[发明专利]大型筒式底座的安装定位及测量方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种大型筒式结构件的下沉式安装定位及纠偏方法，还涉及一种在大型筒式结构件安装定位过程中，用于测量定位偏差和焊接变形偏差的方法，属于钢结构施工和测量技术领域。

背景技术

在船舶建造或化工钢结构的施工中，带有顶部法兰直径在5～6m以上的大型筒式结构件需要采用下沉式安装方法定位固定在船舶结构或钢结构的安装平台上。为了节约现场加工的成本，这类大型筒式结构件必须将其顶部法兰加工到位后，才能安装定位在安装结构上，并将其与安装结构焊连。目前，在大型筒式结构件的安装定位和焊接过程中，一般采用钢直尺或拉线测量的方法测量定位基准和焊接变形，测量工作繁琐且人为误差较大；由于缺乏专用的安装定位及纠偏方法以及使用专用测量工装进行测量的方法，无法随时检测大型筒式结构件的安装定位偏差和焊接变形偏差，导致大型筒式结构件焊后顶部法兰变形较大，严重影响后续的设备安装。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于调整大型筒式结构件安装位置的安装方法，并能采用专用测量工装检测大型筒式结构件的安装定位偏差和焊接变形偏差的方法，有效地控制大型筒式结构件的安装定位偏差和焊接变形偏差在设计范围内。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种大型筒式底座的安装定位及测量方法，包括以下步骤：

    1）在由顶部法兰和下部筒体组成的大型筒式底座毛坯焊接成型之后，将小圆筒放入大型筒式底座内，在大型筒式底座内孔与小圆筒外圆之间，通过径向均布的多根临时撑杆将小圆筒与大型筒式底座以焊接的方式连接成一个临时结构组合体；

2）对临时结构组合体毛坯的顶部法兰进行机加工，完成顶部法兰的端面、外圆、内孔和所有连接孔的机加工；

3）将机加工后的临时结构组合体吊运至安装位置，在临时结构组合体的小圆筒内安装大型筒式底座定位及测量工装；先将定位及测量工装的中心轴筒放入小圆筒内，然后将多根径向调节螺杆分成上下两层且径向调节螺杆两端分别通过铰接座支撑在小圆筒内孔和调节套筒外周面之间；用直尺量取或肉眼观察中心轴筒的轴线位置，通过调节相应的径向调节螺杆长度来粗略调整中心轴筒的中心位置，使中心轴筒轴线位于大型筒式底座的顶部法兰中心轴线允许的公差范围内。

4）将大型筒式底座定位及测量工装的转动臂一端套入中心轴筒上端，在转动臂另一端上分别安装轴向距离测量装置和径向距离测量装置，并使轴向距离测量装置的垂直发射头垂直向下对准大型构筒式底座的顶部法兰上平面，径向距离测量装置的水平发射头水平向外对准大型筒式底座顶部法兰的内孔边缘；

5）盘动转动臂，检测并记录转动臂转动中各点位置的垂直发射头与顶部法兰顶面的轴向距离Y数据，水平发射头与顶部法兰内孔的径向距离X数据；根据检测数据，调节相应的径向调节螺杆长度，从而调整大型筒式底座定位及测量工装的中心轴线与大型筒式底座的顶部法兰中心轴线距离误差在允许范围内；

6）在大型筒式底座定位及测量工装的中心轴筒内装入激光靶，校准激光靶，使激光靶中心与中心轴筒中心一致；

7）利用激光束的准直性，通过中心轴筒上下端内的激光靶，先将大型筒式底座水平基准调整定位在设计允许的偏差范围内，然后以顶部法兰平面为水平基准，调整大型筒式底座的轴线垂直位置，使大型筒式底座的轴线的垂直轴线调整定位在设计允许的偏差范围内；

8）将轴向距离测量装置沿着转动臂外移到距离大型筒式底座大圆筒与顶部法兰的连接焊缝外周190～210毫米处上，转动臂转动一周，在转动过程中，按照垂直发射头向下打在固定结构上各光点的痕迹，打出“点”记号，并画出检验基准园；

9）大型筒式底座通过设置在大型筒式底座外侧的多个连接构件与外部结构焊连；在焊接过程中，转动臂反复转动，检测垂直发射头向下打的各光点与检测基准园“点”记号之间的距离变化，通过拧动位于调节套筒上下端的数个径向螺钉，微调中心轴筒的水平位置，将大型筒式底座中心轴线定位在设计允许的偏差范围内；盘动转动臂，检测并记录转动臂转动中各点位置的垂直发射头与顶部法兰顶面的轴向距离Y数据，水平发射头与顶部法兰内孔的径向距离X数据，找出大型筒式底座的顶部法兰中心轴线的偏移方向和偏移量，以此控制焊接程序和调整顶部法兰的焊接变形，多次重复步骤9），直到焊接结束；

10）吊走转动臂，接着拆除小圆筒内的大型筒式底座定位及测量工装的部件，然后再拆除连接小圆筒及大型筒式底座之间的多根临时撑杆，临时结构组合体解体，去除焊疤，完成大型筒式底座的加工、定位及测量。