[发明专利]一种抛石整平头及其建造工艺

说明书

本发明涉及一种抛石整平头及其建造工艺，其特征在于：包括整平刮板、整平油缸、内框架模块、外框架模块和声呐模块；所述整平刮板设置在内框架模块的底端上，内框架模块通过滑轮导轨结构沿着外框架模块在整平油缸驱动下往复移动；建造工艺具体包括：S1：拼装胎架的布置；S2：内圆筒体和外圆筒体制作；S3：圆筒体第一次预装配；S4：圆筒体第二次预装配；S5：外圆筒体加工；S6：内框架模块和外框架模块的制作；S7：抛石整平头的整体拼装；抛石整平头建造过程中的各个阶段均考虑加放焊接收缩余量及反变形；定位装焊的顺序严格按照：由下往上、由内往外的原则进行逐级安装的顺序进行；该工艺方便焊接、合拢精度高、能够提高焊接质量和工作效率。

技术领域

本发明涉及海洋工程及船舶建造技术领域，尤其涉及一种抛石整平头及其建造工艺。

背景技术

港珠澳大桥是世界瞩目的超级工程，其中海底隧道工程技术难度最高，创造了众多世界之最。港珠澳大桥海底隧道碎石基床铺设采用先铺法工艺，相比于同样采用先铺法工艺的丹麦厄勒海峡和韩国釜山二个沉管隧道工程，其抛石整平总工作量大，碎石铺设总量36.3万m³；碎石基床整平坡度变化大，共计29种坡度；水深变化大，基床水深8～45m；沉管基础的整平工艺和整平精度要求非常高，水下标高控制难度大。

自升式碎石整平船是专门为该项目的实施而设计及建造的，其包含主船体、4根自升式桩腿（含液压系统）、移动台车、移动小车、随动式皮带机、固定式皮带机、进料料斗、抛石管、抛石整平头等。

作为自升式碎石整平船关键部件之一，抛石整平头建造存在诸多难点：

1、抛石整平头结构主尺寸小，结构密集，装配精度要求高，为保证最终安装精度，各级工序要求的尺寸焊接、装配精度特别高。

2、结构施焊空间小，焊接量大，容易产生较大的应力和变形，需要严格的按照焊接顺序及相应的WPS要求进行焊接，选用恰当的电流电压，控制好焊接速度。

3、焊接变形的控制：充分利用工装及胎架、预放反变形、加放焊接收缩余量，以及制定合理的焊接顺序接等。

4、应力释放：制作完成后，整体进行振动去应力的方式消除残存应力。

因此，急需研发一种施工环境好、方便焊接、制作精度高、能够提高焊接质量和工作效率的自升式碎石整平船抛石整平头建造技术势在必行。经检验有关文献，未发现与本发明相同或相似的技术方案。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种施工环境好、方便焊接、合拢精度高、能够提高焊接质量和工作效率抛石整平头及其建造工艺。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种抛石整平头，其创新点在于：包括整平刮板、整平油缸、内框架模块、外框架模块和声呐模块；所述整平刮板设置在内框架模块的底端上与内框架模块相连，所述外框架模块嵌套在内框架模块的外侧，且内框架模块通过滑轮导轨结构沿着外框架模块在整平油缸驱动下往复移动；

所述内框架模块包括内圆筒体和内框；所述内圆筒体设置在内框上，内框的外表面上设置滑轮结构；所述外框架模块包括外圆筒体和外框；所述外圆筒体设置在外框上，所述外框内侧设置有多个导轨结构；所述外圆筒体嵌入在内圆筒体内，内框嵌入在外框内，外圆筒体与内圆筒体导向配合，内框上的滑轮结构与外框的导轨配合在整平油缸的驱动下带动内圆筒体；所述外框的顶端设置有吊耳结构；

所述声呐模块设置在外框的侧边的表面上。

一种抛石整平头建造工艺，其创新点在于：具体建造步骤如下：

S1：拼装胎架的布置：以四根圆柱状胎架单元呈矩形结构分布，且在矩形结构的胎架单元中心位置设置一胎架单元；

S2：内圆筒体和外圆筒体制作：将板材依次进行下料、坡口开制、卷圆、纵缝焊接和复圆工序实现筒体制作；