用于沉船打撈的托底鋼梁設計-在“世越”號沉船打撈的應用

永泰長榮

在舉世矚目的“世越”號沉船打撈工程中，交通運輸部上海打撈局創(chuàng)造性地應用了托底鋼梁打撈方法。該方法是將一組托底鋼梁墊在沉船之下，打撈時起吊力作用于托底鋼梁而非直接作用于沉船上。因此，該方法對沉船船體結構破壞較小，能夠實現業(yè)主方提出的整體打撈并盡量避免船體破壞的要求。該文對“世越”號打撈工程托底鋼梁的設計過程進行了總結，并應用大型通用有限元軟件 ANSYS 對托底鋼梁結構和沉船結構強度進行了計算分析，為以后打撈工程中應用類似打撈方法提供了一定的借鑒作用。
關鍵詞：沉船打撈 托底鋼梁 設計 結構強度 ANSYS





2014 年 4 月 16 日，“世越”號客輪在韓國西南部海域沉沒，舉世震驚。該船是一艘載有 476 人的客輪。該沉船事故共造成 304 人遇難，142 人受傷，并有 9 人失蹤。2015 年 5 月 22 日至 6 月 22 日，韓國海洋水產部對“世越”號客輪進行國際公開招標。韓國海洋水產部要求中標單位對沉船實施整體打撈，且打撈過程中維持沉船左傾狀態(tài)不變，不能將沉船扳正。上海打撈局最終憑借技術部門提交的一種人性化打撈方案一舉中標。該方案是將一組托底鋼梁墊在沉船左舷之下，在起吊過程中，起吊拉力作用于鋼梁兩端眼板的銷軸上，托底鋼梁則拖住整個船體的重量。由于托底鋼梁與沉船船體接觸面積較大，且起吊力不是直接作用在沉船船體之上，因此該打撈方案對沉船船體結構破壞較小，最終成功實現了對沉船的整體打撈。
本文對托底鋼梁的設計過程進行了總結，對托底鋼梁和沉船結構強度進行了計算分析。
1 托底鋼梁設計要求
托底鋼梁的設計需要滿足打撈過程中的相關使用要求。這些要求是由沉船的主尺度、船舶重量等參數和沉船起浮方案共同決定的。
1.1 沉船主要參數
“世越”號沉船船體總長145.61m，垂線間長 132m，船寬 22m，型深 14m（加上上層建筑船舶主體總高度為26.75m）。沉船空船重量為 6113 噸，載重量3794 噸，總重量 9907 噸。
1.2 沉船起浮方案描述
整個沉船打撈的起吊過程大致可以分為以下幾個步驟：1. 兩艘抬浮駁在沉船兩側水面上拋錨就位，每艘駁船上各有一系列鋼絞線系統(tǒng)。鋼絞線系統(tǒng)將沉船緩緩提升至沉船右舷離開水面 13.5m 左右。





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