一种纵向进舱起吊工装及承载试吊实验方法

技术领域

本发明涉及船舶吊装技术领域，尤其涉及一种纵向进舱起吊工装及承载试吊实验方法。

背景技术

船舶吊装作业对于船舶行业有着不可或缺的重要性。通常情况下，采用分段的工艺制造船舶，分段吊装成为船舶修造中的一个重要工序。

随着船体的制造周期愈发减少，分段的尺度及其重量也随之增大。由于分段所受载荷大，受力工况多样，对分段的安全性和稳定性有很高的要求。在实际生产中，涉及了分段内的平台、内部液舱等构件纵向进舱吊运作业，存在很大的吊运难点，亟需改进。

发明内容

本申请提供一种纵向进舱起吊工装及承载试吊实验方法，解决了现有技术中船舶分段内构件纵向进舱吊运作业对分段的安全性和稳定性存在不利影响的技术问题。

本申请提供一种纵向进舱起吊工装，包括上横梁、下横梁和立柱，上横梁在上侧面设置有一对第一吊耳和一对第二吊耳，该对第一吊耳分别安装在上横梁的长度两端处，第二吊耳设置在该对第一吊耳的中间，在上横梁的长度方向上该对第二吊耳的两个第二吊耳间隔设置，下横梁设有沿下横梁长度方向均匀间隔布置的多对第三吊耳，每对第三吊耳对称布置在下横梁的两个竖向长侧面，第三吊耳用于吊起构件，下横梁存在构件重心位置点，所有第三吊耳整体上在构件重心位置点两侧对称布置，立柱的上、下端分别与上横梁、下横梁固定连接，且立柱靠近上横梁的长度一端和下横梁的长度一端设置，下横梁位于上横梁的正下方。

在一些实施方式中，第一吊耳用于两台行车双钩起吊，第二吊耳用于一台行车单钩起吊，第一吊耳和第二吊耳只采用其中一种进行工作、另一种不使用，相应第一吊耳或第二吊耳套有钢缆。

在一些实施方式中，在用于吊起构件进行纵向进舱时，第一吊耳和第二吊耳位于分段重心所在的竖向平面内。

在一些实施方式中，上横梁的长度大于下横梁的长度。

在一些实施方式中，上横梁包括沿长度方向的两个第一面板和沿长度方向的两个第一腹板，第一面板沿水平布置，两个第一面板位于上下侧，第一腹板沿竖向布置，两个第一腹板位于左右侧，第一面板与第一腹板固定连接；上横梁包括多个第一隔板，第一隔板沿高度方向设置，第一隔板的上下侧与第一面板固定连接，第一隔板的左右侧与第一腹板固定连接；第一吊耳和第二吊耳均安装在位于上侧的第一面板上。

在一些实施方式中，下横梁包括沿长度方向的两个第二面板和沿长度方向的两个第二腹板，第二面板沿水平布置，两个第二面板位于上下侧，第二腹板沿竖向布置，两个第二腹板位于左右侧，第二面板与第二腹板固定连接；下横梁包括多个第二隔板，第二隔板沿高度方向设置，第二隔板的上下侧与第二面板固定连接，第二隔板的左右侧与第二腹板固定连接；第三吊耳安装在两个第二腹板外。

在一些实施方式中，下横梁包括相对远离立柱的第一部分以及相对靠近立柱的其它部分，在第一部分中沿着远离立柱的方向上第二腹板的高度递减、位于下侧的第二面板倾斜设置。

在一些实施方式中，立柱包括沿长度方向的两个第三面板和沿长度方向的两个第三腹板，第三面板和第三腹板均沿竖向布置，第三腹板均连接在两个第三面板之间，两个第三腹板平行设置；立柱包括沿宽度方向的多个第三隔板，第三隔板沿水平布置，第三隔板的周缘分别与第三面板和第三腹板固定连接。

在一些实施方式中，在立柱与上横梁的连接处以及立柱与下横梁的连接处，均通过肘板和加筋板进行加强连接。

一种承载试吊实验方法，用于对上述的纵向进舱起吊工装进行承载试吊实验，将预设吨重的工件吊起保持一定时间后放下，检查工装焊缝及结构变形，检查上、下横梁之间的间距尺寸和端部变形量是否不大于100mm。

本申请有益效果如下：提供一种纵向进舱起吊工装，包括上横梁、下横梁和连接上横梁与下横梁的竖向立柱，通过上横梁的一对第二吊耳采用一台行车单钩起吊的方式，或者通过上横梁的一对第一吊耳采用两台行车双钩起吊的方式，对吊装工艺过程中的吊环位置、吊环强度以及吊环结构和分段重量重心计算进行详细分析，以构件重心为起始点，在下横梁布置的第三吊耳在构件重心位置点的两侧放射状分布安装，且限定同一侧面上相邻两个第三吊耳的间距相等，限定在吊起构件进行纵向进舱作业时上横梁的吊耳位置设置在分段重心平面内、同时保持与分段重心相对称，使其所承担的载重均衡，确保匀速、平缓地完成分段的吊运工作；本起吊结构在起吊过程中有比较稳定的工作状态，能够很好的分散起吊载荷，还提高了施工过程中的安全性，有效改善了分段变形或损坏造成的事故所存在的安全隐患，本工装具有结构稳定、起吊方便、安装拆卸方便、能重复使用和环保的优点，能够承受大载荷，适用于尺寸及重量规格愈发增加的分段中构件纵向进舱吊运作业，有利于分段作业的安全性和稳定性，对船舶分段吊装具有突出的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述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。

图1为本申请提供的一种纵向进舱起吊工装的主视图；

图2为图1中A-A的剖面图；

图3为图1中B-B的剖面图；

图4为图1中C-C的剖面图；

图5为图1中D-D的剖面图。

附图标注：100-上横梁，110-第一吊耳，120-第二吊耳，131-第一面板，132-第一腹板，133-第一隔板，200-下横梁，210-第三吊耳，220-构件重心位置点，231-第二面板，232-第二腹板，233-第二隔板，240-第一部分，300-立柱，311-第三面板，312-第三腹板，313-第三隔板，410-肘板，420-加筋板。

具体实施方式

船舶吊装是修建船舶过程中一项非常重要的工序，设计科学合理的吊装方案无形当中就增强了船舶的质量和安全性，同时在一定程度上缩短了船舶建造的工期。所以，吊装作业对于船舶行业而言有着不可或缺的重要性，并且吊装作业的质量水平对船体的建造成效以及质量有着关键的影响，进而影响船舶企业的经济水平。

通常情况下采用分段的工艺制造船舶，为了减少船体的制造周期，分段的尺度及其重量也随之增强，因此分段吊装成为船舶修造中的一个重要工序。但是为了提高分段、设施设备以及施工过程中的安全性，对分段吊装工艺过程中的吊环位置、吊环强度以及吊环结构和分段重量重心计算进行详细分析，有效避免分段变形或损坏造成事故威胁施工人员的生命安全。

分段内的平台、内部液舱等构件纵向进舱吊运作业，由于分段所受载荷大，受力工况多样，所以对其安全性和稳定性有很高的要求。针对上述要求，发明人根据构件纵向进舱时的要求，以及其工艺要求和外部条件，设计了一种结构稳定、起吊方便、安装拆卸方便、能重复使用、环保而又能提供承受大载荷的起吊工装。

详细地，请参照图1，本实施例提供一种纵向进舱起吊工装，包括上横梁100、下横梁200和立柱300。立柱300的上端与上横梁100固定连接，立柱300的上端连接在上横梁100的底侧。立柱300的下端与下横梁200固定连接，立柱300的下端连接在下横梁200的顶侧。

图1中展示了上横梁100和下横梁200的长度方向。限定立柱300靠近上横梁100的长度一端，立柱300靠近下横梁200的长度一端，而且下横梁200位于上横梁100的正下方，正下方指的是垂直下方的区域。可以理解为，上、下横梁200的大部分均位于立柱300的同一侧，上、下横梁200在长度方向上存在相对两侧，立柱300设置在上、下横梁200的长度方向上的同一侧。

在本纵向进舱起吊工装，请参照图1，上横梁100的上侧面设置有一对第一吊耳110和一对第二吊耳120，该对第一吊耳110分别安装在上横梁100的长度两端处，第二吊耳120设置在该对第一吊耳110的中间位置。而且，在上横梁100的长度方向上该对第二吊耳120的两个第二吊耳120间隔设置。

在行车起吊上横梁100时，钢缆套在相应吊耳，一般利用该对第二吊耳120采用一台行车单钩起吊的方式，第二吊耳120的钢缆走向如图1中第二吊耳120处的箭头所示。限定在吊起构件进行纵向进舱作业时，上横梁100第二吊耳120位置在分段重心所在的竖向平面内，同时该对第二吊耳120保持关于分段重心呈中心对称，使其所承担的载重均衡，确保匀速、平缓地完成分段的吊运工作。

在分段重心不好把控时利用上横梁100该对第一吊耳110，采用两台行车双钩起吊的方式，第一吊耳110的钢缆走向如图1中第一吊耳110处的箭头所示，限定在吊起构件进行纵向进舱作业时，上横梁100第一吊耳110位置在分段重心所在的竖向平面内。

在本纵向进舱起吊工装，请结合参照图1、图4和图5，在下横梁200设有多对第三吊耳210，多对第三吊耳210沿下横梁200长度方向均匀间隔布置，具体呈等距分布。

下横梁200具有长度方向，可从图1明显看出，结合图4可知，下横梁200具有4个长侧面，分别为上、下、左、右四个长侧面，其中左、右长侧面属于竖向的长侧面，而第三吊耳210布置在下横梁200的竖向长侧面。参照图4或图5，关于每一对第三吊耳210所属的两个第三吊耳210，其对称布置在下横梁200的两个竖向长侧面。

在具体作业时，通过第三吊耳210配合吊起构件，图1中展现了下横梁200存在的构件重心位置点220，限定第三吊耳210在构件重心位置点220的两侧放射状分布安装，整体上所有第三吊耳210在构件重心位置点220的两侧呈对称布置。

以此，在将构件水平吊起的时候，第三吊耳210以构件重心为起始点呈放射状分布安装，同一长侧面的第三吊耳210等距设置。当将构件垂直起吊的时候，第三吊耳210与所连接的吊索之间不存在转折，或者说，吊环安装的方向应该与吊索作用线的方向一致，防止分段转动时产生特殊的力矩，造成分段倾斜的不利情形。

综上，本工装实现对构件的平稳起吊，通过上横梁100的一对第二吊耳120采用一台行车单钩起吊的方式，或者通过上横梁100的一对第一吊耳110采用两台行车双钩起吊的方式，对吊装工艺过程中的吊环位置、吊环强度以及吊环结构和分段重量重心计算进行详细分析，以构件重心为起始点，在下横梁200布置的第三吊耳210在构件重心位置点220的两侧放射状分布安装，且限定同一侧面上相邻两个第三吊耳210的间距相等，限定在吊起构件进行纵向进舱作业时上横梁100的吊耳位置设置在分段重心平面内、同时保持与分段重心相对称，使其所承担的载重均衡，确保匀速、平缓地完成分段的吊运工作。

本起吊结构在起吊过程中有比较稳定的工作状态，能够很好地分散起吊载荷，还提高了施工过程中的安全性，有效改善了分段变形或损坏造成的事故所存在的安全隐患。

本工装具有结构稳定、起吊方便、安装拆卸方便、能重复使用和环保的优点，能够承受大载荷，适用于尺寸及重量规格愈发增加的分段中构件纵向进舱吊运作业，有利于分段作业的安全性和稳定性，对船舶分段吊装具有突出的效果。

在一些实施情形中，在由于各种因素的影响促使吊耳偏离构件重心平面的时候，可配备4个手拉葫芦，具体如承载3t、长度3m的手拉葫芦，4个手拉葫芦分别连接下横梁200的四角位置的共4个第三吊耳210，依次调节构件的平衡及实现配合安装，有效防止构件倾斜，降低了构件翻转的风险。

在一些实施方式中，请参照图1和图3，在立柱300与上横梁100的连接处，以及立柱300与下横梁200的连接处，均通过肘板410和加筋板420进行加强连接，增强了工装结构。并且若要考虑临时加强拆除的时候，拆卸方便且对整个工装结构产生的影响较小。

在一些实施方式中，请参照图1，限定上横梁100相对较长，下横梁200相对较短，上横梁100的长度大于下横梁200的长度。限定上横梁100相对较长，便于进行起吊。限定下横梁200相对较短，避免下横梁200变形过大，使得变形集中在构件重心位置点220的周围。

在一些实施方式中，请结合参照图1和图2，上横梁100包括第一面板131、第一腹板132和第一隔板133。

具体地，上横梁100包括沿长度方向的两个第一面板131和沿长度方向的两个第一腹板132，第一面板131沿水平布置，两个第一面板131位于上下侧，第一腹板132沿竖向布置，两个第一腹板132位于左右侧，第一面板131与第一腹板132固定连接。上横梁100包括多个第一隔板133，第一隔板133沿高度方向设置，第一隔板133的上下侧与第一面板131固定连接，第一隔板133的左右侧与第一腹板132固定连接。此时，第一吊耳110和第二吊耳120均安装在位于上侧的第一面板131上。采用本结构方式，便于本工装的制造，结构稳定性良好。

在一些实施方式中，请结合参照图1和图4，下横梁200包括第二面板231、第二腹板232和第二隔板233。

具体地，下横梁200包括沿长度方向的两个第二面板231和沿长度方向的两个第二腹板232，第二面板231沿水平布置，两个第二面板231位于上下侧，第二腹板232沿竖向布置，两个第二腹板232位于左右侧，第二面板231与第二腹板232固定连接。下横梁200包括多个第二隔板233，第二隔板233沿高度方向设置，第二隔板233的上下侧与第二面板231固定连接，第二隔板233的左右侧与第二腹板232固定连接。此时，第三吊耳210安装在两个第二腹板232外。采用本结构方式，便于本工装的制造，结构稳定性良好。

在一些实施方式中，请结合参照图1和图3，立柱300包括第三面板311、第三腹板312和第三隔板313。

具体地，立柱300包括沿长度方向的两个第三面板311和沿长度方向的两个第三腹板312，第三面板311和第三腹板312均沿竖向布置，第三腹板312均连接在两个第三面板311之间，两个第三腹板312平行设置。立柱300包括沿宽度方向的多个第三隔板313，第三隔板313沿水平布置，第三隔板313于周缘处分别与第三面板311和第三腹板312固定连接。采用本结构方式，便于本工装的制造，结构稳定性良好。

在上述下横梁200包括第二面板231、第二腹板232和第二隔板233的实施方式中，在下横梁200的长度方向上，下横梁200包括相对远离立柱300的第一部分240以及相对靠近立柱300的其它部分，第一部分240如图1中示意。综合考虑下横梁200的实际载荷情况，请结合参照图1、图4和图5，尤其对比参照图4和图5，限定在第一部分240中，沿着远离立柱300的方向，第二腹板232的高度递减，相应位于下侧的第二面板231呈倾斜设置，下侧第二面板231的较低端相对靠近立柱300、较高端相对远离立柱300。

本实施例还提供一种承载试吊实验方法，在上述的纵向进舱起吊工装制作完成后，进行承载试吊实验。具体包括，将预设吨重的工件吊起保持一定时间后放下，检查相应变形是否满足标准。

例如，限定下横梁200的单个第三吊耳210许用负荷为3t，整套工装限载10t，在制作完成后，进行承载12t的试吊实验，试吊时将吊点位置位于下横梁200外侧区域，将12t工件吊起保持10分钟后放下，主要检查吊梁焊缝及结构变形等，确保检查上下横梁200之间的间距尺寸和端部变形量应不大于100mm。并且在试吊前应进行相应的安全技术交底，整个试吊过程，需做好安全警戒及安全防护措施，现场作业人员需遵守相关安全操作规程。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。