CN115158579B - 一种通海井的安装方法及通海井 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种通海井的安装方法及通海井，所述通海井的安装方法包括：S1、在胎架上，将多段筒体对中拼接为一体式井道筒体，使所述一体式井道筒体的直径和圆度符合建造标准；S2、在井道导轨上安装定位工装，使井道导轨的同心度和直线度符合建造要求，形成导轨模块；在胎架上，将导轨模块套入一体式井道筒体，并与一体式井道筒体定位安装；S3、在船体合拢后，将装有井道导轨的一体式井道筒体吊装入甲板开孔内，并校验一体式井道筒体的垂直度，在垂直度符合要求后，利用连接板将所述一体式井道筒体与甲板焊接，甲板开孔尺寸大于所述一体式井道筒体外径一个预设值。本申请在胎架上组装井道筒体与导轨模块有利于控制安装精度、改善施工环境、提高施工效率。

Description

一种通海井的安装方法及通海井

技术领域

本申请涉及通海井技术领域，具体而言，涉及一种通海井的安装方法及通海井。

背景技术

通海井作为一种小型的水下探测的操控支撑设备，由于其具有占地面积小、布置灵活、兼容性强和成本可控的优点，被广泛应用在科考船上。通海井包括有井道筒体和井道导轨，井道筒体外侧与船体结构连接，井道导轨布置在井道筒体内。

目前通海井的安装方法为：在船体分段建造阶段时，在每个船体分段内，将井道筒体与船体结构焊接为一体，再在船体合拢时实现井道筒体的合并，再将井道导轨垂直吊装放入合并后的井道筒体内。上述建造过程中，由于船舶合拢时存在建造误差，很难保证上下分段的井道筒体对中布置和井道筒体的圆度，但是由于井道导轨要直接焊接在井道筒体上，且导轨与筒体之间无法可供调节的装置，井道筒体的垂直度会直接影响井道导轨的垂直度。加之垂直状态下将导轨套入并与井道筒体焊接的施工难度大，安全隐患大，也很难保证井道导轨的垂直度。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种通海井的安装方法及通海井，其在通过将胎架上拼接井道筒体，再将导轨模块套入安装在一体式井道筒体内，最后将装有导轨模块的一体式井道筒体整体吊装入甲板开孔内，并利用连接板固定的方法，解决了现有的安装方法不易控制井道筒体和井道导轨安装精度的问题。

第一方面，提供了一种通海井的安装方法，包括：

S1、在胎架上，将多段筒体对中拼接为一体式井道筒体，使所述一体式井道筒体的直径和圆度符合建造标准；

S2、在井道导轨上安装定位工装，使所述井道导轨构成同心度和直线度符合建造要求的导轨模块；在胎架上，将所述导轨模块套入所述一体式井道筒体，并与所述一体式井道筒体定位安装；

S3、在船体合拢后，将装有所述井道导轨的一体式井道筒体吊装入甲板开孔内，并校验所述一体式井道筒体的垂直度，在垂直度符合要求后，利用连接板将所述一体式井道筒体与甲板焊接，所述甲板开孔尺寸大于所述一体式井道筒体外径一个预设值。

在一种实施方案中，在所述S3中，所述利用连接板将所述一体式井道筒体与所述甲板焊接包括：

将所述连接板置于所述一体式井道筒体与所述甲板开孔的间隙内，所述连接板上开设有匹配所述一体式井道筒体外径的开孔，将所述连接板开孔侧与所述一体式井道筒体焊接，另一侧与所述甲板焊接。

在一种实施方案中，在所述S3中，所述甲板开孔尺寸大于一体式井道筒体外径的预设值为10mm。

在一种实施方案中，所述校验所述一体式井道筒体的垂直度包括：

利用激光经纬仪测量所述一体式井道筒体内壁上端检测点的x轴、y轴坐标和相对应的内壁下端检测点的x轴、y轴坐标，使两个检测点的x轴坐标偏差和y轴坐标偏差控制在一个预设范围内。

在一种实施方案中，在所述S2中，所述在井道导轨上安装定位工装包括：

所述井道导轨包括三根井道导轨，利用定位工装将所述三根井道导轨固定为笼状，形成导轨模块。

在一种实施方案中，所述定位工装包括平行设置的多块工装板和连接多块工装板的钢管，每块工装板的外侧设为正圆形，在所述每块工装板的外侧间隔120度开设有三个安装孔，所述三根井道导轨安装在所述三个安装孔内以使三根井道导轨同圆心，并使每个导轨突出工装板外表面预设距离。

在一种实施方案中，所述定位工装还包括止挡板，所述止挡板布置在所述井道导轨固定在安装孔端，用于调控井道导轨突出工装板的距离。

在一种实施方案中，在所述S2中，所述导轨模块在所述一体式井道筒体内定位安装包括：

在所述一体式井道筒体内为导轨模块划出定位线和检验线，所述定位线为井道导轨在一体式井道筒体内的定位安装位置，所述检验线距离所述井道导轨一预定值；

将套入所述一体式井道筒体的所述井道导轨的中心线与所述定位线重合；

安装所述井道导轨，在安装过程中，监控所述井道导轨与所述检验线的距离，使两者的距离始终位于预设范围内。

在一种实施方案中，所述S2中，还包括利用模拟工装验证井道导轨的安装精度。

在一种实施方案中，在所述S2之后、所述S3之前，包括：

在胎架上，安装转轴底座，在所述转轴底座上安装转轴，使所述转轴在所述井道导轨内不卡滞转动；

在所述井道导轨上安装底盖，使底盖可沿所述井道导轨顺利滑行并在滑行至所述井道导轨底部后通过所述转轴锁紧或解锁。

另一方面，本申请还提供一种通海井，包括一体式井道筒体，所述一体式井道筒体安装于甲板开孔内，利用第一方面中任一种实施方案所述的连接板将所述一体式井道筒体与甲板连接。

在一种实施方案中，所述连接板上开设有匹配所述一体式井道筒体外径的开孔，将所述连接板开孔侧与所述一体式井道筒体焊接，另一侧与甲板焊接。

本申请中的通海井的安装方法具有的有益效果：

通海井井道筒体与井道导轨的长度较长，导轨后期安装会导致施工困难，因此将井道筒体与井道导轨在胎架上组装更有利于控制安装精度，改善施工环境，提高施工效率。且整体考虑吊装，运输需求，防止变形。

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通海井的结构示意图；

图2为根据本申请实施例示出的一种井道筒体的结构示意图；

图3为根据本申请实施例示出的一种井道筒体的安装示意图；

图4为根据本申请实施例示出的一种定位工装的结构示意图；

图5为根据本申请实施例示出的一种井道导轨的定位安装示意图。

100、一体式井道筒体；110、第一段筒体；120、第二段筒体；130、第三段筒体；140、定位线；150、检验线；200、井道导轨；300、转轴；310、转轴底座；400、底盖；410、底盖限位装置；500、起吊眼板；600、连接板；700、工装板；710、钢管；720、安装孔；730、止挡板；800、甲板；810、开孔；900、行走卷车。

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。

第一方面，本申请提供一种通海井的安装方法，包括如下步骤：

S1、在胎架上，将多段筒体(第一段筒体110、第二段筒体120和第三段筒体130)对中拼接为一体式井道筒体100，使一体式井道筒体100的直径和圆度符合建造标准，控制井道筒体的内径为800mm-805mm，每段筒体的圆度≤3mm，拼接后的一体式井道筒体100圆度≤4mm；并在一体式井道筒体100的顶部布置起吊眼板500；

S2、在井道导轨200上安装定位工装，使井道导轨200形成同心度和直线度符合建造要求的导轨模块；在胎架上，将导轨模块套入一体式井道筒体100，并与一体式井道筒体100定位安装；

S3、在船体合拢后，将安装有井道导轨200的一体式井道筒体100吊装入甲板开孔810内，并校验一体式井道筒体100的垂直度，在垂直度符合要求后，利用连接板600将一体式井道筒体100与甲板800焊接，甲板开孔810尺寸大于一体式井道筒体外径一个预设值。

在上述实施过程中，通过将多段筒体(每段筒体不超过3200mm)在胎架上拼接为一体式井道筒体(总高度为9200mm)，能够及时监控和调整筒体的圆度和直径，在胎架上拼接，降低了两段筒体之间的对中难度。再在井道筒体位于水平状态时，将井道导轨套入一体式井道筒体内进行定位焊接，避免在垂直定位并焊接井道导轨，降低了井道导轨的施工难度。最后将安装好的一体式井道筒体吊装进甲板开孔内，通过多个连接板的形式将井道筒体与每层甲板进行焊接。本发明解决了由于通海井安装精度高，船舶存在建造偏差导致通海井安装过程精度控制难，对主船体施工进程影响大的问题，整体上提高了建造效率，缩短了施工周期，降低了施工成本。提高了结构组件定位、焊接、精度控制的准确性和便利性，以达到设备高精度安装与船舶快速建造需求。

在一种实施方案中，可以将井道导轨200分为两段，将两段井道导轨200分别从一体式井道筒体100的两端套入，降低井道导轨200整段套入的难度，可在胎架上从两段的两端同时开始焊接，提高建造效率。

在一种实施方案中，在上述S3中，利用连接板600将一体式井道筒体100与甲板800焊接包括：

连接板600上开设有匹配一体式井道筒体100外径的开孔，将连接板600置于一体式井道筒体100与每层甲板开孔810间隙内，将连接板600开孔侧与一体式井道筒体100焊接，另一侧与甲板800焊接。且连接板600外边缘设有外边缘有余量，可以修正开孔810的建造误差偏差。连接板600的焊接过程为先进行点焊，校核一体式井道筒体100垂直度正确后，再从下往上进行焊接，首先完成船体外板焊缝，自下而上，逐层焊接，采用小电流，对称焊的方式，在焊接过程中始终监控筒体垂直度，以实现一体式井道筒体100的垂直度符合建造要求。

在一种实施方案中，在上述S3中，考虑装配间隙和筒体变形，甲板开孔810尺寸大于一体式井道筒体外径的预设值可为10mm，单边空5mm，以满足一体式井道筒体100的垂直焊接。甲板开孔810尺寸的大小可以根据一体式井道筒体100外径的改变和建造工艺的改进优化调整，以实现一体式井道筒体100的垂直建造。

在一种实施方案中，在上述S3中，校验一体式井道筒体100的垂直度包括：

利用激光经纬仪测量一体式井道筒体100内壁上端一检测点的x轴和y轴坐标，和与之对应的内壁下端一检测点的x轴和y轴坐标，使两个检测点的x轴坐标偏差和y轴坐标偏差控制在5mm以内。

在一种实施方案中，在上述S2中，在井道导轨200上安装定位工装包括：

井道导轨200共有三根，利用定位工装将三根井道导轨200固定为笼状，以形成导轨模块。在井道导轨200建造阶段，利用定位工装的形式，实现三根井道导轨200的同心且直线符合要求，以构成井道导轨200的同心度和直线度符合要求的导轨模块，实现三根井道导轨200的夹角为120°±0.3°，三根井道导轨200内端面所在圆的直径为680±2mm。降低了后期井道导轨200套入一体式井道筒体100后精度控制难度。

在一种实施方案中，定位工装包括平行排列的多块工装板700和固定多块工装板700的钢管710。每块工装板700的外沿设为正圆形，例如，每块工装板700形状为圈环形状。在每块工装板700的外沿间隔120度开设有三个安装孔720，将三根井道导轨200安装在工装板700的安装孔720内以使三根井道导轨200同一圆心，并使每根井道导轨200突出工装板外表面预设距离，该预设距离可满足后续井道导轨200与一体式井道筒体100的焊接空间。

在一种实施方案中，定位工装还包括布置在安装孔720处的止挡板730，止挡板730用于调控井道导轨200突出工装板700的距离，在实际安装井道导轨200时，可通过移动或去除止挡板730调整井道导轨200与一体式井道筒体100的焊接距离。

在一种实施方案中，在上述S2中，井道导轨200在一体式井道筒体100内定位安装包括：

在一体式井道筒体100内为每段导轨划出定位线140和检验线150，定位线140为井道导轨200在一体式井道筒体100内的定位安装位置，检验线150距离井道导轨200一预定值。

将井道导轨200套入一体式井道筒体100内，使每根井道导轨200的中心线与定位线140重合；

焊接安装井道导轨200，焊接过程中，监控每根井道导轨200与检验线150的距离，使两者的距离位于预设范围内。采用对称且慢速对井道导轨200双面进行连续角焊；在井道导轨200烧焊过程中应保留导轨定位工装，作为加强固定。

在一种实施方案中，在上述S2中，还包括利用模拟工装验证井道导轨200的安装精度。在胎架上，通过将一模拟工装置于井道导轨200内，并对模拟工装施加一定外力，例如：在井道导轨200的一端采用钢丝绳拉模拟工装的方式施加外力。以验证模拟工装在井道导轨200内是否能顺利滑行。若顺利滑行即符合安装精度，若不能，则需要调整井道导轨200的垂直度。

在一种实施方案中，在上述S1中，还包括在一体式井道筒体100的外表面焊接角钢，实现无论焊接井道导轨200、转运到甲板开孔810中和实际焊接过程中，一体式井道筒体100均不发生变形。

在一种实施方案中，在上述S2之后、上述S3之前，包括：

在井道导轨200内安装转轴底座310，在转轴底座310上安装转轴300，使转轴300在井道导轨200内不卡滞转动；

在井道导轨200安装底盖400和底盖限位装置410，使底盖400可沿井道导轨200顺利滑行并在滑行至井道导轨200底部后通过转轴300锁紧或解锁。

在一种实施方案中，底盖400与井道导轨200之间的连接方式为间隙配合，在底盖400与井道导轨200的接触面上安装高分子滑块，便于后期维护更换。

在上述实施过程中，基于井道筒体和井道导轨在胎架上水平状态下的安装，底盖和转轴等附件也实现了在胎架上的低空作业，整个施工过程安全性高、施工难度降低，提高了建造效率。

在一种实施方案中，在上述S3之后，还包括：安装及调试行走卷车900，根据详细设计图纸定位安装行走卷车900，行走卷车900安装好后，行走卷车900上的钢丝绳吊点应与通海井中心对齐。安装完整后，利用行走卷车900进行底盖400的收放试验，底盖400应能在井道内顺利通行，应能通过转轴300对底盖400进行锁紧和解锁操作。

第二方面，本申请还提供一种通海井，包括一体式井道筒体，一体式井道筒体安装于甲板开孔内，采用第一方面中任一种实施方案的连接板将一体式井道筒体与甲板连接。

在一种实施方案中，连接板上开设有匹配一体式井道筒体外径的开孔，将连接板开孔侧与一体式井道筒体焊接，另一侧与甲板焊接。

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 (9)

1.一种通海井的安装方法，其特征在于，包括：

S1、在胎架上，将多段筒体对中拼接为一体式井道筒体，使所述一体式井道筒体的直径和圆度符合建造标准；

S2、在井道导轨上安装定位工装，所述井道导轨包括三根井道导轨，利用定位工装将所述三根井道导轨固定为笼状以形成导轨模块，使所述井道导轨构成同心度和直线度符合建造要求的导轨模块；在胎架上，将所述导轨模块套入所述一体式井道筒体，并在所述一体式井道筒体内定位安装；

所述定位工装包括平行设置的多块工装板和连接多块工装板的钢管，每块工装板的外侧设为正圆形，在所述每块工装板的外侧间隔120度开设有三个安装孔，所述三根井道导轨安装在所述三个安装孔内以使所述三根井道导轨同圆心，并使每根井道导轨突出工装板外表面预设距离；

所述定位工装还包括止挡板，所述止挡板布置在所述井道导轨固定在安装孔端，用于调控井道导轨突出工装板的距离；

S3、在船体合拢后，将装有所述导轨模块的一体式井道筒体吊装入甲板开孔内，并校验所述一体式井道筒体的垂直度，在垂直度符合要求后，利用连接板将所述一体式井道筒体与甲板焊接，所述甲板开孔尺寸大于所述一体式井道筒体外径一个预设值。

2.根据权利要求1所述的一种通海井的安装方法，其特征在于，在所述S3中，所述利用连接板将所述一体式井道筒体与所述甲板焊接包括：

将所述连接板置于所述一体式井道筒体与所述甲板开孔的间隙内，所述连接板上开设有匹配所述一体式井道筒体外径的开孔，将所述连接板开孔侧与所述一体式井道筒体焊接，另一侧与所述甲板焊接。

3.根据权利要求1所述的一种通海井的安装方法，其特征在于，在所述S3中，所述甲板开孔尺寸大于一体式井道筒体外径的预设值为10mm。

4.根据权利要求1所述的一种通海井的安装方法，其特征在于，所述校验所述一体式井道筒体的垂直度包括：

利用激光经纬仪测量所述一体式井道筒体内壁上端检测点的x轴、y轴坐标和相对应的内壁下端检测点的x轴、y轴坐标，使两个检测点的x轴坐标偏差和y轴坐标偏差控制在一个预设范围内。

5.根据权利要求1所述的一种通海井的安装方法，其特征在于，在所述S2中，所述导轨模块在所述一体式井道筒体内定位安装包括：

在所述一体式井道筒体内为导轨模块划出定位线和检验线，所述定位线为井道导轨在一体式井道筒体内的定位安装位置，所述检验线距离所述井道导轨一预定值；

将套入所述一体式井道筒体的所述井道导轨的中心线与所述定位线重合；

安装所述井道导轨，在安装过程中，监控所述井道导轨与所述检验线的距离，使两者的距离始终位于预设范围内。

6.根据权利要求1所述的一种通海井的安装方法，其特征在于，所述S2中，还包括利用模拟工装验证井道导轨的安装精度。

7.根据权利要求1所述的一种通海井的安装方法，其特征在于，在所述S2之后、所述S3之前，包括：

在胎架上，安装转轴底座，在所述转轴底座上安装转轴，使所述转轴在所述井道导轨内不卡滞转动；

在所述井道导轨上安装底盖，使底盖可沿所述井道导轨顺利滑行并在滑行至所述井道导轨底部后通过所述转轴锁紧或解锁。

8.一种通海井，其特征在于，包括一体式井道筒体，所述一体式井道筒体安装于甲板开孔内，利用权利要求1-7中任一项所述的连接板将所述一体式筒体与甲板连接。

9.根据权利要求8所述的通海井，其特征在于，所述连接板上开设有匹配所述一体式井道筒体外径的开孔，所述连接板的开孔侧与所述一体式井道筒体连接，另一侧与甲板连接。

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