CN115071907A - 一种船舶薄甲板分段的建造方法、薄甲板及pctc船舶 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种船舶薄甲板分段的建造方法、薄甲板及PCTC船舶。所述船舶薄甲板分段的建造方法包括：S1、制作薄甲板刚性胎架；S2、拼接薄甲板外框；S3、吊装纵骨并通过纵骨安装位置线定位安装在薄甲板拼板上，吊装强横梁并通过所述强横梁安装位置线定位安装在薄甲板拼板上，薄甲板分段建造成型；S4、薄甲板分段建造成型后，在两个肋位线上安装4个吊耳装置，每两个吊耳装置距中心线预定距离且对称设置；S5、对薄甲板分段进行脱胎；利用高吊设备使薄甲板分段的一端靠近地面；再往上拉升，直至薄甲板分段以正态形式平衡的位置处停止；S6、利用高吊设备将薄甲板分段吊运至两付搁置门架上，薄甲板分段制作完成。
Description
技术领域
本发明涉及船舶制造技术领域，具体而言，涉及一种船舶薄甲板结构建造方法。
背景技术
随着大型船舶的发展，为了减轻船舶的整体重量，会对一些要求不高的甲板和平台采用薄板设计，其厚度不大于5mm，为了减少变形，这些薄板主要采用分段建造和分段吊运的方式。
现有船舶薄甲板的生产工艺进程通常为：对于船舶薄甲板分段强结构横梁以平直线设计与下料，在分段组立建造过程中采用平直刚性胎架，分段建造工艺在分段组立建造过程中制作平直刚性胎架、在吊装薄甲板各零件号上胎拼装与四周以小型工装件采用固定、薄甲板勘划各结构安装结构线、吊装纵向结构与横向强结构、安装起吊翻身所需吊耳与后续拆除阶段，以及出胎上隔墩薄甲板平整度未满足精度水平时，要求采用水火矫直等生产工艺流程，最终完成船舶薄甲板的分段建造。
船舶薄甲板中的平直线强结构横梁，由于生产工艺的精度缺陷以及中间部分承受应力的程度偏弱，会导致在装焊作业产生时产生平整度不良及空旷区域下凹的现象，精度未满足要求，则需要采用大量的浇水与火工矫直方法去纠正，导致生产效率大大降低。另一方面，薄甲板每个分段结构上的吊耳需要进行下料、安装焊接以及拆除打磨，使得生产作业步骤繁琐、登高作业促发安全风险、材料与人工成本浪费，从而无法有效满足船舶建造快速化发展的趋势。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种船舶薄甲板分段建造方法，其能够有效解决船舶薄甲板分段建造中所产生的平整度下凹弯曲变形，减少分段完工后下凹变形所需要的火工矫正作业，促进生产效率提升，减少起吊翻身吊耳安装与拆除等现场生产作业，实现船舶分段大组立阶段建造快速化的节奏。
第一方面，提供了一种船舶薄甲板分段的建造方法，包括如下步骤：
S1、制作薄甲板刚性胎架，胎架中心线艏艉为同一高度值，艏艉方向由直线连接，纵向方向由拱形度连接，使所述刚性胎架呈拱形度；将制作好的刚性胎架固定在钢板平台上；
S2、拼接薄甲板外框，在拼接进程中艏艉端横向接缝线对齐，纵向接缝线拉紧定位；在薄甲板整体拼板结束后，勘划薄甲板强横梁安装位置线和纵骨安装位置线；
S3、吊装纵骨并通过所述纵骨安装位置线定位安装在薄甲板拼板上，吊装强横梁并通过所述强横梁安装位置线定位安装在薄甲板拼板上，薄甲板分段建造成型；
S4、薄甲板分段建造成型后，在两个肋位线上安装4个吊耳装置，每两个吊耳装置距中心线预定距离且对称设置，每个吊耳装置被配置为：具有第一起吊端和第二起吊端，第一起吊端和第二起吊端分设在薄甲板厚度方向的两侧，第一起吊端位于薄甲板的板面上，第二起吊端位于安装在薄甲板的强横梁上；第一起吊端和第二起吊端的中心连线垂直于所述薄甲板板面；
S5、对薄甲板分段进行脱胎，利用钢丝绳连接横向上两个吊耳装置的第二起吊端，利用钢丝绳连接横向上的另外两个吊耳装置的第二起吊端，两根钢丝绳形成出两个起吊点；利用高吊设备使1个起吊点往下降，另1个起吊点向上升，直至薄甲板分段的一端靠近地面；再由起重作业人员把两根钢丝绳固定连接到四个吊耳装置的第一起吊端后由高吊设备往上拉升，直至薄甲板分段以正态形式平衡的位置处停止；
S6、利用高吊设备将薄甲板分段吊运至两付搁置门架上，薄甲板分段制作完成。
在一种实施方案中，在步骤S2中，在勘划完强横梁安装位置线和纵骨安装位置线后还包括：
利用木夹子反驳所述强横梁安装位置线、纵骨安装位置线以及结构中心线至薄甲板非构架面。
在一种实施方案中，在步骤S3中，在定位安装过程中，运用全站仪测量薄甲板外框，结构中心线以及强横梁安装位置线和纵骨安装位置线的位置，以使纵骨、强横梁与薄甲板之间的间隙和垂直度角度满足预定的精度要求。
在一种实施方案中，在所述全站仪获取薄甲板外框，结构中心线、强横梁安装位置线和纵骨安装位置线的位置信息后，将获取的信息导入分析软件，通过所述分析软件判断所述纵骨、强横梁与薄甲板之间的间隙和垂直度角度是否满足精度要求。
在一种实施方案中，在步骤S1中，制作薄甲板刚性胎架，以及使所述刚性胎架呈拱形度包括：
利用角钢以1M*1M的间距进行分布；
胎架中心线与舷外高度差为10mm；
由作业人员切割角钢余量以使刚性胎架呈拱形度。
在一种实施方案中，在步骤S2中，在艏艉端横向接缝线对齐，纵向接缝线拉紧定位后，勘划薄甲板强横梁安装位置线和纵骨安装位置线之前还包括：
对薄甲板整体拼板的长度、宽度及对角线进行检查，判断其是否满足精度尺寸，在满足精度要求后实施勘划勘划薄甲板强横梁安装位置线和纵骨安装位置线。
在一种实施方案中，在步骤S6中，在薄甲板分段吊运至两付搁置门架上后还包括：
在吊耳装置与门架搁置点位置摆放木制垫板。
在一种实施方案中，在建造过程中加入精度控制技术要求，包括：
所述刚性胎架的拱形度制作精度控制为±2mm；
横梁安装位置线和纵骨安装位置线的精度控制为±1mm；
所述薄甲板分段完工后后的主尺寸精度控制为±5mm，整体水平度为±3mm。
根据本申请的第二方面，还提供了一种薄甲板，包括多块如上任一所述建造方法建造的薄甲板分段，多块所述薄甲板分段沿船长方向排列并拼接。
根据本申请的第三方面，还提供了一种PCTC船舶，包括如上所述的薄甲板。
由以上技术方案可知，本申请中的薄甲板通过薄甲板分段的拱形度设计能够防止薄甲板板体的下凹现象，吊耳装置第一起吊端和第二起吊端的设计能够避免吊装装置的重复拆除，实现分段大组立阶段建造快速化的节奏，减少分段完工后下凹变形所需要的火工矫正作业，促进生产效率提升。
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薄甲板刚性胎架的结构示意图；
图2为根据本申请实施例示出的一种薄甲板划线与吊装控制图；
图3为根据本申请实施例示出的一种木夹子的结构示意图；
图4为根据本申请实施例示出的一种吊耳安装及分段精度控制图；
图5为根据本申请实施例示出的一种薄甲板脱胎起吊图；
图6为根据本申请实施例示出的一种薄甲板分段的反态翻身图；
图7为根据本申请实施例示出的一种薄甲板分段的正态吊运图；
图8为根据本申请实施例示出的一种薄甲板分段正态搁置图。
图示说明：
10---薄甲板；20---木夹子；30---纵骨；40---强横梁；50---全站仪；60---吊耳装置；70---钢板平台；80---刚性胎架(角钢)；90---加强筋；100---钢丝绳；110---吊钩；120---门架；130---木制垫板。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
根据本申请的第一方面，提供了一种船舶薄甲板分段的建造方法，具体包括如下步骤：
S1、制作薄甲板刚性胎架，胎架中心线艏艉为同一高度值，艏艉方向由直线连接，纵向方向由拱形度连接，使刚性胎架呈拱形度。将制作好的刚性胎架固定在钢板平台上。
图1为根据本申请实施例示出的一种薄甲板刚性胎架的结构示意图，参见图1，制作薄甲板刚性胎架时，利用角钢80以1米*1米的间距进行分布，胎架中心线艏艉为同一高度值，中心线至舷外高差值为10毫米，艏艉方向由直线连接，纵向方向由拱形度连接，由作业人员切割角钢余量以使刚性胎架呈预定的拱形度，并将钢板平台70摆放在角钢80上以后进行固定焊接。
S2、拼接薄甲板外框，在拼接进程中艏艉端横向接缝线对齐，纵向接缝线拉紧定位。在薄甲板整体拼板结束后，勘划薄甲板强横梁安装位置线和纵骨安装位置线。
图2为根据本申请实施例示出的一种薄甲板划线与吊装控制图，参见图2，吊装各零件主板上胎拼接成薄甲板10的外框，拼板进程中应注意艏艉端横向接缝线对齐，纵向接缝线控制0～1mm间隙拉紧定位，薄甲板整体拼板结束对长度、宽度及对角线进行检查，满足精度尺寸要求后勘划薄甲板各结构安装位置线。
参见图2，沿纵向方向，分别标记有肋位F500、F505和F510。由薄甲板10分中中心线开出FR511肋位角尺线，勘划纵骨30以中心线向外间距进行作业，勘划横向结构强横梁40以FR511肋位号向艉间距进行作业。在一种实施方案中，纵骨采用结构球扁钢结构，强横梁采用T型材结构。
在一种实施方案中，在勘划横向接缝线、纵向接缝线等各结构线结束后运用木夹子对肋位线FR499，FR503，FR507，FR511及中心线等结构线至薄甲板非构架面，以确保后续主货舱成型精准度对接，满足精度尺寸要求。
图3为根据本申请实施例示出的一种木夹子的结构示意图。参见图3，木夹子20包括卡槽21、上直线板条22和下直线板条23。
木夹子20的驳线方法为：使卡槽21卡进薄甲板，由上直线板条22对准薄甲板所勘划的理论肋位线FR499、FR503或FR507，然后由作业人员弹动上直线板条22，促使下直线板条23与上直线板条22在同一个垂直面里，再用石笔在薄甲板反面(非构架面)勘划出一段直线距离，这种反驳操作后，便于后续直线连接与精准度对接。
S3、吊装纵骨并通过纵骨安装位置线定位安装在薄甲板拼板上，吊装强横梁并通过强横梁安装位置线定位安装在薄甲板拼板上，薄甲板分段建造成型。
以图2所示为例，吊装纵骨30并按薄甲板结构线定位安装，吊装强横梁40并在薄甲板的FR499，FR503，FR507，FR511肋位结构线定位安装，在实施装配过程中应注意纵骨30、强横梁40与薄甲板精度间隙控制和垂直度角度控制。
S4、薄甲板分段建造成型后，在两个肋位线上安装4个吊耳装置，每两个吊耳装置距中心线预定距离且对称设置，每个吊耳装置被配置为：具有第一起吊端和第二起吊端，第一起吊端和第二起吊端分设在薄甲板厚度方向的两侧，第一起吊端位于薄甲板的板面上，第二起吊端位于安装在薄甲板的强横梁上；第一起吊端和第二起吊端的中心连线垂直于薄甲板板面。
在一种实施方案中，参见图4，薄甲板分段建造成型后，分别在FR499、FR511两个肋位，距中心线3000mm位置安装吊耳装置60。吊耳装置60远离钢板平台70的那端为第二起吊端。其中，吊耳装置60采用加强筋90焊接在强横梁40上，用以确保吊耳装置60起吊薄甲板翻身时满足强度要求。
吊耳装置60的第一起吊端位于薄甲板板面的一侧并与薄甲板板面固定连接，用以在薄甲板处于正态吊运时满足强度要求。
在一种实施方案中，可运用全站仪50测量薄甲板外框、中心线以及FR499，FR503，FR507，FR511肋位结构线各点，参见图4。满足精度控制要求后即可由作业人员参照焊接工艺规范要求实施各结构焊接作业。
在全站仪获取薄甲板外框10，结构中心线、强横梁安装位置线和纵骨安装位置线的位置信息后，还可以将获取的信息导入分析软件，通过所述分析软件判断所述纵骨、强横梁与薄甲板之间的间隙和垂直度角度是否满足精度要求。
S5、对薄甲板分段进行脱胎，参见图5示出的薄甲板脱胎起吊图。参见图5，利用钢丝绳连接横向上两个吊耳装置的第二起吊端，利用钢丝绳100连接横向上的另外两个吊耳装置的第二起吊端，两根钢丝绳100形成出两个起吊点，两个起吊点上连接吊钩110。利用高吊设备使1个起吊点往下降，另1个起吊点向上升，直至薄甲板分段的一端靠近地面。参见图6示出的薄甲板分段的反态翻身图。再由起重作业人员把两根钢丝绳100固定连接到四个吊耳装置的第一起吊端后由高吊设备往上拉升，直至薄甲板分段以正态形式平衡的位置处停止，参见图7示出的薄甲板分段的正态吊运图。
S6、利用高吊设备将薄甲板分段吊运至两付搁置门架上，薄甲板分段制作完成。
图8为根据本申请实施例示出的一种薄甲板分段正态搁置图。参见图8，利用高吊设备把薄甲板分段吊运至两付搁置门架120上。在一种实施方案中，在吊耳装置60与门架搁置点位置摆放木制垫板130，用以确保吊耳装置60与门架搁置点不产生破损现象。
对于上述建造过程中加入精度控制技术要求：包括：1)刚性胎架的拱形度制作精度控制为±2mm；2)横梁安装位置线和纵骨安装位置线的精度控制为±1mm；3)结构线对线安装精度控制为±1mm；4)薄甲板分段完工后的主尺寸精度控制为±5mm，整体水平度为±3mm。
通过上述船舶薄甲板分段的建造方法，在刚性胎架处于正态搁置时，其具有拱形度的结构部分具有呈上拱的趋势，在薄甲板承接重物时，重物会对薄甲板的板面施加向下的压力，若薄甲板的板面为平直板面，则板面会有下凹的趋势，进而薄甲板板面产生中间凹两边凸的现象，而刚性胎架具有拱形度，在薄甲板承受重物时，拱形部分会趋于向平面变化，进而能够解决薄甲板上胎拼板弯曲变形现象的产生。
吊耳装置中第一起吊端和第二起吊端分设于薄甲板分段的正态侧和反态侧，且第一起吊端和第二起吊端的中心连线与薄甲板分段的板面垂直。在薄甲板分段反态起吊时，高吊设备利用第二起吊端起吊，在转换到正态起吊时，仅需将起吊点转移到第二起吊端，即第一起吊端位于第二起吊端的反面安装位置处，由于第一起吊端和第二起吊端属于同一起吊装置，因此，该设计能够避免吊装装置的重复拆除，仅需要转换起吊点即可。
由以上技术方案可知，本申请中的薄甲板通过薄甲板分段的拱形度设计能够防止薄甲板板体的下凹现象，吊耳装置第一起吊端和第二起吊端的设计能够避免吊装装置的重复拆除，实现分段大组立阶段建造快速化的节奏，减少分段完工后下凹变形所需要的火工矫正作业，促进生产效率提升。
根据本申请的第二方面，还提供了一种薄甲板，薄甲板包括多块薄甲板分段，其中薄甲板分段按照上述建造方法建造。多块薄甲板分段沿船长方向排列并拼接。
根据本申请的第三方面，还提供了一种PCTC(Pure Car and Truck Carrier，汽车和货车运输船)船舶，其包括如第二方面所述的薄甲板。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种船舶薄甲板分段的建造方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、制作薄甲板刚性胎架，胎架中心线艏艉为同一高度值，艏艉方向由直线连接，纵向方向由拱形度连接，使所述刚性胎架呈拱形度；将制作好的刚性胎架固定在钢板平台上；
S2、拼接薄甲板外框，在拼接进程中艏艉端横向接缝线对齐，纵向接缝线拉紧定位；在薄甲板整体拼板结束后，勘划薄甲板强横梁安装位置线和纵骨安装位置线；
S3、吊装纵骨并通过所述纵骨安装位置线定位安装在薄甲板拼板上，吊装强横梁并通过所述强横梁安装位置线定位安装在薄甲板拼板上，薄甲板分段建造成型；
S4、薄甲板分段建造成型后，在两个肋位线上安装4个吊耳装置，每两个吊耳装置距中心线预定距离且对称设置，每个吊耳装置被配置为：具有第一起吊端和第二起吊端，第一起吊端和第二起吊端分设在薄甲板厚度方向的两侧，第一起吊端位于薄甲板的板面上，第二起吊端位于安装在薄甲板的强横梁上；第一起吊端和第二起吊端的中心连线垂直于所述薄甲板板面；
S5、对薄甲板分段进行脱胎，利用钢丝绳连接横向上两个吊耳装置的第二起吊端，利用钢丝绳连接横向上的另外两个吊耳装置的第二起吊端，两根钢丝绳形成出两个起吊点；利用高吊设备使1个起吊点往下降，另1个起吊点向上升，直至薄甲板分段的一端靠近地面；再由起重作业人员把两根钢丝绳固定连接到四个吊耳装置的第一起吊端后由高吊设备往上拉升，直至薄甲板分段以正态形式平衡的位置处停止；
S6、利用高吊设备将薄甲板分段吊运至两付搁置门架上，薄甲板分段制作完成。
2.根据权利要求1所述的船舶薄甲板分段的建造方法，其特征在于，在步骤S2中，在勘划完强横梁安装位置线和纵骨安装位置线后还包括：
利用木夹子反驳所述强横梁安装位置线、纵骨安装位置线以及结构中心线至薄甲板非构架面。
3.根据权利要求1所述的船舶薄甲板分段的建造方法，其特征在于，在步骤S3中，在定位安装过程中，运用全站仪测量薄甲板外框，结构中心线以及强横梁安装位置线和纵骨安装位置线的位置，以使纵骨、强横梁与薄甲板之间的间隙和垂直度角度满足预定的精度要求。
4.根据权利要求3所述的船舶薄甲板分段的建造方法，其特征在于，在所述全站仪获取薄甲板外框，结构中心线、强横梁安装位置线和纵骨安装位置线的位置信息后，将获取的信息导入分析软件，通过所述分析软件判断所述纵骨、强横梁与薄甲板之间的间隙和垂直度角度是否满足精度要求。
5.根据权利要求1所述的船舶薄甲板分段的建造方法，其特征在于，在步骤S1中，制作薄甲板刚性胎架，以及使所述刚性胎架呈拱形度包括：
利用角钢以1M*1M的间距进行分布；
胎架中心线与舷外高度差为10mm；
由作业人员切割角钢余量以使刚性胎架呈拱形度。
6.根据权利要求5所述的船舶薄甲板分段的建造方法，其特征在于，在步骤S2中，在艏艉端横向接缝线对齐，纵向接缝线拉紧定位后，勘划薄甲板强横梁安装位置线和纵骨安装位置线之前还包括：
对薄甲板整体拼板的长度、宽度及对角线进行检查，判断其是否满足精度尺寸，在满足精度要求后实施勘划勘划薄甲板强横梁安装位置线和纵骨安装位置线。
7.根据权利要求1所述的船舶薄甲板分段的建造方法，其特征在于，在步骤S6中，在薄甲板分段吊运至两付搁置门架上后还包括：
在吊耳装置与门架搁置点位置摆放木制垫板。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的船舶薄甲板分段的建造方法，其特征在于，在建造过程中加入精度控制技术要求，包括：
所述刚性胎架的拱形度制作精度控制为±2mm；
横梁安装位置线和纵骨安装位置线的精度控制为±1mm；
所述薄甲板分段完工后后的主尺寸精度控制为±5mm，整体水平度为±3mm。
9.一种薄甲板，其特征在于，包括多块如权利要求1至8中任一所述建造方法建造的薄甲板分段，多块所述薄甲板分段沿船长方向排列并拼接。
10.一种PCTC船舶，其特征在于，包括如权利要求9所述的薄甲板。
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