一种超大型集装箱船上超高上层建筑总段的吊装方法与流程

1.本发明涉及到船舶建造，特别涉及到一种超大型集装箱船上超高上层建筑总段的吊装方法。


背景技术：

2.随着船舶的大型化趋势，建立时间比较长的厂区起重设备能力和吊装高度已很难满足船舶建造吊装的需要。对于超大型集装箱而言，其上层建筑总段相较于其他集装箱船的上层建筑，其将驾驶室两侧廊道结构保持完整。这样的结构减少了后续此两个分段单独散吊搭载的工作量，此外减少了高空作业，并将结构和舾装的双重完整性提高，但是由于为了保持其结构和舾装的双重完整性，造成其吊高逼近于龙门吊吊高极限，如果按照常规做法必会导致结构破坏，吊高裕度不够的情况发生。
3.中国发明专利201110416188.4公开了一种船舶上层建筑的整体吊装方法，在上层建筑分段桥翼甲板两侧围壁前端、后围壁两端设置整体连续型四眼吊耳，同时在上层建筑的烟囱左侧、右侧和前侧均设置标准吊耳，各吊耳通过钢丝绳与上小车相连，进行整体吊装。其作为船舶上层建筑的整体吊装方法，特别实现缩短船台周期、码头舾装周期，从而缩短造船总周期。但是这种工艺对于超大型集装箱船来说不适合，尤其是超高层上层建筑来说更是无法实现。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，本发明提供一种超大型集装箱船上超高上层建筑总段的吊装方法，是针对此上层建筑结构完整和超高的特点，解决上层建筑总段的吊装风险，提高吊装的安全性。
5.为了达到上述发明目的，本发明专利提供的技术方案如下：
6.一种超大型集装箱船上超高上层建筑总段的吊装方法，所述超高上层建筑总段自身的高度为15米，最上层为罗经甲板层，罗经甲板层下面为驾驶室甲板，驾驶室左右两侧为驾驶室廊道，驾驶室下面两层分别为h甲板和g甲板，其特征在于，该方法包括以下步骤：
7.第一步，确定超高层上层建筑总段的整体吊装方案，设计吊环位置和加强方案，确定在分段建造阶段进行结构加强和吊环安装；
8.第二步，对分段结构进行局部加强，确定将吊环安装在驾驶室甲板分段上，划定吊环安装区域，对驾驶室甲板分段的吊环安装区域进行加强，优化吊环安装区域的板缝，选取厚板制作该吊环安装区域，并将甲板反顶肘板也选用厚板制作，所述厚板的厚度为驾驶室甲板分段上其他部位钢板厚度的两倍；
9.第三步，安装吊环，所述的驾驶室甲板分段以左右舷对称设计，对称设计有四个吊环安装区域，分别为左舷靠艏部区域、右舷靠艏部区域、左舷靠艉部区域和右舷靠艉部区域，将吊环安装在吊环安装区域；
10.第四步，安装临时加强，在驾驶室甲板分段建造阶段，驾驶室甲板的吊环处安装双
绑槽钢加强结构吊装强度，在吊环的反顶增加加强筋，在总装成为超高层上层建筑总段后，在驾驶室围壁处增加套料板作为临时加强，准备整体吊装；
11.第五步，龙门吊连接和钢丝绳配置，将龙门吊的一号吊钩通过吊排连接至右舷靠艏部区域的吊环上，龙门吊的二号吊钩通过吊排连接至右侧靠艉部区域的吊环上，龙门吊下小车的三号钩连接左舷驾驶室甲板上的两处吊环上；将两段钢丝绳分别对折后利用卸扣对接，对接后钢丝绳的两端再分别连接龙门吊和所述超高上层建筑总段上的吊环；
12.第六步，启动龙门吊进行吊装，将超高上层建筑总段吊装到船体的安装位置，吊装结束后拆除吊环和临时加强，拆除部位磨光补漆。
13.在本发明超大型集装箱船上超高上层建筑总段的吊装方法中，所述超高上层建筑总段在搭载吊装时，底部距离坞底的高度为60.3米，顶部距离坞底距离为75.3米，起升裕度为1米。
14.上述第二步中，所述吊环安装区域内厚板的厚度为16mm板，吊环安装区域外的板厚度为8mm。
15.上述第三步中，在每个吊环安装区域内安装有四个吊环，在所述驾驶室甲板分段上共安装有16个吊环。
16.上述第四步中，在每个吊环靠内侧均焊接有双绑槽钢，相邻的四根双绑槽钢再使用一根双绑槽钢将其串联起来，在吊环固定位置的钢板背面固定有反顶位置设有加强筋。
17.更进一步，上述第四步中，所述驾驶室甲板到g甲板是整体镂空的，在驾驶室甲板和g甲板之间需要增加2块套料板来进行整体加强。
18.上述第五步中，所述右舷靠艏部区域的4只吊环和龙门吊一号吊钩通过300t吊排连接，右舷靠艉部区域的4只和龙门吊二号吊钩通过300t吊排连接，包含左舷靠艏部区域和左舷靠艉部区域的左舷驾驶室甲板上8只吊环与龙门吊下小车的三号吊钩连接。
19.更进一步，上述第五步中，吊装时超大型集装箱船的上层建筑总段处于超高的状态，考虑到罗经甲板的完整性、驾驶室的完整性，需要避免钢丝绳碰到驾驶室廊道。
20.更进一步，上述第五步中，超大型集装箱船的上层建筑总段的吊装采用8米钢丝绳对折和15米钢丝绳对折，且通过85吨卸扣把此两根钢丝绳连接，再通过55吨卸扣与吊环相接。
21.基于上述技术方案，本发明专利与现有技术相比取得了如下技术效果：
22.1.本发明的吊装方法，保证了超高上层建筑总段的整体完整性，实现了超大型集装箱船结构完整的超高上层建筑总段的吊装，提高了上层建筑总段结构和舾装的双重完整性。
23.2.本发明的吊装方法，保证了超高吊装的安全性，避免了最上层驾驶室甲板廊道的散吊工作，将大部分高空作业量避免，同时缩短了船坞周期。
附图说明
24.图1是本发明一种超大型集装箱船结构完整的超高上层建筑总段的结构图。
25.图2是本发明一种超大型集装箱船上超高上层建筑总段的吊装方法中的驾驶室甲板结构加强图。
26.图3是本发明一种超大型集装箱船上超高上层建筑总段的吊装方法中的吊环布置
图。
27.图4是本发明一种超大型集装箱船上超高上层建筑总段的吊装方法中的典型剖面图
28.图5是本发明一种超大型集装箱船上超高上层建筑总段的吊装方法中的临时加强一览图。
29.图6是本发明一种超大型集装箱船上超高上层建筑总段的吊装方法中的下小车钢丝绳模拟配置。
30.图7是本发明一种超大型集装箱船上超高上层建筑总段的吊装方法吊装完成的示意图。
具体实施方式
31.下面结合附图和具体的实施例来对本发明的上层建筑总段的吊装方法做进一步的详细阐述，但不能以此来限制本发明的保护范围。
32.如图1所示，在超大型集装箱船上，超高上层建筑总段自身的高度为15米，最上层为罗经甲板层，罗经甲板层下面为驾驶室甲板，驾驶室左右两侧为驾驶室廊道，驾驶室下面两层分别为h甲板和g甲板。对超大型集装箱而言，其上层建筑总段相较于其他集装箱船的上层建筑，其将驾驶室两侧廊道结构保持完整，由于造成其吊高逼近于龙门吊吊高极限，如果按照常规做法必会导致结构破坏，吊高裕度不够的情况发生。
33.如图2～6所示，本实施例用于超高上层建筑总段吊装的方法，该方法包括以下步骤：
34.首先，需要对分段结构进行局部加强，由于驾驶室甲板1其本身结构较弱，在其上布置吊环，很容易造成结构破坏，仅为8mm,且结构中间无连接导致结构太软，故吊环设计安装在驾驶室甲板1上。在设计之初，吊装方案确认之后，需考虑在吊环安装区域对结构进行加强，相关甲板板缝也需要相应优化,将板厚和甲板反顶肘板3进行加强，优化方案如图2所示，主要是将吊环安装区域的板厚加大至16mm,甲板增加板缝，增加板缝的目的是为了使其他非吊环安装区域的板厚不再加大，此外，吊环安装的甲板反面有肘板3，也需要增加至16mm,反顶肘板侧视图详见图4中的3；
35.其次，进行吊环的安装，由于罗经甲板结构太弱，所以吊环2设计安装在驾驶室甲板上，在此之前，必需进行第一步，对分段的驾驶甲板进行局部加强。吊环安装在驾驶室甲板上，如图3所示，共安装16只吊环，其中右舷靠艏部4只吊环和龙门吊1#钩通过300t吊排连接，右舷靠艉部4只和龙门吊2#钩300t吊排连接，左舷驾驶室甲板上8只吊环与龙门吊下小车的3#钩连接。
36.再次，安装临时加强，此部分加强为吊装临时加强，后续吊装结束后需要对其进行拆除，分别为在驾驶甲板上的吊环附近安装双绑槽钢5进一步加强结构吊装强度，吊环反顶也需要增加加强筋6加强吊环反面结构强度，其次在驾驶室围壁增加套料板7用以增加其整体吊装强度，减少吊装变形。其中甲板上的槽钢加强侧视图可以详见图4中的5，每只吊环靠内侧都需要增加双绑槽钢，长度约为1600mm，此外还需要将此四根双绑槽钢再使用一根双绑槽钢将其串联起来；对于甲板反面没有结构肘板的地方需要采用加强筋6加强，对吊环安装区域进行局部加强。由于安装在驾驶室甲板靠艉部的吊环，其驾驶室甲板到g甲板是整体
镂空的，吊装是整体强度不足，需要增加2块套料板来对此处进行整体加强，如图5中的7所示。
37.再次，龙门吊下小车3#钩吊排拆除和钢丝绳配置，由于此超大型集装箱船的上层建筑总段是出于超高的状态，并且考虑到罗经甲板4的完整、驾驶室完整，需要避免钢丝绳碰到驾驶室廊道8。此外，考虑到吊装所采用的吊环其与钢丝绳存在18
°
角度限制，若钢丝绳选用过短，其上的卸扣与吊环的夹角则会过大，会造成吊装安全风险，所以综合以上因素，龙门吊下小车吊排需要拆除，使用龙门吊自带的羊角钩9，此外吊装所采用的钢丝绳也需要严格配置，故上层建筑吊装采用8米钢丝绳对折10和15米钢丝绳对折12，且通过85吨卸扣11把此两根钢丝绳连接，再通过55吨卸扣13与吊环2相接，如图6所示。
38.最后，龙门吊吊装，以上工作做好后，启动龙门吊吊装，待总段吊装结束后，拆除吊环和临时加强，在不伤及结构母材的情况下打磨光顺，增补油漆。
39.吊装完成以后，将超高上层建筑总段整体吊装到超大型集装箱船的船体上，完成整个操作过程，形成如图7所示的结构形式。

技术特征：
1.一种超大型集装箱船上超高上层建筑总段的吊装方法，所述超高上层建筑总段自身的高度为15米，最上层为罗经甲板层，罗经甲板层下面为驾驶室甲板，驾驶室左右两侧为驾驶室廊道，驾驶室下面两层分别为h甲板和g甲板，其特征在于，该方法包括以下步骤：第一步，确定超高层上层建筑总段的整体吊装方案，设计吊环位置和加强方案，确定在分段建造阶段进行结构加强和吊环安装；第二步，对分段结构进行局部加强，确定将吊环安装在驾驶室甲板分段上，划定吊环安装区域，对驾驶室甲板分段的吊环安装区域进行加强，优化吊环安装区域的板缝，选取厚板制作该吊环安装区域，并将甲板反顶肘板也选用厚板制作，所述厚板的厚度为驾驶室甲板分段上其他部位钢板厚度的两倍；第三步，安装吊环，所述的驾驶室甲板分段以左右舷对称设计，对称设计有四个吊环安装区域，分别为左舷靠艏部区域、右舷靠艏部区域、左舷靠艉部区域和右舷靠艉部区域，将吊环安装在吊环安装区域；第四步，安装临时加强，在驾驶室甲板分段建造阶段，驾驶室甲板的吊环处安装双绑槽钢加强结构吊装强度，在吊环的反顶增加加强筋，在总装成为超高层上层建筑总段后，在驾驶室围壁处增加套料板作为临时加强，准备整体吊装；第五步，龙门吊连接和钢丝绳配置，将龙门吊的一号吊钩通过吊排连接至右舷靠艏部区域的吊环上，龙门吊的二号吊钩通过吊排连接至右侧靠艉部区域的吊环上，龙门吊下小车的三号钩连接左舷驾驶室甲板上的两处吊环上；将两段钢丝绳分别对折后利用卸扣对接，对接后钢丝绳的两端再分别连接龙门吊和所述超高上层建筑总段上的吊环；第六步，启动龙门吊进行吊装，将超高上层建筑总段吊装到船体的安装位置，吊装结束后拆除吊环和临时加强，拆除部位磨光补漆。2.根据权利要求1所述的一种超大型集装箱船上超高上层建筑总段的吊装方法，其特征在于，所述超高上层建筑总段在搭载吊装时，底部距离坞底的高度为60.3米，顶部距离坞底距离为75.3米，起升裕度为1米。3.根据权利要求1所述的一种超大型集装箱船上超高上层建筑总段的吊装方法，所述第二步中，所述吊环安装区域内厚板的厚度为16mm板，吊环安装区域外的板厚度为8mm。4.根据权利要求1所述的一种超大型集装箱船上超高上层建筑总段的吊装方法，所述第三步中，在每个吊环安装区域内安装有四个吊环，在所述驾驶室甲板分段上共安装有16个吊环。5.根据权利要求1所述的一种超大型集装箱船上超高上层建筑总段的吊装方法，所述第四步中，在每个吊环靠内侧均焊接有双绑槽钢，相邻的四根双绑槽钢再使用一根双绑槽钢将其串联起来，在吊环固定位置的钢板背面固定有反顶位置设有加强筋。6.根据权利要求1所述的一种超大型集装箱船上超高上层建筑总段的吊装方法，所述第四步中，所述驾驶室甲板到g甲板是整体镂空的，在驾驶室甲板和g甲板之间需要增加2块套料板来进行整体加强。7.根据权利要求1所述的一种超大型集装箱船上超高上层建筑总段的吊装方法，所述第五步中，所述右舷靠艏部区域的4只吊环和龙门吊一号吊钩通过300t吊排连接，右舷靠艉部区域的4只和龙门吊二号吊钩通过300t吊排连接，包含左舷靠艏部区域和左舷靠艉部区域的左舷驾驶室甲板上8只吊环与龙门吊下小车的三号吊钩连接。
8.根据权利要求1所述的一种超大型集装箱船上超高上层建筑总段的吊装方法，所述第五步中，吊装时超大型集装箱船的上层建筑总段处于超高的状态，考虑到罗经甲板的完整性、驾驶室的完整性，需要避免钢丝绳碰到驾驶室廊道。9.根据权利要求1所述的一种超大型集装箱船上超高上层建筑总段的吊装方法，所述第五步中，超大型集装箱船的上层建筑总段的吊装采用8米钢丝绳对折和15米钢丝绳对折，且通过85吨卸扣把此两根钢丝绳连接，再通过55吨卸扣与吊环相接。

技术总结
本发明公开了一种超大型集装箱船上超高上层建筑总段的吊装方法，该方法主要是用于超大型集装箱船结构完整的上层建筑总段的吊装，该方法针对龙门吊起重能力和吊高有限的情况下，通过合理的吊装方法及加强设计，解决了上层建筑结构完整后搭载干涉及超高的问题，确保上层建筑在结构完整的前提下进行吊装的安全性。该吊装方案包括驾驶室甲板上的吊环、结构加强、临时加强、龙门吊钢丝绳。本发明能够解决上层建筑的结构完整性问题，缩短船坞周期，减少高空作业的同时，也保证了超高上层建筑吊装的安全性。的安全性。的安全性。


技术研发人员：唐建成 胡晋 瞿雪刚 佟宇 聂付雨
受保护的技术使用者：上海江南长兴造船有限责任公司
技术研发日：2022.11.23
技术公布日：2023/5/16