JP2583710B2 - 船舶の上部構造の工作法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、船舶としては比較的
薄い板が使用される船舶の上部構造における甲板や壁板
構造を構築する際、歪の発生を極力防止するようにした
工作法に関する。

【０００２】

【従来の技術】船舶の船体構造のうち、図４に示す上部
構造Ａにおいては、その甲板１や壁板１Ａには船舶とし
ては比較的薄い鋼板（4.5 〜8 mm）が使用されているた
め、ビームやスチフナ等を溶接で取り付けた場合には、
溶接による歪が多発する。そこで、従来よりかかる骨組
の工作においては歪の発生を防止するために種々の工夫
がなされている。

【０００３】図５〜図７に基づき従来の工作法について
説明する。図５は甲板の骨組構造を平面的に表現した図
であり、鋼板１には一定間隔で板継手４と直交方向にビ
ーム２が取り付けられ、このビーム２と直交方向に大骨
であるガーダー３が取り付けられている。そして、ビー
ム２間には歪防止用カーリング８が所定間隔で取り付け
られている。このような骨組構造を工作する場合、ま
ず、図６(a) に示す如く、複数の長尺の鋼板１を定盤上
で突き合わせ並置し、その長辺側の板継手４部を片側溶
接する。その際、図示のように溶接による熱応力により
鋼板１が変形する。次に、同図(b) のようにこの接合さ
れた大きな板を反転（とんぼ）して反対側の板継手４部
を溶接する。この段階でも最初の溶接による鋼板１の変
形はそのまま残る。そのため、同図(c) に示すようにそ
れを矯正する意味も含めて、ビーム２を溶接板継手４と
直交方向に仮付けし、その後、ガーダー３及び歪防止用
カーリング８を鋼板１上の所定位置に並置し仮付けする
ことによって固定する。そして、最後にこれらの本溶接
を行う。この場合、ビーム２の溶接は、図７(a) に示す
ような千鳥溶接によって取り付けられている。Ｗ１、Ｗ
２、Ｗ３はその溶接線を示しており、同図(b) にも示す
如くビーム２の両隅部を交互に断続的に溶接している。
これは、溶接入熱量を減らして鋼板１の歪をできるだけ
発生させないためのひとつの工夫である。また、歪防止
のためには骨無しパネル面積を小さくすることが有効で
あることから、歪防止用カーリング８をビーム２間に所
定間隔で取り付けるようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように従来でも
種々歪発生防止の工夫を行っているにもかかわらず、な
おも歪の発生は避けられず、歪み取り作業に多くの工
数、労力を費やしているのが現状である。これは、もと
もと、ビームの千鳥溶接が自動溶接機を用いて行うこと
ができず、そのため作業者による手溶接で行わざるを得
ない事に主に起因している。つまり、手溶接になると、
図７(b) に示す如く溶接脚長ａ等は熟練と勘に頼るとこ
ろが大きく、通常の場合５ｍｍを超える長い脚長にな
り、そのバラつきも大きい。また、溶接スピード等も一
定でなく、そのため却って溶接時の入熱量が大きく且つ
不安定となって歪が発生するのである。 そこで、本来、歪防止用カーリングは設計上（強度
上）必要ではないが、わざわざ上記の歪防止のために設
けているのである。ところが、上部構造においてビーム
の数が非常に多いことから必然的にカーリングの数も多
くなり、その取り付け等に要する工数は膨大となってい
る。また、取り付けの手間ばかりでなく、カーリング配
置図を別に作成したり、現場にてその位置をいちいち罫
書く等の手間も要する。更に、千鳥溶接を行う位置やピ
ッチを事前にマーキングする手間も必要である。 また、鋼板の板継手がビームに直交する方向に走って
いるため、ビームの先行取り付けができず、自動化の実
現を阻んでおり、この点でも、近時の自動化、省人化・
省力化の要請にそぐわない結果となっている。

【０００５】本発明の目的は、かかる現況に鑑み、歪防
止用のカーリングを設けなくても、歪の発生が極力抑え
られ、歪取り工数を大幅に減少させつつ自動化向上につ
ながる上部構造の工作法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明は、船舶の上部構造における甲板や壁板構造を工作
する方法であって、ビームやスチフナを溶接すると歪み
が発生するような上部構造の甲板や壁板に使用される薄
い鋼板を複数定盤上に突き合わせて置き、該鋼板上に板
継手に平行にフランジとウエブとからなるアングル状の
ビームを並べて仮付けしておき、該ビームのフランジと
反対側のウエブの片側隅部のみを自動溶接機を用いて強
度的に必要な最小の溶接脚長で連続溶接した後、前記鋼
板の板継手部を溶接し、その後大骨のガーダーを所定位
置に置いて取り付け、次いで接合された鋼板全体を反転
して反対側の板継手部の溶接を行うようにしたことを特
徴とする。

【０００７】

【作用】鋼板同士の板継手に平行にアングル状のビーム
を配置することで、小組の段階でのビームの先行取り付
けが可能となってその後の大組工程における鋼板同士の
溶接でも歪の発生防止に役立つ一方、連続溶接とするこ
とで、自動溶接機の導入が可能となって、溶接スピード
や溶接脚長等の溶接入熱量に関係する溶接条件の管理を
行うことができ、溶接脚長等を均一かつ必要最小に管理
することで鋼板の歪み発生を極力防止することが可能と
なる。かかる工作法は、船舶としては比較的薄い板で形
成される上部構造のデッキ鋼板や壁鋼板の歪を有効に防
止して歪み取り作業や歪防止用カーリング取付作業等に
要する工数の大幅な削減を図りつつ、かかる工作の自動
化を拡大して生産性の向上に貢献する。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。図１は本発明を適用した場合の上部構造の例
えば甲板構造の骨組を示す平面図、図２(a) 〜(c) は本
発明による工作法を経時的に表現した斜視図、斜視図、
側面図、図３(a)(b)はビーム（この例はデッキビーム）
の片側連続溶接の状況を示した平面図と自動溶接機によ
る片側連続溶接の状況を示す斜視図、同(c) はビーム取
り付け後の溶接脚長を示す側断面図である。

【０００９】図４に示す上部構造Ａは、船体部分の主構
造Ｂと異なり、船体強度上は特に問題とされず、主機や
プロペラの起振力による振動等に配慮すればよいため、
甲板（デッキ）１や壁板１Ａ等には、船舶としては比較
的薄い4.5 〜8 mm程度の鋼板が使用されている。通常、
上部構造Ａは数層のデッキ１からなっており、ここに居
住区画が形成されている。

【００１０】図１は甲板１の一部を切り出した骨組構造
図であるが、図示のように、甲板１の裏側（下面）に
は、図２にも示す如くフランジ２ａとウエブ２ｂとから
なるアングル状のデッキビーム( 単にビームともいう)
２がほぼ等間隔で取り付けられており、これに直交する
方向に大きな間隔で大骨であるガーダー３が取り付けら
れている。甲板１を形成する長尺の鋼板の長辺同士の板
継手４部を溶接することにより大きな板に形成される。
本発明ではこの板継手４に平行にビーム２が配設されて
いるのが一つの特徴である。

【００１１】図２、図３に基づいてこのような骨組構造
とする場合の歪防止を考慮した本発明の工作法について
説明する。 まず、図２(a) の実線で示す如く、長尺の鋼板（この
例ではデッキプレート）１を定盤の上に置き、この鋼板
１上にアングル状のビーム２を等間隔で並置し、仮付け
にて固定しておく。通常、定尺幅の鋼板１で３〜４本の
ビーム２が配設される。 次に、図３に示すように、ビーム２のフランジ２ａと
反対側のウエブ２ｂの片側隅部を連続溶接する。Ｗはそ
の溶接線を示す。この場合、従来の千鳥溶接と異なり、
連続溶接であるから公知の自動溶接機Ｍが使用できる。
つまり、図３(b)の如く自動溶接機Ｍをビーム２のフラ
ンジ２ａ上に載せてこれに沿って走行させながらビーム
２の片側を連続自動溶接する。図中、５は走行台車、６
は溶接トーチ、７は溶接スピード、電流値、電圧値、溶
接脚長等の溶接入熱量に関係する溶接条件を設定・管理
するための制御・操作箱を示す。この時の溶接脚長ａ
（図３(c) 参照) は、必要最小脚長３〜４ｍｍの一定に
抑える。自動溶接機Ｍを使用できるから、手溶接と異な
り、溶接脚長や溶接スピード等歪の発生の要因となる溶
接入熱量に関係する条件を一定に管理して鋼板の歪の発
生を防止できる。したがって従来の工作法のような歪防
止用のカーリングは一切必要でなくなる。ここで、図３
(a)(b)に示す如くビーム2 の片側のみほぼ最小溶接脚長
で連続溶接する理由は、溶接入熱を抑えて歪防止を図る
ことにあり、また、フランジ２ａと反対側を溶接する理
由は、自動溶接を容易にすることに加え、荷重がかかっ
た場合にビーム２はフランジ２ａ側に倒れて溶接部のウ
エブ２ｂ隅部（溶接する部位）が開く方向になるから、
ここを溶接すれば有効に防止でき、また、脚長の小さい
片側連続溶接でも強度的に支障がないからである。ま
た、片側溶接でもガーダー３が倒れ止めとして働き支障
がない。このように小組段階で全ビームの片側を自動溶
接機を使って連続溶接して取り付けた後、同様の工作方
法でビーム２を取り付けた別の鋼板（図２(a) の点線）
と共に大組段階において板継手４を形成するよう鋼板１
同士を突き合わせて定盤上に並置する。そして、板継手
４部分の溶接を自動溶接して鋼板同士を接合する。この
場合、先行取り付けしたビーム２が溶接継手の近くにあ
るので鋼板１の歪発生は最小に抑えられる。 次いで、図２(b) の如くガーダー３を配置して鋼板１
上に取り付ける。この場合もビーム２が先行取り付けし
てあるので歪は発生しにくい。 最後に図２(c) の如く全体を反転（とんぼ）して残っ
ていた鋼板の表面の板継手４の溶接を行ってデッキの骨
組構造を完成させる。

【００１２】このような工作法によると、ビームの方向
を板継手と平行にしたため、小組段階においてビーム先
行取付が可能となると共に、これが大組時の板継溶接時
の歪防止になり、また、数の多いビームの取り付けを、
従来のように手溶接によらず自動溶接機で行うので、取
り付け工数の大幅削減ができる。しかも、溶接条件が一
定に管理され、溶接入熱に関係する溶接脚長を必要最小
に管理でき、また溶接スピードも一定にできることか
ら、鋼板の歪発生が非常に少なくなり、後工程の歪み取
り作業に要する手間が大幅に削減できるようになる。

【００１３】上記実施例は甲板（デッキ鋼板）に関する
ものであるが、壁鋼板についても同様に適用できること
は言うまでもない。

【００１４】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、次のよう
な効果が得られる。 上部構造のデッキ鋼板や壁鋼板の板継手に平行にビー
ムを配置したためにビーム取り付けにおいて、自動溶接
機の使用が可能となり、その結果、溶接スピードや溶接
入熱等の溶接条件を一定に管理でき、均一な必要最小溶
接脚長（通常３〜４ｍｍ）とし得るため、鋼板の歪みを
最小限に抑えることが可能となる。このことによって、
歪取り作業に要する工数、労力を大幅に削減することが
可能となり、生産性の飛躍的向上をもたらす。 従来ビーム間に設けていた歪防止用のカーリングを取
り付ける必要がないので、これに付帯する工数削減が可
能となり大幅なコストダウンになるとともに、防熱工事
等の内装工事が頗る容易になる。 デッキの板継手に平行にビームを配置することにより
小組段階でのビームの先行取り付けが可能となり、これ
が大組時の板継手部の溶接による歪防止として働くよう
にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した場合の上部構造のひとつであ
る甲板構造の骨組を示す平面図である。

【図２】(a)〜(c) は本発明による工作法を経時的に表
現した斜視図、斜視図、側面図である。

【図３】(a) はビームの片側連続溶接の状況を示した平
面図、(b) は自動溶接機による片側連続溶接の状況を示
す側面図、(c) はビーム取り付け後の溶接脚長を示す側
断面図である。

【図４】上部構造を含む船全体の側面図である。

【図５】従来の上部構造の甲板構造の骨組を示す平面図
である。

【図６】(a)〜(c) は従来の工作法を経時的に表した斜
視図である。

【図７】(a)は従来のビームの千鳥溶接の状況図、(b)
はその側断面図である。

【符号の説明】

１…甲板（デッキ鋼板） １Ａ…壁鋼板 ２…ビーム ２ａ…フランジ ２ｂ…ウエブ ３…ガーダー ４…板継手 Ｍ…自動溶接機

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 船舶の上部構造における甲板や壁板構造
   を工作する方法であって、ビームやスチフナを溶接する
   と歪みが発生するような上部構造の甲板や壁板に使用さ
   れる薄い鋼板を複数定盤上に突き合わせて置き、該鋼板
   上に板継手に平行にフランジとウエブとからなるアング
   ル状のビームを並べて仮付けしておき、該ビームのフラ
   ンジと反対側のウエブの片側隅部のみを自動溶接機を用
   いて強度的に必要な最小の溶接脚長で連続溶接した後、
   前記鋼板の板継手部を溶接し、その後大骨のガーダーを
   所定位置に置いて取り付け、次いで接合された鋼板全体
   を反転して反対側の板継手部の溶接を行うようにしたこ
   とを特徴とする船舶の上部構造の工作法。