浮体建造移动调节式胎架研究

宋鲁峰 逄建涛

摘   要：运用浮体建造的调节式胎架，对不同类型的分段高度能够快速地进行调节，解决了现有浮体建造的胎架不能调节的问题，提高了船舶分段高度的调整精度，还解决了现有浮体建造的胎架不能移动的问题;在胎架定位时，能够减少人力成本，大大提高了效率。

关键词：浮体建造;调节式胎架;精度

胎架是浮体分段建造及焊接时的一种专用工艺工作台，具有较强的结构强度和刚性，在分段预制、装配、焊接时，作业条件良好，尤其是带有曲面外办的分段，例如球鼻艏分段、机舱、船艉线型变化较大的曲面分段。用于支撑船体分段建造的胎架应用十分广泛，形式各异。用于浮体建造的胎架用途分类较多，但大部分都是固定胎架，不能调节和移动，导致在对船舶浮体分段进行高度调节或移动建造时，只能人工进行移位、搬运，不仅加大了人力、物力成本，而且船舶浮体分段建造的效率较低。随着科技的不断进步、造船技术的不断发展，新工艺、新技术出现，建模软件由TRIBON 发展到AM，提高了胎架图纸的设计质量，加快了出图速度，同时提高了胎架制造的精度以及胎架布置的精确度，有利于浮体分段的预制和装配。

1    可移动、可调节式胎架运行机理

可移动、可调节高度的浮体建造用胎架[1]由活络胎柱柱头、六角螺母、支撑螺母、调节管、插销、套管调节管、底部套管、肘板组成。其中，主体结构由底部套管焊接在底板上，套管调节管焊接在底部套管上，底部套管用肘板固定加强;支撑螺母和调节管焊接在一起插入到底部套管里，调节管开孔，用插销插入不同孔达到高度调节的作用，插销与套管调节管有铁链连接;六角螺母、活络胎柱柱头与支撑螺母配套使用，活络胎柱柱头自带螺纹对胎架高度进行微调，提高高度调整精度;底板焊接脚轮，搬运胎架时方便快捷。此胎架具有移动灵活、高度调节方便、精度高、实用性强等特点，适用于浮体建造。

2    可移动、可调节式胎架附图说明

主体结构由底部套管7焊接在胎架底板10上，套管调节管6焊接在底部套管7上，底部套管用肘板8固定加强。胎架的高度调节由活络胎柱柱头1、六角螺母2、支撑螺母3、调节管4、插销5来实现;支撑螺母3和调节管4焊接在一起插入到底部套管7里;调节管4开孔用于固定插销5，插销5插入不同孔，达到快速调节高度的作用;插销5与套管调节管6用铁链连接;六角螺母2、活络胎柱柱头1与支撑螺母3配套使用;活络胎柱柱头1自带螺纹，通过其旋转对胎架高度进行微调，提高高度、调整精度;胎架底板10焊接脚轮装置9（见图1—2），胎架定位通过脚轮装置移动非常方便。此胎架具有移动灵活、高度调节方便、精度高、实用性强等特点，适用于浮体建造。

3    浮体胎架的类型和特点

目前，胎架分为固定式和活动式。固定式大部分由角钢、槽钢制作而成，活动式胎架由螺旋式和液压式制作而成。

3.1  浮体胎架类型

浮体胎架可分为3种类型。

3.1.1  纵向胎架

船体外表面与胎板的接触形式是纵向线接触，多用于小型船舶整体建造，根据船体纵剖线来确定纵向胎架形状。

3.1.2  支柱式胎架

支柱式胎架由多根可调节高度的支柱组成，胎架型值由肋骨型线确定，多个支柱顶点构成的曲面就是胎架的工作面。安装布置比较方便，适用于各种船舶分段制造，可反复使用，能节约大量的钢材、人力、时间，提高效率，降低成本。

3.1.3  横向式胎架

一般根据船体肋骨型线来确定横向胎架形状，多用于各种船舶的分段、总段及整体建造。

在设计要求方面，根据分段位置、型线和生产方法选择适当的胎架形式，胎架模板或支柱顶端所形成的工作曲面应与分段外形相贴合，应考虑外板的板厚差[2]。

3.2  浮体胎架特点

在船舶分段建造中，对于不同类型的分段，都可以采用“快速+微调”的方法调节胎架高度加以实现[3]。此类浮体建造用胎架移动方便，在胎架定位时可以减少人力成本，提高效率。可移动、可调节高度的浮体建造用胎架也可以用于类似项目的建造。

浮体胎架是船体分段预制、装配、焊接的一种专用工艺装备，其工作面应与分段外形贴合，这样分段的装配、焊接工作具有良好的条件。例如浮体底部胎架，是具有曲度的底部分段制造时采用的胎架;舷侧分段的预制是由于舷侧线型在全长范围内变化较大，胎架基面的切取也有所不同，位于平行中体的舷侧分段一般均取正切胎架，艏艉部分采用斜切胎架。艏艉柱胎架，用以制造艏柱及艉柱。根據具体的建造方案选择适当基面。

4    结语

随着科技的不断进步、造船技术的不断发展，新工艺、新技术不断出现，尤其是建模软件由TRIBON发展到AM，新的软件功能更加强大，进一步提高了建模速度和质量以及胎架设计和摆放位置的精度。

在浮体分段的建造中，使用可调节可移动式胎架，有利于提高分段预制的效率和分段预制的精度。可移动、可调节式胎架在浮体分段建造方面具有广阔的应用前景。

[参考文献]

[1]American Bureau of Shipping.Rules for building and classing mobile offshore drilling units[EB/OL].（2008-05-20）[2020-06-15].https：//infostore.saiglobal.com/en-au/？ProductID=1385646.

[2]中国船级社.CCS钢质船舶入级规范（2015）[M].北京：人民交通出版社，2015.

[3]谢永和，吴建国，李俊来.船舶结构设计[M].上海：上海交通大学出版社，2011.