CN102490864B - 一种半船水下合拢方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种半船水下合拢方法，属于船舶建造安装领域。针对在常规吊装、小车移船方法不适用于将两个单独建造的，具有独立基准线的半船进行合拢的问题。本发明利用半船自重及浮心存在的差异，在船坞向外排水时，半船先后重新坐墩，后坐墩半船以先坐墩半船为基准坐墩，保证坐墩后合拢口间隙距离在规范允许焊接缝隙之内，以完成水下半船合拢。或者将基准半船通过压载及破舱等手段，使其不起浮，其余半船在完全起浮后，移至合拢工位后坐墩合拢，最终使所有半船坐墩后满足全船主尺度、基线精度、合拢口间隙等精度要求。本方法有效的节约了船坞吊机资源，而且操作过程安全性高，简单实用，可广泛应用于各种大型船务制造工序中。
Description
技术领域
本发明涉及一种船舶建造安装技术，具体来说，特别是涉及一种半船合拢的精度控制方法。
背景技术
在船舶建造中，船舶建造周期是一个船厂建造能力的重要体现，也是衡量与交船、实现经济效益的重要指标。缩短船舶建造周期最直接的方法就是缩短船台或船坞周期。现代大型船厂一般采用船坞总装，而提高船坞利用率，即增加坞次首当其冲成为船厂需要突破的瓶颈。现代大型船厂一般都面临船型较多、建造周期短的问题，将整船分为两个半船搭载建造能有效提高船坞利用率，并有利于劳动力的均衡投放、灵活合理的安排生产计划，也能大大改善劳动工作环境、简化各主要设备进舱方法，对船厂提高产能有着重要的意义。
但是半船搭载建造的难点不在“造”，而在于如何将两个单独建造的，具有独立基准线的半船进行合拢。由于大型船舶半船的重量超大，常规的吊装方法或小车移船的方法都已不适用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是在常规吊装、小车移船方法不适用的情况下，如何将两个单独建造的，具有独立基准线的半船进行合拢。针对该问题，本发明利用半船自重及浮心存在的差异，在船坞向外排水时，半船先后重新坐墩，后坐墩半船以先坐墩半船为基准坐墩，保证坐墩后合拢口间隙距离在规范允许焊接缝隙之内，以完成水下半船合拢。或者将基准半船通过压载及破舱等手段，使其不起浮，其余半船在完全起浮后，移至合拢工位后坐墩合拢，最终使所有半船坐墩后满足全船主尺度、基线精度、合拢口间隙等精度要求。
本发明的一种半船水下合拢方法通过以下技术手段，采用如下步骤完成：
1)两半船分别搭载，合拢口以其中一半船端面数据作为依据搭载另一半船，使两半船合拢口的同面度符合要求；
2)在预合拢坞位划出全船基线，并以此基线高度布置各半船坞墩；
3)在坞墙、坞门上布置精度测量仪器，并标记坐墩后的船长标记、船体中心线；
4)布置合拢装置、标记；
5)坞内注水，当船体完全起浮稳定后，坞墙人员观测各半船艏、艉及左右吃水，得出各半船纵、横倾，并调整各半船浮态；
6)借助牵引装置将预合拢各半船按照吃水深度由深及浅依次移船至预合拢坞位，并进行粗定位；吃水最深半船或不起浮半船作为定位基准半船；当定位基准半船不起浮时，省略步骤7)、步骤8)；
7)由坞门上的精度测量装置测量基准半船甲板中心线与船体坐墩后理论中心线的偏移距离；以此数值作为调节基准；在船宽方向调节好后，再由坞墙边精度测量装置测量基准船半船体外板光耙，即肋位检验线，对基准半船进行船长方向精确定位；
8)坞内向外排水至定位基准半船完全坐墩，并满足其余合拢半船安全移船水位高度；
9)利用合拢装置将合拢半船收拢至定位基准半船，当间隙达到预定要求后，对合拢半船在船宽方向上进行微调，检查外板轮廓及甲板轮廓对合情况，直至达到要求；
10)坞内向外开始放水，合拢半船随水位下降坐墩，并实时监控定位精度，且通过安装合拢装置对合拢半船进行限位，防止坐墩过程中合拢半船漂出直至完全坐墩；
11)对甲板、水位以上外板结构进行约束焊接；
12)坞内水排干后，检查坞墩，将坞墩墩木、钢质可调坞墩打紧贴合船底外板；测量坐墩后全船实际船底中心线、基线；并对在原位坐墩后船体的原中心线、基线进行修正。
本发明还可做以下改进：
步骤1)中，在半船分别搭载时，在中纵龙骨区域采用钢质坞墩，以防止搭载过程中，因船体重量不均导致墩木下沉量不一致，无法保证合拢后船底基线精度要求；所述两半船合拢口的同面度要求为在±8mm范围内。
步骤2)中，布置各半船坞墩时，在合拢口两侧最近一排坞墩布置钢质坞墩，以减小因半船纵倾坐墩时对坞墩的高度的影响。
所述合拢用装置包括安装在半船体外板的吊码、导向板、贴装于半船体外板的光靶，以及安装在坞墙轨道的拉码，安装在坞墙内侧壁支撑各半船船体的限位靠架；所述拉码与船体外板的吊码用葫芦连接；所述合拢用标记包括堪划于船舷侧的临时水尺、100MARK线。
所述调整各半船浮态是对照《起浮计算书》进行，调整方法为增加临时压铁或抽放压载水。
所述牵引装置包括船坞引船小车、立式绞盘及卷扬机。
所述精度测量装置是全站仪或激光经纬仪。
所述导向板分别安装在定为基准半船合拢口两舷边，所述两块导向板朝向合拢半船形成一个梯形开口面，开口面大端靠近合拢半船，对合拢半船起引导限位作用。
步骤9)中，将合拢半船收拢至定位基准半船的过程为，用葫芦连接合拢半船甲板上的吊码，同时配合坞墙上的轨道拉码、限位靠架将合拢半船移至距定位基准半船合拢口距离1-3米后，再缓慢将合拢半船移至定位基准半船两舷导向板范围内；所述间隙预定要求为小于16mm；所述检查外板轮廓及甲板轮廓对合情况是指检查合拢两半船外板临时水尺及甲板中心线的对合情况。
步骤11)中，所述焊接选择当日气温最高时刻。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
1)本发明在利用船坞串联建造法的基础上，利用半船自重及浮力的差异，采用先后坐墩的方法，使吃水深的半船先坐墩并以此为基准合拢其他半船，整个合拢过程完全依靠水的浮力，无需使用吊机，有效的节约了船坞的核心资源，节约了成本，也保障了操作的安全。
2)本发明在半船中中纵龙骨以及区域合拢口两侧使用了钢质坞墩，减小了由于船体自重不均造成的坞墩下沉量不一致，保证搭载及合拢过程的精度。
3)本发明在各半船上通过堪划临时水尺、100MARK线等措施，方便了半船合拢过程中的浮态观察、移船时焊缝间隙监测等，以保证合拢过程的精度。
4)本发明创造性的使用了导向板，减少合拢半船移船时的宽度变幅范围，能达到快速定位辅助效果。
综上所述，本发明在不使用常规吊装、小车移船方法的前提下，利用半船自重及浮心存在的差异，在船坞向外排水时，半船先后重新坐墩，后坐墩半船以先坐墩半船为基准坐墩，保证坐墩后合拢口间隙距离在规范允许焊接缝隙之内，以完成水下半船合拢。并且满足各项精度要求，符合船舶制造标准，可广泛应用于各种大型船舶的半船合拢工序中。
附图说明
图1为两半船合拢坐墩前示意图；
图2为两半船合拢过程示意图；
图3为导向板示意图；
图4为船舷侧拉码示意图；
图5为船舷侧临时水尺示意图；
图6为临时水尺详图；
图7为两半船合拢后示意图；
图8为合拢端面精度测量示意图。
图中：1-定位基准半船；2-合拢半船；3-精度测量仪器；4-限位靠架；5-轨道拉码；6-吊码；7-导向板；8-卷扬机；9-导向滑轮；10-顶伸支撑头；11-定位光靶；12-半船甲板中心线；13-坐墩后全船甲板中心线；14-基准半船舷侧外板；15-合拢口；16-葫芦；17-引船小车轨道；18-坞墙；19-船体；20-100MARK线；21-对合水线标记；22-定位线；23-主甲板；24-船底板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明，但并不对本发明造成任何限制。
实施例1
一种半船水下合拢方法，采用如下步骤完成：
1)如图1所示，两半船在船坞内分别独立搭载建造，合拢口以其中一半船端面数据(如图8所示)作为依据搭载另一半船，使两半船合拢口的同面度符合要求；
2)在预合拢坞位划出全船基线，并以此基线高度布置各半船坞墩；
3)在坞墙、坞门上布置精度测量仪器3，并标记坐墩后的船长标记、船体中心线；
4)布置安装在半船体外板的吊码、导向板7、贴装于半船体外板的光靶，以及安装在坞墙轨道的拉码5，安装在坞墙内侧壁支撑各半船船体的限位靠架4；所述拉码5与船体外板的吊码6用葫芦连接；布置标记，包括堪划于船舷侧的临时水尺、100MARK线；
5)坞内注水，当船体完全起浮稳定后，坞墙人员观测各半船艏、艉及左右吃水，得出各半船纵、横倾，并调整各半船浮态；
6)借助牵引装置将预合拢各半船按照吃水深度由深及浅依次移船至预合拢坞位，并进行粗定位；吃水最深半船作为定位基准半船1；
7)由坞门上的精度测量装置测量基准半船甲板中心线与船体坐墩后理论中心线的偏移距离；以此数值作为限位靠架支撑头及坞墙拉码的调节基准；在船宽方向调节好后，再由坞墙边精度测量装置测量基准船半船体外板光耙，即肋位检验线，对基准半船1进行船长方向精确定位；
8)坞内向外排水至定位基准半船1完全坐墩，并满足合拢半船2安全移船水位高度；
9)利用两合拢半船甲板上的吊码及葫芦将合拢半船2收拢至定位基准半船1，当间隙小于16mm时，对合拢半船2在船宽方向上进行微调，检查外板轮廓及甲板轮廓对合情况，直至达到要求；
10)如图7所示，坞内开始向外放水，合拢半船随水位下降坐墩，并实时监控定位精度，且通过轨道拉码5和限位靠架4同步松懈并保持拉紧，防止坐墩过程中合拢半船漂出直至完全坐墩；
11)对甲板、水位以上外板结构进行约束焊接；
12)坞内水排干后，检查坞墩，将坞墩墩木、钢质可调坞墩打紧贴合船底外板；测量坐墩后全船实际船底中心线、基线，并对在原位坐墩后船体的原中心线、基线进行修正。
实施例2
一种半船水下合拢方法，采用如下步骤完成：
1)如图1所示，两半船在船坞内分别独立搭载建造，半船分别搭载时，在中纵龙骨区域采用钢质坞墩，以防止搭载过程中，因船体重量不均导致墩木下沉量不一致，无法保证合拢后船底基线精度要求；合拢口以其中一半船端面数据(如图8所示)作为依据搭载另一半船，使两半船合拢口的同面度在±8mm范围内；
2)在预合拢坞位划出全船基线，并以此基线高度布置各半船坞墩，在合拢口两侧最近一排坞墩布置钢质坞墩，以减小因半船纵倾坐墩时对坞墩的高度的影响；
3)在坞墙、坞门上布置全站仪，并标记坐墩后的船长标记、船体中心线；
4)布置安装在半船体外板的吊码、导向板7、贴装于半船体外板的光靶，以及安装在坞墙轨道的拉码5，安装在坞墙内侧壁支撑各半船船体的限位靠架4；所述拉码5与船体外板的吊码6用葫芦连接；布置标记，包括堪划于船舷侧的临时水尺、100MARK线；所述导向板7是分别安装在定为基准半船合拢口两舷边的梯形板，所述梯形板大端安装在基准半船上，朝向合拢半船形成一个梯形开口面，开口面大端靠近合拢半船，对合拢半船进行导向和限位；
5)坞内注水，当船体完全起浮稳定后，坞墙人员观测各半船艏、艉及左右吃水，得出各半船纵、横倾，并调整各半船浮态，并对照《起浮计算书》调整各半船浮态，调整方法为增加临时压铁或抽放压载水；
6)借助船坞引船小车、立式绞盘及卷扬机将预合拢各半船按照吃水深度由深及浅依次移船至预合拢坞位，并进行粗定位；吃水最深的艉半船作为定位基准半船1；
7)由坞门上的全站仪测量基准半船1甲板中心线与船体坐墩后理论中心线的偏移距离；以此数值作为限位靠架4支撑头及坞墙拉码5的调节基准；在船宽方向调节好后，再由坞墙边全站仪测量基准船半船体外板光耙，即肋位检验线，对基准半船1进行船长方向精确定位；
8)坞内向外排水至定位基准半船1完全坐墩，并满足合拢半船2安全移船水位高度；
9)利用两合拢半船甲板上的吊码6及葫芦配合坞墙上的拉码5、限位靠架4将合拢半船2收拢至定位基准半船1至两米的范围后，再缓慢将合拢半船2移至定位基准半船1两舷导向板7范围内；当间隙小于16mm时，对合拢半船2在船宽方向上进行微调，检查合拢两半船外板临时水尺及甲板中心线的对合情况，直至达到要求；
10)如图7所示，坞内开始向外放水，合拢半船随水位下降坐墩，并实时监控定位精度，且通过轨道拉码5和限位靠架4同步松懈并保持拉紧，防止坐墩过程中合拢半船漂出直至完全坐墩；
11)选择当日气温最高时刻，即中午12点至15点，对甲板、水位以上外板结构进行约束焊接；
12)坞内水排干后，检查坞墩，将坞墩墩木、钢质可调坞墩打紧贴合船底外板；测量坐墩后全船实际船底中心线、基线，并对在原位坐墩后船体的原中心线、基线进行修正。
实施例3
一种半船水下合拢方法，采用如下步骤完成：
1)如图1所示，两半船在船坞内分别独立搭载建造，半船分别搭载时，在中纵龙骨区域采用钢质坞墩，以防止搭载过程中，因船体重量不均导致墩木下沉量不一致，无法保证合拢后船底基线精度要求；合拢口以其中一半船端面数据(如图8所示)作为依据搭载另一半船，使两半船合拢口的同面度在±8mm范围内；
2)在预合拢坞位划出全船基线，并以此基线高度布置各半船坞墩，在合拢口两侧最近一排坞墩布置钢质坞墩，以减小因半船纵倾坐墩时对坞墩的高度的影响；
3)在坞墙、坞门上布置激光经纬仪，并标记坐墩后的船长标记、船体中心线；
4)布置安装在半船体外板的吊码、导向板7、贴装于半船体外板的光靶，以及安装在坞墙轨道的拉码5，安装在坞墙内侧壁支撑各半船船体的限位靠架4；所述拉码5与船体外板的吊码6用葫芦连接；布置标记，包括堪划于船舷侧的临时水尺、100MARK线；所述导向板7是分别安装在定为基准半船合拢口两舷边的梯形板，所述梯形板大端安装在基准半船上，朝向合拢半船形成一个梯形开口面，开口面大端靠近合拢半船，对合拢半船进行导向和限位；
5)坞内注水，当船体完全起浮稳定后，坞墙人员观测各半船艏、艉及左右吃水，得出各半船纵、横倾，并调整各半船浮态，并对照《起浮计算书》调整各半船浮态，调整方法为增加临时压铁或抽放压载水；
6)借助船坞引船小车、立式绞盘及卷扬机将预合拢各半船按照吃水深度由深及浅依次移船至预合拢坞位，并进行粗定位；以不起浮半船作为定位基准半船1；
7)利用两合拢半船甲板上的吊码6及葫芦配合坞墙上的拉码5、限位靠架4将合拢半船2收拢至定位基准半船1至两米的范围后，再缓慢将合拢半船2移至定位基准半船1两舷导向板7范围内；当间隙小于16mm时，对合拢半船2在船宽方向上进行微调，检查合拢两半船外板临时水尺及甲板中心线的对合情况，直至达到要求；
8)如图7所示，坞内开始向外放水，合拢半船随水位下降坐墩，并实时监控定位精度，且通过轨道拉码5和限位靠架4同步松懈并保持拉紧，防止坐墩过程中合拢半船漂出直至完全坐墩；
9)选择当日气温最高时刻，即中午12点至15点，对甲板、水位以上外板结构进行约束焊接；
10)坞内水排干后，检查坞墩，将坞墩墩木、钢质可调坞墩打紧贴合船底外板；测量坐墩后全船实际船底中心线、基线。
实施例4
一种半船水下合拢方法，采用如下步骤完成：
1)如图1所示，两半船在船坞内分别独立搭载建造，半船分别搭载时，在中纵龙骨区域采用钢质坞墩，以防止搭载过程中，因船体重量不均导致墩木下沉量不一致，无法保证合拢后船底基线精度要求；合拢口以其中一半船端面数据(如图8所示)作为依据搭载另一半船，使两半船合拢口的同面度在±8mm范围内；
2)在预合拢坞位划出全船基线，并以此基线高度布置各半船坞墩，在合拢口两侧最近一排坞墩布置钢质坞墩，以减小因半船纵倾坐墩时对坞墩的高度的影响；
3)在坞墙、坞门上布置激光经纬仪，并标记坐墩后的船长标记、船体中心线；
4)布置安装在半船体外板的吊码、导向板7、贴装于半船体外板的光靶，以及安装在坞墙轨道的拉码5，安装在坞墙内侧壁支撑各半船船体的限位靠架4；所述拉码5与船体外板的吊码6用葫芦连接；布置标记，包括堪划于船舷侧的临时水尺、100MARK线；所述导向板7是分别安装在定为基准半船合拢口两舷边的梯形板，所述梯形板大端安装在基准半船上，朝向合拢半船形成一个梯形开口面，开口面大端靠近合拢半船，对合拢半船进行导向和限位；
5)坞内注水，当船体完全起浮稳定后，坞墙人员观测各半船艏、艉及左右吃水，得出各半船纵、横倾，并调整各半船浮态，并对照《起浮计算书》调整各半船浮态，调整方法为增加临时压铁或抽放压载水；
6)借助船坞引船小车、立式绞盘及卷扬机将预合拢各半船按照吃水深度由深及浅依次移船至预合拢坞位，并进行粗定位；吃水最深的半船作为定位基准半船1；
7)由坞门上的激光经纬仪测量基准半船1甲板中心线与船体坐墩后理论中心线的偏移距离；以此数值作为限位靠架4支撑头及坞墙拉码5的调节基准；在船宽方向调节好后，再由坞墙边激光经纬仪测量基准船半船体外板光耙，即肋位检验线，对基准半船1进行船长方向精确定位；
8)坞内向外排水至定位基准半船1完全坐墩，并满足合拢半船2安全移船水位高度；
9)利用两合拢半船甲板上的吊码6及葫芦配合坞墙上的拉码5、限位靠架4将合拢半船2收拢至定位基准半船1至两米的范围后，再缓慢将合拢半船2移至定位基准半船1两舷导向板7范围内；当间隙小于16mm时，对合拢半船2在船宽方向上进行微调，检查合拢两半船外板临时水尺及甲板中心线的对合情况，直至达到要求；
10)如图7所示，坞内开始向外放水，合拢半船随水位下降坐墩，并实时监控定位精度，且通过轨道拉码5和限位靠架4同步松懈并保持拉紧，防止坐墩过程中合拢半船漂出直至完全坐墩；
11)选择当日气温最高时刻，即中午12点至15点，对甲板、水位以上外板结构进行约束焊接；
12)坞内水排干后，检查坞墩，将坞墩墩木、钢质可调坞墩打紧贴合船底外板；测量坐墩后全船实际船底中心线、基线，由于各半船均不在原位坐墩，无需对原中心线、基线进行修正。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种半船水下合拢方法，其特征在于采用如下步骤完成：
1)两半船分别搭载，合拢口以其中一半船端面数据作为依据搭载另一半船，使两半船合拢口的同面度符合要求；
2)在预合拢坞位划出全船基线，并以此基线高度布置各半船坞墩；
3)在坞墙、坞门上布置精度测量仪器，并标记坐墩后的船长标记、船体中心线；
4)布置合拢装置、标记；
5)坞内注水，当船体完全起浮稳定后，坞墙人员观测各半船艏、艉及左右吃水，得出各半船纵、横倾，并调整各半船浮态；
6)借助牵引装置将预合拢各半船按照吃水深度由深及浅依次移船至预合拢坞位，并进行粗定位；吃水最深半船或不起浮半船作为定位基准半船；当定位基准半船不起浮时，省略步骤7)和步骤8)；
7)由坞门上的精度测量装置测量基准半船甲板中心线与船体坐墩后理论中心线的偏移距离；以此数值作为调节基准；在船宽方向调节好后，再由坞墙边精度测量装置测量基准船半船体外板光耙，即肋位检验线，对基准半船进行船长方向精确定位；
8)坞内向外排水至定位基准半船完全坐墩，并满足其余合拢半船安全移船水位高度；
9)利用合拢装置将合拢半船收拢至定位基准半船，当间隙达到预定要求后，对合拢半船在船宽方向上进行微调，检查外板轮廓及甲板轮廓对合情况，直至达到要求；
10)坞内向外开始放水，合拢半船随水位下降坐墩，并实时监控定位精度，且通过安装合拢装置对合拢半船进行限位，防止坐墩过程中合拢半船漂出直至完全坐墩；
11)对甲板、水位以上外板结构进行约束焊接；
12)坞内水排干后，检查坞墩，将坞墩墩木、钢质可调坞墩打紧贴合船底外板；测量坐墩后全船实际船底中心线、基线；并对在原位坐墩后船体的原中心线、基线进行修正；
其中，步骤2)中，布置各半船坞墩时，在合拢口两侧最近一排坞墩布置钢质坞墩；步骤1)中，在半船分别搭载时，在中纵龙骨区域采用钢质坞墩；所述两半船合拢口的同面度要求为在±8mm范围内。
2.根据权利要求1所述的一种半船水下合拢方法，其特征在于：步骤4)中，所述合拢装置包括安装在半船体外板的吊码、导向板、贴装于半船体外板的光靶，以及安装在坞墙轨道的拉码，安装在坞墙内侧壁支撑各半船船体的限位靠架；所述拉码与船体外板的吊码用葫芦连接；所述合拢用标记包括堪划于船舷侧的临时水尺、100MARK线。
3.根据权利要求2所述的一种半船水下合拢方法，其特征在于：步骤5)中，所述调整各半船浮态是对照《起浮计算书》进行，调整方法为增加临时压铁或抽放压载水。
4.根据权利要求3所述的一种半船水下合拢方法，其特征在于：步骤6)中，所述牵引装置包括船坞引船小车、立式绞盘及卷扬机。
5.根据权利要求4所述的一种半船水下合拢方法，其特征在于：步骤7)中，所述精度测量装置是全站仪或激光经纬仪。
6.根据权利要求5所述的一种半船水下合拢方法，其特征在于：所述导向板分别安装在定为基准半船合拢口两舷边，所述两块导向板朝向合拢半船形成一个梯形开口面，开口面大端靠近合拢半船。
7.根据权利要求6所述的一种半船水下合拢方法，其特征在于：步骤9)中，将合拢半船收拢至定位基准半船的过程为，将合拢半船移至距定位基准半船合拢口距离1-3米后，再缓慢将合拢半船移至定位基准半船两舷导向板范围内；所述间隙预定要求为小于16mm；所述检查外板轮廓及甲板轮廓对合情况是指检查合拢两半船外板临时水尺及甲板中心线的对合情况。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种半船水下合拢方法，其特征在于：步骤11)中，所述焊接选择当日气温最高时刻。
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