[发明专利]一种桩腿的合拢定位装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及海洋工程装备的制造安装技术领域，尤其涉及海上风电安装船八边形桩腿的合拢定位。

背景技术

随着能源紧缺状况的加剧和风电场土地资源的日益紧张，海上风能发电也成为当今世界风能发电的发展新方向。海上风电机组的安装相对于陆上风电机组的安装具有更高的技术难度，需要专门的风电安装船承担运输和安装才能完成。当风电安装船在海上作业时，桩腿下降插入海底，并将风电安装船提升并离开海面一定高度，形成作业平台。因此，桩腿是风电安装船的关键部件，承担着整个风电安装平台的安全，并决定了风电机组的安装精度。

八边形桩腿为孔板结构，高71.5m，在桩腿的四个对称边上等距离对称排列着圆形销孔，用于桩腿升降过程中的承重和定位，其精度要求非常高，单排销孔在长度方向的累积误差不能超过2mm。由于桩腿属于超长超大件，因而采取了分段加工再焊接合拢的制造工艺。各分段在加工后能够保证分段内销孔的尺寸精度，但桩腿进行合拢的过程中由于焊接变形以及其它各种因素导致整体累积误差较大，给桩腿合拢过程中销孔间尺寸精度的保证带来了极大的困难。

现有方法和装置大多是针对圆形桩腿的安装，而针对八边形桩腿合拢定位的装置较少，且在某些方面存在不足。如浙江海洋学院申请公开了一种机械自锁式桩腿安装架装置(公开号：CN102011385A)，该装置可以实现上、下两个方向的双向、双重摩擦自锁。但是该装置需要专门制作，工艺复杂，还需要辅助定位和援用吊具支撑。最关键的是给装置只适用于圆形桩腿的安装，不能用于八边形或方形桩腿分段合拢时的定位。南通中远船务工程有限公司公开了一种八边形桩腿合拢限位定位方法(公开号：CN102728980A)，通过在桩腿吊装合拢焊接前安装支座支撑桩腿，安装导向板精确导向，使桩腿合拢达到一定的配合需求，并采用马板将桩腿上下分段焊接固定后再进行合拢。该方法通过上下分段之间支座和导向板的定位来间接保证桩腿合拢之后销孔间的尺寸精度，可见其定位基准和设计基准不一致，从而导致这种合拢定位方法的精度不是很高。

发明内容

为克服现有技术中存在的八边形桩腿合拢定位装置少、桩腿合拢过程中销孔间尺寸精度低、辅助装置使用多及操作复杂的问题，本发明提供一种桩腿的合拢定位方法及装置，提高八边形桩腿分段合拢过程中销孔间的尺寸精度。

一种桩腿的合拢定位装置，其特征在于，包括一L形的定位板，所述L形定位板一内侧设置有多个定位销，另一内侧设置有多个定位挡块，所述桩腿横截面为八边形，由多个上分段和下分段组成，所述桩腿上分段与所述桩腿下分段设置有对应的销孔，所述多个定位销插入所述桩腿上分段及所述桩腿下分段的销孔，所述多个定位挡块与所述桩腿上分段及所述桩腿下分段接触，固定连接所述桩腿上分段和所述桩腿下分段。

所述定位销直径尺寸为所述各定位销之间的距离为

所述定位挡块与定位销之间的投影距离为

所述定位销和所述定位挡块均为两个。

一种桩腿的合拢定位方法，包括以下步骤：

步骤一、提供L形的定位板，将所述定位板一内侧设置多个定位销，所述定位板的另一内侧设置多个定位挡块；

步骤二、所述桩腿由多个上分段和下分段组成，所述各分段桩腿横截面均为八边形，所述桩腿上与所述L形定位板固定的面为工作面，其余为非工作面，标记所述桩腿各分段的多个非工作面进行划线标记，确定所述桩腿及所述工作面的安装顺序，由上至下依次安装后，将所述桩腿的上分段吊装至下分段的上方并保持平稳；

步骤三、所述桩腿上分段与所述桩腿下分段设置有对应的销孔，调整桩腿上分段的距离，将所述L形定位板上的多个所述定位销插入所述桩腿上分段及所述桩腿下分段的销孔，并使所述L形定位板另一内侧的所述定位挡块分别与所述桩腿上分段及所述桩腿下分段接触，从而固定连接所述桩腿上分段和所述桩腿下分段；

步骤四、在所述桩腿上下分段的多个所述非工作面的连接处焊接马板，撤除所述L形定位板，并对焊缝进行预热、施焊操作。

在所述步骤四中，对所述焊缝预热、施焊后，可移除吊装设备，切割所述马板，并对所述焊缝进行打磨清理。

所述定位销直径尺寸为所述各定位销之间的距离为

所述定位挡块与所述定位销之间的投影距离为

所述定位销和所述定位挡块均为两个，所述非工作面为四个。