CN108060820B - 一种风电塔架预应力钢绞线支撑安装装置及其施工方法 - Google Patents

Abstract

一种风电塔架预应力钢绞线支撑安装装置及其施工方法，支撑安装装置包括外支撑架，所述外支撑架包括上托板、平行上托板的下底板和一组垂直连接在两者之间的承力杆，所述外支撑架内部装配连接有内支撑架；内支撑架位于上托板、下托板以及承力杆之间，包括平行设置的上支板和下支板以及垂直连接在两者之间的支杆。本发明具备钢绞线支撑以及后期与锚具安装的功能，使钢绞线的支撑更方便牢固、使风塔下部锚具的安装更方便省力；可以实现多次重复利用的目的，减小了成本；操作简单，大大提高穿筋后的锚具安装效率和精度；本发明构造简单，可以实现快速安拆的目的，操作方便、适用性广。可广泛应用于风电塔架预应力钢绞线施工。

Description

一种风电塔架预应力钢绞线支撑安装装置及其施工方法

技术领域

本发明涉及风电塔架施工领域，特别是一种预应力钢绞线施工装置及施工方法。

背景技术

随着风力发电技术的发展，风力发电单机功率不断增大，这导致风力机组支撑结构的塔筒高度达到100m甚至更高。超高塔筒必须保证塔筒结构的刚度，才能满足风力发电机的运行需要。目前，较先进的风电场风力机组支撑结构为混凝土基础与钢结构塔筒构成的混合结构，即底部第一段塔筒采用预应力混凝土结构，上部采用钢结构塔筒，构成混凝土预应力塔筒。

混凝土预应力塔筒施工时，预应力钢绞线在混塔的底部必须穿预应力多孔锚具。通常施工时，预应力钢绞线通常通过塔筒顶部的预制孔道逐根穿入，然后在混塔底部逐根穿入多孔锚具中，如何准确快速又省力的把钢绞线穿入底部的多空锚具是关键，否则将严重制约穿筋效率，影响施工工期。

而现有的施工手段和装置都不能满足施工要求，施工过程复杂不便：施工时，一般采用焊接式的支撑架对钢绞线进行临时支撑，但是焊接式支撑架不可拆卸、体积较大、运输不方便；此外，由于没有有效的卸力手段，只能依靠蛮力强行撤掉支撑架，造成支撑架变形、损坏，通常使用三次就无法继续使用，寿命短、周转使用次数少；而且，支撑架用途单一，使用并不方便，整个施工效率低、安装精度也无法保证。

发明内容

本发明的目的是提供一种风电塔架预应力钢绞线支撑安装装置及其施工方法，要解决现有支撑安装装置结构复杂、使用不便、周转次数少的技术问题；并解决提高施工效率和施工质量的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种风电塔架预应力钢绞线支撑安装装置，包括外支撑架，所述外支撑架包括上托板、平行上托板的下底板和一组垂直连接在两者之间的承力杆，所述外支撑架内部装配连接有内支撑架；所述内支撑架位于上托板、下底板以及承力杆之间，包括平行设置的上支板和下支板以及垂直连接在两者之间的支杆。

所述承力杆与内支撑架的上支板之间连接有限位件；所述限位件一端连接在承力杆侧壁上、另一端对应抵接在上支板的侧壁上。

所述承力杆为一根直杆，两端各有一个插头、对应插接在上托板和下底板上。

所述承力杆两端各有一个插头、对应插接在上托板和下底板上；所述承力杆包括插接在上托板上的上承力杆、插接在下底板上的下承力杆以及螺纹连接在上下承力杆之间的可调套管。

所述上托板与承力杆之间连接有环形垫板；所述环形垫板外径与上托板外径相适应、内径与上支板的外径相适应。

所述上托板的横截面为一级阶梯状，其主体搭接在环形垫板上、中间外凸的部分插接在环形垫板的内环中。

所述下底板上开有完全嵌入下支板的第一嵌槽和嵌入环形垫板的第二嵌槽，其中第一嵌槽和第二嵌槽同心且第一嵌槽深度大于第二嵌槽；所述下支板上开有完全嵌入上支板的第三嵌槽；上托板、环形垫板、上支板、下支板和下底板依次嵌套叠放至一起时，上托板和下底板上对应设有锁扣。

所述上托板和上支板之间设置有千斤顶。

一种应用所述的风电塔架预应力钢绞线支撑安装装置的施工方法，具体步骤如下：

步骤一，在预应力风塔的预制孔道下方将拼装好的外支撑架就位。

步骤二，将钢绞线穿过预应力风塔的预制孔道、并放置于外支撑架的上托板上。

步骤三，安装上部锚具并锁紧上部锚具夹片。

步骤四，在外支撑架内拼装就位内支撑架。

步骤五，利用内支撑架配合千斤顶将外支撑架的上托板、环形垫板和承力杆拆除。

步骤六，利用内支撑架配合千斤顶将下部锚具安装就位并锁紧下部锚具夹片。

步骤七，拆除内支撑架。

所述步骤五中，拆除步骤如下：

步骤1，将千斤顶放置于上支板上。

步骤2，千斤顶施力、将上托板顶起。

步骤3，依次拆除承力杆。

步骤4，环形垫板自动脱落至下底板的第二嵌槽内。

步骤5，千斤顶卸力，拆除上托板。

所述步骤六中，安装步骤如下：

步骤1，将下部锚具至于千斤顶上。

步骤2，千斤顶施力、将下部锚具顶起。

步骤3，慢慢顶升下部锚具，调节钢绞线的位置，把钢绞线逐根穿入下部锚具。

步骤七中，拆除步骤如下：

步骤1，千斤顶卸力、并取出。

步骤2，拆除支杆。

步骤3，将上支板嵌套如下支板的第三嵌槽中。

步骤4，将上托板最后签到在环形垫板上。

步骤5，锁合上托板和下底板之间的锁扣。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：

本发明克服了传统支撑架使用不灵活、使用寿命短的缺点，解决了钢绞线施工复杂、精度难以保证的技术问题。

本发明设计了一种预应力钢绞线支撑安装装置，具备钢绞线支撑以及后期与锚具安装的功能，使钢绞线的支撑更方便牢固、使风塔下部锚具的安装更方便省力；同时，本发明可以实现多次重复利用的目的，减小了成本；本发明预应力钢绞线支撑安装装置操作简单，大大提高穿筋后的锚具安装效率和精度；本发明构造简单，可以实现快速安拆的目的，操作方便、适用性广。

施工时，利用吊车或者其他工具将钢绞线穿进预应力风塔的预制孔道内；通过组装好的预应力钢绞线支撑安装装置对钢绞线进行支撑；安装上部锚具、并锁死上部锚具夹片；拆除预应力钢绞线支撑安装装置的外支撑部分；利用预应力钢绞线支撑安装装置内支撑部分安案装下部锚具、并锁死下部锚具夹片；拆除预应力钢绞线支撑安装装置内支撑部分，完成整个施工，整个过程简单、容易操作，利用预应力钢绞线支撑安装装置内外支撑的相互配合，完成预应力钢绞线的支撑和安装施工，应用了灵活、安装可靠。

本发明可广泛应用于风电塔架预应力钢绞线施工。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的剖面结构示意图。

图3是本发明环形垫板的结构示意图。

图4是本发明承力杆实施例一的结构示意图。

图5是本发明承力杆实施例二的结构示意图。

图6是本发明下底板的结构示意图。

图7是本发明的收纳状态示意图。

图8是本发明钢绞线及锚具的结构示意图。

附图标记：1－上托板、2－环形垫板、3－承力杆、31-上承力杆、32-可调套管、33-下承力杆、4－支撑架、41-上支板、42-支杆、43-下支板、5－下底板、6－千斤顶、7－下部锚具、8－限位件、9－钢绞线。

具体实施方式

实施例参见图1所示，这种风电塔架预应力钢绞线支撑安装装置，包括外支撑架，所述外支撑架包括上托板1、平行上托板的下底板5和一组垂直连接在两者之间的承力杆3，承力杆3有三根，呈等边三角形设置，所述外支撑架内部装配连接有内支撑架4；所述内支撑架4位于上托板1、下底板5以及承力杆3之间，包括平行设置的上支板41和下支板43以及垂直连接在两者之间的支杆42。

参见图2所示，所述承力杆3与内支撑架4的上支板41之间连接有限位件8；所述限位件8一端连接在承力杆3侧壁上、另一端对应抵接在上支板41的侧壁上。

参见图4所示，所述承力杆3为一根直杆，两端各有一个插头、对应插接在上托板1和下底板5上。

参见图5所示，所述承力杆3两端各有一个插头、对应插接在上托板1和下底板5上；所述承力杆3包括插接在上托板1上的上承力杆31、插接在下底板5上的下承力杆33以及螺纹连接在上下承力杆之间的可调套管32，此时，承力杆具备可调节的功能，使用更为灵活方便。

参见图3所示，所述上托板1与承力杆3之间连接有环形垫板2；所述环形垫板2外径与上托板外径相适应、内径与上支板41的外径相适应，环形垫板上开有插接承力杆的插槽。

所述上托板1的横截面为一级阶梯状，其主体搭接在环形垫板上、中间外凸的部分插接在环形垫板的内环中。

参见图6、图7所示，所述下底板上开有完全嵌入下支板43的第一嵌槽和嵌入环形垫板2的第二嵌槽，其中第一嵌槽和第二嵌槽同心且第一嵌槽深度大于第二嵌槽；所述下支板上开有完全嵌入上支板41的第三嵌槽；上托板、环形垫板、上支板、下支板和下底板依次嵌套叠放至一起时，上托板和下底板上对应设有锁扣。

所述上托板1和上支板41之间设置有千斤顶6。

一种应用所述的风电塔架预应力钢绞线支撑安装装置的施工方法，具体步骤如下：

步骤一，在预应力风塔的预制孔道下方将拼装好的外支撑架就位。

步骤二，将钢绞线穿过预应力风塔的预制孔道、并放置于外支撑架的上托板1上。

步骤三，安装上部锚具并锁紧上部锚具夹片。

步骤四，在外支撑架内拼装就位内支撑架。

步骤五，利用内支撑架配合千斤顶将外支撑架的上托板、环形垫板和承力杆拆除。

步骤六，利用内支撑架配合千斤顶将下部锚具安装就位并锁紧下部锚具夹片。

步骤七，拆除内支撑架。

所述步骤五中，拆除步骤如下：

步骤1，将千斤顶放置于上支板上。

步骤2，千斤顶施力、将上托板顶起。

步骤3，依次拆除承力杆。

步骤4，环形垫板自动脱落至下底板的第二嵌槽内。

步骤5，千斤顶卸力，拆除上托板。

所述步骤六中，安装步骤如下：

步骤1，将下部锚具至于千斤顶上。

步骤2，千斤顶施力、将下部锚具顶起。

步骤3，慢慢顶升下部锚具，调节钢绞线9的位置，把钢绞线逐根穿入下部锚具，参见图8所示。

步骤七中，拆除步骤如下：

步骤1，千斤顶卸力、并取出。

步骤2，拆除支杆。

步骤3，将上支板嵌套如下支板的第三嵌槽中。

步骤4，将上托板最后签到在环形垫板上。

步骤5，锁合上托板和下底板之间的锁扣。

Claims (10)

1.一种风电塔架预应力钢绞线支撑安装装置，包括外支撑架，其特征在于：所述外支撑架包括上托板（1）、平行上托板的下底板（5）和一组垂直连接在两者之间的承力杆（3），所述外支撑架内部装配连接有内支撑架（4）；

所述内支撑架（4）位于上托板（1）、下底板（5）以及承力杆（3）之间，包括平行设置的上支板（41）和下支板（43）以及垂直连接在两者之间的支杆（42）。

2.根据权利要求1所述的风电塔架预应力钢绞线支撑安装装置，其特征在于：所述承力杆（3）与内支撑架（4）的上支板（41）之间连接有限位件（8）；

所述限位件（8）一端连接在承力杆（3）侧壁上、另一端对应抵接在上支板（41）的侧壁上。

3.根据权利要求1所述的风电塔架预应力钢绞线支撑安装装置，其特征在于：所述承力杆（3）为一根直杆，两端各有一个插头、对应插接在上托板（1）和下底板（5）上。

4.根据权利要求1所述的风电塔架预应力钢绞线支撑安装装置，其特征在于：所述承力杆（3）两端各有一个插头、对应插接在上托板（1）和下底板（5）上；

所述承力杆（3）包括插接在上托板（1）上的上承力杆（31）、插接在下底板（5）上的下承力杆（33）以及螺纹连接在上下承力杆之间的可调套管（32）。

5.根据权利要求3或4所述的风电塔架预应力钢绞线支撑安装装置，其特征在于：所述上托板（1）与承力杆（3）之间连接有环形垫板（2）；

所述环形垫板（2）外径与上托板外径相适应、内径与上支板（41）的外径相适应。

6.根据权利要求5所述的风电塔架预应力钢绞线支撑安装装置，其特征在于：所述上托板（1）的横截面为一级阶梯状，其主体搭接在环形垫板上、中间外凸的部分插接在环形垫板的内环中。

7.根据权利要求6所述的风电塔架预应力钢绞线支撑安装装置，其特征在于：所述下底板上开有完全嵌入下支板（43）的第一嵌槽和嵌入环形垫板（2）的第二嵌槽，其中第一嵌槽和第二嵌槽同心且第一嵌槽深度大于第二嵌槽；

所述下支板上开有完全嵌入上支板（41）的第三嵌槽；

上托板、环形垫板、上支板、下支板和下底板依次嵌套叠放至一起时，上托板和下底板上对应设有锁扣。

8.根据权利要求1所述的风电塔架预应力钢绞线支撑安装装置，其特征在于：所述上托板（1）和上支板（41）之间设置有千斤顶（6）。

9.一种应用权利要求1-7任意一项所述的风电塔架预应力钢绞线支撑安装装置的施工方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤一，在预应力风塔的预制孔道下方将拼装好的外支撑架就位；

步骤二，将钢绞线穿过预应力风塔的预制孔道、并放置于外支撑架的上托板（1）上；

步骤三，安装上部锚具并锁紧上部锚具夹片；

步骤四，在外支撑架内拼装就位内支撑架；

步骤五，利用内支撑架配合千斤顶将外支撑架的上托板、环形垫板和承力杆拆除；

步骤六，利用内支撑架配合千斤顶将下部锚具安装就位并锁紧下部锚具夹片；

步骤七，拆除内支撑架。

10.根据权利要求9所述的施工方法，其特征在于：所述步骤五中，拆除步骤如下：

步骤1，将千斤顶放置于上支板上；

步骤2，千斤顶施力、将上托板顶起；

步骤3，依次拆除承力杆；

步骤4，环形垫板自动脱落至下底板的第二嵌槽内；

步骤5，千斤顶卸力，拆除上托板；

所述步骤六中，安装步骤如下：

步骤1，将下部锚具至于千斤顶上；

步骤2，千斤顶施力、将下部锚具顶起；

步骤3，慢慢顶升下部锚具，调节钢绞线的位置，把钢绞线逐根穿入下部锚具；

步骤七中，拆除步骤如下：

步骤1，千斤顶卸力、并取出；

步骤2，拆除支杆；

步骤3，将上支板嵌套如下支板的第三嵌槽中；

步骤4，将上托板最后签到在环形垫板上；

步骤5，锁合上托板和下底板之间的锁扣。