一种船舶上层建筑建造的方法与流程

本发明涉及船舶建造领域，尤其是一种船舶上层建筑建造的方法。

背景技术：

船舶上层建筑（简称“上建”）是船员的生活居住区域，上建分段围壁、甲板的平整度以及整体美观显得格外重要。船舶上建由于板材较薄，结构较少，而且分段的尺寸较大，经过下料、拼板、分段、合拢四个阶段的装配、焊接和转运，故较易于产生变形。现有的上建建造方法通常采用分段建造的方法，即上层甲板、甲板纵桁、横梁与围壁及其其他构件在车间建造称为一个分段，然后四个分段在船台进行总装，上述方法不可避免地要进行分段转运与吊装，上建结构十分脆弱，围壁和甲板缺少足够的强度，很容易在吊运的过程中产生变形。若要采取分段建造的方式，必须在分段上额外增加大量的临时加强措施，此类加强必须有足够的规格来保证强度并且形成一个完整的框架结构才能保证吊运和翻身的刚度，大大增加了工作量，并且对辅材的浪费消耗极大。

另外还可采取船台散装建造方法，即将围壁、甲板纵桁、甲板强横梁、甲板横梁、肘板等所有结构下料后直接在船台进行拼装、焊接；由于船台工作面狭窄，建造工作难以铺展开，建造效率低；由于布置通常依靠大型起重门机，数量有限，难以满足大面积散装施工的起吊需求；对于结构变形也不易控制。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种船舶上层建筑建造的方法，可以解决效率低，对起重设备要求高、易变形的问题，施工步骤简单易行，降低了上建建造过程中的校正工作量，降低了生产成本。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种船舶上层建筑建造的方法，该方法包括以下步骤：

步骤1：上甲板层的建造；

步骤2：船员甲板层的建造；

步骤3：驾驶甲板层的建造；

步骤4：顶棚甲板层的建造，即完成船舶上层建筑建造。

步骤1中，将上甲板竖立围壁位置线、上甲板纵桁与上甲板强横梁位置线、上甲板支柱位置线在尾升高甲板上划线、做标记；将上甲板纵桁和上甲板强横梁组装拼成上甲板整体框架；在尾升高甲板上安装上甲板支柱以及上甲板竖立围壁；逐片将上甲板整体框架定位在上甲板支柱上并焊接固定；再安装上甲板横梁；将上甲板的板片平铺在上甲板整体框架上，进行各部分的焊接，完成上甲板层的建造；

步骤2中，将船员甲板竖立围壁位置线、船员甲板纵桁与船员甲板强横梁位置线、船员甲板支柱位置线在上甲板上划线、做标记；将船员甲板纵桁与船员甲板强横梁组装拼成船员甲板整体框架；在上甲板上安装船员甲板支柱以及船员甲板竖立围壁；逐片将船员甲板整体框架定位在船员甲板支柱上并焊接固定；再安装船员甲板横梁；将船员甲板板片平铺在上甲板整体框架上，进行各部分的焊接，完成船员甲板层的建造；

步骤3中，将驾驶甲板竖立围壁位置线、驾驶甲板纵桁与驾驶甲板强横梁位置线、驾驶甲板支柱位置线在船员甲板上划线、做标记；将驾驶甲板纵桁与驾驶甲板强横梁组装拼成驾驶甲板整体框架；在船员甲板上安装驾驶甲板支柱以及驾驶甲板竖立围壁；逐片将驾驶甲板整体框架定位在驾驶甲板支柱上并焊接固定；再安装驾驶甲板横梁；将驾驶甲板板片平铺在驾驶甲板整体框架，进行各部分的焊接，完成驾驶甲板层的建造；

步骤4中，将顶棚甲板竖立围壁位置线、顶棚甲板纵桁与顶棚甲板强横梁位置线、顶棚甲板支柱位置线在驾驶甲板上划线、做标记；将顶棚甲板纵桁与顶棚甲板强横梁组装拼成顶棚甲板整体框架；在驾驶甲板上安装顶棚甲板支柱以及顶棚甲板竖立围壁；逐片将顶棚甲板整体框架定位在顶棚甲板支柱上并焊接固定；再安装顶棚甲板横梁；将顶棚甲板板片平铺在顶棚甲板整体框架，进行各部分的焊接，完成驾驶甲板层的建造。

上甲板支柱由上甲板支柱体和上甲板临时支柱体组成，上甲板临时支柱体布置在上甲板支柱体两端和空档位置，以辅助上甲板整体框架正确定位；

船员甲板支柱由船员甲板支柱体和船员甲板临时支柱体组成，船员甲板临时支柱体布置在船员甲板支柱体两端和空档位置，以辅助船员甲板整体框架正确定位；

驾驶甲板支柱由驾驶甲板支柱体和船员甲板临时支柱体组成，船员甲板临时支柱体布置在驾驶甲板支柱体两端和空档位置，以辅助驾驶甲板整体框架正确定位；

顶棚甲板支柱由顶棚甲板支柱体和顶棚甲板临时支柱体组成，顶棚甲板临时支柱体布置在顶棚甲板支柱体两端和空档位置，以辅助顶棚甲板整体框架正确定位。

上甲板竖立围壁、船员甲板竖立围壁、驾驶甲板竖立围壁和顶棚甲板竖立围壁均为表面设置有多个平行槽体的围壁体。

步骤1-步骤4中各部分的焊接方法为：首先焊接拼板板缝，再然后焊接甲板横梁与相对应的甲板，之后焊接甲板强横梁、甲板纵桁以及竖立围壁与相应甲板之间的焊缝。

本发明提供的一种船舶上层建筑建造的方法，通过甲板横梁与甲板纵桁在车间的组装解决了散装建造效率低，对起重设备要求高、不易控制变形的问题，施工步骤简单易行，降低了上建建造过程中的校正工作量，降低了生产成本；上甲板竖立围壁、船员甲板竖立围壁、驾驶甲板竖立围壁和顶棚甲板竖立围壁均为表面设置有多个平行槽体的围壁体，取代了传统的板架结构，降低了焊接工程量，进而避免了因焊接产生的焊接变形。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明上甲板层的俯视图；

图2为本发明图1的a-a向剖视图；

图3为本发明图1的b-b向剖视图；

图4为本发明船员甲板层的俯视图；

图5为本发明图4的c-c向剖视图；

图6为本发明图4的cˊ-cˊ向剖视图；

图7为本发明驾驶甲板层的俯视图；

图8为本发明图7的d-d向剖视图；

图9为本发明图7的dˊ-dˊ向剖视图；

图10为本发明顶棚甲板层的俯视图；

图11为本发明图10的e-e向剖视图；

图12为本发明图10的eˊ-eˊ向剖视图；

图13为本发明采用的表面设置有多个平行槽体的围壁体的示意图；

图14为本发明图13的f-f向剖视图；

图15为本发明建造完成的船舶上层建筑的示意图。

具体实施方式

一种船舶上层建筑建造的方法，该方法包括以下步骤：

步骤1：上甲板层的建造；

步骤2：船员甲板层的建造；

步骤3：驾驶甲板层的建造；

步骤4：顶棚甲板层的建造，即完成船舶上层建筑建造，建造完成的船舶上层建筑如图15所示。

步骤1中，将上甲板竖立围壁6位置线、上甲板纵桁7与上甲板强横梁8位置线、上甲板支柱位置线在尾升高甲板1上划线、做标记；将上甲板纵桁7和上甲板强横梁8组装拼成上甲板整体框架；在尾升高甲板1上安装上甲板支柱以及上甲板竖立围壁6；逐片将上甲板整体框架定位在上甲板支柱上并焊接固定；再安装上甲板横梁9；将上甲板2的板片平铺在上甲板整体框架上，进行各部分的焊接，完成上甲板层的建造；

上甲板支柱由上甲板支柱体10和上甲板临时支柱体组成，上甲板临时支柱体布置在上甲板支柱体10两端和空档位置，以辅助上甲板整体框架正确定位。

详细步骤为：

步骤1-1：将上甲板竖立围壁6位置线、上甲板纵桁7与上甲板强横梁8位置线、上甲板支柱位置线在尾升高甲板1上划线、做标记；

步骤1-2：将上甲板纵桁7和上甲板强横梁8组装拼成上甲板整体框架，根据结构尺寸和运输条件，上甲板整体框架先在车间平台上进行装配焊接，然后转运至船台待装；

步骤1-3：安装上甲板支柱体10和上甲板临时支柱体：按划线位置定位焊接，上甲板支柱体10和上甲板临时支柱体上口留有20mm左右余量，装焊完后按支柱理论高度测量划线、切割；

步骤1-4：安装上甲板竖立围壁6：将表面设置有多个平行槽体的围壁体在车间预制、划线切割制成上甲板竖立围壁6，完成后进行船台吊装竖立工作，起吊必须防止上甲板竖立围壁6变形，要注意保证垂直度；

步骤1-5：上甲板整体框架吊装定位：逐片将上甲板整体框架定位在上甲板临时支柱体上并焊接固定；

步骤1-6：安装上甲板横梁9：将上甲板横梁9的角钢穿过上甲板纵桁7的角钢贯穿孔，上甲板横梁9的角钢与上甲板纵桁7的角焊缝进行焊接（角钢一面与纵桁腹板贴合，上甲板横梁9的角钢待上甲板2板片铺好后，角钢与上甲板2板片形成的角焊缝进行焊接）；

步骤1-7：上甲板2的板片铺板焊接：将平直的上甲板2的板片平铺在上甲板整体框架上进行焊接；首先焊接各板片之间的拼板板缝，由中间向前后左右施焊，使上甲板2向四周自由地释放焊接应力。然后焊接上甲板横梁9与上甲板2板片，上甲板横梁9与上甲板2板片之间的焊接量最大，由中间向两边焊接，采用双数焊工同时施焊来达到抵消部分应力的作用，也可以使应力向两侧自由释放；再焊接上甲板强横梁8，上甲板纵桁7以及上甲板竖立围壁6与上甲板2板片的焊缝，对称施焊，即完成上甲板层的建造，如图1-图3所示。

步骤2中，将船员甲板竖立围壁11位置线、船员甲板纵桁12与船员甲板强横梁13位置线、船员甲板支柱位置线在上甲板2上划线、做标记；将船员甲板纵桁12与船员甲板强横梁13组装拼成船员甲板整体框架；在上甲板2上安装船员甲板支柱以及船员甲板竖立围壁11；逐片将船员甲板整体框架定位在船员甲板支柱上并焊接固定；再安装船员甲板横梁23；将船员甲板3板片平铺在上甲板整体框架上，进行各部分的焊接，完成船员甲板层的建造；

船员甲板支柱由船员甲板支柱体26和船员甲板临时支柱体组成，船员甲板临时支柱体布置在船员甲板支柱体26两端和空档位置，以辅助船员甲板整体框架正确定位。

详细步骤为：

步骤2-1：将船员甲板竖立围壁11位置线、船员甲板纵桁12与船员甲板强横梁13位置线、船员甲板支柱位置线在上甲板2上划线、做标记；

步骤2-2：将船员甲板纵桁12和船员甲板强横梁13组装拼成船员甲板整体框架，根据结构尺寸和运输条件，船员甲板整体框架先在车间平台上进行装配焊接，然后转运至船台待装；

步骤2-3：安装船员甲板支柱体26和船员甲板临时支柱体：按划线位置定位焊接，船员甲板支柱体26和船员甲板临时支柱体上口留有20mm左右余量，装焊完后按支柱理论高度测量划线、切割；

步骤2-4：安装船员甲板竖立围壁11：将表面设置有多个平行槽体的围壁体在车间预制、划线切割制成船员甲板竖立围壁11，完成后进行船台吊装竖立工作，起吊必须防止船员甲板竖立围壁11变形，要注意保证垂直度；

步骤2-5：船员甲板整体框架吊装定位：逐片将船员甲板整体框架定位在船员甲板临时支柱体上并焊接固定；

步骤2-6：安装船员甲板横梁23：将船员甲板横梁23的角钢穿过船员甲板纵桁12的角钢贯穿孔，船员甲板横梁23的角钢与船员甲板纵桁12的角焊缝进行焊接（角钢一面与纵桁腹板贴合，船员甲板横梁23的角钢待船员甲板3板片铺好后，角钢与船员甲板3板片形成的角焊缝进行焊接）；

步骤2-7：船员甲板3的板片铺板焊接：将平直的船员甲板3的板片平铺在船员甲板整体框架上进行焊接；首先焊接各板片之间的拼板板缝，由中间向前后左右施焊，使船员甲板3向四周自由地释放焊接应力。然后焊接船员甲板横梁23与船员甲板3板片，船员甲板横梁23与船员甲板3板片之间的焊接量最大，由中间向两边焊接，采用双数焊工同时施焊来达到抵消部分应力的作用，也可以使应力向两侧自由释放；再焊接船员甲板强横梁13，船员甲板纵桁12以及船员甲板竖立围壁11与船员甲板3板片的焊缝，对称施焊，即完成船员甲板层的建造，如图4-图6所示。

步骤3中，将驾驶甲板竖立围壁15位置线、驾驶甲板纵桁16与驾驶甲板强横梁14位置线、驾驶甲板支柱位置线在船员甲板3上划线、做标记；将驾驶甲板纵桁16与驾驶甲板强横梁14组装拼成驾驶甲板整体框架；在船员甲板3上安装驾驶甲板支柱以及驾驶甲板竖立围壁15；逐片将驾驶甲板整体框架定位在驾驶甲板支柱上并焊接固定；再安装驾驶甲板横梁24；将驾驶甲板4板片平铺在驾驶甲板整体框架，进行各部分的焊接，完成驾驶甲板层的建造；

驾驶甲板支柱由驾驶甲板支柱体17和船员甲板临时支柱体组成，船员甲板临时支柱体布置在驾驶甲板支柱体17两端和空档位置，以辅助驾驶甲板整体框架正确定位。

详细步骤为：

步骤3-1：将驾驶甲板竖立围壁15位置线、驾驶甲板纵桁16与驾驶甲板强横梁14位置线、驾驶甲板支柱位置线在船员甲板3上划线、做标记；

步骤3-2：将驾驶甲板纵桁16和驾驶甲板强横梁14组装拼成驾驶甲板整体框架，根据结构尺寸和运输条件，驾驶甲板整体框架先在车间平台上进行装配焊接，然后转运至船台待装；

步骤3-3：安装驾驶甲板支柱体17和驾驶甲板临时支柱体：按划线位置定位焊接，驾驶甲板支柱体17和驾驶甲板临时支柱体上口留有20mm左右余量，装焊完后按支柱理论高度测量划线、切割；

步骤3-4：安装驾驶甲板竖立围壁15：将表面设置有多个平行槽体的围壁体在车间预制、划线切割制成驾驶甲板竖立围壁15，完成后进行船台吊装竖立工作，起吊必须防止驾驶甲板竖立围壁15变形，要注意保证垂直度；

步骤3-5：驾驶甲板整体框架吊装定位：逐片将驾驶甲板整体框架定位在驾驶甲板临时支柱体上并焊接固定；

步骤3-6：安装驾驶甲板横梁24：将驾驶甲板横梁24的角钢穿过驾驶甲板纵桁16的角钢贯穿孔，驾驶甲板横梁24的角钢与驾驶甲板纵桁16的角焊缝进行焊接（角钢一面与纵桁腹板贴合，驾驶甲板横梁24的角钢待驾驶甲板4板片铺好后，角钢与驾驶甲板4板片形成的角焊缝进行焊接）；

步骤3-7：驾驶甲板4的板片铺板焊接：将平直的驾驶甲板4的板片平铺在驾驶甲板整体框架上进行焊接；首先焊接各板片之间的拼板板缝，由中间向前后左右施焊，使驾驶甲板4向四周自由地释放焊接应力。然后焊接驾驶甲板横梁24与驾驶甲板4板片，驾驶甲板横梁24与驾驶甲板4板片之间的焊接量最大，由中间向两边焊接，采用双数焊工同时施焊来达到抵消部分应力的作用，也可以使应力向两侧自由释放；再焊接驾驶甲板强横梁14，驾驶甲板纵桁16以及驾驶甲板竖立围壁15与驾驶甲板4板片的焊缝，对称施焊，即完成驾驶甲板层的建造，如图7-图9所示。

步骤4中，将顶棚甲板竖立围壁18位置线、顶棚甲板纵桁19与顶棚甲板强横梁20位置线、顶棚甲板支柱位置线在驾驶甲板4上划线、做标记；将顶棚甲板纵桁19与顶棚甲板强横梁20组装拼成顶棚甲板整体框架；在驾驶甲板4上安装顶棚甲板支柱以及顶棚甲板竖立围壁18；逐片将顶棚甲板整体框架定位在顶棚甲板支柱上并焊接固定；再安装顶棚甲板横梁25；将顶棚甲板5板片平铺在顶棚甲板整体框架，进行各部分的焊接，完成驾驶甲板层的建造；

顶棚甲板支柱由顶棚甲板支柱体21和顶棚甲板临时支柱体组成，顶棚甲板临时支柱体布置在顶棚甲板支柱体21两端和空档位置，以辅助顶棚甲板整体框架正确定位。

详细步骤为：

步骤4-1：将顶棚甲板竖立围壁18位置线、顶棚甲板纵桁19与顶棚甲板强横梁20位置线、顶棚甲板支柱位置线在驾驶甲板4上划线、做标记；

步骤4-2：将顶棚甲板纵桁19和顶棚甲板强横梁20组装拼成顶棚甲板整体框架，根据结构尺寸和运输条件，顶棚甲板整体框架先在车间平台上进行装配焊接，然后转运至船台待装；

步骤4-3：安装顶棚甲板支柱体21和顶棚甲板临时支柱体：按划线位置定位焊接，顶棚甲板支柱体21和顶棚甲板临时支柱体上口留有20mm左右余量，装焊完后按支柱理论高度测量划线、切割；

步骤4-4：安装顶棚甲板竖立围壁18：将表面设置有多个平行槽体的围壁体在车间预制、划线切割制成顶棚甲板竖立围壁18，完成后进行船台吊装竖立工作，起吊必须防止顶棚甲板竖立围壁18变形，要注意保证垂直度；

步骤4-5：顶棚甲板整体框架吊装定位：逐片将顶棚甲板整体框架定位在顶棚甲板临时支柱体上并焊接固定；

步骤4-6：安装顶棚甲板横梁25：将顶棚甲板横梁25的角钢穿过顶棚甲板纵桁19的角钢贯穿孔，顶棚甲板横梁25的角钢与顶棚甲板纵桁19的角焊缝进行焊接（角钢一面与纵桁腹板贴合，顶棚甲板横梁25的角钢待顶棚甲板5板片铺好后，角钢与顶棚甲板5板片形成的角焊缝进行焊接）；

步骤4-7：顶棚甲板5的板片铺板焊接：将平直的顶棚甲板5的板片平铺在顶棚甲板整体框架上进行焊接；首先焊接各板片之间的拼板板缝，由中间向前后左右施焊，使顶棚甲板5向四周自由地释放焊接应力。然后焊接顶棚甲板横梁25与顶棚甲板5板片，顶棚甲板横梁25与顶棚甲板5板片之间的焊接量最大，由中间向两边焊接，采用双数焊工同时施焊来达到抵消部分应力的作用，也可以使应力向两侧自由释放；再焊接顶棚甲板强横梁20，顶棚甲板纵桁19以及顶棚甲板竖立围壁18与顶棚甲板5板片的焊缝，对称施焊，即完成驾驶甲板层的建造，如图10-图12所示。

上甲板竖立围壁6、船员甲板竖立围壁11、驾驶甲板竖立围壁15和顶棚甲板竖立围壁18均为表面设置有多个平行槽体的围壁体，如图13-图14所示。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。