[发明专利]一种利用全站仪优化模块支墩结构的方法

说明书

本发明公开了一种利用全站仪优化模块支墩结构的方法，包括以下步骤：建立主船体三维坐标系；对模块支墩结构进行理论三维建模；在主甲板的各个分段中划出支墩底面定位线；确定若干数据采集点；采用全站仪对数据采集点进行坐标采集；将获取的各个数据采集点在全站仪三维坐标系下的三维坐标转换成主船体三维坐标系的实际三维坐标；根据各个支墩底面对应的数据采集点在主船体三维坐标系的实际三维坐标，对各个支墩重新建模以获取模块支墩结构的优化三维模型。本发明对模块支墩结构中支墩底面的实际形状建模，有效解决主甲板水平误差及加强装配误差的影响，实现了模块支墩结构的无余量无修切合拢，缩短工期，减少人工物量支出，增加企业效益。

技术领域

本发明属于船舶及海洋工程设置技术领域，具体涉及一种利用全站仪优化模块支墩结构的方法。

背景技术

浮式生产储油卸油系统(FPSO)是油气生产、储存及外输于一体模块化高度集成的高端海洋工程装备。与其他形式石油生产平台相比，FPSO具有抗风浪能力强，适应水深范围广，储/卸油能力大，以及可转移、重复使用的优点，广泛适合于远离海岸的深海、浅海海域及边际油田的开发，己成为海上油气田开发的主流生产方式。

目前，浮式生产储油卸油系统(FPSO)的主甲板上部布置有多种工艺处理模块，各个工艺处理模块通过各自的模块支墩结构与船体的主甲板连接。其中，模块支墩结构如图1所示，其包括上部的支撑框架01以及位于支撑框架底部的支墩02，每个支墩02顶部通过多个支撑管03与支撑框架01相连；而支墩02的结构如图2所示，包括顶板021、侧板022，顶板021与四个侧板022组成四棱台结构，其中四个侧板022之间设置有垂直交叉的中心板023，其中中心板023侧边端部分别与相应侧板022的中部相连。

目前，模块支墩结构在建造时，首先根据其上部工艺处理模块相对于主甲板所处的位置、高度对模块支墩结构进行理论建模，确定支撑框架01底部的支墩02的数量以及各个支墩02之间的距离，然后根据理论模型出图下料制作。其中，由于进行的是理论建模，因此各个支墩02的底面在理论模型中与理论上的主甲板上表面相贴，因此各个支墩02的底面是与理论上主甲板的上表面位于同一斜面上的。

但是由于主甲板是分段制作的，因此最终制作完成的主甲板上表面的整体平整度和支墩对位加强结构的相对位置是有误差的。因此，为了保证模块支墩结构上部工艺处理模块安装的水平度和下表面结构对位要求，模块支墩结构与主甲板装配时，需要对一些支墩的底部进行修切、堆焊、开刀以弥补主甲板平整度和结构对位精度的误差，从而造成较大的人力和工期的浪费。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种利用全站仪优化模块支墩结构的方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种利用全站仪优化模块支墩结构的方法，包括以下步骤：

步骤1：建立船长方向、船宽方向、船高方向的主船体三维坐标系；

步骤2：在主船体三维坐标系下，对主甲板与上部工艺处理模块之间的模块支墩结构进行理论三维建模以获取模块支墩结构的理论三维模型；同时得到模块支墩结构中各个支墩底面对应的主甲板上的位置；

步骤3：主甲板分段生产时，在主甲板的各个分段中划出相应支墩四个侧板底面投影的定位线；连接相对的两段定位线的中点，划出两条垂直的中心定位线；

步骤4：主甲板各个分段合拢后，在各个支墩对应的定位线、中心定位线上确定若干数据采集点；

步骤5：建立全站仪三维坐标系，采用全站仪对同一工艺处理模块下所有支墩对应的所有数据采集点进行全站仪三维坐标系下的三维坐标采集；

步骤6：将步骤5中获取的各个数据采集点在全站仪三维坐标系下的三维坐标转换成主船体三维坐标系的实际三维坐标；