分段预装导轨工艺在5 000 TEU集装箱船的应用

徐亚林

(江苏金陵船舶有限责任公司，江苏 仪征 211400)



分段预装导轨工艺在5 000 TEU集装箱船的应用

徐亚林

(江苏金陵船舶有限责任公司，江苏 仪征 211400)

详细介绍了导轨在分段预装的方法和控制要领。集装箱船导轨安装精度要求高，针对采用散装工艺所出现的施工难度高，工作效率低的问题，通过分段预装工艺技术在5 000 TEU集装箱船导轨安装中的实际应用，实现了高空作业低空化、立体作业平面化，改善了施工环境，大幅度提高了舾装件施工生产效率，取得了较好的经济效益。

集装箱船；分段装配；导轨；造船工艺

0 引言

5 000 TEU远洋集装箱船采用全电焊结构，其主甲板以下的结构由水密横舱壁和7 个货舱、机舱、首尾尖舱组成。支撑舱壁设置在1个货舱的2个舱口之间(每12 m(40 ft)箱长度设置1个横向支撑舱壁)；支撑舱壁上布置导轨，导轨是集装箱入舱的轨道。为方便快捷安全将集装箱准确地定位并送入或取出货舱，对集装箱的导轨架制作和安装精度提出了很高的要求[1]。传统集装箱船建造导轨架时在大合拢阶段采用散装工艺，该工艺存在施工难度高、人员作业环境差、工作难度大、效率低的问题。针对这些问题，本文以5 000 TEU集装箱船为研究对象，通过开展胎架精度控制、划线方法控制、轨架装焊控制、摆放控制等方面工作，从而达到减少变形，保证预装导轨精度，降低成本，提高生产效率的目的。

1 导轨架分段预装程序

胎架是一切工作的基础，保证胎架精度和强度对于保证后期分段及导轨精度起到十分重要的作用。胎架要形成井字形结构，胎架之间用绑材连接，以确保胎架强度和刚度。胎架水平要求±2 mm，制作完成后必须经精控人员检验合格。导轨架分段预装程序如下：

(1)胎架精度的保证。横舱壁 (左舷P和右舷S)以横舱壁后壁为基面分别铺板和拼接，铺板与胎架进行间接固定，而不是直接焊接固定以防止胎架产生微量收缩变形。具体方法是，首先划构架安装线，再安装构架和其他零件，然后进行构架与后壁板、构架与构架之间的焊接。焊接要从中间往四周对称辐射式施焊，以预防分段中拱变形。

(2)分段的施工。吊装前壁到胎架后，在横舱壁前壁上划导轨架安装线，安装导轨标杆。其次进行导轨的定位工作，导轨连结板划余量并切割。接着导轨定位点焊，定位焊的长度在30～50 mm之间以防止在焊接阶段定位焊被焊接应力裂开。之后进行导轨焊接,焊角高度要注意控制在图纸要求范围内。导轨安装立体示意图如图1所示。

图1 导轨安装立体示意图

(3)导轨定位和安装。首先将导轨位置线反驳到另一壁面，横壁翻身上搁墩，并调整四角的水平。接着构架与前壁之间进行焊接。然后根据反驳的点在横舱壁后壁上划另一面导轨架安装线，并安装导轨架标杆。最后轨架进行定位，轨架连结板划余量并切割，轨架烧定位焊并固定。轨架电焊前请精控人员确认状态，状态满足精度要求后再施焊。

(4)其他预舾装件安装，完工检测，提交验收。

2 导轨架划线操作要领

安装工具:划线钢带、粉线、钢卷尺、水平尺、激光仪。

2.1 划线内容

划线内容包括：船体中心线(仅左片)；9 m和1.5 m直剖线；5、10、15 m水平检验线；导轨架安装线；导轨连接板位置线；横剖线(以每只横隔舱纵向中心线为横剖线)，简称“5线”。

2.2 划线操作步骤

(1)前壁划线工作应在构架与后壁、构架与构架之间的焊接结束之后进行；后壁划线工作应在分段翻身、构架与前壁之间的焊接结束后进行。

(2)左片段划出船体中心线。

(3)左片段以船体中心线为基准点划出9 m和1.5 m直剖线。右片段以距舯1.464 m第一侧桁为始点向右舷量取0.036 m作为1.5 m 直剖线，向右舷量取7.536 m作为9 m 直剖线。

(4)水平检验线的划制以舱围面板上缘为始点，向下量取16.2 m为5 m水线；向下量取11.2 m为10 m水线；向下量取6.2 m为15 m水线。

(5)按照导轨架布置图划出导轨架安装线和导轨连结板位置线。

以9 m直剖线为始点，向两侧划线设制左1、左2、左3、左4、左5……或右1、右2、右3、右4、右5……轨架的安装位置线。

3 导轨架精度控制流程

3.1 导轨架安装要求

为了使横舱壁理论面与导轨面在同平面内，安装导轨时必须设基准面。标准的基面作为导轨连结板划线的参照物。

标杆规格：L6 mm×63 mm×63 mm×400 mm。

标杆数量：24根。

标识高度：185 mm及335 mm，标识高度应扣除板厚，在标杆上确定定位点。

3.2 轨架安装

(1)吊装轨架：把轨架按编号左1号至左6号吊运至舱壁标识的位置上。

(2)轨架定位

①左右定位。根据轨架中心线，并用保距规(保证轨架间距的工具)检测，以保距规为准；

②上下定位。以舱围面板的上缘为基准面向下量取900 mm检验线作为导轨端部中点的定位依据，但是连接板与船体构件的不重合度应不大于1/3板厚。

③高低定位。轨架用定位工具调整轨面的水平后，根据实际高度减去标杆尺寸，即为余量。根据经验，余量加放为20 mm。用木块划去余量并切割，切割后清除残渣，即可定位。

④轨架定位后。用保距规对每框的开档进行复检，并用激光经纬仪检测导轨与15 m水线的角尺度(垂直度)。

(3)轨架焊接。

(4)“5线”驳划。舱壁一侧轨架安装后，将船体中心线，2条直剖线、3条水线以及每根轨架线,反驳至另一侧舱面上。

(5)横舱壁翻身。 翻身采用空中翻身方法，避免导轨碰到地面或胎架产生变形。

(6)按照上述(3)～(5)步安装另一面导轨。

(7)精度控制标准

①双拼角钢组合件精度：单根导轨(舱壁角隅处)直线度±2 mm，双拼导轨直线度±2 mm，导头组装扭曲度±1 mm；

(8)其他应注意的问题

①分段翻身后，先放置4个小搁墩上，然后将分段搁置在搁墩上。分段上门架不得叠放，门架与导轨要错开。为减少转运变形，门架要使用4只，使得受力均衡；

②分段吊环布置不变，分段在吊装时要求动作轻缓，落墩、上门架要求平稳，避免导轨碰坏；

④总段进船坞时，要求严格检测横隔舱中心线与船体中心线对齐，并要求使用9 m和1.5 m直剖线加以佐证；要求严格控制横舱壁的垂直度以及使用保距梁保证两横舱壁之间的距离。

4 结语

集装箱船导轨在分段上预装是一项系统的工程，具有一定的难度和风险。5 000 TEU集装箱船通过前期详细的策划、详尽的工艺流程和宣贯以及在分段及导轨安装过程中严格控制精度等工作，最终导轨安装分段预装的精度达到了设计的要求，满足了集装箱使用需求。预装的工作量与散装工艺比较，由原来的8人×30 d，节省到现在的6人×15 d，工期缩短了一半，人工成本降低了约62%。该分段预装工艺在5 000 TEU集装箱船上的应用是成功的，为后期集装箱船的建造积累了经验。

[1] 刘平革.集装箱船导轨架制作方法和安装精度[J].造船技术，2016(3)：47-55.

2015-01-11

徐亚林(1980—)，男，工程师，从事技术质量管理工作。

U671.99

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