯43，相邻两端之间设有休息平台44，一方面可用作检修平台，另一方面可以作为船员上下攀爬时临时休息的地方，降低攀爬难度。
进一步地，所述上部直梯41、中部直梯42和下部直梯43的高度占货舱舱壁1总高度的比例分别是15％至20％、50％至60％、20％至40％。
逃生梯4占比最高的中部区域设置为中部直梯42，占用货舱区间面积小，且结构简单，施工便利。
本专利货舱舱壁采用平面舱壁和槽形舱壁相结合，在保证货舱舱壁结构强度的同时，也降低了槽形舱壁与舷侧焊接的施工难度；本专利的逃生梯为多段式，且设有休息平台，一方面可用作检修平台，另一方面可以作为中途休息的地方，降低攀爬难度；本专利逃生梯中部为螺旋楼梯，符合船员日常行走习惯，相比于直梯，更便于上下行走，提高船员的人身安全。
显然，本实用新型虽然以上述实施例公开，但并不是对本实用新型的限定。任何本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，在上述说明的基础上都可以做出可能的变化和修改。因此，本实用新型的保护范围应当以本实用新型的权利要求书所界定的范围为准。