CN106567809A - 混凝土塔筒组件及其组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混凝土塔筒组件及其组装方法，所述混凝土塔筒组件包括：基座、连接部、混凝土制成的塔筒和定位杆，基座形成为内部中空的圆台形；连接部设在基座的内腔且向内凸出，连接部的上端面超过基座的上端面，连接部为环形，连接部上设有贯穿其高度的第一孔道；塔筒形成为筒形且设在连接部上，塔筒的壁上设有贯穿壁的高度的第二孔道；定位杆穿设在第二孔道内且配合在第一孔道内以对塔筒进行定位。根据本发明的混凝土塔筒组件及其组装方法，结构简单，操作简便，同时能提高塔筒与基座的定位精度。

Description

混凝土塔筒组件及其组装方法

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，尤其是涉及一种混凝土塔筒组件及该混凝土塔筒组件的组装方法。

背景技术

随着风机发电效率的增加，叶片长度越来越长，与之匹配的风机塔筒的高度和截面尺寸也不断增加。钢结构塔筒由于成本较高、运输困难，因此难以满足大截面高塔筒的建造要求。而预制混凝土塔筒能够经济地建造大型风力发电机组，因此得到广泛关注。

相关技术中，在风力发电机的塔筒建造过程中，通常是通过由下往上依次吊装单个塔筒，最终建造成完整的混凝土塔筒。现有组装过程中，底部塔筒与基座的连接面临对接精度差等问题，且工序复杂，施工效率低。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种对接精度高的混凝土塔筒组件。

本发明还提出了一种上述混凝土塔筒组件的组装方法。

根据本发明第一方面的混凝土塔筒组件，包括：基座，所述基座形成为内部中空的圆台形；连接部，所述连接部设在所述基座的内腔且向内凸出，所述连接部的上端面超过所述基座的上端面，所述连接部为环形，所述连接部上设有贯穿其高度的第一孔道；混凝土制成的塔筒，所述塔筒形成为筒形且设在所述连接部上，所述塔筒的壁上设有贯穿所述壁的高度的第二孔道；定位杆，所述定位杆穿设在所述第二孔道内且配合在所述第一孔道内以对所述塔筒进行定位。

根据本发明实施例的混凝土塔筒组件，通过定位杆、第一孔道和第二孔道之间的配合，能够有效解决采用现有技术对底部塔筒与基座进行连接时所面临的施工难度大、对接精度控制困难以及生产成本高的问题。

在一些优选实施例中，所述定位杆的长度大于所述塔筒的高度。

在一些优选实施例中，所述第一孔道和所述第二孔道均为多个，且多个所述第一孔道与所述多个第二孔道一一对应。

优选地，所述定位杆的数量少于所述第一孔道的数量。

进一步地，所述定位杆为多个且间隔开设在所述多个第一孔道中的一部分内。

在一些优选实施例中，所述塔筒由多个弧形塔片拼装而成。

优选地，所述塔筒由两个半圆形的弧形塔片对接形成。

在一些优选实施例中，所述第一孔道在竖直面内的投影为折线形。

进一步地，所述折线的顶角为弧形角。

根据本发明的第二方面的混凝土塔筒组件的组装方法，包括：

S10、将所述定位杆穿设在所述第二孔道内且使所述定位杆的下端超出所述塔筒的下端面；

S20、将穿设有所述定位杆的所述塔筒吊装在所述连接部上方且使所述定位杆的下端对准所述第一孔道；

S30、利用所述定位杆和所述第一孔道对接使所述塔筒定位在所述连接部上；

S40、将所述定位杆抽出以使所述第一孔道和所述第二孔道对应。

通过利用根据本发明实施例的混凝土塔筒组件的组装方法，可以提高底部塔筒与基座的对准精度，同时操作简单，从而可提高生产效率，降低生产成本。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的混凝土塔筒组件的剖视图；

图2是根据本发明实施例的混凝土塔筒组件的一个角度的爆炸图；

图3是根据本发明实施例的混凝土塔筒组件的另一个角度的爆炸图；

图4是根据本发明实施例的混凝土塔筒组件的组装方法流程图。

附图标记：

混凝土塔筒组件100，基座1，本体部11，固定部12，连接部2，第一孔道21，塔筒3，弧形塔片31，第二孔道311，定位杆4。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指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。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面首先参考图1-图3描述根据本发明第一方面实施例的混凝土塔筒组件100。如图1-图3所示，根据本发明实施例的混凝土塔筒组件100包括：基座1、连接部2、混凝土制成的塔筒3和定位杆4。

基座1形成为圆台形，且内部中空，由此方便操作人员的底部作业，例如在基座1底部对预应力钢筋进行张拉、锚固等操作，具体地，如图1-图3所示，基座1可以包括本体部11和固定部12，其中本体部11呈圆台结构，即外径由下至上依次减小，固定部12为圆盘状，固定部12的高度小于本体部11的高度，固定部12的外径由下至上保持不变，这样可使基座1在地面上保持稳固，并且对上部塔筒3的支撑平稳。

可选地，基座1的至少一部分可以埋入到地面以下，从而可以保证混凝土塔筒组件100的稳定性。

连接部2设在基座1的内腔且向内凸出，连接部2的上端面超过基座1的上端面，连接部2为环形，连接部2上设有贯穿其高度的第一孔道21。

如图1所示，连接部2的内表面凸出基座1中心通孔的内表面，且连接部2的下端向基座1内侧倾斜，从而形成一斜面，同时第一孔道21的上端向上延伸至连接部2的上表面，下端穿过连接部2并延伸至连接部2的下表面，优选地，连接部2可以和基座1一体成型，由此成型工艺简单，可节省装配工序。连接部2可以和基座1由混凝土制成。

塔筒3由混凝土制成，并形成为筒形且塔筒3设在连接部2上，塔筒3的壁上设有贯穿壁的高度的第二孔道311，优选地，第二孔道311可以位于筒壁的中部区域，由此可防止孔壁过薄而在预应力钢筋张拉过程中出现裂纹。

定位杆4穿设在第二孔道311内且配合在第一孔道21内以对塔筒3进行定位。也就是说，定位杆4的下端伸出塔筒3的下表面，同时下端穿设部分第一孔道21，由此实现底部塔筒3与基座1的定位，同时可提高塔筒3和连接部2之间的定位精度。

根据本发明实施例的混凝土塔筒组件100，通过定位杆4、第一孔道21和第二孔道311之间的配合，能够有效解决采用现有技术对底部塔筒3与基座1进行连接时所面临的施工难度大、对接精度控制困难以及生产成本高的问题。

在一些优选的实施例中，如图2所示，第一孔道21和第二孔道311均为多个，且多个第一孔道21与多个第二孔道311一一对应，以第一孔道21为例，第一孔道21沿基座1的连接部2周向分布，且优选地，第一孔道21可以为多组，如图2所示，第一孔道21可以设置十组，十组第一孔道21沿连接部2的周向间隔分布，且在径向方向上位于连接部2上端面的中部区域，由此可防止孔壁过薄而在预应力钢筋张拉过程中出现裂纹。优选地，每组第一孔道21的数量可以为四个。

同理，第二孔道311也可以设置十组，十组第二孔道311沿塔筒3的周向间隔分布，且在径向方向上位于第二孔道311上端面的中部区域，由此可防止孔壁过薄而在预应力钢筋张拉过程中出现裂纹。优选地，每组第二孔道311的数量可以为四个。一个第二孔道311均与其中一个第一孔道21在上下方向对应，由此可以在第一孔道21和第二孔道311中穿设预应力钢筋，并对塔筒3与连接部2进行有效张拉，保证塔筒3与连接部2的连接强度。

其中，本发明的图2中显示了十组第一孔道21和十组第二孔道311(每组四个)是用于示例说明的目的，但是普通技术人员在阅读了下面的技术方案之后、显然可以理解第一孔道21和第二孔道311的数量可以是任意数量，具体的孔道数量可以由基座1、连接部2和塔筒3的尺寸进行确定。

在一些实施例中，定位杆4的数量少于第一孔道21的数量，优选地，定位杆4为多个且间隔开设在多个第一孔道21中的一部分内，具体地，定位杆4可穿过每组中的任一第二孔道311后与相应的第一孔道21连接，或者定位杆4可以穿过每组中的任两个第二孔道311后与相应地第一孔道21连接，有利地，多个定位杆4应尽可能围绕塔筒3的周向方向均匀分布，由此可保证塔筒3在基座1上定位精准，且避免发生倾斜。

如图1所示，第一孔道21在竖直面内的投影为折线形，且折线的顶角为弧形角，这样可避免在定位和对预应力钢筋张拉过程中基座1因应力集中而产生裂纹。

在一些实施例中，定位杆4的长度大于塔筒3的高度，如图2和图3所示，定位杆4的上端伸出塔筒3的上表面，定位杆4的下端伸出塔筒3的下表面，由此一方面能够使定位杆4的下端能够有效地插入第一孔道21内，实现塔筒3与基座1的准确定位，另一方面，在完成塔筒3和连接部2定位之后，可方便将定位杆4从塔筒3中抽出，进而穿入预应力钢筋以对塔筒3和连接部2进行张拉紧固。

在一些实施例中，塔筒3可以由多个弧形塔片31拼装而成，如图2所示，塔筒3可以由两个半圆形的弧形塔片31对接形成，当然，塔筒3也可以由若干个结构和大小均相同的弧形塔片拼接而成，例如可以是三个、四个等。

进一步地，与基座1连接的塔筒3可以仅包括一层塔筒构件，塔筒构件由上述多个弧形塔片31拼接而成，可选的，塔筒3还可以包括至少两个自下而上堆叠的塔筒构件，每一个塔筒构件内均对应设有多个第二孔道311，此时，定位杆4依次穿过每个塔筒构件的第二孔道311并最终插入相应的第一孔道21内，从而实现塔筒3与基座1的定位连接。

在本发明的另一些实施例中，混凝土塔筒组件100包括多个由下向上依次叠置的多个塔筒3，多个塔筒3可以被分成两组，位于下方的多个塔筒3被称为第一组塔筒组件，位于第一组塔筒上方的多个塔筒3被称为第二组塔筒组件，其中第一组塔筒组件中的每个塔筒3均可以由两个半圆形的塔片拼接构成，而第二组塔筒组件中的每个塔筒3可以为一体形成的环形结构，由于混凝土塔筒组件100在高度方向上位于下部的塔筒3需要较大的径向尺寸，因此为了方便运输可以将下部的第一组塔筒组件中的每个塔筒3进行分割运输，从而满足运输要求。而由于混凝土塔筒组件100在高度方向上位于上部的塔筒3的径向尺寸大大减小，从而为了提高塔筒3的组装效率和结构强度，从而可以使第二组塔筒组件中的每个塔筒3形成为一体成型的环形，有利于提高工作进度和效率。

下面参考图4描述根据本发明第二方面实施例的混凝土塔筒组件100的组装方法。如图4所示，用来组装混凝土塔筒组件100的方法，包括如下步骤：

S10：将定位杆4穿设在第二孔道311内且使定位杆4的下端超出塔筒3的下端面。

在将定位杆4穿设在第二孔道311内后，为了保证定位杆4的位置在后续的吊装过程中不掉落，可以将定位杆4进行预固定，从而可以将定位杆4固定在第二孔道311内。

S20：将穿设有定位杆4的塔筒3吊装在连接部2上方且使定位杆4的下端对准第一孔道21。

S30：利用定位杆4和第一孔道21对接使塔筒3定位在连接部2上。

也就是说，将从第二孔道311的下端伸出的部分定位杆4伸入到第一孔道21内，从而完成了塔筒3与连接部2之间的定位安装。

此外，为了保证塔筒3与连接部2之间的连接稳定性，可以再利用灰浆将塔筒3与连接部2进行连接，从而当灰浆凝固后，塔筒3与连接部2就可以完成连接。

进一步为了提高塔筒3与连接部2之间的连接稳定性，还可以在进行灰浆连接后，进行预应力筋张拉，从而提高塔筒3与连接部2的连接稳定性。其中可以将多个塔筒3依次由下向上叠置后，再与连接部2进行统一张拉，从而可以提高工作效率。

S40：将定位杆4抽出以使第一孔道21和第二孔道311对应。

也就是说，在上述张拉工序之前，可以将定位杆4从第一孔道21和第二孔道311内抽出，由此可以进行后续的工序。

本发明实施例提供的组装混凝土塔筒组件100的方法，用来构建上述混凝土塔筒组件100。在构建时，施工人员可以先在地面上将定位杆4穿设在第二孔道311内且使定位杆4的下端超出塔筒3的下端面，然后用起重机将穿设有定位杆4的塔筒3吊装在连接部2上方且使定位杆4的下端对准第一孔道21，然后利用定位杆4和第一孔道21的对接使塔筒3定位在连接部2上，最后将定位杆4抽出以使第一孔道21和第二孔道311对应，从而使塔筒3准确定位在基座1上。

综上所述，根据本发明实施例的混凝土塔筒组件100及其组装方法，通过设置定位杆4、第一孔道21和第二孔道311，并将三者对应配合，可使塔筒3与基座1之间的定位准确，保证定位精度，同时操作简单，从而降低生产成本。

当然可以理解的是，在实际工作上，上述步骤S10至S40之间不具有严格的顺序要求，也就是说，步骤S10至S40可以在保证工序完整且能够达到最终的定位目的的前提下，可以以任意的顺序进行，例如可以首先将塔筒3吊装在连接部2的上方，再将定位杆4穿设在第二孔道311内，进而再利用定位杆4的下端与第一孔道21进行定位。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种混凝土塔筒组件，其特征在于，包括：

基座，所述基座形成为内部中空的圆台形；

连接部，所述连接部设在所述基座的内腔且向内凸出，所述连接部的上端面超过所述基座的上端面，所述连接部为环形，所述连接部上设有贯穿其高度的第一孔道；

混凝土制成的塔筒，所述塔筒形成为筒形且设在所述连接部上，所述塔筒的壁上设有贯穿所述壁的高度的第二孔道；

定位杆，所述定位杆穿设在所述第二孔道内且配合在所述第一孔道内以对所述塔筒进行定位。

2.根据权利要求1所述的混凝土塔筒组件，其特征在于，所述定位杆的长度大于所述塔筒的高度。

3.根据权利要求1所述的混凝土塔筒组件，其特征在于，所述第一孔道和所述第二孔道均为多个，且多个所述第一孔道与所述多个第二孔道一一对应。

4.根据权利要求2所述的混凝土塔筒组件，其特征在于，所述定位杆的数量少于所述第一孔道的数量。

5.根据权利要求4所述的混凝土塔筒组件，其特征在于，所述定位杆为多个且间隔开设在所述多个第一孔道中的一部分内。

6.根据权利要求1所述的混凝土塔筒组件，其特征在于，所述塔筒由多个弧形塔片拼装而成。

7.根据权利要求6所述的混凝土塔筒组件，其特征在于，所述塔筒由两个半圆形的弧形塔片对接形成。

8.根据权利要求1所述的混凝土塔筒组件，其特征在于，所述第一孔道在竖直面内的投影为折线形。

9.根据权利要求8所述的混凝土塔筒组件，其特征在于，所述折线的顶角为弧形角。

10.一种根据权利要求1-9中任一项所述的混凝土塔筒组件的组装方法，其特征在于，包括：

S10、将所述定位杆穿设在所述第二孔道内且使所述定位杆的下端超出所述塔筒的下端面；

S20、将穿设有所述定位杆的所述塔筒吊装在所述连接部上方且使所述定位杆的下端对准所述第一孔道；

S30、利用所述定位杆和所述第一孔道对接使所述塔筒定位在所述连接部上；

S40、将所述定位杆抽出以使所述第一孔道和所述第二孔道对应。