一种双壳结构子分段安装方法与流程

1.本发明属于海上船舶设计及建造领域，具体涉及一种大型双壳结构船舶子分段对接安装方法。


背景技术：

2.大型双壳结构船舶的双壳分段建造时，一般将内壳板架与强框架(及纵桁等强结构)组立为子分段，而后在大组立阶段将子分段翻身至外壳板架胎板上，此种建造方法能够获得最优的结构装配和焊接效率。对于此类子分段，其翻身吊点均设置在内壳板架骨材艏艉两端，因子分段所包含的强框架高度较高，翻身起胎时子分段重心位于主副翻身吊点连线上方，翻身至90
°
前后必然会出现由重力主导的不可控翻身过程，产生的动态载荷将全部作用在吊车系统之中，使得子分段翻身吊运作业处在风险之中。
3.现有技术建造方法中的子分段翻身吊点依据结构自身特点选取，从基本原理上无法规避翻身过程中的重力主导过程及其产生的突变动态载荷。现有技术的缺陷在于：子分段翻身吊点依据结构自身特点，设置在在内壳板架骨材艏艉两端。翻身起胎时，子分段重心位于主副翻身吊点连线上方，因此由重力主导的不可控翻身过程必然发生，进而产生突变动态载荷。


技术实现要素：

4.为解决上述问题，本发明提供一种，旨在达到避免在子分段翻身过程中产生不可控翻身，消除翻身过程中的突动变荷的目的，其所采用的技术方案是：
5.一种双壳结构子分段安装方法，子分段带有水平放置的内壳板架，内壳板架上固定有多个强框架，在内壳板架一侧、多个强框架的端部固定有纵桁，纵桁与强框架相垂直。
6.在多个强框架上方设置有两个长条形的外壳纵骨，两个外壳纵骨以内壳板架的中轴线为中心，分别设置在内壳板架中轴线的左右两侧，在确定外壳纵骨的安装位置后，将加强肘板焊接在强框架的安装位置处，加强肘板焊接好后，再将外壳纵骨焊接在强框架上固定。
7.内壳板架带有的沿长度方向设置的骨材，在骨材一端的端部对称设置有两个主翻身吊点，在每个外壳纵骨上开有一个圆孔作为副翻身吊点，副翻身吊点靠近外壳纵骨与强框架相交处。
8.子分段在空中翻身180
°
，先使用吊索具分别将骨材端部的主翻身吊点和外壳纵骨上的副翻身吊点连接至吊车，同时抬升主翻身吊点和副翻身吊点进行翻身起胎，保持子分段的初始姿态进行平稳抬升，直至脱离胎柱并留有一定的安全距离。
9.相对于副翻身吊点的高度抬升主翻身吊点，使子分段发生旋转，直至子分段重心位置到达主翻身吊点正下方，随后，将吊索具从起胎侧的副翻身吊点摘下，此时仅使用了主翻身吊点，再将摘下的吊索具连接至内壳非结构面的副翻身吊点，最后，相对于副翻身吊点的高度降低主翻身吊点，使子分段发生旋转，直至子分段相对于初始姿态实现了360
°
翻身。
10.上述一种双壳结构子分段安装方法，更进一步地，内壳板架上固定有两个强框架，两个强框架等间距设置。
11.上述一种双壳结构子分段安装方法，更进一步地，每个主翻身吊点带有两个眼板，两个眼板之间的间距等于两个骨材之间的间距。
12.上述一种双壳结构子分段安装方法，更进一步地，沿内壳板架长度方向等间距设置有多个骨材，强框架位于骨材上方，与骨材相垂直放置，焊接固定。
13.上述一种双壳结构子分段安装方法，更进一步地，外壳纵骨是工字钢，外壳纵骨侧立放置，副翻身吊点开在工字钢的腹板上。
14.上述一种双壳结构子分段安装方法，更进一步地，强框架顶部带有多个向下的凹槽，外壳纵骨插入凹槽内。
15.上述一种双壳结构子分段安装方法，更进一步地，强框架与骨材之间固定有加强肘板。
16.上述一种双壳结构子分段安装方法，更进一步地，副翻身吊点圆孔处、外壳纵骨腹板的两侧焊接有加强复板。
17.上述一种双壳结构子分段安装方法，更进一步地，加强肘板固定在外壳纵骨下表面。
18.上述一种双壳结构子分段安装方法，更进一步地，在外壳纵骨的t型板与外壳纵骨凹槽形成的空隙处，焊接有补板，补板将空隙遮盖住，补板顶端与强框架顶端在同一水平线上。提供了结构连续性，增强结构稳定性，使得子分段结构强度能够满足使用外壳纵骨与肋板相交处副翻身吊点进行翻身作业，避免额外设置结构补强。
19.文件中所提到的术语解释：
20.主翻身吊点：分段翻身过程中始终使用的吊点。对于空中翻身180
°
的分段，主翻身吊点先相对于起胎侧副翻身抬升至主翻身吊点承载分段的全部重量，再相对于翻身后程副翻身吊点降低主翻身吊点至完成翻身。
21.副翻身吊点：分段翻身过程中部分阶段使用的吊点。对于空中翻身180
°
的分段，起胎侧的副翻身吊点在翻身前半程(0
°
至约90
°
)使用，翻身后程副翻身吊点在翻身后半程(约90
°
至180
°
)使用。对于空中翻身180
°
的分段，起胎侧副翻身吊点先相对于主翻身降低至主翻身吊点承载分段的全部重量，摘掉起胎侧的副翻身吊点后在异侧连接翻身后程副翻身吊点，相对于主翻身吊点抬升翻身后程副翻身吊点至完成翻身。
22.翻身起胎：指以翻身吊装过程的初始姿态，将分段平稳抬升至脱离胎柱(或下方支撑)。
23.与现有技术相比，本专利中区别技术特征的有益效果如下：
24.(1)子分段装配集合中增加的两根外壳纵骨，为子分段翻身过程提供了高于重心位置的吊点位置，使得主副翻身吊点连线高于子分段重心，杜绝了由重力主导的不可控翻身过程发生。
25.(2)新增的外壳纵骨位置与子分段重心相对称位置，保障了翻身吊运时两个副翻身吊点受力始终均匀，且有利于在翻身过程中保持良好的吊装姿态。
26.(3)新增的外壳纵骨、其穿越孔补板以及其与肋板过渡的肘板提供了结构连续性，增强结构稳定性，使得子分段结构强度能够满足使用外壳纵骨与肋板相交处副翻身吊点进
行翻身作业，避免额外设置结构补强。
附图说明
27.图1是本发明的整体结构示意图；
28.图2是图1中a的放大示意图；
29.图3是吊索具与主翻身吊点连接，吊起子分段示意图；
30.图4是子分段180
°
翻身示意图；
31.其中：1-内壳板架、2-强框架、3-纵桁、4-外壳纵骨、5-主翻身吊点、6-副翻身吊点、7-补板、8-加强肘板、9-骨材、10-加强复板、11-背后吊点。
具体实施方式
32.结合附图对本发明做进一步说明。
33.如图1、2所示的一种双壳结构子分段安装方法，一种双壳结构子分段安装方法，子分段带有水平放置的内壳板架，内壳板架上固定有两个强框架，在内壳板架一侧、两个强框架的端部固定有纵桁，纵桁与强框架相垂直。
34.在两个强框架上方设置有两个长条形的外壳纵骨，两个外壳纵骨以内壳板架的中轴线为中心，分别设置在内壳板架中轴线的左右两侧，在确定外壳纵骨的安装位置后，将加强肘板焊接在强框架的安装位置处，加强肘板焊接好后，再将外壳纵骨焊接在强框架上固定。确定好外壳纵骨的安装位置后，需要先安装加强肘板，将加强肘板装焊在强框架需要安装的位置，作为外壳纵骨的定位支撑，采用这种安装方式，可无需额外设置定位支撑，减少吊车占用时间。
35.内壳板架带有的沿长度方向设置的骨材，在骨材一端的端部对称设置有两个主翻身吊点，每个主翻身吊点带有两个眼板，两个眼板之间的间距等于两个骨材之间的间距。在每个外壳纵骨上开有一个圆孔作为副翻身吊点，副翻身吊点靠近外壳纵骨与强框架相交处，副翻身吊点圆孔处、外壳纵骨腹板的两侧焊接有加强复板。
36.子分段中增加的两根外壳纵骨，为子分段翻身过程提供了高于重心位置的吊点位置，使得主、副翻身吊点连线高于子分段重心，杜绝了由重力主导的不可控翻身过程发生；同时，外壳纵骨位置对称于子分段重心，保障了翻身吊运时两个副翻身吊点受力始终均匀，且有利于在翻身过程中保持良好的吊装姿态。另外，新增的外壳纵骨、补板以及加强肘板提供了结构连续性，增强结构稳定性，使得子分段结构强度能够满足使用外壳纵骨与强框架相交处，副翻身吊点进行翻身作业，避免额外设置结构补强。
37.外壳纵骨为副翻身吊点提供了良好的纵向结构连续性，保证子分段翻身作业时的结构强度满足要求。另外，需要注意的是，在外壳纵骨定位前，同时，肘板为副翻身吊点与强框架之间提供了良好的垂向结构连续性，保证子分段翻身作业时的结构强度满足要求。子分段翻身完成后，与外壳板架胎板进行大组立。
38.子分段在空中翻身180
°
的过程如下：首先，使用吊索具分别将骨材端部的主翻身吊点和外壳纵骨上的副翻身吊点(即起胎侧的副翻身吊点)连接至吊车，同时抬升主翻身吊点和副翻身吊点进行翻身起胎，保持子分段的初始姿态进行平稳抬升，直至脱离胎柱(或下方支撑)并留有一定的安全距离(图1状态)。其次，相对于副翻身吊点的高度抬升主翻身吊
点，使子分段发生旋转，直至子分段重心位置到达主翻身吊点正下方，此时主翻身吊点承载子分段的全部重量。随后，将吊索具从起胎侧的副翻身吊点摘下，此时仅使用了主翻身吊点(图3状态)，再将摘下的吊索具连接至内壳非结构面的背后吊点(即翻身后程副翻身吊点)。最后，相对于背后吊点的高度降低主翻身吊点，使子分段发生旋转，直至子分段相对于初始姿态实现了180
°
翻身(图4状态)。

技术特征：
1.一种双壳结构子分段安装方法，其特征在于：子分段带有水平放置的内壳板架，内壳板架上固定有多个强框架，在内壳板架一侧、多个强框架的端部固定有纵桁，纵桁与强框架相垂直；在多个强框架上方设置有两个长条形的外壳纵骨，两个外壳纵骨以内壳板架的中轴线为中心，分别设置在内壳板架中轴线的左右两侧，在确定外壳纵骨的安装位置后，将加强肘板焊接在强框架的安装位置处，加强肘板焊接好后，再将外壳纵骨焊接在强框架上固定；内壳板架带有的沿长度方向设置的骨材，在骨材一端的端部对称设置有两个主翻身吊点，在每个外壳纵骨上开有一个圆孔作为副翻身吊点，副翻身吊点靠近外壳纵骨与强框架相交处；子分段在空中翻身180
°
，先使用吊索具分别将骨材端部的主翻身吊点和外壳纵骨上的副翻身吊点连接至吊车，同时抬升主翻身吊点和副翻身吊点进行翻身起胎，保持子分段的初始姿态进行平稳抬升，直至脱离胎柱并留有一定的安全距离；相对于副翻身吊点的高度抬升主翻身吊点，使子分段发生旋转，直至子分段重心位置到达主翻身吊点正下方，随后，将吊索具从起胎侧的副翻身吊点摘下，此时仅使用了主翻身吊点，再将摘下的吊索具连接至内壳非结构面的背后吊点，最后，相对于背后吊点的高度降低主翻身吊点，使子分段发生旋转，直至子分段相对于初始姿态实现了360
°
翻身。2.根据权利要求1所述的一种双壳结构子分段安装方法，其特征在于：内壳板架上固定有两个强框架，两个强框架等间距设置。3.根据权利要求1所述的一种双壳结构子分段安装方法，其特征在于：每个主翻身吊点带有两个眼板，两个眼板之间的间距等于两个骨材之间的间距。4.根据权利要求1所述的一种双壳结构子分段安装方法，其特征在于：沿内壳板架长度方向等间距设置有多个骨材，强框架位于骨材上方，与骨材相垂直放置，焊接固定。5.根据权利要求1所述的一种双壳结构子分段安装方法，其特征在于：外壳纵骨是t型板，外壳纵骨倒立放置，副翻身吊点的圆孔开在t型板的腹板上。6.根据权利要求1所述的一种双壳结构子分段安装方法，其特征在于：强框架顶部带有多个凹槽，外壳纵骨插入凹槽内。7.根据权利要求1所述的一种双壳结构子分段安装方法，其特征在于：强框架与骨材之间固定有加强肘板。8.根据权利要求1所述的一种双壳结构子分段安装方法，其特征在于：副翻身吊点圆孔处、外壳纵骨腹板的两侧焊接有加强复板。9.根据权利要求1所述的一种双壳结构子分段安装方法，其特征在于：加强肘板固定在外壳纵骨下表面。10.根据权利要求6所述的一种双壳结构子分段安装方法，其特征在于：在外壳纵骨的t型板与外壳纵骨凹槽形成的空隙处，焊接有补板，补板将空隙遮盖住，补板顶端与强框架顶端在同一水平线上。

技术总结
一种双壳结构子分段安装方法，子分段的内壳板架上固定有多个强框架，在多个强框架上方设置有两个长条形的外壳纵骨，两个外壳纵骨以内壳板架的中轴线为中心，分别设置在内壳板架中轴线的左右两侧。内壳板架带有的沿长度方向设置的骨材，在骨材一端的端部对称设置有两个主翻身吊点，在每个外壳纵骨上开有一个副翻身吊点。子分段在空中翻身180


技术研发人员：李政润 李京 孙瑞雪 董利民 黄天颖 薛大亮
受保护的技术使用者：大连船舶重工集团有限公司
技术研发日：2022.12.07
技术公布日：2023/7/11