CN114228944A - 艏部上层建筑一体化建造的方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种艏部上层建筑一体化建造的方法，其包括：构建与艏上建分段适配的若干基座，并在每个基座上绘制第一校准刻线；在平台上绘制第二校准刻线和第三校准刻线；第二校准刻线包括与艏上建分段中心线对应的刻线、以及与肋位线对应的刻线；第三校准刻线包括与第一校准刻线对应的刻线；根据第二校准刻线定位若干艏上建分段在平台上的位置，并将若干艏上建分段依次吊装至平台；根据第三校准刻线定位若干基座在平台上的位置，并将若干基座装配至与其对应的艏上建分段；将若干艏上建分段总组并形成艏上建总段。本申请通过引入校准刻线的方式来保证艏上建分段、以及基座的安装精度，以提高艏部上层建筑一体化建造的安装精度。

Description

艏部上层建筑一体化建造的方法

技术领域

本申请涉及船舶制造技术领域，尤其涉及一种艏部上层建筑一体化建造的方法。

背景技术

随着船舶建造水平的提升，以及各类先进技术的研发和应用，逐渐形成高质量、批量化的大型船舶建造模式。同时，随着高精度设备的投入使用，船舶结构日益复杂化，对设计和建造工艺水平提出了更高的要求。在上述发展前提下，传统的建造工艺无法满足实际需求，建造工艺的革新成为了必然趋势，一体化建造工艺也就随之诞生。

以船舶的艏部上层建筑为例对一体化建造工艺进行说明，一体化建造工艺主要是将艏部上层建筑分成若干艏上建分段，若干艏上建分段在总段阶段同时安装建造，以有效缩短船舶的建造周期，其中，若干艏上建分段在总段阶段的安装精度至关重要。艏上建分段属于大型薄板结构立体分段，且配置有基座，基座在艏上建分段的安装精度决定着一体化建造的安装精度，但是，以现有制作方法所得到的基座的安装精度很差，严重影响一体化建造的安装精度，易使所建造的船舶不符合建造要求。

因此，如何提供一种艏部上层建筑一体化建造的方法，以提高一体化建造工艺的安装精度，成为本领域亟需解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种艏部上层建筑一体化建造的方法，其通过引入校准刻线的方式来保证艏上建分段、以及基座的安装精度，以提高艏部上层建筑一体化建造的安装精度。

第一方面，本申请实施例提供一种艏部上层建筑一体化建造的方法，其包括：

根据艏部上层建筑的结构构建若干艏上建分段；

构建与艏上建分段适配的若干基座，并在每个基座上绘制第一校准刻线；第一校准刻线包括横向中心刻线和纵向中心刻线；

引入一平台，并在平台上绘制第二校准刻线和第三校准刻线；第二校准刻线包括与艏上建分段中心线对应的刻线、以及与肋位线对应的刻线；第三校准刻线包括与第一校准刻线对应的刻线；

根据第二校准刻线定位若干艏上建分段在平台上的位置，并将若干艏上建分段依次吊装至平台；

根据第三校准刻线定位若干基座在平台上的位置，并将若干基座装配至与其对应的艏上建分段；

将若干艏上建分段总组并形成艏上建总段。

在一种可能的实施方案中，构建与艏上建分段适配的若干基座包括：

制作与基座适配的胎架，并在胎架上绘制与第一校准刻线对应的第四校准刻线；

在胎架上卧造若干基座。

在一种可能的实施方案中，在胎架上卧造若干基座之后，还包括：

利用“米”字型的加固件对每个基座进行加固。

在一种可能的实施方案中，在每个基座上绘制第一校准刻线，第一校准刻线包括横向中心刻线和纵向中心刻线的步骤中，横向中心刻线、纵向中心刻线均自基座的表面延伸至基座的侧壁；每个基座上的第一校准刻线的投影均与胎架上的第四校准刻线的投影重合。

在一种可能的实施方案中，在制作与基座适配的胎架的步骤中，胎架预设有反变形。

在一种可能的实施方案中，在根据第三校准刻线定位若干基座在平台上的位置的步骤中，以二次定位的方式定位若干基座在平台上的位置；二次定位包括：第一次定位和第二次定位，第一次定位为确定基座的切割余量并划出余量线，第二次定位为按照上述余量线切割余量后重新定位。

在一种可能的实施方案中，在将若干基座装配至与其对应的艏上建分段的步骤中，利用与基座适配的辅助框架工装将基座吊装至艏上建分段。

在一种可能的实施方案中，辅助框架工装的构建方法为：

制作主体框架，主体框架包括位于上层的主框架以及位于下层的副框架，主框架和副框架均呈“田”字型，且通过连接支撑焊接形成一个闭合的结构；

制作安装面板，并在安装面板上绘制与第一校准刻线对应的第五校准刻线；第五校准刻线自安装面板的表面延伸至安装面板的侧壁；

将安装面板与主体框架组装，并形成辅助框架工装。

在一种可能的实施方案中，利用辅助框架工装将基座吊装至艏上建分段时，基座可拆卸地固定在安装面板上，且第一校准刻线的投影与第五校准刻线的投影重合。

在一种可能的实施方案中，在将若干艏上建分段总组并形成艏上建总段之后，还包括：

以二次定位的方式定位艏上建总段在船舶上的位置，并将艏上建总段吊装至船舶上；二次定位包括：第一次定位和第二次定位，第一次定位为确定艏上建总段的切割余量并划出余量线，第二次定位为按照上述余量线切割余量后重新定位。

与现有技术相比，本申请的有益效果至少如下：

本申请通过引入校准刻线的方式来保证艏上建分段、以及基座的安装精度，进而提高艏部上层建筑一体化建造的安装精度，使得所建造的船舶符合建造要求，并为后续高精度设备的安装打下良好基础。

基座为大开口设计结构，其结构强度和刚度均较差，利用“米”字型的加固件对基座进行加固可有效提高基座的结构强度和刚度，避免基座的较大变形，保证基座的精度可控。同时，利用与基座适配的辅助框架工装将基座吊装至艏上建分段，可进一步避免基座在吊装、安装等作业过程中的较大变形，保证基座的精度可控；辅助框架工装中的安装面板是按照基座的高精度要求进行加工，能够对基座的精加工面起到保护的作用，并有效降低关重结构的建造风险。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为根据本申请实施例示出的一种艏部上层建筑一体化建造的方法的示意图；

图2为根据本申请实施例示出的一种基座的结构示意图；

图3为根据本申请实施例示出的一种基座的结构示意图；

图4为根据本申请实施例示出的一种胎架的结构示意图；

图5为图4的A-A截面示意图；

图6为根据本申请实施例示出的一种辅助框架工装的结构示意图；

图7为图6的A-A截面示意图；

图8为图6的B-B截面示意图或者C-C截面示意图；

图9为图8的D-D截面示意图；

图10为根据本申请实施例示出的一种主框架或者副框架的结构示意图。

图示说明：

100甲板；110前围壁；120外围壁；130大开口；140第一校准刻线；150加固件；200胎架；210第四校准刻线；300辅助框架工装；310主体框架；311主框架；312副框架；313连接支撑；320安装面板；321第五校准刻线；330斜撑件。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或营业，本申请中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。此外，术语“第一”和“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

根据本申请的一个方面，提供了一种艏部上层建筑一体化建造的方法。参见图1，该艏部上层建筑一体化建造的方法包括以下步骤：

S1、根据艏部上层建筑的结构构建若干艏上建分段。

S2、构建与艏上建分段适配的若干基座，并在每个基座上绘制第一校准刻线140；第一校准刻线140包括横向中心刻线和纵向中心刻线。

在一种实施方式中，构建与艏上建分段适配的若干基座包括以下步骤：

S21、制作与基座适配的胎架200，并在胎架200上绘制与第一校准刻线140对应的第四校准刻线210。具体地，基座的结构如图2所示，其包括甲板100、前围壁110、外围壁120以及大开口130。胎架的结构如图4所示，其也为大开口的结构形式，为了保证后续基座的制造精度，在胎架200上绘制基座的横向中心刻线、纵向中心刻线的投影刻线，也就是上述的第四校准刻线210。胎架200上还优选绘制有水平基准线。胎架200上预设有反变形，也就是反包角，其在后续基座焊接过程中可抵消焊接对基座变形的影响，以提高基座的制造精度。

S22、在胎架200上卧造若干基座。具体地，上述基座以基座面板为基面在胎架200上卧造。

S23、利用“米”字型的加固件150对每个基座进行加固。具体地，如图3所示，考虑到基座的结构形式为大开口，其结构强度和刚性较差，在对基座进行焊接过程之前，利用“米”字型的加固件150对基座进行临时加固，以提高基座的制造精度。加固件150由10#角钢(L100X100X10)通过连接板(板厚t＝12mm)装焊连接成型。

S24、对基座进行焊接。具体地，在基座焊接过程中需严格控制焊接参数、以及热输入量；同时，按照先平对接后角接、先强构架后弱构架的焊接顺序对基座进行焊接，可有效控制基座的焊接变形，以提高基座的制造精度。

在一种实施方式中，在每个基座上绘制第一校准刻线140，第一校准刻线140包括横向中心刻线和纵向中心刻线包括以下步骤：

S25、基座焊接完工后，在基座面板上绘制第一校准刻线140，第一校准刻线140包括横向中心刻线和纵向中心刻线。横向中心刻线、纵向中心刻线均自基座面板的表面延伸至基座面板的侧壁，并敲上钢冲印。同时，在基座中的艏部或艉部、左舷或右舷、上口或下口增加标识。第一校准刻线140的投影优选为与胎架上的第四校准刻线210的投影重合。

在对基座面板进行机加工之前，对基座面板对接缝进行超声波探伤检查，若发现对接缝内部有超标的气孔、夹渣等缺陷，应进行修复。

S26、按照基座面板机加工要求对基座面板进行机加工，基座面板中的机加工区域与基座面板中的非机加工区域平滑过度。基座面板机加工完工后，在经机加工后的基座面板上重新绘制上述第一校准刻线140，且该第一校准刻线140的投影也优选为与胎架200上的第四校准刻线210的投影重合。

S3、引入一平台，并在平台上绘制第二校准刻线和第三校准刻线(图中未示出)；第二校准刻线包括与艏上建分段中心线对应的刻线、以及与肋位线对应的刻线；第三校准刻线包括与第一校准刻线140对应的刻线。

在一种实施方式中，在艏上建分段在平台上进行总组之前，在平台上绘制与艏上建分段中心线对应的刻线、以及与基准肋位线对应的刻线，也就是上述的第二校准刻线；同时，在平台上绘制与第一校准刻线140对应的刻线，也就是上述的第二校准刻线。平台上还可以绘制有水平基准线。

S4、根据第二校准刻线定位若干艏上建分段在平台上的位置，并将若干艏上建分段依次吊装至平台。

在一种实施方式中，根据第二校准刻线定位出艏上建分段在平台上的位置，吊装艏上建分段，并使每个艏上建分段均对准与其对应的第二校准刻线，同时检查艏上建分段的甲板四角水平度。在该阶段，艏上建分段的围壁下口的余量暂不切割，围壁与平台之间利用小马板以焊接的方式连接固定。

S5、根据第三校准刻线定位若干基座在平台上的位置，并将若干基座装配至与其对应的艏上建分段。

在一种实施方式中，艏上建分段吊装焊接、变形矫正以及验收工作结束后，同时，基座开孔、其他舾装件安装以及封舱设备也结束后，对基座开展安装工作，基座的安装过程具体如下：

根据第三校准刻线以二次定位的方式定位若干基座在平台上的位置。二次定位包括：第一次定位和第二次定位，第一次定位为确定基座的切割余量并划出余量线，第二次定位为按照上述余量线切割余量后重新定位。

利用与基座适配的辅助框架工装300将基座吊装至艏上建分段，并将基座装配在艏上建分段上。基座装焊作业对称进行，作业过程中禁止在基座面板上引弧、安装装配马和设置吊马等。同时，需留意基座之间的相对位置，避免误差积累，以影响基座的安装精度。

如图6～图10所示，上述辅助框架工装的构建方法为：

制作主体框架310，主体框架310包括位于上层的主框架311以及位于下层的副框架312，主框架311和副框架312均呈“田”字型，且通过连接支撑313焊接形成一个闭合的立体框架结构。具体地，为了保证辅助框架工装300具有足够的结构强度和刚度，主体框架310包括主框架311和副框架312，且主框架311和副框架312均包括外框架311-1和十字支撑311-2，其中，为了在保证辅助框架工装300的结构强度的同时尽可能轻量化设计，副框架312中的十字支撑的材料优选为角钢。为了保证辅助框架工装300在使用过程中具有足够的抗扭强度和刚度，在外框架311-1内口的四个角隅处增设斜撑件330。

制作安装面板320，并在安装面板320上绘制与第一校准刻线140对应的第五校准刻线321，第五校准刻线321自安装面板320的表面延伸至安装面板320的侧壁。具体地，安装面板320由四块Q235-B级钢板组成，四块钢板之间由焊接方式固定连接，钢板对接处开单面45°V型坡口，反面清根碳刨；钢板下料时，四角的50mmX50mm倒角提前开好。钢板与主体框架310直接采用角接方式固定，钢板角接处开单面30°V型坡口，焊接方式采用连续焊。

将安装面板320与主体框架310组装，并形成上述辅助框架工装300。为了保证安装面板320的精度指标要求，需在上述辅助框架工作300制作完成后对安装面板320中的安装面进行机加工。

利用辅助框架工装300将基座吊装至艏上建分段时，基座可拆卸地固定在安装面板320上，且第一校准刻线140的投影与第五校准刻线321的投影重合。基座与安装面板320之间利用螺栓固定连接，其可避免焊接或碳刨等热输入量较大的施工作业对基座的精度产生影响。其中，安装面板320上分散布设有若干螺栓孔，其与基座安装孔错开布置。因螺栓固定处的安装面板320受力较大，需在安装面320的反面设计腹板和肘板，以增加安装面板320的结构强度，从而保证安装面板320的精度可控。

为了方便辅助框架工装300使用过程中的吊装作业，在安装面的反面设计上、下共四块吊马板，吊马板与安装面板320角接，开单面45°V型坡口，留根4mm。

需要说明的是，除特殊标注外，辅助框架工装300各零件间所有焊接方式均为满焊，未注焊脚为5mm。

由于基座是大开口设计，其本身的结构强度和刚度均较差，上述辅助框架工装300具有良好的结构强度和刚度，其能够避免基座在吊装、安装等作业过程中的较大变形，保证基座的精度可控。同时，辅助框架工装300中的安装面板320是按照基座的高精度要求进行加工，能够对基座的精加工面起到保护的作用，并有效降低关重结构的建造风险。

S6、将若干艏上建分段总组并形成艏上建总段。艏上建总段完工后，在前、后围壁及侧壁上适当高度处设置一圈船台定位的水平辅助线。

S7、定位艏上建总段在船舶上的位置，并将艏上建总段吊装至船舶上。

艏上建总段从平台上拆离，同时，艏上建总段以下的主船体结构装焊工作及火工矫正变形均已结束。以二次定位的方式定位艏上建总段在船舶上的位置，并将艏上建总段吊装至船舶上；二次定位包括：第一次定位和第二次定位，第一次定位为确定艏上建总段的切割余量并划出余量线，第二次定位为按照上述余量线切割余量后重新定位。当基座定位精度与艏上建总段定位精度出现矛盾时，优先保证基座定位精度。

由以上的技术方案可知，本申请通过引入校准刻线的方式来保证艏上建分段、以及基座的安装精度，进而提高艏部上层建筑一体化建造的安装精度，使得所建造的船舶符合建造要求，并为后续高精度设备的安装打下良好基础。

基座为大开口设计结构，其结构强度和刚度均较差，利用“米”字型的加固件150对基座进行加固可有效提高基座的结构强度和刚度，避免基座的较大变形，保证基座的精度可控。同时，利用与基座适配的辅助框架工装300将基座吊装至艏上建分段，可进一步避免基座在吊装、安装等作业过程中的较大变形，保证基座的精度可控；辅助框架工装300中的安装面板320是按照基座的高精度要求进行加工，能够对基座的精加工面起到保护的作用，并有效降低关重结构的建造风险。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种艏部上层建筑一体化建造的方法，其特征在于，包括：

根据艏部上层建筑的结构构建若干艏上建分段；

构建与艏上建分段适配的若干基座，并在每个所述基座上绘制第一校准刻线；所述第一校准刻线包括横向中心刻线和纵向中心刻线；

引入一平台，并在所述平台上绘制第二校准刻线和第三校准刻线；所述第二校准刻线包括与艏上建分段中心线对应的刻线、以及与肋位线对应的刻线；所述第三校准刻线包括与第一校准刻线对应的刻线；

根据第二校准刻线定位所述若干艏上建分段在平台上的位置，并将所述若干艏上建分段依次吊装至所述平台；

根据第三校准刻线定位所述若干基座在平台上的位置，并将所述若干基座装配至与其对应的艏上建分段；

将所述若干艏上建分段总组并形成艏上建总段。

2.根据权利要求1所述的艏部上层建筑一体化建造的方法，其特征在于，所述构建与艏上建分段适配的若干基座包括：

制作与基座适配的胎架，并在所述胎架上绘制与第一校准刻线对应的第四校准刻线；

在所述胎架上卧造所述若干基座。

3.根据权利要求2所述的艏部上层建筑一体化建造的方法，其特征在于，在所述胎架上卧造若干基座之后，还包括：

利用“米”字型的加固件对每个所述基座进行加固。

4.根据权利要求2所述的艏部上层建筑一体化建造的方法，其特征在于，在所述每个基座上绘制第一校准刻线，第一校准刻线包括横向中心刻线和纵向中心刻线的步骤中，所述横向中心刻线、纵向中心刻线均自所述基座的表面延伸至所述基座的侧壁；每个所述基座上的第一校准刻线的投影均与所述胎架上的第四校准刻线的投影重合。

5.根据权利要求2所述的艏部上层建筑一体化建造的方法，其特征在于，在所述制作与基座适配的胎架的步骤中，所述胎架预设有反变形。

6.根据权利要求1所述的艏部上层建筑一体化建造的方法，其特征在于，在所述根据第三校准刻线定位若干基座在平台上的位置的步骤中，以二次定位的方式定位所述若干基座在平台上的位置；所述二次定位包括：第一次定位和第二次定位，所述第一次定位为确定所述基座的切割余量并划出余量线，所述第二次定位为按照上述余量线切割余量后重新定位。

7.根据权利要求1所述的艏部上层建筑一体化建造的方法，其特征在于，在所述将若干基座装配至与其对应的艏上建分段的步骤中，利用与基座适配的辅助框架工装将所述基座吊装至所述艏上建分段。

8.根据权利要求7所述的艏部上层建筑一体化建造的方法，其特征在于，所述辅助框架工装的构建方法为：

制作主体框架，所述主体框架包括位于上层的主框架以及位于下层的副框架，所述主框架和副框架均呈“田”字型，且通过连接支撑焊接形成一个闭合的结构；

制作安装面板，并在所述安装面板上绘制与第一校准刻线对应的第五校准刻线；所述第五校准刻线自所述安装面板的表面延伸至所述安装面板的侧壁；

将所述安装面板与所述主体框架组装，并形成所述辅助框架工装。

9.根据权利要求8所述的艏部上层建筑一体化建造的方法，其特征在于，利用辅助框架工装将基座吊装至艏上建分段时，所述基座可拆卸地固定在所述安装面板上，且所述第一校准刻线的投影与所述第五校准刻线的投影重合。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的艏部上层建筑一体化建造的方法，其特征在于，在所述将若干艏上建分段总组并形成艏上建总段之后，还包括：

以二次定位的方式定位所述艏上建总段在船舶上的位置，并将所述艏上建总段吊装至所述船舶上；所述二次定位包括：第一次定位和第二次定位，所述第一次定位为确定所述艏上建总段的切割余量并划出余量线，所述第二次定位为按照上述余量线切割余量后重新定位。

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