CN111287902A - 塔筒的转接段 - Google Patents

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CN111287902A CN201811490060.0A CN201811490060A CN111287902A CN 111287902 A CN111287902 A CN 111287902A CN 201811490060 A CN201811490060 A CN 201811490060A CN 111287902 A CN111287902 A CN 111287902A
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Shenzhen Jingchuang Heavy Industry Special Engineering Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种塔筒的转接段，塔筒包括塔筒基础以及设在塔筒基础上的混凝土塔筒，混凝土塔筒包括多节直塔筒段，且在由下至上的方向上，相邻的两节直塔筒段的横向尺寸逐渐减小，每节直塔筒段包括横向尺寸相同且依次相连的多个子直塔筒段，相邻的两节直塔筒段之间通过转接段相连，混凝土塔筒通过直塔筒段与塔筒基础相连；转接段包括直管段和设于直管段下端的锥形段，锥形段被构造成由上至下的方向上径向尺寸逐渐增大，且锥形段的锥角在60度至90度的范围内。根据本发明的塔筒的转接段，通过转接段易于连接相邻的两节直塔筒段，便于塔筒的建造。

Description

塔筒的转接段
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域，尤其是涉及一种塔筒的转接段。
背景技术
相关技术中，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。而预制混凝土塔筒转接段能够经济地建造大型风力发电机组。混凝土塔筒转接段建造过程中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转接段。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种塔筒的转接段，所述塔筒的转接段的结构简单，且有利于塔筒的建造。
根据本发明实施例的塔筒的转接段，所述塔筒包括塔筒基础以及设在所述塔筒基础上的混凝土塔筒，所述混凝土塔筒包括多节直塔筒段，且在由下至上的方向上，相邻的两节所述直塔筒段的横向尺寸逐渐减小，每节所述直塔筒段包括横向尺寸相同且依次相连的多个子直塔筒段，以减少所述塔筒建造过程中的模具类型，相邻的两节直塔筒段之间通过所述转接段相连，所述混凝土塔筒通过所述直塔筒段与所述塔筒基础相连；其中，所述转接段包括直管段和设于所述直管段下端的锥形段，所述锥形段被构造成由上至下的方向上径向尺寸逐渐增大，且所述锥形段的锥角在60度至90度的范围内。
根据本发明实施例的塔筒的转接段，通过转接段易于连接相邻的两节直塔筒段，便于塔筒的建造。
另外，根据本发明上述实施例的塔筒的转接段还具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一些实施例，所述转接段上设有辅助定位槽。
进一步地，所述辅助定位槽包括沿环绕所述转接段的中心轴线的周向间隔布置的多个。
可选地，在由上至下的方向上，所述转接段的壁厚逐渐减小。
进一步地，所述辅助定位槽设在所述转接段的上端。
可选地，所述辅助定位槽设在所述直管段处。
根据本发明的一些实施例，所述直管段的高度不超过所述转接段的高度的1/3。
根据本发明的一些实施例，所述转接段的横截面被构造成多边形环形或圆环形。
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是根据本发明一种实施例的塔筒的一个示意图；
图2是根据本发明一种实施例的塔筒的另一个示意图；
图3是图2的一个局部放大图，其中，图中示出了用于塔筒建造的预应力锚固转换结构的示意图；
图4是根据本发明实施例的用于塔筒建造的预应力锚固转换结构中转接环的一个示意图；
图5是根据本发明实施例的用于塔筒建造的预应力锚固转换结构中转接环的一个立体图；
图6是根据本发明一种实施例的塔筒中转接段的一个立体图；
图7是根据本发明一种实施例的塔筒中转接段的一个示意图；
图8是根据本发明实施例的塔筒中顶部预应力锚固段的一个立体图；
图9是根据本发明实施例的塔筒中顶部预应力锚固段的一个示意图。
附图标记：
用于塔筒建造的预应力锚固转换结构100，
转接环1，第一配合孔11，第二配合孔12，
预应力索2，
预埋螺杆3，
塔筒200，
基础底座210，
塔筒基础220，
混凝土塔筒230，直塔筒段231，子直塔筒段2311，转接段232，直管段2321，锥形段2322，
顶部预应力锚固段5，第一安装孔51，第二安装孔52。
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。
下面参考图1-图5描述根据本发明实施例的用于塔筒建造的预应力锚固转换结构100。
根据本发明实施例的用于塔筒建造的预应力锚固转换结构100，所述塔筒包括塔筒基础220以及设在塔筒基础220上的混凝土塔筒230。
示例性且不限制地，参照图1和图3，塔筒基础220的底部还可以设有基础底座210，基础底座210与塔筒基础220可以一体浇筑成型。基础底座210被构造成在由上至下的方向上向内收缩的锥形，基础底座210沿横向的最大尺寸可以大于塔筒基础220沿横向的最大尺寸，这样有利于在一定程度上提高塔筒基础220的平稳性，从而有利于进一步提高所述混凝土塔筒的使用可靠性。
参照图2和图3，预应力锚固转换结构100可以包括：转接环1、预应力索2以及预埋螺杆3。
具体地，结合图4和图5，转接环1可以设在塔筒基础220内，转接环1的厚度不低于150mm。例如，转接环1沿上下方向上的厚度可以大于或等于150mm，转接环1可以为钢板，且转接环1上可以设有第一配合孔11和第二配合孔12，第一配合孔11和第二配合孔12均可以沿厚度方向贯通转接环1设置，第一配合孔11和第二配合孔12在转接环1上间隔开布置。预应力索2可以通过第一配合孔11与转接环1相连；预埋螺杆3可以通过第二配合孔12与转接环1相连，且预埋螺杆3可以位于转接环1的底部。由此，通过预应力锚固转换结构100有利于使塔筒更加稳固。
其中，转接环1的厚度不宜太薄，否则，锚固时容易导致转接环1发生弯曲变形，影响锚固的可靠性。本申请通过使转接环1的厚度不低于150mm，可以有效防止转接环1在锚固时发生弯曲变形，从而有利于提高预应力锚固转换结构100的锚固可靠性。
例如，参照图3，预埋螺杆3的螺帽可以位于预埋螺杆3的底部。在本发明的一些实施例中，预埋螺杆3的底部还可以设有加强件(例如加强钢筋等)，所述加强件可以沿水平方向延伸，所述加强件的延伸方向与预埋螺杆3的延伸方向可以垂直，这样有利于进一步提高锚固能力。
根据本发明实施例的用于塔筒建造的预应力锚固转换结构100，可以采用体外预应力方案，自塔筒顶部至塔筒基础张拉预应力索，有利于使塔筒更加稳固。另外，本申请中的塔筒通过采用分段式塔筒，有利于减少塔筒建造过程中的模具类型，降低成本，从而可以解决相关技术中的混凝土塔筒模具成本太高的技术问题。
根据本发明的一些实施例，参照图4和图5，第一配合孔11和第二配合孔12均包括多组，多组第一配合孔11和第二配合孔12可以沿环绕转接环1的周向间隔开布置。由此，通过多组第一配合孔11有利于实现预应力索2与转接环1之间的可靠连接，通过多组第二配合孔12有利于实现预埋螺杆3与转接环1之间的可靠连接。
在本发明的一些实施例中，参照图4，一个第一配合孔11和两个第二配合孔12可以为一组，两个第二配合孔12对称布置在第一配合孔11沿周向的两侧。由此，有利于保证预应力索2与转接环1之间、以及预埋螺杆3与转接环1之间的可靠连接，增强锚固能力。
本发明不限于此，在一些实施例中，也可以是一个第一配合孔11和一个第二配合孔12为一组，第一配合孔11和第二配合孔12在转接环1的周向间隔开布置。本发明对第一配合孔11和第二配合孔12的具体布置方式不作限定。
在一些实施例中，参照图4，第一配合孔11和第二配合孔12可以位于同一圆周上。例如，可以是多组第一配合孔11和第二配合孔12位于同一圆周上；也可以是多组中的某几组第一配合孔11和第二配合孔12位于同一第一圆周上，多组中的另几组第一配合孔11和第二配合孔12可以位于同一第二圆周上等。其中，在一些实施例中，所述第一圆周和所述第二圆周可以同心设置。可选地，在一些实施例中，所述第一圆周的圆心和所述第二圆周的圆心也可以错开。由此，通过预应力锚固转换结构100，有利于使塔筒更加稳固。
根据本发明的一些实施例，转接环1可以被构造成多边形环形(例如六边形、七边形或八边形等)或圆环形。由此，可以根据实际需要将转接环1制作成不同的结构形式，有利于控制成本。
其中，当转接环1被构造成多边形环形时，转接环1的最大横向尺寸指的是转接环1的最大外接圆的直径；当转接环1被构造成圆环形时，转接环1的最大横向尺寸指的是转接环1的直径，这对本领域的技术人员来说是可以理解的。
参照图1，混凝土塔筒可以包括多节直塔筒段231，且在由下至上的方向上，相邻的两节直塔筒段231的横向尺寸逐渐减小，每节直塔筒段231包括横向尺寸相同且依次相连的多个子直塔筒段2311，以减少塔筒建造过程中的模具类型，降低塔筒的制造成本。例如，底部的直塔筒段231的横向尺寸可以大于顶部的直塔筒段231的横向尺寸。这里的“横向”可以参照图1或图2中所示的左右方向。
相邻的两节直塔筒段231之间可以通过转接段232相连，转接段232的至少一部分被构造成在由上至下的方向上径向尺寸逐渐增大。例如，可以是转接段232的上端为平直状，且转接段232的下端为锥形状，转接段232上端的径向尺寸可以小于其下端的径向尺寸。由此，通过转接段232便于连接不同尺寸的直塔筒段231。并且通过使相邻的两节直塔筒段231通过转接段232相连，并使每节直塔筒段231包括横向尺寸相同且依次相连的多个子直塔筒段2311，这样可以减少塔筒建造过程中的模具类型，从而能够降低成本。
其中，所述混凝土塔筒可以通过直塔筒段231与塔筒基础220相连。
根据本发明的一些实施例，直塔筒段231的节数可以包括2-5节。由此，可以根据实际需要适应性设置直塔筒段231的节数，从而有利于满足不同规格塔筒建造的需求，便于控制塔筒的建造成本。
例如，直塔筒段231的节数可以为例如2节、3节、4节或5节等，本发明对直塔筒段231的节数不作具体限定。
在一些实施例中，所述混凝土塔筒的横截面可以被构造圆环形。当然，本发明不限于此，在本发明的一些实施例中，所述混凝土塔筒的横截面可以被构造成多边形环形(例如六边形或八边形等)。由此，可以根据实际需要将混凝土塔筒制作成不同的结构形式，有利于控制成本。
其中，当混凝土塔筒的横截面被构造成多边形环形时，混凝土塔筒的最大横向尺寸指的是混凝土塔筒的最大外接圆的直径；当混凝土塔筒的横截面被构造成圆环形时，混凝土塔筒的最大横向尺寸指的是混凝土塔筒的直径，这对本领域的技术人员来说是可以理解的。
下面参考图6-图7描述根据本发明实施例的塔筒的转接段232。
参照图6并结合图1，相邻的两节直塔筒段231之间可以通过转接段232相连，混凝土塔筒可以通过直塔筒段231与塔筒基础220相连。其中，转接段232可以包括直管段2321和锥形段2322，锥形段2322可以设于直管段2321的下端，锥形段2322被构造成由上至下的方向上径向尺寸逐渐增大，且锥形段2322的锥角可以在60度至90度的范围内。
例如，锥形段2322的锥角可以为60度、70度、80度或85度等。可以理解的是，转接段232的锥角的角度不宜太小，对于本申请中描述的塔筒200而言，转接段232的锥角不等于90度，本申请通过将锥形段2322的锥角设置在60度至90度的范围内，可以通过转接段232将相邻的两节直塔筒段231连接起来。
根据本发明实施例的塔筒的转接段232，通过转接段232易于连接相邻的两节直塔筒段231，便于塔筒的建造。
根据本发明的一些实施例，如图6和图7所示，转接段232上可以设有辅助定位槽4。辅助定位槽4可以对预应力索2进行预定位。其中，当塔筒建造完成时，在由下至上的方向上，预应力索2可以向内倾斜。
进一步地，参照图6和图7，辅助定位槽4可以包括多个，多个辅助定位槽4可以沿环绕转接段232的中心轴线的方向间隔布置。例如，多个辅助定位槽4可以在转接段232的周向间隔开布置。
可选地，在由上至下的方向上，转接段232的壁厚可以逐渐减小。例如，在一些实施例中，在由上至下的方向上转接段232的壁厚可以不均匀设置，转接段232上端的壁厚可以大于转接段232下端的壁厚。由此，使得转接段232的工艺性好，且有利于进一步保证连接的可靠性，易于控制成本。
当然，本发明不限于此，在一些实施例中，转接段232的壁厚也可以是均匀设置，这对本领域的技术人员来说是可以理解的。
进一步地，参照图6，辅助定位槽4可以设在转接段232的上端。由此，通过将辅助定位槽4设在转接段232的壁厚较厚的位置处，这样有利于保证转接段232的结构强度，提高连接的可靠性和稳定性。
可选地，辅助定位槽4可以设在直管段2321处。例如，直管段2321处的壁厚可以大于锥形段2322处的壁厚，由此，通过将辅助定位槽4设在转接段232的壁厚较厚的位置处，这样不仅便于加工，还有利于保证转接段232的结构强度，提高连接的可靠性和稳定性。
根据本发明的一些实施例，直管段2321的高度不超过转接段232的高度的1/3。由此，不仅便于在直管段2321处设置辅助定位槽4以连接预应力索2，还有利于通过转接段232将相邻的两节直塔筒段231连接起来，结构合理。
根据本发明的一些实施例，转接段232的横截面被构造成多边形环形或圆环形。由此，可以根据实际需要将转接段232制作成不同的结构形式，有利于控制成本。
其中，当转接段232的横截面被构造成多边形环形时，转接段232的最大横向尺寸指的是转接段232的最大外接圆的直径；当转接段232的横截面被构造成圆环形时，转接段232的最大横向尺寸指的是转接段232的直径，这对本领域的技术人员来说是可以理解的。
下面参考图8-图9描述根据本发明实施例的塔筒中的顶部预应力锚固段5。
参照图2并结合图8，顶部预应力锚固段5的底部连接在位于最顶部的一节直塔筒段231的顶部，且顶部预应力锚固段5的顶部可以连接有风力发电机组(未示出)，顶部预应力锚固段5上形成有第一安装孔51和第二安装孔52，预应力索2连接第一安装孔51和第一配合孔11，对穿螺栓穿过第二安装孔52与所述风力发电机组相连。由此，当塔筒吊装完成后，预应力索2可以将底部的预应力锚固转换结构100与顶部预应力锚固段5连接起来，将预应力索2进行固定，并在塔筒顶部完成张拉固定。
进一步地，结合图2，顶部预应力锚固段5的横向最大尺寸可以大于位于最顶部的一节直塔筒段231的最大横向尺寸。这样便于实现顶部预应力锚固段5与位于最顶部的一节直塔筒段231之间的可靠连接。
本发明不限于此，在一些实施例中，顶部预应力锚固段5的横向最大尺寸与位于最顶部的一节直塔筒段231的最大横向尺寸也可以相等。
根据本发明实施例的塔筒200，顶部预应力锚固段5的底部可以连接在位于最顶部的一节直塔筒段231的顶部，顶部预应力锚固段5的顶部可以连接所述风力发电机组。当塔筒吊装完成后，预应力索2可以将底部的预应力锚固转换结构100与顶部预应力锚固段5连接起来，将预应力索2进行固定，并在塔筒顶部完成张拉固定。
根据本发明的一些实施例，顶部预应力锚固段5可以与位于最顶部的一节直塔筒段231环向嵌套连接。由此，有利于实现顶部预应力锚固段5与位于最顶部的一节直塔筒段231之间的可靠连接。
更进一步地，参照图2，顶部预应力锚固段5的底部可以形成有环形配合槽，所述环形配合槽可以向顶部预应力锚固段5的顶部凹陷，顶部预应力锚固段5通过所述环形配合槽外套在最顶部的一节直塔筒段231的外侧，以使顶部预应力锚固段5与位于最顶部的一节直塔筒段231相连。由此，通过所述环形配合槽易于实现顶部预应力锚固段5与位于最顶部的一节直塔筒段231之间的可靠连接。
本发明不限于此，在一些实施例中，也可以是顶部预应力锚固段5上形成有环形凸起，位于最顶部的一节直塔筒段231上可以形成有与所述环形凸起相适配的环形配合槽，所述环形凸起与所述环形配合槽配合，以使顶部预应力锚固段5与位于最顶部的一节直塔筒段231相连。
根据本发明的一些实施例，顶部预应力锚固段5的横截面可以被构造成多边形(例如六边形、七边形或八边形等)环形或圆环形。由此，可以根据实际需要将顶部预应力锚固段5制作成不同的结构形式，有利于控制成本。
其中，当顶部预应力锚固段5被构造成多边形环形时，顶部预应力锚固段5的最大横向尺寸指的是顶部预应力锚固段5的最大外接圆的直径；当顶部预应力锚固段5被构造成圆环形时，顶部预应力锚固段5的最大横向尺寸指的是顶部预应力锚固段5的直径，这对本领域的技术人员来说是可以理解的。
根据本发明的一些实施例，参照图8和图9，在顶部预应力锚固段5的径向上，第一安装孔51可以位于第二安装孔52的内侧。第一安装孔51用于安装预应力索2；第二安装孔52用于安装对穿螺栓，所述对穿螺栓穿过第二安装孔52与所述风力发电机组相连。由此，通过所述对穿螺栓可以将顶部预应力锚固段5与所述风力发电机组连接起来，且易于操作。
进一步地，参照图8，第一安装孔51和第二安装孔52均包括多个，多个第一安装孔51可以沿环绕顶部预应力锚固段5的中心轴线的方向间隔开布置，多个第二安装孔52可以沿环绕顶部预应力锚固段5的中心轴线的方向间隔开布置。由此，通过多个第一安装孔51易于实现顶部预应力锚固段5与位于最顶部的一节直塔筒段231之间的可靠连接；通过多个第二安装孔52易于实现顶部预应力锚固段5与所述风力发电机组之间的可靠连接。
可选地，在顶部预应力锚固段5的径向上，第一安装孔51的圆心、第二安装孔52的圆心以及顶部预应力锚固段5的圆心可以位于同一条直线上。由此，方便第一安装孔51以及第二安装孔52的设置，且有利于平衡受力，保证连接的稳妥性。根据本发明实施例的塔筒的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
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。
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 (8)

1.一种塔筒的转接段，其特征在于，所述塔筒包括塔筒基础以及设在所述塔筒基础上的混凝土塔筒，所述混凝土塔筒包括多节直塔筒段，且在由下至上的方向上，相邻的两节所述直塔筒段的横向尺寸逐渐减小，每节所述直塔筒段包括横向尺寸相同且依次相连的多个子直塔筒段，以减少所述塔筒建造过程中的模具类型，相邻的两节直塔筒段之间通过转接段相连，所述混凝土塔筒通过所述直塔筒段与所述塔筒基础相连；
其中，所述转接段包括直管段和设于所述直管段下端的锥形段，所述锥形段被构造成由上至下的方向上径向尺寸逐渐增大，且所述锥形段的锥角在60度至90度的范围内。
2.根据权利要求1所述的塔筒的转接段，其特征在于，所述转接段上设有辅助定位槽。
3.根据权利要求2所述的塔筒的转接段，其特征在于，所述辅助定位槽包括沿环绕所述转接段的中心轴线的方向间隔布置的多个。
4.根据权利要求2所述的塔筒的转接段，其特征在于，在由上至下的方向上，所述转接段的壁厚逐渐减小。
5.根据权利要求4所述的塔筒的转接段，其特征在于，所述辅助定位槽设在所述转接段的上端。
6.根据权利要求4所述的塔筒的转接段，其特征在于，所述辅助定位槽设在所述直管段处。
7.根据权利要求1所述的塔筒的转接段，其特征在于，所述直管段的高度不超过所述转接段的高度的1/3。
8.根据权利要求1所述的塔筒的转接段，其特征在于，所述转接段的横截面被构造成多边形环形或圆环形。
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