一种海上风机基础单桩的桩顶水平度的纠偏方法技术

本发明专利技术公开了一种海上风机基础单桩的桩顶水平度的纠偏方法，包括：步骤一，现场对单桩的桩顶法兰的顶面进行水平度扫测，找出桩顶法兰的最高点和最低点，得到桩顶法兰顶面的最大高差值；步骤二，根据桩顶法兰顶面的最大高差值和单桩的桩径计算桩顶法兰的顶面水平度；步骤三，绘制风机的底节塔筒的修正方案示意图；步骤四，在塔筒制造厂内对已加工完成的底节塔筒绘制修正切割加工图；步骤五，先将底节塔筒与筒底法兰切开，再按修正切割加工图对底节塔筒修正切割，然后重新将筒底法兰与底节塔筒焊接连接；步骤六，将已经重新焊接好筒底法兰的底节塔筒运到现场，再将筒底法兰与单桩的桩顶法兰连接。本发明专利技术的纠偏方法不仅纠偏速度快，而且成本低。而且成本低。而且成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种海上风机基础单桩的桩顶水平度的纠偏方法


[0001]本专利技术涉及一种海上风机基础单桩的桩顶水平度的纠偏方法。

技术介绍

[0002]海上风电的单桩基础通常由单根大直径(4m以上)钢管构成，下部深入土中，提供承载力；中部浸于水中承受波浪、海流、潮汐等长期循环作用；上部通过连接段或直接法焊接法兰与风机塔筒相连。作为构造最为简单的一种海上风机基础型式，单桩基础目前是欧洲海上风电场的主导基础结构型式。随着国内制桩工艺、打桩设备、沉桩能力的提高，单桩基础在我国近海风电场建设中的应用也将日趋广泛。我国南部海域在进行海上风电施工时，由于该海域内地质条件复杂及地质不均匀性较大，海上风电大直径单桩基础在沉桩过程中，很可能会因为桩尖标高处土质软硬程度不均、可能局部存在孤石等情况造成桩顶水平度(桩身垂直度)超过3
‰
的现象，达不到设计要求。
[0003]为避免因单桩的垂直度超标对后序施工的影响，保证风电机组基础转风机安装工序交接验收顺利开展，后续一般会采取措施进行纠偏。
[0004]目前针对单桩基础的桩顶水平度(桩身垂直度)不符合要求主要采取以下方法进行纠偏：
[0005]第一种方法：采用现场机床加工工艺打磨单桩的桩顶法兰面，桩顶法兰面打磨，最大的打磨厚度在15mm以内，控制桩顶水平度在3
‰
内；按桩顶直径5500mm来计算，可以满足桩顶水平度偏差值5.7
‰
以内的纠偏需要；
[0006]采用此种方法进行调平时，包括以下流程：流程一，装夹设备、找正；流程二，桩顶法兰局部倾斜率计算；流程三，法兰面铣削；流程四，加工完成后，采用水准仪检测水平度，用百分表检测平面度。
[0007]第二种方法：在单桩的桩顶法兰与风机的底节塔筒之间增设一件楔形法兰进行调平。
[0008]采用第一种方法，修正量及修正精度不足，主要原因如下：打磨范围大，现场铣削设备笨重，法兰表面平整度精度很难达到要求；打磨最大修正量有限，仅为15mm，修正量不能继续放大的主要原因也是通过铣削工艺，法兰表面平整度精度达不到要求；)按桩顶直径5500mm来计算，此方案可以满足桩顶水平度偏差值5.7
‰
以内的纠偏需要，但还是满足不了出现更大偏差值时的纠偏需要。
[0009]采用第二种方法，楔形法兰及配套的螺栓，规格非常多，需特别定制，工期及费用极高；每个螺栓、垫圈都不一样，还有垫圈方向问题，现场安装难度极高，安装质量控制难度大；楔形法兰的连接部位原为桩顶法兰和筒底法兰对锁部位，第二种方法等于是在桩顶法兰和筒底法兰中间加了一个“夹层”，整体连接结构质量明显降低。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种海上风机基础单桩的桩顶水
平度的纠偏方法，它不仅纠偏速度快，而且成本低。
[0011]本专利技术的目的是这样实现的：一种海上风机基础单桩的桩顶水平度的纠偏方法，包括以下步骤：
[0012]步骤一，现场对完成沉桩的单桩的桩顶法兰进行顶面的水平度扫测，找出桩顶法兰顶面的最高点和最低点，得到桩顶法兰顶面的最大高差值；
[0013]步骤二，根据桩顶法兰顶面的最大高差值和单桩的桩径折算出桩顶法兰的顶面水平度；
[0014]步骤三，绘制风机的底节塔筒的修正方案示意图；
[0015]步骤四，在塔筒制造厂内对已加工完成的底节塔筒绘制修正切割加工图；
[0016]步骤五，在塔筒制造厂内先将底节塔筒与筒底法兰切开，再按修正切割加工图对底节塔筒修正切割，然后重新将筒底法兰与底节塔筒焊接连接；
[0017]步骤六，将已经重新焊接好筒底法兰的底节塔筒运到现场，再将筒底法兰与单桩的桩顶法兰连接。
[0018]上述的海上风机基础单桩的桩顶水平度的纠偏方法，其中，进行步骤一时，进行水平度扫测时，采用由旋转激光发射器和激光接收器构成的激光扫平仪，并将旋转激光发射器放置在桩顶法兰的顶面上进行扫测。
[0019]本专利技术的海上风机基础单桩的桩顶水平度的纠偏方法的施工方法，与现有技术相比具有以下有益效果：
[0020](1)采用筒底法兰结构机尺寸不变的情况下纠偏，即根据现场对完成沉桩的单桩的桩顶法兰进行顶面的水平度扫测结果，找出桩顶法兰顶面的最高点和最低点，然后在塔筒制造厂内对风机的底节塔筒的卷制钢板进行修正切割、开剖口、焊接，不仅纠偏速度快，而且成本低；
[0021](2)修正量大，最大纠偏范围控制在9
‰
以内，效果良好；
[0022](3)现场仍为桩顶法兰和筒底法兰对锁连接，连接螺栓和垫片均采用相同的规格，不做任何变更，现场安装施工难度降低；
[0023](4)现场仍为桩顶法兰和筒底法兰对锁连接，使风机塔筒的整体连接结构质量明显优于增加楔形法兰的方案。
[0024](5)本专利技术的纠偏方法对比于传统的纠偏方法，在进度和成本上有着明显的优势；针对一个机位完成纠偏，在进度上的区别：传统的纠偏方法需要2到3个月，本专利技术的纠偏方法只需要20天；在成本上的区别：传统的纠偏方法约需要50万元，本专利技术的纠偏方法只需要15万元左右。
附图说明
[0025]图1是本专利技术的海上风机基础单桩的桩顶水平度的纠偏方法进行步骤一时的状态图；
[0026]图2是本专利技术的海上风机基础单桩的桩顶水平度的纠偏方法进行步骤三时的状态图；
[0027]图3是本专利技术的海上风机基础单桩的桩顶水平度的纠偏方法进行步骤四时的状态图；
[0028]图4是图3中的C
‑
C向视图；
[0029]图5是图4的展开图。
具体实施方式
[0030]下面将结合附图对本专利技术作进一步说明。
[0031]本专利技术的海上风机基础单桩的桩顶水平度的纠偏方法，包括以下步骤：
[0032]步骤一，现场对完成沉桩的单桩的桩顶法兰进行顶面的水平度扫测，采用由旋转激光发射器和激光接收器构成的激光扫平仪，并将旋转激光发射器放置在桩顶法兰的顶面上进行扫测，找出桩顶法兰顶面的最高点和最低点，并得到桩顶法兰顶面的最大高差值；
[0033]步骤二，根据桩顶法兰顶面的最大高差值和单桩的桩径折算出桩顶法兰的顶面水平度；
[0034]步骤三，绘制风机的底节塔筒的修正方案示意图；
[0035]步骤四，在塔筒制造厂内对已加工完成的底节塔筒绘制修正切割加工图；
[0036]步骤五，在塔筒制造厂内先将底节塔筒与筒底法兰切开，再按修正切割加工图对底节塔筒修正切割，然后重新将筒底法兰与底节塔筒焊接连接；
[0037]步骤六，将已经重新焊接好筒底法兰的底节塔筒运到现场，再将筒底法兰与单桩的桩顶法兰连接。
[0038]下面以某海上风电场的C08机位作为实施例对本专利技术的纠偏方法进行具体说明。
[0039]因C08机位所处地质方面存在软硬不均，单桩在沉桩过程中受溜桩、风浪大等因素影响，很大程度上影响垂直度控制。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海上风机基础单桩的桩顶水平度的纠偏方法，其特征在于，所述纠偏方法包括以下步骤：步骤一，现场对完成沉桩的单桩的桩顶法兰进行顶面的水平度扫测，找出桩顶法兰顶面的最高点和最低点，得到桩顶法兰顶面的最大高差值；步骤二，根据桩顶法兰顶面的最大高差值和单桩的桩径折算出桩顶法兰的顶面水平度；步骤三，绘制风机的底节塔筒的修正方案示意图；步骤四，在塔筒制造厂内对已加工完成的底节塔筒绘制修正切割加工图；步骤五，在塔筒制造厂...

【专利技术属性】
技术研发人员：张祖涛，陈春，余雪宝，俞建生，罗叙超，李坤，
申请(专利权)人：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：