一种浮船坞天桥的制作和安装方法与流程

1.本发明涉及船舶建造技术领域，特别涉及一种浮船坞天桥的制作和安装方法。


背景技术：

2.浮船坞天桥是一种连通左右舷坞墙的桁架式钢结构，钢结构与浮船坞主船体依靠上、下支撑结构固定,天桥可在回转机构带动下旋转一定的角度。天桥通常由左右两部分组成，分别固定在左右舷坞墙上，两部分可以在回转机构带动下打开和关闭。天桥关闭时浮船坞左右坞墙顶甲板即可连通，实现人员在左右舷坞墙顶甲板上的自由通行。
3.目前浮船坞天桥通常在场地上完成钢结构的分段结构预制，预制结束后分别吊装合拢，天桥合拢时与天桥的支撑结构、旋转机构等机械设备组装、焊接，并完成最终调试。以上制作和安装方法存在以下问题：1、上船合拢作业基面较高，提高了施工难度，天桥的合拢精度难以控制；2、较多的高空施工作业也提高了施工的安全控制难度。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种浮船坞天桥的制作和安装方法，此浮船坞天桥的制作和安装方法能够有效控制天桥建造和合拢精度，并且高空施工作业相对较少，大大降低了施工的安全和精度的控制难度。
5.为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
6.一种浮船坞天桥的制作和安装方法，包括浮船坞天桥的制作方法和浮船坞天桥的安装方法；所述浮船坞天桥的制作方法包括以下步骤：s1：天桥主体的制作；s2：模拟天桥合拢状态，修切上支撑结构和下支撑结构的合拢口结构余量；s3：在总组场地上安装天桥主体的上支撑结构、下支撑结构的和回转机构；所述浮船坞天桥的安装方法包括以下步骤：t1：在大坞内勘划天桥合拢地样线，t2：根据天桥合拢地样线精确定位，将浮船坞天桥装配到浮船坞上并进行焊接。
7.其中，所述s1中天桥主体的制作方法包括以下步骤：q1：天桥组立划分，将天桥主体结构分成平台主体、垂向支撑、斜向支撑和组合支撑组立；所述平台主体包括首部平台组立和尾部平台组立；q2：组立制作，对q1划分的平台主体、垂向支撑、斜向支撑和组合支撑组立进行分别制作；q3：在总组场地上勘划天桥主体组装地样线；q4：根据q3勘划的天桥主体组装地样线完成天桥主体的总组作业。
8.其中，所述首部平台组立和所述尾部平台组立之间的平台断缝设置在平台板板厚变化的位置和平台主板对接的位置。
9.其中，所述垂向支撑和斜向支撑的断缝以最大加工能力的圆管长度作为划分依据，避开结构复杂区域，垂向支撑、斜向支撑与平台主体之间的装配、焊接区域划分到同一组立内。
10.其中，q2中垂向支撑和斜向支撑通过圆筒焊接而成，每段圆筒上下端部分别安装角钢工装，所述角钢工装上标记所述圆筒的圆心位置。
11.其中，q3中所述的天桥主体组装地样线包括：垂向支撑管中心线地线、斜向支撑管中心线地线、天桥顶板理论地线、回转机构中心轴地线和校准线。
12.其中，q4中天桥的总组作业在总组场地上采用侧态总组。
13.其中，t2中在即将装焊的浮船坞坞墙上安装天桥合拢导向板。
14.其中，t1中勘划天桥合拢地样线以浮船坞船体中心线和坞墙首封板的实际位置进行勘划。
15.其中，t2中浮船坞天桥与浮船坞通过马板焊接，安装完毕后，所述马板保留在浮船坞天桥与浮船坞上。
16.采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：
17.本发明一种浮船坞天桥的制作和安装方法，包括浮船坞天桥的制作方法和浮船坞天桥的安装方法；浮船坞天桥的制作方法包括以下步骤：s1：天桥主体的制作；s2：模拟天桥合拢状态，修切上支撑结构和下支撑结构的合拢口结构余量；s3：在总组场地上安装天桥主体的上支撑结构、下支撑结构的和回转机构；浮船坞天桥的安装方法包括以下步骤：t1：在大坞内勘划天桥合拢地样线，t2：根据天桥合拢地样线精确定位，将浮船坞天桥装配到浮船坞上并进行焊接。本发明通过模拟天桥合拢状态，从而实现地下切割，降低高空作业量，防止高空长期作业出现事故，同时提高工作效率；通过合理设置天桥主体的装配顺序和焊接方式，减少天桥主体焊接变形，保证天桥主体制作精度。
18.通过s1中天桥主体的制作方法包括以下步骤：q1：天桥组立划分，将天桥主体结构分成平台主体、垂向支撑、斜向支撑和组合支撑组立；所述平台主体包括首部平台组立和尾部平台组立；q2：组立制作，对q1划分的平台主体、垂向支撑、斜向支撑和组合支撑组立进行分别制作；q3：在总组场地上勘划天桥主体组装地样线；q4：根据q3勘划的天桥主体组装地样线完成天桥主体的总组作业。通过将天桥主体结构划分成多个组立并且多个组立进行独立建造、转运，从而解决了天桥结构整体建造周期长、分段尺寸大、转运施工困难、高处安装精度难以控制的问题；通过勘划天桥主体组装地样线，从而为后期合拢提供依据，保证合拢精度。
19.通过首部平台组立和尾部平台组立之间的平台断缝设置在平台板板厚变化的位置和平台主板对接的位置，从而实现最大限度工序前移，降低天桥组装的施工难度和施工量。
20.通过垂向支撑和斜向支撑的断缝以最大加工能力的圆管长度作为划分依据，避开结构复杂区域，垂向支撑、斜向支撑与平台主体之间的装配、焊接区域划分到同一组立内，通过优化天桥组立划分，将天桥主体中较复杂的装配和焊接作业在组立阶段提前完成。
21.通过设置角钢工装，角钢工装上标记圆筒的圆心位置，从而为后续定位提供依据。
22.天桥的总组作业在总组场地上采用侧态总组，通过采用侧态总组，在方便天桥主体总组施工的同时为上、下支撑结构提前预装提供良好的施工基面，保证预装精度。
23.浮船坞天桥与浮船坞通过马板焊接，安装完毕后，马板保留在浮船坞天桥与浮船坞上，利用封固马板，确保天桥机构合拢精度，同时将马板保留，从而减少去除马板的工作量。
24.综上所述，本发明一种浮船坞天桥的制作和安装方法解决了现有技术中浮船坞天桥的制作和浮船坞天桥的安装高空作业量大，精度不高的技术问题，本发明一种浮船坞天
桥的制作和安装方法制作的浮船坞天桥制作和安装精度高，并且高空施工作业相对较少，大大降低了施工的安全控制难度和精度的控制难度。
附图说明
25.图1是天桥主体天桥组立划分示意图；
26.图2是垂向支撑和斜直支撑的圆筒结构示意图；
27.图3是图2的b向结构示意图；
28.图4是图3中a的局部放大图；
29.图5是组合支撑组立的结构示意图；
30.图6是天桥组装地样线的勘划示意图；
31.图7是天桥主体的总组作业示意图；
32.图8是上支撑结构、下支撑结构和回转机构的安装结构示意图；
33.图9是下支撑结构的安装结构示意图；
34.图10是上支撑结构和回转机构的安装结构示意图；
35.图11是上支撑结构、下支撑结构进行余量修切示意图；
36.图12是导向板安装结构示意图；
37.图13是天桥合拢地线勘划示意图；
38.图14是浮船坞天桥的安装结构示意图；
39.图15是全站仪检测浮船坞天桥的安装精度示意图；
40.图中：1、平台主体，11、首部平台组立，12、尾部平台组立，2、垂向支撑，21、钢板，22、角钢，221、第一直角片，222、第二直角片，223、圆心，23、上支撑结构，24、下支撑结构，3、斜向支撑，4、组合支撑组立，41、第一支撑管，42、第二支撑管，51、支撑管圆心地线，52、标准卡板，61、垂向支撑管中心线地线，62、斜向支撑管中心线地线，63、天桥顶板理论地线，64、回转机构中心轴地线，65、校准线，7、支撑工装，8、回转机构，9、导向板，92、天桥合拢地线，921、首部平台组立旋转轴线，922、尾部平台组立旋转轴线，923、天桥长度定位基准线，924、坞墙理论线，925、浮船坞中心线。
具体实施方式
41.下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。
42.本说明书中涉及到的方位均以附图所示方位为准，仅代表相对的位置关系，不代表绝对的位置关系。
43.一种浮船坞天桥的制作和安装方法，包括浮船坞天桥的制作方法和浮船坞天桥的安装方法。
44.1.浮船坞天桥的制作方法包括以下步骤：
45.s1：天桥主体的制作。
46.天桥主体的制作方法包括以下步骤：
47.q1：天桥组立划分。
48.如图1所示，根据天桥主体的结构特点，将天桥主体结构分成平台主体1、垂向支撑2、斜向支撑3和组合支撑组立4。平台主体1包括首部平台组立11和尾部平台组立12。斜向支
撑3分两段加工；组合支撑组立4包括呈一定角度设置的第一支撑管41和第二支撑管42。
49.天桥组立划分便于组立制作、转运和涂装作业；降低天桥分段组装难度，减少分段组装工作量，以工序前移为原则。将天桥的平台主体1分为首部平台组立11和尾部平台组立12两部分，降低组立长度方向尺寸，便于组立整体的转运和涂装作业。首部平台组立11和尾部平台组立12之间的平台断缝设置在平台板板厚变化的位置和平台主板对接的位置。将平台断缝选在平台板板厚变化的位置，减少组立制作时的拼板数量；将平台断缝同时设置在仅存在平台主板对接的区域，避开需要焊接结构复杂区域。
50.垂向支撑2和斜向支撑3的断缝以最大加工能力的圆筒长度作为划分依据，避开结构复杂区域。同时垂向支撑2、斜向支撑3与平台主体1之间的装配、焊接区域划分到同一组立内。
51.上述组立划分实现最大限度工序前移，降低后续天桥组装的施工难度和施工量。
52.q2：组立制作。
53.对q1划分的平台主体1、垂向支撑2、斜向支撑3和组合支撑组立4进行制作。
54.平台主体1制作分为首部平台组立11和尾部平台组立12制作，首部平台组立11和尾部平台组立12单独制作，制作方法一致，以下不作区分说明。
55.平台主体1采用正造法制作，平台主体1周围板分别下料、装焊扁铁筋板等。平台主体1制作时平台底板先拼板上胎，并与胎架封固牢靠；然后依次安装肋板和侧板，肋板和侧板安装时设置防倒支撑，保证施工安全，肋板上方提前装有小扁铁，方便后期与顶板焊接；上述装配结束后先完成平台主体1内部焊接再扣装顶板，顶板在与内部肋板对位的位置处开设塞焊孔，完成塞焊孔的焊接，顶板与侧板的角焊接形成完整的平台主体1。平台主体1制作完成后与胎架脱离成自由状态，然后进行火工矫形，使其精度满足要求。
56.如图2、图3和图4共同所示，垂向支撑2和斜向支撑3通过圆筒焊接而成，圆筒利用钢板21冷弯加工成圆，焊接筒体纵缝成圆筒。钢板21下料时圆筒纵缝预留50mm左右的压边量，圆筒两端预留10mm的组装调整余量。每段圆筒上下端部分别安装角钢工装，角钢工装上用样铳点标记圆筒的圆心223位置，为后续天桥组装提供定位基准。角钢工装包括角钢22，角钢22的两端通过定位焊固定在圆筒的侧壁上，角钢22包括相互垂直设置的第一直角片221和第二直角片222，第一直角片221和第二直角片222的交线与圆筒的轴线垂直，第一直角片221的顶部平面经过圆筒的中心轴线。每段圆筒上下端的角钢22相对设置。在第一直角片221上按要求用样铳标记圆心223。为了加工和运输方便，所以斜向支撑3分两段加工。
57.如图5所示，组合支撑组立4包括呈一定角度设置的第一支撑管41和第二支撑管42。组合支撑组立4在组装前，提前在组立制作场地上勘划出支撑管圆心地线51，用于辅助确定组合支撑组立4的第一支撑管41和第二支撑管42的装配角度。第一支撑管41和第二支撑管42的制作与垂向支撑2和斜向支撑3制作一致。组合支撑组立4在制作时，先将第一支撑管41和第二支撑管42装配，然后进行焊接。装配时，第一支撑管41和第二支撑管42以圆筒端部的角钢工装的圆心223为基准与勘划好的支撑管圆心地线51对位，确保垂向和斜向支撑管的安装角度，在第一支撑管41和第二支撑管42相交的内侧部分设置标准卡板52，用于辅助定位第一支撑管41和第二支撑管42的安装角度。
58.q3：在总组场地上勘划天桥主体组装地样线。
59.如图6所示，在总组场地上，用全站仪勘划天桥总组所用的天桥主体组装地样线。
天桥主体组装地样线包括：垂向支撑管中心线地线61、斜向支撑管中心线地线62、天桥顶板理论地线63、回转机构中心轴地线64和校准线65。
60.q4：根据q3勘划的天桥主体组装地样线完成天桥主体的总组作业。
61.如图7所示，天桥的总组作业在总组场地上采用侧态总组。总组前根据天桥组立划分情况提前摆放各类适于平台主体1、垂向支撑2、斜向支撑3和组合支撑组立4的支撑工装7。总组过程中先上胎定位最大的平台主体1，利用天桥顶板理论地线63与垂向支撑管中心线地线61、斜向支撑管中心线地线62对位确定平台主体1的定位精度。平台主体1精确定位后，设置刚性封胎，确保垂向支撑2、斜向支撑3安全和精度满足相关要求。斜向支撑3和垂向支撑2参与总组时设置防滚工装，确保支撑管总组安全。
62.天桥的总组的各组件均上胎装配后，整体焊接成型，首部平台组立11和尾部平台组立12之间焊接成天桥主体1，垂向支撑2一端与尾部平台组立12焊接，另一端与第一支撑管41焊接，斜向支撑3的两段相互焊接并且顶部与首部平台组立11焊接，底部与第二支撑管42焊接。焊接完成后对天桥主体1进行精度测量，通过校准线65进行测量，超标部分进行火工矫形，各项精度指标满足要求后再进行后续作业。
63.s2：模拟天桥合拢状态，修切上支撑结构23、下支撑结构24的结构余量。
64.如图11所示，利用全站仪提前测量左右舷两个天桥进坞合拢时的精度状态，并结合坞墙实际合拢数据，模拟分析天桥搭载的精度状态，提前修切上支撑结构23、下支撑结构24与天桥主体的合拢余量。
65.s3：在总组场地上安装上支撑结构23、下支撑结构24和回转机构8。
66.如图8、图9和图10共同所示，上支撑结构23、下支撑结构24和回转机构8在场地上与天桥主体预装。预装时，上支撑结构23、下支撑结构24与天桥的角位置关系一致，即模拟天桥已经进坞与浮船坞主船体合拢，且天桥处在沿船体中心线水平向船首的方向。
67.上支撑结构23、下支撑结构24和回转机构8为标准件制作，制作过程不作详细说明。上支撑结构23、下支撑结构24和回转机构8在场地上与天桥主体预装时，应确保上支撑结构23、下支撑结构24的轴心在同一直线上，即轴心各点均应落在s1所勘划的回转机构中心轴地线64上，用全站仪辅助测量确定预装精确度，误差不得超过1mm。预装结束后，应在上支撑结构23、下支撑结构24的旋转轴心上用光靶在醒目和便于坞内测量的位置标记出上支撑结构23、下支撑结构24的旋转轴心，方便天桥合拢时定位测量。同时在天桥主体底板上贴一次性光靶，从天桥旋转轴心为基准每10m左右设置一处，便于天桥合拢测量定位。
68.上支撑结构23、下支撑结构24和回转机构8在场地上与天桥主体预装完成且精度满足要求后用槽钢或角钢将上支撑结构23、下支撑结构24和回转机构8与天桥主体临时封焊固定。
69.2.浮船坞天桥的安装方法包括以下步骤：
70.t1：在大坞内勘划天桥合拢地样线。
71.t2：根据天桥合拢地样线精确定位，将浮船坞天桥装配到浮船坞上并进行焊接。
72.如图11、图12、图13、图14和图15共同所示，天桥整体进坞合拢前，与天桥焊接的浮船坞坞墙主体应焊接完成。测量浮船坞上与天桥上支撑结构23、下支撑结构24相对位的结构合拢偏差情况，提前在天桥上支撑结构23、下支撑结构24即将装焊的浮船坞坞墙上安装天桥合拢导向板9，此导向板9用于辅助天桥合拢快速定位，同时兼做天桥精确定位后的封
板工装。
73.提前在天桥合拢大坞内勘划天桥合拢地线92，摆放高型的支撑工装。天桥合拢地线92主要包括首部平台组立旋转轴线921、尾部平台组立旋转轴线922、天桥长度定位基准线923、坞墙理论线924、浮船坞中心线925。地线勘划时应以浮船坞中心线925和坞墙首封板的实际位置进行勘划，以确保天桥合拢精度。
74.天桥主体结构带着上支撑结构23、下支撑结构24和回转机构8整体吊装、进坞合拢，测量天桥上支撑结构23、下支撑结构24的轴心标识光靶并于大坞轴心地线对位确定天桥的精确定位尺寸。同时测量天桥平台半宽理论线与浮船坞中心线925对位情况确定天桥平台主体的合拢定位精度，通过测量天桥长度方向校核天桥定位尺寸。
75.天桥定位完成后利用精确下料的马板在天桥主体的顶甲板和上支撑结构23、下支撑结构24的位置将天桥与浮船坞主体进行封焊固定。封固马板可以永久保留，减少马板切除相关工作量。天桥封固完成后再进行其他天桥相关设备和舾装件的安装，并最终完成天桥的开合调试作业。
76.本发明一种浮船坞天桥的制作和安装方法解决了现有技术中天桥主体的制作和浮船坞天桥的安装高空作业量大，精度不高的技术问题，本发明一种浮船坞天桥的制作和安装方法制作的建造浮船坞天桥制作和合拢精度高，并且高空施工作业相对较少，大大降低了施工的安全控制难度。
77.本发明不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所做出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种浮船坞天桥的制作和安装方法，其特征在于，包括浮船坞天桥的制作方法和浮船坞天桥的安装方法；所述浮船坞天桥的制作方法包括以下步骤：s1：天桥主体的制作；s2：模拟天桥合拢状态，修切上支撑结构和下支撑结构的合拢口结构余量；s3：在总组场地上安装天桥主体的上支撑结构、下支撑结构的和回转机构；所述浮船坞天桥的安装方法包括以下步骤：t1：在大坞内勘划天桥合拢地样线，t2：根据天桥合拢地样线精确定位，将浮船坞天桥装配到浮船坞上并进行焊接。2.根据权利要求1所述的一种浮船坞天桥的制作和安装方法，其特征在于，所述s1中天桥主体的制作方法包括以下步骤：q1：天桥组立划分，将天桥主体结构分成平台主体、垂向支撑、斜向支撑和组合支撑组立；所述平台主体包括首部平台组立和尾部平台组立；q2：组立制作，对q1划分的平台主体、垂向支撑、斜向支撑和组合支撑组立进行分别制作；q3：在总组场地上勘划天桥主体组装地样线；q4：根据q3勘划的天桥主体组装地样线完成天桥主体的总组作业。3.根据权利要求2所述的一种浮船坞天桥的制作和安装方法，其特征在于，所述首部平台组立和所述尾部平台组立之间的平台断缝设置在平台板板厚变化的位置和平台主板对接的位置。4.根据权利要求2所述的一种浮船坞天桥的制作和安装方法，其特征在于，所述垂向支撑和斜向支撑的断缝以最大加工能力的圆管长度作为划分依据，避开结构复杂区域，垂向支撑、斜向支撑与平台主体之间的装配、焊接区域划分到同一组立内。5.根据权利要求2所述的一种浮船坞天桥的制作和安装方法，其特征在于，q2中垂向支撑和斜向支撑通过圆筒焊接而成，每段圆筒上下端部分别安装角钢工装，所述角钢工装上标记所述圆筒的圆心位置。6.根据权利要求2所述的一种浮船坞天桥的制作和安装方法，其特征在于，q3中所述的天桥主体组装地样线包括：垂向支撑管中心线地线、斜向支撑管中心线地线、天桥顶板理论地线、回转机构中心轴地线和校准线。7.根据权利要求2所述的一种浮船坞天桥的制作和安装方法，其特征在于，q4中天桥的总组作业在总组场地上采用侧态总组。8.根据权利要求1所述的一种浮船坞天桥的制作和安装方法，其特征在于，t2中在即将装焊的浮船坞坞墙上安装天桥合拢导向板。9.根据权利要求1所述的一种浮船坞天桥的制作和安装方法，其特征在于，t1中勘划天桥合拢地样线以浮船坞船体中心线和坞墙首封板的实际位置进行勘划。10.根据权利要求1所述的一种浮船坞天桥的制作和安装方法，其特征在于，t2中浮船坞天桥与浮船坞通过马板焊接，安装完毕后，所述马板保留在浮船坞天桥与浮船坞上。

技术总结
本发明一种浮船坞天桥的制作和安装方法，涉及船舶建造技术领域。包括浮船坞天桥的制作方法和浮船坞天桥的安装方法；浮船坞天桥的制作方法包括以下步骤：S1：天桥主体的制作；S2：模拟天桥合拢状态，修切上支撑结构和下支撑结构的合拢口结构余量；S3：在总组场地上安装天桥主体的上支撑结构、下支撑结构的和回转机构；浮船坞天桥的安装方法包括以下步骤：T1：在大坞内勘划天桥合拢地样线，T2：根据天桥合拢地样线精确定位，将浮船坞天桥装配到浮船坞上并进行焊接。通过本方法制作的建造浮船坞天桥制作和合拢精度高，并且高空施工作业相对较少，大大降低了施工的安全和精度的控制难度。大大降低了施工的安全和精度的控制难度。大大降低了施工的安全和精度的控制难度。


技术研发人员：纪君 古华博 许周喆 朱和平 赵海励
受保护的技术使用者：中国船舶集团青岛北海造船有限公司
技术研发日：2022.11.29
技术公布日：2023/3/14