一种拖轮上层建筑合拢改进工艺的制作方法

1.本发明涉及工程船舶生产制造技术，尤其涉及一种拖轮上层建筑合拢改进工艺。


背景技术：

2.受到新的相关法规影响，拖轮主甲板以下不再允许人员居住，为了保证船员人均居住面积，新建拖轮的救生甲板室采用加长设计，相应的机舱开口将会变小，会影响到主机吊装进舱位置，进而影响到上层建筑的安装，传统合拢工艺中，常采用塔式建造法，完成前一步骤后才能进入下一步骤；船舶下水后吊装主机、分段吊装上层建筑的步骤需要多次高空吊装作业，具有一定危险性；此外由于船厂船坞升降平台起重能力极限值通常在400t，不能满足机舱设备吊装完成，上层建筑合拢完成后下水的条件。为了进一步缩短船舶下水后的工程周期，需要对原有的上层建筑合拢工艺进行改进。


技术实现要素：

3.鉴于目前拖船上层建筑合拢工艺存在的上述不足，本发明提供一种拖轮上层建筑合拢改进工艺，能够达到减少高空吊装作业，缩短工期的效果。
4.为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：一种拖轮上层建筑合拢改进工艺，包括以下步骤：主船体合拢；主甲板室安装；救生甲板室、驾驶室船台合拢，整体安装，吊装上船临时放置固定，具体包括：在救生甲板上根据安装位置划好理论线，并在纵向位置设置限位，将整体合拢的救生甲板室，驾驶室吊装至救生甲板并放置在理论线附近处进行临时固定；船舶下水；吊装主机；机舱后棚安装；救生甲板室、驾驶室整体平移至理论线处合拢并进行焊接固定。
5.船舶上层建筑吊装前进行重量重心的计算，包括：根据吊装装置起吊能力及起吊高度，确定船舶上层建筑的吊装范围；在吊装范围内选取若干组预设吊装点；对各组预设吊装点吊装时船舶上层建筑的强度和变形量进行模拟分析；选择变形量最小的一组预设吊装点作为实际吊装点；确定吊耳位置，安装后进行吊装上船。
6.所述每组预设吊装点的中心与被吊装上层建筑的重心在同一垂线上。
7.所述模拟分析方法为有限元分析。
8.所述救生甲板室、驾驶室船台合拢，整体安装，吊装上船临时放置固定还包括：救生甲板室、驾驶室放置并临时固定在理论线附近1m处，与救生甲板之间设置有
若干圆钢方便后期平移救生甲板室、驾驶室，临时固定时限位防滑措施。
9.焊接完成后进行火工校验，调整平整度；火工校验完成后，进入舾装阶段，安装全船门窗、栏杆、梯道、风管、电缆托架等。
10.本发明实施的优点：通过在船舶下水前将救生甲板、驾驶室合拢并临时放置在理论合拢位置附近，避免了传统方式中拖轮上层建筑需要在码头经吊车分段多次吊装的麻烦，提高了建造速度和施工安全性，能有效缩短船舶下水后的工程周期；吊装前采用有限元模拟分析，能够确定最佳吊装点，减少吊装过程中的形变，提高吊装过程中的稳定性；由于施工高度下降，并采用整体移动方案，能够减少吊车使用次数，节约时间和费用。
附图说明
11.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
12.图1为现有技术中拖轮上层建筑合拢工艺的流程示意图；图2为本发明所述的一种拖轮上层建筑合拢改进工艺的流程示意图；图3为本发明实施例所述整体合拢平移方案的示意图。
具体实施方式
13.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
14.如图1所示，为传统方式中拖轮上层建筑合拢工艺的步骤，通常包括如下步骤：步骤1：主船体合拢；步骤2：主甲板室(一段棚后段安装)步骤3：船舶下水；步骤4：主机吊装；步骤5：机舱后棚(一层棚后段安装)；步骤6：救生甲板室合拢安装(二层棚)；步骤7：驾驶室合拢安装(三层棚)。
15.可以看出传统合拢工艺中，主要采用塔式建造法，即主船体、主甲板室、救生甲板室、驾驶室逐步合拢，前道工序完成，才能进入下道工序。采用这种合拢工艺的生产时间周期比较固定，下水后周期约117天，且整个过程受船舶设备吊装影响较大，分段水下吊装次数为3次，比较频繁，且码头吊装安全性受风力因素影响较大；此外可以看出主机吊装与驾驶室合拢是在船舶下水之后进行的，但是由于新法规的规定，拖轮的主甲板之下不再允许住人，因此为了保证专员人均居住面积，后续船舶的救生甲板室采用加长设计，使得主机吊装进舱位置受限，且受限于船坞升降平台起重极限，不能满足部分机舱设备的安全吊装；
因此，采用传统合拢工艺建造采用加长设计救生甲板的拖轮时，由于主机舱开口相对更小，主机吊装将受到影响，上层建筑则需要在船舶下水后进行多次分段吊装，多次高空作业增加了危险性，且户外吊装易受天气影响，周期较长。
实施例
16.如图2所示，一种拖轮上层建筑合拢改进工艺，包括以下步骤：s1：主船体合拢；s2：主甲板室安装：主甲板室制作完成后，吊至船台区进行条调平，报验；s3：救生甲板室、驾驶室船台合拢，整体安装，吊装上船临时放置固定：主甲板室调平报验完成后，将制作好的驾驶室吊至救生甲板室上进行整体合拢，合拢后暂时不进行焊接，进行临时固定并放置；s4：船舶下水；s5：吊装主机；s6：机舱后棚安装；s7：救生甲板室、驾驶室整体平移合拢。
17.在实际应用中，船舶上层建筑吊装前需要进行重量重心的计算，包括：根据吊装装置起吊能力及起吊高度，确定船舶上层建筑的吊装范围；在吊装范围内选取若干组预设吊装点；对各组预设吊装点吊装时船舶上层建筑的强度和变形量进行模拟分析；选择变形量最小的一组预设吊装点作为实际吊装点；确定吊耳位置，安装后进行吊装上船。
18.所述每组预设吊装点的中心与被吊装上层建筑的重心在同一垂线上，保证吊装时受力均匀，稳定不易晃动。
19.实际应用中模拟分析方法为有限元分析，通过分析计算得出最佳吊装位置与方法，减少船体的变形，保证合拢的精确度。
20.为节省吊装成本，提高合拢效率缩短合拢周期，免去多次租借吊车的费用，还设计有专门的移动方案，在该方案中，救生甲板室、驾驶室船台合拢，整体安装，吊装上船临时放置固定包括以下步骤：如图3所示，在救生甲板上根据最终安装位置划好理论线(标号a)，并在船体纵向位置设置限位(标号b表示限位1，标号c表示限位2，实际应用中根据不同合拢部件设定不同限位)，此外，为降低摩擦阻力，还可在救生甲板上放置若干根棒材(通常为4根φ50mm的圆钢)棒材(标号d)垂直于理论线并保持彼此平行；图3中标号e表示救生甲板室，标号f表示待合拢的驾驶室；将整体合拢的上层建筑吊至救生甲板，放置于合拢位置附近，具体地说是放置在合拢位置的前端1米位置，在该位置不影响主机的吊装，放置到位后便在上层建筑的前后进行限位并防滑措施，防止其移动错位，影响后续的平移合拢。
21.在该移动方案中，救生甲板室、驾驶室整体平移合拢包括以下步骤：主机吊装完成及机舱后棚合拢完成后，将整体合拢好的救生甲板室、驾驶室的分段牵引至理论位置并进行焊接固定；实际应用可采用手拉葫芦进行施工作业；
救生甲板、驾驶室合拢并临时放置在理论合拢位置附近，随后船舶下水，进行主机吊装与机舱后棚合拢安装，避免了在码头对上层建筑进行吊装的安全性问题，由于已经放置在合拢位置附近，可以从采用手拉葫芦进行整体平移，降低了施工作业高度，提高了安全性，同时提高了避免了传统方式中需要在船舶下水后多次使用吊车对上层建筑进行吊装的操作，从而有效提高了合拢效率，缩短了建设周期。
22.焊接完成后进行火工校验，调整平整度；火工校验完成后，可进入舾装阶段，安装全船门窗、栏杆、梯道、风管、电缆托架等。
实施例
23.某已交付“海港消拖”在建造过程中应用了该项工艺，在船舶下水后周期、经济成本和高空作业高度方面与传统建造方式对比如下表。
24.从上表可以看出，本技术的改进工艺应用在实际中，因为创新性地对传统建造合拢工序进行了改进，将救生甲板室、驾驶室在船舶下水前合拢并临时固定在船舶上，待船舶下水，主机吊装完成之后，只需将上层建筑整体平移至理论位置合拢，焊接固定即可，免去了传统工艺中较为频繁的水下吊装(传统工艺中，上层建筑需要在船舶下水后分段多次吊装上船，码头吊装的安全性受户外风力影响较大)；由于救生甲板室、驾驶室在船舶下水前已经放置并临时固定在船舶上，下水后无需再次吊装，因此相较于传统合拢工艺，减少了水下吊装的次数，节约了外借吊车的费用；救生甲板室、驾驶室在主机吊装完毕，机舱后棚安装完成后借助整体平移方案平移至理论位置进行合拢并焊接固定，这一过程使用手拉葫芦即可做到(上层建筑下方铺设圆钢便于移动)，免去了大型吊车的使用，免去了传统工艺中的高空吊装，有效降低了作业面，提高了安全性；本技术的合拢改进工艺通过改进工序，船舶下水前将上层建筑临时放置固定在理论安装位置附近，在不影响后续工序(如主机吊装)的情况下水，后续再通过整体平移方案将上层建筑移动至理论位置合拢焊接固定，减少了水下高空吊装次数，降低了作业面，同时水下周期相较于传统工艺缩短了20天。
25.本发明实施的优点：通过在船舶下水前将救生甲板、驾驶室合拢并临时放置在理论合拢位置附近，避免了传统方式中拖轮上层建筑需要在码头经吊车分段多次吊装的麻烦，提高了建造速度和施工安全性，能有效缩短船舶下水后的工程周期；吊装前采用有限元模拟分析，能够确定最佳吊装点，减少吊装过程中的形变，提高吊装过程中的稳定性；由于施工高度下降，并采用整体移动方案，能够减少吊车使用次数，节约时间和费用。
26.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种拖轮上层建筑合拢改进工艺，其特征在于，包括以下步骤：主船体合拢；主甲板室安装；救生甲板室、驾驶室船台合拢，整体安装，吊装上船临时放置固定，具体包括：在救生甲板上根据安装位置划好理论线，并在纵向位置设置限位，将整体合拢的救生甲板室、驾驶室吊装至救生甲板并放置于理论线处附近进行临时固定；船舶下水；吊装主机；机舱后棚安装；救生甲板室、驾驶室整体平移至理论线位置合拢，焊接固定。2.根据权利要求1所述的拖轮上层建筑合拢改进工艺，其特征在于，船舶上层建筑吊装前进行重量重心的计算，包括：根据吊装装置起吊能力及起吊高度，确定船舶上层建筑的吊装范围；在吊装范围内选取若干组预设吊装点；对各组预设吊装点吊装时船舶上层建筑的强度和变形量进行模拟分析；选择变形量最小的一组预设吊装点作为实际吊装点；确定吊耳位置，安装后进行吊装上船。3.根据权利要求2所述的拖轮上层建筑合拢改进工艺，其特征在于，所述每组预设吊装点的中心与被吊装上层建筑的重心在同一垂线上。4.根据权利要求2所述的拖轮上层建筑合拢改进工艺，其特征在于，所述模拟分析方法为有限元分析。5.根据权利要求1所述的拖轮上层建筑合拢改进工艺，其特征在于，所述救生甲板室、驾驶室整体平移合拢还包括：救生甲板室、驾驶室放置并临时固定在理论线附近1m处，并与救生甲板之间设置有若干圆钢。6.根据权利要求1所述的拖轮上层建筑合拢改进工艺，其特征在于，还包括：焊接完成后进行火工校验，调整平整度；火工校验完成后，进入舾装阶段，安装全船门窗、栏杆、梯道、风管、电缆托架。

技术总结
本发明公开了一种拖轮上层建筑合拢改进工艺，包括以下步骤：主船体合拢；主甲板室安装：主甲板室制作完成后，吊至船台区进行条调平，报验；救生甲板室、驾驶室船台合拢，整体安装，吊装上船临时放置固定：主甲板室调平报验完成后，将制作好的驾驶室吊至救生甲板室上进行整体合拢，合拢后暂时不进行焊接，进行临时固定并放置；船舶下水；吊装主机；机舱后棚安装；救生甲板室、驾驶室整体平移合拢。船舶下水前将救生甲板室、驾驶室船台合拢，整体安装临时固定，便于后期整体平移到位后焊接，能免去传统方式中船舶下水后将上层建筑分段多次吊装的麻烦，缩短船舶下水后的施工周期，提高建造效率。造效率。造效率。


技术研发人员：林飞飞 曾令军 杨伟巍
受保护的技术使用者：上海港复兴船务有限公司
技术研发日：2023.05.09
技术公布日：2023/7/6