一种单桩式海上风机的外平台及其安装方法与流程

本发明涉及风机外平台领域。

背景技术：

现有技术中的单桩式海上风机的外平台大多如国家局于2015年9月2日公告的一份名为“海上风机单桩基础集成式附属结构”、申请号为“201520060051.3”的中国实用新型专利所示，该案套设于单桩基础上，其主要由风机外平台、电缆保护管、防撞系统、牺牲阳极和若干圈梁组成，其中圈梁和单桩基础之间的空隙采用若干块楔形钢片填塞紧密以使得该案可与单桩基础保持稳定的连接。

然而，人们在使用时发现，一方面，由于若干楔形钢片无法同时插入圈梁和单桩基础之间的空隙中，在实际操作时的难度较大；另一方面，由于若干楔形钢片的插入深度无法精确控制，从而导致若干圈梁与单桩基础之间的同轴度无法得到有效保证，常出现上一圈梁上斜、下一圈梁下斜的现象，给外平台自身的结构稳定性（将出现外平台弯曲的可能）以及其与单桩基础的连接稳定性（由某一圈梁松动引发）均带来了极大的影响。

技术实现要素：

本发明针对以上问题，提出了一种结构精巧、安装方式简便、稳定性好且安装后可确保所有圈梁均与单桩基础之间保持同轴心的单桩式海上风机的外平台及其安装方法。

本发明的技术方案为：套接在单桩基础上、且包括本体和若干同轴心的圈梁，所述圈梁固定连接在本体内、且空套所述单桩基础；

所述外平台还包括与若干圈梁一一对应的若干安装环和若干组固定块，同一组所述固定块高度一致、且均固定连接在单桩基础的外壁上，同一组所述固定块位于一圈梁之内、且所述圈梁的底部固定连接有用于抵住所述固定块的限位环；所述安装环包括环形的基板和若干插块，所述基板通过若干螺栓与圈梁的顶面固定相连，若干所述插块均固定连接在基板的底面上、且插入所述固定块和圈梁之间。

所述插块呈下小上大的阶梯轴状、且阶梯轴的大轴和小轴之间设有锥面状的过度面。

所述固定块背向单桩基础的端面上开设有与插块适配的插槽一，所述圈梁的内壁上开设有若干与插块适配的插槽二。

所述安装环的基板由两半圆环状的半基板组成，两所述半基板可拆卸的相连接。

所述螺栓的顶部固定连接有驱动齿轮，所述单桩基础外还空套有一对可拆卸相连的驱动半环，所述驱动半环的内壁上设有与所述驱动齿轮啮合的内齿。

按以下步骤进行安装：

1）、安装固定块：

1.1）、将单桩基础起吊至铅垂状态；

1.2）、在单桩基础的外壁上画出基准线；

1.3）、先将固定块吊起至铅垂状态，再按基准线将固定块焊接与单桩基础的外壁上；

2）、放置单桩基础：将连接有固定块的单桩基础放入外平台中；

3）、设置限位环：逐一将若干限位环贴合于若干圈梁的底面上，并完成所述限位环与圈梁之间的固定连接；

4）、设置安装环：逐一完成两两半基板之间的固定连接，并使得若干安装环空套所述单桩基础；

5）、逐一紧固安装环：

5.1）、将插块对准固定块和圈梁的间隙，并将插块的底端插入固定块和圈梁之间；

5.2）、放入螺栓，并完成两两驱动半环之间的的可拆卸连接；

5.3）、先旋动驱动半环使得螺栓下旋一端距离，在卸下驱动半环，由人工拧紧螺栓并校核拧紧力；完毕。

本发明使用时，可在完成固定块、限位板的安装后，可由上自下装入安装环，使得若干插块插入固定块和圈梁之间，从而使得单桩基础、固定块、插块、圈梁四者之间保持紧密连接，进而确保圈梁和单桩基础之间保持高度的同轴心。此后，逐一完成若干安装环的装配，从而可通过对单桩基础和所有圈梁的同轴心给外平台的自身结构强度带来了大幅的提升，并给外平台与单桩基础之间的连接强度也带来的大幅的提升。本发明从整体上具有安装方式简便、稳定性好、结构强度高以及连接强度高的特点。

附图说明

图1是本案的结构示意图，

图2是图1的立体图，

图3是本案中安装环的轴向剖视图，

图4是本案的使用状态参考图，

图5是本案中驱动半环的结构示意图；

图中1是单桩基础，2是本体，3是圈梁，30是插槽二，31是限位环，4是安装环，41是基板，410是螺栓，42是插块，420是过度面，5是固定块，50是插槽一，6是驱动半环。

具体实施方式

本发明如图1-5所示，套接在单桩基础1上、且包括本体2和若干同轴心的圈梁3，所述圈梁3固定连接在本体2内、且空套所述单桩基础1；

所述外平台还包括与若干圈梁3一一对应的若干安装环4和若干组固定块5，同一组所述固定块5高度一致、且均固定连接在单桩基础1的外壁上，同一组所述固定块5位于一圈梁3之内、且所述圈梁3的底部固定连接有用于抵住所述固定块5的限位环31；所述安装环4包括环形的基板41和若干插块42，所述基板41通过若干螺栓410与圈梁3的顶面固定相连，若干所述插块42均固定连接在基板41的底面上、且插入所述固定块5和圈梁3之间。这样，在完成固定块、限位板的安装后，可由上自下装入安装环，使得若干插块插入固定块和圈梁之间，从而使得单桩基础、固定块、插块、圈梁四者之间保持紧密连接，进而确保圈梁和单桩基础之间保持高度的同轴心。此后，逐一完成若干安装环的装配，从而可通过对单桩基础和所有圈梁的同轴心给外平台的自身结构强度带来了大幅的提升，并给外平台与单桩基础之间的连接强度也带来的大幅的提升。

所述插块42呈下小上大的阶梯轴状、且阶梯轴的大轴和小轴之间设有锥面状的过度面420。这样，安装时可通过阶梯轴的小轴进行定位，并在安装后可使得阶梯轴的大轴与固定块、圈梁之间的间隙呈过盈配合状态。

所述固定块5背向单桩基础1的端面上开设有与插块42适配的插槽一50，所述圈梁3的内壁上开设有若干与插块42适配的插槽二30。从而在安装初期通过插槽一、插槽二起良好、稳定的导向作用，使得安装环的装入可更为快捷、方便，给外平台整体的安装周期带来了大幅的缩减。

所述安装环4的基板41由两半圆环状的半基板组成，两所述半基板可拆卸的相连接。从而降低安装难度，对安装效率起到了显著提高的作用。

所述螺栓410的顶部固定连接有驱动齿轮，所述单桩基础1外还空套有一对可拆卸相连的驱动半环6，所述驱动半环6的内壁上设有与所述驱动齿轮啮合的内齿。使用时，在对若干螺栓紧固的初期，可先通过转动两连接后的驱动半环，使得同一安装环上的所有螺栓同时下旋并拧紧，待螺栓上具有较大的拧紧力时，再由人工通过力矩扳手等工具对螺栓进行逐一拧紧，并使得所有螺栓上的拧紧力一致。这样，可使得同一安装环上的所有插块在初期可进行同时插入，从而有效避免了因一侧插块先插入而导致另一侧插块无法插入的问题。

按以下步骤进行安装：本案中的单桩基础由钢筒及其内的混凝土组成，因此在此需要说明的是，下述安装过程中所提及的单桩基础均为钢筒；

1）、安装固定块：

1.1）、将单桩基础起吊至铅垂状态；

1.2）、在单桩基础的外壁上画出基准线；

1.3）、先将固定块吊起至铅垂状态，再按基准线将固定块焊接与单桩基础的外壁上；由于固定块的体积远小于单桩基础，因此，仅完成二者之间的固定连接可保持较高的连接强度以及较好的配合精度；

2）、放置单桩基础：将连接有固定块的单桩基础放入外平台中；使得圈梁空套单桩基础、且若干组固定块置于与各自对应的若干圈梁之内；

3）、设置限位环：逐一将若干限位环贴合于若干圈梁的底面上，并完成所述限位环与圈梁之间的固定连接；从而给固定块提供一进一步的支撑力；

4）、设置安装环：逐一完成两两半基板之间的固定连接，并使得若干安装环空套所述单桩基础；此时，安装环下方的插块将朝向固定块和圈梁之间的间隙设置；

5）、逐一紧固安装环：

5.1）、将插块对准固定块和圈梁的间隙，并将插块的底端插入固定块和圈梁之间；此时三者之间将仍保持少量的松动；

5.2）、放入螺栓，并完成两两驱动半环之间的的可拆卸连接；

5.3）、先旋动驱动半环使得螺栓下旋一端距离，在卸下驱动半环，由人工拧紧螺栓并校核拧紧力；完毕。从而使得插块中的大轴将逐渐被压入固定块和圈梁之间，并与二者之间呈过盈配合状态，使得单桩基础、固定块、插块、圈梁四者之间保持紧密连接，以确保圈梁和单桩基础之间保持高度的同轴心。