一种艉部巨型总段的搭建方法与流程

1.本发明属于船舶建造领域，特别是涉及一种艉部巨型总段的搭建方法。


背景技术：

2.目前，大型船舶的艉部一般被划分为机舱下总段、顶部开口的机舱上总段、舵系总段和可拆板总段；其中，机舱上总段与舵系总段安装在机舱下总段上，可拆卸板总段用于封闭机舱上总段的顶部开口，机舱下总段的艉部安装用于推进船舶的艉轴和螺旋桨。在实际生产中，一般是在大型船舶艉部成型后进行轴系找中，然后完成艉轴管、艉轴和螺旋桨的安装，最后依次吊装中间轴、轴带发电机、主机及主机周围舾装件和可拆卸板分段；这就使得主机吊装后仍需要大量时间(大约15天)进行主机附件舾装和主机上部分段焊接，极大地影响了船舶的建造周期。


技术实现要素：

3.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种艉部巨型总段的搭建方法，其取消可拆板总段，并将主机、轴带发电机、中间轴、主机周围舾装件的吊装提前至机舱下总段成型后，确保在轴系正式找中前有足够的时间进行主机周围舾装件安装，避免因主机吊装影响舾装件安装，极大地提高了船舶的建造效率和缩短建造周期。
4.本发明提供一种艉部巨型总段的搭建方法，包括以下步骤：
5.s1、总组获得机舱下总段、机舱上总段和舵系总段；
6.s2、对机舱下总段进行轴系预找中，然后在主机基座面板上预先钻出各主机底脚螺栓孔；
7.s3、将中间轴、轴带发电机、主机及主机周围舾装件依次吊入机舱下总段，并进行主机附件和主机周围舾装件的定位安装；
8.s4、将机舱上总段、舵系总段依次吊装搭载在机舱下总段上，获得船体结构完整的艉部巨型总段；
9.s5、对船体结构完整的艉部巨型总段进行轴系正式找中，完成艉轴管、艉轴和螺旋桨的安装。
10.优选地，所述机舱下总段的总组、s2步骤～s5步骤均在船坞中进行，从而实现机舱下总段无移动的后续安装，避免因机舱下总段移位增加的机舱下总段定位，缩短船舶建造周期。
11.优选地，s1步骤和s2步骤在总组平台上进行；s3步骤～s5步骤在船坞中进行，减少对船坞的占用，提高船坞利用率。
12.优选地，s2步骤还包括：将预找中确定的初始轴系中心线垂直投影至机舱下总段的船体外板和机舱三甲板上，获得外板中心线和三甲板中心线，并测量获得主机基座面板的水平数据；在s3步骤中，需先在船坞内设置船坞中心线，在坞岸上设置与船坞中心线平行的参考检查线，然后以船坞中心线和参考检查线为基准吊装定位机舱下总段，确保船坞中
机舱下总段状态与总组平台上机舱下总段状态保持一致，以确保后续总段的搭载精度。
13.优选地，轴系预找中的方法为：在支撑机舱下总段的墩木上勘划水平参考线，确定出船舶基线的位置；然后根据船舶基线和轴系设计高度数据，在艉部铸钢件的后方设置基准靶a，在主机凹坑的前方设置基准靶k，通过基准靶a和基准靶k确定机舱下总段的初始轴系中心线，完成轴系预找中；通过轴系预找中可以确定各主机底脚螺栓孔的中心位置，为主机底脚螺栓孔的钻孔奠定基础，为后续主机的提前吊装做好准备。
14.优选地，艉轴管的安装方法为：在支撑机舱下总段的墩木上勘划水平参考线，确定出船舶基线的位置；根据船舶基线和轴系设计高度数据，在舵系中心线的后方设置基准靶a
′
，使基准靶a
′
的靶心位置符合要求；在基准靶a
′
的后方布置用于支撑全站仪的支撑台；在轴带发电机的后方设置基准靶g
′
，并利用全站仪调整基准靶g
′
的位置，使基准靶g
′
的靶心位置与基准靶a
′
的靶心位置高度相同，且基准靶g
′
的靶心位置、基准靶a
′
的靶心位置和船舶基线位于相同竖直平面内；接着在基准靶a
′
与支撑台之间布置准直望远镜，并调节准直望远镜的中心，确保能通过准直望远镜照通基准靶a
′
和基准靶g
′
；然后在艉轴管的后端中心、前端中心处分别布置基准靶b
′
、基准靶c
′
，并对艉轴管的位置进行调整，确保基准靶b
′
和基准靶c
′
均在基准靶a
′
和基准靶g
′
的靶心连线上，完成艉轴管的定位安装。
15.如上所述，本发明涉及的一种艉部巨型总段的搭建方法，其通过取消可拆板总段，并将中间轴、轴带发电机、主机、主机周围舾装件的吊装提前至机舱下总段成型后，在不增加轴系精度控制难度的基础上，确保在艉部船体成型前有足够的时间进行主机附件舾装，极大地提高了船舶的建造周期。
附图说明
16.图1为机舱下总段进行轴系预找中的示意图。
17.图2为机舱下总段在主机凹坑处的横剖面图。
18.图3为机舱下总段入坞定位示意图。
19.图4为中间轴、轴带发电机、主机提前吊装至机舱下总段的示意图。
20.图5为机舱上总段、舵系总段搭载在机舱下总段上的示意图。
21.图6为艉轴管找中安装示意图。
22.附图标记说明：
23.机舱下总段1，机舱三甲板11，主机基座面板12，中间轴13，轴带发电机14，主机15，艉轴管16，机舱上总段2，舵系总段3，全站仪4，准直望远镜5，基准靶a、g、a
′
、b
′
、c
′
和g
′
,定位点a～f。
具体实施方式
24.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
25.须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范
围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
26.实施例一：
27.如图1、图2、图4、图5和图6所示，本发明实施例提供一种艉部巨型总段的搭建方法，包括以下步骤：
28.s1、在船坞中总组获得机舱下总段1，同时在总组平台总组获得机舱上总段2和舵系总段3；
29.s2、对船坞中的机舱下总段1进行轴系预找中，然后在主机基座面板12上预先钻出各主机底脚螺栓孔；
30.如图1所示，在支撑机舱下总段1的墩木上勘划一条水平参考线，在水平参考线上确定出多个定位点(如图1中定位点a～f)，测量获得各定位点至船体外底板的垂直高度；对各定位点至船体外底板的垂直高度求平均获得平均垂直高度，并基于船体外底板的板厚值和计算获得的平均垂直高度(二者的差值)，得到船舶基线至水平参考线的高度值，从而确定出船舶基线的位置(船舶基线是位于纵中剖面上的一条水平线)；将船舶基线向上平移轴系设计高度数据(轴系设计高度数据标注在轴系安装图纸上，其为理论轴系中心线至船舶基线的高度数据)，即可确定初始轴系中心线的位置；在艉部铸钢件的后方设置基准靶a，在主机凹坑的前方设置基准靶k，使基准靶a的靶心和基准靶k的靶心均位于初始轴系中心线上，以通过基准靶a和基准靶k的靶心连线表征初始轴线中心线，完成机舱下总段1的轴系预找中。
31.轴系预找中工作完成后，自由架设全站仪4，并通过全站仪4对基准靶a的靶心和基准靶k的靶心(即靶心)进行测量，建立三维坐标系；然后使用全站仪4检查主机凹坑左右半宽数据，确定出各主机底脚螺栓孔的左右基准线(即确定主机底脚螺栓孔的左右位置)，然后根据艉部铸钢件艉部端面至主机飞轮端的理论距离，确定出主机的前后位置，从而确定出各主机底脚螺栓孔的前后基准线；通过确定的左右基准线和前后基准线，即可确定各主机底脚螺栓孔的位置，以便工作人员在主机基座面板12上预钻出各个主机底脚螺栓孔。
32.主机底脚螺栓孔钻孔完成后，需拆除基准靶a和基准靶k，以避免干扰后续吊装。
33.s3、如图4所示，将中间轴13、轴带发电机14、主机15、主机周围舾装件依次吊入机舱下总段1，并进行主机周围舾装件的定位安装；
34.s4、如图5所示，将机舱上总段2、舵系总段3依次吊装搭载在机舱下总段1上，获得船体结构完整的艉部巨型总段；
35.s5、对船体结构完整的艉部巨型总段进行轴系正式找中，完成艉轴管16、艉轴和螺旋桨的安装。
36.如图6所示，重新测量获得各定位点至船体外底板的垂直高度，以对船舶基线的位置进行修正(船舶基线是位于纵中剖面上的一条水平线)；根据修正后船舶基线和轴系设计高度数据，在舵系中心线的后方设置基准靶a
′
，使基准靶a
′
的靶心位于修正后船舶基线的正上方，且二者距离等于轴系设计高度数据；在基准靶a
′
的后方布置用于支撑全站仪4的支撑台，在轴带发电机14的后方设置基准靶g
′
；调节全站仪4的三维空间位置，使全站仪4的光束既能照到基准靶a
′
的靶心，又能穿过机舱下总段1内的艉轴管16的中心孔照到基准靶g
′
上，完成基准靶a
′
靶心坐标和基准靶g
′
靶心坐标的测量，并根据坐标测量结果调整基准靶g
′
的高度位置和左右位置，使基准靶g
′
的靶心与基准靶a
′
的靶心高度位置坐标和左右位置坐标相等；基准靶a
′
靶心与位置调整后基准靶g
′
靶心的连线即为最终的轴系中心线。
37.如图6所示，在基准靶a
′
与支撑台之间布置准直望远镜5，并调节准直望远镜5，确保能通过准直望远镜5照通基准靶a
′
靶心和基准靶g
′
靶心；然后在艉轴管16的后端中心、前端中心处分别布置基准靶b
′
、基准靶c
′
；用准直望远镜5进行照光检查，并调整艉轴管16的位置，直至基准靶b
′
和基准靶c
′
均在基准靶a
′
和基准靶g
′
的靶心连线上；然后浇筑艉轴管环氧，环氧固化后从外向内依次安装艉轴、螺旋桨，完成轴系安装。
38.实施例二：
39.如图1至图6所示，本发明实施例提供一种艉部巨型总段的搭建方法，包括以下步骤：
40.s1、在总组平台总组获得机舱下总段1、机舱上总段2和舵系总段3；
41.s2、对总组平台上的机舱下总段1进行轴系预找中，然后在主机基座面板12上预先钻出各主机底脚螺栓孔；
42.如图1所示，在支撑机舱下总段1的墩木上勘划一条水平参考线，在水平参考线上确定出多个定位点(如图1中定位点a～f)，测量获得各定位点至船体外底板的垂直高度；对各定位点至船体外底板的垂直高度求平均获得平均垂直高度，并基于船体外底板的板厚值和计算获得的平均垂直高度，得到船舶基线至水平参考线的高度值，从而确定出船舶基线的位置(船舶基线是位于纵中剖面上的一条水平线)；将船舶基线向上平移轴系设计高度数据(轴系设计高度数据标注在轴系安装图纸上，其为理论轴系中心线至船舶基线的高度数据)，即可确定初始轴系中心线的位置；在艉部铸钢件的后方设置基准靶a，在主机凹坑的前方设置基准靶k，使基准靶a的靶心和基准靶k的靶心均位于初始轴系中心线上，以通过基准靶a和基准靶k的靶心连线表征初始轴线中心线，完成机舱下总段1的轴系预找中。
43.轴系预找中工作完成后，自由架设全站仪4，并通过全站仪4对基准靶a的靶心和基准靶k的靶心进行测量，建立三维坐标系；然后使用全站仪4检查主机凹坑左右半宽数据，确定出各主机底脚螺栓孔的左右基准线(即确定主机底脚螺栓孔的左右位置)，然后根据艉部铸钢件艉部端面至主机飞轮端的理论距离，确定出主机的前后位置，从而确定出各主机底脚螺栓孔的前后基准线；通过确定的左右基准线和前后基准线，即可确定各主机底脚螺栓孔的位置，以便工作人员在主机基座面板12上预钻出各个主机底脚螺栓孔。
44.将预找中确定的初始轴系中心线垂直投影至机舱下总段1的船体外板和机舱三甲板11上，获得外板中心线和三甲板中心线，并测量获得主机基座面板12的水平数据，以作为后续机舱下总段1入坞定位的基准。
45.主机底脚螺栓孔钻孔完成后，需拆除基准靶a和基准靶k，以避免干扰后续吊装。
46.s3、如图4所示，将中间轴13、轴带发电机14、主机15、主机周围舾装件依次吊入机舱下总段1，并进行主机周围舾装件的定位安装；
47.在进行s3步骤之前，需先将机舱下总段1进行入坞安装，机舱下总段1的入坞安装步骤为：在船坞内设置船坞中心线，在坞岸上设置与船坞中心线平行的参考检查线；然后将机舱下总段1吊入坞内，使机舱下总段1上的外板中心线与船坞中心线对准(即外板中心线位于船坞中心线的正上方)，然后调节机舱下总段1的横倾角度(即左右倾斜角度)，使三甲
板中心线与参考检查线的水平间距等于参考检查线与船坞中心线的水平间距；接着调节机舱下总段1的俯仰角度(即前后倾斜角度)，使机舱下总段1内主基座面板12的水平数据与平台阶段内主基座面板12的水平数据保持一致，确保船坞中机舱下总段1状态与总组平台上机舱下总段状态1保持一致。
48.s4、如图5所示，将机舱上总段2、舵系总段3依次吊装搭载在机舱下总段1上，获得船体结构完整的艉部巨型总段；
49.s5、对船体结构完整的艉部巨型总段进行轴系正式找中，完成艉轴管16、艉轴和螺旋桨的安装。
50.如图6所示，在支撑机舱下总段1的墩木上勘划一条水平参考线，在水平参考线上确定出多个定位点(如图6中定位点a～f)，测量获得各定位点至船体外底板的垂直高度；对各定位点至船体外底板的垂直高度求平均获得平均垂直高度，并基于船体外底板的板厚值和计算获得的平均垂直高度，得到船舶基线至水平参考线的高度值，从而确定出船舶基线的位置(船舶基线是位于纵中剖面上的一条水平线)；根据船舶基线和轴系设计高度数据，在舵系中心线的后方设置基准靶a
′
，使基准靶a
′
的靶心位于修正后船舶基线的正上方，且二者距离等于轴系设计高度数据；在基准靶a
′
的后方布置用于支撑全站仪4的支撑台，在轴带发电机14的后方设置基准靶g
′
；调节全站仪4的三维空间位置，使全站仪4的光束既能照到基准靶a
′
的靶心，又能穿过机舱下总段1内的艉轴管16的中心孔照到基准靶g
′
上，完成基准靶a
′
靶心坐标和基准靶g
′
靶心坐标的测量，并根据坐标测量结果调整基准靶g
′
的高度位置和左右位置，使基准靶g
′
的靶心与基准靶a
′
的靶心高度位置坐标和左右位置坐标相等；基准靶a
′
靶心与位置调整后基准靶g
′
靶心的连线即为最终的轴系中心线。
51.如图6所示，在基准靶a
′
与支撑台之间布置准直望远镜5，并调节准直望远镜5，确保能通过准直望远镜5照通基准靶a
′
靶心和基准靶g
′
靶心；然后在艉轴管16的后端中心、前端中心处分别布置基准靶b
′
、基准靶c
′
；用准直望远镜5进行照光检查，并调整艉轴管16的位置，直至基准靶b
′
的靶心和基准靶c
′
的靶心均在基准靶a
′
和基准靶g
′
的靶心连线上；然后浇筑艉轴管环氧，环氧固化后从外向内依次安装艉轴、螺旋桨，完成轴系安装。
52.本发明提供的艉部巨型总段的搭建方法，取消了可拆板总段，并将中间轴、轴带发电机、主机、主机附件等设备的吊装提前至机舱下总段成型后；这样在艉部船体成型前就有大量时间用于主机周围舾装件的安装，有效缩短船舶建造周期；此外，本发明的轴系安装放在艉部船体成型后进行，降低后续机舱上总段和舵系总段安装时的精度控制难度，确保安装的轴系满足精度要求，避免因机舱上总段和舵系总段安装焊接时产生的船体变形导致船体实际轴系中心线与已安装轴系的轴系中心线出现偏差，影响轴系施工精度和轴系的正常运行。
53.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

技术特征：
1.一种艉部巨型总段的搭建方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、总组获得机舱下总段、机舱上总段和舵系总段；s2、对机舱下总段进行轴系预找中，然后在主机基座面板上预先钻出各主机底脚螺栓孔；s3、将中间轴、轴带发电机、主机及主机周围舾装件依次吊入机舱下总段，并进行主机周围舾装件的定位安装；s4、将机舱上总段、舵系总段依次吊装搭载在机舱下总段上，获得船体结构完整的艉部巨型总段；s5、对船体结构完整的艉部巨型总段进行轴系正式找中，完成艉轴管、艉轴和螺旋桨的安装。2.根据权利要求1所述的一种艉部巨型总段的搭建方法，其特征在于，所述机舱下总段的总组、s2步骤～s5步骤均在船坞中进行。3.根据权利要求1所述的一种艉部巨型总段的搭建方法，其特征在于，s1步骤和s2步骤在总组平台上进行；s3步骤～s5步骤在船坞中进行。4.根据权利要求3所述的一种艉部巨型总段的搭建方法，其特征在于，s2步骤还包括：将预找中确定的初始轴系中心线垂直投影至机舱下总段的船体外板和机舱三甲板上，获得外板中心线和三甲板中心线，并测量获得主机基座面板的水平数据；在s3步骤中，需先在船坞内设置船坞中心线，在坞岸上设置与船坞中心线平行的参考检查线，然后以船坞中心线和参考检查线为基准吊装定位机舱下总段，确保船坞中机舱下总段状态与总组平台上机舱下总段状态保持一致。5.根据权利要求1至4任一项所述的一种艉部巨型总段的搭建方法，其特征在于，轴系预找中的方法为：在支撑机舱下总段的墩木上勘划水平参考线，确定出船舶基线的位置；然后根据船舶基线和轴系设计高度数据，在艉部铸钢件的后方设置基准靶a，在主机凹坑的前方设置基准靶k，通过基准靶a和基准靶k确定机舱下总段的初始轴系中心线，完成轴系预找中。6.根据权利要求1至4任一项所述的一种艉部巨型总段的搭建方法，其特征在于，艉轴管的安装方法为：在支撑机舱下总段的墩木上勘划水平参考线，确定出船舶基线的位置；根据船舶基线和轴系设计高度数据，在舵系中心线的后方设置基准靶a
′
，使基准靶a
′
的靶心位置符合要求；在基准靶a
′
的后方布置用于支撑全站仪的支撑台；在轴带发电机的后方设置基准靶g
′
，并利用全站仪调整基准靶g
′
的位置，使基准靶g
′
的靶心位置与基准靶a
′
的靶心位置高度相同，且基准靶g
′
的靶心位置、基准靶a
′
的靶心位置和船舶基线位于相同竖直平面内；接着在基准靶a
′
与支撑台之间布置准直望远镜，并调节准直望远镜的中心，确保能通过准直望远镜照通基准靶a
′
和基准靶g
′
；然后在艉轴管的后端中心、前端中心处分别布置基准靶b
′
、基准靶c
′
，并对艉轴管的位置进行调整，确保基准靶b
′
和基准靶c
′
均在基准靶a
′
和基准靶g
′
的靶心连线上，完成艉轴管的定位安装。

技术总结
本发明提供一种艉部巨型总段的搭建方法，包括：S1、总组获得机舱下总段、机舱上总段和舵系总段；S2、对机舱下总段进行轴系预找中，在主机基座面板上预先钻出各主机底脚螺栓孔；S3、将中间轴、轴带发电机、主机和主机周围舾装件依次吊入机舱下总段，并进行主机周围舾装件的定位安装；S4、将机舱上总段、舵系总段依次吊装搭载在机舱下总段上；S5、进行轴系正式找中，完成艉轴管、艉轴和螺旋桨的安装；本发明将中间轴、轴带发电机、主机、主机周围舾装件吊装提前至机舱下总段成型后，可在不增加轴系精度控制难度的基础上，确保在船体成型前有足够时间进行机舱内主机周围舾装件的安装，提高了船舶的建造效率，节约了造船周期。节约了造船周期。节约了造船周期。


技术研发人员：刘果 汪海强 柳威强 赵进龙 奚喆华 孟祥贺
受保护的技术使用者：江南造船（集团）有限责任公司
技术研发日：2023.04.17
技术公布日：2023/6/28