CN111422323B - 基于定位基准线的超大型箱船的横舱壁分段建造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于定位基准线的超大型箱船的横舱壁分段建造方法，包括：横舱壁片体阶段：对横舱壁以14m纵剖线和2m等高线为定位基准线安装构件，片体完工后，把定位基准线反驳非结构面；横舱壁组立阶段：将步骤S1中片体放置到胎架上进行装配焊接，拼成组立；横舱壁分段阶段：将步骤S2中组立装配成分段后，在分段上开设应用于总组阶段的定位基准线：中心线、14m纵剖线、2m等高线、150MK线和顶板横向中心线；横舱壁总组阶段：分段制作完工后对后道工序的定位基准线进行检查、修正；将多个分段组合成大型总段。有效提高了分段精度，并缩短船坞周期。

Description

基于定位基准线的超大型箱船的横舱壁分段建造方法

技术领域

本发明涉及船舶建造技术领域，尤其涉及基于定位基准线的超大型箱船的横舱壁分段建造方法。

背景技术

船舶建造中，需要用到定位基准线。例如20000TEU箱船建造时，其定位基准线包括：船体中心线、14m纵剖线、2m等高线等。从分段片体制作阶段直至船坞搭载结束，船体结构以及舾装件安装定位均以此为基准。其中，超大型箱船的横舱壁分段建造比较重要，如何基于定位基准线进行超大型箱船的横舱壁分段建造，并且能够获得较好的精度和较高的效率，需要研究。

发明内容

本发明的目的在于提供基于定位基准线的超大型箱船的横舱壁分段建造方法，有效提高了分段精度，并缩短船坞周期。

实现上述目的的技术方案是：

一种基于定位基准线的超大型箱船的横舱壁分段建造方法，包括：

步骤S1，横舱壁片体阶段：对横舱壁以14m纵剖线和2m等高线为定位基准线安装构件，片体完工后，把定位基准线反驳非结构面；

步骤S2，横舱壁组立阶段：将步骤S1中片体放置到胎架上进行装配焊接，拼成组立；

步骤S3，横舱壁分段阶段：将步骤S2中组立装配成分段后，在分段上开设应用于总组阶段的定位基准线：船体中心线、14m纵剖线、2m等高线、150MK线和顶板横向中心线；

步骤S4，横舱壁总组阶段：分段制作完工后对后道工序的定位基准线进行检查、修正；将多个分段组合成大型总段；

步骤S5，横舱壁搭载阶段：总段装焊，将总段往船坞里吊装搭载；吊装前检查船体中心线、横向中心线、2m等高线。

优选的，步骤S1还包括：

舱口顶板阶段：以14m纵剖线为定位基准线安装构件，完工后背烧，平面度±2mm，每档分散延长包括了背烧补偿量，片段完工后，把定位基准线反驳非结构面；

胎架阶段：分段上胎前，以14m纵剖线、船体中心线、2m等高线为定位基准线校对胎架，其中，胎架水平精度±2mm；地线精度±1mm；

所述的横舱壁分为非水密舱壁与水密舱壁。

优选的，所述步骤S2中精度要求包括：

以地线为基准，校核前道片体上的定位基准线，定位基准线包括船体中心线、14m纵剖线、2m等高线、150MK线和顶板横向中心线；

对超出地线偏差1mm的结构尺寸进行修正，重新在由组立装配而成的分段上开出定位基准线；

定位基准线角尺度保证±1mm，以14m纵剖线、中心线为基准平行开出总组缝处150MK线，对总组缝直线度检查，超出±2mm进行修正。

优选的，所述步骤S3中，

船体中心线、14m纵剖线作为导轨宽度方向安装基准；

2m等高线作为导轨高度方向安装基准；

顶板横向中心线和船体中心线或14m纵剖线作为舱口附件安装基准；

在安装导轨面上开设以上定位基准线，并做好防冲砂胶带保护。

优选的，所述步骤S3还包括安装导轨结构阶段，其管理点如下：

以分段3点水平基准设立标杆，标杆水平基准±1mm管理；

连接板余量线±1mm管理；

两导轨之间内壁尺寸±2mm绝对控制；

导轨安装直线度±2mm管理；

导轨安装水平±2mm；

井字胎架高度＝1.3米。

优选的，安装导轨结构阶段中，

导轨架导头按照舱顶板的理论线定位，第一块导轨架连接板对照硬档施工，导轨架连接板与2m等高线的尺寸距离必须保证；

所有导轨安装的基准必须统一，水平以标杆水平为准，直线度以14m纵剖线或船体中心线为基准，距船体中心线累积误差在0-2mm以内施工；

测量导轨高度，切割导轨连接板余量，调整上下左右位置，对位安装线，点焊，全站仪测量连接板位置水平，调整导轨水平；

导轨焊接完成需进行，测量水平后，对超出偏差的位置火工矫正，保证其平整度；

H钢加强随分段一体脱胎；

导轨焊接完毕精度检查合格后，采用350H钢加强，并对船体中心线、14m纵剖线、2m等高线、150MK线、横向中心线收尾自检，提交数据，报验精度。

优选的，所述步骤S3还包括附件、舾装件阶段，该阶段包括：

划线步骤：

确定14m纵剖线距离中心处硬档距离±1mm；

以14m纵剖线为基准向两边划出绑扎桥安装位置线和附件位置线；

首尾以横中心线为基准划出绑扎桥安装线、附件安装线；

根据绑扎桥安装线敲出100MK样冲点，做好胶带保护；

所有划线精度±1mm控制；

施工步骤：

定位基准线按划线步骤划出后，敲样冲，贴胶带保护；

3个样冲点为1组，每组间距2米，样冲点间距30mm；

样冲点深度2mm进行施工。

优选的，附件、舾装件阶段中，

横向定位块以14m纵剖线和横向中心线为基准划出的安装位置线，外轮廓边缘对线安装，做好100MK检验线；

横向定位块定位后，使用100MK自检，提交精度部检验，合格后，方可焊接；

双向定位块在顶板上敲出十字样冲点，胶带保护，用于搭载开孔安装对位。

优选的，横舱壁总组阶段中，

以跨船体中心线的横舱壁分段为基准与地线对位后，宽度方向以150MK线定位后，检查导轨间距±3mm；

高度方向以2m等高线为基准；

长度方向以顶板横向中心线为基准并调整导轨水平，保证首尾面导轨水平±2mm控制；

非水密横舱壁的跨船体横舱壁中心线分段整体做低放正变形，水密横舱壁跨船体横舱壁中心线分段整体做高放反变形；

定位完毕后，检查横舱壁端面与地面轮廓线偏差±3mm控制；

总组完工后，以船体中心线为基准，开出隔舱搭载合拢口的150MK线。

优选的，横舱壁搭载阶段中，

首尾方向使用横向中心线搭载定位，必须保证横向中心线对位±2mm；

宽度方向以船体中心线为基准定位，中心线偏差±3mm，两舷侧内壳板理论线间距-5mm至+20mm；

横舱壁的定位基准线定位后，舱口围拉对角线确定精度±10mm，如超标后要以船体中心线为基准重新开内壳板理论线。

本发明的有益效果是：本发明通过设定和布置定位基准线于横舱壁分段的各个阶段，有效改善片体装配、分段总组、船坞搭载出现的变形问题，并且提高了分段精度，缩短了船坞周期。

附图说明

图1是本发明的基于定位基准线的超大型箱船的横舱壁分段建造方法的流程图；

图2是本发明中非水密舱壁的定位基准线示意图；

图3是本发明中水密舱壁的定位基准线示意图；

图4是本发明中舱口顶板的定位基准线示意图；

图5是本发明中划定定位基准线校对胎架的示意图；

图6是本发明中横舱壁组立阶段的定位基准线示意图；

图7是本发明中横舱壁分段阶段的舱口围顶板的定位基准线示意图；

图8是本发明中横舱壁分段阶段的一类隔舱的定位基准线示意图；

图9是本发明中横舱壁分段阶段的另一类隔舱的定位基准线示意图；

图10是本发明中附件、舾装件阶段的定位基准线的一示意图；

图11是本发明中附件、舾装件阶段的定位基准线的另一示意图；

图12是本发明中横舱壁总组阶段的定位基准线示意图；

图13是本发明中横舱壁搭载阶段的定位基准线示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

在船体结构建造的各个流程中，根据作业特点，用于控制零部件、组立、分段及总段在船体坐标系中的空间安装位置而设计的相关线条称为定位基准线。其主要布置在合拢处，从分段片体制作阶段直至船坞搭载结束，船体结构以及舾装件安装定位均以此为基准。应用定位基准线技术能解决结构错位、间隙超差等问题，在20000TEU集装箱箱船项目中该定位基准线包括：船体中心线、14m纵剖线、2m等高线、150MK线和顶板横向中心线。

请参阅图1，本发明的基于定位基准线的超大型箱船的横舱壁分段建造方法，包括下列步骤：

步骤S1，横舱壁片体阶段：横舱壁分为非水密舱壁与水密舱壁，对其均以14m纵剖线和2m等高线为定位基准线安装构件，如图2、3所示。片体完工后，把定位基准线反驳非结构面，用于分段装配与地线定位。具体地，步骤S1还包括：

舱口顶板阶段：以14m纵剖线为定位基准线安装构件，完工后背烧，平面度±2mm，每档分散延长包括了背烧补偿量。片段完工后，把定位基准线反驳非结构面。如图4所示。

胎架阶段：胎架是船体分段装配与焊接的一种专用工艺装备。分段上胎前需要14m纵剖线、船体中心线、2m等高线为定位基准线校对胎架，以保证胎架精度要求，如图5所示。其中，胎架水平精度±2mm；地线(地上的基准线)精度±1mm。

步骤S2，横舱壁组立阶段：将步骤S1中片体放置到胎架上进行装配焊接，拼成组立。如图6所示，其精度要求如下：

1)以地线为基准，校核前道片体上的定位基准线【船体中心线、14m纵剖线、2m等高线、150MK线和顶板横向中心线(指这个分段顶板沿宽度方向上的中心线)】。

2)对超出地线偏差1mm的结构尺寸进行修正，需重新在分段(由组立装配而成)上开出定位基准线。

3)定位基准线角尺度(指基准线与理论垂直线之间的角度偏差，换算成毫米测量)保证±1mm，以14m纵剖线、船体中心线为基准平行开出总组缝处150MK线，对总组缝直线度检查，超出±2mm需修正。

步骤S3，横舱壁分段阶段：将步骤S2中组立装配成分段后，在分段上开设应用于总组阶段的定位基准线：船体中心线、14m纵剖线、2m等高线、150MK线和顶板横向中心线。如图7、8、9所示，其中，

a.船体中心线、14m纵剖线作为导轨宽度方向安装基准。

b.2m等高线作为导轨高度方向安装基准。

c.顶板横向中心线和船体中心线或14m纵剖线作为舱口附件安装基准。

d.在安装导轨面上开设以上定位基准线，并做好防冲砂胶带保护。

步骤S3还包括：安装导轨结构阶段，其主要管理点如下：

1)以分段3点水平基准设立标杆(上标杆安装在顶板与舱壁角接处)，标杆水平基准±1mm管理。

2)连接板余量线±1mm管理。

3)两导轨之间内壁尺寸±2mm绝对控制。

4)导轨安装直线度±2mm管理。

5)导轨安装水平±2mm。

6)井字胎架高度＝1.3米。

注意事项：

a.导轨架导头按照舱顶板的理论线(指在设计图纸中的结构理论线，因为板架有板厚朝向，在定位测量的时候量理论线那一面)定位，第一块导轨连接板对照硬档(指强构件)施工，必须保证其距2m检验线的尺寸(导轨架连接板与2m等高线的尺寸距离必须保证)。

b.所有导轨安装的基准必须统一，水平以标杆水平为准，直线度以14m纵剖线或船体中心线为基准，距中距离按0-2mm施工(整体距船体中心线累积误差在0-2mm以内)。

c.测量导轨高度，切割导轨连接板余量，调整上下左右位置，对位安装线，点焊，全站仪测量连接板位置水平，调整导轨水平。

d.导轨焊接完成需进行，测量水平后，对超出偏差的位置火工矫正，保证其平整度。

e.H钢加强随分段一体脱胎。

f.导轨焊接完毕精度检查合格后，组立部需按工艺图要求采用350H钢加强，并对船体中心线、14m纵剖线、2m等高线、150MK线、横向中心线收尾自检，提交数据，报验精度。

步骤S3还包括：附件、舾装件阶段，如图10、11所示，该阶段包括：

划线步骤及其精度要求：

1)首先确定14m纵剖线距离中心处硬档距离±1mm；

2)以14m纵剖线为基准向两边划出绑扎桥(集装箱船甲板上特有的结构，用于固定集装箱)安装位置线和附件位置线(十字线或轮廓线)；

3)首尾以横向中心线为基准划出绑扎桥安装线、附件安装线；

4)根据绑扎桥安装线敲出100MK样冲点，做好胶带保护；

5)所有划线精度±1mm控制。

施工步骤要求：

1)定位基准线按划线步骤划出后，敲样冲，贴胶带保护；

2)3个样冲点为1组，每组间距2米，样冲点间距30mm；

3)样冲点深度2mm进行施工。

精度要求：

1)横向定位块以14m纵剖线和横向中心线为基准划出的安装位置线，外轮廓边缘对线安装，做好100MK检验线。

2)横向定位块定位后，使用100MK自检，提交精度部检验，合格后，方可焊接。

3)双向定位块在顶板上敲出十字样冲点，胶带保护，用于搭载开孔安装对位。

步骤S4，横舱壁总组阶段：在总组平台上，将多个分段组合成大型总段。如图12所示，分段制作完工后要对后道工序的定位基准线进行检查、修正，保证分段的定位基准线的准确性。由于横舱壁脱胎结构变形较大，组立阶段的14m纵剖线不直接应用于此阶段定位，仅作为横舱壁总组阶段的参考辅助线。

在总组阶段隔舱基准线定位有如下要求：

a.以跨中隔舱(横舱壁也称隔舱，跨船体中心线的横舱壁)分段为基准与地线(中心线、轮廓线)对位后，宽度方向以150MK线定位后，检查导轨间距±3mm。

b.高度方向以2m等高线为基准。

c.长度方向以顶板横向中心线为基准并调整导轨水平，保证首尾面导轨水平±2mm控制。

d.非水密横舱壁跨船体中心线的横舱壁分段整体做低放正变形，水密横舱壁跨船体中心线的横舱壁整体做高放反变形，以抵消隔舱总组到搭载的吊装变形。

e.定位完毕后，检查隔舱端面与地面轮廓线偏差±3mm控制。

f.总组完工后，以船体中心线为基准，开出隔舱搭载合拢口的150MK线。

步骤S5，横舱壁搭载阶段：总段装焊，将总段往船坞里吊装搭载。横舱壁吊装前检查船体中心线、横向中心线、2m等高线，确保最终吊装时该分段的高度、半宽、角尺三个方向基准准确无误。如图13所示。

横舱壁搭载定位精度要求：

a.首尾方向使用横向中心线搭载定位，必须保证横向中心线对位±2mm。

b.宽度方向以船体中心线为基准定位，中心线偏差±3mm，两舷侧内壳板理论线间距-5mm至+20mm。

c.横舱壁的定位基准线定位后，舱口围拉对角线确定精度±10mm，如超标后要以船体中心线为基准重新开内壳板理论线(内壳板：箱船两侧是双壳结构，除最外面的外板，还有一道纵舱壁，称为内壳；理论线就是结构理论线，板有厚度朝向，以结构理论线为定位基准)。

通过本发明方法，能有效改善片体装配、分段总组、船坞搭载出现的变形问题，并提高分段精度，缩短船坞周期。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (10)

1.一种基于定位基准线的超大型箱船的横舱壁分段建造方法，其特征在于，包括：

步骤S1，横舱壁片体阶段：对横舱壁以14m纵剖线和2m等高线为定位基准线安装构件，片体完工后，把定位基准线反驳非结构面；

步骤S2，横舱壁组立阶段：将步骤S1中片体放置到胎架上进行装配焊接，拼成组立；

步骤S3，横舱壁分段阶段：将步骤S2中组立装配成分段后，在分段上开设应用于总组阶段的定位基准线：船体中心线、14m纵剖线、2m等高线、150MK线和顶板横向中心线；

步骤S4，横舱壁总组阶段：分段制作完工后对后道工序的定位基准线进行检查、修正；将多个分段组合成大型总段；

步骤S5，横舱壁搭载阶段：总段装焊，将总段往船坞里吊装搭载；吊装前检查船体中心线、横向中心线、2m等高线。

2.根据权利要求1所述的基于定位基准线的超大型箱船的横舱壁分段建造方法，其特征在于，步骤S1还包括：

舱口顶板阶段：以14m纵剖线为定位基准线安装构件，完工后背烧，平面度±2mm，每档分散延长包括了背烧补偿量，片段完工后，把定位基准线反驳非结构面；

胎架阶段：分段上胎前，以14m纵剖线、船体中心线、2m等高线为定位基准线校对胎架，其中，胎架水平精度±2mm；地线精度±1mm；

所述的横舱壁分为非水密舱壁与水密舱壁。

3.根据权利要求1所述的基于定位基准线的超大型箱船的横舱壁分段建造方法，其特征在于，所述步骤S2中精度要求包括：

以地线为基准，校核前道片体上的定位基准线，定位基准线包括船体中心线、14m纵剖线、2m等高线、150MK线和顶板横向中心线；

对超出地线偏差1mm的结构尺寸进行修正，重新在由组立装配而成的分段上开出定位基准线；

定位基准线角尺度保证±1mm，以14m纵剖线、中心线为基准平行开出总组缝处150MK线，对总组缝直线度检查，超出±2mm进行修正。

4.根据权利要求1所述的基于定位基准线的超大型箱船的横舱壁分段建造方法，其特征在于，所述步骤S3中，

船体中心线、14m纵剖线作为导轨宽度方向安装基准；

2m等高线作为导轨高度方向安装基准；

顶板横向中心线和船体中心线或14m纵剖线作为舱口附件安装基准；

在安装导轨面上开设以上定位基准线，并做好防冲砂胶带保护。

5.根据权利要求1所述的基于定位基准线的超大型箱船的横舱壁分段建造方法，其特征在于，所述步骤S3还包括安装导轨结构阶段，其管理点如下：

以分段3点水平基准设立标杆，标杆水平基准±1mm管理；

连接板余量线±1mm管理；

两导轨之间内壁尺寸±2mm绝对控制；

导轨安装直线度±2mm管理；

导轨安装水平±2mm；

井字胎架高度＝1.3米。

6.根据权利要求5所述的基于定位基准线的超大型箱船的横舱壁分段建造方法，其特征在于，安装导轨结构阶段中，

导轨架导头按照舱顶板的理论线定位，第一块导轨架连接板对照硬档施工，导轨架连接板与2m等高线的尺寸距离必须保证；

所有导轨安装的基准必须统一，水平以标杆水平为准，直线度以14m纵剖线或船体中心线为基准，距船体中心线累积误差在0-2mm以内施工；

测量导轨高度，切割导轨连接板余量，调整上下左右位置，对位安装线，点焊，全站仪测量连接板位置水平，调整导轨水平；

导轨焊接完成需进行，测量水平后，对超出偏差的位置火工矫正，保证其平整度；

H钢加强随分段一体脱胎；

导轨焊接完毕精度检查合格后，采用350H钢加强，并对船体中心线、14m纵剖线、2m等高线、150MK线、横向中心线收尾自检，提交数据，报验精度。

7.根据权利要求1所述的基于定位基准线的超大型箱船的横舱壁分段建造方法，其特征在于，所述步骤S3还包括附件、舾装件阶段，该阶段包括：

划线步骤：

确定14m纵剖线距离中心处硬档距离±1mm；

以14m纵剖线为基准向两边划出绑扎桥安装位置线和附件位置线；

首尾以横向中心线为基准划出绑扎桥安装线、附件安装线；

根据绑扎桥安装线敲出100MK样冲点，做好胶带保护；

所有划线精度±1mm控制；

施工步骤：

定位基准线按划线步骤划出后，敲样冲，贴胶带保护；

3个样冲点为1组，每组间距2米，样冲点间距30mm；

样冲点深度2mm进行施工。

8.根据权利要求7所述的基于定位基准线的超大型箱船的横舱壁分段建造方法，其特征在于，附件、舾装件阶段中，

横向定位块以14m纵剖线和横向中心线为基准划出的安装位置线，外轮廓边缘对线安装，做好100MK检验线；

横向定位块定位后，使用100MK自检，提交精度部检验，合格后，方可焊接；

双向定位块在顶板上敲出十字样冲点，胶带保护，用于搭载开孔安装对位。

9.根据权利要求1所述的基于定位基准线的超大型箱船的横舱壁分段建造方法，其特征在于，横舱壁总组阶段中，

以跨船体中心线的横舱壁分段为基准与地线对位后，宽度方向以150MK线定位后，检查导轨间距±3mm；

高度方向以2m等高线为基准；

长度方向以顶板横向中心线为基准并调整导轨水平，保证首尾面导轨水平±2mm控制；

非水密横舱壁的跨船体横舱壁中心线分段整体做低放正变形，水密横舱壁跨船体横舱壁中心线分段整体做高放反变形；

定位完毕后，检查横舱壁端面与地面轮廓线偏差±3mm控制；

总组完工后，以船体中心线为基准，开出隔舱搭载合拢口的150MK线。

10.根据权利要求1所述的基于定位基准线的超大型箱船的横舱壁分段建造方法，其特征在于，横舱壁搭载阶段中，

首尾方向使用横向中心线搭载定位，必须保证横向中心线对位±2mm；

宽度方向以船体中心线为基准定位，中心线偏差±3mm，两舷侧内壳板理论线间距-5mm至+20mm；

横舱壁的定位基准线定位后，舱口围拉对角线确定精度±10mm，如超标后要以船体中心线为基准重新开内壳板理论线。

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