
船体甲板平面度快速测量系统
随着20000TEU集装箱船、400KVLOC等新船型的建造,对分段的水平精度提出了非常高的要求。由于新建船型结构设置偏大,横舱壁平面、导轨安装、加强腹板安装等所需测量数据的数量较多,精度要求较高,精度控制都有较高的难度。在分段建造过程中,需要加强对精度控制的监控力度,更要严格进行分段基准结构的定位监控,并按照各个施工阶段对于分段水平进行多次测量、分析和调整来提高分段精度。
随着20000TEU集装箱船、400KVLOC等新船型的建造,对分段的水平精度提出了非常高的要求。由于新建船型结构设置偏大,横舱壁平面、导轨安装、加强腹板安装等所需测量数据的数量较多,精度要求较高,精度控制都有较高的难度。在分段建造过程中,需要加强对精度控制的监控力度,更要严格进行分段基准结构的定位监控,并按照各个施工阶段对于分段水平进行多次测量、分析和调整来提高分段精度。
图1 拓普康激光扫平仪
1.激光扫平仪在导轨测量上的使用
对于20000TEU集装箱横隔舱导轨的定位制作精度要求较高,水平需控制在0 ~ -3mm范围内,需对导轨焊前、焊后两个阶段进行检查。每个横隔舱艏面和艉面各有7根导轨,在平台侧胎制作时为保证导轨水平精度,每根导轨上均有20个以上的测量点,需要现场多次检查以确保导轨水平符合精度要求。使用水平仪测量横隔舱艏面导轨,需要1小时/次左右,艉面导轨由于受胎架影响,使用水平仪测量需要1.5小时/次左右,每次测量需2人配合。在建集装箱船所有隔舱导轨B、C精度测量粗略统计约各需160小时/人,共640工时(1工时=1小时/人)。仅粗略统计使用水平仪进行横隔舱导轨测量的工作量就已超出负荷,平台区域的测量工作就更难以满足了。
使用激光扫平仪测量横隔舱艏面导轨需要10分钟/次;测量艉面导轨需40分钟/次,每次测量仅需1人就可操作。粗略统计,在建集装箱船横隔舱导轨B、C精度测量共约需103小时,与水平仪相比可节省约540工时,可大大提升工作效率,节省横隔舱分段建造周期。
图2 激光扫平仪在导轨测量上的使用
2.激光扫平仪在加强腹板测量上的使用
在建造的20000TEU集装箱船加强腹板数量较多,精度要求较高。全船共有2300块加强腹板,单一分段上加强腹板水平要求为0~3mm。为保证分段上整体腹板水平,单块腹板上需设置4个测量点,单块腹板精度须达到±1mm。船坞搭载后加强腹板的检查强度大,测量所需时间较多,且每次测量需2人配合。使用水平仪测量每个舱室的时间约为3.5小时/次;且需要测量次数较多,20000TEU集装箱船共有24个舱室,每个舱室平均需测量4次以上。粗略计算18000TEU建造时,测量加强板总共需要约1600工时。
使用激光扫平仪测量加强腹板,每个舱约需要1小时,每次测量仅需要1人操作。若20000TEU集装箱船使用激光扫平仪测量加强腹板,预计总耗时可控制在200工时内,较18000TEU建造时测量速度可提升87%以上。
20000TEU集装箱船全宽较大,舱内需安装腹板的最大尺寸达55米,且加强腹板水平精度要求较高,而现使用的水平仪需肉眼观测标杆高度,容易产生视觉偏差,其精度偏差为每30米偏差±4mm;激光扫平仪的精度偏差为每30米偏差±2mm,且为自动产生测量数值。相较于水平仪,激光扫平仪的精度更高,测量误差率更小。若加强腹板开刀调整,需花费50元/块,若使用激光扫平仪定位可大大提升加强腹板的安装精度,降低腹板开刀率。
3.使用激光扫平仪产生的经济效益
在一条集装箱船上使用一台激光扫平仪,可使导轨水平测量节约540工时;加强腹板水平测量节约1400工时。而激光扫平仪的运用范围远不止这两个方面,其带来的潜在经济效益和无形利益,远超上述简单计算的数字。添置一台激光扫平仪,在未来将带来更多、更长远的意义。现代化造船是精度造船、科技造船的时代,使用激光扫平仪并逐步推广,进而取代水平仪是时代的大势所趋。