CN112758276B - 一种超大型集装箱船舱口围与抗扭箱一体化建造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超大型集装箱船舱口围与抗扭箱一体化建造方法，应用于船舶建造领域，主要包括如下步骤：S1：分别建造舱口围组立、甲板组立、内壳板组立与外板组立；S2：将舱口围组立和甲板组立拼接后焊接形成舱口围甲板组件；S3：将舱口围甲板组件与内壳板组立、外板组立进行拼装焊接；本发明可大大提高舱口围舱口围和抗扭箱一体化建造效率。

Description

一种超大型集装箱船舱口围与抗扭箱一体化建造方法

技术领域

本发明涉及船舶建造领域，更具体地说，涉及一种超大型集装箱船舱口围与抗扭箱一体化建造方法。

背景技术

20000TEU与其他集装箱船相同，为敞口船，甲板及舱口围承受最大载荷，采用高强度厚板为满足结构强度，舱口围及甲板区域采用了新型钢材——止裂钢，用以增加箱船上口的屈服强度。甲板区域使用EH40 BCA止裂钢，而舱口围则使用EH47 BCACOD止裂钢。

所谓的止裂钢，就是自身具有阻止裂纹高速扩展能力的钢材。在施工过程中增加了特殊要求：首先EH47止裂钢上尽可能避免任何临时构件焊接作业；如无法避免临时构件的焊接，在临时构件切割掉时，应保留5mm高的根进行切除，选择“指状”打磨工具沿主受力方向打磨、清根作业。打磨之后，表面应用磁粉或染料着色试验来确认金属表面无瑕疵。

20000TEU的舱口围和抗扭箱板(包括甲板、外板和内壳板)厚厚度80mm，单张板重量均在10t左右。由于为止裂钢，吊运构件时，无法使用吊运眼板等临时构件，只能使用电磁吊进行作业，曾经在其他集装箱使用的装配工艺已不适合20000TEU集装箱船的建造工艺，对建造工艺进行优化。

舱口围和抗扭箱一体化建造后，12个分段整体重量在260t以上，仅300t场地的吊车可吊运。钢板板厚，焊肉填充量大，分段建造周期长，生产负荷严重不均衡，只有提高建造效率，缩短建造周期，才能满足分段的建造需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种超大型集装箱船舱口围与抗扭箱一体化建造方法，以提高舱口围和抗扭箱一体化建造效率。

为了达到上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种超大型集装箱船舱口围与抗扭箱一体化建造方法，包括如下步骤：

S1：分别建造舱口围组立、甲板组立、内壳板组立与外板组立；

建造舱口围组立的过程如下：

步骤1：将舱口围腹板水平放置于地面，将多个舱口围第一肋板竖直焊接于舱口围腹板上，然后将舱口围侧立板通过磁力吊水平放置于舱口围第一肋板上并焊接；此步骤形成舱口围第一组件；

步骤2：将舱口围顶板水平放置于地面，将多个舱口围第二肋板竖直焊接于舱口围顶板边缘；此步骤形成舱口围第二组件；

步骤3：在舱口围第一肋板上焊接吊环，通过吊环和吊机将舱口围第一组件整体翻身90°后使得舱口围腹板和舱口围侧立板处于竖直方向，然后将此时的舱口围第一组件底部焊接于舱口围顶板上，并将舱口围第二肋板焊接于舱口围腹板远离舱口围第一肋板的一侧；此步骤形成舱口围组立；

建造甲板组立的过程如下：将甲板底板水平放置，将甲板纵骨和甲板肋板竖直焊接于甲板底板上；

建造内壳板组立的过程如下：将内壳板底板水平放置，将内壳纵骨和内壳肋板竖直焊接于内壳板底板上；

建造外板组立的过程如下：将外板底板水平放置，将外板纵骨以及外板肋板竖直焊接于外板底板上；

S2：将舱口围组立和甲板组立拼接后焊接形成舱口围甲板组件，具体如下：将甲板组立翻转180°，使得甲板纵骨、甲板肋板支撑于水平的甲板底板下方；将舱口围组立翻转180°，使得舱口围顶板位于水平的顶部且通过两侧竖直的舱口围腹板及舱口围侧立板支撑；将舱口围组立搭设于甲板底板边缘上方并焊接形成舱口围甲板组件；

S3：将舱口围甲板组件与内壳板组立、外板组立进行拼装焊接，具体如下：

将舱口围甲板组件翻转90°，并使得甲板纵骨、甲板肋板水平搭设于外板底板上方；将内壳板底板翻转180°后架设于甲板纵骨、甲板肋板上方，并使得内壳纵骨与外板纵骨拼接、内壳肋板与外板肋板拼接；将舱口围甲板组件、内壳板组立与外板组立的接触点进行焊接。

S3中，还在内壳板底板上表面焊接有横壁组立。横壁组立在船上与横舱壁对接，为横舱壁的一部分，横舱壁在集装箱床上起到分舱及装卸固定集装箱的作用。

在舱口围甲板组件建造完成后，还在甲板组立与舱口围组立形成的夹角处焊接有舷边站柱。舷边站柱在集装箱船上集装箱装船后支撑及固定集装箱的作用。

本发明相对于现有技术的优点在于：

1、减少吊环的焊接，提高建造质量。舱口围建造工艺的改变，优化舱口围的顶板、腹板、侧立板三枚止裂钢构件的装配形式，吊运仅使用电磁吊平吊作业。而舱口围的腹板和侧立板翻身，通过肋板上的2枚吊环整体翻身得以实现。即避免了止裂钢钢板的临时构件的焊接作业，又节省了吊环的用量，节约了成本。

2、舱口围及舷边站柱的装配难度降低。

舱口围和舷边站柱的精度控制是舱口围与抗扭箱一体化建造的重点，传统方案中，甲板和舱口围均靠装在箱体结构上，吊运装配不便，调整困难，且需增加大量工装辅助支撑。方案优化后舱口围与舷边站柱垂直吊装在甲板上，装配难度低，精度调整方便，提高装配效率。

3、减少仰脸焊接，提高施工效率及施工质量。

舱口围与甲板的角焊缝钢板厚度达80mm，需二氧填充焊接需108遍。方案的优化后，将原有的仰脸焊接修改为平焊，极大降低了焊接难度，焊缝成型质量好，焊接效率有效提升，缩短了焊接时间，减少了加温预热次数与时间，提高工作效率的效果显著。

4、段拆分，便于场地安排，合理利用产能。

舱口围和抗扭箱总重量在240t以上，仅300t场地可吊运。但分段数量多，300t场地产能不足，限制分段的生产，分段方案优化后，将其拆分为外板组立、甲板(含舱口围)组立、内壳组立三部分，由其他场地分别制作，然后在300t场地组装，有效利用各场地资源，缩短300t场地的施工周期。

综上所述，本发明在舱口围装配上，主要采用腹板与侧立板先行装配，在通过肋板吊环进行翻身装配的方式，以避免止裂钢上吊环的焊接，同时在舱口围和抗扭箱一体化建造的过程中，我们设计了一个简单、便捷的方案，以提高焊接质量，降低焊接难度。它特别适用于超大型集装箱船舱口围与抗扭箱一体化建造过程，装配更方便，焊接更高效，且避免了止裂钢上临时构件的焊接。

附图说明

图1是本发明舱口围组立建造过程示意图；

图2是本发明甲板组立示意图；

图3是本发明内壳板组立建造过程示意图；

图4是本发明舱口围甲板组件拼接过程示意图；

图5是本发明舱口围甲板组件、内壳板组立、外板组立进行拼装焊接前剖面图；

图6是本发明舱口围甲板组件、内壳板组立、外板组立进行拼装焊接后剖面图；

图7是本发明舱口围甲板组件、内壳板组立、外板组立进行拼装焊接后示意图；

图8是本发明舱口围甲板组件、内壳板组立、外板组立进行拼装焊接后并投入使用时的剖面图。

图中，1、舱口围组立，11、舱口围腹板，12、舱口围侧立板，13、舱口围第一肋板，14、舱口围顶板，15、舱口围第二肋板，2、甲板组立，21、甲板底板，22、甲板纵骨，23、甲板肋板，3、内壳板组立，31、内壳板底板，32，内壳纵骨，33、内壳肋板，4、外板组立，5、横壁组立，8、舷边站柱，9、舱口围甲板组件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作描述。

如图1至图8所示，本发明一种超大型集装箱船舱口围与抗扭箱一体化建造方法，包括如下步骤：

S1：分别建造舱口围组立1、甲板组立2、内壳板组立3与外板组立4；

建造舱口围组立1的过程如下：

步骤1：将舱口围腹板11水平放置于地面，将多个舱口围第一肋板13竖直焊接于舱口围腹板11上，然后将舱口围侧立板12通过磁力吊水平放置于舱口围第一肋板13上并焊接；此步骤形成舱口围第一组件；

步骤2：将舱口围顶板14水平放置于地面，将多个舱口围第二肋板15竖直焊接于舱口围顶板14边缘；此步骤形成舱口围第二组件；

步骤3：在舱口围第一肋板13上焊接吊环，通过吊环和吊机将舱口围第一组件整体翻身90°后使得舱口围腹板11和舱口围侧立板12处于竖直方向，然后将此时的舱口围第一组件底部焊接于舱口围顶板14上，并将舱口围第二肋板15焊接于舱口围腹板11远离舱口围第一肋板13的一侧；此步骤形成舱口围组立1；

建造甲板组立2的过程如下：将甲板底板21水平放置，将甲板纵骨22和甲板肋板23竖直焊接于甲板底板21上；

建造内壳板组立3的过程如下：将内壳板底板31水平放置，将内壳纵骨32和内壳肋板33竖直焊接于内壳板底板31上；

建造外板组立4的过程如下：将外板底板水平放置，将外板纵骨以及外板肋板竖直焊接于外板底板上；

S2：将舱口围组立1和甲板组立2拼接后焊接形成舱口围甲板组件9，具体如下：将甲板组立2翻转180°，使得甲板纵骨22、甲板肋板23支撑于水平的甲板底板21下方；将舱口围组立1翻转180°，使得舱口围顶板14位于水平的顶部且通过两侧竖直的舱口围腹板11及舱口围侧立板12支撑；将舱口围组立1搭设于甲板底板21边缘上方并焊接形成舱口围甲板组件9；

S3：将舱口围甲板组件9与内壳板组立3、外板组立4进行拼装焊接，具体如下：

将舱口围甲板组件9翻转90°，并使得甲板纵骨22、甲板肋板23水平搭设于外板底板上方；将内壳板底板31翻转180°后架设于甲板纵骨22、甲板肋板23上方，并使得内壳纵骨32与外板纵骨拼接、内壳肋板33与外板肋板拼接；将舱口围甲板组件9、内壳板组立3与外板组立4的接触点进行焊接。

S3中，还在内壳板底板31上表面焊接有横壁组立5。

在舱口围甲板组件9建造完成后，还在甲板组立2与舱口围组立1形成的夹角处焊接有舷边站柱8。

以上说到分别建造，表示相互间的建造可独立进行，因此可同时也可不同时建造。所有翻转过程均可通过焊接吊环后利用吊机进行。

根据现场20000TEU集装箱船按两种方式进行施工后，对各种方案的实际工时进行统计后，见下表：

	装配工时	焊接(工时)	打磨(工时)	火工矫正(工时)	合计
						优化前	170	427	187	35	497
优化后	196	189	68	32	315

注：表中的焊接数据包含加温预热的工时，由于部分焊缝的焊接工作量大，一天无法完成，涉及多次加热时间。

由上表可以看出，建造工艺的优化由于增加了一次舱口围的定位数据控制，增加铆工定位的工作量，一定程度上增加铆工的工时，但减少了电焊的施工难度，减少电焊的工时，完全弥补铆工工时的损失。总体成本明显降低。所以方案的优化，有效降低施工成本。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种超大型集装箱船舱口围与抗扭箱一体化建造方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：分别建造舱口围组立(1)、甲板组立(2)、内壳板组立(3)与外板组立(4)；

建造舱口围组立(1)的过程如下：

步骤1：将舱口围腹板(11)水平放置于地面，将多个舱口围第一肋板(13)竖直焊接于舱口围腹板(11)上，然后将舱口围侧立板(12)通过磁力吊水平放置于舱口围第一肋板(13)上并焊接；此步骤形成舱口围第一组件；

步骤2：将舱口围顶板(14)水平放置于地面，将多个舱口围第二肋板(15)竖直焊接于舱口围顶板(14)边缘；此步骤形成舱口围第二组件；

步骤3：在舱口围第一肋板(13)上焊接吊环，通过吊环和吊机将舱口围第一组件整体翻身90°后使得舱口围腹板(11)和舱口围侧立板(12)处于竖直方向，然后将此时的舱口围第一组件底部焊接于舱口围顶板(14)上，并将舱口围第二肋板(15)焊接于舱口围腹板(11)远离舱口围第一肋板(13)的一侧；此步骤形成舱口围组立(1)；

建造甲板组立(2)的过程如下：将甲板底板(21)水平放置，将甲板纵骨(22)和甲板肋板(23)竖直焊接于甲板底板(21)上；

建造内壳板组立(3)的过程如下：将内壳板底板(31)水平放置，将内壳纵骨(32)和内壳肋板(33)竖直焊接于内壳板底板(31)上；

建造外板组立(4)的过程如下：将外板底板水平放置，将外板纵骨以及外板肋板竖直焊接于外板底板上；

S2：将舱口围组立(1)和甲板组立(2)拼接后焊接形成舱口围甲板组件(9)，具体如下：将甲板组立(2)翻转180°，使得甲板纵骨(22)、甲板肋板(23)支撑于水平的甲板底板(21)下方；将舱口围组立(1)翻转180°，使得舱口围顶板(14)位于水平的顶部且通过两侧竖直的舱口围腹板(11)及舱口围侧立板(12)支撑；将舱口围组立(1)搭设于甲板底板(21)边缘上方并焊接形成舱口围甲板组件(9)；

S3：将舱口围甲板组件(9)与内壳板组立(3)、外板组立(4)进行拼装焊接，具体如下：

将舱口围甲板组件(9)翻转90°，并使得甲板纵骨(22)、甲板肋板(23)水平搭设于外板底板上方；将内壳板底板(31)翻转180°后架设于甲板纵骨(22)、甲板肋板(23)上方，并使得内壳纵骨(32)与外板纵骨拼接、内壳肋板(33)与外板肋板拼接；将舱口围甲板组件(9)、内壳板组立(3)与外板组立(4)的接触点进行焊接。

2.根据权利要求1所述超大型集装箱船舱口围与抗扭箱一体化建造方法，其特征在于，S3中，还在内壳板底板(31)上表面焊接有横壁组立(5)。

3.根据权利要求1所述超大型集装箱船舱口围与抗扭箱一体化建造方法，其特征在于，在舱口围甲板组件(9)建造完成后，还在甲板组立(2)与舱口围组立(1)形成的夹角处焊接有舷边站柱(8)。

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