大型海上电气平台分体式导管架基础及上部组块对接的精确安装结构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种大型海上电气平台分体式导管架基础及上部组块对接的精确安装结构，在后安装分片导管架的预定位置的外侧设置先设置辅助平台，在辅助平台上固定设置导向结构和空间布置测量设备，精确定位后安装分片导管架，并将后安装分片导管架与辅助平台临时焊接，结合可调节锥板的上部组块和导管架之间的连接节点，提高在上部组块采用浮托安装时，大型海上电气平台分体式导管架的海上安装及上部组块对接精度，对接精度控制在10mm以内。对接精度控制在10mm以内。对接精度控制在10mm以内。

【技术实现步骤摘要】
大型海上电气平台分体式导管架基础及上部组块对接的精确安装结构


[0001]本技术涉及大型海上电气平台分体式导管架基础及上部组块对接的精确安装技术，适用于海上风力发电领域。

技术介绍

[0002]随着我国海上风电的规模化发展，海上风电电能输出越来越重要，其投资占比也越来越大。海上风电电能输出一般有交流、直流两种方案，交流输出时需要建设海上升压站，直流输出时需要建设海上换流站。随着海上风电场规模的不断扩大，无论是延续海上升压站的方案，抑或是采用柔性直流输电方案，主要电气设备的数量及重量均有大幅增长，使得海上电气平台的尺寸规模都将大大提高。以海上换流站为例，上部组块整体重量将达到2万吨，已无法采用海上吊装进行安装施工，需采用浮托安装的方式完成上部组块的就位。
[0003]对于采用浮托安装方式的海上换流站基础，其安装精度将极大影响浮托对接时的施工周期及安装精度。对于用于浮托安装、适用性广的分体式导管架海上安装，受制于工期、海上施工设备、工程投入等影响，制作临时框架以采用整体吊装、定位或者湿托安装的方式均会造成钢材用量的提升以及海上大型起吊设备长时间施工周期，工程经济性低，不适应海上风电短周期的特点。
[0004]若不采用辅助框架，直接对各分片导管架进行独立安装就位，桩腿耦合装置(LMU)在平面内的相对位置并非恒定等同于设计值，平面误差除钢结构制作引起的施工误差外，更大的误差来源于各分片导管架安装精度。而LMU平面内的误差过大，会导致上部组块主立柱难以顺利就位于LMU结构中的接收器，浮托无法完成，需重新修改上下部连接结构。更甚，在船舶运动作用下，上部组块主立柱直接与位置偏差的LMU发生碰撞或在荷载转移时产生极大的偏心弯矩，造成导管架破坏，浮托安装无法完成的同时还需对导管架进行修复，严重情况下需对导管架重建并重新规划场址，发生电气电缆路由的变更，造成巨大的经济损失。
[0005]因此，亟需研究和发展一种适应大型海上电气平台分体式导管架基础及上部组块对接的精确安装技术，进而尽可能消除累积安装误差，使误差满足对接需求，进而保证风电场“心脏”的正常投入运营。

技术实现思路

[0006]本技术提供了一种大型海上电气平台分体式导管架基础及上部组块对接的精确安装结构，提高在上部组块采用浮托安装时，大型海上电气平台分体式导管架的海上安装及上部组块对接精度，为此，本技术采用以下技术方案：
[0007]大型海上电气平台分体式导管架基础及上部组块对接的精确安装结构，其特征在于包括布置在后安装分片导管架长边方向外侧和短边方向外侧的多个辅助平台，所述辅助平台上设置平台面而供操作人员测量、焊接等作业，所述辅助平台的顶部固定设置导向结构，所述后安装分片导管架的主腿设置牛腿，所述牛腿设置与导向结构配合的插尖，所述导
向结构的位置对应于后安装分片导管架的绝对坐标，所述导向结构的内径对应插尖的直径有调节裕度，并在后安装分片导管架就位后导向结构和牛腿之间临时焊接实现两者之间刚性连接；
[0008]所述上部组块和导管架之间的连接节点设置LMU接收器和双向交叉梁，并在节点中焊接安装可调节锥板组成节点柱，实现上部组块的精确调整和准确对接，提高对接精度。
[0009]在采用上述技术方案的基础上，本技术还可采用以下进一步的技术方案或对这些进一步的技术方案组合使用：
[0010]所述辅助平台主要包括平台面、焊接于平台顶的导向连接段、平台栏杆、传递荷载的平台结构及固定平台的高桩；导向连接段、平台栏杆和平台结构为一个整体，在陆上钢结构制造厂焊接组装。
[0011]所述辅助平台的桩为高桩，高桩中外侧两根为斜桩，与导向结构对应位置的为直桩。
[0012]导向连接段由定位连接套筒和加劲肋组成；平台栏杆由常规防护栏杆、牛腿防碰栏杆及链条栏杆组成，链条栏杆作为陆上施工及海上登平台时的出入口。
[0013]所述牛腿由上牛腿板、加强筋板、下牛腿板、节点柱及所述插尖构成。
[0014]所述上部组块和导管架之间的连接节点主要包括双向交叉梁、上下节点板、可调节圆锥板及LMU接收器；上部组块在陆上制造厂制造时，由双向交叉梁及上下节点板组成的结构实现荷载传递，保证结构的稳定性；上部组块对接完成后将可调节圆锥板焊接到节点中，形成完整的受力节点。通过设置可调节的锥形连接节点，进一步提高上部组块主柱与LMU间的对接精度。
[0015]可调节圆锥板沿圆周方向等分为片，围绕双向交叉梁的交点部位，在上部组块浮托安装就位后，再组合焊接到连接节点，可调节圆锥板围成的锥台上部与上部组块的主柱对准，下部与LMU接收器对准。
[0016]本技术的有益效果是：
[0017]1、辅助平台仅设置于后安装分片导管架外侧主导管不同方向，提高经济性的同时保证后安装分片导管架坐底时合理受力，提高坐定稳定性。
[0018]2、辅助平台模块由陆上制造厂制作，整体吊装于高桩上焊接，可大大降低海上施工周期，且辅助平台布置不影响驳船进出，不拆除的情况下具有船舶停靠作用。
[0019]3、辅助平台留有空间布置测量设备，用于测量导向连接段与先安装导管架分片的相对误差，可有效提高后安装分片导管架的安装精度。经过精确调整后，与导向连接段配合的插尖的安装精度可控制在平面误差
±
2cm、高度误差
±
1cm以内。
[0020]4、辅助平台导向连接段与导管架插尖的设置，可极大提高初次安装时后安装分片导管架的精度，且便于打桩前后的导管架的调平。可使得导管架的安装精度可控制在50mm以内。
[0021]5、精确定位后，辅助平台与导管架刚性连接，无需设置防沉板，减少工程量的同时可有效提高导管架的坐底稳定性，并减少桩与主导管的相对位移，提升灌浆质量。
[0022]6、可调节锥形板的设置，使节点能够可靠的传递上下部的内力。圆管与锥形管连接时，少许对接误差产生的内力，可通过上下节点板抵消。如采用普通圆管，由于上下部对接误差，将产生对接的偏心，在上下部轴力作用下，将产生次生应力，对节点结构不利。
[0023]7、在节点上、下设置的上下节点板可平衡锥形板产生的水平向的应力，使上下连接圆管、锥形板不会产生过大径向的应力。
[0024]8、节点位置双向交叉梁可保证在建造期(锥形板未安装前)节点的结构稳定，使节点在建造期不会因为未安装锥形板形成的“空心”结构而失稳。
[0025]9、经辅助平台定位安装后的导管架，已经初步实现精确定位，但定位精度只能到50mm，而LMU对接精确要求更高。通过现场实测结果，在陆地加工节点锥形板，实现现场调节，最终实现对接精度控制在10mm以内。
附图说明
[0026]图1为大型海上电气平台精确安装结构的主视图；
[0027]图2为后安装分片导管架的辅助平台示意图；
[0028]图3为辅助平台定位连接示意图；
[0029]图4
‑
1和4
‑
2分别为导管架牛腿结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.大型海上电气平台分体式导管架基础及上部组块对接的精确安装结构，其特征在于包括布置在后安装分片导管架长边方向外侧和短边方向外侧的多个辅助平台，所述辅助平台上设置平台面而供操作人员测量、焊接作业，所述辅助平台的顶部固定设置导向结构，所述后安装分片导管架的主腿设置牛腿，所述牛腿设置与导向结构配合的插尖，所述导向结构的位置对应于后安装分片导管架的绝对坐标，所述导向结构的内径对应插尖的直径有调节裕度，并在后安装分片导管架就位后导向结构和牛腿之间临时焊接实现两者之间刚性连接；所述上部组块和导管架之间的连接节点设置桩腿耦合装置和双向交叉梁，并在节点中焊接安装可调节锥板组成节点柱，实现上部组块的精确对接。2.如权利要求1所述的大型海上电气平台分体式导管架基础及上部组块对接的精确安装结构，其特征在于所述辅助平台主要包括平台面、焊接于平台顶的导向连接段、平台栏杆、传递荷载的平台结构及固定平台的高桩；导向连接段、平台栏杆和平台结构为一个整体，在陆上钢结构制造厂焊接组装。3.如权利要求1所述的大型海上电气平台分体式导管架基础及上部组块对接的精确安装结构，其特征在于所述辅助平台的桩为高桩，高桩中外侧两根为斜桩，与导向结构对应位置的为直桩...

【专利技术属性】
技术研发人员：戚海峰，俞华锋，吕国儿，陈杰峰，孙震洲，张宝峰，黄珊珊，陶安，
申请(专利权)人：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：