CN116495126A - 一种船舶大型防风罩分段的建造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种船舶大型防风罩分段的建造方法，该方法通过先将防风罩划分为多个防风罩分段，并分别在电算胎架上建造，并在总组平台上进行总组合拢，并对合拢后的防风罩总段进行有限元建模和吊装变形计算，再进行防风罩总段的吊装。本发明的方法通过将防风罩总段分段建造减少了防风罩分段搭载合拢焊接和船上脚手搭设的工作量，同时避免了高空作业风险，提高了防风罩结构的完整性，降低了防风罩吊装变形量，提升了安装精度。

Description

一种船舶大型防风罩分段的建造方法

技术领域

本发明属于船舶建造技术领域，具体涉及到一种船舶大型防风罩分段的建造方法。

背景技术

大型防风罩作为一种船舶新型的钢结构分段，一般应用于大型集装箱船，主要用来降低船舶行驶时的船体风阻并减小燃料消耗。大型防风罩分段主要包括外壳板、顶板、檐板和肋骨构件等钢结构，整体呈双曲面型，布置于船舶艏部甲板区域，从艏端一直延伸至1号货舱区域，与甲板处外板线型贴合，该分段单边长度达15米左右，最高处高达20米以上，整体重量在300吨以上，焊接在舷墙分段的面板上，在分段阶段无法进行整体建造，需要将其划分成若干个小分段，再进行合拢建造。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的不足，提供一种船舶大型防风罩分段的建造方法，本发明的方法通过将防风罩总段分段建造减少了防风罩分段搭载合拢焊接和船上脚手搭设的工作量，同时避免了高空作业风险，提高了防风罩结构的完整性，降低了防风罩吊装变形量，提升了安装精度。

为了实现上述发明目的，本发明专利提供的技术方案如下：

一种船舶大型防风罩分段的建造方法，该方法具体包括如下步骤：

第一步，防风罩分段划分，将防风罩划分为中间分段、左舷靠艏分段、右舷靠艏分段、左舷靠艉分段、右舷靠艉分段；

第二步，分段划分后，在电算胎架上对每个分段进行建造；

第三步，每个防风罩分段建造完成后，将每个防风罩分段运送至总组平台并总组合拢为防风罩总段；

第四步，防风罩总段合拢完成后，对防风罩总段的焊缝处进行修补打磨并涂漆；完成防风罩总段建造；

第五步，防风罩总段建造完成后，对防风罩总段进行有限元建模和吊装变形计算，并根据建模与计算结果对防风罩总段进行加强件以及吊装吊环安装；

第六步，防风罩总段的加强件以及吊装吊环安装完成后，将防风罩总段整体吊装上船与艏部区域甲板进行焊接固定；完成防风罩总段的吊装。

上述第一步中防风罩分段的分布具体为：从船艏向船艉依次划分为中间分段、左舷靠艏分段、右舷靠艏分段、左舷靠艉分段和右舷靠艉分段。

上述防风罩分段划分具体为：防风罩总段根据划分的防风罩分段的重量和外板纵向展开尺寸划分防风罩分段，每个防风罩防风段分段的重量不超过100吨，每个防风罩分段的外板纵向展开尺寸不超过18米，所述中间分段横跨船舶左舷和右舷，所述中间分段的长度不超过8米。

上述第二步中每个防风罩分段均在电算胎架上建造，每个防风罩分段的建造方法相同，所述防风罩分段在电算胎架上建造的具体步骤为：先将防风罩分段的外板铺设在电算胎架上并进行划线作业，再根据划线位置将外板肋骨预装在外板上，再将外板上的水平纵桁定位安装在外板上，并依次将外板上预装的肋骨和肋板安装固定，肋骨与肋板依次交替安装完成后，再将外板上的肘板等结构小零件安装在外板上，最后将顶板和檐板安装在外板上，完成防风罩分段的建造。

上述防风罩分段在总组平台进行总段合拢的具体步骤为：所述防风罩总段还包括舷墙分段，将建造完成的舷墙分段放置在总组平台上，所述舷墙分段的面板朝上布置，将中间分段吊装在舷墙分段的中部并进行水平和中心线定位，再将中间分段与舷墙分段的面板焊接固定，在将左舷靠艏分段和右舷靠艏分段分别吊装在中件分段两侧，所述左舷靠艏分段和右舷靠艏分段下部与舷墙分段连接，最后将左舷靠艉分段和右舷靠艉分段吊装至舷墙分段上，所述舷墙分段在防风罩的底部，所述舷墙分段分别与所述中间分段、左舷靠艏分段、右舷靠艏分段、左舷靠艉分段和右舷靠艉分段的底部焊接固定，完成防风罩分段的总段合拢。

上述左舷靠艏分段和右舷靠艏分段吊装合拢时，先将左舷靠艏分段和右舷靠艏分段与中间分段之间的立向焊缝进行焊接固定，再将左舷靠艏分段和右舷靠艏分段与舷墙分段之间进行焊接固定；所述左舷靠艉分段与所述左舷靠艏分段之间的立向焊缝进行焊接固定后，再将左舷靠艉分段与舷墙分段之间进行焊接固定，所述右舷靠艉分段与右舷靠艏分段之间的立向焊缝进行焊接固定后，再将右舷靠艉分段与舷墙分段之间进行焊接固定，完成所有防风罩分段的总组合拢的焊接固定。

上述第五步中防风罩总段进行有限元建模和吊装变形计算具体步骤为：将防风罩和舷墙分段利用有限元软件建立三维有限元结构模型，并依据防风罩总段整体结构吊装方案，在建立的三维有限元结构模型模型上设置吊点位置的边界约束条件，通过有限元软件分析计算得出防风罩总段吊装变形量，根据防风罩总段的变形大小和位置对变形位置的结构处通过加强件局部加强。

上述第五步中防风罩总段的加强件为20#槽钢和22a型号工字钢，所述加强件安装在舷墙分段上，所述加强件距离下口防风罩总段外板底部的垂直距离为300mm。

基于上述技术方案，本发明专利一种船舶大型防风罩分段的建造方法经过实践应用取得了如下技术优点：

1.本发明一种船舶大型防风罩分段的建造方法通过将防风罩总段分段建造减少了防风罩分段搭载合拢焊接和船上脚手搭设的工作量，同时避免了高空作业风险，提高了防风罩结构的完整性，降低了防风罩吊装变形量，提升了安装精度。

2.本发明一种船舶大型防风罩分段的建造方法通过将防风罩分段与舷墙分段采用正态搁置安装合拢的方法，既利用舷墙分段的面板构件便于水平定位，又可依据舷墙分段外板线型进行贴合对接，提高了大型防风罩的整体建造精度，同时正态进行总组合拢，防风罩分段无需再进行翻身作业，减少了吊装翻身变形。

3.本发明一种船舶大型防风罩分段的建造方法通过将防风罩分段与舷墙分段先合拢安装后进行吊装，避免直接进行防风罩分段吊装变形，提高了整体的安装精度。

附图说明

图1是本发明一种船舶大型防风罩分段的建造方法中的防风罩分段划分结构图。

图2是本发明一种船舶大型防风罩分段的建造方法中的防风罩总段结构图。

图3是本发明一种船舶大型防风罩分段的建造方法中的防风罩分段建造示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

如图1-所述，本发明属于一种船舶大型防风罩分段的建造方法，该方法具体包括如下步骤：

第一步，防风罩分段划分，将防风罩总段1划分为中间分段2、左舷靠艏分段3、右舷靠艏分段4、左舷靠艉分段5、右舷靠艉分段6；

第二步，分段划分后，在电算胎架上对每个分段进行建造；

第三步，每个防风罩分段建造完成后，将每个防风罩分段运送至总组平台并总组合拢为防风罩总段1；

第四步，防风罩总段1合拢完成后，对防风罩总段1的焊缝处进行修补打磨并涂漆；完成防风罩总段1建造；

第五步，防风罩总段1建造完成后，对防风罩总段1进行有限元建模和吊装变形计算，并根据建模与计算结果对防风罩总段1进行加强件以及吊装吊环安装；

第六步，防风罩总段1的加强件以及吊装吊环安装完成后，将防风罩总段1整体吊装上船与艏部区域甲板进行焊接固定；完成防风罩总段1的吊装。

上述第一步中防风罩分段的分布具体为：从船艏向船艉依次划分为中间分段2、左舷靠艏分段3、右舷靠艏分段4、左舷靠艉分段5和右舷靠艉分段6；将防风罩总段分段建造减少了防风罩分段搭载合拢焊接和船上脚手搭设的工作量，同时避免了高空作业风险，提高了防风罩结构的完整性，降低了防风罩吊装变形量，提升了安装精度。

上述防风罩分段划分具体为：防风罩总段1根据划分的防风罩分段的重量和外板纵向展开尺寸划分防风罩分段，每个防风罩防风段分段的重量不超过100吨，每个防风罩分段的外板纵向展开尺寸不超过18米，所述中间分段2横跨船舶左舷和右舷，所述中间分段2的长度不超过8米。

上述第二步中每个防风罩分段均在电算胎架上建造，每个防风罩分段的建造方法相同，所述防风罩分段在电算胎架上建造的具体步骤为：先将防风罩分段的外板铺设在电算胎架上并进行划线作业，再根据划线位置将外板肋骨86预装在外板上，再将外板上的水平纵桁82定位安装在外板上，并依次将外板上预装的肋骨86和肋板83安装固定，肋骨86与肋板83依次交替安装完成后，再将外板上的肘板81等结构小零件安装在外板上，最后将顶板85和檐板84安装在外板上，完成防风罩分段的建造。

上述防风罩分段在总组平台进行总段合拢的具体步骤为：将建造完成的舷墙分段7放置在总组平台上，所述舷墙分段7的面板朝上布置，将中间分段2吊装在舷墙分段7的中部并进行水平和中心线定位，再将中间分段2与舷墙分段7的面板焊接固定，在将左舷靠艏分段3和右舷靠艏分段4分别吊装在中件分段两侧，所述左舷靠艏分段3和右舷靠艏分段4下部与舷墙分段7连接，最后将左舷靠艉分段5和右舷靠艉分段6吊装至舷墙分段7上，所述舷墙分段在防风罩的底部，所述舷墙分段分别与所述中间分段、左舷靠艏分段、右舷靠艏分段、左舷靠艉分段和右舷靠艉分段的底部焊接固定，完成防风罩分段的总段合拢；将防风罩分段与舷墙分段采用正态搁置安装合拢的方法，既利用舷墙分段的面板构件便于水平定位，又可依据舷墙分段外板线型进行贴合对接，提高了大型防风罩的整体建造精度，同时正态进行总组合拢，防风罩分段无需再进行翻身作业，减少了吊装翻身变形。

上述左舷靠艏分段3和右舷靠艏分段4吊装合拢时，先将左舷靠艏分段3和右舷靠艏分段4与中间分段2之间的立向焊缝进行焊接固定，再将左舷靠艏分段3和右舷靠艏分段4与舷墙分段7之间进行焊接固定；所述左舷靠艉分段5与所述左舷靠艏分段3之间的立向焊缝进行焊接固定后，再将左舷靠艉分段5与舷墙分段7之间进行焊接固定，所述右舷靠艉分段6与右舷靠艏分段4之间的立向焊缝进行焊接固定后，再将右舷靠艉分段6与舷墙分段7之间进行焊接固定，完成所有防风罩分段的总组合拢的焊接固定。

上述第五步中防风罩总段进行有限元建模和吊装变形计算具体步骤为：将防风罩和舷墙分段利用有限元软件建立三维有限元结构模型，并依据防风罩总段整体结构吊装方案，在建立的三维有限元结构模型模型上设置吊点位置的边界约束条件，通过有限元软件分析计算得出防风罩总段吊装变形量，根据防风罩总段的变形大小和位置对变形位置的结构处通过加强件局部加强。

上述第五步中防风罩总段1的加强件为20#槽钢和22a型号工字钢，所述加强件安装在舷墙分段7上，所述加强件距离下口防风罩总段外板底部的垂直距离为300mm。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解；依然可以对发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (8)

1.一种船舶大型防风罩分段的建造方法，其特征在于，该方法具体包括如下步骤：

第一步，防风罩分段划分，将防风罩划分为中间分段、左舷靠艏分段、右舷靠艏分段、左舷靠艉分段、右舷靠艉分段；

第二步，分段划分后，在电算胎架上对每个分段进行建造；

第三步，每个防风罩分段建造完成后，将每个防风罩分段运送至总组平台并总组合拢为防风罩总段；

第四步，防风罩总段合拢完成后，对防风罩总段的焊缝处进行修补打磨并涂漆；完成防风罩总段建造；

第五步，防风罩总段建造完成后，对防风罩总段进行有限元建模和吊装变形计算，并根据建模与计算结果对防风罩总段进行加强件以及吊装吊环安装；

第六步，防风罩总段的加强件以及吊装吊环安装完成后，将防风罩总段整体吊装上船与艏部区域甲板进行焊接固定；完成防风罩总段的吊装。

2.根据权利要求1所述的一种船舶大型防风罩分段的建造方法，其特征在于，所述第一步中防风罩分段的分布具体为：从船艏向船艉依次划分为中间分段、左舷靠艏分段、右舷靠艏分段、左舷靠艉分段和右舷靠艉分段。

3.根据权利要求2所述的一种船舶大型防风罩分段的建造方法，其特征在于，所述防风罩分段划分具体为：防风罩总段根据划分的防风罩分段的重量和外板纵向展开尺寸划分防风罩分段，每个防风罩防风段分段的重量不超过100吨，每个防风罩分段的外板纵向展开尺寸不超过18米，所述中间分段横跨船舶左舷和右舷，所述中间分段的长度不超过8米。

4.根据权利要求1所述的一种船舶大型防风罩分段的建造方法，其特征在于，所述第二步中每个防风罩分段均在电算胎架上建造，每个防风罩分段的建造方法相同，所述防风罩分段在电算胎架上建造的具体步骤为：先将防风罩分段的外板铺设在电算胎架上并进行划线作业，再根据划线位置将外板肋骨预装在外板上，再将外板上的水平纵桁定位安装在外板上，并依次将外板上预装的肋骨和肋板安装固定，肋骨与肋板依次交替安装完成后，再将外板上的肘板等结构小零件安装在外板上，最后将顶板和檐板安装在外板上，完成防风罩分段的建造。

5.根据权利要求1所述的一种船舶大型防风罩分段的建造方法，其特征在于，所述防风罩分段在总组平台进行总段合拢的具体步骤为：所述防风罩总段还包括舷墙分段，将建造完成的舷墙分段放置在总组平台上，所述舷墙分段的面板朝上布置，将中间分段吊装在舷墙分段的中部并进行水平和中心线定位，再将中间分段与舷墙分段的面板焊接固定，在将左舷靠艏分段和右舷靠艏分段分别吊装在中件分段两侧，所述左舷靠艏分段和右舷靠艏分段下部与舷墙分段连接，最后将左舷靠艉分段和右舷靠艉分段吊装至舷墙分段上，所述舷墙分段在防风罩的底部，所述舷墙分段分别与所述中间分段、左舷靠艏分段、右舷靠艏分段、左舷靠艉分段和右舷靠艉分段的底部焊接固定，完成防风罩分段的总段合拢。

6.根据权利要求5所述的一种船舶大型防风罩分段的建造方法，其特征在于，所述左舷靠艏分段和右舷靠艏分段吊装合拢时，先将左舷靠艏分段和右舷靠艏分段与中间分段之间的立向焊缝进行焊接固定，再将左舷靠艏分段和右舷靠艏分段与舷墙分段之间进行焊接固定；所述左舷靠艉分段与所述左舷靠艏分段之间的立向焊缝进行焊接固定后，再将左舷靠艉分段与舷墙分段之间进行焊接固定，所述右舷靠艉分段与右舷靠艏分段之间的立向焊缝进行焊接固定后，再将右舷靠艉分段与舷墙分段之间进行焊接固定，完成所有防风罩分段的总组合拢的焊接固定。

7.根据权利要求1所述的一种船舶大型防风罩分段的建造方法，其特征在于，所述第五步中防风罩总段进行有限元建模和吊装变形计算具体步骤为：将防风罩和舷墙分段利用有限元软件建立三维有限元结构模型，并依据防风罩总段整体结构吊装方案，在建立的三维有限元结构模型模型上设置吊点位置的边界约束条件，通过有限元软件分析计算得出防风罩总段吊装变形量，根据防风罩总段的变形大小和位置对变形位置的结构处通过加强件局部加强。

8.根据权利要求1所述的一种船舶大型防风罩分段的建造方法，其特征在于，所述第五步中防风罩总段的加强件为20#槽钢和22a型号工字钢，所述加强件安装在舷墙分段上，所述加强件距离下口防风罩总段外板底部的垂直距离为300mm。