一种海上风电升压站基础的桩靴装配方法与流程

1.本发明涉及海上发电建设技术领域，特别是涉及一种海上风电升压站基础的桩靴装配方法。


背景技术：

2.海上升压站基础是海上水下桩基和上部升压站模块的连接段，是海上升压站模块安装的重要承重结构件，海上升压站负责将风电场内的风机产生的电能升压后输送到岸上，随着我国海上风电规模的不断扩大，升压站基础的需求量也会随之增多，桩靴是升压站基础的核心结构之一。而目前桩靴的安装方式较多采用的是桩靴结构与升压站基础主体结构片体整体建造的模式，此种制作方法会产生以下问题：1、桩靴结构与升压站基础主体结构片体整体建造，翻身和吊装需要额定起重量较大的起重设备，成本较高；2、桩靴结构与升压站基础主体结构片体整体建造，桩靴结构中心轴线为空间尺寸，不利于精度控制，仰焊较多，施工难度较大。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种海上风电升压站基础的桩靴装配方法，能够在地面卧式整体化建造桩靴主体结构，再将其整体吊装与升压站基础对接合拢，有效提高产品质量、降低劳动强度和降低生产成本。
4.为了实现上述目的，本发明提供了一种海上风电升压站基础的桩靴装配方法，所述桩靴包括筒体、轭板和连接板，所述轭板包括第一轭板、第二轭板和第三轭板，所述第一轭板上设有与所述筒体形状配合的第一半圆缺口，所述第二轭板的一端设有与所述筒体形状配合的第二半圆缺口，所述第二轭板的另一端设有与升压站基础的导管腿形状配合的第三半圆缺口，所述第三轭板上设有升压站基础的导管腿形状配合的第四半圆缺口，所述第一半圆缺口与第二半圆缺口围合形成与所述筒体配合的筒体连接孔，所述第三半圆缺口与第四半圆缺口围合形成与导管腿配合的导管腿连接口；
5.所述桩靴的装配方法，包括以下步骤：
6.步骤1、制作筒体胎架，将筒体胎架固定连接在固定面上，并在固定面上划设与设计筒体的中心轴线位置对应的地样线；
7.步骤2、将第三轭板装焊在升压站基础的导管腿上；
8.步骤3、制备筒体；
9.步骤4、将所述步骤3中的筒体定位安装在筒体胎架上，且使筒体的中心轴线水平设置且其在固定面上的投影与地样线重叠；
10.步骤5、将第一轭板装焊在所述步骤4中的筒体上，
11.步骤6、将第二轭板装焊在所述步骤4中的筒体上，且第二轭板与第一轭板准确对接焊接，并在筒体装焊连接板，形成桩靴主体结构；
12.步骤7、通过起重装置将所述步骤6的桩靴主体结构从横卧状态吊装呈竖立状态，
并使桩靴主体结构与升压站基础的导管腿合拢对接，且第二轭板与第三轭板准确对接焊接；
13.步骤8、吊抬夹桩器并使夹桩器在桩靴主体结构的筒体上口进行水平合拢对接，然后吊抬导向杯口并使导向杯口在夹桩器的上口进行水平合拢对接；
14.其中，所述步骤1、步骤2与步骤3的顺序不分先后进行。
15.作为本发明优选的方案，所述步骤3包括：步骤3.1，筒体包括多个依次连接的筒节单元，每一筒节单元通过钢板卷制形成并采用埋弧自动焊完成筒节单元的纵向焊缝，然后通过埋弧自动焊对相邻的筒节单元之间进行环向焊缝；
16.步骤3.2，将所述步骤3.1安装的筒体的内壁焊装剪力键。
17.作为本发明优选的方案，在所述步骤3.2，将筒体放置在滚轮架，通过滚轮架带动筒体匀速转动同时通过自动角焊机伸焊接枪头至筒体内焊接剪力键与筒体内壁的环向角焊缝。
18.作为本发明优选的方案，在所述步骤1中，所述第三轭板的外周焊接有第三面板；在所述步骤5中，第一轭板的外周焊接有第一面板；在所述步骤6中，第二轭板的外周焊接有第二面板。
19.作为本发明优选的方案，在所述步骤6中，第二面板与第一面板准确对接焊接；在所述步骤7中，第二面板与第三面板准确对接焊接。
20.作为本发明优选的方案，所述步骤1中，且筒体胎架的顶部设有与筒体形状匹配的支撑弧面。
21.作为本发明优选的方案，在筒体自上而下装焊有三个轭板。
22.本发明实施例一种海上风电升压站基础的桩靴装配方法与现有技术相比，其有益效果在于：
23.本发明通过将桩靴主体结构(筒体、第二轭板与第一轭板)在地面上卧式整体化建造，再将桩靴主体结构整体吊装与升压站基础的导管腿对接合拢，能够显著提高产品质量、降低劳动强度以及降低生产成本；同时，在桩靴主体结构安装于升压站基础后，再安装夹桩器，能够减少焊接、吊装等引起的变形对夹桩器的螺纹结构的影响，避免螺纹卡死而导致螺杆不能正常伸缩作业，提高桩靴的安装质量；此外，轭板采用三段式分割设计，能够桩靴主体结构与升压站基础的导管腿快速对接合拢，保证安装准确度。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
25.图1是本发明提供的桩靴与筒体胎架的结构示意图；
26.图2是本发明提供的轭板的结构示意图；
27.图中，1为筒体；11为剪力键；2为轭板；21为第一轭板；22为第二轭板；23为第三轭板；24为第一面板；25为第二面板；26为第三面板；3为连接板；4为夹桩器；5为导向杯口；6为升压站基础的导管腿；7为筒体胎架。
具体实施方式
28.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
29.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
30.如图1所示，本发明优选实施例的一种海上风电升压站基础的桩靴装配方法，所述桩靴包括筒体1、轭板2和连接板3，所述轭板2包括第一轭板21、第二轭板22和第三轭板23，所述第一轭板21上设有与所述筒体1形状配合的第一半圆缺口，所述第二轭板22的一端设有与所述筒体1形状配合的第二半圆缺口，所述第二轭板22的另一端设有与升压站基础的导管腿6形状配合的第三半圆缺口，所述第三轭板23上设有升压站基础的导管腿6形状配合的第四半圆缺口，所述第一半圆缺口与第二半圆缺口围合形成与所述筒体1配合的筒体1连接孔，所述第三半圆缺口与第四半圆缺口围合形成与导管腿配合的导管腿连接口；
31.所述桩靴的装配方法，包括以下步骤：
32.步骤1、制作筒体胎架7，将筒体胎架7固定连接在固定面上，并在固定面上划设与设计筒体1的中心轴线位置对应的地样线；且筒体胎架7牢固固定，具有足够承载力；
33.步骤2、将第三轭板23装焊在升压站基础的导管腿6上；
34.步骤3、制备筒体1；
35.步骤4、将所述步骤3中经检验合格的筒体1定位安装在筒体胎架7上，且使筒体1的中心轴线水平设置且其在固定面上的投影与地样线重叠，筒体1精确定位后与筒体胎架7牢固固定，保证后续筒体1加工的稳定性与准确性；
36.步骤5、将第三轭板23根据设计图纸的设计位置装焊在所述步骤4中的筒体1上；
37.步骤6、将第二轭板22根据设计图纸的设计位置装焊在所述步骤4中的筒体1上，且第二轭板22与第一轭板21准确对接焊接，并在筒体1装焊连接板3，形成桩靴主体结构；
38.步骤7、通过起重装置将所述步骤6中经检验合格的桩靴主体结构从横卧状态吊装呈竖立状态，且桩靴主体结构定位时，控制其垂直度、四个桩靴主体结构的位置尺寸及标高精度满足设计图纸要求；定位完成后使桩靴主体结构与升压站基础的导管腿6合拢对接(完成焊接连接板3与升压站基础的导管腿6、第二轭板22与第三轭板23、第二轭板22与升压站基础的导管腿6之间的焊缝)，且第二轭板22与第三轭板23准确对接焊接；
39.步骤8、吊抬夹桩器4并使夹桩器4在桩靴主体结构的筒体1上口进行水平合拢对接，夹桩器4安装完成后，逐个检查螺杆是否伸缩自如，保证夹桩器4能正常运作；然后吊抬导向杯口5并使导向杯口5在夹桩器4的上口进行水平合拢对接；
40.其中，所述步骤1、步骤2与步骤3的顺序不分先后进行，在本实施例中，每一筒体1与升压站基础的导管腿6之间自上而下装焊有三个轭板2。
41.示例性的，所述步骤3包括：步骤3.1，筒体包括多个依次连接的筒节单元，每一筒节单元通过钢板卷制形成并采用埋弧自动焊完成筒节单元的纵向焊缝，然后通过埋弧自动焊对相邻的筒节单元之间进行环向焊缝；有效提高生产效率，降低施工成本；
42.步骤3.2，将所述步骤3.1安装的筒体1的内壁焊装剪力键11；具体的，在所述步骤
3.2中，通过将筒体1放置在滚轮架，通过滚轮架带动筒体1匀速转动同时通过自动角焊机伸焊接枪头至筒体1内焊接剪力键11与筒体1内壁的环向角焊缝，提高生产效率且保证产品质量佳。
43.示例性的，在所述步骤1中，所述第三轭板23的外周焊接有第三面板26；在所述步骤5中，第一轭板21的外周焊接有第一面板24；在所述步骤6中，第二轭板22的外周焊接有第二面板25在所述步骤6中，第二面板25与第一面板24准确对接焊接；在所述步骤7中，第二面板25与第三面板26准确对接焊接，保证轭板2的结构强度，以及提高筒体1与升压站基础的导管腿6的连接稳定性。
44.示例性的，所述步骤1中，且筒体胎架7的顶部设有与筒体1形状匹配的支撑弧面，保证筒体胎架7与筒体1的匹配度高，使筒体胎架7承托效果佳。
45.综上，本发明通过将桩靴主体结构(筒体1、第二轭板22与第一轭板21)在地面上卧式整体化建造，再将桩靴主体结构整体吊装与升压站基础的导管腿6对接合拢，能够显著提高产品质量、降低劳动强度以及降低生产成本；同时，在桩靴主体结构安装于升压站基础后，再安装夹桩器4，能够减少焊接、吊装等引起的变形对夹桩器4的螺纹结构的影响，避免螺纹卡死而导致螺杆不能正常伸缩作业，提高桩靴的安装质量；此外，轭板2采用三段式分割设计，能够桩靴主体结构与升压站基础的导管腿6快速对接合拢，保证安装准确度。
46.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
47.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。