大型集装箱船导轨架制作及安装工艺研究

大型集装箱船导轨架制作及安装工艺研究

蔡传文刘畅裴轶铭

江南造船（集团）有限责任公司    上海   201913

摘要：随着航运市场的规模化发展，集装箱船的整体需求量也在大幅度攀升，为了将单箱成本降至最低，集装箱船也在加速发展，以保证其用途的多样性，形成更大规模的箱体体量。在船舶建造过程中，精度管理是影响建造质量、使用性能的关键所在。由于大型集装箱船横舱壁分段尺寸较大，再加之变形系数高，就需加强对货舱的精度控制，通过高质量的开展导轨架制作及安装工作，逐步提升造船水平。

关键词：大型集装箱船；导轨制作；安装工艺

1大型集装箱船导轨架制作工艺

1.1导轨架制作方式

大型集装箱船的导轨架制作中，一般可区分为双根导轨及舱角导轨这两种形式。首先，在双根导轨制作环节，应根据具体情况，出于对经济指标及制作能力考量，选择正造式或反造式。在大规模、制造能力强的总装厂中，集装箱船的订单量普遍较大，一般会对比分析这两种制作方式所对应的造价成本及优劣势，从中选出最为适合且高效的制作方式。其中正造式制作方式，无支撑胎架，可实现大面积的施工作业，支胎成本能够得到节约，但是其制作精度不高，涉及大量的火工调整作业；反造式则与之不同，一般设有支撑胎架，精度高，制作的检验合格率高，火工矫正量小，部分制作完毕后甚至无需矫正，但是其制作成本较高，也不适宜进行大面积的分散性施工。在双根导轨制作阶段，可通过运用制作胎架，将导轨安装模板设置在其上部，可根据导轨尺寸，统一按规定开U型孔，提高后续导轨安装的便捷性、精准度，后续仅需按顺序安装导轨即可；其次，舱角导轨胎架制作中，导轨安装模板需采取L型开孔，由于其本身仅设置一根角钢，可直接将加强肘板与之焊接到一起，形成稳固结构。

1.2导轨架焊接

导轨架焊接中，需严格依照既定的顺序进行操作，保证焊接质量。在开始焊接操作前，应先做好充分的准备工作，检查导轨架的结构与要求的相符性，选择合适的焊接设备与材料，准备好防护用品。在实际焊接阶段，应先焊接导轨一侧的角钢、中间隔板与连接板，通过牢固焊接后促使其成为整体结构，而后将之置于导轨胎架上，并将未焊接一侧的角钢放于胎架上，再按顺序安装对应部分的连接板，焊接结束后，在角钢背面对加强平铁进行焊接，由此形成导轨架。导轨架经过焊接构建完毕后，应于模板胎进行调整定位，确定无误差后采取定位焊方式，将导轨架的局部固定。参照预设值对其制作及焊接参数进行检测，确定合格再将导轨架稳定吊装至地面，通过半自动小车继续焊接，当一侧连接板的焊接作业结束后，再次起吊导轨架，进行翻面后的焊接作业。为了保证导轨架焊接质量，应在开展该项工作时，由相关工作人员在现场旁站监督，动态监测导轨架的直线度，如果误差超出允许范围，则要停止焊接，由专人安排对施工工艺进行调整后，再次按顺序进行操作。一般情况下，焊接一段距离后，就需先等待焊缝冷却降温，再进行焊接，有效控制输出热量。

2大型集装箱船导轨架安装工艺

2.1导轨架安装方式的优化

为了提高集装箱进出船舱的精准度，一般会将导轨架设置于横舱壁一端，当横壁分段合拢后，再于船舱内部采取散装方式安装导轨架，在实际操作中涉及大量的测量及划线工作，虽然便于控制合拢段的尺寸误差，提高安装精度，但是由于安装中涉及较多的导轨架，会增加高空作业的操作总量，危险系数高，再加之采取垂直立体作业模式，施工操作的难度也会随之上升，尤其是划线、测量及焊接等工序，技术含量及复杂性都十分高，施工中还需配备辅助脚手架，整个流程的推进都会消耗较多时间及精力。因此，为了简化施工流程，保证导轨架的安装效率及质量，就需基于创新性及施工操作的可行性，将导轨架安装工序前置于横舱壁总组、横舱壁分段建造工序中，具体可采取在横壁分段胎架上安装导轨架的方式，其优势在于胎架制作精度高，分段制作效率高，周期短，但是横壁分段建造中，会长时间占用胎位，同时需要制作专门的胎架，增加造价成本。选择在横壁分段下胎后再进行导轨架的安装作业时，横壁分段建造阶段对胎位的占用时间能够得到明显缩短，也无需制作专用胎架，但是当横壁下胎后却涉及水平调整工作，以保证其精度，分段总制作周期也会有所延长。因此，为了提高导轨架安装精度，可选择导轨架安装于横壁分段胎架上的方式。

2.2导轨架专用胎架

通过对导轨架安装方式进行优化，以横壁分段胎架为主导，对导轨架进行安装时，应结合安装模式及流程，专门设计出能够与横壁分段同胎建造、安装的胎架装置，保证其一体化水平，为导轨架在横壁分段胎架上安装提供便捷条件。在胎架的设计与制作中，可选择强度高的槽钢作为该装置的支柱，导轨安装模板需采取焊接方式与槽钢连接在一起，并将之设置于横壁水平桁的下部。为了提高安装精度，应根据横壁上的安装位置，明确模板上所设置的导轨开孔尺寸，确保其关键节点同处于一个水平面后，再找准模板开孔位置，将导轨置于其中，确定位置准确无误差后，有序推进横壁后壁板上胎工序，对整个结构进行标准化建造。在导轨架安装完毕后，还应做好定期维护及保养工作，具体应检查胎架结构的完好性，明确导轨架有无变形或损坏。如果发现问题及时修复或更换，以确保胎架的稳定性与精度。

2.3导轨架横壁安装方法

结合预设的安装流程及要点，应先将横壁分段按要求装焊于胎架上，此项操作结束后，根据设计参数，对横壁分段的水平度进行调整，特别是其四个角，都应保证水平均衡，确定状态合格后，分别在前后壁上设置水平标杆，以便于后续导轨架的安装，安装完毕后也要运用先进技术检测四角水平标杆上的水平度，促使四角处于同一平面。为了提高其精度，还可采取抽检方式，明确其水平度情况，确定有无误差，并在第一时间进行调整。在导轨架横壁安装前，应先结合设计图纸划出位置线，高度方向的位置线、左右方向的位置线都要参照对应的指标进行控制，确保安装位置线能够准确划出。为了保证导轨架横壁安装的准确性，在焊接操作前，应先进行测量工作，在符合对位要求后，再将前后壁上导轨架的肘板安装于横壁上。当肘板安装到位后，运用胎架上提前设置的设备，将导轨架提起，再装焊于后壁上，而后装焊前臂的导轨架。

2.4导轨架安装的精度控制

在导轨架安装的整个过程中，都需根据设计图纸的要求，保证定位及焊接质量，将误差约束在允许范围内。在导轨找正阶段，需确保其中心线与横壁的安装中心线保持一致，偏差应控制在0.5mm以内。在导轨安装作业全部结束后，可先组织开展自检工作，将出现误差的情况采取措施及时修正。由于构件焊接中，极易出现变形等情况，并由此引起导轨架安装误差，累计误差、分段吊运变形等因素，也会降低导轨架的安装精度。因此，要想提高导轨架安装精度，这就加强对各阶段施工作业的严格控制，尤其是导轨架的制作及安装，各工序都要安排专人进行管控，减少误差，从整体上提高安装精度。

3结束语

综上所述，大型集装箱船导轨架制作及安装作为重点工序，复杂性强，技术含量高，一旦缺少管控，则可能导致精度影响因素出现。因此，不仅要保证导轨架制作及安装工艺的优化性，更需重点强化精度控制，推动船舶建造行业的全面发展。

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