一种钢结构管桩开孔装置和开孔方法

文档序号:123325 发布日期:2021-10-22 浏览:27次 >En<

阅读说明:本技术 一种钢结构管桩开孔装置和开孔方法 (Steel structure pipe pile hole forming device and hole forming method ) 是由 罗文明 陈文良 林阳峰 吴巧荣 郑辉 吴尚平 谢颖 于 2021-07-23 设计创作,主要内容包括:本发明涉及风力发电技术领域,尤其涉及一种钢结构管桩开孔装置和开孔方法,一种钢结构管桩开孔装置包括水平调节工装,管桩设置在所述水平调节工装上,所述水平调节工装能够调节所述管桩的水平度并驱动所述管桩沿自身轴线转动;定位工装,与所述管桩同轴线设置在所述管桩内,所述定位工装能够相对所述管桩转动,且能够沿所述管桩的轴向往复移动;开孔工装,所述开孔工装设在所述管桩中,且与所述定位工装连接,所述定位工装能够调节所述开孔工装的垂直度,所述开孔工装用于在所述管桩上开孔。本发明能够降低在管桩上开孔的难度,提升加工效率。(The invention relates to the technical field of wind power generation, in particular to a steel structure tubular pile hole forming device and a hole forming method, wherein the steel structure tubular pile hole forming device comprises a horizontal adjusting tool, a tubular pile is arranged on the horizontal adjusting tool, and the horizontal adjusting tool can adjust the levelness of the tubular pile and drive the tubular pile to rotate along the axis of the tubular pile; the positioning tool and the tubular pile are coaxially arranged in the tubular pile, can rotate relative to the tubular pile and can reciprocate along the axial direction of the tubular pile; the trompil frock, the trompil frock is established in the tubular pile, and with the location frock is connected, the location frock can be adjusted the straightness that hangs down of trompil frock, the trompil frock is used for trompil on the tubular pile. The invention can reduce the difficulty of drilling holes on the tubular pile and improve the processing efficiency.)

一种钢结构管桩开孔装置和开孔方法

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域,尤其涉及一种钢结构管桩开孔装置和开孔方法。

背景技术

海上风力资源是近几年大力发展和力争探索的新型可持续能源,在海上建设风力发电装置是目前的首选方案。海上风机安装前需要辅助平台将风力发电设备的底座嵌入海底表,通常称之为风电安装平台。因我国风力资源分布较广,各个风场的水深条件各不相同,所以需要一种可以调节高度的风电安装平台来满足大部分水深条件作业。风电安装平台通常通过其结构自带的钢结构管桩来固定施工平台,管桩上垂直布置多组固定孔位,将安装平台安装在不同高度孔位上,来适应不同水深作业环境。

可调节高度的海上风电安装平台要求其结构自身的钢管桩具有多组定位孔,钢管桩自身动辄几十至数百米,孔位每组通常有4个,且单根管桩上需要多组孔,孔位具有同心度、垂直度等技术要求,因此,在单根管桩上开设多组满足精度要求的孔非常困难,加工效率较低。

因此,需要一种钢结构管桩开孔装置和开孔方法来解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢结构管桩开孔装置和开孔方法,能够降低在管桩上开孔的难度,提升加工效率。

为达此目的,本发明采用以下技术方案:

一种钢结构管桩开孔装置,包括:

水平调节工装,管桩设置在所述水平调节工装上,所述水平调节工装能够调节所述管桩的水平度并驱动所述管桩沿自身轴线转动;

定位工装,与所述管桩同轴线设置在所述管桩内,所述定位工装能够相对所述管桩转动,且能够沿所述管桩的轴向往复移动;

开孔工装,所述开孔工装设在所述管桩中,且与所述定位工装连接,所述定位工装能够调节所述开孔工装的垂直度,所述开孔工装用于在所述管桩上开孔。

进一步地,所述水平调节工装包括支撑平台、两组调节轮,两组所述调节轮设置在所述支撑平台上,所述调节轮相对所述支撑平台的高度能够调节,所述管桩设置在所述调节轮之间,且与所述调节轮抵接。

进一步地,所述水平调节工装还包括驱动件,所述驱动件设置在所述支撑平台上,且与所述调节轮传动连接,用于驱动所述调节轮转动以带动所述管桩沿自身轴线转动。

进一步地,所述定位工装包括位于同一平面且同轴线设置的第一圆环和第二圆环,所述第一圆环和所述第二圆环通过辐条连接,所述第一圆环的直径大于所述第二圆环的直径,所述第一圆环上开设有定位孔,定位螺栓穿过所述定位孔与所述管桩的内壁面抵接,所述开孔工装与所述第二圆环连接。

进一步地,所述定位孔沿所述第一圆环的周向间隔开设多个。

进一步地,所述第一圆环的外周面上设置有多个行走轮,所述行走轮与所述管桩的内壁面抵接。

进一步地,所述第一圆环上标识有刻度线。

进一步地,所述开孔工装包括开孔器和轨道,所述轨道沿水平方向设置在所述管桩内,且与所述第二圆环固定连接,所述开孔器滑动设置在所述轨道上。

进一步地,所述开孔器设置在移动小车上,所述移动小车设置在所述轨道上。

一种钢结构管桩的开孔方法,包括如下步骤:

S1、将管桩放置到水平调节工装上,启动所述水平调节工装对所述管桩进行调节以使所述管桩保持水平;

S2、在所述管桩中安装定位工装,所述定位工装与所述管桩同轴线设置;

S3、在所述管桩内安装开孔工装,并将所述开孔工装与所述定位工装连接;

S4、转动所述定位工装以调节所述开孔工装的垂直度,使所述开孔工装的开孔方向竖直向下;

S5、锁紧所述定位工装,开启所述开孔工装在所述管桩上进行开孔;

S6、松开所述定位工装,启动所述水平调节工装驱动所述管桩转动一定角度,利用所述定位工装对所述开孔工装的垂直度进行调节;

S7、锁紧所述定位工装,启动所述开孔工装进行开孔,直至在所述管桩的该位置处的孔均开设完毕;

S8、调整所述定位工装在所述管桩中的位置,进行下一轮开孔,直至所有的孔开设完毕。

本发明的有益效果:

本发明所提供的一种钢结构管桩开孔装置,包括水平调节工装、定位工装和开孔工装。其中管桩放置在水平调节工装上,通过水平调节工装能够调整管桩的水平度,将定位工装安装到管桩中,并且保证定位工装与管桩同轴线设置,在管桩中安装开孔工装,开孔工装与定位工装连接,通过转动定位工装,可以对开孔工装的垂直度进行调节,从而保证在开孔的过程中,开孔方向始终竖直向下。在开好一个孔,启动水平调节工装转动钢桩一定角度,然后利用定位工装调节开孔工装的垂直度,再次进行开孔,直至开孔完毕。通过上述设置,能够降低在管桩上开孔的难度,提升加工效率。

附图说明

图1是本发明一种钢结构管桩开孔装置中水平调节工装的主视图;

图2是本发明一种钢结构管桩开孔装置除去水平调节工装的示意图;

图3是本发明一种钢结构管桩开孔装置中定位工装的主视图。

图中:

1、水平调节工装;11、支撑平台;12、调节轮;2、管桩;3、定位工装;31、第一圆环;32、第二圆环;33、辐条;4、开孔工装;41、轨道;42、开孔器。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

为了在钢桩上开孔时,能够降低在管桩上开孔的难度,提升加工效率。如图1-图3所示,本发明提供一种钢结构管桩开孔装置。本钢结构管桩开孔装置包括:水平调节工装1、定位工装3和开孔工装4。

其中,管桩2设置在水平调节工装1上,水平调节工装1能够调节管桩2的水平度并驱动管桩2沿自身轴线转动;定位工装3与管桩2同轴线,且设置在管桩2内,定位工装3能够相对管桩2转动,且能够沿管桩2的轴向往复移动;开孔工装4设在管桩2中,且与定位工装3连接,定位工装3能够调节开孔工装4的垂直度,开孔工装用于在管桩2上开孔。

通过水平调节工装1能够调整管桩2的水平度,将定位工装3安装到管桩2中,并且保证定位工装3与管桩2同轴线设置,在管桩2中安装开孔工装4,开孔工装4与定位工装3连接,通过转动定位工装3,可以对开孔工装4的垂直度进行调节,从而保证在开孔的过程中,开孔方向始终竖直向下。在开好一个孔,启动水平调节工装1转动钢桩一定角度,然后利用定位工装3调节开孔工装4的垂直度,再次进行开孔,直至开孔完毕。通过上述设置,能够降低在管桩2上开孔的难度,提升加工效率。

进一步地,水平调节工装1包括支撑平台11、两组调节轮12,两组调节轮12设置在支撑平台11上,调节轮12相对支撑平台11的高度能够调节,管桩2设置在调节轮12之间,且与调节轮12抵接。通过调节调节轮12相对支撑平台11的高度,可以对管桩2进行调节,从而保证管桩2的水平度,通过转动调节轮12可以带动管桩2进行转动,从而在完成一处开孔后,可以快速旋转调整到下一位置进行开孔作业。

进一步地,水平调节工装1还包括驱动件,驱动件设置在支撑平台11上,且与调节轮12传动连接,用于驱动调节轮12转动以带动管桩2沿自身轴线转动。通过设置驱动件可以自动控制驱动管桩2进行转动,实现换位的自动化,降低劳动强度。

进一步地,定位工装3包括位于同一平面且同轴线设置的第一圆环31和第二圆环32,第一圆环31和第二圆环32通过辐条33连接,第一圆环31的直径大于第二圆环32的直径,第一圆环31上开设有定位孔,定位螺栓穿过定位孔与管桩2的内壁面抵接,开孔工装4与第二圆环32连接。采用上述结构,可以降低定位工装3的同时,保证其具有足够的强度。而且,通过开设定位孔,便于在管桩2中固定定位工装3的位置。

进一步地,沿第一圆环31的周向间隔开设多个定位孔。通过开设多个定位孔,在定位孔中均设置有定位螺栓,利用定位螺栓与管桩2的内壁面抵接,从而保证定位工装3与管桩2连接的强度,防止在开孔工装4进行开孔作业时,定位工装3产生移动导致开孔的精度下降。

进一步地,第一圆环31的外周面上设置有多个行走轮,行走轮与管桩2的内壁面抵接。具体地,行走轮可以采用万向轮,一方面,保证定位螺栓松开后,第一圆环31可以通过行走轮转动,另一方面,可以使第一圆环31在轴向上往复移动,从而调整开孔工装4的位置。

进一步地,第一圆环31上标识有刻度线。在利用第一圆环31调整开孔工装4的位置时,利用刻度线与设置在管桩2内壁上的标准线进行对齐,可以将开孔工装4快速调整到位。

进一步地,开孔工装4包括开孔器42和轨道41,轨道41沿水平方向设置在管桩2内,且与第二圆环32固定连接,开孔器42滑动设置在轨道41上。通过设置轨道41,可以进一步延长开孔器42的开孔辐射的距离,避免反复调整定位工装3的位置。具体地,在本实施例中,开孔器42可以在定位工装3固定好后,沿管桩2的轴向间隔开三个孔。在其他实施例中,通过沿轨道41移动开孔的数目在此不做限制。

进一步地,开孔器42设置在移动小车上,移动小车设置在轨道41上。通过设置移动小车,便于开孔器42进行移动。在本实施例中,开孔器42为数控切割设备,数控切割设备包括等离子切割机、数控升降电机组以及PLC控制板,将需要在某一管桩2截面开孔的数据编程进PLC控制板内,可以进一步提升开孔的精度。

本实施例还提供了一种钢结构管桩的开孔方法,包括如下步骤:

S1、将管桩2放置到水平调节工装1上,启动水平调节工装1对管桩2进行调节以使管桩2保持水平;

S2、在管桩2中安装定位工装3,定位工装3与管桩2同轴线设置;

S3、在管桩2内安装开孔工装4,并将开孔工装4与定位工装3连接;

S4、转动定位工装3以调节开孔工装4的垂直度,使开孔工装4的开孔方向竖直向下;

S5、锁紧定位工装3,开启开孔工装4在管桩2上进行开孔;

S6、松开定位工装3,启动水平调节工装1驱动管桩2转动一定角度,利用定位工装3对开孔工装4的垂直度进行调节;

S7、锁紧定位工装3,启动开孔工装4进行开孔,直至在管桩2的该位置处的孔均开设完毕;

S8、调整定位工装3在管桩2中的位置,进行下一轮开孔,直至所有的孔开设完毕。

本发明可以重复使用,避免浪费;而且管桩2的开孔效率高,相比传统的机加工镗孔的办法效率高很多。

显然,本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

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