一种半船与总段水上隔空对接的定位方法与流程

本发明涉及船舶建造技术领域，尤其涉及一种半船与总段水上隔空对接的定位方法。

背景技术：

lng船建造过程中，除了机舱艉部以外，lng燃料舱的搭载难度更大，施工周期更长，为了缩短建造周期，通常会提前对这两部分结构进行搭载合拢。

通常艉部半船和燃料舱总段在不同的船坞内进行建造，建造完成后，分别打开这两个船坞的坞门，开闸放水，使艉部半船漂浮到燃料舱总段所在船坞内然后关闭坞门开始排水。由于半船的重量重，吃水比燃料舱总段深，因此半船将会先落墩，在继续排水的话燃料舱才会落墩。将坞内水排干后将嵌补分段与艉部半船进行搭载，由于水浮力的影响，燃料舱总段的位置会发生改变，因此，抽干水后需要采用三维顶升小车对燃料舱总段进行二次定位，使燃料舱总段与嵌补分段搭载。该种施工方法大大延长施工周期长，也会增加较多的资金投入，增加企业的生产成本。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种半船与总段水上隔空对接的定位方法，用以解决上述背景技术中存在的问题。

一种半船与总段水上隔空对接的定位方法，具体包括以下步骤：

s1，确定半船上标记点所在位置处船体结构的线型偏差δl；

s2，半船起浮落墩到第二船坞并测量半船上标记点到第二船坞侧边上的第二参考线的距离l，根据标记点所在位置处船体结构的线型偏差δl和标记点到第二参考线的距离l计算半船的落位偏差角a；

s3，根据半船的落位偏差角a对燃料舱总段进行定位落墩，使燃料舱总段与半船处于同一直线上并使两者之间保持具有一定直线距离的嵌补区域；

s4，将嵌补分段嵌装在半船与燃料舱总段之间的嵌补区域内。

优选地，所述步骤s1中确定半船上标记点所在位置处船体结构的线型偏差δl的具体步骤为：

s11，在第一船坞的侧边空地上划制与第一船坞的半船船体中心线相平行的第一参考线；

s12，沿着半船的长度方向在半船上选取多个标记点；

s13，以第一参考线为x轴建立坐标系，采用全站仪测量并记录各标记点到第一参考线的距离；

s14，根据测量出的各标记点到第一参考线的距离值，分别计算出各个标记点所在位置处船体结构的线型偏差δl。

优选地，半船上第i个标记点所在位置处船体结构的线型偏差δli＝li-l1，其中，li为第i个标记点到第一参考线的距离，l1为第1个标记点到第一参考线的距离，所述第1个标记点为靠近半船端部的标记点。

优选地，步骤s2中计算半船的落位偏差角a的步骤为：

s21，根据标记点所在位置处船体结构的线型偏差δl修正半船上标记点到第二船坞侧边上的第二参考线之间的距离值；

s22，对修正后的标记点到第二船坞侧边上的第二参考线之间的距离值进行线型回归分析，得到半船落墩到第二船坞后半船的落位偏差角a。

优选地，所述第二参考线与第二船坞的船坞中心线相平行。

优选地，所述步骤s3中根据半船的落位偏差角a对燃料舱总段进行定位落墩的具体步骤为：

首先，沿着燃料舱总段的长度方向在燃料舱总段选取多个测量点；

然后，根据半船的落位偏差角a、半船与燃料舱总段之间的嵌补区域的长度计算各测量点到第二参考线的距离值；

最后，根据计算结果对燃料舱总段进行定位落墩，使燃料舱总段与半船处于同一直线上并使两者之间保持具有一定直线距离的嵌补区域。

优选地，所述半船与燃料舱总段之间的嵌补区域的长度应比理论长度长20mm-30mm。

优选地，所述嵌补分段包括第一嵌补分段和第二嵌补分段，

第一嵌补分段嵌装在半船与燃料舱总段之间的嵌补区域内之后，再将第二嵌补分段嵌装在第一嵌补分段和燃料舱总段之间。

本发明的有益效果是：

1、本发明的方法操作简单、实施方便，燃料舱总段漂浮后一次定位到位，不需要对其位置进行二次调整定位，减少了传统方法中使用三维顶升小车进行二次调整作业的时间，不仅缩短了船坞的搭载周期，也节约了企业的生产成本。

2、艉部半船和燃料舱总段定位结束后，在这两者之间嵌装嵌补分段的同时，还可同时在燃料舱总段艏端部搭载其他分段，不仅可以提高工作效率，也可缩短船坞搭载周期。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，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它的附图。

图1是在第一船坞边上划制第一参考线的示意图。

图2是半船上选取三个标记点的示意图。

图3是半船与燃料舱总段之间的嵌补区域的长度的控制图。

图4是根据半船的落位偏差角a对燃料舱总段进行定位的示意图。

图5是半船上标记点所在位置处的船体线型偏差的示意图。

图中标号的含义为：

1为第一船坞，2为第一参考线，3为位于第一船坞坞底的半船船体中心线，4为半船，5为燃料舱总段，6为嵌补区域，7为第二船坞，8为第二参考线，9为第二船坞中心线。

具体实施方式

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；除非另有规定或说明，术语“多个”是指两个或两个以上；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明给出一种半船与总段水上隔空对接的定位方法，具体包括以下步骤：

s1，确定半船上标记点所在位置处船体结构的线型偏差δl。

具体地，包括以下步骤：

s11，在第一船坞1的侧边空地上划制与第一船坞的半船船体中心线3相平行的第一参考线2；

s12，沿着半船4的长度方向在半船上选取多个标记点；

s13，以第一参考线2为x轴建立坐标系，采用全站仪测量并记录各标记点到第一参考线2的距离；

s14，根据测量出的各标记点到第一参考线2的距离值，分别计算出各个标记点所在位置处船体结构的线型偏差δl。

半船4上第i个标记点所在位置处船体结构的线型偏差δli＝li-l1，其中，li为第i个标记点到第一参考线的距离，l1为第1个标记点到第一参考线的距离，所述第1个标记点为靠近半船端部的标记点。

如图5所示，假设在半船的前、中、后三部分分别选取一个标记点，记为a、c、b，分别测量a、b、c三点到第一参考线的距离值。理论上a、b、c三点到第一参考线的距离值应该是相等的，但由于船体外板存在一定的线型，且不同位置的板厚也不同，因此实际测量得到的a、b、c三点到第一参考线的距离值不一定完全相同，因此需要分别计算出各个标记点所在位置处船体结构的线型偏差δl。

如果以a点处的标记点为第1个标记点，则将该标记点处的船体线型作为线型基准，分别计算出第2个标记点(b点处的标记点)、第3个标记点(c点处的标记点)所在位置处船体结构的线型偏差，δl2＝l2-l1、δl3＝l3-l1。第1个标记点所在位置处船体结构的线型偏差δl1为0。

s2，半船4起浮落墩到第二船坞7并测量半船4上标记点到第二船坞侧边上的第二参考线8的距离l，根据标记点所在位置处船体结构的线型偏差δl和标记点到第二参考线8的距离l计算半船4的落位偏差角a。

具体地，首先，根据标记点所在位置处船体结构的线型偏差δl修正半船4上标记点到第二船坞7侧边上的第二参考线8之间的距离值，第二参考线8与第二船坞中心线9相平行；

半船4在第二船坞7内落墩后，理论上来讲，落墩的半船4应与第二船坞边上的第二参考线相8平行，但由于多种因素的影响，半船4可能会停歪。如图4所示，图中半船4在第二船坞7内落墩后，其艉部略微靠向第二船坞7，s1为半船应该落墩的理论位置，s2为半船落墩的实际位置，半船4与第二参考线8之间存在一定的夹角，此时测量出的a、b、c三点到第二参考线的距离值依次为l1'、l2'、l3'，由于各标记点处的船体结构存在线型偏差，因此为了计算此时半船偏移的角度(半船与水平线的夹角)，需要对标记点到第二参考线之间的距离值进行修正，以忽略船体结构线型偏差的影响。因此，修正后的a、b、c三个标记点到第二船坞侧边上的第二参考线之间的距离值分别为l1'、l2'-δl2、l3'-δl3。

然后，对修正后的标记点到第二船坞7侧边上的第二参考线8之间的距离值进行线型回归分析，得到半船4落墩到第二船坞7后半船4的落位偏差角a。

s3，根据半船4的落位偏差角a对燃料舱总段5进行定位落墩，使燃料舱总段5与半船4处于同一直线上并使两者之间保持具有一定直线距离的嵌补区域6。

为了确保后续嵌补分段能够顺利嵌装在半船4和燃料舱总段5之间，半船4与燃料舱总段5之间的嵌补区域的长度l应比理论长度长20mm-30mm(该20mm-30mm的间隙为环缝焊接收缩补偿间隙)。

具体地，对燃料舱总段5进行定位落墩的具体步骤为：

首先，沿着燃料舱总段的长度方向在燃料舱总段选取多个测量点；

然后，根据半船4的落位偏差角a、半船4与燃料舱总段5之间的嵌补区域的长度计算各测量点到第二参考线8的距离值；

最后，根据计算结果对燃料舱总段5进行定位落墩，使燃料舱总段5与半船4处于同一直线上并使两者之间保持具有一定直线距离的嵌补区域。

s4，将嵌补分段嵌装在半船4与燃料舱总段5之间的嵌补区域内。

所述嵌补分段包括第一嵌补分段和第二嵌补分段，第一嵌补分段由两个双层底环段构成，第二嵌补分段由三个双层底环段构成。

第一嵌补分段嵌装在半船4与燃料舱总段5之间的嵌补区域内之后，再将第二嵌补分段嵌装在第一嵌补分段和燃料舱总段5之间。图3中，第一嵌补分段嵌装在l1之间的位置，第二嵌补分段嵌装在l2之间的位置。

为了确保嵌补分段能顺利嵌装在艉部半船4与燃料舱总段5之间，除了在燃料舱总段5定位时保证其与艉部半船4之间的嵌补区域的长度，还需在总组时对待嵌入的第一嵌补分段和第二嵌补分段的长度予以控制，精度误差控制在0～-5mm以内，以避免出现正公差导致分段嵌入困难。

在嵌装嵌补分段的同时，还可同时在燃料舱总段5艏端部搭载其他分段(待搭载到燃料舱总段艏端部的分段)，这样，不仅可以提高工作效率，也可缩短船坞搭载周期。

经试验，采用传统方法对接半船和总段时，半船定位结束后，嵌补分段的定位需要1.5天的工时，船坞费用20万/天，采用三维顶升小车二次移动定位总段需要耗费0.5天的工时，涉及到的施工费用约为10万元，且传统施工方法只有在嵌补分段和燃料舱总段全部定位结束后才能进行待搭载到燃料舱总段艏端部的分段的搭载。本发明的方法共计可节约两天的船坞周期，可节约大概50万元的生产成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

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