本發(fā)明涉及海上風(fēng)機(jī)施工技術(shù)，具體涉及海上風(fēng)機(jī)中導(dǎo)管架安裝技術(shù)。

背景技術(shù)：

中國(guó)近海海域面積遼闊，風(fēng)能資源預(yù)計(jì)可達(dá)7.5億千瓦，是陸上風(fēng)能資源的3倍，海上風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)成為未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)。為了進(jìn)一步推動(dòng)中國(guó)今后風(fēng)電場(chǎng)逐步向深海、大機(jī)型方向規(guī)?；l(fā)展的規(guī)劃要求，上海臨港海上風(fēng)電示范一期項(xiàng)目將借助上海市發(fā)達(dá)的制造、技術(shù)、人力資源等優(yōu)勢(shì)，計(jì)劃率先在風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、新型風(fēng)機(jī)機(jī)型技術(shù)研究和制造、新型風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工和大型風(fēng)機(jī)安裝技術(shù)等方面做出深入的探索、創(chuàng)新和實(shí)踐。

但是對(duì)于新穎的導(dǎo)管架基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式的關(guān)鍵施工技術(shù)的研究和運(yùn)用目前還沒(méi)有成熟的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可借鑒，對(duì)于新穎導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的樁基沉樁工藝和精度控制、導(dǎo)管架制作工藝和質(zhì)量控制、導(dǎo)管架安裝與調(diào)平技術(shù)及環(huán)形固結(jié)灌漿工藝等關(guān)鍵技術(shù)必須進(jìn)行工藝和技術(shù)的創(chuàng)新與探索。

由于單個(gè)導(dǎo)管架樁腿和基礎(chǔ)樁基之間的最小間隙不小于5cm，加上導(dǎo)管架安裝時(shí)必須確保所有導(dǎo)管架樁腿同步順利就位，因此導(dǎo)管架基礎(chǔ)與砼承臺(tái)式基礎(chǔ)施工相比，其對(duì)樁基沉樁工藝和平面及垂直精度控制要求非常高。這類(lèi)工程導(dǎo)管架基礎(chǔ)樁基施工要求樁頂平面位置偏差≤52mm，樁身垂直度偏差≤1/200；而常規(guī)的沉樁工藝精度只能控制在：樁頂平面位置偏差≤250mm，樁身垂直度≤1/100，無(wú)法滿足需求。再者由于受海上惡劣的施工條件的影響，以及導(dǎo)管架安裝后頂端法蘭面高精度要求(水平度誤差在2.5mm以?xún)?nèi))，由此可見(jiàn)提供一種能夠確保導(dǎo)管架安裝順利實(shí)施以及有效控制調(diào)平精度的方案，是本領(lǐng)域亟需解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有導(dǎo)管架安裝過(guò)程中平面及垂直的控制精度無(wú)法滿足需求的問(wèn)題，需要一種高精度的導(dǎo)管架平面及垂直控制方案。

為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種導(dǎo)管架基礎(chǔ)精定位及臨時(shí)鎖定系統(tǒng)，確保導(dǎo)管架安裝過(guò)程中平面及垂直的控制精度滿足要求。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的導(dǎo)管架基礎(chǔ)精定位及臨時(shí)鎖定系統(tǒng)包括：

平面度量系統(tǒng)，所述平面度量系統(tǒng)測(cè)量導(dǎo)管架頂部法蘭面的水平度；

若干平面調(diào)節(jié)液壓油缸，所述若干平面調(diào)節(jié)液壓油缸可拆卸的安置在導(dǎo)管架支腿上，并沿導(dǎo)管架支腿圓周方向水平分布，且對(duì)應(yīng)于與導(dǎo)管架支腿相配合的鋼管樁的外側(cè)壁；

若干豎向調(diào)節(jié)液壓油缸，所述若干豎向調(diào)節(jié)液壓油缸可拆卸的安置在導(dǎo)管架支腿上，并沿導(dǎo)管架支腿圓周方向豎直分布，且對(duì)應(yīng)于與導(dǎo)管架支腿相配合的鋼管樁的頂端；

調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，所述調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)分別控制連接若干平面調(diào)節(jié)液壓油缸和若干豎向調(diào)節(jié)液壓油缸，并與平面度量系統(tǒng)數(shù)據(jù)連接。

在本系統(tǒng)中，所述平面度量系統(tǒng)為激光平面度測(cè)量系統(tǒng)，主要包括激光發(fā)射器、探測(cè)靶以及數(shù)據(jù)處理終端。

在本系統(tǒng)中，所述若干平面調(diào)節(jié)液壓油缸等距分布。

在本系統(tǒng)中，平面調(diào)節(jié)液壓油缸上設(shè)有保壓裝置和壓力傳感器。

在本系統(tǒng)中，所述若干豎向調(diào)節(jié)液壓油缸等距分布。

在本系統(tǒng)中，豎向調(diào)節(jié)液壓油缸上設(shè)有保壓裝置和壓力傳感器。

在本系統(tǒng)中，所述調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)包括控制閥組、液壓泵站以及控制系統(tǒng)，所述控制閥組通過(guò)控制閥組分別連接若干平面調(diào)節(jié)液壓油缸和若干豎向調(diào)節(jié)液壓油缸，所述控制系統(tǒng)分別控制控制閥組和液壓泵站。

本發(fā)明提供導(dǎo)管架基礎(chǔ)精定位及臨時(shí)鎖定系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)導(dǎo)管架進(jìn)行精準(zhǔn)平面定位；與此同時(shí)，還能夠?qū)?dǎo)管架進(jìn)行臨時(shí)鎖定，進(jìn)一步保證平面定位的精度和可靠性，以滿足施工要求。

再者，本系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，可操行強(qiáng)，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。

附圖說(shuō)明

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。

圖1為本發(fā)明實(shí)例中導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)例中導(dǎo)管架基礎(chǔ)精定位及臨時(shí)鎖定系統(tǒng)的組成示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

參見(jiàn)圖1，其所示為支腿內(nèi)插式導(dǎo)管架200的結(jié)構(gòu)示意圖。該類(lèi)導(dǎo)管架安裝時(shí)，需要將底部的支腿210將安插到作為基礎(chǔ)樁基的鋼管樁200中。

本實(shí)例為了能夠在安裝過(guò)程中對(duì)導(dǎo)管架精確平面定位，而提供一種導(dǎo)管架基礎(chǔ)精定位及臨時(shí)鎖定系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)?dǎo)管架進(jìn)行精確平面定位，并實(shí)現(xiàn)臨時(shí)的鎖定。

參見(jiàn)圖2，本實(shí)例提供的導(dǎo)管架基礎(chǔ)精定位及臨時(shí)鎖定系統(tǒng)100主要包括平面度量系統(tǒng)110、若干平面調(diào)節(jié)液壓油缸120、若干豎向調(diào)節(jié)液壓油缸130以及調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)140。

其中，平面度量系統(tǒng)110用于測(cè)量導(dǎo)管架頂部法蘭面的水平度，用于平面定位控制。

該平面度量系統(tǒng)110優(yōu)選激光平面度測(cè)量系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括激光發(fā)射器、探測(cè)靶以及數(shù)據(jù)處理終端，分別對(duì)應(yīng)的布置在導(dǎo)管架頂部法蘭面上，以測(cè)量導(dǎo)管架頂部法蘭面的水平度。

本系統(tǒng)中的若干平面調(diào)節(jié)液壓油缸120，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)管架的臨時(shí)鎖定。為此，若干平面調(diào)節(jié)液壓油缸120可拆卸的安置在導(dǎo)管架支腿上，并且若干平面調(diào)節(jié)液壓油缸120沿導(dǎo)管架支腿圓周方向分布，每個(gè)平面調(diào)節(jié)液壓油缸120呈水平狀態(tài)設(shè)置，且油缸的活塞桿與導(dǎo)管架支腿相配合的鋼管樁的外側(cè)壁相對(duì)應(yīng)，即使得每個(gè)平面調(diào)節(jié)液壓油缸120垂直于鋼管樁的外側(cè)壁。

如此設(shè)置的若干平面調(diào)節(jié)液壓油缸120，每個(gè)平面調(diào)節(jié)液壓油缸的缸體與導(dǎo)管架支腿固定連接，而其上的活塞桿垂直于撐鋼管樁的外側(cè)壁，由此分別通過(guò)活塞桿從四周頂撐鋼管樁的外側(cè)壁，實(shí)現(xiàn)固定，繼而實(shí)現(xiàn)將導(dǎo)管架臨時(shí)固定在鋼管樁上。

對(duì)于平面調(diào)節(jié)液壓油缸120的具體數(shù)量可根據(jù)實(shí)際需求而定，為保證臨時(shí)鎖定的穩(wěn)定性，本實(shí)例優(yōu)選平面調(diào)節(jié)液壓油缸120之間等距分布，但并不限于此，根據(jù)需要同樣可采用其它的方案。

每個(gè)平面調(diào)節(jié)液壓油缸120在安置時(shí)，優(yōu)選通過(guò)2個(gè)插銷(xiāo)固定在導(dǎo)管架支腿上，由此方便油缸的安裝和拆卸。

另外，每個(gè)平面調(diào)節(jié)液壓油缸120上設(shè)有保壓裝置，以保證每個(gè)液壓油缸運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性，繼而保證整個(gè)系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

進(jìn)一步的，每個(gè)平面調(diào)節(jié)液壓油缸120上還設(shè)有壓力傳感器，以便控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)了解每個(gè)平面調(diào)節(jié)液壓油缸的工作壓力，為系統(tǒng)控制提供及時(shí)可靠的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，進(jìn)一步保證整個(gè)系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

本系統(tǒng)中的若干豎向調(diào)節(jié)液壓油缸130，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)管架的精確平面定位。為此，若干豎向調(diào)節(jié)液壓油缸130可拆卸的安置在導(dǎo)管架支腿上，并且若干豎向調(diào)節(jié)液壓油缸130沿導(dǎo)管架支腿圓周方向分布，每個(gè)豎向調(diào)節(jié)液壓油缸130呈豎直狀態(tài)設(shè)置，且油缸的活塞桿與導(dǎo)管架支腿相配合的鋼管樁的頂端端面相對(duì)應(yīng)，即使得每個(gè)豎向調(diào)節(jié)液壓油缸130垂直于鋼管樁的頂端端面。

如此設(shè)置的若干豎向調(diào)節(jié)液壓油缸130，每個(gè)豎向調(diào)節(jié)液壓油缸的缸體與導(dǎo)管架支腿固定連接，而其上的活塞桿垂直于撐鋼管樁的頂端端面，由此分別通過(guò)活塞桿從四周頂撐鋼管樁的頂端端面，實(shí)現(xiàn)調(diào)整導(dǎo)管架相對(duì)于鋼管樁的位置和狀態(tài)，繼而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)管架在鋼管樁上的精準(zhǔn)平面定位。

對(duì)于豎向調(diào)節(jié)液壓油缸130的具體數(shù)量可根據(jù)實(shí)際需求而定，為保證臨時(shí)鎖定的穩(wěn)定性，本實(shí)例優(yōu)選豎向調(diào)節(jié)液壓油缸130之間等距分布，但并不限于此，根據(jù)需要同樣可采用其它的方案。

每個(gè)豎向調(diào)節(jié)液壓油缸130在安置時(shí)，優(yōu)選通過(guò)2個(gè)插銷(xiāo)固定在導(dǎo)管架支腿上，由此方便油缸的安裝和拆卸。

另外，每個(gè)豎向調(diào)節(jié)液壓油缸130上設(shè)有保壓裝置，以保證每個(gè)液壓油缸運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性，繼而保證整個(gè)系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

進(jìn)一步的，每個(gè)豎向調(diào)節(jié)液壓油缸130上還設(shè)有壓力傳感器，以便控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)了解每個(gè)豎向調(diào)節(jié)液壓油缸130的工作壓力，為系統(tǒng)控制提供及時(shí)可靠的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，進(jìn)一步提高平面定位的精度和保證整個(gè)系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

本系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)140用于根據(jù)平面度量系統(tǒng)110的測(cè)量數(shù)據(jù)，自動(dòng)協(xié)調(diào)若干豎向調(diào)節(jié)液壓油缸130與若干平面調(diào)節(jié)液壓油缸120配合，自動(dòng)完成導(dǎo)管架的精細(xì)平面定位和臨時(shí)鎖定。

該調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)140主要包括控制閥組141、液壓泵站142以及控制系統(tǒng)143。

其中，控制閥組141分別控制連接系統(tǒng)中每個(gè)液壓油缸，用于控制調(diào)節(jié)每個(gè)液壓油缸的驅(qū)動(dòng)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)液壓油缸間的單動(dòng)或聯(lián)動(dòng)。

液壓泵站142通過(guò)控制閥組141連接于系統(tǒng)中每個(gè)液壓油缸，為系統(tǒng)中每個(gè)液壓油缸提供動(dòng)作所需的動(dòng)力源。

控制系統(tǒng)143為整個(gè)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)處理及控制中心，其分別控制控制閥組141和液壓泵站142，并與平面度量系統(tǒng)110數(shù)據(jù)連接。

該控制系統(tǒng)143具體可由安置有控制系統(tǒng)軟件的PC機(jī)構(gòu)成，但并不限于此，根據(jù)需要還可以采用其它的方案。該控制系統(tǒng)143從平面度量系統(tǒng)110獲取整個(gè)導(dǎo)管架處于的水平狀態(tài)，并據(jù)此形成平面定位數(shù)據(jù)，再基于該平面定位數(shù)據(jù)控制對(duì)應(yīng)的控制閥組141，以此來(lái)控制相應(yīng)的豎向調(diào)節(jié)液壓油缸進(jìn)行平面定位動(dòng)作；同時(shí)在該平面定位過(guò)程中，平面度量系統(tǒng)110還實(shí)時(shí)度量整個(gè)導(dǎo)管架處于的水平狀態(tài)，并將該數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至控制系統(tǒng)143，控制系統(tǒng)143則根據(jù)該數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)時(shí)調(diào)整相應(yīng)的平面定位數(shù)據(jù)，再進(jìn)一步調(diào)整相應(yīng)豎向調(diào)節(jié)液壓油缸進(jìn)行平面定位動(dòng)作，通過(guò)該不間斷的實(shí)時(shí)度量和實(shí)時(shí)調(diào)整來(lái)現(xiàn)閉環(huán)控制，有效的保平面定位精度。

據(jù)此，以下通過(guò)一具體應(yīng)用實(shí)例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本方案。

本應(yīng)用實(shí)例中基于上述的導(dǎo)管架基礎(chǔ)精定位及臨時(shí)鎖定系統(tǒng)方案對(duì)導(dǎo)管架進(jìn)行精確平面定位與臨時(shí)固定。

本應(yīng)用實(shí)例中主要采用到平面定位儀器和液壓系統(tǒng)，其中平面定位儀器用于導(dǎo)管架頂部法蘭面的水平度測(cè)量，而液壓系統(tǒng)用于完成導(dǎo)管架的平面定位和臨時(shí)固定。

其中，平面定位儀器具體為SP-2激光平面度測(cè)量系統(tǒng)，該SP-2激光平面度測(cè)量系統(tǒng)主要由T310激光發(fā)射器、R310探測(cè)靶和DU310便攜式筆記本組成。

本應(yīng)用實(shí)例中液壓系統(tǒng)采用水下液壓系統(tǒng)，是進(jìn)行導(dǎo)管架平面定位的關(guān)鍵。具體為在每個(gè)導(dǎo)管架支腿上部設(shè)計(jì)有2套液壓系統(tǒng)：平面定位液壓系統(tǒng)和臨時(shí)鎖定液壓系統(tǒng)，每個(gè)液壓系統(tǒng)通過(guò)鋼結(jié)構(gòu)固定在導(dǎo)管架上。

在此基礎(chǔ)上，本實(shí)例首先通過(guò)SP-2激光平面度測(cè)量系統(tǒng)完成對(duì)導(dǎo)管架頂部法蘭面的水平度測(cè)量控制。在導(dǎo)管架初步完成之后(如圖1)，采用SP-2激光平面度測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行水平度測(cè)量控制工作。測(cè)量導(dǎo)管架頂部法蘭面的水平度，使用激光器內(nèi)置的水平儀使激光器水平，把探測(cè)靶安裝在一個(gè)參考點(diǎn)上，上下調(diào)節(jié)使其探測(cè)到激光面。在參考點(diǎn)將探測(cè)靶清零，在表面上將其移動(dòng)到其他任意一點(diǎn)，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)測(cè)量的水平度，探測(cè)靶就會(huì)顯示相對(duì)于參考點(diǎn)的測(cè)量點(diǎn)的偏差，以此監(jiān)控導(dǎo)管架頂部法蘭面的水平度。

再者，進(jìn)入到導(dǎo)管架精細(xì)平面定位。導(dǎo)管架精細(xì)平面定位通過(guò)與導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)相連的平面定位液壓系統(tǒng)和SP-2激光平面度測(cè)量系統(tǒng)協(xié)同作用。將支撐在鋼管樁樁頂?shù)囊簤河透?，頂撐鋼管樁壁，與此同時(shí)SP2激光平面測(cè)量系統(tǒng)監(jiān)控水平度，控制平面定位液壓系統(tǒng)中垂直方向液壓油缸頂撐導(dǎo)管架使頂部法蘭面達(dá)到要求水平度。

最后，在水平調(diào)節(jié)完成之后，進(jìn)入導(dǎo)管架臨時(shí)固定。導(dǎo)管架的臨時(shí)固定由臨時(shí)鎖定液壓系統(tǒng)完成，利用臨時(shí)鎖定液壓系統(tǒng)中水平向的液壓油缸工作頂撐在導(dǎo)管架上進(jìn)行導(dǎo)管架與鋼管樁的臨時(shí)鎖定。

由上可見(jiàn)，本精定位及臨時(shí)鎖定系統(tǒng)適用于支腿內(nèi)插式導(dǎo)管架的安裝，即該導(dǎo)管架的支腿內(nèi)插于鋼管樁內(nèi)，并適用于導(dǎo)管架安裝的水上和水下定位作業(yè)，對(duì)于導(dǎo)管架水下定位尤為適用。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。