专利名称：自升式钻井平台桁架式三角形桩腿主弦管建造用保型工件的制作方法
技术领域：
本发明涉及海洋平台施工用的保型工程装置，更具体地说，涉及自升式钻井平台桁架式三角形桩腿主弦管组立时使用的保型工件。
背景技术：
自升式钻井平台的桁架式桩腿在地面建造过程中，需要将三角形的桩腿分为3个单片进行平面组立建造。在此阶段，单片桩腿需要安装1根主弦管以及内部斜向撑管。此时，所有斜向撑管只有一端与主弦管焊接，另一端由于没有主弦管，只能处于自由状态。桁架式桩腿在合拢中，由于其合拢口为开口端，桩腿之间无连接构件，斜撑管在同样也无连接构件，这样就会出现合拢口在吊装和拖移式会出现变形，从而无法保证桩腿的合拢精度。为保证斜撑管以及桩腿的安装以及合拢精度，保证主弦管、斜向撑管的安装角度以及在吊装过程中不发生变形，常规做法是在撑管之间焊接连接保型工装，这种施工方法要在桩腿撑管上进行大量的焊接，使用结束后还需要进行切割打磨，切割后的连接工装无法重复使用。这种方法既增加作业时间，也浪费工装材料。另外，由于业主对桩腿上进临时性的焊接存在疑虑，有的甚至不允许在撑管上进行焊接，造成在施工中进行大量的协调及沟通工作，对施工进度造成影响。
发明内容针对上述问题，本发明开发出一种可以不在桩腿上焊接的、并可重复使用的三角形桩腿主弦管合拢保型工装，将其安装在桩腿的三个主弦管上，形成封闭的三角形框架，保证桩腿主弦管之间的尺寸精度。为了达到上述目的，本发明提供一种自升式钻井平台桁架式三角形桩腿主弦管建造用保型工件，构成三角形的三个桩腿在同一水横截面上每一桩腿主弦管套接有一个环形卡板，所述环形卡板内环设置有与主弦管齿条配合的齿形。所述环形卡板由三段弧形卡板拼接而成，每一拼接处位于弧形卡板的外径中部延伸出加强环板；所述加强环板上下两端面设置连接补板，并穿设螺栓/螺母固定。构成一个环形的三段弧形卡板中有两段弧形卡板连接有圆管，所述圆管水平延伸方向延至另一桩腿处，并对接了所述另一桩腿处弧形卡板连接的另一圆管；而且所述两个圆管之间通过连接法兰连接有斜撑管保型构件。所述斜撑管保型构件包括两端设置连接法兰的圆管，以及中间固定连接的U型卡扣；所述U型卡扣套卡在斜撑管的自由端。所述U型卡扣的开口端两侧对应开设螺栓孔，并由穿设的封固螺杆和封固螺母连接封固。为了增强连接处的强度，优选方式下，弧形卡板的外缘连接有加强环板，而且所述加强环板的上下表面加设有肘板。本发明桩腿分段三角形主弦管保型工装由带有齿条的圆环卡具、连接圆管以及U 型卡具组成。圆环卡具安装在主弦管上，利用圆环上的限位齿与桩腿齿条进行固定，圆环分为三片，利用连接板与螺栓连接固定后形成围绕桩腿的封闭圆环。圆环外侧设有加强环筋和垂向加强肘板。圆环卡具通过法兰与连接圆管连接。在于斜向撑管交汇处，安装U型卡具，U型卡具固定斜向撑管的角度，U型卡具利用螺栓与斜向撑管连接。U型卡具同样利用法兰与连接圆管连接。本装置安装在桩腿的三个主弦管上，形成封闭的三角形框架，保证桩腿主弦管之间的尺寸精度以及斜撑管的安装角度。本发明装置与桩腿结构之间无任何焊接连接，可以有效的保证桁架内斜向撑管、主弦管的建造质量。工装之间、工装与桩腿之间采用螺栓连接方式，无任何焊接作业，安装简单，拆卸方便，可反复使用，降低建造成本。
[0008]图1是图3中M-M向三角形桩腿主弦管保型工件整体安装使用状态示意图[0009]图2是图1中N处的放大结构示意图；[0010]图3是图1中A-A向整体安装使用状态结构示意图；[0011]图4是图3中P处的放大结构示意图；[0012]图5是图4中R处的放大结构示意图；[0013]图6是图3中Q处的放大结构示意图；[0014]图7是图6中C-C向投影结构示意图；[0015]图8是图6中D-D向剖视结构示意图；[0016]图9是图8中E-E向U型卡扣的剖视结构示意图；[0017]图10是图2中标号6构件的结构示意图；[0018]图11是图2中标号7构件的结构示意图；[0019]图12是图11中F-F向投影结构示意图；[0020]图13是图2中标号3构件的结构示意图；[0021]图14是图13中G-G向剖视结构示意图；[0022]图15是图2中标号4构件的结构示意图。
具体实施方式
针对上述问题，开发出一种可以不在桩腿上焊接的、并可重复使用的单片桩腿斜撑管保型工装和桩腿合拢保型工装。具体参考图1和图3所示，自升式钻井平台桁架的三个桩腿三角形设立，三个桩腿之间连接有斜撑管31。如图2所示，本发明的保型工件包括套接在每一桩腿21上的环形卡板26。环形卡板26内环设置有与桩腿主弦管齿条配合的齿形。图中环形卡环由三段构件3、4、6以及连接构件7连接而成。标号3、4、6表示的每一段构件均包括一段弧形卡板。如图4和图5 所示，连接构件7的使用方式为每一拼接处位于弧形卡板的外径中部延伸出加强环板22 ； 加强环板22上下两端面设置连接补板23，并穿设螺栓/螺母29固定(如图5所示)。为了进一步增加强度，加强环板23的上下表面加设有肘板25。本发明提供的连接构件7的一种优选方式即连接补板23，如图11-12所示连接补板23主视和侧视图。此外，图1结合图10及图13-15所示，构成一个环形的三段弧形卡板中有两段弧形卡板连接有圆管24。圆管水平延伸方向可延至另一桩腿处，并对接了另一桩腿处弧形卡板连接的另一圆管；而且两个圆管之间通过连接法兰连接有斜撑管保型构件。图10及图 13-15中，卡环26的内径设置有限位齿27，外径设置有加强环板22以及增强用肘板25.
4[0026]斜撑管保型构件5具体结构如图6-8所示，包括两端设置连接法兰的圆管，以及中间固定连接的U型卡扣30 ；所述U型卡扣30套卡在斜撑管31的自由端。如图9所示，U型卡扣30的开口端两侧对应开设螺栓孔32，图8所示，由穿设的封固螺杆41和封固螺母42 连接封固。连接法兰的结构如图7所示，法兰盘上外径圆周上设置有连接螺纹孔32。本发明桩腿分段主弦管三角形及斜撑管保型工装，其核心固定部位是圆环形卡具，该装置分为三块，分别为构件3、4、6，利用连接构件7围合形成封闭圆环，该圆环利用其上安装的限位齿与桩腿主弦管固定。图中构件3、4、5相互通过法兰螺栓连接，形成连续构件。件3、4与桩腿连接，件5与斜向撑管通过U型卡具连接。圆环卡具通过圆管上的法兰螺栓与连接圆管连接。该工装在斜撑管处安装U型卡具构件5，U型卡具利用螺栓固定在斜撑管上，U型卡具的两端设置圆管与法兰，该U型卡具通过螺栓与连接圆管连接。本装置安装在桩腿的三个主弦管上，形成封闭的三角形框架，保证桩腿主弦管之间的尺寸精度以及斜撑管的安装角度。本装置在桩腿大组建造时安装，合拢后拆除。上述工装在进行法兰螺栓连接时，法兰之间需设置调节垫片，保证构件之间的尺寸要求。本发明桩腿保型工装安装在桩腿合拢口处，形成封闭的三角形框架，保证桩腿以及斜向撑管的精度。该装置在桩腿大组阶段安装，合拢后拆除。该装置可以反复使用，而且不在桩腿上进行焊接，减少了焊接工作量并保证了合拢桩腿的精度。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求1.一种自升式钻井平台桁架式三角形桩腿主弦管建造用保型工件，其特征在于，构成三角形的三个桩腿在同一水横截面上每一桩腿主弦管套接有一个环形卡板(26)，所述环形卡板(26)内环设置有与主弦管齿条配合的齿形；所述环形卡板(26)由三段弧形卡板拼接而成，每一拼接处位于弧形卡板的外径中部延伸出加强环板(22)；所述加强环板(22)上下两端面设置连接补板(23)，并穿设螺栓/螺母(29)固定；构成一个环形的三段弧形卡板中有两段弧形卡板连接有圆管(24)，所述圆管(24)水平延伸方向延至另一桩腿处，并对接了所述另一桩腿处弧形卡板连接的另一圆管(24)；而且所述两个圆管(24)之间通过连接法兰连接有斜撑管保型构件(5)；所述斜撑管保型构件(5)包括两端设置连接法兰的圆管，以及中间固定连接的U型卡扣(30)；所述U型卡扣(30)套卡在斜撑管(31)的自由端；所述U型卡扣(30)的开口端两侧对应开设螺栓孔(32)，并由穿设的封固螺杆(41)和封固螺母(42)连接封固。
2.根据权利要求1所述自升式钻井平台桁架式三角形桩腿主弦管建造用保型工件，其特征在于，所述加强环板(23)的上下表面加设有肘板(25)。
专利摘要本实用新型公开了一种自升式钻井平台桁架式三角形桩腿主弦管建造用保型工件，每一桩腿主弦管套接有一个环形卡板，环形卡板内环设置有与主弦管齿条配合的齿形。而且环形卡板由三段弧形卡板拼接而成，其中两段弧形卡板连接有圆管，所述圆管水平延伸方向延至另一桩腿处，并对接了所述另一桩腿处弧形卡板连接的另一圆管；而且所述两个圆管之间通过连接法兰连接有斜撑管保型构件。本实用新型工件与桩腿结构之间无任何焊接连接，可以有效的保证桁架内斜向撑管、主弦管的建造质量。工程组件之间、工程组件与桩腿之间采用螺栓连接方式，无任何焊接作业，安装简单，拆卸方便，可反复使用，大大降低建造成本。
文档编号E02B17/00GK202124847SQ201120198569
公开日2012年1月25日 申请日期2011年6月13日 优先权日2011年6月13日
发明者孙瑞雪, 徐辉, 窦钧, 董利民, 赵绪杰, 鲁宁, 黄天颖 申请人:大连船舶重工集团有限公司