CN110359755B - 一种混合结构风塔的固结拉索体系及其制作安装方法 - Google Patents
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Abstract
一种混合结构风塔的固结拉索体系，包括钢绞线拉索、连接装置，所述的钢绞线拉索是张拉端为夹片式锚、固定端为螺纹型挤压套锚固的成品索，所述的连接装置包括连接杆、法兰盘和钢棒；安装状态下，钢塔柱内部的钢棒一端与混凝土基础底部预埋的锚栓连接，另一端穿过法兰盘中的钢棒锚固孔通过螺母Ⅰ固定，钢绞线拉索的固定端与连接装置的连接杆一端连接，连接杆的另一端通过法兰盘上的锚固槽，在法兰盘底面由螺母Ⅱ锁紧锚固，钢绞线拉索的张拉端通过夹片啮合钢绞线与锚板进行配合并锚固于钢柱顶端。该拉索体系及其制作安装施工方法不仅简化了混凝土基础底部与钢结构塔柱构构成的混合结构风塔的固结施工工艺，有效地保证了风电塔质量及刚度符合设计要求。
Description
技术领域
本发明涉及风电钢塔用钢绞线拉索的制作及施工工法，具体说是一种混合结构风塔的固结拉索体系及其制作安装方法。
背景技术
随着风力发电技术的发展和广泛应用，对风力发电机功率提出了更高更大的要求，这就导致需要风电塔高超过100米甚至更高的大型结构来支撑风力机组；超高的风塔需要提供足够的刚度才能满足风力机组运行叶片产生的巨大横力；如果超高风塔全部采用钢构来满足风力机组运行就需要大量的钢材，增加了风塔的建造成本，降低了风电的经济效益；如果超高风塔全部采用预应力混凝土结构，混凝土预应力塔筒施工时，预应力钢绞线必须保证位置和倾斜度正确，并不得破损预应力钢绞线的保护套；通常施工时，预应力钢绞线散乱布置，既影响混凝土、钢筋及模板的施工，又不能保证预应力钢绞线设计的位置、倾斜度，同时其他施工工序进行时极易破坏预应力钢绞线的保护套，严重影响预应力混凝土塔筒的质量。
目前，较先进的风电场风力机组支撑结构为混凝土基础底部与钢结构塔柱构成的混合结构，即支撑结构底部采用预应力混凝土结构，上部采用钢柱内部增加竖向稳定机构满足风电塔运行要求；这种结构具有施工便捷，建造成本低，方便后期维护，同时风塔的质量和工期不依赖混凝土、钢筋、模板的施工及预应力钢绞线保护程度而决定，能更好的确保风电塔质量及刚度符合设计要求并获得更大的经济效益。因此，如何将混凝土基础底部与钢结构塔柱构固结是混合结构风塔要解决的关键技术问题。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种用于混凝土基础底部与钢结构塔柱构成的混合结构风塔固结的一种混合结构风塔的固结拉索体系及其制作安装方法，该拉索体系及该拉索体系的安装施工方法不仅简化了混凝土基础底部与钢结构塔柱构构成的混合结构风塔的固结施工工艺，降低了施工难度、加快了施工进度，从而节省工程费用及方便后期维护，同时有效地保证了风电塔质量及刚度符合设计要求。
解决上述问题的技术方案是：一种混合结构风塔的固结拉索体系，包括钢绞线拉索、连接装置，其特征在于：所述的钢绞线拉索是张拉端为夹片式锚、固定端为螺纹型挤压套锚固的成品索，在张拉端有密封组件，所述的连接装置包括连接杆、法兰盘、钢棒；安装状态下，在钢结构塔柱内部的钢棒一端与混凝土基础底部预埋的锚栓连接，另一端穿过法兰盘中的圆形钢棒锚固孔通过螺母Ⅰ固定，钢绞线拉索的固定端与连接装置的连接杆一端连接，连接杆的另一端通过法兰盘上的连接杆锚固槽，在法兰盘底面由螺母Ⅱ锁紧锚固，钢绞线拉索的张拉端通过夹片啮合钢绞线与锚板进行配合并锚固于钢柱顶端；位于张拉端的密封组件实现张拉端密封。
所述的一种混合结构风塔的固结拉索体系的进一步技术方案是：所述的钢绞线拉索的密封组件包括密封筒和密封圈，密封筒上开有灌浆接口，密封筒的一端与张拉端的锚板连接，密封圈位于密封筒的另一端，密封筒内灌注有密封材料。
相关的另一技术方案是：一种混合结构风塔的固结拉索体系的制作及安装方法，它是本发明上述一种混合结构风塔的固结拉索体系的制作安装方法，它是风电塔柱安装时，将钢结构塔柱内部的钢棒一端与混凝土基础底部预埋的锚栓连接，另一端穿过法兰盘中的对应圆形钢棒锚固孔并拧紧螺母Ⅰ，固定好法兰盘与钢棒的相对位置，钢绞线拉索的固定端与连接装置的连接杆一端连接，连接杆的另一端通过法兰盘上的锚固槽，在法兰盘底面用螺母Ⅱ锁紧锚固，钢绞线拉索的张拉端通过夹片啮合钢绞线与锚板进行配合并锚固于钢柱顶端，钢绞线拉索张拉完成后通过密封组件的灌浆接口灌注密封材料，形成张拉端密封；完成固结拉索对混合风塔的锚固，从而将混合结构风塔的钢结构塔柱与混凝土基础底部紧密固结，其具体步骤如下：
A、制作固定端为螺纹挤压套锚固锚头的钢绞线拉索成品索：
A1、制作整体挤压式锚头：
根据设计索长对钢绞线索体裁制，将钢绞线索体的一端贯穿于螺纹型挤压套的孔道中,通过专用的预应力挤压设备对其挤压锚固，对锚头进行车削内孔螺纹；
A2、将连接杆与螺纹挤压套连接；
B、安装施工：
B1、将钢结构塔柱与混凝土基础底部连接：
将钢结构塔柱内部的钢棒一端与混凝土基础底部预埋的锚栓连接，另一端穿过法兰盘中的对应圆形钢棒锚固孔并拧紧螺母Ⅰ，固定好法兰盘与钢棒的相对位置；
B2、安装钢绞线拉索的固定端：
将钢绞线拉索的固定端与连接装置的连接杆一端连接，连接杆的另一端通过法兰盘上的连接杆锚固槽，在法兰盘底面用螺母Ⅱ锁紧锚固；
B3、安装钢绞线拉索的张拉端：
将钢绞线拉索的张拉端通过夹片啮合钢绞线索体与锚板进行配合并锚固于钢管柱顶端，完成固结拉索对混合风塔的锚固；
B4、钢绞线拉索张拉端张拉并密封：
钢绞线拉索张拉完成后通过密封组件的灌浆接口灌注密封材料，形成张拉端密封。
由于采取上述结构，本发明之《一种混合结构风塔的固结拉索体系及其制作安装方法》具有以下有益效果：
本发明之混合结构风塔的固结拉索体系，包括钢绞线拉索、连接装置，所述的钢绞线拉索是张拉端为夹片式锚、固定端为螺纹型挤压套锚固的成品索，在张拉端有密封组件，所述的连接装置包括连接杆2、法兰盘5、钢棒6；安装状态下，在塔柱内部的钢棒6一端与混凝土基础底部8预埋的锚栓10连接，另一端穿过法兰盘中的圆形钢棒锚固孔通过螺母Ⅰ固定，钢绞线拉索的固定端与连接装置的连接杆2一端连接，连接杆的另一端通过法兰盘5上的连接杆锚固槽52，在法兰盘底面由螺母Ⅱ锁紧锚固，钢绞线拉索的张拉端通过夹片啮合钢绞线与锚板进行配合并锚固于钢柱顶端；实现固结拉索对混合风塔的锚固；其结构简单、锚固可靠性好，保证风电塔质量及刚度符合设计要求。
其次，该拉索体系及该拉索体系的安装施工方法简化了混凝土基础底部与钢结构塔柱构构成的混合结构风塔的固结施工工艺，降低了施工难度、加快了施工进度，从而节省工程费用及方便后期维护，同时有效地保证了风电塔质量及刚度符合设计要求。
综上所述，本发明之一种混合结构风塔的固结拉索体系较好地解决了混凝土基础底部与钢结构塔柱构固结的关键技术问题，有利于由混凝土基础底部与钢结构塔柱构成的混合结构风塔技术的推广运用，具有较好的社会经济效益。
下面结合附图和实施例对本发明之《一种混合结构风电塔的固结拉索体系及其制作安装方法》的技术特征作进一步说明。
附图说明
图1是预应力混合结构风电塔整体结构示意图；
图2是采用本发明一种混合结构风电塔的固结拉索体系实现预应力钢柱与混凝土基础底部固结的整体结构示意图；
图3是本发明一种混合结构风电塔的固结拉索体系中与钢棒连接用的法兰盘结构示意图；
图4是本发明一种混合结构风电塔的固结拉索体系之钢绞线拉索的固定端与连接装置的连接杆连接结构示意图；
图5是本发明一种混合结构风电塔的固结拉索体系之钢绞线拉索的张拉端放大示意图。
图中：
1-钢绞线拉索，11-夹片，12-锚板；
13-密封组件，131-密封材料，132-密封筒，133-灌浆接口，134-密封圈；
14-钢绞线，15-螺纹型挤压套；
2-连接杆，3-螺母Ⅱ，4-螺母Ⅰ，
5-法兰盘，51-钢棒锚固孔，52-连接杆锚固槽；
6-钢棒，7-钢管柱，8-混凝土基础底部；
9-钢结构塔柱，10-锚栓。
具体实施方式
实施例一
一种混合结构风塔的固结拉索体系：
如图1所示，该混合结构风塔是由混凝土基础底部8与钢结构塔柱9构成的混合结构风塔；
如图2所示，该混合结构风塔的固结拉索体系包括钢绞线拉索1，由连接杆2、法兰盘5和钢棒6组成的连接装置，所述的钢绞线拉索是张拉端为夹片式锚、固定端为螺纹型挤压套锚固的成品索（参见图4），在张拉端有密封组件13，所述的密封组件13包括密封筒132和密封圈134，密封筒上开有灌浆接口133，密封筒132的一端与张拉端的锚板连接，密封圈134位于密封筒的另一端，密封筒内灌注有密封材料（参见图5）；
安装状态下，在钢结构塔柱内部的钢棒6一端与风电塔混凝土基础底部8预埋的锚栓10连接，另一端穿过法兰盘5中的圆形钢棒锚固孔51通过螺母Ⅰ4固定（参见图3），钢绞线拉索的固定端与连接装置的连接杆2一端连接，连接杆2的另一端通过法兰盘5上的连接杆锚固槽52，在法兰盘底面由螺母Ⅱ3锁紧锚固，钢绞线拉索的张拉端通过夹片12啮合钢绞线14与锚板12进行配合并锚固于钢柱顶端；位于张拉端的密封组件实现张拉端密封。
作为本发明实施例的一种变换，所述位于张拉端的密封组件13还可以采用其他形式的密封。
实施例二
一种混合结构风塔的固结拉索体系的制作及安装方法：
它是实施例一所述一种混合结构风塔的固结拉索体系的制作安装方法，它是风电塔柱安装时，将风电钢结构塔柱内部的钢棒6一端与风电塔混凝土基础底部8预埋的锚栓10连接，钢棒6另一端穿过法兰盘5中的的圆形钢棒锚固孔51通过螺母Ⅰ4固定，固定好法兰盘与钢棒的相对位置，钢绞线拉索的固定端与连接装置的连接杆2一端连接，连接杆2的另一端通过法兰盘5上的连接杆锚固槽52，在法兰盘5底面用螺母Ⅱ3锁紧锚固，钢绞线拉索的张拉端通过夹片11啮合钢绞线14与锚板12进行配合并锚固于钢柱顶端，（参见见图2），钢绞线拉索张拉完成后通过密封组件13的灌浆接口133灌注密封材料131，形成张拉端密封；完成固结拉索对混合风塔的锚固，从而将混合结构风塔的钢结构塔柱9与混凝土基础底部8紧密固结，其制作及安装具体步骤如下：
A、制作固定端为螺纹挤压套锚固锚头的钢绞线成品拉索1：
A1、制作整体挤压式锚头：
根据设计索长对钢绞线索体14裁制，将钢绞线索体14的一端贯穿于螺纹型挤压套15的孔道中,通过专用的预应力挤压设备对其挤压锚固，对锚头进行车削内孔螺纹；
A2、将连接杆2与螺纹挤压套连接；
B、安装施工：
B1、将钢结构塔柱9与混凝土基础底部8连接：
将钢结构塔柱内部的钢棒6一端与混凝土基础底部8预埋的锚栓10连接，另一端穿过法兰盘5中的对应圆形钢棒锚固孔51并拧紧螺母Ⅰ4，固定好法兰盘与钢棒的相对位置；
B2、安装钢绞线拉索的固定端：
将钢绞线拉索的固定端与连接装置的连接杆2一端连接，连接杆2的另一端通过法兰盘上的连接杆锚固槽52，在法兰盘5底面用螺母Ⅱ3锁紧锚固；
B3、安装钢绞线拉索的张拉端：
将钢绞线拉索的张拉端通过夹片11啮合钢绞线14与锚板12进行配合并锚固于钢管柱7顶端，完成混合结构风塔的固结拉索的锚固，从而将混合结构风塔的钢结构塔柱9与混凝土基础底部8紧密固结；
B4、钢绞线拉索张拉端张拉并密封：
钢绞线拉索张拉完成后通过密封组件13的灌浆接口133灌注密封材料131，形成张拉端密封。
Claims (3)
1.一种混合结构风塔的固结拉索体系，包括钢绞线拉索、连接装置，其特征在于：所述的钢绞线拉索（1）是张拉端为夹片式锚、固定端为螺纹型挤压套锚固的成品索，在张拉端有密封组件，所述的连接装置包括连接杆（2）、法兰盘（5）、钢棒（6）；安装状态下，在钢结构塔柱内部的钢棒（6）一端与混凝土基础底部（8）预埋的锚栓（10）连接，另一端穿过法兰盘中的圆形钢棒锚固孔通过螺母Ⅰ固定，钢绞线拉索的固定端与连接装置的连接杆（2）一端连接，连接杆的另一端通过法兰盘（5）上的连接杆锚固槽（52），在法兰盘底面由螺母Ⅱ锁紧锚固，钢绞线拉索的张拉端通过夹片啮合钢绞线与锚板进行配合并锚固于钢柱顶端；位于张拉端的密封组件实现张拉端密封。
2.根据权利要求1所述的一种混合结构风塔的固结拉索体系，其特征在于：所述的钢绞线拉索的密封组件包括密封筒和密封圈，密封筒上开有灌浆接口，密封筒的一端与张拉端的锚板连接，密封圈位于密封筒的另一端，密封筒内灌注有密封材料。
3.一种混合结构风塔的固结拉索体系的制作及安装方法，它是一种权利要求1所述的一种混合结构风塔的固结拉索体系的制作安装方法，其特征在于：它是风电塔柱安装时，将钢结构塔柱内部的钢棒（6）一端与混凝土基础底部（8）预埋的锚栓（10）连接，另一端穿过法兰盘（5）中的对应圆形钢棒锚固孔（51）并拧紧螺母Ⅰ，固定好法兰盘与钢棒的相对位置，钢绞线拉索的固定端与连接装置的连接杆（2）一端连接，连接杆的另一端通过法兰盘上的锚固槽（52），在法兰盘（5）底面用螺母Ⅱ锁紧锚固，钢绞线拉索的张拉端通过夹片（11）啮合钢绞线与锚板（12）进行配合并锚固于钢柱顶端，钢绞线拉索张拉完成后通过密封组件（13）的灌浆接口（133）灌注密封材料（131），形成张拉端密封；完成固结拉索对混合风塔的锚固，从而将混合结构风塔的钢结构塔柱（9）与混凝土基础底部（8）紧密固结，其具体步骤如下：
A、制作固定端为螺纹挤压套锚固锚头的钢绞线拉索（1）成品索：
A1、制作整体挤压式锚头：
根据设计索长对钢绞线索体（14）裁制，将钢绞线索体（14）的一端贯穿于螺纹型挤压套15的孔道中,通过专用的预应力挤压设备对其挤压锚固，对锚头进行车削内孔螺纹；
A2、将连接杆（2）与螺纹挤压套连接；
B、安装施工：
B1、将钢结构塔柱（9）与混凝土基础底部（8）连接：
将钢结构塔柱内部的钢棒（6）一端与混凝土基础底部（8）预埋的锚栓（10）连接，另一端穿过法兰盘（5）中的对应圆形钢棒锚固孔（51）并拧紧螺母Ⅰ（4），固定好法兰盘与钢棒的相对位置；
B2、安装钢绞线拉索的固定端：
将钢绞线拉索的固定端与连接装置的连接杆（2）一端连接，连接杆的另一端通过法兰盘上的连接杆锚固槽（52），在法兰盘（5）底面用螺母Ⅱ3锁紧锚固；
B3、安装钢绞线拉索的张拉端：
将钢绞线拉索的张拉端通过夹片（11）啮合钢绞线索体（14）与锚板（12）进行配合并锚固于钢管柱（7）顶端，完成固结拉索对混合风塔的锚固；
B4、钢绞线拉索张拉端张拉并密封：
钢绞线拉索张拉完成后通过密封组件（13）的灌浆接口（133）灌注密封材料（131），形成张拉端密封。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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