圆柱销孔式桩腿建造精度控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及船舶建造技术领域，具体涉及一种圆柱销孔式粧腿建造精度控制方法。
【背景技术】
[0002]在船舶建造过程中有多种自升式平台或有自升功能船舶粧腿，如自升式生活平台、自升式修钻井平台、海上风电安装船等，自升式平台通过几条粧腿贯穿于船体型深方向，当粧腿延伸至海底时，再利用升降系统、锁紧系统实现船体与粧腿间的相互位移，从而达到船体沿自由液面升降功能，以满足不同水位及潮汐环境下平台或船舶在海上进行作业。
[0003]在使用的过程中，通过将插销插入等间距布置在圆柱粧腿上销孔，实现船体与粧腿的锁紧及升降功能，插销分为升降插销和锁紧插销，在船体升降过程中，两组插销交替插入圆柱粧腿销孔，所以销孔尺寸的精度是平台/船舶实现自升功能关键，销孔尺寸的精度主要涉及销孔的直线度及销孔与导向条开孔的偏差，而销孔尺寸的精度与粧腿圆柱的圆度及开孔过程中的精度控制密切相关。
[0004]另外，粧腿筒体长度一般由其设计作业水深决定，通常长度在70米至120米，考虑到吊装、运输及制作效率，建造时通常将粧腿筒体沿高度方向进行分割(分段式建造)，再将几段进行组装接长(合拢)，在组装接长的过程中，对上下截粧腿筒体的销孔的直线度及销孔与导向条开孔的偏差具有较高的要求。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于针对现有技术的不足提供一种圆柱销孔式粧腿建造精度控制方法，对现有的圆柱销孔式粧腿建造方法进行改进，不仅能够使得销孔的直线度及销孔与导向条开孔的偏差等得到精确控制，提升精度控制水平，而且能够提高施工效率，降低成本。
[0006]本发明通过以下技术方案实现该目的:
[0007]圆柱销孔式粧腿建造精度控制方法，包括以下步骤:
[0008]I)开始建造前，根据既定的建造流程、规范要求及升降系统公差要求，确定各阶段精度控制点，根据上下截粧腿筒体合拢时最大单边错边量，确定直径公差范围，当单边允许最大错边量为土a时，则直径公差范围为±2a ;
[0009]2)筒体建造前，根据步骤I)计算得到的直径公差，确定粧腿筒体周长公差范围，即±2 31 a，周长公差是粧腿筒体展开后的钢板长度的公差，以此值作为切割下料时的控制点；由于在筒体建造时，直径不便于测量，且不直观，如用直径测量作为建造时精度控制点，首先需要找到圆心，其次为保证精度，测量直径的数量会相当多，既容易出现因为反复测量而导致的误差累计，也导致施工效率低下，以圆周长、弧长控制代替原有的直径测量，操作更加简便，制作精度控制效果好；
[0010]3)根据步骤2)确定的筒体周长公差下料，选取一定长度的直板轧弯并拼接成筒体；
[0011]4)确定粧腿筒体销孔开孔顺序，首先确定一个销孔起始点，为保证销孔水平，以选定的销孔起始点为基准，勘划粧腿筒体水平等高线；再以等分圆弧线确定第一层销孔的位置，然后以第一层的若干销孔拉垂直线与等高线交点确定其余各层销孔的位置；
[0012]5)为保证导向条开孔与粧腿筒体上销孔的偏差在可控范围内，将导向条在粧腿销孔开孔后装配，以粧腿筒体上的销孔作为导向条开孔的模具，完成导向条开孔的划线机切割工序，将导向条与粧腿筒体进行安装，制得粧腿筒体分段，不仅操作简便，而且避免了对导向条的反复修割，有利于提高导向条与销孔匹配精度；
[0013]6)上下两截粧腿筒体分段的组装接长，选取下截粧腿筒体分段顶层的销孔，延长线与筒体相交处标记为“N、S、W、E”四点，以S点作为上截粧腿筒体分段底层销孔的开孔基准点，以及作为接长时两段粧腿筒体的快速定位点，上截粧腿筒体分段底层的销孔对应标记为“N'、S' 、E' ”四点，此标记点作为粧腿筒体分段接长时快速吊装定位对合点；从而使整条粧腿筒体的所有销孔均具有统一且唯一的定位基准，避免了选取不同基准所产生的累计误差及各截粧腿筒体分段的反复测量，使每截筒体分段都具有统一的精度要求及制作流程，形成标准化、体系化、单元化生产，不仅能够有效提高施工效率，还能够提升精度控制水平。
[0014]7)重复步骤6)的组装接长方式，以此类推，保证了单条粧腿筒体整个建造过程中保持唯一的定位基准点及销孔开孔基准，完成整条粧腿筒体的组装接长。
[0015]进一步的，所述步骤3)之后、步骤4)之前还包括以下步骤:在保证每截粧腿筒体周长公差范围的前提下，为保证圆度，将粧腿筒体进行整体滚圆矫正，并将矫正后的粧腿筒体置于模板胎架上，所述模板胎架的弧度与粧腿筒体的弧度匹配。
[0016]作为优选的，所述步骤4)的等分圆弧为1/4圆弧，以1/4圆弧代替圆心确定及周长测量，操作方便且精确度高。
[0017]其中，所述步骤4)的开孔顺序按照“循序渐进”的原则，即首先在粧腿筒体的最底层确定一个销孔起始点，再以最底层各销孔所在列勘划直线，并以最底层高度线勘划等间距等高线，两条线交点即确定为各层销孔所在位置。
[0018]其中，所述销孔起始点与筒体拼接焊缝保持一定距离。
[0019]作为优选的，所述步骤6)中的开孔基准点S设置于粧腿筒体内壁，方便施工人员位于粧腿筒体内部对不同方位的的标记点进行观测。
[0020]作为优选的，所述步骤6)的粧腿筒体分段的组装接长工序在单个粧腿筒体分段的所有工序完成之后进行，在组装接长工序中，仅仅包括粧腿筒体的组装对接工序，提高各粧腿筒体分段的完整性，进而提高整个施工过程的效率。
[0021]相对于现有技术，本发明的有益效果为:
[0022]1、以圆周长、弧长控制代替原有的直径测量，操作更加简便，制作精度控制效果好。
[0023]2、单个粧腿筒体分段销孔开孔，按照“循序渐进”的原则，即首先确立最底层销孔，再以最底层各销孔所在列勘划直线，并以最底层高度线勘划等间距等高线，两条线交点即为各层销孔所在位置，保证各销孔之间的间距及直线度。
[0024]3、以粧腿筒体销孔作为导向条开孔的“模具”，避免了导向条反复修割，不仅操作简便，而且有利于提高导向条与销孔匹配精度。
[0025]4、选取下截粧腿筒体分段顶层的销孔，延长线与筒体相交处标记为“N、S、W、E”四点，以S点作为上截粧腿筒体分段底层销孔的开孔基准点，以及作为接长时两段粧腿筒体的快速定位点，上截粧腿筒体分段底层的销孔对应标记为“N ' , S , ,Ef ”四点，此标记点作为粧腿筒体分段接长时快速吊装定位对合点；从而使整条粧腿筒体的所有销孔均具有统一且唯一的定位基准，避免了选取不同基准所产生的累计误差及各截粧腿筒体分段的反复测量，使每截筒体分段都具有统一的精度要求及制作流程，形成标准化、体系化、单元化生产，不仅能够有效提高施工效率，还能够提升精度控制水平。
【附图说明】
[0026]图1为采用等分圆弧线确定销孔位置的结构示意图。
[0027]图2为粧腿筒体分段销孔定位线的结构示意图。
[0028]图3为粧腿筒体分段底层销孔标记示意图。
【具体实施方式】
[0029]以下结合附图对本发明进行详细描述。
[0030]实施例:
[0031]如图1-3所示，圆柱销孔式粧腿建造精度控制方法，包括以下步骤:
[0032]I)开始建造前，根据既定的建造流程、规范要求及升降系统公差要求，确定各阶段精度控制点，根据上下截粧腿筒体2合拢时最大单边错边量，确定直径公差范围，当单边允许最大错边量为土a时，则直径公差范围为±2a ;
[0033]2)筒体建造前，根据步骤I)计算得到的直径公差，确定粧腿筒体2周长公差范围，即±2 31 a，周长公差是粧腿筒体2展开后的钢板长度的公差，以此值作为切割下料时的控制点；由于在筒体建造时，直径不便于测量，且不直观，如用直径测量作为建造时精度控制点，首先需要找到圆心，其次为保证精度，测量直径的数量会相当多，既容易出现因为反复测量而导致的误差累计，也导致施工效率低下，以圆周长、弧长控制代替原有的直径测量，操作更加简便，制作精度控制效果好；
[0034]3)根据步骤2)确定的粧腿筒体2周长公差下料，选取一定长度的直板轧弯并拼接成筒体；
[0035]4)确定粧腿筒体2的销孔开孔顺序，首先确定一个销孔起始点，为保证销孔水平，以选定的销孔起始点为基准，勘划粧腿筒体2水平等高线；再以等分圆弧线确定第一层销孔(11、12、13、14)位置，然后以第一层销孔(11、12、13、14)拉垂直线与等高线交