海上风电导管架中段合拢口精准定位合拢方法与流程

本发明涉及导管架制造，尤其涉及海上风电导管架中段合拢口精准定位合拢方法。

背景技术：

1、导管架是由中空的腿柱(导管)和连接腿柱的纵横杆系所构成的空间桁架。导管架分为下段、中段和上段三个部分，三个分段由下至上依次进行吊装组配，进而构成一个整体的导管架构造。

2、导管架的建造大都采用卧式建造或立式建造的方法，因此导管架的三个分段也是采用卧式或立式的建造方式。

3、现有的一种卧式方法建造导管架中段：先在卧式工装上分片、分块组装导管架中段的部件，包括组件a和组件b等，如图1中a所示；再将组件a和组件b及其他部件进行卧式合拢组装构成整个导管架的中段，如图1中b所示；最后采用履带吊将整个处于横卧状态的导管架中段吊起、使其转换为直立状态，如图1中c所示。

4、在整个卧式建造流程中，导管架中段占地面积大、制作周期长、需要的卧式工装也较多，还需要起重设备800t履带吊一台，650t履带吊两台，汽车吊两台。由于组装后的导管架中段体积和重量大，使其直立时需要采用一台800t履带吊吊装导管架中段的上管口、两台650t履带吊吊装导管架中段的下管口，不同吨位的履带吊配合进行导管架中段的翻身作业，翻身用时6~10小时。由此可以看出，卧式建造对起重设备吨位需求高，导管架中段最后需要大翻身一次，危险系数高，人工用时长。

5、现有的一种立式方法建造导管架中段：先在卧式工装上分片、分块组装导管架中段的部件，包括组件a和组件b等，如图2中a所示；再将组件a翻身、使其直立起来，由立式工装对其进行支撑，如图2中b所示；再将组件b翻身、使其直立起来，并将组件b和组件a合拢，如图2中c所述；按照上述方式吊装、直至导管架中段采用立式建造组装完成，如图2中d所示。

6、在整个立式建造流程中，导管架中段制作场地面积大、制作周期长、需要不同的卧式工装和支撑工装，起重设备也是需要800t履带吊，650t履带吊和汽车吊。以组件a翻身为例：采用两台650t 履带吊吊装组件a上部、800t履带吊吊装组件a下部，两者配合使其翻身至直立状态，拆除800t履带吊，采用两台650t履带吊将直立状态的组件a摆放至支撑工装上，整体找正后拆除两台650t履带吊即可。由此可以看出，组件a和组件b均需要翻身直立，翻身次数多，起重设备台数多，制作成本较高。

7、如专利公开号cn114704436a公开的一种海上风电导管架建造系统及方法，其采用立式方法对导管架进行建造，在对中段导管架进行组配时，先吊装中段c型组件a，由第二液压调平单元对其进行支撑，再吊装中段c型组件b、将其和中段c型组件a焊接固定，建造时需要不同的工装来支撑，工装结构较为复杂，组件a和组件b的吊装重量大。

8、综上，现有的卧式或立式建造方法，对大型起重设备的依赖较重，并且易受起重设备吨位的限制；组件a和组件b由多个零部件焊接而成、自重大，无论是组件单独的翻身、还是导管架中段整体的翻身，翻身直立的危险系数高。

技术实现思路

1、本发明为了解决现有建造方法对起重设备依赖较重，组件a和组件b竖向吊装自重大、吊装风险高的问题，提供海上风电导管架中段合拢口精准定位合拢方法，采用直立方式建造，无需翻身，对导管架中段部件进行精细划分，减小吊装重量以降低吊装风险，同时无需大吨位履带吊，履带吊再配合简易的工装即可高效完成对导管架中段的建造。

2、为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

3、海上风电导管架中段合拢口精准定位合拢方法，包括以下步骤：

4、步骤1、吊装前的准备：

5、步骤11、划分导管架中段：将导管架中段分为四根腿柱和四组插片，每组插片包括两个x形的插杆以及连接两个插杆的侧杆，插片类似于剪刀撑结构；

6、步骤12、准备工装：工装的作用是支撑导管架中段的各个零部件，工装包括矩形框架结构的底撑架、高支撑杆、缆风绳、长支撑杆和短支撑杆；

7、步骤13、准备起重设备：650t履带吊两台，汽车吊两台；

8、步骤2、吊装导管架：

9、步骤21、划线：在全站仪的测量下，人工在地面划出导管架中段上、下部管口地样线及十字中心线，按照下部管口地样线所示布置底撑架，并将底撑架的各个部件组装在一起；

10、步骤22、吊装腿柱一：采用履带吊一吊装腿柱一，使腿柱一的下管口插入底撑架的一个边角位置固定，采用两根缆风绳拉紧腿柱一；采用汽车吊吊装两根高支撑杆，由两根高支撑杆配合支撑腿柱一，实现腿柱一的稳定；

11、步骤23、吊装插片一：采用履带吊二吊装插片一上部、同时采用两台汽车吊配合抬吊插片一下部、使其倾斜，将其与腿柱一焊接，撤下汽车吊；再采用汽车吊吊装两根长支撑杆和短支撑杆，由长支撑杆和短支撑杆配合支撑插片一，支撑位置在插片一没有连接腿柱一的一端；撤下履带吊二；

12、步骤24、吊装插片二：插片二和插片一分别位于腿柱一的两侧，插片二的吊装步骤同步骤23；

13、步骤25、吊装腿柱二：腿柱二连接插片二，采用履带吊二吊装腿柱二，腿柱二的吊装步骤同步骤22，吊装后撤下履带吊二；

14、步骤26、吊装腿柱三：腿柱三连接插片一，采用履带吊二吊装腿柱三，腿柱三的吊装步骤同步骤22，吊装后撤下履带吊二和履带吊一；

15、步骤27、依次吊装腿柱四、插片三和插片四：腿柱四和腿柱一处于对角位置，腿柱四两侧布设插片三和插片四，吊装步骤同步骤22-24，不同的是，不再吊装长支撑杆和短支撑杆；

16、步骤3、导管架整体合拢姿态检测完成后，拆下除底撑架以外的其余工装即可。

17、进一步地，步骤11中，四根腿柱竖向向内倾斜围设成一圈，相邻两根腿柱之间由插片连接固定，这是导管架中段的结构；四根腿柱分别为腿柱一、腿柱二、腿柱三和腿柱四，四组插片分别为插片一、插片二、插片三和插片四，每组插片的两个x形插杆上下布设，且通过两根侧杆连接固定。

18、进一步地，步骤12中，底撑架数量为一个，用于整体定位支撑导管架中段，其余工装数量均为多个，辅助底撑架来支撑导管架中段的各个部件。底撑架包括四个撑座以及连接四个撑座的四个连接杆，四个撑座顶面统一朝向底撑架中心方向、向内倾斜，每个撑座顶面设置有定位块和斜撑板，腿柱下管口插在定位块内，斜撑板与腿柱下管口侧壁贴合，可以便捷实现腿柱的定位。

19、进一步地，步骤22中，两根高支撑杆分别焊接在腿柱一两侧，高支撑杆抵在地面上，实现对腿柱一支撑的牢固。

20、进一步地，步骤23中，长支撑杆和短支撑杆数量均为两根，长支撑杆高度大于短支撑杆，采用汽车吊先后吊装两根长支撑杆，由两根长支撑杆配合支撑插片一上部，仍是采用汽车吊先后吊装两根短支撑杆，由两根短支撑杆配合支撑插片一下部。长支撑杆和短支撑杆配合支撑，实现对插片一的稳定支撑。

21、通过上述技术方案，本发明的有益效果是：

22、本发明采用直立吊装方式，后续吊装完成后整个导管架中段处于直立状态，不需要翻身，降低了大吨位导管架中段整体翻身风险。避免卧式建造对大型起重设备的依赖，降低翻身风险，还避免了立式工装支撑法支撑工装较多，吊装起重设备要求吨位较大，起重设备台数多，制作成本较高的现状。

23、本发明先将导管架中段的各个部件进行划分，减少单个部件的吊装重量，进而降低了高空吊装风险。整个吊装合拢流程采用两台履带吊，并配合有汽车吊，就可以实现整个导管架中段的吊装合拢，可有效减少对起重设备的依赖，起重设备吨位限制等，适合大中型导管架中段的吊装合拢，适用范围广。

24、本发明的整个导管架中段以底撑架为主要支撑工装，底撑架可以对导管架中段的各个部件准确定位，能良好稳定的承载导管架中段。同时导管架中段的各个部件配合有辅助的其他支撑工装，支撑工装结构简易，能实现所需要的支撑效果，保证吊装过程中各个部件的稳定。