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摘 要：大型集装箱船舱口盖数量多、安装工程量大、施工周期长，特别是风雨密舱口盖，安装精度要求高。本文介绍一种创新的安装方法-模拟搭载安装，旨在推广应用。
关键词：舱口盖;常规安装;模拟搭载安装;创新
中图分类号：U671.95 文献标识码：A
Abstract： The number of hatch covers for large container ships is large， the installation project is large， the construction period is long， and especially for the weathertight hatch covers， the installation precision requirements are high. This paper introduces the OTS （one time setting） installation of lift-off weathertight hatch covers， an innovative installation method in order to promote the application of it.
Key words： Hatch cover; Conventional installation method; One time setting（OTS） installation; Innovation
1 概述
由公司承建的法国达飞CMA CGM 3 300TEU集装箱船，采用主流支线集装箱船设计，冷箱多、航速快、性能优异。该船设计总长219 m、型宽35.6 m、型深18.3 m、航速21.5 kn。
全船装载3 300个标准集装箱，其中舱口盖上装载约2 200个，约占全船的三分之二，如图1所示。
2 舱口盖布置
该集装箱船共有10个货舱，从船首到船尾依次划分为1F、1A、2F、2A、3F、3A、4F、4A、5F、5A。除1F货舱的舱口盖是单块盖板外，其余货舱的舱口盖均由3块盖板组合而成，全船总共28块盖板，如图2所示。
3 舱口盖及其附件
3.1 舱口盖
该集装箱船舱口盖为吊离式风雨密开式结构，具有整体外形尺寸大、形状结构复杂、形位公差精度高、制作难度大、受阳光照射变形大等特点;舱口盖不仅对货舱起水密作用，而且其上面（如5A舱口盖）能够装载112个标准集装箱，最大承受215 000 kg的载荷。
舱口盖的主要功能：①双向限位装置（定位销孔）;②导向装置;③集装箱底座（箱脚）;④止跳装置;⑤Fy横向限装置;⑥支承块（盒）。如图3所示。
3.2 舱口盖附件
舱口盖附件包括：①橡皮压紧板（以下简称压紧板）;②支承垫板;③止跳装置;④定位銷;⑤Fy横向限位器;⑥绑扎桥导向柱、盖板分离缝间的三角压紧块等。如图4所示。
各种舱口盖附件烧焊在舱口围上，并与舱口盖精密配合。压紧板与舱口盖下面四周的滑移橡胶密封条通过压缩量实现对货舱的密封;支承垫板支撑舱口盖及其上面的集装箱载荷;止跳装置包含止跳架、止跳块和止跳轴（如图10），用于锁紧舱口盖;定位销及Fy横向限位器对舱口盖起定位作用;绑扎桥导向柱与盖板导向装置配合，对盖板的吊离及复位起导向作用。
3.3 压紧板安装特点
从图4可以看出，在所有舱口盖附件中，压紧板的总体外形尺寸大（长×宽=31 164 mm×12 854 mm）、局部形状复杂（“马鞍”型），全船总长度超过1 000 m，安装工程量大。
为实现对货舱的水密，舱口盖下面四周的橡胶密封条与压紧板的压缩量为15 mm、压缩量公差为+3 mm～-6 mm、中心偏差为±5 mm;压紧板最窄处仅有60 mm宽，形位公差很难控制，是舱口盖安装中的关键工序和难点工程，如图5所示。
3.3.1 压紧板安装高度要求
压紧板安装高度不仅影响橡皮压缩量，而且还影响舱口盖上面箱脚的水平度;另外，舱口盖下面四周的橡胶槽和舱口围水平面板都存在平面度制作误差，舱口盖受阳光照射容易产生变形误差，这些误差的累加会严重影响压紧板的高度控制，导致橡皮压缩量超差或箱脚水平度超差，如图6所示。
3.3.2 压紧板安装位置要求
为实现对货舱的水密，压紧板与密封橡胶条要对中，而橡胶密封条安装在橡胶槽内，橡胶槽装焊在舱口盖周边下面。由于受舱口盖变形大的影响，橡胶槽的位置偏差大，直接影响压紧板的安装位置。因此，压紧板若按照理论尺寸位置安装则与橡胶密封条中心偏差必将超差，所以压紧条的位置必须以密封橡胶条为参照。
4 舱口盖常规安装方法
舱口盖常规的安装方法，是以舱口盖本体作为参照进行安装。
4.1 压紧板安装
压紧板常规安装流程，如图7所示。
从图7可以看出，压紧板按常规安装流程时，必须多次调整舱口盖的位置和高度，以满足橡皮压缩量和箱脚水平度以及压紧板与橡胶密封条的中心偏差要求，因此在装焊压紧板时舱口盖必须多次吊下船。 4.2 盖板分离缝三角压紧块等附件安装
三角压紧块等附件常规安装流程，见表1所示。
从表1可以看出，在舱口盖的安装过程中舱口盖需要多次上下船，建造效率低，不仅浪费了大量的人财物力，而且还占用了宝贵的码头资源;另外，因船台有斜度（滑道坡度），舱口盖在纵向存在重力的分力，会影响密封橡胶压缩量测量。舱口盖常规安装通常在船坞或码头阶段施工，已经跟不上现代造船业的节奏。
5 舱口盖创新安装
公司别出心裁，将模拟搭载技术创造性的应用到舱口盖安装中，其精髓是用仿真模拟替代舱口盖本体作为安装参照，实现了舱口盖附件在船台阶段即可施工，打破了常规安装方法在船坞或码头阶段施工的瓶颈。
为减少舱口盖上下船次数，将盖板巧妙的放置到止跳装置上，实现了舱口盖一次性吊装，减少了大量的人财物力及配套资源，极大的提高了建造生产效率。
5.1 模拟搭载技术简介
模拟搭载技术简称OTS（one time setting）。广泛应用于现代船舶建造中，其方法是使用全站仪现场采集分段（或总组段）的制造数据，然后导入到相应的三维精度分析软件中，将实测数据与设计数据自动套合，预先了解分段的制造精度及分析搭载后分段间将会出现的错位、干涉、段差等一系列问题，提前采取校正措施，最终实现搭载时一次吊装、一次定位成功，达到完全避免因前道工序制作问题引起的修割、换板、返工等影响，实现快速搭载，提高建造效率。
5.2 舱口盖创新安装流程表
表2是公司采用的创新安装方法-模拟搭载方法流程表。
从表2可以看出，舱口盖创新安装方法是一种全新的新工艺，依据模拟搭载实现了在船台阶段施工、舱口盖一次性吊装。创新安装方法不仅缓解了舱口盖安装节点的压力，极大的提高了建造生产效率，而且节省了大量的人财物力及配套资源，如图8所示。
6 舱口盖模拟搭载安装实施方案
6.1 建立舱口盖及其附件和舱口围的精度分析工程
首先，公司使用AVEVA MARINE 12.0设计软件建立舱口盖及其附件和舱口围的三维模型，并导入Eco-Block三维精度分析软件中，选取模拟安装的设计点并标注，建立精度分析工程，如图9所示。
6.2 采集舱口盖和舱口围模拟安装的数据点
盖板（每舱3块）在胎架上总组和调整完成后，选择早晚或阴天的时间段，使用SOKKIA FX-102全站仪对舱口盖及其附件模拟安装的设计点进行现场数据采集，然后再对舱口围上模拟安装的设计点进行现场数据采集，分别导入上述Eco-Block精度分析工程中，在电脑里进行模拟安装数据分析，全面掌握舱口盖及其附件和舱口围的制作状态。
6.3 舱口盖模拟搭载安装数据分析
（1） 压紧板安装位置数据分析
对舱口盖下面四周橡皮槽中心位置的实测值和设计值进行分析，结合舱口围中心和绑扎桥导向柱的实际位置，整体模拟得到压紧板在舱口围上的安装位置，即将舱口盖在胎架上的平面状态整体拷贝到舱口围上;
（2）压紧板安装高度数据分析
通过对舱口盖下面四周橡皮槽底部平面度及箱脚水平度的实测值和设计值分析，再整合舱口围的平面度实测值进行综合优化，得到压紧板在舱口围上的高度补偿量（调整垫片的厚度）。
6.4 舱口盖模拟搭载安装
在船台阶段，只要舱口围完工，即可根据上述模拟的压紧板在舱口围上的位置划线，安装压紧板并進行高度补偿，一次性完成压紧板的安装。
舱口盖上船，以压紧板为参照找正（恢复在胎架上组装状态），便可测量、定位其余附件。为减少舱口盖上下船次数，当止跳架定位焊牢后，便可以将盖板搁置到止跳架上，完成其余附件的焊接，如图10所示。
最后，根据外舾装系泊试验大纲要求，在船台阶段完成风雨密冲水试验。
7 结束语
造船是集技术和劳动力密集的产业，如今国内劳动力已不再廉价，市场日趋严峻，船企间的竞争渐趋白炽化，创新已迫在眉睫。
吊离式风雨密舱口盖创新安装方法，创造性的运用了模拟搭载，实现了在船台阶段开始施工;不仅保证了舱口盖的安装精度要求，而且实现了舱口盖一次性吊装，减少了大量的人财物力及配套资源，极大的提高了建造生产效率，值得船企推广应用。
参考文献
[1]中国造船质量标准GB/T 34000-2016 [S].北京：中国标准出版社，2016.
关键词：舱口盖;常规安装;模拟搭载安装;创新
中图分类号：U671.95 文献标识码：A
Abstract： The number of hatch covers for large container ships is large， the installation project is large， the construction period is long， and especially for the weathertight hatch covers， the installation precision requirements are high. This paper introduces the OTS （one time setting） installation of lift-off weathertight hatch covers， an innovative installation method in order to promote the application of it.
Key words： Hatch cover; Conventional installation method; One time setting（OTS） installation; Innovation
1 概述
由公司承建的法国达飞CMA CGM 3 300TEU集装箱船，采用主流支线集装箱船设计，冷箱多、航速快、性能优异。该船设计总长219 m、型宽35.6 m、型深18.3 m、航速21.5 kn。
全船装载3 300个标准集装箱，其中舱口盖上装载约2 200个，约占全船的三分之二，如图1所示。
2 舱口盖布置
该集装箱船共有10个货舱，从船首到船尾依次划分为1F、1A、2F、2A、3F、3A、4F、4A、5F、5A。除1F货舱的舱口盖是单块盖板外，其余货舱的舱口盖均由3块盖板组合而成，全船总共28块盖板，如图2所示。
3 舱口盖及其附件
3.1 舱口盖
该集装箱船舱口盖为吊离式风雨密开式结构，具有整体外形尺寸大、形状结构复杂、形位公差精度高、制作难度大、受阳光照射变形大等特点;舱口盖不仅对货舱起水密作用，而且其上面（如5A舱口盖）能够装载112个标准集装箱，最大承受215 000 kg的载荷。
舱口盖的主要功能：①双向限位装置（定位销孔）;②导向装置;③集装箱底座（箱脚）;④止跳装置;⑤Fy横向限装置;⑥支承块（盒）。如图3所示。
3.2 舱口盖附件
舱口盖附件包括：①橡皮压紧板（以下简称压紧板）;②支承垫板;③止跳装置;④定位銷;⑤Fy横向限位器;⑥绑扎桥导向柱、盖板分离缝间的三角压紧块等。如图4所示。
各种舱口盖附件烧焊在舱口围上，并与舱口盖精密配合。压紧板与舱口盖下面四周的滑移橡胶密封条通过压缩量实现对货舱的密封;支承垫板支撑舱口盖及其上面的集装箱载荷;止跳装置包含止跳架、止跳块和止跳轴（如图10），用于锁紧舱口盖;定位销及Fy横向限位器对舱口盖起定位作用;绑扎桥导向柱与盖板导向装置配合，对盖板的吊离及复位起导向作用。
3.3 压紧板安装特点
从图4可以看出，在所有舱口盖附件中，压紧板的总体外形尺寸大（长×宽=31 164 mm×12 854 mm）、局部形状复杂（“马鞍”型），全船总长度超过1 000 m，安装工程量大。
为实现对货舱的水密，舱口盖下面四周的橡胶密封条与压紧板的压缩量为15 mm、压缩量公差为+3 mm～-6 mm、中心偏差为±5 mm;压紧板最窄处仅有60 mm宽，形位公差很难控制，是舱口盖安装中的关键工序和难点工程，如图5所示。
3.3.1 压紧板安装高度要求
压紧板安装高度不仅影响橡皮压缩量，而且还影响舱口盖上面箱脚的水平度;另外，舱口盖下面四周的橡胶槽和舱口围水平面板都存在平面度制作误差，舱口盖受阳光照射容易产生变形误差，这些误差的累加会严重影响压紧板的高度控制，导致橡皮压缩量超差或箱脚水平度超差，如图6所示。
3.3.2 压紧板安装位置要求
为实现对货舱的水密，压紧板与密封橡胶条要对中，而橡胶密封条安装在橡胶槽内，橡胶槽装焊在舱口盖周边下面。由于受舱口盖变形大的影响，橡胶槽的位置偏差大，直接影响压紧板的安装位置。因此，压紧板若按照理论尺寸位置安装则与橡胶密封条中心偏差必将超差，所以压紧条的位置必须以密封橡胶条为参照。
4 舱口盖常规安装方法
舱口盖常规的安装方法，是以舱口盖本体作为参照进行安装。
4.1 压紧板安装
压紧板常规安装流程，如图7所示。
从图7可以看出，压紧板按常规安装流程时，必须多次调整舱口盖的位置和高度，以满足橡皮压缩量和箱脚水平度以及压紧板与橡胶密封条的中心偏差要求，因此在装焊压紧板时舱口盖必须多次吊下船。 4.2 盖板分离缝三角压紧块等附件安装
三角压紧块等附件常规安装流程，见表1所示。
从表1可以看出，在舱口盖的安装过程中舱口盖需要多次上下船，建造效率低，不仅浪费了大量的人财物力，而且还占用了宝贵的码头资源;另外，因船台有斜度（滑道坡度），舱口盖在纵向存在重力的分力，会影响密封橡胶压缩量测量。舱口盖常规安装通常在船坞或码头阶段施工，已经跟不上现代造船业的节奏。
5 舱口盖创新安装
公司别出心裁，将模拟搭载技术创造性的应用到舱口盖安装中，其精髓是用仿真模拟替代舱口盖本体作为安装参照，实现了舱口盖附件在船台阶段即可施工，打破了常规安装方法在船坞或码头阶段施工的瓶颈。
为减少舱口盖上下船次数，将盖板巧妙的放置到止跳装置上，实现了舱口盖一次性吊装，减少了大量的人财物力及配套资源，极大的提高了建造生产效率。
5.1 模拟搭载技术简介
模拟搭载技术简称OTS（one time setting）。广泛应用于现代船舶建造中，其方法是使用全站仪现场采集分段（或总组段）的制造数据，然后导入到相应的三维精度分析软件中，将实测数据与设计数据自动套合，预先了解分段的制造精度及分析搭载后分段间将会出现的错位、干涉、段差等一系列问题，提前采取校正措施，最终实现搭载时一次吊装、一次定位成功，达到完全避免因前道工序制作问题引起的修割、换板、返工等影响，实现快速搭载，提高建造效率。
5.2 舱口盖创新安装流程表
表2是公司采用的创新安装方法-模拟搭载方法流程表。
从表2可以看出，舱口盖创新安装方法是一种全新的新工艺，依据模拟搭载实现了在船台阶段施工、舱口盖一次性吊装。创新安装方法不仅缓解了舱口盖安装节点的压力，极大的提高了建造生产效率，而且节省了大量的人财物力及配套资源，如图8所示。
6 舱口盖模拟搭载安装实施方案
6.1 建立舱口盖及其附件和舱口围的精度分析工程
首先，公司使用AVEVA MARINE 12.0设计软件建立舱口盖及其附件和舱口围的三维模型，并导入Eco-Block三维精度分析软件中，选取模拟安装的设计点并标注，建立精度分析工程，如图9所示。
6.2 采集舱口盖和舱口围模拟安装的数据点
盖板（每舱3块）在胎架上总组和调整完成后，选择早晚或阴天的时间段，使用SOKKIA FX-102全站仪对舱口盖及其附件模拟安装的设计点进行现场数据采集，然后再对舱口围上模拟安装的设计点进行现场数据采集，分别导入上述Eco-Block精度分析工程中，在电脑里进行模拟安装数据分析，全面掌握舱口盖及其附件和舱口围的制作状态。
6.3 舱口盖模拟搭载安装数据分析
（1） 压紧板安装位置数据分析
对舱口盖下面四周橡皮槽中心位置的实测值和设计值进行分析，结合舱口围中心和绑扎桥导向柱的实际位置，整体模拟得到压紧板在舱口围上的安装位置，即将舱口盖在胎架上的平面状态整体拷贝到舱口围上;
（2）压紧板安装高度数据分析
通过对舱口盖下面四周橡皮槽底部平面度及箱脚水平度的实测值和设计值分析，再整合舱口围的平面度实测值进行综合优化，得到压紧板在舱口围上的高度补偿量（调整垫片的厚度）。
6.4 舱口盖模拟搭载安装
在船台阶段，只要舱口围完工，即可根据上述模拟的压紧板在舱口围上的位置划线，安装压紧板并進行高度补偿，一次性完成压紧板的安装。
舱口盖上船，以压紧板为参照找正（恢复在胎架上组装状态），便可测量、定位其余附件。为减少舱口盖上下船次数，当止跳架定位焊牢后，便可以将盖板搁置到止跳架上，完成其余附件的焊接，如图10所示。
最后，根据外舾装系泊试验大纲要求，在船台阶段完成风雨密冲水试验。
7 结束语
造船是集技术和劳动力密集的产业，如今国内劳动力已不再廉价，市场日趋严峻，船企间的竞争渐趋白炽化，创新已迫在眉睫。
吊离式风雨密舱口盖创新安装方法，创造性的运用了模拟搭载，实现了在船台阶段开始施工;不仅保证了舱口盖的安装精度要求，而且实现了舱口盖一次性吊装，减少了大量的人财物力及配套资源，极大的提高了建造生产效率，值得船企推广应用。
参考文献
[1]中国造船质量标准GB/T 34000-2016 [S].北京：中国标准出版社，2016.