CN108891529B - 一种利用光顺处理加快科考船新旧船体对接的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用光顺处理加快科考船新旧船体对接的方法，包括以下步骤：S1：对原船原始数据进行第一次光顺性检测，得到新船体的理论型线值，根据理论型线值建造新船体的非合拢口部分；S2：实际测量原船的型线值得到实际型线值，比较和计算合拢口区域的实际型线值和理论型线值的型值差；S3：根据型值差确定新船体合拢口处的过渡范围和过渡方式；S4：根据过渡范围内的实际型线值，获取过渡范围内的线型，依照过渡方式对过渡范围内的线型进行调整，进行第二次光顺性检测并得到二次光顺型线值，根据二次光顺型线值建造新船体的合拢口部分，将新船体的合拢口部分与新船体的非合拢口部分接合得到新船体；S5：在合拢口处对接原船和新船体。

Description

一种利用光顺处理加快科考船新旧船体对接的方法

技术领域

本发明涉及船舶建造领域，特别是涉及一种利用光顺处理加快科考船新旧船体对接的方法。

背景技术

船舶改装是指为了改变船舶用途和性能，对船舶的船体、设备、系统、结构等进行改装，其中，包括新旧船体的对接。传统的船体对接方法为：根据原船的原始数据进行光顺后得到新船体的型线值，然后根据所得到的新船体型线值建造新船体，等待原船进到船坞后与新船体完成对接。

该方法在实际运用中存在以下问题：原船在使用过程中被多次改建，原船合拢口处的型线值与原始数据存在较大差别，而新船体按照原船的原始数据建造合拢口，导致在对接过程中，原船与新船体的合拢口型线值差别很大，造成对接困难。此时，一方面需要在建设新船体合拢口位置的外板时留出较多的余量以备修正，但这样造成了外板钢材的巨大浪费；另一方面导致对接过程中，需要对新船体合拢口位置处的型线进行较大的调整，延长了工期，增大了施工难度。

发明内容

基于此，本发明的目的在于，提供一种能够加快新旧船体在合拢口处对接的方法。

本发明所述的一种利用光顺处理加快科考船新旧船体对接的方法，包括以下步骤：

S1：对原船原始数据进行第一次光顺性检测，得到新船体的理论型线值，根据所述理论型线值建造所述新船体的非合拢口部分；

S2：实际测量原船的型线值得到实际型线值，比较和计算合拢口区域的所述实际型线值和理论型线值的型值差；

S3：根据型值差确定新船体合拢口处的过渡范围和过渡方式；

S4：根据所述过渡范围内的实际型线值，获取所述过渡范围内的线型，依照所述过渡方式对所述过渡范围内的线型进行调整，进行第二次光顺性检测并得到二次光顺型线值，根据所述二次光顺型线值建造所述新船体的合拢口部分，将所述新船体的合拢口部分与所述新船体的非合拢口部分接合得到所述新船体；

S5：在合拢口处对接所述原船和所述新船体。

相对于现有技术，本发明所述的利用光顺处理加快科考船新旧船体对接的方法将新船体分开为非合拢口部分和合拢口部分两步建造，利用第一次光顺性检测的理论型线值建造非合拢口部分，利用第二次光顺性检测的型线值建造合拢口部分外板。一方面可以在原船进坞前就进行新船体非合拢口部分的建造，从而节约了工期。另一方面，通过测量原船的实际型线值以及计算实际型线值与理论型线值之差，确定线型的过渡范围和过渡方式，从而将线型修顺确定在一个较小的范围内进行，并降低了线型修顺的难度；同时，避免了由于对接过程中原船和新船体的合拢口处型线差异大而需要大幅度修顺挖换的情况出现，从而节约了工时和施工难度；另外，使新船体的合拢口处外板在建造时只需预留较少的余量，用于对冲掉对接时焊接消耗的补偿量，实现了零余量建造。

进一步地，步骤S4中，所述合拢口处的实际型线值不作调整，直接作为所述新船体合拢口处的型线值。不对新船体合拢口处的实际型线值进行光顺修正，可以确保建造的新船体合拢口处外板与原船合拢口外板线型数据相同，从而新船体与原船的合拢口完全匹配，一方面避免了合拢口处外板建造时需要预留较大余量以备大幅度修顺，从而节约了外板材料；另一方面，避免了对接时进行大幅度修顺，从而节约了工期，降低了施工难度。

优选地，步骤S3中，所述过渡范围的边界为型值差为±30mm～±46mm的线型处。由于约±30mm～±46mm的型线值差对船体线型的曲率影响小，使线型差异落入施工现场可掌控的范围内，因此，以型值差约±30mm～±46mm的型线处作为过渡范围的边界。

进一步地，步骤S3中，所述过渡方式根据型值差、型值差最大位置的曲率、船体分段、舱容和船体系数中的一种或多种结合确定。

进一步地，步骤S2中，通过全站仪实际测量原船的型线值得到实际型线值。全站仪测量数据准确，且只需安装一次就可以测量全部数据，通过使用全站仪能够确保精确地测量原船的型线值，并且节约时间。

进一步地，在步骤S5中，对接所述原船与所述新船体时，使用全站仪在原船主甲板船中心线上定位。全站仪定位精确，有助于原船与新船体的船心对中，从而实现准确对接。

优选地，步骤S1中，所述原船的原始数据为站线水线交点表和站线纵剖线交点表。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。

附图说明

图1为本发明所述的利用光顺处理加快科考船新旧船体对接方法的流程图；

图2为实际型线值与第一次光顺性检测的理论型线值的差值表；

图3为实际型线值与二次光顺的型线值的差值表。

具体实施方式

请参阅图1，其为本发明所述的利用处理加快科考船新旧船体对接方法的流程图。本发明所述的利用处理加快科考船新旧船体对接方法包括以下步骤：

S1：第一次光顺性检测和建造新船体的非合拢口部分

作为一种实施例，将原船的站线水线交点表、站线纵剖线交点表等原始数据导入船体建造系统软件的光顺系统中，进行第一次光顺性检测，得到新船体的理论型线值；然后将所述新船体的理论型线值分别导入船体建造系统软件的外板系统和设计建模系统后，得到新船体的外板信息和设计图纸，所述外板信息包括数量、弯曲程度、厚度和位置等；接着按照外板信息制造各块外板，按照图纸建造新船体的非合拢口部分。

S2：实际型线值测量和计算型值差

原船进坞后，在坞内正对原船合拢口位置的下方和两侧架设全站仪，利用全站仪的激光定点扫描功能扫描得出原船的型线值，即实际型线值。比对合拢口附近区域内对应点的实际型线值和理论型线值，并计算各点的型值差。

S3：确定过渡范围和过渡方式

作为一种实施例，选取合拢口至型值差在±30mm～±46mm范围的线型处作为船体线型的过渡范围；然后根据型值差、型值差最大位置的曲率、船体分段、舱容和船体系数中的一种或多种结合确定过渡方式。

S4：二次光顺和建造新船体的合拢口部分

将所述过渡范围内的实际型线值导入船体建造系统软件的光顺系统中进行第二次光顺性检测。首先，以所述合拢口处的实际型线值作为修正基础线，对此条线上的型值点不作修正，直接作为新船体合拢口处的线型；然后，为确保所述过渡范围内的线型过渡平滑顺畅，在合拢口两侧取绝大部分型值差落入±30mm～±46mm范围内的肋骨线作为标准线；接着，在标准线范围内，按照已确定的过渡方式对各点的型值进行调整并进行第二次光顺性检测并得到二次光顺型线值；接下来，比对过渡范围内各点的二次光顺型线值与实际型线值，并计算各点的型值差，确认过渡范围内所有点的型值差均落在±30mm～±46mm范围内；最后，按照所述二次光顺型线值建造新船体合拢口部分的外板；建造好合拢口部分后，将其与非合拢口部分焊接在一起共同构成新船体。

分段外板及肋骨装配过程中，根据第二次光顺性检测后的三维线型数据，以船体分段的高度测量基准面及半宽测量基准面为测量依据，拉钢尺分别测量外板各个肋位(包括分段合拢口处)对应测量点的高度值及半宽值，若出现精度超差，则对精度超差的位置进行定位调整。分段整体装配完成后，再使用全站仪对各测量点进行焊前测量，然后将测量的三维线型数据与建造系统导出的三维线型数据进行比对，若出现精度超差，则对超差位置进行定位调整，直至分段建造精度满足分段合拢及设计要求，再进行分段焊接。分段焊接完成后，再次使用全站仪对各测量点进行复测，若局部精度超差，则对超差位置进行火工矫正，直至分段建造精度满足分段合拢及设计要求。

S5：对接

作为一种实施例，在原船甲板的船体中心线上架设全站仪，以帮助原船和新船体对正，对正后将原船与新船体在合拢口处焊接成整体。然后，对合拢后全船的线型进行复核，并在过渡范围中修顺幅度最大区域的船体外侧安装护舷，以避免该处被撞击。

以下，以“探索1号”科考船船体对接过程为例，具体讲述上述方法，其中，“探索1号”科考船的合拢口确定为原船的FR75+450位置，原船作为船艉部分，新船体作为船艏部分，即船艉至FR75+450间的船体属于原船，FR75+450至船艏间的船体属于新船体。

将原船的站线水线交点表、站线纵剖线交点表等原始数据导入东欣船体建造系统软件的光顺系统中，进行第一次光顺性检测，得到新船体的理论型线值；然后将所述新船体的理论型线值分别导入东欣船体建造系统软件的外板系统和设计建模系统后，得到新船体的外板信息和设计图纸；接着按照外板信息制造各块外板，按照图纸建造新船体的非合拢口部分(FR86至船艏)。

原船到坞后，在坞内正对原船合拢口位置的下方和两侧架设全站仪，以距离原船基线800mm高度处起始至主甲板8m高度处为止，每间隔800mm高度差处，利用全站仪测量原船的实际型线值。然后，比对FR75+450附近范围内，各条肋骨线上对应点的实际型线值和理论型线值，并计算各点的型值差。结果如图2所示，在FR86线上的各点型值差已经缩小到±30mm～±46mm范围内，在FR75+450和FR76线上的型值差最大且超过100mm。另外，为了保证合拢口附近的线型尽量平滑流畅，会对原船接近合拢口处附近的区域也进行小幅度的修顺，因此，也比对并计算了FR71～FR75+450之间，各条肋骨线上对应点的型值差。

选取出合拢口FR75+450两侧绝大部分型值差缩小到±30mm～±46mm的位置FR70和FR86，从而确定线型修顺的过渡范围是FR70～FR86。根据型差值最大的位置FR76处的型差值大小和外板曲率，结合新船体的分段情况，确定过渡方式为做拉直处理。

将FR75+450处型线值以建立站线的形式导入东欣船体建造系统软件的光顺系统中，以FR75+450处型线值为修顺基准，不修改此线上面的型值；然后在纵剖型值图和水线图里拉出FR70、FR86作标准线，建立起几何约束；接着，修正FR70～FR86范围内的各型值点，具体地，先修正纵剖线上的型值点，后修正水线上的型值点，局部调整修顺曲面后，接着，通过第二次光顺性检测，得到新的肋骨型线和二次光顺的型线值；接下来，将二次光顺的型线值与实际型线值进行比对并计算型值差，确认FR70～FR86范围内的型线值差几乎全部缩小至±30mm范围内，如图3所示；最后，将二次光顺的型线值分别导入东欣船体建造系统软件的外板系统和设计建模系统后，得到新船体合拢口部分FR75+450～FR86的外板信息和设计图纸，并按照图纸建造新船体的合拢口部分FR75+450～FR86的外板。

将新船体合拢口部分FR75+450～FR86与非合拢口部分(FR86至船艏)焊接在一起。

在坞内，与合拢口FR75+450处直接将原船断开保留艉半艘，利用浮吊将艏半艘原船吊上码头，再将新船体吊进坞内；然后用全站仪在原船艉半艘主甲板船中心线上定位，使新船体与原船的船中对心；接着，将新船体与原船焊接起来得到“探索1号”；接下来，对“探索1号”全船型线进行复核；最后，在拉平处理的地方添加护舷，以增加防撞性能。

在“探索1号”对接现场，只经过微调，没有发生合拢口处大幅度板材挖换以补齐偏差量的现象，从而缩短了工期，降低了现场施工难度。

相对于现有技术，本发明所述的利用光顺处理加快科考船新旧船体对接的方法将新船体分开为非合拢口部分和合拢口部分两步建造，利用第一次光顺性检测的理论型线值建造非合拢口部分，利用第二次光顺性检测的型线值建造合拢口部分外板。一方面可以在原船进坞前就进行新船体非合拢口部分的建造，从而节约了工期。另一方面，通过测量原船的实际型线值以及计算实际型线值与理论型线值之差，确定线型的过渡范围和过渡方式，从而将线型修顺确定在一个较小的范围内进行，并降低了线型修顺的难度；同时，避免了由于对接过程中原船和新船体的合拢口处型线差异大而需要大幅度修顺挖换的情况出现，节约了工时和施工难度；另外，使新船体的合拢口处外板在建造时只需预留较少的余量，用于对冲掉对接时焊接消耗的补偿量，实现了零余量建造。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种利用光顺处理加快科考船新旧船体对接的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：对原船原始数据进行第一次光顺性检测，得到新船体的理论型线值，根据所述理论型线值建造所述新船体的非合拢口部分；

S2：实际测量原船的型线值得到实际型线值，比较和计算合拢口区域的所述实际型线值和理论型线值的型值差；

S3：根据型值差确定新船体合拢口处的过渡范围和过渡方式,所述过渡范围的边界为型值差为±30mm～±46mm的线型处，所述过渡方式根据型值差、型值差最大位置的曲率、船体分段、舱容和船体系数中的一种或多种结合确定；

S4：根据所述过渡范围内的实际型线值，获取所述过渡范围内的线型，依照所述过渡方式对所述过渡范围内的线型进行调整，进行第二次光顺性检测并得到二次光顺型线值，根据所述二次光顺型线值建造所述新船体的合拢口部分，将所述新船体的合拢口部分与所述新船体的非合拢口部分接合得到所述新船体；

S5：在合拢口处对接所述原船和所述新船体。

2.根据权利要求1所述的利用光顺处理加快科考船新旧船体对接的方法，其特征在于：步骤S4中，所述合拢口处的实际型线值不作调整，直接作为所述新船体合拢口处的型线值。

3.根据权利要求2所述的利用光顺处理加快科考船新旧船体对接的方法，其特征在于：步骤S2中，通过全站仪实际测量原船的型线值得到实际型线值。

4.根据权利要求3所述的利用光顺处理加快科考船新旧船体对接的方法，其特征在于，在步骤S5中，对接所述原船与所述新船体时，使用全站仪在原船主甲板船中心线上定位。

5.根据权利要求4所述的利用光顺处理加快科考船新旧船体对接的方法，其特征在于：步骤S1中，所述原船的原始数据为站线水线交点表和站线纵剖线交点表。