CN111456909A - 中心筒构件、具有其的中心筒和塔筒基础 - Google Patents

中心筒构件、具有其的中心筒和塔筒基础 Download PDF

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CN111456909A CN201910770223.9A CN201910770223A CN111456909A CN 111456909 A CN111456909 A CN 111456909A CN 201910770223 A CN201910770223 A CN 201910770223A CN 111456909 A CN111456909 A CN 111456909A
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孙阳
李沐
邓飞
张鹤鸣
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Abstract

本申请公开了一种中心筒构件、具有其的中心筒和塔筒基础，所述中心筒构件具有朝向中心筒轴线的内周壁、背离所述中心筒轴线的外周壁、连接在所述内周壁与所述外周壁之间的侧壁，所述内周壁的与所述侧壁相连的端部设有预埋的第一金属板，所述外周壁的与所述侧壁相连的端部设有预埋的第二金属板，所述中心筒构件具有从所述第一金属板延伸至所述第二金属板的连接孔。本申请的中心筒构件，为预制式的产品，可以运输到需要建造塔筒基础的地区拼接为中心筒，无需在现场浇筑中心筒，且中心筒构件的体积和宽度远小于中心筒的体积和宽度，便于运输，其通过连接板的夹持连接的方式连接牢固，且拼接效率高。

Description

中心筒构件、具有其的中心筒和塔筒基础
技术领域
本申请属于塔筒建造技术领域，具体而言，涉及一种塔筒基础的中心筒构件、塔筒基础的中心筒和塔筒基础。
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。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。塔筒底部的塔筒基础承载着上部塔筒，其抗压强度直接影响整个塔筒的稳定性和平衡性。相关技术中，为了使塔筒基础的各种零部件之间稳固连接，塔筒基础均为现场浇筑，当施工地点位于偏远地区或者环境险峻的地区时施工难度大，存在改进空间。
发明内容
本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
本申请的一个目的在于提出一种塔筒基础的中心筒构件，所述中心筒构件具有朝向中心筒轴线的内周壁、背离所述中心筒轴线的外周壁、连接在所述内周壁与所述外周壁之间的侧壁，所述内周壁的与所述侧壁相连的端部设有预埋的第一金属板，所述外周壁的与所述侧壁相连的端部设有预埋的第二金属板，所述中心筒构件具有从所述第一金属板延伸至所述第二金属板的连接孔。
本申请的中心筒构件，为预制式的产品，通过设置上述结构形式的中心筒构件，可以预先在加工条件更好的地区加工出中心筒构件，再运输到需要建造塔筒基础的地区拼接为中心筒，无需在现场浇筑中心筒，且中心筒构件的体积和宽度远小于中心筒的体积和宽度，便于运输，其通过连接板的夹持连接的方式连接牢固，且拼接效率高。
根据本申请一个实施例的塔筒基础的中心筒构件，所述连接孔为直线型，且所述连接孔的轴线与对应的所述内周壁及所述外周壁垂直。
根据本申请一个实施例的塔筒基础的中心筒构件，每个所述第一金属板处均设有多个所述连接孔。
根据本申请一个实施例的塔筒基础的中心筒构件，所述中心筒构件预埋有多个中心筒套筒，所述中心筒套筒在所述中心筒构件的上端面和/或下端面敞开，多个所述中心筒套筒间隔开分布。
根据本申请一个实施例的塔筒基础的中心筒构件，还包括预埋于所述中心筒构件的中心筒锚筋，所述中心筒锚筋与所述中心筒套筒固定连接。
根据本申请一个实施例的塔筒基础的中心筒构件，所述中心筒套筒的内周壁设有内螺纹。
根据本申请一个实施例的塔筒基础的中心筒构件，所述中心筒构件为平板形。
根据本申请一个实施例的塔筒基础的中心筒构件，所述中心筒构件的两个侧壁的夹角为60°或30°。
本申请还提出了一种塔筒基础的中心筒，包括：多个如上述任一种所述的中心筒构件，多个所述中心筒构件沿周向设置，且相邻的两个所述中心筒构件的侧壁正对；内连接板，所述内连接板设置在所述中心筒构件的内周壁内侧，且同时与相邻的两个所述中心筒构件的第一金属板相对设置；外连接板，所述外连接板设置在所述中心筒构件的外周壁内侧，且同时与相邻的两个所述中心筒构件的第二金属板相对设置；螺纹连接件，所述螺纹连接件顺次贯穿所述内连接板、所述连接孔、所述外连接板以使相邻的两个所述中心筒构件相连。
根据本申请一个实施例的塔筒基础的中心筒，其中一个所述中心筒构件设有沿径向贯穿自身的门洞。
本申请还提出了一种塔筒基础塔筒基础，具有如上述任一种所述的中心筒。
所述中心筒、所述塔筒基础与上述的中心筒构件相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
本申请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，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请的上述和/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是本申请实施例的塔筒基础的结构示意图；
图2是本申请实施例的中心筒构件拼接为中心筒的俯视图(局部剖视)；
图3是本申请实施例的中心筒构件之间的连接结构示意图；
图4是图3中A处的局部放大图。
附图标记：
塔筒基础100，
底板10，底板本体11，凸台12，肋梁13，
中心筒20，中心筒构件20a，内周壁21a，外周壁21b，侧壁21c，门洞22，
第一金属板23，第二金属板24，连接孔25，内连接板26，外连接板27，螺纹连接件28，
顶板30，支撑杆40，支撑杆本体41，连接杆44，垫层50。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，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，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
本申请实施例的塔筒基础100用于支撑塔筒本体，而塔筒本体的上端可以用于安装风力发电机。
下面参考图1描述根据本申请实施例的塔筒基础100。
如图1所示，本申请实施例的塔筒基础100包括：底板10、中心筒20、顶板30和支撑杆40。
其中，底板10位于基坑内，在实际的执行中，基坑内可以设有垫层50，然后将底板10设置在垫层50上，底板10在水平方向的面积大于中心筒20和顶板30的面积，这样底部的稳固性更高，底板10可以为钢筋混凝土结构以具有较强的抗压性能。在实际的执行中，底板10可以设计为环形板状，但不限于平板结构，比如可以具有阶梯的阶梯板结构。
中心筒20的下端与底板10相连，中心筒20可以为钢筋混凝土结构以具有较强的抗压性能。
中心筒20支撑于底板10，中心筒20可以为环形结构，包括圆环形或者多边形环，中心筒20的中部具有空腔，且在中心筒20的至少一个壁面设有门洞22，空腔用于安装风力发电机的一些附属设备，包括用于检修的平台板。
中心筒20的上端与顶板30相连，中心筒20的上表面与顶板30的下表面相连，顶板30可以为钢筋混凝土结构以具有较强的抗压性能。顶板30用于支撑上方的塔筒本体，如图1所示，顶板30上设有锚栓，锚栓用于连接上部的塔筒法兰。
支撑杆40包括：支撑杆本体41和连接杆44。
其中，支撑杆本体41的下端与连接杆44固定连接，且支撑杆本体41与连接杆44成锐角，比如支撑杆本体41与连接杆44的夹角为α，30°≤α≤60°。
在将支撑杆本体41安装到塔筒基础100后，支撑杆本体41从上到下向背离中心筒20的方向倾斜延伸，连接杆44沿水平方向延伸，支撑杆本体41为钢筋混凝土结构，连接杆44为钢筋混凝土结构，支撑杆本体41的上端用于与顶板30连接，这样支撑杆40提供的水平和竖向的支撑力较为均衡。在实际的执行中，支撑杆40为预制式支撑杆40，连接杆44与支撑杆本体41可以为一体浇筑形成。
可以理解的是，倾斜设置的支撑杆40可以给顶板30提供斜向的支撑力，使顶板30及上方的塔筒本体的稳定性和平衡性较好。
如图1所示，底板10包括：底板本体11、凸台12、肋梁13。
其中底板本体11可以平板状，底板本体11支撑于垫层50上，凸台12凸出于底板本体11的上表面，凸台12的面积小于底板本体11的面积，凸台12可以位于底板本体11的中心，中心筒20支撑于凸台12，也就是说，底板10的主要承重区域在中心位置，凸台12的结构相当于对底板10的中心区域作了加厚的处理，以防止中心筒20、顶板30及上方的塔筒本体压溃底板10。
肋梁13从凸台12的外周沿径向向外延伸，肋梁13可以与凸台12等高平齐，肋梁13与底板本体11的上表面相连，肋梁13的下表面与底板本体11的上表面平齐，肋梁13可以为条状。
连接杆44的底面与底板本体11的上表面贴合且相连，连接杆44的径向内端面与肋梁13的径向外端面贴合且相连。
下面参考图2-图4描述本申请实施例的中心筒20。
如图2-图3所示，中心筒20包括多个中心筒构件20a，多个中心筒构件20a沿周向设置，且相邻的两个中心筒构件20a的侧壁21c正对且相连，这样多个中心筒构件20a可以拼接为中心筒20，中心筒构件20a为预制的，这样在建造塔筒基础100时，无需在现场浇筑中心筒20，可以利用提前预制的中心筒构件20a拼接为中心筒20，从而不必采用现场浇筑的方式，可以有效地提高塔筒基础100在偏远或环境恶劣地区的建造效率，特别适用于不便于现场浇筑的使用环境，且预制的结构精度较高，成本较低。
如图2所示，其中一个中心筒构件20a设有沿径向贯穿自身的门洞22。在将多个中心筒构件20a拼接为中心筒20后，中心筒20具有该门洞22。
下面描述本申请实施例的中心筒构件20a。
如图2所示，中心筒构件20a具有朝向中心筒20轴线的内周壁21a、背离中心筒20轴线的外周壁21b、连接在内周壁21a与外周壁21b之间的侧壁21c，中心筒20轴线为将多个中心筒构件20a拼接为中心筒20后的轴线，中心筒构件20a除了上下两个端面外，还具有内周壁21a、外周壁21b和两个侧壁21c，在将多个中心筒构件20a拼接为中心筒20时，相邻的两个中心筒构件20a的侧壁21c正对。
如图2所示，中心筒构件20a为平板形。其为整个中心筒20切分为多部分后的一部分，对应地，内周壁21a为平面形，外周壁21b为平面形，侧壁21c为平面形，多个平板形的中心筒构件20a拼接为的中心筒20为多边环形筒结构。
比如图2中的中心筒20为六边形筒结构，中心筒构件20a的两个侧壁21c的夹角为60°，中心筒构件20a的侧壁21c从六边形筒结构的棱边处切分形成。或者中心筒20为十二边形筒结构，中心筒构件20a的两个侧壁21c的夹角为30°，中心筒构件20a的侧壁21c从十二边形筒结构的棱边处切分形成。
如图3和图4所示，内周壁21a的与侧壁21c相连的端部设有预埋的第一金属板23，外周壁21b的与侧壁21c相连的端部设有预埋的第二金属板24，中心筒构件20a具有从第一金属板23延伸至第二金属板24的连接孔25。第一金属板23和第二金属板24本身自带连通孔，在浇筑中心筒构件20a时，按照第一金属板23和第二金属板24本身自带的连通孔的形状预埋出连接孔25。连接孔25用于避让螺纹连接件28。第一金属板23和第二金属板24可以均为钢板。第一金属板23、第二金属板24可以起到垫片的作用，防止混凝土脱落。
如图3和图4所示，中心筒20包括多个中心筒构件20a、内连接板26、外连接板27和螺纹连接件28。
多个中心筒构件20a沿周向设置，且相邻的两个中心筒构件20a的侧壁21c正对。内连接板26设置在中心筒构件20a的内周壁21a内侧，且同时与相邻的两个中心筒构件20a的第二金属板24相对设置，外连接板27设置在中心筒构件20a的外周壁21b内侧，且同时与相邻的两个中心筒构件20a的第二金属板24相对设置，螺纹连接件28顺次贯穿内连接板26、连接孔25、外连接板27以使相邻的两个中心筒构件20a相连。内连接板26和外连接板27可以均为弯折板，且为钢板。
在将中心筒构件20a拼接为中心筒20时，相邻的两个中心筒构件20a的侧壁21c正对，且内连接板26和外连接板27分别从内外两侧将中心筒构件20a连接为整体。在实际的执行中，螺杆顺次贯穿内连接板26、连接孔25、外连接板27后，两端通过螺母固定。
本申请的中心筒构件20a，为预制式的产品，通过设置上述结构形式的中心筒构件20a，可以预先在加工条件更好的地区加工出中心筒构件20a，再运输到需要建造塔筒基础100的地区拼接为中心筒20，无需在现场浇筑中心筒20，且中心筒构件20a的体积和宽度远小于中心筒20的体积和宽度，便于运输，其通过连接板的夹持连接的方式连接牢固，且拼接效率高。
如图4所示，连接孔25为直线型，且连接孔25的轴线与对应的内周壁21a及外周壁21b垂直。这样便于后续拼接时连接螺纹连接件28。
如图4所示，每个第一金属板23处均设有多个连接孔25。这样连接更牢固。
中心筒构件20a至少在一个方向的宽度不超过3.5m。本申请实施例的中心筒构件20a为预制式的，其必然涉及到运输的问题，通过限定其在某一个方向的宽度，可以便于其运输。比如图2所示的中心筒构件20a，在特定方向的宽度W小于3.5m。
中心筒构件20a预埋有多个中心筒套筒(图中未示出)，中心筒套筒在中心筒构件20a的上端面和/或下端面敞开，多个中心筒套筒间隔开分布。
当中心筒套筒在中心筒构件20a的上端面敞开时，该中心筒套筒用于与上端的顶板30相连，对应地，顶板30的下端面设有伸出的插接筋，当将顶板30安装于中心筒构件20a(中心筒20)顶端时，插接筋伸入中心筒套筒，通过灌浆实现顶板30与中心筒构件20a(中心筒20)的连接。
当中心筒套筒在中心筒构件20a的下端面敞开时，该中心筒套筒用于与下端的底板10相连，对应地，底板10的上端面设有伸出的插接筋，当将中心筒构件20a(中心筒20)安装于顶板30时，插接筋伸入中心筒套筒，通过灌浆实现底板10与中心筒构件20a(中心筒20)的连接。
其中，中心筒套筒的内壁设有内螺纹。对应地，插接筋可以为螺杆，中心筒套筒与插接筋间隙配合，这样在完成中心筒套筒的灌浆处理后，中心筒套筒、插接筋与灌浆后凝固的填充物之间在各个方向的连接强度大。
中心筒构件20a还包括预埋于中心筒构件20a的中心筒锚筋，中心筒锚筋与中心筒套筒固定连接。中心筒锚筋可以与中心筒套筒的筒底固定连接，中心筒锚筋用于增加中心筒套筒与混凝土结构的连接强度。
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申请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申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请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，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (11)

1.一种塔筒基础的中心筒构件，其特征在于，所述中心筒构件具有朝向中心筒轴线的内周壁、背离所述中心筒轴线的外周壁、连接在所述内周壁与所述外周壁之间的侧壁，所述内周壁的与所述侧壁相连的端部设有预埋的第一金属板，所述外周壁的与所述侧壁相连的端部设有预埋的第二金属板，所述中心筒构件具有从所述第一金属板延伸至所述第二金属板的连接孔。
2.根据权利要求1所述的塔筒基础的中心筒构件，其特征在于，所述连接孔为直线型，且所述连接孔的轴线与对应的所述内周壁及所述外周壁垂直。
3.根据权利要求1所述的塔筒基础的中心筒构件，其特征在于，每个所述第一金属板处均设有多个所述连接孔。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的塔筒基础的中心筒构件，其特征在于，所述中心筒构件预埋有多个中心筒套筒，所述中心筒套筒在所述中心筒构件的上端面和/或下端面敞开，多个所述中心筒套筒间隔开分布。
5.根据权利要求4所述的塔筒基础的中心筒构件，其特征在于，还包括预埋于所述中心筒构件的中心筒锚筋，所述中心筒锚筋与所述中心筒套筒固定连接。
6.根据权利要求4所述的塔筒基础的中心筒构件，其特征在于，所述中心筒套筒的内周壁设有内螺纹。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的塔筒基础的中心筒构件，其特征在于，所述中心筒构件为平板形。
8.根据权利要求7所述的塔筒基础的中心筒构件，其特征在于，所述中心筒构件的两个侧壁的夹角为60°或30°。
9.一种塔筒基础的中心筒，其特征在于，包括：
多个如权利要求1-8中任一项所述的中心筒构件，多个所述中心筒构件沿周向设置，且相邻的两个所述中心筒构件的侧壁正对；
内连接板，所述内连接板设置在所述中心筒构件的内周壁内侧，且同时与相邻的两个所述中心筒构件的第一金属板相对设置；
外连接板，所述外连接板设置在所述中心筒构件的外周壁内侧，且同时与相邻的两个所述中心筒构件的第二金属板相对设置；
螺纹连接件，所述螺纹连接件顺次贯穿所述内连接板、所述连接孔、所述外连接板以使相邻的两个所述中心筒构件相连。
10.根据权利要求9所述的塔筒基础的中心筒，其特征在于，其中一个所述中心筒构件设有沿径向贯穿自身的门洞。
11.一种塔筒基础，其特征在于，具有如权利要求9或10所述的中心筒。
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