專利名稱：用于樁腿分段建造的組合胎架裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種由多個模板組合成的支撐裝置，更具體地說，涉及一 種用于大型自升式鉆井平臺三角形樁腿分段建造的組合胎架裝置。
背景技術(shù)：
目前世界各國所用的移動式平臺中，自升式鉆井平臺約占70%,是石油鉆 井平臺的主要類型。成功建造自升式鉆井平臺的關(guān)鍵就是要精確的建造樁腿。 樁腿形狀為三角桁架式，樁腿結(jié)構(gòu)的三個角處設有帶齒條的主舷管、其間通過 撐管連接，如圖5所示，包括兩個相對的半圓管15和帶有齒條的部分16，通過 結(jié)構(gòu)管相連接組成三角桁架。通常三角桁架單腿長度較長，需要分段建造，例 如，單腿長168米，每個樁腿分成7段，分段建造后接長，分段尺寸約 14m*12m*26m,重量185噸。每個分_^殳又劃分成三片分別在預裝胎架上預裝， 再按組立順序分別到分段組立場地進行大組立。由于樁腿結(jié)構(gòu)復雜并且樁腿與 齒條箱的配合精度要求極高，因此對于樁腿結(jié)構(gòu)的建造精度要求極高，分段建 造完工的尺寸及形位公差僅幾個毫米，而且分段完工后， 一旦超差將無法切修。
為保證樁腿的建造精度，必須對樁腿建造的全過程進行嚴格控制，因而設計制 作優(yōu)質(zhì)的胎架裝置，是控制分段制作精度的前提基礎。
現(xiàn)有技術(shù)的船體分段胎架一般為平面或曲面分段胎架，采用型鋼支撐，該 種胎架雖然可以對分段進行垂向限位；但水平方向無法精確限位。因此，該型
式胎架適用于精度要求相對不太高的常規(guī)船體分段。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型針對上述問題，提供了一種用以保證樁腿建造精度的胎架裝置， 本實用新型的樁腿分段胎架裝置，根據(jù)分段的重量分布情況，對模板及支撐進 行了合理布置，確保受力均勻，達到控制變形的目的。從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中 的船體分段胎架無法在水平方向上精確限位的問題。
為了解決上述問題，本實用新型構(gòu)造了一種用于樁腿分段建造的組合胎架 裝置，包括縱向間隔布置固定于地面的下I型模板、平行于下I型模板的縱向
方向間隔布置固定于地面的下ii型才莫板，以及下i型才莫板與下n型才莫板之間的 縱向方向間隔布置的上模板。其中，下i型模板包括模板、位于模板兩側(cè)相對 的側(cè)板、在模板外側(cè)和側(cè)板的外側(cè)設置的頂板、位于模板下方的座板，位于座 板與模板底部之間的墊板，以及一端鉸接于模板上方的壓板。壓板的另一端設 置有銷孔，壓板上還設置有頂緊螺栓/螺母機構(gòu)。在固定主舷管時，壓板利用銷
軸通過述壓板和模板上的銷軸孔鎖定；此時，模板上表面與壓板圍成的曲面具
有與主舷管橫斷面形狀充分接觸的形狀，利用頂緊螺栓/螺母機構(gòu)的鎖緊作用使 主舷管充分固定。此外，座板的上表面設置有下平板，而且模板的側(cè)面標記有
高度準線、舷管中心準線、水平距離檢查線以及齒條中心準線；模板上還設置 有分別用于調(diào)節(jié)主舷管高度、水平位置、傾斜度的頂螺母。而下II型模板與所 下I型模板的結(jié)構(gòu)相同，并且其設置方向與下I型模板的設置方向相對。上模 板包括固定于地面的支柱以及在支柱頂端固定的具有主舷管圓弧形狀的模板 模，模板體上設有用于調(diào)整舷管高度和水平位置的頂推螺栓機構(gòu)。
本實用新型用于樁腿分段建造的組合胎架裝置，其進一步改進在于，在下I
型模板和下II型模板的設置方式中，在一個支撐位置由兩塊模板近距離并置構(gòu)
成，并且兩塊模板恰好分別支撐主舷管齒條的兩個齒頂；這一成組并置的兩塊 模板之間的間距優(yōu)選方式下設定為1英尺。當然，也可以在一個支撐位置設置 一個模板，但此時要求模板厚度較大，增加了耗材；而較薄的模板支撐效果會 存在不穩(wěn)定因素。
此外，由于支柱體較高，為了保證上模板支柱的穩(wěn)定，在其兩側(cè)設置有固 定機構(gòu)，該固定機構(gòu)可以是在支柱兩側(cè)一端固定于支柱上另 一端固定在固定物 (如地面)的拉索。也可以采用其他形式的固定，如支柱外側(cè)的頂撐裝置等等。
通過上述技術(shù)方案，本實用新型采用了一種可精確調(diào)整主舷管豎直方向和 水平方向的胎架裝置用于樁腿的分段建造。本實用新型的樁腿分段胎架裝置與 常規(guī)的分段胎架相比，具有強度好、精度高并且易于調(diào)整等特點，根據(jù)樁腿分 段的結(jié)構(gòu)特點，在具體形式上，充分考慮了單片預裝、單片大組及分段吊裝的 多方面因素，設計方案更符合實際，具有充分的合理性。另外在本實用新型裝 置中詳細規(guī)定了裝配定位基準及技術(shù)要求，確保了樁腿結(jié)構(gòu)的外形尺寸及裝配 精度。


圖1是本實用新型樁腿建造胎架裝置的俯視示意圖，顯示出胎架裝置在平 面中的整體布置方式；
圖2是本實用新型樁腿建造胎架裝置沿縱向投影的示意圖，顯示出胎架裝 置的設置狀態(tài)；
圖3是圖2中胎架裝置的使用狀態(tài)示意圖，顯示出分段建造的樁腿在胎架 裝置上的設置狀態(tài)；
圖4是下I型模板和下II型模板放大的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是主舷管橫截面的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本實用新型的胎架裝置充分地考慮了樁腿結(jié)構(gòu)特點、組立順序、精度要求 及建造場地等情況，形成了以三種型式的專用模板為主，配有支撐、拉索等輔 助組件構(gòu)成的專用胎架裝置。
參考圖1所示，本實用新型的組合胎架裝置，包括縱向間隔布置固定于地 面的下I型才莫板B1、平行于下I型模板B1的縱向方向間隔布置固定于地面的下 1I型模板B2，以及下I型模板B1與下II型模板B2之間的縱向方向間隔布置的 上才莫板B3;從而實現(xiàn)了上述三組模板的并排設置，在建造過程中用于支撐三角 形樁腿結(jié)構(gòu)。
其中，下II型模板B2與下I型模板B1的結(jié)構(gòu)原理相同，用于支撐單片的 斜向主舷管，具體結(jié)構(gòu)如圖4所示，包括模板2、側(cè)板1和6、頂板7、座板4、 墊板5、以及壓板8。側(cè)板1和6位于模板2相對的兩側(cè)；在側(cè)板的外側(cè)設置頂 板7,頂板7設置有頂推螺栓，用于實現(xiàn)模板位置的精確設定，此外，在模板2 沒有設置側(cè)板的兩個側(cè)面也設置有頂板7 (如圖所示)，其功能與上相同。模板 2下方的座板4其上表面為平整的下平板3，在下平板3與模板2底部之間設置 墊板5,可以調(diào)整模板上表面的水平度。模板2上還設置有加強板和加強筋(圖 中未示出)以便增強模板強度以及增強頂推螺栓的支撐強度。
壓板8的設置方式為，將其一端鉸接于模板2上，從而壓板8可以以該鉸 接點為軸轉(zhuǎn)動；其另一端設置有銷軸孔，壓板8上還設置有頂緊螺栓/螺母機構(gòu) 9。在固定主舷管時，配合銷軸13與模板2的銷軸孔鎖定壓板8。此時，模板2
上表面與壓板8圍成的曲面具有與主舷管橫斷面形狀充分一致的形狀，即支撐 模板根據(jù)主舷管的形狀進行精加工，使結(jié)構(gòu)側(cè)面和底面與模板進行充分的接觸。 再通過鎖緊頂緊螺栓/螺母機構(gòu)9可以充分固定主舷管，從而限制了結(jié)構(gòu)的橫向 和垂向位移。
通常在緊定主舷管之前，還需利用頂螺母10參照模板2側(cè)面的高度準線Ll、 舷管中心準線L2、水平距離檢查線L3以及齒條中心準線L4調(diào)整主舷管的高度 位置、水平位置以及傾斜度。因此模板側(cè)面設置的4條基準線可以保證主舷管 的定位準確；模板上設置的頂推螺栓，可以實現(xiàn)主舷管的精確定位。
如圖2和3所示，下"II"型模板與下I型模板B1的設置方向相對。但是 針對單片安裝的斜向主舷管，考慮其單片安裝角度不同以及形狀變化，下"II" 模板的形狀可以適當變化，但其原理與"I"型模板完全相同。
圖1中還可以看到，在一個支撐位置，下I型模板B1和下II型模板B2均 由兩塊模板近距離并置構(gòu)成，并且優(yōu)選方式下，成組并置的兩塊模板之間的間 距為1英尺，恰好分別支撐主舷管齒條的兩個齒頂，從而保證了模板的支撐強 度。
上模板B3支撐第三個單片的水平方向主舷管，可控制定位高度尺寸及水平 度，保證精確對中，各方向可通過頂推螺栓調(diào)整進行精確定位。其結(jié)構(gòu)包括固 定于地面的支柱以及在支柱頂端固定的具有主舷管圓弧形狀的才莫板體。優(yōu)選方 式下，模板體利用焊接固定在支柱頂端。由于支柱高度較高，為了保證其穩(wěn)定 性，在支柱兩側(cè)設置有固定機構(gòu)(圖2和3中標號17示意性表示出該機構(gòu)的功 能)。該固定機構(gòu)通常為加強材或拉索。如圖2中位于支柱兩側(cè)與地面之間的拉 索14。當然拉索或加強材也可以依靠其他固定物實現(xiàn)固定。圖3中的標號18表 示工作臺。
整個樁腿分段胎架裝置，根據(jù)分段的重量分布情況，對模板及支撐進行了 合理布置，確保受力均勻，從而達到控制變形的目的。
以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護范 圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領域的技術(shù)人員在本實用新型披露的技術(shù)范 圍內(nèi)，根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案及其實用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，都 應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種用于樁腿分段建造的組合胎架裝置，其特征在于，包括縱向間隔布置固定于地面的下I型模板(B1)、平行于所述下I型模板(B1)的縱向方向間隔布置固定于地面的下II型模板(B2)，以及所述下I型模板(B1)與所述下II型模板(B2)之間的縱向方向間隔布置的上模板(B3)；其中(S1)所述下I型模板(B1)包括模板(2)、位于所述模板(2)兩側(cè)相對的側(cè)板(1、6)、在模板(2)外側(cè)和所述側(cè)板(1、6)的外側(cè)設置的頂板(7)、位于所述模板(2)下方的座板(4)，位于所述座板(4)與所述模板(2)底部之間的墊板(5)，以及一端鉸接于所述模板(2)上方的壓板(8)；所述壓板(8)的另一端設置有銷軸孔，所述壓板(8)上還設置有頂緊螺栓/螺母機構(gòu)(9)；在固定主舷管時，所述壓板(8)利用銷軸(13)通過銷軸孔鎖定，此時，所述模板(2)上表面與所述壓板(8)圍成的曲面具有與主舷管充分接觸的形狀，利用所述頂緊螺栓/螺母機構(gòu)(9)的鎖緊作用使得主舷管充分固定；所述座板(4)上表面設置有下平板(3)；所述模板(2)的側(cè)面標記有高度準線(L1)、舷管中心準線(L2)、水平距離檢查線(L3)以及齒條中心準線(L4)；所述模板(2)上還設置有分別用于調(diào)節(jié)主舷管高度、水平位置、傾斜度的頂螺母(10)；(S2)所述下II型模板(B2)與所述下I型模板(B1)結(jié)構(gòu)相同，并且其設置方向與所述下I型模板(B1)的設置方向相對；(S3)所述上模板(B3)包括固定于地面的支柱以及在所述支柱頂端固定的具有舷管圓弧形狀的模板體，以及所述模板體上用于調(diào)整舷管高度和水平位置的頂推螺栓機構(gòu)，而所述支柱兩側(cè)設置有固定機構(gòu)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述用于樁腿分段建造的組合胎架裝置，其特征在于， 在所述下I型模板(Bl)和所述下II型模板(B2)的設置方式中，在一個支撐 位置由兩塊模板近距離并置構(gòu)成一組，并且兩塊模板恰好分別支撐主舷管齒條 的兩個齒頂。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述用于樁腿分段建造的組合胎架裝置，其特征在于， 在所述下I型模板(Bl)和所述下II型模板(B2)的設置方式中，成組并置的 兩塊模板之間的間距為1英尺。
4、 根據(jù)上述權(quán)利要求1或2或3所述用于樁腿分段建造的組合胎架裝置， 其特征在于，所述固定機構(gòu)包括所述上模板(B3)支柱兩側(cè)與固定物之間的拉 索(14)。
專利摘要本實用新型公開了一種用于樁腿分段建造的組合胎架裝置，包括縱向間隔布置固定于地面的下I型模板(B1)、平行于下I型模板(B1)的縱向方向間隔布置固定于地面的下II型模板(B2)，以及下I型模板(B1)與下II型模板(B2)之間的縱向方向間隔布置的上模板(B3)。本實用新型的樁腿分段胎架裝置與常規(guī)的分段胎架相比，具有強度好、精度高并且易于調(diào)整等特點，根據(jù)樁腿分段的結(jié)構(gòu)特點，在具體型式上，充分考慮了單片預裝、單片大組及分段吊裝的多方面因素，設計方案更符合實際，具有充分的合理性。另外在本實用新型裝置中詳細規(guī)定了裝配定位基準及技術(shù)要求，確保了樁腿結(jié)構(gòu)的外形尺寸及裝配精度。
文檔編號E02B17/00GK201010897SQ20062016800
公開日2008年1月23日 申請日期2006年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月8日
發(fā)明者單忠偉, 姜福茂, 孫洪國, 王維玉 申請人:大連船舶重工集團有限公司