一种用于钢结构建造的分体式可移动车间的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种用于钢结构建造的分体式可移动车间，其包括多个分体车间，每个分体车间配置成：单独地限定出作业空间，或与其余分体车间中的一个或多个相配合地限定出作业空间。该分体式可移动车间不仅不需要在船台上开挖地基盖建固定的钢筋混凝土结构厂房，而且还具有阻热、隔尘、防水效果好、适应性强、灵活移动、安装方便等优点。该分体式可移动车间也是通过利用复合夹芯板和支撑型材等零部件组合而成的轻型结构，同时采用其安装使用方法来实现预热、干燥、焊接工位等施焊所需的工艺条件，使为数众多的船体部件母材焊接装配成为海洋工程钢结构分段，以便总段吊装合拢组装，来完成整体的海洋工程船体等大型钢结构的建造工作。
【专利说明】
一种用于钢结构建造的分体式可移动车间
技术领域
[0001]本实用新型涉及钢结构建造技术领域，特别是涉及一种用于钢结构建造的分体式可移动车间。
【背景技术】
[0002]近年来，伴随着海洋工程由浅水逐步的走向深水，出现了深水海洋工程(例如:半潜式海洋钻井平台、半潜式海洋生活平台、半潜式海洋起重平台)的建造在世界各大船厂得到快速发展的状况，用特殊材料建造的大型钢结构分段的重量和数量也急剧增加。
[0003]通常情况下，船舶及海洋工程等大型钢结构在建造过程中，需要在露天船台进行船体部件焊接装配、船体分段翻身、总段吊装合拢等工序，需要较长时间的占用船台、龙门吊等大型工装设备，在露天作业过程中，由于受到风雨雪雾等天气因素影响，往往造成停产等候工期延误。特殊材料(高强度钢)的焊接工艺还要求在施焊前及施焊过程中，船体钢结构分段必须在满足一定的环境温度、湿度等条件下进行作业(焊后还需要保温)，同时需要数次调整船体部件焊接工位以至较佳，例如:将所有仰焊通过调整焊接工位改为立焊或平焊等更容易操作、更加能保证焊接质量的方式，来方便作业者的施工。因此，如何满足海洋工程特殊材料大型钢结构分段建造的焊接工艺条件，是海洋工程建造企业和研发设计部门必须要面对的一个实际问题。
[0004]具体地，船舶及海洋工程钢结构分段在船台进行建造总装时，受客观条件限制，海工建造企业往往采用多点多模块同步并行建造，然后在合适位置进行吊装合拢的施工工艺。在以往情况下，对于如何实现钢结构分段特殊材料部件焊缝坡口的预热、干燥、焊接工位等焊接工艺条件的方法，通常采用两种方式:第一种是使用陶瓷电阻作为电热源，其优点是可以根据船体结构部件形状特点来灵活选择加热绳或加热垫，加热效率较高;第二种是采用大口径火焰喷枪加热，其优点是对母材的适用范围较大，可以采用多个火焰喷枪同时加热，使得船体结构部件受热均匀。但无论是选择电阻加热方式还是采用火焰加热方式，其不足之处都是显而易见的:缺点一是需要在露天作业环境下对特殊材料焊接母材进行预热及加热，整个作业过程所需工艺条件受天气等自然因素的影响较大(如果停工，还要进行二次加热升温)，因此经常延误工期节点，同时施工质量也难以保证。另在刮风时，无序的气流组织和失控的气流速度很容易把电阻或喷枪所产生的热量带走，造成能源浪费;缺点二是如果将施工作业过程移至常规厂房内进行，由于海洋工程等大型钢结构分段的重量较重(200吨左右)、数量较多(100个左右)、体积较大(10米XlO米xl5米左右)，钢筋混凝土结构固定厂房的总体尺寸很难与之相适应，同时常规钢筋混凝土厂房还存在施工周期长和施工成本高的实际情况;缺点三是如果将施工作业过程移至常规厂房内进行，由于其内部起重行车的主要性能指标是固定不变的，且起重能力较小，所以主钩及副钩的最大提升高度、提升重量往往不能满足大型海洋工程钢结构分段的要求，这样就不便于作业者的施工操作;缺点四是如果将施工作业过程移至常规厂房内进行，由于钢筋混凝土结构厂房所能够容纳的分段数量是有限的，当海工建造企业在某一时段内签订大量订单的情况下，为数众多的海洋工程钢结构分段将无法在常规厂房内组织施工;缺点五是由于海洋工程钢结构分段通常在露天船台上进行大量的焊接作业，因此作业者的劳动强度及体力消耗都较大，在夜间施工时，作业者还需要辅助以大功率大面积灯光照明，造成施工成本增加。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的旨在克服现有海洋工程及大型船舶在设计建造过程中所存在的至少一个不足，提供了一种用于钢结构建造的分体式可移动车间，以在规定的建造周期和建造成本的前提要求下，利用海洋工程建造企业现有的工艺技术条件，提高生产效率和产品质量，同时减少材料和人工投入，来完成船舶及海洋工程的建造工作。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型提供了一种用于钢结构建造的分体式可移动车间，其包括多个分体车间，每个所述分体车间配置成:单独地限定出作业空间，或与其余所述分体车间中的一个或多个相配合地限定出作业空间。
[0007]进一步地，每个所述分体车间包括:两个侧壁，设置于所述两个侧壁上方的顶棚，以及设置于所述两个侧壁两端的两个封闭装置;每个所述封闭装置配置成打开或关闭所述两个侧壁和所述顶棚限定出的该分体车间的两端开口。
[0008]进一步地，每个所述分体车间的每端配置成与其余所述分体车间中的一个的所述分体车间的一端配合，以使每个所述分体车间与其余所述分体车间中的一个或多个相配合地限定出作业空间。
[0009]进一步地，每个所述分体车间的每个所述侧壁和所述顶棚均由支撑型材和复合夹芯板制成。
[0010]进一步地，每个所述封闭装置包括帆布卷帘。
[0011 ]进一步地，每个所述分体车间的每个所述侧壁和所述顶棚上设置有采光窗。
[0012]进一步地，每个所述分体车间的至少一个侧壁的底部开设有进风口；每个所述分体车间的所述顶棚上设置有出风风道，所述出风风道内设置有风机。
[0013]进一步地，所述多个分体车间中的部分或全部分体车间的一个所述侧壁上设置有出入口，所述出入口处安装有门体。
[0014]进一步地，每个所述分体车间的上部设置有吊耳13，和/或每个所述分体车间的底部设置有移位机构。
[0015]进一步地，每个所述分体车间单独限定出的作业空间的大小与另一个所述分体车间单独限定出的作业空间的大小相等或不等。
[0016]本实用新型提供的用于钢结构建造的分体式可移动车间，不仅不需要在船台上开挖地基盖建固定的钢筋混凝土结构厂房，而且还具有阻热、隔尘、防水效果好、适应性强、灵活移动、安装方便等优点。该分体式可移动车间也是通过利用复合夹芯板和支撑型材等零部件组合而成的轻型结构，同时采用其安装使用方法来实现预热、干燥、焊接工位等施焊所需的工艺条件，使为数众多的船体部件母材焊接装配成为海洋工程钢结构分段，以便总段吊装合拢组装，来完成整体的海洋工程船体等大型钢结构的建造工作。
【附图说明】
[0017]后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中:
[0018]图1是根据本实用新型一个实施例的分体式可移动车间的示意性结构图。
【具体实施方式】
[0019]根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。
[0020]图1是根据本实用新型一个实施例的分体式可移动车间的示意性结构图。如图1所示，本实用新型实施例提供了一种用于钢结构建造的分体式可移动车间，其包括多个分体车间，每个分体车间配置成:单独地限定出作业空间，或与其余分体车间中的一个或多个相配合地限定出作业空间。每个分体车间单独限定出的作业空间的大小与另一个分体车间单独限定出的作业空间的大小相等或不等。例如，多个分体车间可包括第一分体车间1、第二分体车间2和第三分体车间3。第一分体车间I单独限定出的作业空间最小，第二分体车间2单独限定出的作业空间最大，第三分体车间3单独限定出的作业空间居中。通过设计使用多个分体车间及其任意组合，来满足不同海洋工程钢结构分段的总体尺寸要求;来满足不同海洋工程钢结构分段预留作业空间的要求;在车间处于分离状态时，可选择不同性能的数台起重设备，使得其最大提升高度、最大起重量等适应不同的海洋工程钢结构分段;也可以实现多点多模块同步建造，然后在合适位置进行吊装合拢的施工流程；以及可以灵活机动的布置船台，使得人流物流分开，有助于安全合理的组织生产。
[0021]在本实用新型的一些进一步的实施例中，每个分体车间包括:两个侧壁5，设置于两个侧壁5上方的顶棚4，以及设置于两个侧壁5两端的两个封闭装置8;每个封闭装置8配置成打开或关闭两个侧壁5和顶棚4限定出的该分体车间的两端开口。优选地，每个分体车间的每端配置成与其余分体车间中的一个的分体车间的一端配合，以使每个分体车间与其余分体车间中的一个或多个相配合地限定出作业空间。
[0022]进一步地，每个分体车间的每个侧壁5和顶棚4均由支撑型材和复合夹芯板制成。支撑型材可包括C型钢6、H型钢7等，复合夹芯板内材质为纤维类隔热材料。每个封闭装置8包括帆布卷帘。也就是说，每个分体车间由支撑型材、复合夹芯板、帆布卷帘等零部件组成封闭结构，来实现保温、隔热和防潮等焊接工艺条件。
[0023]在本实用新型的一些实施例中，每个分体车间的至少一个侧壁5的底部开设有进风口 11;每个分体车间的顶棚4上设置有出风风道，出风风道内设置有风机，风机可为强制通风风机12。在该实施例中，通过设计使用进风口 11、强制通风风机12等零部件，将气流在车间(即作业空间)内合理组织，同时通过电气控制箱来控制风量、风速，以达到焊接工艺所要求的环境条件;同时也可将施工过程中所产生的粉尘等污染物从车间内排出。
[0024]在本实用新型的一些实施例中，每个分体车间的每个侧壁5和顶棚4上设置有采光窗，例如，形成在侧壁5上的侧面采光窗9和形成在顶棚4的顶面采光窗15，通过设计使用顶面采光窗15和侧面采光窗9，可以在自然光线较好时增加车间内的照度，使得光照满足作业者施工时的需要。
[0025]在本实用新型的一些实施例中，多个分体车间中的部分或全部分体车间的一个侧壁5上设置有出入口，出入口处安装有门体10。每个分体车间的上部设置有吊耳13，和/或每个分体车间的底部设置有移位机构14，以便于各个分体车间的移动。
[0026]在船台现场施工时:作业者首先需要根据海洋工程钢结构分段的总体尺寸来选择第一分体车间1、第二分体车间2、第三分体车间3或者其组合，同时要预留作业空间及通道；搭建作业用脚手架;用轮胎或履带式起重机或通过车间自身的移位机构14将第一分体车间
1、或第二分体车间2、或第三分体车间3合并组合成完整的车间；检查整体车间的密封性;根据高强度钢板材料的焊接工艺的温度要求，通过电阻加热方式或火焰加热方式将母材预热;检查湿度等其它条件是否达到焊接工艺的要求;使得母材达到预定温度并通过控制热源热量及强制通风系统保持之，完成合适工位部件坡口焊缝的焊接。分离整体车间;拆除脚手架;根据海洋工程钢结构分段的总体尺寸、重量及重心位置，用两台轮胎或履带式起重机相互配合，对分段实施翻身作业，调整施焊工位，以便于作业者的施工操作;再次搭建作业用脚手架;再次将第一分体车间1、或第二分体车间2、或第三分体车间3合并组合成完整的车间；重复以上工艺过程，直至最后完成所有海洋工程等大型钢结构分段的建造作业。
[0027]例如，某海洋工程项目采用该分体式可移动车间及其使用方法，此海洋工程项目约有100个船体钢结构分段，主要包括:1#分段、2#分段和3#分段等，其中1#分段重量为200吨左右、体积为10米xlO米xl5米左右，由大约300个部件焊接而成。众多的船体钢结构分段部件，在设计时首先需要根据规范对不同位置的载荷及材质要求，确定、设计和放样不同规格、厚度、强度等级和数量的钢板及型材，然后再由作业者根据施工工艺，在船台现场进行焊接装配吊装合拢总装等工序施工，使之成为海洋工程钢结构分段或船体，以完成全部的海洋工程船体结构建造工作。
[0028]根据设计图纸和施工工艺，作业者首先需要根据海洋工程钢结构分段的总体尺寸，来选择第一分体车间1、第二分体车间2、第三分体车间3或者其组合，各个分体车间可单独使用也可组合连接使用，利用两台轮胎或履带式起重机相互配合，对分段实施翻身作业，来调整施焊工位，作业者通过移位机构14，用人力(也可用起重设备通过吊耳13)将车间者其组合安置在合适的位置，将帆布卷帘放下，根据作业时的天气情况关闭或调整侧面采光窗9、顶面采光窗15和门体10，根据需要开闭强制通风风机12，使得新鲜空气从进风口 11进入车间者或其组合内部，将多余热量和污染物排出，作业者重复以上使用流程及方法，以完成某深水半潜式钻井平台项目钢结构1#分段、2#分段和3#分段等所有船体部件的焊接装配及吊装合拢总装工作。
[0029]本实用新型的分体式可移动车间的优点和功效是:
[0030]由于采用本实用新型特殊的车间结构及其使用方法，不需要在船台盖建常规砼体固定式厂房，且施工位置不受限制，通过单独或组合使用分体车间，在具备供电条件和轮胎或履带式起重机所能够达到的位置，就可以快速的完成大型海洋工程钢结构分段的焊接装配吊装合拢等工序，提高了生产效率。
[0031]由于采用本实用新型特殊的车间结构及其使用方法，使得以较少规格尺寸的分体车间就可以满足为数众多、大小不一的海洋工程钢结构分段的工艺条件，节约了工装设备成本。
[0032]由于采用本实用新型特殊的车间结构及其使用方法，使得不必多次吊运海洋工程钢结构分段至常规固定式厂房内部(或移出)，仅仅移动或组合不同的分体车间，这样就可以减少海洋工程钢结构分段船台占用时间，使得船台的使用效率得以提高。
[0033]由于采用本实用新型特殊的车间结构及其使用方法，可以灵活使用数台轮胎或履带式起重机同时作业，使得常规厂房内或露天轨道门式起重设备的最大提升高度、提升重量、跨距等固定指标不再成为约束条件，有助于提高广大中小型船厂的建造施工能力。
[0034]由于采用本实用新型特殊的车间结构及其使用方法，可以有效的控制车间内部的风速和风量，同时可以通过合理的气流组织，使得作业者的工作环境及安全条件得以改善。
[0035]由于采用本实用新型特殊的车间结构及其使用方法，使得车间内部的操作空间大小最优，减少了热量散发，有助于保持车间内部的环境温度，并节约电力能源。
[0036]由于采用本实用新型特殊的车间结构及其使用方法，使得车间内部的照度指标得以提高，在良好天气条件时，可以充分利用自然光线，避免了电力能源的浪费。
[0037]由于采用本实用新型特殊的车间结构及其使用方法，通过合理调整船体部件及钢结构分段的位置或方向，使得作业者施焊工位最佳，减少作业者的体力付出，这样在提高产品质量的同时，也节约了焊材成本。
[0038]由于采用本实用新型特殊的车间结构及其使用方法，减轻了风雾雨雪等自然因素对海洋工程建造企业主要工种施工进度和施工质量的影响，有助于在规定的建造周期和建造成本内完成海洋工程的建造工作。
[0039]至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
【主权项】
1.一种用于钢结构建造的分体式可移动车间，其特征在于，包括多个分体车间，每个所述分体车间配置成:单独地限定出作业空间，或与其余所述分体车间中的一个或多个相配合地限定出作业空间。2.根据权利要求1所述的分体式可移动车间，其特征在于，每个所述分体车间包括:两个侧壁，设置于所述两个侧壁上方的顶棚，以及设置于所述两个侧壁两端的两个封闭装置；每个所述封闭装置配置成打开或关闭所述两个侧壁和所述顶棚限定出的该分体车间的两端开口。3.根据权利要求2所述的分体式可移动车间，其特征在于，每个所述分体车间的每端配置成与其余所述分体车间中的一个的所述分体车间的一端配合，以使每个所述分体车间与其余所述分体车间中的一个或多个相配合地限定出作业空间。4.根据权利要求2所述的分体式可移动车间，其特征在于，每个所述分体车间的每个所述侧壁和所述顶棚均由支撑型材和复合夹芯板制成。5.根据权利要求2所述的分体式可移动车间，其特征在于，每个所述封闭装置包括帆布卷帘。6.根据权利要求2所述的分体式可移动车间，其特征在于，每个所述分体车间的每个所述侧壁和所述顶棚上设置有采光窗。7.根据权利要求2所述的分体式可移动车间，其特征在于，每个所述分体车间的至少一个侧壁的底部开设有进风口；每个所述分体车间的所述顶棚上设置有出风风道，所述出风风道内设置有风机。8.根据权利要求2所述的分体式可移动车间，其特征在于，所述多个分体车间中的部分或全部分体车间的一个所述侧壁上设置有出入口，所述出入口处安装有门体。9.根据权利要求1所述的分体式可移动车间，其特征在于，每个所述分体车间的上部设置有吊耳13，和/或每个所述分体车间的底部设置有移位机构。10.根据权利要求1所述的分体式可移动车间，其特征在于，每个所述分体车间单独限定出的作业空间的大小与另一个所述分体车间单独限定出的作业空间的大小相等或不等。
【文档编号】B63C5/00GK205589436SQ201620251570
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年3月29日
【发明人】周金山, 迟响, 李国辉, 吕云虎, 薛运洪
【申请人】蓬莱巨涛海洋工程重工有限公司