CN107327373A - 一种薄壁钢筒混凝土塔架的分片式筒壁结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及混凝土塔架生产技术领域，特别涉及一种薄壁钢筒混凝土塔架的分片式筒壁结构。本发明的薄壁钢筒混凝土塔架的分片式筒壁结构包括筒壁腔体和加强筋组件；所述筒壁腔体内部中空且上下端敞口设置，所述加强筋组件设置在所述筒壁腔体内；所述筒壁腔体两侧对称开有多个贯穿其的通孔。优点：结构简单，制作方便，成本低，整体结构比较稳固，强度高，利于批量生产。

Description

一种薄壁钢筒混凝土塔架的分片式筒壁结构

技术领域

本发明涉及混凝土塔架生产技术领域，特别涉及一种薄壁钢筒混凝土塔架的分片式筒壁结构。

背景技术

风力发电设备已趋于大功率化和适用于低风速风电场，增加轮毂高度获得高空风力资源比增加叶片的扫风面积更具有可行性。塔架作为风电机组主要的承重部件，承受着各种载荷的作用，它是保证风机正常运行的关键因素。随着塔架的高度的不断增加，塔架在风电机组的设计和制造的重要性也在不断增加。

风力发电机组塔架受到多种载荷的共同作用，除了要支撑风力发电机组机舱、发电机和轮毂等的重量外，还要承受叶轮旋转时产生的动载荷以及自然风的作用。塔架的变形和振动，不仅会增大附加应力和降低塔架结构强度，还可能影响到机组其他部件的变形，导致风力发电机组发电性能下降。

传统的钢筒混凝土塔架结构分为外层钢筒、内层钢筒，之间灌注混凝土，无需施加预应力结构，且内外层钢筒之间无连接、不分片，为整体圆柱筒体。这种结构形式需要内外层钢筒承受拉力，芯部混凝土承受压力。对于风力发电机组而言，内外层钢筒为了保证承力和一定的刚度，往往壁厚较厚；芯部混凝土可为素混凝土也可为钢筋混凝土。现场施工顺序为：将整环内层钢筒安装，然后绑扎芯部钢筋，然后安装外层钢筒，为了保证内外层钢筒的稳定性，往往需要搭设内外脚手架或设置拉杆，最后进行芯部的混凝土浇筑，这种塔架施工难度较高，整体式设计运输也存在问题，灵活性较差，同时，不利于批量生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种薄壁钢筒混凝土塔架的分片式筒壁结构，有效的克服了现有技术的缺陷。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种薄壁钢筒混凝土塔架的分片式筒壁结构，包括筒壁腔体和加强筋组件；

上述筒壁腔体内部中空且上下端敞口设置，上述加强筋组件设置在上述筒壁腔体内；

上述筒壁腔体两侧对称开有多个贯穿其的通孔。

本发明的有益效果是：结构简单，制作方便，成本低，整体结构比较稳固，强度高，利于批量生产。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，上述筒壁腔体由竖向设置的内壁板、外壁板和两个侧板组成，上述内壁板和外壁板间隔设置，且两者任意处的间距相等，两个上述侧板一体成型的设置在上述内侧板和外侧板的两侧，每个上述侧板上均上下等间距间隔的设有多个上述通孔，上述加强筋组件固定安装在上述内壁板和外壁板之间。

采用上述进一步方案的有益效果是筒壁腔体结构简单，设计合理，外形美观，规格一致。

进一步，上述加强筋组件由多层上下间隔设置的加强筋组成，每层上述加强筋均水平设置，并由钢筋折弯形成连续的波浪形，每层上述加强筋的弯折处均焊接在上述内壁板或外壁板相对的内侧。

采用上述进一步方案的有益效果是加强筋布置合理，使得整个筒壁腔体强度较高，连接也比较方便。

进一步，多层上述加强筋之间还通过多个竖向设置的连接件相互焊接连成整体，且每个上述连接件均与每层加强筋的弯折处焊接固定，并分别焊接在上述内壁板或外壁板相对的内侧。

采用上述进一步方案的有益效果是通过连接件使得多层加强筋形成整体，提高加强筋组件的结构强度。

进一步，上述加强筋组件由钢板折弯形成连续的波浪形，每个折弯面上均上下等间距间隔的开有多个贯穿其的浇筑孔，且弯折处焊接在上述内壁板或外壁板相对的内侧。

采用上述进一步方案的有益效果是便于混凝土的浇筑，同时，整体钢板制成使得其结构强度较高。

进一步，上述内壁板和外壁板均为弧形板或长方形板。

采用上述进一步方案的有益效果是便于多个筒壁腔体拼接形成圆筒形或圆角多边形筒形。

进一步，上述内壁板和外壁板的上下端分别朝向外侧水平延伸形成法兰连接边。

采用上述进一步方案的有益效果是便于通过法兰连接边与其他筒壁腔体上下拼接。

附图说明

图1为本发明的薄壁钢筒混凝土塔架的分片式筒壁结构的其中一个实施例的结构示意图；

图2为本发明的薄壁钢筒混凝土塔架的分片式筒壁结构的另一个实施例的结构示意图；

图3为本发明的薄壁钢筒混凝土塔架的分片式筒壁结构组合时的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、筒壁腔体，2、加强筋组件，3、通孔，11、内壁板，12、外壁板，13、侧板，14、法兰连接边，21、加强筋，22、连接件，23、浇筑孔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例：如图1至3所示，本实施例的薄壁钢筒混凝土塔架的分片式筒壁结构，包括筒壁腔体1和加强筋组件2；

上述筒壁腔体1内部中空且上下端敞口设置，上述加强筋组件2设置在上述筒壁腔体1内；

上述筒壁腔体1两侧对称开有多个贯穿其的通孔3。

该分片式筒壁结构的设计利于整个塔架筒体的组装，生产时，单个分片式筒壁结构可设计为弧段和直段两种规格，即横截面为扇形的分片式筒壁结构(弧段)和横截面为长方形的分片式筒壁结构(直段)，组装时，可通过多个规格一致的弧段的分片式筒壁结构侧端首尾相连围成圆柱形的塔架筒体，且相邻两个弧段的分片式筒壁结构侧端焊接固定；或通过N个规格一致的直段的分片式筒壁结构和N各规格一致的弧段的分片式筒壁结构组合形成，其中N≥4具体组合为，N个直段的分片式筒壁结构设置在正N边形圆角柱体结构对应每个直边的位置，N个弧段的分片式筒壁结构设置在正N边形柱体结构对应每个圆角的位置，相邻的弧段的分片式筒壁结构和直段的分片式筒壁结构对应的侧端相互焊接固定，这就使得单个塔架筒体的组装非常方便，大大的降低了施工难度，缩短了施工周期。

在对高度较高的塔架筒体进行组装时，还可将每个组合形成的柱状塔架筒体上下堆叠组装拼成。

优选的，上述筒壁腔体1由竖向设置的内壁板11、外壁板12和两个侧板13组成，上述内壁板11和外壁板12间隔设置，且两者任意处的间距相等，两个上述侧板13一体成型的设置在上述内侧板11和外侧板12的两侧，每个上述侧板13上均上下等间距间隔的设有多个上述通孔3，上述加强筋组件2固定安装在上述内壁板11和外壁板12之间，筒壁腔体1结构简单，相邻两个筒壁腔体1之间通过对应的侧板13焊接固定，侧板13与侧板13之间焊接时，因接触面积较大，焊接后的强度会大大提高，分片式组装施工使得整个塔架筒体的施工过程变得极为简单、方便，此外，加强筋组件2的设计使得筒壁腔体1整体结构强度较高，在整个塔架筒体拼接组装完成后，通过在每个筒壁腔体1内浇筑混凝土，即可实现塔架筒体的安装，特别说明的是，在浇筑混凝土过程中，单个筒壁腔体1内的混凝土通过侧板13处的通孔3与相邻的筒壁腔体1内的混凝土连成整体，使得整体塔架筒体结构强度大大提高。

优选的，上述加强筋组件2由多层上下间隔设置的加强筋21组成，每层上述加强筋21均水平设置，并由钢筋折弯形成连续的波浪形，每层上述加强筋21的弯折处均焊接在上述内壁板11和外壁板12相对的内侧，其结构简单，安装较为方便。

较佳的，多层上述加强筋21之间还通过多个竖向设置的连接件22相互焊接连成整体，且每个上述连接件22均与每层加强筋21的弯折处焊接固定，并分别焊接在上述内壁板11或外壁板12相对的内侧，这就使得每层的加强筋21之间均能连成一体，确保整个加强筋组件整体强度较高，韧性较好，同时，波浪形设计不会影响后期混凝土的浇筑，加强筋还可替代原混凝土中的钢筋结构，确保整体塔架筒体的结构强度较高。

优选的，上述加强筋组件2由钢板折弯形成连续的波浪形，每个折弯面上均上下等间距间隔的开有多个贯穿其的浇筑孔23，且弯折处焊接在上述内壁板11或外壁板12相对的内侧其设计合理，整体结构强度较高，浇筑孔23的设计使得单个筒壁腔体1内后期浇筑的混凝土通过浇筑孔23融汇贯通呈一体，保证混凝土浇筑后的整体结构强度。

优选的，上述内壁板11和外壁板12均为弧形板或长方形板，该设计使得整个塔架筒体拼装灵活性较高，可任意拼成圆柱筒体或其他多边形圆角的筒体结构。

较佳的，上述内壁板11和外壁板12的上下端分别朝向外侧水平延伸形成法兰连接边14，在上下多个塔架筒体进行组合安装时，相邻两个塔架筒体可通过对应的内壁板11和外壁板12上下端的法兰连接边14进行定位，并采用相邻法兰连接边14之间焊接或通过螺栓连接的方式进行组装成型。

值得注意的是，上述附图1和附图2中的图示方向并非是指代本申请中权利要求中所描述的上下位置关系，附图1和附图2中对上下位置关系有清晰的方位标识(如上-下)，更清楚的解释为附图1和附图2中“前”方指代权利要求中的上，“后”方指代权利要求中的下。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种薄壁钢筒混凝土塔架的分片式筒壁结构，其特征在于：包括筒壁腔体(1)和加强筋组件(2)；

所述筒壁腔体(1)内部中空且上下端敞口设置，所述加强筋组件(2)设置在所述筒壁腔体(1)内；

所述筒壁腔体(1)两侧对称开有多个贯穿其的通孔(3)。

2.根据权利要求1所述的一种薄壁钢筒混凝土塔架的分片式筒壁结构，其特征在于：所述筒壁腔体(1)由竖向设置的内壁板(11)、外壁板(12)和两个侧板(13)组成，所述内壁板(11)和外壁板(12)间隔设置，且两者任意处的间距相等，两个所述侧板(13)一体成型的设置在所述内侧板(11)和外侧板(12)的两侧，每个所述侧板(13)上均上下等间距间隔的设有多个所述通孔(3)，所述加强筋组件(2)固定安装在所述内壁板(11)和外壁板(12)之间。

3.根据权利要求2所述的一种薄壁钢筒混凝土塔架的分片式筒壁结构，其特征在于：所述加强筋组件(2)由多层上下间隔设置的加强筋(21)组成，每层所述加强筋(21)均水平设置，并由钢筋折弯形成连续的波浪形，每层所述加强筋(21)的弯折处均焊接在所述内壁板(11)或外壁板(12)相对的内侧。

4.根据权利要求3所述的一种薄壁钢筒混凝土塔架的分片式筒壁结构，其特征在于：多层所述加强筋(21)之间还通过多个竖向设置的连接件(22)相互焊接连成整体，且每个所述连接件(22)均与每层加强筋(21)的弯折处焊接固定，并分别焊接在所述内壁板(11)或外壁板(12)相对的内侧。

5.根据权利要求2所述的一种薄壁钢筒混凝土塔架的分片式筒壁结构，其特征在于：所述加强筋组件(2)由钢板折弯形成连续的波浪形，每个折弯面上均上下等间距间隔的开有多个贯穿其的浇筑孔(23)，且弯折处焊接在所述内壁板(11)或外壁板(12)相对的内侧。

6.根据权利要求2至5任一项所述的一种薄壁钢筒混凝土塔架的分片式筒壁结构，其特征在于：所述内壁板(11)和外壁板(12)均为弧形板或长方形板。

7.根据权利要求2至5任一项所述的一种薄壁钢筒混凝土塔架的分片式筒壁结构，其特征在于：所述内壁板(11)和外壁板(12)的上下端分别朝向外侧水平延伸形成法兰连接边(14)。