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1、10申请公布号CN103174322A43申请公布日20130626CN103174322ACN103174322A21申请号201310088411622申请日20130319E04H12/3420060171申请人江苏龙源振华海洋工程有限公司地址226007江苏省南通市崇川区人民东路888号72发明人李泽张乐平张海生74专利代理机构北京联瑞联丰知识产权代理事务所普通合伙11411代理人曾少丽54发明名称一种海上风力发电塔筒垂直度调整方法57摘要本发明提出一种海上风力发电塔筒垂直度调整方法,包括测量基础桩的法兰最大倾斜方向,并计算出基础桩的法兰倾斜角度;提供两个调节塔筒,调节塔筒的一个法兰面。
2、水平并且垂直于其中心线,另一个法兰面倾斜且具有第一倾斜角度;计算两个调节塔筒的倾斜的法兰面最大倾斜方向与基础桩的最大倾斜方向错位的螺栓孔数目Y,计算公式为将两个调节塔筒设置于风机下塔筒和基础桩之间,两个调节塔筒的倾斜的法兰面相接触,并且两个调节塔筒的倾斜法兰面最大倾斜方向分别在相反方向与基础桩最大倾斜方向错位Y个螺栓孔。采用本发明可降低成本。51INTCL权利要求书1页说明书4页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图2页10申请公布号CN103174322ACN103174322A1/1页21一种海上风力发电塔筒垂直度调整方法,其特征在于,包括以下。
3、步骤(A)测量基础桩的法兰最大倾斜方向,并计算出所述基础桩的法兰倾斜角度;(B)提供两个调节塔筒,所述调节塔筒的一个法兰面水平并且垂直于所述调节塔筒的中心线,所述调节塔筒的另一个法兰面倾斜且具有第一倾斜角度;(C)计算两个所述调节塔筒的倾斜的法兰面最大倾斜方向与所述基础桩的最大倾斜方向错位的螺栓孔数目Y,计算公式为(D)将两个所述调节塔筒设置于风机下塔筒和所述基础桩之间,两个所述调节塔筒的倾斜的法兰面相接触,并且两个所述调节塔筒的倾斜法兰面最大倾斜方向分别在相反方向与所述基础桩最大倾斜方向错位Y个螺栓孔;其中,最大倾斜方向即法兰面最高点与最低点连线,N表示所述基础桩法兰面或两个所述调节塔筒的法。
4、兰面上的螺栓孔的总数,每个所述调节塔筒的法兰的外形结构、螺栓孔的总数N和直径均与风机风机下塔筒法兰相同,、的单位为弧度,Y计算后取整数,取45对应的弧度值。2如权利要求1所述的海上风力发电塔筒垂直度调整方法,其特征在于,所述步骤(B)中,所述第一倾斜角度的范围为01。3如权利要求2所述的海上风力发电塔筒垂直度调整方法,其特征在于,所述第一倾斜角度的范围为0307。4如权利要求1所述的海上风力发电塔筒垂直度调整方法,其特征在于,所述调节塔筒的法兰高度为200700MM。5如权利要求4所述的海上风力发电塔筒垂直度调整方法,其特征在于,所述调节塔筒的法兰高度为400500MM。6如权利要求4所述的海。
5、上风力发电塔筒垂直度调整方法,其特征在于,所述调节塔筒采用钢材制成。7如权利要求1所述的海上风力发电塔筒垂直度调整方法,其特征在于,所述调节塔筒法兰面上的螺栓孔的总数为80120个。8如权利要求7所述的海上风力发电塔筒垂直度调整方法,其特征在于,所述调节塔筒法兰面上的螺栓孔的总数为95105个。9如权利要求1至8任一项所述的海上风力发电塔筒垂直度调整方法,其特征在于,所述基础桩的法兰倾斜角度的范围为01606。10如权利要求9所述的海上风力发电塔筒垂直度调整方法,其特征在于,所述基础桩的法兰倾斜角度的范围为025045。权利要求书CN103174322A1/4页3一种海上风力发电塔筒垂直度调整。
6、方法技术领域0001本发明涉及海上风电行业基础工程领域,尤其涉及一种海上风电场基础施工和设备安装工程。背景技术0002目前,海上风电场钢结构基础(不论单桩还是多桩)由于直径较大,并受潮汐、风浪等因素影响,在沉桩完毕后其垂直度误差一般较大10以内,无法满足风机塔筒的垂直度要求(一般要求275)。0003目前国内外的常规处理方法是增加过渡段(针对单桩基础)或增加导管架(针对多桩基础),然后通过灌注高强度浆料来处理。该方法存在如下诸多缺点00041、大大增加成本,如过渡段或导管架材料费用、灌浆料材料费用,以及相应的施工费用;00052、施工效率低下,不论过渡段还是导管架安装后需要调平,灌浆后需要等强。
7、,大大增加施工周期00063、由于灌浆料抗疲劳性没有钢材好,在长期承载后(如10多年后)容易疲劳失效,大大提高风电场维护成本,目前国外部分风电场已出现因灌浆料疲劳导致风机整体大角度倾斜现象。0007有鉴于此,如何设计一种新的垂直度调整方法,以大大降低风场建设成本,提高施工效率,并且降低风电场维护费用,是业内人士亟需解决的问题。发明内容0008针对现有技术中,海上风力发电塔筒垂直度的处理办法中,存在的成本较高、施工周期较长等缺陷,本发明提供了一种海上风力发电塔筒垂直度调整方法。0009根据本发明,提供了一种海上风力发电塔筒垂直度调整方法,其中,包括以下步骤0010(A)测量基础桩的法兰最大倾斜方。
8、向,并计算出所述基础桩的法兰倾斜角度;0011(B)提供两个调节塔筒,所述调节塔筒的一个法兰面水平并且垂直于所述调节塔筒的中心线,所述调节塔筒的另一个法兰面倾斜且具有第一倾斜角度;0012(C)计算每个所述调节塔筒的倾斜法兰面最大倾斜方向与所述基础桩的最大倾斜方向错位的螺栓孔数目Y,计算公式为00130014(D)将两个所述调节塔筒设置于风机下塔筒和所述基础桩之间,两个所述调节塔筒的倾斜的法兰面相接触,并且两个所述调节塔筒的倾斜法兰面最大倾斜方向分别在相反方向与所述基础桩最大倾斜方向错位Y个螺栓孔;0015其中,最大倾斜方向即法兰面最高点与最低点连线,N表示所述基础桩法兰面或每说明书CN103。
9、174322A2/4页4个所述调节塔筒的法兰面上的螺栓孔的总数,每个所述调节塔筒的法兰的外形结构、螺栓孔的总数N和直径均与风机下塔筒法兰相同,、的单位为弧度,Y计算后取整数,0016取45对应的弧度值。0017优选地,所述步骤(B)中,所述第一倾斜角度的范围为01。0018优选地,所述第一倾斜角度的范围为0307。0019优选地,所述调节塔筒的法兰高度为200700MM。0020优选地,所述调节塔筒的法兰高度为400500MM。0021优选地,所述调节塔筒采用钢材制成。0022优选地,所述调节塔筒法兰面上的螺栓孔的总数为80120个。0023优选地,所述调节塔筒法兰面上的螺栓孔的总数为9510。
10、5个。0024优选地,所述基础桩的法兰倾斜角度的范围为01606。0025优选地,所述基础桩的法兰倾斜角度的范围为025045。0026本发明的优点是1、大大降低风场建设成本,仅需增加2个调节塔筒,远低于过渡段或导管架制造和施工带来的成本;2、降低施工难度,安装时仅需要将调节塔筒最大倾斜方向相对基础桩最大倾斜方向错位Y个螺栓孔即可,大大提高施工效率,降低施工风险;3、2个调节塔筒均可按附图提前制作成标准件,根据现场基础桩沉桩后垂直度测量值,通过错位Y个螺栓孔,可实现02范围内基础桩垂直度的调整,无需根据基础桩垂直度测量值定做;4、调节塔筒均为钢材,在设计年限内不存在疲劳失效问题,大大降低风电场。
11、维护费用。附图说明0027为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。0028图1示出了根据本发明的海上风力发电塔筒垂直度调整方法的示意图。0029图2示出了根据本发明的每个调节塔筒的法兰的结构示意图。0030图3示出了图1中两个调节塔筒与基础桩错位的示意图。具体实施方式0031下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是。
12、本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。0032图1示出了根据本发明的海上风力发电塔筒垂直度调整方法的示意图。参照图1,首先,测量出基础桩10法兰的最大倾斜方向,根据基础桩法兰10的最大倾斜方向的长度与基础桩10法兰的直径计算出基础桩10的法兰倾斜角度。基础桩10的法兰倾斜角度的范围为01606,具体的,基础桩10的法兰倾斜角度的范围为说明书CN103174322A3/4页5025045,例如为03。0033图2示出了根据本发明的每个调节塔筒的法兰的结构示意图。参照图2,然后,提供。
13、两个调节塔筒20,调节塔筒20采用钢材制成。每一调节塔筒20的一个法兰面201水平并且与调节塔筒的中心线203相垂直,而调节塔筒20的另一个法兰面202则为倾斜法兰面,并且该倾斜法兰面具有第一倾斜角度。第一倾斜角度的范围可以为01,具体的,第一倾斜角度的范围为0307,例如05。另外,每一调节塔筒20的法兰高度H为200700MM,具体的,调节塔筒的法兰高度H为400500MM,例如300MM。0034接着,根据公式计算每一调节塔筒20的倾斜法兰面202最大倾斜方向204与基础桩10的最大倾斜方向101错位的螺栓孔数目Y。接下来,将两个调节塔筒20设置于风机下塔筒30和基础桩10之间,两个调节。
14、塔筒20的倾斜法兰面相接触,图3示出了图1中两个调节塔筒与基础桩错位的示意图。结合图1参照图3,两个调节塔筒20的倾斜法兰面最大倾斜方向204分别在相反方向上与基础桩10最大倾斜方向101错位Y个螺栓孔。其中,最大倾斜方向表示法兰面最高点与最低点连线,基础桩10法兰面上的螺栓孔总数、每一调节塔筒20的法兰面上的螺栓孔的总数及风机下塔筒30法兰米面上的螺栓孔的总数均相同,并用N表示,调节塔筒20法兰面上的螺栓孔的总数N可以设置为80120个,具体的,可以设置为95105个,例如,100个。两个调节塔筒20的法兰的外形结构和直径均与风机下塔筒30法兰及基础桩10法兰相同,其中它们的法兰直径均用D表。
15、示。、的单位为弧度,Y计算后按四舍五入的方式取整数,取45对应的弧度值(计算的角度因为是正弦SIN,所以取值范围设置为45,“45对应的弧度值”就是将计算出的角度值转化为弧度值。0035该方法中,基础桩10的最大角度调整量为2,即当2时,Y0,由此根据公式基础桩10法兰的直径DSIN可以计算出基础桩10法兰最大倾斜高度差。0036表1示出了6个实施例中的各个参数。0037实施例NYD10304100134500201502510094500302035806450040306100045005050610515450060305959450000380039本发明的优点是1、大大降低风场建设成。
16、本,仅需增加2个调节塔筒,远低于过渡说明书CN103174322A4/4页6段或导管架制造和施工带来的成本;2、降低施工难度,安装时仅需要将调节塔筒最大倾斜方向相对基础桩最大倾斜方向错位Y个螺栓孔即可,大大提高施工效率,降低施工风险;3、2个调节塔筒均可按附图提前制作成标准件,根据现场基础桩沉桩后垂直度测量值,通过错位Y个螺栓孔,可实现02范围内基础桩垂直度的调整,无需根据基础桩垂直度测量值定做;4、调节塔筒均为钢材,在设计年限内不存在疲劳失效问题,大大降低风电场维护费用。0040以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。说明书CN103174322A1/2页7图1图2说明书附图CN103174322A2/2页8图3说明书附图CN103174322A。