CN103321468A - 拉线式三角形桁架测风塔 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种拉线式三角形桁架测风塔，包括塔身、拉线、工作台和传感器，塔身的垂直投影为三角形，测风塔塔身主要由竖直连接的多个桁架单元组成；测风塔的顶部安装有避雷针；测风塔的底部为一锥形桁架单元，尖端立于测风塔主基础；拉线连接固定于拉线基础，拉线基础分为三组，每组四个，每组拉线基础相间120度。本发明涉及的这种拉线式三角形桁架测风塔，三角形桁架式设计，既减少了塔体重量、节约了钢材，又增加了塔身强度； 各个切面均为三角形结构、坚固耐用；抗风能力强、风载荷系数小。

Description

拉线式三角形桁架测风塔

技术领域

本发明涉及一种拉线式三角形桁架测风塔，属于风电技术领域。

背景技术

我国风电进入规模化发展阶段以后所产生的大型风电基地多数位于“三北地区”（西北、东北、华北），大型风电基地一般远离负荷中心，其电力需要经过长距离、高电压输送到负荷中心进行消纳。由于风资源的间歇性、随机性和波动性，导致大规模风电基地的风电出力会随之发生较大范围的波动，进一步导致输电网络充电功率的波动，给电网运行安全带来一系列问题。

因此，需要建设具有实时风资源监测能力的一系列测风塔，构成测风网络，从而对风资源进行实时监测，以提高风电功率预测的准确性，从而使调度人员及时调整计划出力，保障电网安全稳定运行。

架设于戈壁荒漠地区的测风塔必须具备防风沙、防腐蚀、免维护等一系列特性。目前，已经出现一些测风塔相关的专利，包括陆上测风塔和海上测风塔，但用于戈壁地区监测千万千瓦级风电基地实时风资源信息的100m拉线式三角形桁架测风塔尚未见相关专利。

发明内容

本发明的目的在于设计了一种安全可靠、施工方便、成本低廉、维护简便、使用寿命长的拉线式三角形桁架测风塔。该测风塔具有防风沙、抗腐蚀、牢固性好、塔影效应小等一系列特点。

为解决以上技术问题，本发明提供如下技术方案：一种拉线式三角形桁架测风塔，所述测风塔包括塔身、拉线、工作台和传感器，塔身的垂直投影为三角形，测风塔塔身主要由竖直连接的多个桁架单元组成；测风塔的顶部安装有避雷针；测风塔的底部为一锥形桁架单元，尖端立于测风塔主基础；所述拉线连接固定于拉线基础，拉线基础分为三组，每组四个，每组拉线基础相间120度，每个拉线基础上连接两根拉线，所述两根拉线连接于测风塔；拉线基础位于主基础周围，拉线基础随拉线的高度越低离主基础越近；工作台固定于塔身上，工作台上设有百叶箱，传感器和气压计安装于塔身上，百叶箱内安装有温度计和湿度计，所述传感器包括风速传感器、风向传感器、温度传感器、湿度传感器和气压传感器；塔身连接有测风仪器支撑臂，风速传感器即安装于所述支撑臂上，迎风安装。

进一步地，所述拉线基础主要由钢筋混凝土与拉线钩构成，其中钢筋为螺纹钢，螺纹钢之间由多根圆钢作为横梁与螺纹钢垂直连接，任一根螺纹钢的一端连接拉线钩的一端，拉线钩也由混凝土共同固定，拉线钩的另一端伸出地面以上。

进一步地，所述测风塔塔身外表涂有防锈材料。

进一步地，所述测风塔塔身的高度为100m。

本发明涉及的这种拉线式三角形桁架测风塔，采用Q235型圆钢及三角形桁架式设计，既减少了塔体重量、节约了钢材，又增加了塔身强度； 各个切面均为三角形结构、坚固耐用；抗风能力强、风载荷系数小；塔身重量小，采用分段设计方便运输及施工安装；三角形桁架式结构设计有效减少了“塔影效应”对风资源监测设备的影响；采用4组120度分割的共24根拉线将塔身固定在拉线基础之上，增加了塔体的牢固性；塔身外表涂有防锈材料，提高了抗腐蚀性，延长了寿命；测风塔基础及拉线基础采用混凝土为C20砼浇筑。

附图说明

图1为本发明拉线式三角形桁架测风塔结构示意图；

图2为本发明拉线式三角形桁架测风塔垂直投影图；

图3为本发明拉线式三角形桁架测风塔桁架单元结构图；

图4为本发明拉线式三角形桁架测风塔拉线基础结构示意图；

图5为本发明拉线式三角形桁架测风塔主基础与拉线基础结构图。

具体实施方式

如图1所示，它包括塔身1、拉线2和工作台3，如图2所示，塔身垂直投影为三角形；如图3所示，每个三角形面也为一个桁架，该桁架式结构，具有较高结构强度。塔身高度为100m；顶部装有避雷针；塔身10m处设有工作平台；塔身10m，30m，50m，70m，90m，100m处装有测风仪器设备支撑臂；测风仪器支撑臂上装有测风传感器；离地10m处塔身装有温度、气压传感器；

如图4、图5所示，拉线2连接固定于拉线基础8，拉线基础8分为三组，每组四个，每组拉线基础相间120度，每个拉线基础8上连接两根拉线，两根拉线连接于测风塔；拉线基础8位于主基础7周围，拉线基础8随拉线的高度越低离主基础7越近。拉线基础8主要由钢筋5、混凝土4与拉线钩6构成，其中钢筋5为螺纹钢，螺纹钢之间由多根圆钢作为横梁与螺纹钢垂直连接，任一根螺纹钢的一端连接拉线钩6的一端，拉线钩6也由混凝土4共同固定，拉线钩6的另一端伸出地面以上。

施工具体步骤如下：

步骤1：施工准备

1.        认真勘察施工现场，与建设单位协商，保证现场道路满足大型车辆进出现场，组织物资按计划进入现场，在指定地点，按规定方式进行堆放和保管。按照开工日期和工施人员需要量计划，组织施工人员进场，同时要进行安全、放火和文明施工等方面的教育；

2.        在钢结构工程施工前，应对各个工序的施工人员进行必要的岗位培训，并对其进行技术、质量、安全交底，预防发生安全和质量事故。

步骤2：地基浇筑

1.        位置定位：通过GPS定位系统找到预先选定的塔址位置，再用水平测试仪进行水平校核；

2.        施工人员严格按图纸开挖土方，达到图纸要求土方量后，开始注入预先搅拌好的混凝土；

3.        先注入10公分的垫层，并把已采购好的预埋件放好，砂浆搅拌均匀，按照逐段振捣法进行灌浆使空气排出浆液密实；

4.        按上述方法依次灌注塔体基础及拉线基础，整个土坑灌浆结束后，进行孔口封盖，散水养护；

5.        连接段灌浆施工结束后，待灌浆结石体达一定龄期后方可进行测风塔上部塔架安装。

步骤3：传感器安装

1.        在10、30、50、70、90、100米高层对应塔节上安装风速、风向传感器；

2.        在10米高层对应塔节上安装温度、湿度、气压传感器；

3.        测风传感器固定在桁架结构的测风仪器支撑臂上，且与测风塔塔体的距离应为测风塔直径的3倍以上，迎主风向安装（支撑臂与主风向成90°）并进行水平校正；

4.        风向标应根据当地磁偏角修正，按实际“北”定向安装；

5.        安装数据采集器时，数据采集安装盒固定在测风塔上适当位置处，安装盒应防水、防冻、防腐蚀和防沙尘；

6.        温度传感器安装在近地高层百叶箱内；

7.        湿度传感器安装在近地高层百叶箱内；

8.        气压传感器安装在近地高层处。

步骤4：铁塔安装

1.        将测风塔最低一级牢固的固定在地基之上；

2.        由下向上逐节连接、固定；

3.        在适当的位置上加装拉线进行固定；

4.        塔体安装完毕。

本发明所述的具体实施方式并不构成对本申请范围的限制，凡是在本发明构思的精神和原则之内，本领域的专业人员能够作出的任何修改、等同替换和改进等均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种拉线式三角形桁架测风塔，其特征在于，所述测风塔包括塔身、拉线、工作台和传感器，塔身的垂直投影为三角形，测风塔塔身主要由竖直连接的多个桁架单元组成；测风塔的顶部安装有避雷针；测风塔的底部为一锥形桁架单元，尖端立于测风塔主基础；所述拉线连接固定于拉线基础，拉线基础分为三组，每组四个，每组拉线基础相间120度，每个拉线基础上连接两根拉线，所述两根拉线连接于测风塔；拉线基础位于主基础周围，拉线基础随拉线的高度越低离主基础越近；工作台固定于塔身上，工作台上设有百叶箱，百叶箱内安装有温度计和湿度计；所述传感器包括风速传感器、风向传感器、温度传感器、湿度传感器和气压传感器；塔身连接有测风仪器支撑臂，风速传感器即安装于所述支撑臂上。

2.根据权利要求1所述的拉线式三角形桁架测风塔，其特征在于，所述拉线基础主要由钢筋混凝土与拉线钩构成，其中钢筋为螺纹钢，螺纹钢之间由多根圆钢作为横梁与螺纹钢垂直连接，任一根螺纹钢的一端连接拉线钩的一端，拉线钩也由混凝土共同固定，拉线钩的另一端伸出地面以上。

3.根据权利要求1所述的拉线式三角形桁架测风塔，其特征在于，所述塔身外表涂有防锈材料。

4.根据权利要求1所述的拉线式三角形桁架测风塔，其特征在于，所述塔身的高度为100m。

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