单柱复合筒批量建造装置和建造方法与流程

本发明属于海上风电基础建造，具体的说，是涉及一种用于单柱复合筒的批量建造装置和建造方法。

背景技术：

1、单柱复合筒基础是针对近海深水海域复杂地质环境下海上风电项目，创新研发的一种新型基础型式，可解决近海深水海域水深、浪大、基岩埋深浅、施工窗口期短的工程难题。

2、但是，单柱复合筒的批量建造却存在许多问题，单柱复合筒的尺寸偏大，如果先分别建造分舱板、顶盖、筒裙，再进行拼装焊接，会出现诸多问题。首先没有普通钢板尺寸不足，其次即便是分别把分舱板、顶盖等建造完成后，巨大的分舱板和顶盖等也不利于接下来的拼装焊接，最后在拼装焊接过程中也很难保证各部分的位置准确。

技术实现思路

1、本发明要解决的是在单柱复合筒批量建造的相关技术问题，提供了一种单柱复合筒批量建造装置和建造方法，通过环向定位机构和分舱模板机构协助建造单柱复合筒，实现了单柱复合筒批量制造的可行性，并在一定程度上增强了结构的整体强度。

2、为了解决上述技术问题，本发明通过以下的技术方案予以实现：

3、根据本发明的一个方面，提供了一种单柱复合筒批量建造装置，其特征在于，包括环向定位机构和分舱模板机构；用于对单柱复合筒的中心筒、分舱板、筒壁以及顶盖进行建造；

4、所述环向定位机构包括中心筒和多个伸缩杆；所述中心筒用于固定在地面，能够确定所述中心筒的轴线位置；所述伸缩杆在所述中心筒的周围环向均布，每根所述伸缩杆能够沿径向伸长或缩回；所述伸缩杆用于确定所述中心筒的内径；

5、所述分舱模板机构包括环状体、限位夹板、滑轨、滑动体；两个所述环状体结构相同且上下平行设置，每个所述环状体分为与所述分舱板数量相同的弧形区段；相邻所述弧形区段之间具有间隙，且每个所述弧形区段的两端分别设置有限位夹板，所述限位夹板的一端与所述弧形区段的端部固定连接，另一端悬空；两个所述环状体连接的所有限位夹板尺寸相同，并且上下位置对应；由此，相邻所述弧形区段之间的所述分舱夹板为一组，每组中的两个所述限位夹板之间间隙用于插入所述分舱板，所述分舱板的上部和下部分别由上下对应的两组所述限位夹板进行限位固定；

6、上下两个所述环状体由多个滑轨连接，每根滑轨分别设置于上下位置对应的两个弧形区段之间；所述滑轨与下部的所述环状体固定连接，并且通过所述滑动体与上部的所述环状体连接，使上部的所述环状体能够沿所述滑轨竖向滑动的同时，也能够将上部的所述环状体固定在所述滑轨的任意高度；所述滑轨或下部的所述环状体与地面固定。

7、进一步地，伸缩杆的数量为6-9个。

8、进一步地，所述滑轨在所述环状体外部环向均布。

9、进一步地，所述滑轨的下部与下面的所述环状体焊接，并且底面固定有底板，通过穿过所述底板的螺栓或者钢钉将所述滑轨固定于地面。

10、进一步地，下部的所述环状体在安装之前通过所述环向定位机构确定轴线位置和半径。

11、进一步地，所述滑动体能够同时固定所述滑轨和所述弧形区段的结构，并且可拆卸。

12、进一步地，所述滑轨为圆柱立杆、所述滑动体为管箍套，该管箍套的中部套在所述圆柱立杆外侧，且两端通过螺栓与上部的所述环状体的弧形区段固定，拧松所述螺栓状态下所述管箍套能够与上部的所述环状体一同沿所述滑轨上下移动。

13、根据本发明的另一个方面，提供了一种基于上述装置的单柱复合筒批量建造方法，包括如下步骤：

14、(1)将所述中心筒固定于地面，并调节所述伸缩杆的长度，使所述环向定位机构的外径与所述分舱模板机构的所述环状体内径一致；以所述环向定位机构的轴线和外径为依据，将所述滑轨与下部的所述环状体一同固定在地面；

15、(2)所述中心筒的位置不变，调节所述伸缩杆的长度，使所述环向定位机构的外径与所述中心筒的内径一致；以所述环向定位机构的轴线和外径为依据，进行所述中心筒的建造；

16、(3)根据所述分舱板的高度，将上部的所述环状体调节好位置后，通过所述滑动体与各个所述滑轨固定连接，所述分舱模板机构组装完成；

17、(4)将所述分舱板逐块插入上下对应的各组所述限位夹板之间，并将所述分舱板与所述中心筒进行焊接；

18、(5)待全部所述分舱板与所述中心筒焊接完毕后，将所述筒壁与各个所述分舱板进行焊接；

19、(6)将所述顶盖与各个所述分舱板进行焊接。

20、进一步地，步骤(6)中，所述顶盖分为多个相同的扇形区块，扇形区块的数量与所述分舱板数量相同；每个所述扇形区块的中间位置设置有两块连接片，所述连接片对应于各个所述分舱板的顶部两侧设置，并且与扇形区块相垂直；安装时，先将所述分舱板顶部插入到所述扇形区块的两块连接片之间，并将所述扇形区块与所述分舱板的顶部通过螺栓连接；待除最后一块的所述扇形区块均安装完毕后，放置最后一块的所述扇形区块，并将所有所述扇形区块之间进行焊接，使所述顶盖形成密封整体。

21、本发明的有益效果是：

22、发明提供了一种单柱复合筒批量建造装置和建造方法，将复杂工艺大大简化，给单柱复合筒的建造提供新思路。一方面，通过环向定位机构固定单柱复合筒的中心，确定分舱模板机构和中心筒的位置，保证单柱复合筒的建造不会出现偏心；另一方面，通过分舱模板机构将多个分舱板逐个固定，方便确定位置，焊接操作方便。此外，顶盖也可以分区并与分舱板通过螺栓连接，不仅方便安装固定，也增强了单柱复合筒结构的整体强度。

技术特征：

1.一种单柱复合筒批量建造装置，其特征在于，包括环向定位机构和分舱模板机构；用于对单柱复合筒的中心筒、分舱板、筒壁以及顶盖进行建造；

2.根据权利要求1所述的一种单柱复合筒批量建造装置，其特征在于，所述伸缩杆的数量为6-9个。

3.根据权利要求1所述的一种单柱复合筒批量建造装置，其特征在于，所述滑轨在所述环状体外部环向均布。

4.根据权利要求1所述的一种单柱复合筒批量建造装置，其特征在于，所述滑轨的下部与下面的所述环状体焊接，并且底面固定有底板，通过穿过所述底板的螺栓或者钢钉将所述滑轨固定于地面。

5.根据权利要求1所述的一种单柱复合筒批量建造装置，其特征在于，下部的所述环状体在安装之前通过所述环向定位机构确定轴线位置和半径。

6.根据权利要求1所述的一种单柱复合筒批量建造装置，其特征在于，所述滑动体能够同时固定所述滑轨和所述弧形区段的结构，并且可拆卸。

7.根据权利要求6所述的一种单柱复合筒批量建造装置，其特征在于，所述滑轨为圆柱立杆、所述滑动体为管箍套，该管箍套的中部套在所述圆柱立杆外侧，且两端通过螺栓与上部的所述环状体的弧形区段固定，拧松所述螺栓状态下所述管箍套能够与上部的所述环状体一同沿所述滑轨上下移动。

8.一种基于权利要求1-7中任一项所述装置的单柱复合筒批量建造方法，其特征在于，包括如下步骤：

9.根据权利要求8所述的一种单柱复合筒批量建造方法，其特征在于，步骤(6)中，所述顶盖分为多个相同的扇形区块，扇形区块的数量与所述分舱板数量相同；每个所述扇形区块的中间位置设置有两块连接片，所述连接片对应于各个所述分舱板的顶部两侧设置，并且与扇形区块相垂直；安装时，先将所述分舱板顶部插入到所述扇形区块的两块连接片之间，并将所述扇形区块与所述分舱板的顶部通过螺栓连接；待除最后一块的所述扇形区块均安装完毕后，放置最后一块的所述扇形区块，并将所有所述扇形区块之间进行焊接，使所述顶盖形成密封整体。

技术总结
本发明属于海上风电基础建造技术领域，公开了一种单柱复合筒批量建造装置和建造方法，建造装置包括环向定位机构和分舱模板机构，环向定位机构包括中心筒和伸缩杆，分舱模板机构包括环状体、限位夹板、滑轨、滑动体；建造方法为先将中心筒固定，并通过调节伸缩杆将下部环状体固定；然后再调节伸缩杆进行中心筒的建造；通过滑轨和滑动体将上部环状体调节位置并固定；将分舱板逐块插入上下对应的限位夹板之间，并将分舱板与中心筒焊接；接着将筒壁与分舱板焊接，最后将顶盖与分舱板焊接。本发明通过环向定位机构和分舱模板机构协助建造单柱复合筒，实现了单柱复合筒批量制造的可行性，并在一定程度上增强了结构的整体强度。

技术研发人员：刘俊峰,许新鑫,校建东,乐丛欢,姜娟,倪道俊,黄绍幸,朱彬,丁红岩,张浦阳,肖瑶瑶,王李吉,陈鹏飞,李嘉隆,聂焱,林宇
受保护的技术使用者：三峡新能源阳江发电有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13