张士舰 刘春杰 肖立权 李小红 孟令河 宋国辉

(海洋石油工程股份有限公司)

一种导管架钢桩跨距精确测量的新方法

张士舰 刘春杰 肖立权 李小红 孟令河 宋国辉

(海洋石油工程股份有限公司)

提出了一种导管架钢桩跨距精确测量的新方法,即利用绕向量旋转坐标变换方法使空间圆与平面圆能够相互转换、运用最小二乘法计算钢柱圆心三维坐标、使更多的观测值参与圆心计算,克服了传统方法测量精度较低的缺点,消弱了钢桩椭圆度造成的误差影响,大大降低了海上组块安装的风险,对海上安装施工具有重要指导意义。本文提出的这一数学计算原理可以推广到任何圆柱型杆件构成的钢结构圆心定位测量,应用范围非常广。

导管架;过渡段;最小二乘法;绕向量旋转;圆心坐标;钢桩跨距;测量

海洋石油平台的组块一般通过桩顶过渡段安装在导管架上,过渡段之间的跨距由桩顶切割位置确定,所以精确测量并准确控制钢桩跨距至关重要,它关系到平台与过渡段能否准确对接[1-2]。传统测量钢桩跨距的方法一般是利用全站仪测量钢桩截面圆3点坐标的方法计算圆心坐标[3],或测量钢桩的母线位置坐标[4],这2种方法虽快捷,但因钢桩存在椭圆度,计算的圆心坐标精度较低,导致最终计算的跨距精度也较低。本文提出了一种新方法,即利用全站仪测量钢桩正截面若干点(一般多于6个点)的三维坐标,再利用坐标变换法与最小二乘法精确计算各个钢桩圆心坐标,这样可以最大程度地减小因钢桩椭圆度造成的误差,进而精确计算出各个钢桩之间的跨距,从而准确指导钢桩切割位置的调整。……