一种外海风机基础环的安装方法技术

本发明专利技术公开了一种外海风机基础环的安装方法，包括预埋件的检查测量工序、安装与焊接钢管桩的顶部连接件的工序、基础环的起吊工序、基础环的安装工序和基础环的固定工序。进行基础环的安装工序时分为初步定位阶段和顶升调平阶段。本发明专利技术的安装方法采用风机厂家配套的调平支架和调整座并且配合专用的定位导向座进行基础环法兰平面的初步定位，采用德国进口的激光水平仪进行支撑点竖向高程的精确测量和调整，使风机基础环的法兰顶面任意测点的水平度均能达到风机厂家的要求小于2mm。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种外海风机基础环的安装方法。
技术介绍
对于远离陆地且水深达16m～19m的外海无掩护区域进行外海风机的施工，由于受气象、潮流、波浪等自然条件的约束，又处于热带风暴频发区域，以及风机设备对基础的承载、抗拔力、变形有很高的要求，因此需要的桩基础直径大、入土深度深，以使风机基础能承受巨大的风机倾覆力矩并承受波浪、水流荷载作用，还有就是施工进度的工期控制尤为关键。在海上风电场基础设计领域，当水深较深、地质条件复杂时，采用斜管桩高桩承台基础方案，由于承台基础上部采用现浇混凝土承台，基础结构较为厚重，承台自身刚度较大，斜桩对结构受力和抵抗水平位移较为有利，相比其它基础型式，高桩承台基础在结构型式、施工能力、工程造价等方面明显占优。在进行风机基础施工时，风机基础环的安装是风机基础施工的一个主要环节，不但要保证有足够的承载能力，对安装的方向和水平度也有较高的要求，风机安装对基础环的法兰面的水平度要求很高(小于2mm)，其施工质量直接关系到上部塔筒的连接的垂直度、安全性和可靠性，因此必须寻找解决基础环安装、调平的有效操作方法及可靠的水平度量测方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种外海风机基础环的安装方法，它能够使风机基础环的法兰顶面任意测点的水平度均能达到风机厂家的要求小于2mm。本专利技术的目的是这样实现的：一种外海风机基础环的安装方法，所述基础环包括顶面法兰和底部法兰，并在外侧面的下部带有两个抗剪环；所述安装方法包括预埋件的检查测量工序、安装与焊接钢管桩的顶部连接件的工序、基础环的起吊工序、基础环的安装工序和基础环的固定工序；其中，进行所述预埋件的检查测量工序时，先检查预埋件的位置是否正确，所述预埋件是在浇筑风机承台封底混凝土时预埋的六块钢板，该六块钢板以承台的中心为圆心并在同一个圆周线上均布，该圆周线的直径与基础环的底部法兰上的螺栓孔落在的圆周线的直径相同，接着根据基础环的中心位置，在预埋的钢板上准确放样，划出基础环的安装控制边线，再根据该安装控制边线在每块钢板上分别焊接一个调平支架，焊接完成后在风机承台封底混凝土的表面采用水平仪测量六个调平支架的顶面之间的相对高差，该相对高差值应小于5mm，否则应在调平支架的顶面垫钢板调平；然后以间隔一个调平支架的方式在预埋的钢板上焊接三个定位导向座，该三个定位导向座位于对应的调平支架的内侧，并确保三个定位导向座的弧形板的外端面至承台中心的距离为基础环的底部法兰的内圆面的半径减去5mm；进行所述安装与焊接钢管桩的顶部连接件的工序，即先在露出风机承台封底混凝土表面的钢管桩上安装桩顶连接件，接着在桩顶连接件上对应基础环上的两个抗剪环点焊两块水平连接钢板，再在两块水平连接钢板之间点焊一块竖向连接钢板，然后在竖向连接钢板与桩顶连接件之间平行地点焊若干块加筋钢板；进行所述基础环的起吊工序时，采用起重船通过专用吊具将基础环吊至调平支架上，同时使基础环的底部法兰的内圆面与三个定位导向座的弧形板的外端面对齐；进行所述基础环的安装工序时分为初步定位阶段和顶升调平阶段；初步定位阶段时，先将基础环的六个调整座上的调整螺栓分别穿入基础环的底部法兰的螺栓孔并用位于底部法兰下面的两个下调节螺母紧贴底部法兰锁定，使六个调整座的底面与基础环底面之间的距离一致；接着测量调平支架顶面的实际标高，将调平支架顶面的实际标高与基础环底面的设计标高H相减，得出调平支架顶面与基础环底面的实际空间高差，再将该实际空间高差减去六个调整座的底面与基础环底面之间的距离，可以得出基础环底面在设计标高位置时调平支架顶面与调整座底面的实际空间高差；如果调平支架顶面与调整座底面的实际空间高差刚好为设计值7cm，则需要先在调平支架的顶面垫放厚度为3cm或4cm的钢板，再将基础环下放落底至该垫放的钢板表面，使螺旋千斤顶的竖向调整行程为3cm～4cm；如果调平支架顶面与调整座底面的实际空间高差小于5cm，直接将基础环下放落底至调平支架顶面；如果调平支架顶面调整座底面的实际空间高差大于7cm，则需要先在调平支架顶面垫放相应厚度的钢板后，使调平支架顶面与调整座底面的空间高差调整至小于5cm，再将基础环下放落底至垫放的钢板表面。顶升调平阶段时，先在调平支架的表面均布三台螺旋千斤顶，并在基础环的顶部法兰表面安装水平仪，接着人工操作千斤顶，将基础环顶升调平至设计标高，再移除调平支架顶面垫放的钢板，然后解除六个调整座上的下调节螺母，将六个调整座下放落底至调平支架顶面后再次重新将六个调整座的上调节螺母和下调节螺母锁定，最后松懈移除三台螺旋千斤顶；进行所述基础环的固定工序时，先对基础环进行临时加固，即用临时钢板将基础环上的两个抗剪环与桩顶连接件点焊连接，再检查基础环的顶面法兰标高和顶面法兰水平度，满足要求后拆除临时钢板，然后依次进行竖向连接钢板与基础环上的两个抗剪法兰的水平面焊接、竖向连接钢板与基础环的侧壁焊接、水平连接钢板与两个抗剪法兰的外端面焊接、复核基础环的顶面法兰的水平度、调整螺栓与上、下调节螺母焊接牢固、调整座与调平支架焊接牢固、继续检测基础环的顶面法兰的水平度、焊接加筋钢板，最后依次焊接竖向连接钢板、水平连接钢板与桩顶连接件的立焊缝和平焊缝。上述的外海风机基础环的安装方法，其中，所述水平仪为激光水平仪并由一个具有自调水平功能的旋转激光发射器和三个分辨率为0.01mm的激光接收器组成的具有串口输出功能的高度传感器。上述的外海风机基础环的安装方法，其中，所述定位导向座包括上、下底板、连接在上、下底板外端的弧形板和连接在上、下底板之间并且外端面与弧形板的内端面连接的支撑筋板，所述弧形板的外端面的曲率半径与基础环的底部法兰的内圆面的半径相同，该弧形板的上部向内弯曲。上述的外海风机基础环的安装方法，其中，进行所述基础环的固定工序时，是采用对称焊接的方式。本专利技术的外海风机基础环的安装方法，采用风机厂家配套的六个调平支架和调整座并且配合三个专用的定位导向座进行基础环法兰平面的初步定位，采用德国进口的激光水平仪进行支撑点竖向高程的精确测量和调整，使风机基础环的法兰顶面任意测点的水平度均能达到风机厂家的要求小于2mm。本专利技术的安装方法成功解决了海外风机基础环的吊装定位及调平问题，是风机基础环安装的一个创新工艺。附图说明图1是本专利技术的外海风机基础环的安装方法中的基础环的结构示意图；图2是本专利技术的外海风机基础环的安装方法中的预埋件的平面布置图图3是本专利技术的外海风机基础环的安装方法中的调平支架的立面图；图3a是本专利技术的外海风机基础环的安装方法中的调平支架的工作状态图；图4是图3a中的I部位的放大图(调整座的立面图)；图5是本专利技术的外海风机基础环的安装方法中的定位导向座的立面图；图5a是图5的侧视图；图5b是图5的俯视图；图5c图5中的A-A向视图；图6是本专利技术的外海风机基础环的安装方法中进行基础环的固定工序时的状态图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术作进一步说明。先请参阅图1，基础环10的直径为6m，高度为9m，包括顶面法兰11和底部法兰12，在外侧面的下部带有两个抗剪环13、14，顶面法兰11的端面上和底部法兰12的端面上在直径为6.15m圆周线上均布地设有多个螺栓孔。再先请参阅图2至图6，本专利技术的外海风机基础环的安装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种外海风机基础环的安装方法，所述基础环包括顶面法兰和底部法兰，并在外侧面的下部带有两个抗剪环；所述安装方法包括预埋件的检查测量工序、安装与焊接钢管桩的顶部连接件的工序、基础环的起吊工序、基础环的安装工序和基础环的固定工序；其特征在于，进行所述预埋件的检查测量工序时，先检查预埋件的位置是否正确，所述预埋件是在浇筑风机承台封底混凝土时预埋的六块钢板，该六块钢板以承台的中心为圆心并在同一个圆周线上均布，该圆周线的直径与基础环的底部法兰上的螺栓孔落在的圆周线的直径相同，接着根据基础环的中心位置，在预埋的钢板上准确放样，划出基础环的安装控制边线，再根据该安装控制边线在每块钢板上分别焊接一个调平支架，焊接完成后在风机承台封底混凝土的表面采用水平仪测量六个调平支架的顶面之间的相对高差，该相对高差值应小于5mm，否则应在调平支架的顶面垫钢板调平；然后以间隔一个调平支架的方式在预埋的钢板上焊接三个定位导向座，该三个定位导向座位于对应的调平支架的内侧，并确保三个定位导向座的弧形板的外端面至承台中心的距离为基础环的底部法兰的内圆面的半径减去5mm；进行所述安装与焊接钢管桩的顶部连接件的工序，即先在露出风机承台封底混凝土表面的钢管桩上安装桩顶连接件，接着在桩顶连接件上对应基础环上的两个抗剪环点焊两块水平连接钢板，再在两块水平连接钢板之间点焊一块竖向连接钢板，然后在竖向连接钢板与桩顶连接件之间平行地点焊若干块加筋钢板；进行所述基础环的起吊工序时，采用起重船通过专用吊具将基础环吊至调平支架上，同时使基础环的底部法兰的内圆面与三个定位导向座的弧形板的外端面对齐；进行所述基础环的安装工序时分为初步定位阶段和顶升调平阶段；初步定位阶段时，先将基础环的六个调整座上的调整螺栓分别穿入基础环的底部法兰的螺栓孔并用位于底部法兰下面的两个下调节螺母紧贴底部法兰锁定，使六个调整座的底面与基础环底面之间的距离一致；接着测量调平支架顶面的实际标高，将调平支架顶面的实际标高与基础环底面的设计标高H相减，得出调平支架顶面与基础环底面的实际空间高差，再将该实际空间高差减去六个调整座的底面与基础环底面之间的距离，可以得出基础环底面在设计标高位置时调平支架顶面与调整座底面的实际空间高差；如果调平支架顶面与调整座底面的实际空间高差刚好为设计值7cm，则需要先在调平支架的顶面垫放厚度为3cm或4cm的钢板，再将基础环下放落底至该垫放的钢板表面，使螺旋千斤顶的竖向调整行程为3cm～4cm；如果调平支架顶面与调整座底面的实际空间高差小于5cm，直接将基础环下放落底至调平支架顶面；如果调平支架顶面调整座底面的实际空间高差大于7cm，则需要先在调平支架顶面垫放相应厚度的钢板后，使调平支架顶面与调整座底面的空间高差调整至小于5cm，再将基础环下放落底至垫放的钢板表面。顶升调平阶段时，先在调平支架的表面均布三台螺旋千斤顶，并在基础环的顶部法兰表面安装水平仪，接着人工操作千斤顶，将基础环顶升调平至设计标高，再移除调平支架顶面垫放的钢板，然后解除六个调整座上的下调节螺母，将六个调整座下放落底至调平支架顶面后再次重新将六个调整座的上调节螺母和下调节螺母锁定，最后松懈移除三台螺旋千斤顶；进行所述基础环的固定工序时，先对基础环进行临时加固，即用临时钢板将基础环上的两个抗剪环与桩顶连接件点焊连接，再检查基础环的顶面法兰标高和顶面法兰水平度，满足要求后拆除临时钢板，然后依次进行竖向连接钢板与基础环上的两个抗剪法兰的水平面焊接、竖向连接钢板与基础环的侧壁焊接、水平连接钢板与两个抗剪法兰的外端面焊接、复核基础环的顶面法兰的水平度、调整螺栓与上、下调节螺母焊接牢固、调整座与调平支架焊接牢固、继续检测基础环的顶面法兰的水平度、焊接加筋钢板，最后依次焊接竖向连接钢板、水平连接钢板与桩顶连接件的立焊缝和平焊缝。...

【技术特征摘要】
1.一种外海风机基础环的安装方法，所述基础环包括顶面法兰和底部法兰，并在外侧面的下部带有两个抗剪环；所述安装方法包括预埋件的检查测量工序、安装与焊接钢管桩的顶部连接件的工序、基础环的起吊工序、基础环的安装工序和基础环的固定工序；其特征在于，进行所述预埋件的检查测量工序时，先检查预埋件的位置是否正确，所述预埋件是在浇筑风机承台封底混凝土时预埋的六块钢板，该六块钢板以承台的中心为圆心并在同一个圆周线上均布，该圆周线的直径与基础环的底部法兰上的螺栓孔落在的圆周线的直径相同，接着根据基础环的中心位置，在预埋的钢板上准确放样，划出基础环的安装控制边线，再根据该安装控制边线在每块钢板上分别焊接一个调平支架，焊接完成后在风机承台封底混凝土的表面采用水平仪测量六个调平支架的顶面之间的相对高差，该相对高差值应小于5mm，否则应在调平支架的顶面垫钢板调平；然后以间隔一个调平支架的方式在预埋的钢板上焊接三个定位导向座，该三个定位导向座位于对应的调平支架的内侧，并确保三个定位导向座的弧形板的外端面至承台中心的距离为基础环的底部法兰的内圆面的半径减去5mm；进行所述安装与焊接钢管桩的顶部连接件的工序，即先在露出风机承台封底混凝土表面的钢管桩上安装桩顶连接件，接着在桩顶连接件上对应基础环上的两个抗剪环点焊两块水平连接钢板，再在两块水平连接钢板之间点焊一块竖向连接钢板，然后在竖向连接钢板与桩顶连接件之间平行地点焊若干块加筋钢板；进行所述基础环的起吊工序时，采用起重船通过专用吊具将基础环吊至调平支架上，同时使基础环的底部法兰的内圆面与三个定位导向座的弧形板的外端面对齐；进行所述基础环的安装工序时分为初步定位阶段和顶升调平阶段；初步定位阶段时，先将基础环的六个调整座上的调整螺栓分别穿入基础环的底部法兰的螺栓孔并用位于底部法兰下面的两个下调节螺母紧贴底部法兰锁定，使六个调整座的底面与基础环底面之间的距离一致；接着测量调平支架顶面的实际标高，将调平支架顶面的实际标高与基础环底面的设计标高H相减，得出调平支架顶面与基础环底面的实际空间高差，再将该实际空间高差减去六个调整座的底面与基础环底面之间的距离，可以得出基础环底面在设计标高位置时调平支架顶面与调整座底面的实际空间高差；如果调平支架...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭新杰，付晓亮，熊汉东，洪君斌，
申请(专利权)人：中交第三航务工程局有限公司，中交三航厦门工程有限公司，中交第三航务工程局有限公司厦门分公司，
类型：发明
国别省市：上海;31