自升式鉆井平臺樁腿柔性胎具的制作方法
【專利摘要】一種自升式鉆井平臺樁腿柔性胎具，可用于不同型號的自升式鉆井平臺的樁腿建造，其屬于船舶與海洋結(jié)構(gòu)物制造領域。這種自升式鉆井平臺樁腿柔性胎具針對由于不同型號鉆井平臺的齒條板尺寸不同，半圓管半徑不同導致自升式鉆井平臺樁腿建造中使用的專用胎具通用性差、增加建造工時和成本的缺點研制開發(fā)，能滿足常見型號的平臺樁腿建造要求。根據(jù)不同型號的平臺樁腿尺寸調(diào)節(jié)胎具上的調(diào)節(jié)螺栓，可用于不同型號的平臺樁腿，同時可進行樁腿角度的微調(diào)，支撐立柱采用多個標準件的組合滿足不同支撐高度的要求，胎具的多產(chǎn)品通用性提高，可減少胎具制作工時、節(jié)約建造成本，從而提高海洋工程的建造效率，縮短建造周期。
【專利說明】自升式鉆井平臺粧腿柔性胎具

【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及一種自升式鉆井平臺樁腿柔性胎具，可用于不同型號的自升式鉆井平臺的樁腿建造，其屬于船舶與海洋結(jié)構(gòu)物制造領域。

【背景技術(shù)】
[0002]在自升式鉆井平臺樁腿的建造過程中，樁腿胎具是必需的工裝設備，除了在建造過程中能夠?qū)锻绕鹬魏投ㄎ蛔饔茫匾氖且ＷC樁腿的直線度。目前樁腿胎具的典型結(jié)構(gòu)主要由胎具基礎、胎箱和胎架等三部分組成。
[0003]由于不同型號平臺樁腿的齒條板尺寸不同，半圓板半徑不同，以及樁腿分段重量不同，目前自升式平臺樁腿建造中使用的基本都是專用胎具，即樁腿胎具是針對某特定平臺產(chǎn)品的尺寸進行設計和制造，如果建造其他型號的平臺樁腿，還需要對樁腿胎具進行重新設計和制造，既造成原有胎具的浪費，又增加了新胎具建造的工時和成本。
[0004]因此，設計自升式鉆井平臺樁腿柔性胎具，提高胎具的多產(chǎn)品通用性，能夠滿足目前常見的平臺樁腿建造要求，對于減少胎具制作工時、節(jié)約建造成本、提高海洋工程的建造效率具有十分重要的意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為實現(xiàn)不同型號的平臺樁腿的建造，本實用新型提供一種自升式鉆井平臺樁腿柔性胎具，該柔性胎具應在一定范圍內(nèi)提供平臺樁腿的支撐和定位，具有通用性強、調(diào)節(jié)簡單、節(jié)省建造工時的特點。
[0006]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種自升式鉆井平臺樁腿柔性胎具，它采用二個胎箱和一個胎架支承三個把二個半圓件焊接在齒條上的工件。所述胎箱上設有多個調(diào)節(jié)縱向位移、橫向位移和角位移的螺栓螺母調(diào)節(jié)機構(gòu)和一個蓋板，胎架采用多個標準立柱和非標立柱相結(jié)合，在非標立柱上設置調(diào)節(jié)縱向位移、橫向位移和角位移的的螺栓螺母調(diào)節(jié)機構(gòu)；在所述胎箱上支承第一工件并用蓋板固定住，在另一個胎箱上支承第二工件并用蓋板固定住，在胎架上支承第三工件，用螺栓螺母調(diào)節(jié)機構(gòu)調(diào)整第一工件、第二工件和第三工件的位置構(gòu)成等邊三角形結(jié)構(gòu)，所述工件的齒條的中心與等邊三角形的角頂點重合，齒條的側(cè)面與等邊三角形的對邊平行。
[0007]所述螺栓螺母調(diào)節(jié)機構(gòu)讓螺母固定在與工件的調(diào)整點相一致的胎箱和非標立柱上，采用螺栓與螺母配合對工件加力。
[0008]所述胎箱采用內(nèi)側(cè)板、外側(cè)板、第一立板、第二立板和底板構(gòu)成的箱式結(jié)構(gòu)，在第一立板和第二立板上各設有一個采用二個銷軸固定的蓋板。
[0009]所述胎箱一側(cè)的立板和蓋上共設有五個螺栓螺母調(diào)節(jié)機構(gòu)。
[0010]所述胎架的底部設有一個非標立柱座。
[0011]所述非標立柱上共設有四個螺栓螺母調(diào)節(jié)機構(gòu)。
[0012]所述多個標準立柱和非標立柱的連接處設有連接法蘭，采用螺栓互相固定連接。
[0013]上述的自升式鉆井平臺樁腿柔性胎具用于自升式平臺的臥式建造，位于自升式平臺下方，每隔一定的距離有一對胎具，起支撐平臺和調(diào)整平臺樁腿位置和角度的作用。建造過程中需保證齒條的直線度，要求其與水平方向夾角是60°以保證三個樁腿中心圍成的是等邊三角形?，F(xiàn)場吊放齒條到胎具上時不太可能保證傾斜角度與要求一致，需調(diào)整齒條的傾斜角度。胎箱上第一調(diào)整螺栓、第二調(diào)整螺栓和第三調(diào)整螺栓用于調(diào)整不同方向的位移，其中第二調(diào)整螺栓和第三調(diào)整螺還主要參與承擔平臺的重量。蓋板上設有二個第四調(diào)整螺可控制齒條傾斜角度。支撐立柱是由非標立柱、標準立柱和非標立柱座組成，為提高標準立柱的通用性，中間通過相同型號的法蘭連接。本方案中為使得平臺胎管尺寸變化后，為實現(xiàn)螺栓仍能發(fā)揮很好的支撐和調(diào)節(jié)作用，故需保證胎管尺寸變化后胎箱模板上水平螺栓和垂向螺栓力的作用點仍在胎管圓心的位置。對于不同尺寸的平臺樁腿，吊裝平臺樁腿定位時以下側(cè)胎管的圓心為基準點。當平臺尺寸變化后，蓋板上兩個螺栓重新根據(jù)齒條尺寸的變化調(diào)整蓋板上螺栓的位置。胎箱模板上斜向螺栓的位置也根據(jù)齒條尺寸的變化相應進行調(diào)整。為避免各個胎箱模板上傾斜螺栓作用點落在齒頂以外的位置，可在胎箱斜向螺栓和齒條之間加墊板，以保護齒條不受破壞和穩(wěn)定斜向螺栓的作用位置。立柱高度主要由一系列不同高度的標準件組成，不同平臺尺寸支撐高度的變化可通過調(diào)整標準件的組合和改變非標立柱座的高度實現(xiàn)。同時非標立柱上設有分別和調(diào)節(jié)頂部樁腿位置和傾斜角度的調(diào)整螺栓，以滿足頂部樁腿的校準要求。
[0014]本實用新型的有益效果是:這種自升式鉆井平臺樁腿柔性胎具針對由于不同型號鉆井平臺的齒條板尺寸不同，半圓管半徑不同導致自升式鉆井平臺樁腿建造中使用的專用胎具通用性差、增加建造工時和成本的缺點研制開發(fā)，能滿足常見型號的平臺樁腿建造要求。根據(jù)不同型號的平臺樁腿尺寸調(diào)節(jié)胎具上的調(diào)節(jié)螺栓，可用于不同型號的平臺樁腿，同時可進行樁腿角度的微調(diào)，支撐立柱采用多個標準件的組合滿足不同支撐高度的要求，胎具的多產(chǎn)品通用性提高，可減少胎具制作工時、節(jié)約建造成本，從而提高海洋工程的建造效率，縮短建造周期。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖和實施方法對本實用新型作進一步說明。
[0016]圖1是一種自升式鉆井平臺樁腿柔性胎具的總體結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖2是圖1中的I (胎箱調(diào)整工件時的結(jié)構(gòu))放大圖。
[0018]圖3是圖2中胎箱的左視圖。
[0019]圖4是圖1中的II (非標立柱上部調(diào)整工件時的結(jié)構(gòu))放大圖。
[0020]圖5是圖1中的III (法蘭連接)放大圖。
[0021]圖中:1、胎箱，la、內(nèi)側(cè)板，lb、外側(cè)板，lc、第一立板，IcU第二立板，2、蓋板，2a、銷軸，3、墊板，4、胎箱座，5、第一調(diào)整螺母，5a、第一調(diào)整螺栓，6、第二調(diào)整螺母，6a、第二調(diào)整螺栓，7、第三調(diào)整螺母，7a、第三調(diào)整螺栓，8、第四調(diào)整螺母，8a、第四調(diào)整螺栓，9、第五調(diào)整螺母，9a、第五調(diào)整螺栓，10、第六調(diào)整螺母，10a、第六調(diào)整螺栓，11、非標立柱，12、第一標準立柱，13、第二標準立柱，14、非標立柱座，15、立柱座板，16、第一工件，17、第二工件，18、第三工件，19、齒條，20、半圓件，21、連接桿，22、法蘭連接螺栓。

【具體實施方式】
[0022]圖1示出了一種自升式鉆井平臺樁腿柔性胎具的總體結(jié)構(gòu)圖。圖中，胎架由一個非標立柱11、二個第一標準立柱12、二個第二標準立柱13和一個固定在地面上的非標立柱座14組合在一起，非標立柱11和非標立柱座14可以根據(jù)產(chǎn)品要求采用不同的高度，第一標準立柱12和第二標準立柱13可以根據(jù)產(chǎn)品要求采用不同的數(shù)量來組合。在胎箱I上支承第一工件16并用蓋板2固定住，在另一個胎箱I上支承第二工件17并用蓋板2固定住，在胎架上支承第三工件18，用螺栓螺母調(diào)節(jié)機構(gòu)調(diào)整第一工件16、第二工件17和第三工件18的位置構(gòu)成等邊三角形結(jié)構(gòu)，工件的齒條19的中心與等邊三角形的角頂點重合，齒條19的側(cè)面與等邊三角形的對邊平行。第一工件16、第二工件17和第三工件18通過連接桿21焊接在一起組成等邊三角形。上述胎具的適用工件范圍:半圓件20的直徑為150-380mm，等邊三角形的頂點到對邊的垂直高度為7.5-16m。
[0023]圖2、3、4示出了調(diào)整工件時的結(jié)構(gòu)狀態(tài)圖。胎箱I采用內(nèi)側(cè)板la、外側(cè)板lb、第一立板lc、第二立板Id和底板焊接在一起構(gòu)成箱式結(jié)構(gòu)，在第一立板Ic和第二立板Id上各設有一個采用二個銷軸2a固定的蓋板2，胎箱座4固定在地面上，胎箱I通過墊板3與胎箱座4連接。在第二立板Id的適當位置焊接第一調(diào)整螺母5、第二調(diào)整螺母6和第三調(diào)整螺母7，蓋板2通過二個銷軸2a固定在胎箱I第二立板Id上，在蓋板2上焊接二個第四調(diào)整螺母8，采用第一調(diào)整螺栓5a、第二調(diào)整螺栓6a、第三調(diào)整螺栓7a和二個第四調(diào)整螺栓8a通過各自的調(diào)整螺母調(diào)整第一工件16和第二工件17的位置。非標立柱11兩側(cè)分別焊接二個第五調(diào)整螺母9和二個第六調(diào)整螺母10，采用二個第五調(diào)整螺栓9a和二個第六調(diào)整螺栓1a通過各自的調(diào)整螺母調(diào)整第三工件18的位置。
[0024]圖5示出了法蘭連接圖。非標立柱11、標準立柱和非標立柱座14的連接處設有連接法蘭，法蘭通過法蘭連接螺栓22緊固。
[0025]上述的裝置建成后，根據(jù)平臺尺寸調(diào)整第一立板Id上第三調(diào)整螺栓7a和蓋板2上第四調(diào)整螺栓8a的位置，以滿足不同平臺尺寸對胎具的要求。根據(jù)平臺樁腿間距對胎箱I進行定位，并固定胎箱I的位置。根據(jù)半圓件20的尺寸粗略調(diào)整第二立板Id上第一調(diào)整螺栓5a、第二調(diào)整螺栓6a和第三調(diào)整螺栓7a的位置，移除蓋板左上方銷軸2a打開蓋板2。根據(jù)不同型號平臺所需的支撐立柱高度確定第一標準立柱12、第二標準立柱13和非標立柱11的組合。用吊車將樁腿吊到指定位置，扣上蓋板2，固定蓋板2左上方的銷軸2a。檢查樁腿的直線度和齒條19的傾斜角度，若不滿足要求，調(diào)整相應調(diào)整螺栓位置，直到滿足要求。工作完畢后切割胎箱I和胎箱座4之間的墊板3以保護胎箱I不被破壞，卸除立柱各構(gòu)件之間的法蘭連接螺栓22。在平臺型號變化時，根據(jù)平臺的尺寸移動第二立板Id上第三調(diào)整螺母7和第三調(diào)整螺栓7a的位置，同時移動蓋板2上第四調(diào)整調(diào)整螺母8和第四調(diào)整螺栓8a的位置，同時根據(jù)平臺尺寸對立柱高度的要求改變非標立柱11和標準立柱的組合。二個第五調(diào)整螺母9焊接在非標立柱11的一側(cè)，二個第六調(diào)整螺母焊接在非標立柱11的另一側(cè)。二個第五調(diào)整螺栓9a和二個第六調(diào)整螺栓1a分別用于調(diào)整第三構(gòu)件18上齒條19的水平度和位置。第三工件18吊上后，需通過調(diào)節(jié)第五調(diào)整螺栓9a和第六調(diào)整螺栓10a，實現(xiàn)樁腿的校準。方案可通過微小的調(diào)整，滿足不同尺寸平臺對胎箱和立柱的要求，提聞胎箱I和立柱的重復使用率，減少胎箱和立柱的制作工時，提聞生廣效率，縮短建造周期。
【權(quán)利要求】
1.一種自升式鉆井平臺樁腿柔性胎具，它采用二個胎箱(I)和一個胎架支承三個把二個半圓件(20)焊接在齒條(19)上的工件，其特征在于:所述胎箱(I)上設有多個調(diào)節(jié)縱向位移、橫向位移和角位移的螺栓螺母調(diào)節(jié)機構(gòu)和一個蓋板(1)，胎架采用多個標準立柱和非標立柱(11)相結(jié)合，在非標立柱(11)上設置調(diào)節(jié)縱向位移、橫向位移和角位移的的螺栓螺母調(diào)節(jié)機構(gòu)；在所述胎箱(I)上支承第一工件(16)并用蓋板(2)固定住，在另一個胎箱(I)上支承第二工件(17)并用蓋板(2)固定住，在胎架上支承第三工件(18)，用螺栓螺母調(diào)節(jié)機構(gòu)調(diào)整第一工件(16)、第二工件(17)和第三工件(18)的位置構(gòu)成等邊三角形結(jié)構(gòu)，所述工件的齒條(19)的中心與等邊三角形的角頂點重合，齒條(19)的側(cè)面與等邊三角形的對邊平行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自升式鉆井平臺樁腿柔性胎具，其特征在于:所述螺栓螺母調(diào)節(jié)機構(gòu)讓螺母固定在與工件的調(diào)整點相一致的胎箱(I)和非標立柱(11)上，采用螺栓與螺母配合對工件加力。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自升式鉆井平臺樁腿柔性胎具，其特征在于:所述胎箱(I)采用內(nèi)側(cè)板(la)、外側(cè)板(lb)、第一立板(lc)、第二立板(Id)和底板構(gòu)成的箱式結(jié)構(gòu)，在第一立板(Ic)和第二立板(Id)上各設有一個采用二個銷軸(2a)固定的蓋板(2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自升式鉆井平臺樁腿柔性胎具，其特征在于:所述胎箱(I)一側(cè)的立板和蓋板(2 )上共設有五個螺栓螺母調(diào)節(jié)機構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自升式鉆井平臺樁腿柔性胎具，其特征在于:所述胎架的底部設有一個非標立柱座(14)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自升式鉆井平臺樁腿柔性胎具，其特征在于:所述非標立柱(11)上共設有四個螺栓螺母調(diào)節(jié)機構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自升式鉆井平臺樁腿柔性胎具，其特征在于:所述多個標準立柱和非標立柱(11)的連接處設有連接法蘭，采用螺栓互相固定連接。
【文檔編號】E02D13/00GK203947479SQ201420382869
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月11日
【發(fā)明者】汪驥, 劉玉君, 李 瑞, 王順, 曲智 申請人:大連理工大學