一种混合式风机塔筒的制作方法

xiaoxiao2020-7-22  6

一种混合式风机塔筒的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种混合式风机塔筒,包括混凝土塔筒及其上连接的钢塔筒,所述混凝土塔筒由可互相拼接的预制预应力混凝土单元件组合而成,所述单元件包括混凝土外层和预埋有钢筋的混凝土内层,所述内层四周设有钢筋头吐露区段,所述钢筋头的端部与外层边界齐平,相邻单元件的钢筋头之间对应固定连接;所述混凝土塔筒与钢塔筒之间连接有预制连接段,所述预制连接段的下端设有与混凝土塔筒上端对应的混凝土外层和具有吐露钢筋头区段的混凝土内层,所述预制连接段下端的钢筋头与混凝土塔筒上端的钢筋头之间对应固定连接。本发明的混合式风机塔筒制作方便、施工快捷、结构稳固,同时降低了施工成本,提高了风电场建设可控性。
【专利说明】一种混合式风机塔筒
【技术领域】
[0001]本发明涉及风电【技术领域】,特别是涉及一种混合式风机塔筒。
【背景技术】
[0002]随着风电行业的蓬勃发展,陆上风电场建设越来越趋于饱和,风资源好的地方越来越少,面对这种紧迫局面,探索更好的风资源风场无疑是陆上风场未来发展的方向。
[0003]混合式塔筒一般由两部分组成,下端为混凝土塔筒,上端为传统的钢塔筒。混合式塔筒可以将轮毂高度提高到120米以上,能使风电场发电量提高20%。混合式塔筒为陆上风电场开辟了新的空间。
[0004]混凝土塔筒是混合式塔筒的重要部分,混凝土塔筒的结构、施工方法及质量直接影响着整个塔筒的时效性和安全性。
[0005]混凝土塔筒作为混合式塔筒的下端支撑,未指明混凝土塔筒自身结构形式,按常规做法,应为模板浇筑整体机构大体积混凝土塔筒,该方式因体积较大,首先模板安装比较困难,其次大体积混凝土都存在裂缝过大,施工困难等缺陷,而亟待加以进一步改进。

【发明内容】

[0006]本发明的目的是提供一种制作方便、施工快捷、结构稳固的混合式风机塔筒。
[0007]为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
[0008]一种混合式风机塔筒,包括上部的钢塔筒及与其连接的下部的混凝土塔筒,所述混凝土塔筒由可互相拼接的预制混凝土单元件组合而成,所述单元件包括混凝土外层和预埋有钢筋的混凝土内层,所述内层四周设有钢筋头吐露区段,所述钢筋头的端部与外层边界齐平,相邻单元件的钢筋头之间对应固定连接;所述混凝土塔筒与钢塔筒之间连接有预制连接段,所述预制连接段的下端设有与混凝土塔筒上端对应的混凝土外层和具有钢筋头吐露区段的混凝土内层,所述预制连接段下端的钢筋头与混凝土塔筒上端的钢筋头之间对应固定连接。
[0009]进一步地,所述钢筋头具有螺纹,钢筋头之间通过配合的螺母固定连接。
[0010]进一步地,所述钢筋头上涂抹防腐漆,所述钢筋头吐露区段采用石膏盖板涂抹水泥浆封盖缺口。
[0011]进一步地,其特征在于,所述混凝土塔筒及预制连接段具有纵向贯通的穿孔,所述预制连接段穿孔在其上表面的开口位置与钢塔筒的底部法兰孔对应一致,预制连接段穿孔在其下表面的开口位置与混凝土塔筒穿孔对应一致,所述混凝土塔筒及预制连接段的穿孔与钢塔筒的底部法兰孔内贯穿有钢缆,所述钢缆的一端紧固在钢塔筒的底部法兰,另一端紧固在混凝土塔筒的底端。
[0012]进一步地,所述预制连接段上表面预埋有法兰垫板,所述法兰垫板上开有与钢塔筒的底部法兰孔位置一致的孔。
[0013]进一步地,所述预制连接段及混凝土塔筒的穿孔通过pvc套管预留在混凝土中。[0014]进一步地,所述混凝土塔筒的穿孔设置在单元件的混凝土外层中。
[0015]进一步地,所述钢缆通过锁扣方式紧固。
[0016]进一步地,所述单元件包括矩形单元件和弧形单元件,矩形单元件拼接形成混凝土塔筒的四面侧壁,弧形单元件拼接形成连接混凝土塔筒相邻两侧壁间的弧面。
[0017]进一步地,所述预制连接段由混凝土整体浇灌而成。
[0018]由于采用上述技术方案,本发明至少具有以下优点:
[0019](I)混凝土塔筒由预制预应力混凝土结构的单元件组成,单元件可以预制,产品生产快捷,制作方便,运输方便。
[0020](2)由预制单元件拼接成混凝土塔筒,便于施工开展,大大提高了混凝土塔筒的施工速度,同时节约了工程成本。
[0021](3)大型混凝土施工有很多问题,如裂缝等,采用多单元件拼接的方式,避开了混凝土大体积施工的弊端。
[0022](4)预埋在预应力单元件内层的钢筋为混凝土配筋,一方面加固单元件结构,另一方面利用吐露的钢筋头对接相邻的单元件,连接方式简便、
[0023]连接效果稳固。
[0024](5)采用钢缆贯穿混凝土塔筒及预制连接段内部并紧固,进一步增强了整体结构的稳定性。
【专利附图】

【附图说明】
[0025]上述仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,以下结合附图与【具体实施方式】对本发明作进一步的详细说明。
[0026]图1是风机整体塔筒组合方式示意简图。
[0027]图2是混凝土塔筒矩形单元件示意图。
[0028]图3是混凝土塔筒弧形单元件示意图。
[0029]图4是混凝土塔筒横截面示意图。
[0030]图5是矩形单元件的侧视图。
[0031]图6是矩形单元件的正视图。
[0032]图7是螺母拧固钢筋头的连接方式示意图。
[0033]图8是预制连接段下表面的平面示意图。
[0034]图9是预制连接段上表面的平面不意图。
[0035]图10是预制连接段预埋钢缆穿孔示意图。
【具体实施方式】
[0036]如图1所示,风机混合式塔筒包括下部的混凝土塔筒和上部的钢塔筒。本发明的混凝土塔筒主要由预制预应力混凝土单元件拼接组合而成。所述单元件既可以横向拼接,也可以纵向拼接。
[0037]为了便于加工和运输,尽量使模具和加工过程简单化,所述单元件可以采用以下形式:采用两种形状的单元件配合拼接,一种是如图2所示的矩形单元件1,一种是如图3所示的弧形单元件2,所示弧形单元件2中间呈圆弧状,两端呈互相垂直的矩形段。如图4所示,矩形单元件I拼接形成混凝土塔筒的四面侧壁,弧形单元件2拼接形成连接混凝土塔筒相邻两侧壁间的弧面,使得混凝土塔筒的横截面大致呈一个四角为弧形角的正方形(忽略厚度)。此外,单元件还可以采用以下形式:单元件的横截面为扇环,若干单元件横向拼接一周刚好围成圆柱型塔筒的一段,即扇环对应的圆心角度为360度的均分。单元件的大小可根据需要的塔筒直径、高度及载荷进行调整,由此拼接出的混凝土塔筒的上下端直径相同,单元件之间的竖向拼接进一步凭自身重力加强受力;单元件横向的水平面也具有承载托举的作用。
[0038]现以第一种形式中的矩形单元件为例说明其结构。如图5、6所示,矩形单元件包括混凝土外层和预埋有钢筋的混凝土内层,所述内层四周设有钢筋头吐露区段4、5、7、8,即上下侧和左右侧都有一定数量的吐露钢筋头,图中所示矩形单元件的上下侧布满了均匀分布的钢筋头,矩形单元件的左右侧间隔设有两段区域的钢筋头;钢筋头的端部与外层边界齐平,相邻单元件的钢筋头之间对应固定连接。吐露钢筋头的数量和区段可视单元件的大小等实际情况而定。
[0039]在混凝土塔筒与钢塔筒之间还连接有预制连接段,所述预制连接段的底端设有与混凝土塔筒顶端对应的混凝土外层和具有吐露钢筋头区段的混凝土内层,预制连接段底端的钢筋头与混凝土塔筒顶端的钢筋头之间对应固定连接。
[0040]上述钢筋头为混凝土配筋,钢筋头均做螺纹处理,且单元件的上侧和左侧的裸露钢筋头上预拧上螺母。如图7所示,拼接时拧紧所述螺母即可。拼接后对裸露的钢筋头涂抹防腐漆,用石膏盖板涂抹水泥浆封盖连接处的表面缺口。
[0041]请继续参阅图5、6,单元件上还预留有穿孔3,穿孔3的个数视钢塔筒底端实际法兰孔的个数在单元件上的分布数目而定。图中所示单元件预留三个穿孔3,穿孔3通过pvc套管预留在预应力预制单元件中。穿孔3分布在单元件靠近外表层一侧,即混凝土外层中。
[0042]所述混凝土塔筒与钢塔筒之间的预制连接段可以为一整体浇筑混凝土结构,其高度可视具体情况而定。如图8所示,预制连接段下表面有内层的裸露钢筋头区段4和外层的预留穿孔3,其中,钢筋头区段4与混凝土塔筒上表面的钢筋头端部之间对应固定连接;穿孔3在预制连接段下表面的开口位置与混凝土塔筒穿孔对应一致。如图9所示,连接段上表面还预埋有钢质法兰垫板10,法兰垫板10上预留穿孔3,法兰垫板10上的穿孔3与钢塔筒法兰孔一致。为保证预制连接段的穿孔3在其上表面的开口位置与钢塔筒法兰孔对应一致,如图10所示,在预制连接段顶端,预埋穿孔3走向有弧度变化,最终与所述预埋法兰垫板10穿孔连通。
[0043]当所有单元件拼接成混凝土塔筒后,用钢缆连同钢塔筒底端法兰穿孔贯穿预制连接段穿至混凝土塔筒的底端,进一步地,可穿至基础上的预留钢缆穿孔,施加张拉预应力紧固,钢缆两端采用专业紧固方式,如锁扣等。可进一步加强塔筒整体的稳固性。
[0044]以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰,均落在本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种混合式风机塔筒,包括上部的钢塔筒及与其连接的下部的混凝土塔筒,其特征在于,所述混凝土塔筒由可互相拼接的预制混凝土单元件组合而成,所述单元件包括混凝土外层和预埋有钢筋的混凝土内层,所述内层四周设有钢筋头吐露区段,所述钢筋头的端部与外层边界齐平,相邻单元件的钢筋头之间对应固定连接; 所述混凝土塔筒与钢塔筒之间连接有预制连接段,所述预制连接段的下端设有与混凝土塔筒上端对应的混凝土外层和具有钢筋头吐露区段的混凝土内层,所述预制连接段下端的钢筋头与混凝土塔筒上端的钢筋头之间对应固定连接。
2.根据权利要求1所述的混合式风机塔筒,其特征在于,所述钢筋头具有螺纹,钢筋头之间通过配合的螺母固定连接。
3.根据权利要求2所述的混合式风机塔筒,其特征在于,所述钢筋头上涂抹防腐漆,所述钢筋头吐露区段采用石膏盖板涂抹水泥浆封盖缺口。
4.根据权利要求1所述的混合式风机塔筒,其特征在于,所述混凝土塔筒及预制连接段具有纵向贯通的穿孔,所述预制连接段穿孔在其上表面的开口位置与钢塔筒的底部法兰孔对应一致,预制连接段穿孔在其下表面的开口位置与混凝土塔筒穿孔对应一致,所述混凝土塔筒及预制连接段的穿孔与钢塔筒的底部法兰孔内贯穿有钢缆,所述钢缆的一端紧固在钢塔筒的底部法兰,另一端紧固在混凝土塔筒的底端。
5.根据权利要求4所述的混合式风机塔筒,其特征在于,所述预制连接段上表面预埋有法兰垫板,所述法兰垫板上开有与钢塔筒的底部法兰孔位置一致的孔。
6.根据权利要求4所述的混合式风机塔筒,其特征在于,所述预制连接段及混凝土塔筒的穿孔通过Pvc套管预留在混凝土中。
7.根据权利要求4所述的混合式风机塔筒,其特征在于,所述混凝土塔筒的穿孔设置在单元件的混凝土外层中。
8.根据权利要求4所述的混合式风机塔筒,其特征在于,所述钢缆通过锁扣方式紧固。
9.根据权利要求1-8任一项所述的混合式风机塔筒,其特征在于,所述单元件包括矩形单元件和弧形单元件,矩形单元件拼接形成混凝土塔筒的四面侧壁,弧形单元件拼接形成连接混凝土塔筒相邻两侧壁间的弧面。
10.根据权利要求1-8任一项所述的混合式风机塔筒,其特征在于,所述预制连接段由混凝土整体浇灌而成。
【文档编号】F03D11/00GK103573562SQ201310549213
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年11月7日 优先权日:2013年11月7日
【发明者】刘磊, 李明辉, 常慧英 申请人:国电联合动力技术有限公司

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