[0001] 本发明涉及工程施工技术领域，特别涉及一种拼接钢板调平方法。

[0002] 大型精密设备对设备基础顶面的平面度要求较高。为提供良好的平面精度，需在设备基础顶面设置钢板，并进行高精度调平，对安装孔位置精度控制在0.01mm以内，以免影响上部精密设备安装和运行精度。目前的设备基础顶面钢板采用的调平方式只适用于单块钢板的平面度调节，无法解决钢板拼接后整体平面精度问题，以及拼缝两侧的设备安装孔位置精度问题。同时，目前没有技术能在钢板拼接过程中同步调整运输和吊装带来的钢板平面精度的损失。因此，需要改进现有技术方案，以解决拼接后的整体平面精度问题和拼缝两侧安装孔位置精度问题，同时提高调平效率，降低工期和人工成本。

[0054] 首先介绍一下本申请的应用场景。大型精密设备对设备基础顶面的平面度要求较高。为提供良好的平面精度，需在设备基础顶面设置钢板，并进行高精度调平，对安装孔位置精度控制在0.01mm以内，以免影响上部精密设备安装和运行精度。目前的设备基础顶面钢板采用的调平方式主要是用位于钢板下部的顶丝装置进行整个钢板的平面度调节，其工作原理是通过调节钢板下部三个顶丝装置的标高，三点确定一个平面，来对钢板平面度进行整体调平。上述调平方式只适用于单块钢板的平面度调节，如果应用于多块钢板的拼接调平，则无法解决拼缝处的平面度问题。

[0055] 针对运输和吊装过程可能造成的钢板平面精度损失问题，目前可采用两种方案进行修正。一种方案是在钢板底部边缘垫上铁片，并使用千斤顶调整钢板边缘的翘曲问题。但是，在钢板已经吊装至设备基础后，钢板中部平面度的修正将变得无从下手且无法有效进行。另一种方案是在钢板中部进行局部开孔，然后使用螺杆、压环等调平工装进行修正。但该方案只适用于局部向上翘曲的钢板，对于局部下凹的情况则没有良好的修正效果。同时，由于每个调节位点都需要逐一进行操作，这种方案的平面调整效率较低。

[0056] 基于上述应用场景，本申请实施例提供了一种拼接钢板调平方法，用于解决拼接钢板拼缝处的平面度问题和各拼接钢板本身的平面度问题，调平效率较高。

[0057] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。其中，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；文本中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况，另外，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。

[0058] 以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为暗示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

[0059] 如图1所示，本申请实施例提供了一种拼接钢板调平方法，具体包括以下步骤：

[0060] S101、确定拼接顺序；其中拼接顺序是基于设备基础结构的参数以及拼接钢板的参数确定的，参数包括形状和尺寸；

[0061] S102、在设备基础结构上布置多个拼缝调平装置，其中拼缝调平装置的位置是基于拼接钢板的参数确定的；拼缝调平装置包括支撑板以及至少三个调平组件，支撑板通过至少三个调平组件与设备基础结构连接，且至少三个调平组件中存在三个调平组件呈三角形布局；

[0062] S103、通过至少三个调平组件调整支撑板顶面的水平度，以使支撑板顶面上的多个预设控制点的标高差满足预设范围；并对所有拼缝调平装置中支撑板顶面的标高进行抄平；支撑板的顶面为支撑板背离设备基础结构一侧表面；

[0063] S104、在设备基础结构上呈矩形阵列布置预埋调平装置，且相邻两个预埋调平装置的间隔为1m；预埋调平装置包括预埋螺栓、第一调平螺母和压紧螺母；

[0064] S105、依据支撑板顶面的标高对所有预埋调平装置中的第一调平螺母顶面的标高进行统一抄平；预埋调平装置中第一调平螺母的顶面为预埋调平装置中第一调平螺母背离设备基础结构一侧表面；

[0065] S106、根据拼接顺序，依次将拼接钢板落座于第一调平螺母顶面，且拼接钢板的底面搭接在支撑板顶面，预埋螺栓贯穿拼接钢板的第一螺栓孔，并将压紧螺母固定在预埋螺栓，以压紧拼接钢板的顶面；

[0066] S107、每落座一块拼接钢板后，对拼接钢板上的所有第一螺栓孔的标高进行校核，同时对位于拼缝两侧的第一螺栓孔的标高进行校核；其中拼缝为拼接钢板与已落座的前序拼接钢板形成；若存在两个第一螺栓孔的标高差值超出预设范围，重新调整拼接钢板对应的预埋调平装置，直至拼接钢板上的所有第一螺栓孔的标高差值以及拼缝两侧的第一螺栓孔的标高差值满足预设范围后再落座下一块拼接钢板；

[0067] S108、待全部拼接钢板落座及调平后，对所有压紧螺母施加同一预紧力。

[0068] 上述拼接钢板调平方法可以解决拼接钢板的平面度问题和钢板拼缝两侧安装孔的位置精度问题，通过一系列拼缝调平装置和预埋调平装置形成调平体系，可以确保不同块拼接钢板形成的整体钢板平面度一致，保障钢板上预留的精密设备安装孔的位置精度，安装孔位置精度可控制到0.01mm。拼缝调平装置为拼接钢板提供了一个高精度支撑平面，可以减少不同块拼接钢板在拼缝处产生翘曲，提高拼接钢板的在拼缝处的水平度精度。预埋调平装置为每块钢板提供了一个密集的由调平螺母构成的支撑面，同时压紧螺母为每块钢板提供了一个向下的约束力，可以减小钢板吊装落座时因局部冲击而产生的翘曲变形，可以对拼接钢板中部的下凹和上凸情况均进行修正，提高了单块钢板的平面度问题，保证了拼缝两侧设备安装孔的位置精度。

[0069] 具体地，参照图2，拼缝调平装置的调平过程为：首先基于设备基础结构1(如钢架或钢筋笼)的参数以及拼接钢板2的形状和尺寸等参数确定拼接顺序，之后根据拼接钢板2的参数在设备基础结构1上布置多个拼缝调平装置，之后对拼缝调平装置进行调节。拼缝调平装置包括支撑板11以及至少三个调平组件12，支撑板11通过至少三个调平组件12与设备基础结构1连接，且至少三个调平组件12中存在三个调平组件12呈三角形布局。如此设置，可以使至少三个调平组件12确定一个支撑平面。通过对至少三个调平组件12的调节进一步可以调整支撑板11顶面的水平度，从而使支撑板11顶面的多个预设控制点的标高差满足预设范围，并对所有拼缝调平装置中支撑板11顶面的标高进行抄平，当拼接钢板2落座于支撑板11顶面时，可以提高拼接钢板2拼缝处的平面度。

[0070] 拼缝调平装置安装及调节结束后，为了提高每块拼接钢板2的局部平面度，还需要增设多个预埋调平装置。首先在设备基础结构1上呈矩形阵列布置多个预埋调平装置，之后对多个预埋调平装置进行调节。本申请实施例的预埋调平装置呈1m*1m间距焊接在设备基础钢架或钢筋笼上，以作为拼接钢板2的支点体系。

[0071] 参照图4，预埋调平装置的调平过程为：(1)预埋调平装置中预埋螺栓21焊接于设备基础结构1上，预埋调平装置中第一调平螺母22与预埋螺栓21螺纹连接，依据支撑板顶面的标高依次上下调整多个预埋调平装置中第一调平螺母22顶面的标高，采用高精度水平仪对全部第一调平螺母22顶面进行统一抄平，即保证支撑板的顶面和第一调平螺母22的顶面在同一水平面上，以使支撑板顶面的标高与预埋调平装置中第一调平螺母22顶面的标高的差值满足预设范围，当拼接钢板2落座于支撑板顶面时，可以保证拼接钢板2拼缝处和拼接钢板2中间部分在同一水平面上，精度误差不超过0.01mm。此做法可以提高获得拼接钢板2一致精度的调整效率。(2)之后根据拼接顺序依次将拼接钢板2吊装并落座至多个预埋调平装置中第一调平螺母22顶面，且拼接钢板2的拼缝处搭接在支撑板11顶面，落座后固定预埋调平装置中压紧螺母23。需要说明的是，拼接钢板2对应预埋螺栓21的位置设置有第一螺栓孔25，预埋螺栓21探出预埋调平装置中第一调平螺母22的部分插入第一螺栓孔25中，预埋调平装置中第一调平螺母22顶面与拼接钢板2底面抵接。压紧螺母23与预埋螺栓21螺纹连接，且拼接钢板2的第一螺栓孔25处具有容纳压紧螺母23的空间，即第一螺栓孔25为上宽下窄的形状(如图5所示，图中D可以为90，E可以为84，F可以为40)。安装压紧螺母23时需要使用预应力扳手，通过控制扳手的数值，给落座后的拼接钢板2一定的局部向下的约束力，以调整拼接钢板2的平整度，进一步减小拼接钢板2由于自重或者吊装落座时的局部微小冲击对钢板造成的变形问题。(3)每落座一块拼接钢板2，且压紧螺母23固定结束后都需要采用高精度水平仪对拼接钢板2上的所有第一螺栓孔25的标高进行校核。若存在两个第一螺栓孔25的标高差值超出预设范围，则需重新调整预埋调平装置中压紧螺母23的高度或者将拼接钢板2吊移多个预埋调平装置，重新调整多个预埋调平装置中第一调平螺母22顶面的标高，使最终所有第一螺栓孔25的标高差值满足预设范围，校核合格后才能安装下一块拼接钢板2。(4)待全部拼接钢板2落座及调平后，对所有压紧螺母23施加同一预紧力。

[0072] 需要说明的是，后续拼接钢板2在调平过程中，不仅需要对本块拼接钢板2的多个第一螺栓孔25的标高进行校核，保证标高差在0.01mm以内，还需要复核本块拼接钢板2与前序拼接钢板2拼缝两侧的第一螺栓孔25的位置精度是否达到0.01mm。如果位置精度不达标不能进行后续拼接钢板2的落座拼接，需要将拼接钢板2吊移预埋调平装置，重新调整拼缝两侧的相邻预埋调平装置中第一调平螺母22，再次落座测量，直到拼缝两侧的第一螺栓孔25的标高差值均满足预设范围。这样可以解决拼接钢板2平面度的累计误差问题，提高拼缝两侧精密设备安装孔的位置精度。

[0073] 需要说明的是，拼接顺序需要根据实际拼接形状确定，示例性的，参照图7(a)、图7(b)、图7(c)、图7(d)，当拼接形状为矩形时，需沿着长度方向拼接；当拼接形状为十字型时，需遵循先中心再四周的原则拼接；当拼接形状为L型时，需遵循先拐角再向两边延伸的顺序拼接，当拼接形状为带长板翼缘的矩形时，需遵循沿着长度方向先中间再两边的原则拼接。

[0074] 本申请将独立的拼缝调平装置和预埋调平装置配合使用，形成一套兼顾拼缝处平面精度和单块钢板中部各点平面精度的调平体系，可提高获得拼接钢板一致精度的调整效率。

[0075] 在一些实施例中，调平组件12包括调平螺栓121和第二调平螺母122，调平螺栓121与第二调平螺母122螺纹连接，且调平螺栓121探出第二调平螺母122的部分与支撑板11插接，且支撑板11与第二调平螺母122抵接；

[0076] 通过至少三个调平组件12调整支撑板11顶面的水平度，以使支撑板11顶面上的多个预设控制点的标高差满足预设范围，包括：

[0077] 通过调整至少三个调平组件12中第二调平螺母122相对调平螺栓121的位置调节支撑板11顶面的水平度。

[0078] 一种可能实现的方式中，参照图2，调平组件12包括三个调平螺栓121和三个第二调平螺母122，三个调平螺栓121均焊接在设备基础结构1的钢架上，且三个调平螺栓121呈三角形布局，即不共线设置，用于形成一个支撑平面。第二调平螺母122与调平螺栓121通过螺纹连接。参照图3，支撑板11与三个调平螺栓121对应位置设置有尺寸为φ32mm的通孔111，且调平螺栓121探出第二调平螺母122的部分插入支撑板11的通孔111中，第二调平螺母122的顶面与支撑板11底面抵接。本申请实施例通过调整三个第二调平螺母122相对调平螺栓121的上下位置来调节支撑板11顶面的水平度，以使支撑板11顶面上的多个预设控制点的标高差满足预设范围。

[0079] 需要说明的是，支撑板11的通孔111位置要尽量避开拼接钢板的拼缝布置，以提高支撑板在拼缝处的水平度。

[0080] 在一些实施例中，支撑板11为矩形板，多个预设控制点包括支撑板11的四个角点以及几何中心点。

[0081] 一种可能实现的方式中，支撑板11为矩形板，在支撑板11的四个角点和几何中心点的位置确定预设控制点，之后采用高精度水平仪对五个预设控制点的标高进行测量，以保证单块支撑板11的各预设控制点的标高差在0.01mm以内。

[0082] 在一些实施例中，拼接钢板的底面搭接在支撑板11顶面包括：

[0083] 拼接钢板为矩形板，拼接钢板的底面的四个角点分别对应一个支撑板11顶面。

[0084] 一种可能实现的方式中，参照图6，每块拼接钢板2均为矩形板，且需保证每块拼接钢板2的四个角点分别对应一个支撑板顶面。需要说明的是，两块拼接钢板2拼缝处的相邻角点对应一个支撑板11顶面。例如，一块拼接钢板2对应四个支撑板11，两块拼接钢板2对应六个支撑板11，三块拼接钢板2对应八个支撑板11，四个拼接钢板2对应十个支撑板11。每一个支撑板均需要确定预设控制点，且均需采用高精度水平仪对预设控制点的标高进行测量和抄平，以确认各支撑板的预设控制点的标高平均值的误差精度控制在0.01mm以内。

[0085] 在一些实施例中，通过至少三个调平组件12调整支撑板11顶面的水平度，以使支撑板11顶面上的多个预设控制点的标高差满足预设范围，之后还包括：

[0086] 对每个拼缝调平装置中的第二调平螺母122和支撑板11进行焊接，并对超出支撑板的调平螺栓进行剪除和磨平处理。

[0087] 一种可能实现的方式中，参照图2，当单块支撑板11的各预设控制点的标高差在0.01mm以内，以及各支撑板11的预设控制点的标高平均值的误差精度控制在0.01mm以内之后，则各个支撑板11调平完毕。之后需要对第二调平螺母122和支撑板11进行焊接，并对超出支撑板11的调平螺栓121进行剪除和磨平处理。需要说明的是，当支撑板11的通孔111位置位于拼接钢板的拼缝处时，该处的磨平精度应进一步提高，以提高支撑板11在拼缝处的水平度。

[0088] 在一些实施例中，待全部拼接钢板2落座及调平后，对所有压紧螺母23施加同一预紧力，之后还包括：

[0089] 在设备基础结构1上呈矩形阵列布置预埋精调装置，相邻两个预埋精调装置的间隔为1m，且与预埋调平装置相间布置；预埋精调装置包括精调螺栓31和第二盖板32，且精调螺栓31贯穿拼接钢板2的第二螺栓孔33；

[0090] 对所有第二螺栓孔33的标高进行逐个计量，得到每个第二螺栓孔33的标高和拼接钢板2的初始平面度；将所有第二螺栓孔33的标高进行由高到低排序以确定精调顺序，根据精调顺序调整所有预埋精调装置中精调螺栓31，使第二螺栓孔33的标高差以及拼接钢板2的平面度满足预设范围，并将第二盖板32盖合于第二螺栓孔33。

[0091] 一种可能实现的方式中，为了进一步提高拼接钢板关键控制区域的调平精度，尤其是拼缝两侧附近等容易翘曲的边缘区域的设备安装孔的位置精度，需要进一步对拼接钢板的平面度进行局部精调，因此本申请实施例还提供了一种预埋精调装置。具体地，参照图10，在设备基础结构1上以1m*1m间距呈矩形阵列布置多个预埋精调装置，并且预埋精调装置与前述预埋调平装置相间布置，之后对多个预埋精调装置进行调节。需要说明的是，在精调过程中，被调拼接钢板的变形均是在弹性范围内，即对于精密设备安装孔两侧的预埋精调装置来说，当一侧的预埋精调装置旋拧下压时，另一侧的钢板就会轻微翘起，以此方法可对拼接钢板局部较高或较低位置进行高精度纠正。

[0092] 预埋精调装置的调平过程为：(1)首先将80*80*8mm的垫片34放入拼接钢板2的第二螺栓孔33中，第二螺栓孔33的结构如图11所示(图中D’可以为90，E’可以为84，F’可以为30)，采用高精度电子水平仪对所有第二螺栓孔33的标高进行测量，以得到每个第二螺栓孔
33的标高和拼接钢板2在精调前的初始平面度。(2)根据第二螺栓孔33标高的由高到低的顺序，依次将精调螺栓31放入第二螺栓孔33中并旋转下压，以对拼接钢板2偏高和偏低的位置进行局部微调。当拼接钢板2的平面度达到0.5mm，第二螺栓孔33的位置精度达到0.01mm时，即微调到位。(3)之后将如图12所示的第二盖板32盖合于第二螺栓孔33。

[0093] 在一些实施例中，预埋调平装置还包括第一盖板24；

[0094] 将第二盖板32盖合于第二螺栓孔33，之后还包括：

[0095] 将所有一一对应的第一调平螺母22、压紧螺母23和预埋螺栓21进行焊接；将所有压紧螺母23与拼接钢板2进行点焊固定，并将第一盖板24盖合于第一螺栓孔25。

[0096] 一种可能实现的方式中，参照图4，当所有拼接钢板落座、调平及校核完成后，将所有一一对应的第一调平螺母22、压紧螺母23和预埋螺栓21进行焊接，以抵抗外界振动对整个拼接钢板2的调平精度的破坏，之后将压紧螺母23与拼接钢板2进行点焊固定，并将如图8所示的第一盖板24盖合于第一螺栓孔25，即拼接钢板2安装及调平完毕。

[0097] 需要说明的是，参照图3、图9和图13，本申请实施例中支撑板11的尺寸可以为250mm*500mm*30mm，通孔111的位置如图3中所示；调平螺栓121的规格为M30；预埋螺栓21的长度不小于160mm，且为T型螺栓；精调螺栓31的长度为Hmm。需要说明的是，精调螺栓31的长度需根据拼接钢板的厚度进行适应性调整，例如当拼接钢板的厚度为100mm时，精调螺栓31的长度H可以为125mm，即多出的25mm可以保证有足够的调节余量。可以理解的是，根据拼接钢板的实际厚度，精调螺栓31的长度还可以是127mm、126mm、124mm、123mm、122mm、121mm、
120mm等。在精调螺栓31长度较短的情况下，还可以增加其下方垫片34的厚度或者增加垫片
34的个数，以使精调螺栓31与垫片34在初始状态下保持接触，并通过旋松或旋紧精调螺栓
31来实现对拼接钢板的精调。

[0098] 在一些实施例中，精调螺栓31的螺距满足关系式：P＝1/n×d；其中P表示螺距，且P为标准螺距的1/10，n表示每英寸螺纹数或每毫米螺纹数，d表示精调螺栓31的直径。

[0099] 示例性的，通常情况下当螺栓的直径d为30mm时，其螺距P＝0.03937d≈1.181mm。假设要求设备安装孔的位置精度为0.01mm，则可以计算需要转动几圈来实现这一调节：调节0.01mm需要的转动圈数＝调节距离/螺距≈0.01mm/1.181mm≈0.00846圈。因此，为了实现对30mm直径的螺栓的调节，需要将其旋转约0.00846圈，这对于工人来说，人工调节是比较困难的。因此，本申请实施例在加工M30的精调螺栓31时，定制了加密螺距的螺栓，即增加了螺栓的螺纹数，使其螺距降低了一个量级，即P＝0.003937d，此时调节0.01mm需要的转动圈数＝调节距离/螺距＝0.01mm/0.11811mm≈0.08458圈，这对于工人操作控制是十分有利的。

[0100] 在一些实施例中，当拼接钢板用于设备基础结构的高精度安装面时，为了增加拼接钢板本身的抗翘曲能力，其加工要求需满足：

[0101] 拼接钢板的厚度≥100mm，例如100mm、101mm、102mm、103mm、104mm、105mm、106mm、107mm、108mm、109mm、110mm等。

[0102] 拼接钢板的表面粗糙度≤3.2μm，例如3.2μm、3.1μm、3.0μm、2.9μm、2.8μm、2.7μm、2.6μm、2.5μm、2.4μm、2.3μm、2.2μm、2.1μm等。

[0103] 拼接钢板的平面度位置公差≤0.5μm，例如0.5μm、0.45μm、0.4μm、0.35μm、0.3μm、0.25μm、0.2μm、0.15μm、0.1μm、0.05μm等。

[0104] 拼接钢板的直线度位置公差≤3.05μm，例如3.05μm、3.00μm、2.95μm、2.90μm、2.85μm、2.80μm、2.75μm、2.70μm、2.65μm、2.60μm等。

[0105] 此外，拼接钢板上精密设备安装孔的位置精度≤0.01μm，例如0.01μm、0.009μm、0.008μm、0.007μm、0.006μm、0.005μm等。

[0106] 在一些实施例中，将拼接钢板吊装至多个预埋调平装置中第一调平螺母22顶面，之前还包括：

[0107] 提供多个方木，并布设方木阵列，将一层拼接钢板放置于方木阵列上。

[0108] 在一些实施例中，将一层拼接钢板放置于方木阵列上，之后还包括：

[0109] 在一层拼接钢板上铺设一层排架，将一层拼接钢板放置于排架上。

[0110] 一种可能实现的方式中，为避免现场地面潮气或意外水腐蚀污染拼接钢板，影响拼接钢板的精度，同时防止现场拼接钢板由于不合理存放及吊装而出现拼接钢板翘曲变形，进而影响安装精度。在施工现场，本申请实施例将拼接钢板安放在间距不超过1m范围内的方木阵列上。需要说明的是，方木之间的距离需要根据拼接钢板本身的性能参数进行布置，如需考虑拼接钢板的材质，自身重量，屈服强度等参数。为了避免拼接钢板直接叠放，本申请还提供了临时安放排架，放置于第一层拼接钢板上，以在排架上安放第二层拼接钢板，拼接钢板最多叠放两层。

[0111] 在一些实施例中，拼接钢板调平方法还包括：拼接钢板吊装前将吊点设置在拼接钢板的短边方向，且吊点位于距离拼接钢板角点1/4L处，其中，L表示拼接钢板短边的长度。

[0112] 一种可能实现的方式中，为了避免拼接钢板在吊装过程中发生严重变形，本申请提供了吊具，即在拼接钢板的两个短边方向，各设置2个吊点，吊点位置约在距离拼接钢板角点1/4L处。吊耳通过预先安装的螺栓丝扣与拼接钢板连接。吊装时使用钢丝绳连接厂房内的桥式起重机对拼接钢板进行起吊并放置到位。

[0113] 显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。