一种船体钢结构铰链式安装方法与流程

本发明涉及船舶制造技术领域，尤其是一种利用铰链进行船体钢结构分片安装的方法。

背景技术：

目前，在现有的船舶主体结构安装过程中，一些结构简单但占用坞位资源较多的散装件，例如浮船坞船体中的裙板结构，此类主船体结构散装件在船坞内合拢作业时存在如下问题：(1)散装船体结构件坞内合拢工作量较少，但占用相对较大的坞位位置，这样不能合理的利用坞位空间，降低了干船坞这一船厂核心基准设施的利用效率和单位内产值；(2)散装船体结构件一般需要比较复杂的吊装和定位工作，因此耗费大量的时间，延长了船舶制作工期；(3)一般的散装船体结构在坞内建造时需要搭设大量高架支撑工装；另外，散装件在码头安装会增加装配难度和工作周期。为解决上述技术问题，需要对现有的船体钢结构安装方法作进一步的改进。

技术实现要素：

为解决部分刚结构在建造过程中占用较多干船坞坞位的技术问题，本发明提供了一种船体钢结构铰链式安装方法，具体技术方案如下。

一种船体钢结构铰链式安装方法，包括步骤：

a.船体钢结构分片制作；

b.确定钢结构分片翻转前位置，根据翻转前位置在船舶主体上勘划钢结构分片定位线；

c.在船舶主体上安装钢结构分片支撑工装；

d.钢结构分片吊装至支撑工装上，钢结构分片定位移动；

e.在钢结构分片和主船体之间安装铰链；

f.主船体移至干船坞坞外，吊装翻转钢结构分片自动定位安装。

优选的是，铰链包括面板、防倾肘板、螺栓和螺母，所述面板通过螺栓和螺母铰接，所述面板包括第一面板、第二面板和第三面板；所述第一面板的两侧分别设置有防倾肘板，所述第二面板和第三肘板的外侧表面设置有防倾肘板。

还优选的是，步骤a中在所述船体刚结构分片的强框架对位处设置连接面板，所述连接面板通过焊接固定。

还优选的是，步骤b中钢结构分片定位线包括沿船长方向和船宽方向勘划的定位线，所述翻转前位置为钢结构分片由理论位置翻转至主体船上的位置。

进一步优选的是，步骤c中钢结构分片支撑工装的设置位置和高度根据翻转前位置和铰链高度确定。

进一步优选的是，步骤d中钢结构分片吊装时保持钢结构分片的面板朝下，根据钢结构分片定位线进行定位移动。

进一步优选的是，步骤e中安装在同一钢结构分片上的铰链沿平行于船体基准线的直线布置，铰链安装结束后将钢结构分片沿铰链翻转离开理论位置。

进一步优选的是，步骤f中钢结构分片定位安装后进行装配和焊接操作。

本发明的有益效果包括：

(1)钢结构分片在坞内的合拢位置由理论位置变更为翻转到船体上方，从而能够节省干船坞的坞位资源。并且还节省了钢结构分片在坞内合拢时所用的高架支撑工装材料采购、工装制作、工装安装等一系列成本。

(2)将结构形式简单但工作量较少的散装船体结构的合拢工作移到码头，节省坞期；在铰链工装准确的安装精度和充分的强度支撑辅助下，钢结构分片在码头能够实现快速、自主定位，降低了散装船体结构的吊装和定位工作难度。

(3)需要海上拖航的船体为了减少总长度也可以保持钢结构分片的翻转状态直到拖航至指定码头，然后后再将钢结构分片翻转到理论位置，提高船体拖航的安全性。

附图说明

图1是船体钢结构分片划分结构示意图；

图2是连接面板结构示意图；

图3是支撑工装安装结构示意图；

图4是铰链结构俯视图；

图5是铰链结构侧视图；

图6是铰链安装结构示意图；

图7是钢结构分片码头吊装翻转示意图；

图中：1-主船体；2-钢结构分片；3-铰链；31-面板；311-第一面板；312-第二面板；313-第三面板；32-防倾肘板；33-螺栓；34-螺母；4-连接面板；41-坞内角焊缝；42-海上角焊缝；5-支撑工装；6-吊环。

具体实施方式

结合图1至图7所示，本发明提供的一种船体钢结构铰链式安装方法，其具体实施方式如下。

一种船体钢结构铰链式安装方法解决了主船体钢结构在坞内合拢过程中的问题，采用铰链式的装配形式将钢结构分片2在坞内合拢阶段精确地装配到主船体1上，装配合格后即翻转出理论安装位置，为坞内节省空间。待主船体1整船出坞后再利用码头门座起重机将钢结构分片2逐一翻转回理论位置。在铰链3工装在安装位置、自身强度的合理设计保障下，钢结构分片能够在码头实现一次翻转到位即自主装配完成过程，不需传统的装配工作，从而在空间、时间和工作物量上为船厂节省大量成本。本方法包括如下步骤：

步骤a.船体钢结构分片2制作。

其中船体刚结构分片2的强框架对位处设置连接面板4，连接面板4通过焊接固定。如图1所示，船体钢结构分片2是在生产设计初期，将完整的船体钢结构分成若干分片毕并按此进行后续的分片建造。根据钢结构分片2重心分布特点及码头起重机起重能力，可以适当提高钢结构分片2的设计重量。如图2所示，钢结构分片2翻转后其强框架对位处设计连接面板，连接面板4两侧分别设置有坞内角焊缝和海上角焊缝，连接面板4用作框架快速对位的工艺面板，从而避免钢结构的码头装配工作，为实现钢结构分片2翻转后的快速自主定位提供保障。

步骤b.确定钢结构分片2翻转前位置，根据翻转前位置在船舶主体上勘划钢结构分片定位线。

钢结构分片定位线包括沿船长方向和船宽方向勘划的定位线，此基准线用作码头钢结构分片翻转自主定位后对位精度的检验。翻转前位置为钢结构分片由理论位置翻转至主船体1上的位置。

步骤c.在船舶主体上安装钢结构分片支撑工装5，钢结构分片支撑工装5的设置位置和高度根据翻转前位置和铰链高度确定。

步骤d.钢结构分片吊装至支撑工装上，钢结构分片2定位移动。钢结构分片2吊装时保持钢结构分片2的面板朝下，根据钢结构分片2定位线进行定位移动。

步骤e.在钢结构分片2和主船体1之间安装铰链。安装在同一钢结构分片2上的铰链3沿平行于船体基准线的直线布置，铰链3安装结束后将钢结构分片沿铰链翻转离开理论位置。

如图4和图5所示，铰链3包括面板31、防倾肘板32、螺栓33和螺母34，面板通过螺栓33和螺母34铰接，面板包括第一面板311、第二面板312和第三面板313。第一面板311的两侧分别设置有防倾肘板32，第二面板312和第三肘板313的外侧表面设置有防倾肘板2。铰链3组件的设计强度应能满足钢结构分片翻转过程中无变形并可以保证，旋转角度能够满足既定翻转路线要求，铰链3组件安装完成后如图5所示。铰链3组件安装完成后立即将钢结构分片2翻转出理论位置，为坞内腾出合拢空间。

步骤f.主船体1移至干船坞坞外，吊装翻转钢结构分片2自动定位安装，钢结构分片2定位安装后进行装配和焊接操作。

主船体1整体出坞后在码头起重机的协助下，通过吊环将钢结构分片翻转至理论位置，其中理论位置为钢结构分片2的最终安装位置。在铰链3准确的安装位置和足够的强度设计保障下，钢结构分片2可以沿既定路线保证整体良好的刚性强度翻转到理论位置，在步骤一中的连接面板4接触后钢结构即可以准确恢复到坞内装配位置，不需要在码头进行额外的装配工作，从而实现钢结构在铰链辅助下自主定位，并最终完成钢结构分片的装配和焊接工作，安装后结构如图6所示。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。