CN113464370B - 便于拆除的混凝土塔筒的连接方法 - Google Patents

便于拆除的混凝土塔筒的连接方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种便于拆除的混凝土塔筒的连接方法，包括步骤：1、某一节混凝土筒节吊装完成后，在该吊装完成的混凝土筒节（1）顶面上选定若干个找平点；2、找平点上铺设找平垫块（2），找平垫块顶面标高一致；3、在吊装完成的混凝土筒节顶面上涂抹环氧结构胶（3）并覆盖混凝土筒节和找平垫块顶面；4、在吊装完成的混凝土筒节上设置分隔层（4）并覆盖环氧结构胶；5、待吊装的混凝土筒节（5）吊装在分隔层上，使环氧结构胶填充均匀；6、重复步骤1‑5至所有混凝土筒节吊装完成，对混凝土塔筒施加预应力，完成混凝土塔筒的连接。本发明通过隔离上下相邻的两节混凝土筒节，使混凝土筒节能被快速、完整拆除，拆除操作方便，能循环利用。

Description

便于拆除的混凝土塔筒的连接方法
技术领域
本发明涉及一种混凝土风力发电机组塔筒的施工方法，尤其涉及一种便于拆除的混凝土塔筒的连接方法。
背景技术
风力发电作为一种清洁能源技术，在我国风资源较好的“三北”区域得到了广泛的应用。随着“三北”区域开发日趋饱和，风力发电正向内陆区域发展。由于内陆区域风速较低，同时风力发电机组的功率日益增大，使得风轮的直径越来越大，塔筒的高度也越来越高，目前国内陆上风力发电机组的塔筒高度已经达到120-160m。目前，风力发电机组塔筒包括混凝土塔筒、钢塔筒、钢-混凝土混合塔筒等形式。
现有技术的混凝土塔筒一般采用分节、分片预制，分节即沿混凝土塔筒的高度方向划分为若干节混凝土筒节，分片即沿筒节的周向划分为若干片混凝土筒片，混凝土筒片运至现场后在专用的拼装平台上进行拼装，形成混凝土筒节，混凝土筒节拼装完成后进行整节吊装，吊装完成后再对整个混凝土塔筒施加预应力，使其形成一个整体。
在混凝土筒节的吊装过程中，相邻两节混凝土筒节之间通常采用环氧结构胶连接，环氧结构胶起到找平和承压的作用，其抗压承载能力在100MPa以上，大于混凝土的抗压强度。而环氧结构胶与混凝土筒节之间的粘结力虽然大于混凝土的抗拉强度，但一般不超过5MPa。在设计时一般不考虑其与混凝土筒节之间的粘结抗拉作用，混凝土塔筒在弯矩作用下，其受拉侧的拉力完全由预应力钢绞线来承担。
然而，在风机服役寿命到期需要拆除时，由于环氧结构胶与混凝土筒节的粘结力大于混凝土的抗拉强度，即各混凝土筒节通过环氧结构胶连接成一个素混凝土塔筒，各混凝土筒节无法一一拆除后吊下来。现有技术的拆除方法有两种：一是爆破拆除，但爆破所需炸药量大，实际操作难度大，同时会造成粉尘、噪声等污染。二是采用电锤人工凿碎相邻混凝土筒节连接处的筒壁，使相邻混凝土筒节分离，再采用吊车将筒节吊下来，人工成本、时间成本、施工成本都较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种便于拆除的混凝土塔筒的连接方法，通过隔离上下相邻的两节混凝土筒节，使混凝土筒节能被快速、完整的拆除，拆除操作方便且能被循环利用。
本发明是这样实现的：
一种便于拆除的混凝土塔筒的连接方法，包括以下步骤：
步骤1：某一节混凝土筒节吊装完成后，并在该吊装完成的混凝土筒节的顶面上选定若干个找平点；
步骤2：在若干个找平点上分别铺设找平垫块，使每个找平点上的找平垫块的顶面位于同一水平标高；
步骤3：在吊装完成的混凝土筒节的顶面上涂抹环氧结构胶，使环氧结构胶完全覆盖吊装完成的混凝土筒节的顶面和若干块找平垫块的顶面；
步骤4：在吊装完成的混凝土筒节的顶面上设置分隔层，使分隔层完全覆盖环氧结构胶；
步骤5：在环氧结构胶硬化前，将待吊装的混凝土筒节吊装在分隔层上，在待吊装的混凝土筒节的重力作用下，使环氧结构胶均匀填充在分隔层与吊装完成的混凝土筒节的顶面之间的间隙内，多余的环氧结构胶被挤出；
步骤6：在环氧结构胶硬化后，重复步骤1至步骤5，直至所有混凝土筒节吊装完成，对混凝土塔筒施加预应力，完成混凝土塔筒的连接施工。
所述的步骤1中，若干个找平点沿吊装完成的混凝土筒节的顶面周向均匀分布。
所述的找平点的数量为6-10个。
所述的步骤2中，找平垫块的厚度不小于1mm，找平垫块的平面尺寸为100*100mm。
最薄的所述的找平垫块的厚度为1-2mm。
所述的步骤3中，环氧结构胶的顶面高于若干块找平垫块的顶面2-3mm。
所述的步骤4中，分隔层为圆环形结构，且分隔层的宽度与吊装完成的混凝土筒节的顶面壁厚一致。
所述的分隔层由若干块圆弧板构成，若干块圆弧板沿吊装完成的混凝土筒节的顶面周向设置，每块圆弧板的弧长为800-1500mm，厚度为0.5-2mm。
所述的分隔层为钢板、铜板、纤维布、塑料膜、油脂层中的一种。
所述的混凝土塔筒在拆除时，释放预应力，相邻两节混凝土筒节之间通过分隔层分离，通过吊车将各混凝土筒节依次吊下来。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
1、本发明由于设有宽度与混凝土筒节壁厚一致的隔离层，能将上下相邻的两节混凝土筒节完全隔离，避免了由于环氧结构胶与混凝土粘结力大于混凝土抗拉强度而导致相邻两节混凝土筒节无法分离拆除的问题，无需采用爆破或凿碎等破坏性方法进行拆除，不产生粉尘、噪声等污染，降低拆除作业的难度和成本，提高拆除效率。
2、本发明由于设有隔离层和找平垫块，隔离层与吊装完成的混凝土筒节之间充满环氧结构胶，能满足混凝土筒节吊装时的找平和对中的要求，且在风机正常运行过程中，环氧结构胶和隔离层能直接传递混凝土筒节的压力，受拉侧拉力由预应力钢绞线承担，确保了整个风电机组塔筒的使用安全性。
本发明通过隔离层完全隔离上下相邻的两节混凝土筒节，安装后不影响混凝土塔筒的结构强度，拆除时能在预应力释放后使混凝土筒节能被快速、完整的拆除，无需爆破或凿碎，拆除操作方便，拆除施工成本低，且拆除后的混凝土筒节能被循环利用。
附图说明
图1是本发明便于拆除的混凝土塔筒的连接方法的施工示意图。
图中，1吊装完成的混凝土筒节，2找平垫块，3环氧结构胶，4分隔层，5待吊装的混凝土筒节。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
请参见附图1，一种便于拆除的混凝土塔筒的连接方法，包括以下步骤：
步骤1：某一节混凝土筒节吊装完成后，并在该吊装完成的混凝土筒节1的顶面上选定若干个找平点。
所述的若干个找平点沿吊装完成的混凝土筒节1的顶面周向均匀分布，确保上下相邻筒节之间的连接稳定性。
所述的找平点的数量为6-10个，优选为8个，可根据吊装完成的混凝土筒节1的顶面圆周尺寸调整找平点的数量。
步骤2：在若干个找平点上分别铺设找平垫块2，使每个找平点上的找平垫块2的顶面位于同一水平标高。根据每个找平点的水平度，若干个个找平点上设置的找平垫块2的厚度可以相同，也可以不同，根据实际测量情况调整。
所述的找平垫块2的厚度不小于1mm，找平垫块2的平面尺寸为100*100mm。优选的，最薄的找平垫块2的厚度为1-2mm。
若干块找平垫块2设置后进行复测，以确保所有找平垫块2顶面的水平标高相同，达到找平的目的。找平垫块2可采用钢板制成，易于取材，且具有良好的承载能力。
步骤3：在吊装完成的混凝土筒节1的顶面上涂抹环氧结构胶3，使环氧结构胶3完全覆盖吊装完成的混凝土筒节1的顶面和若干块找平垫块2的顶面，以满足后续环氧结构胶3充分填充的要求。
优选的，所述的环氧结构胶3的顶面高于若干块找平垫块2的顶面2-3mm，确保在吊装待吊装的混凝土筒节5后能使环氧结构胶3填充满吊装完成的混凝土筒节1与分隔层4之间的间隙。在该间隙中，在壁厚范围内充分填充环氧结构胶3，确保吊装完成的混凝土筒节1的受力面积达到100%，从而不影响混凝土塔筒的结构强度。
步骤4：在吊装完成的混凝土筒节1的顶面上设置分隔层4，使分隔层4完全覆盖环氧结构胶3。
所述的分隔层4为圆环形结构，且分隔层4的宽度与吊装完成的混凝土筒节1的顶面壁厚一致，确保分隔层4能完全分隔上下相邻的两节混凝土筒节，避免上下相邻的两节混凝土筒节通过环氧结构胶粘结而无法分离拆除。
所述的分隔层4可采用钢板、铜板、纤维布、塑料膜、油脂层中的一种，也可根据实际需要采用其他材料或涂层，只需将环氧结构胶3与待吊装的混凝土筒节5的底面隔离即可。
由于分隔层4的设置，上下相邻的混凝土筒节之间不通过环氧结构胶3直接粘结，避免了由于环氧结构胶3的粘结力大于混凝土的抗拉强度而导致相邻两节混凝土筒节之间无法分离的问题，利用分隔层4能在预应力释放后直接分离相邻两节混凝土筒节。同时，分隔层4和环氧结构胶3能够满足找平和压力传递的要求。
优选的，所述的分隔层4由若干块圆弧板构成，若干块圆弧板沿吊装完成的混凝土筒节1的顶面周向设置，铺装方便；每块圆弧板的弧长为800-1500mm，厚度为0.5-2mm，确保若干块圆弧板能拼接成完全覆盖吊装完成的混凝土筒节1顶面的圆环形分隔层4。
步骤5：在环氧结构胶3硬化前，将待吊装的混凝土筒节5吊装在分隔层4上，在待吊装的混凝土筒节5的重力作用下，使环氧结构胶3均匀填充在分隔层4与吊装完成的混凝土筒节1的顶面之间的间隙内，多余的环氧结构胶3被挤出。环氧结构胶3硬化前强度很低，柔软的环氧结构胶3能在待吊装的混凝土筒节5的重力作用下充满分隔层4与吊装完成的混凝土筒节1的顶面之间的间隙，而多余的环氧结构胶3即高出找平垫块2的部分环氧结构胶3从两侧被挤出，刮除被挤出的多余的环氧结构胶3即可。在环氧结构胶3硬化后具有良好的抗压强度，能传递待吊装的混凝土筒节5的压力。
步骤6：在环氧结构胶3硬化后，重复步骤1至步骤5，直至所有混凝土筒节吊装完成，对混凝土塔筒施加规定的预应力，在弯矩作用下，混凝土塔筒受拉侧的拉力完全由预应力钢绞线来承担，完成混凝土塔筒的连接施工。
所述的混凝土塔筒在拆除时，释放钢绞线预应力，相邻两节混凝土筒节之间通过分隔层4分离，通过吊车将各混凝土筒节依次吊下来即可。风机的使用寿命通常为20年，而混凝土筒节的使用寿命通常为50年，拆除下来的混凝土筒节未遭到破坏，能循环应用于新风电机组塔筒的建造。
实施例1：
步骤1：某一节混凝土筒节1吊装完成后，并在该混凝土筒节1的顶面上沿混凝土筒节1的周向等间隔选定8个找平点。
步骤2：测量8个找平点的水平度，在8个找平点上分别铺设找平垫块2，使每个找平点上的找平垫块2的顶面位于同一水平标高。
找平垫块2采用钢板，找平垫块2的平面尺寸为100*100mm，最薄的找平垫块2的厚度为2mm。8块找平垫块2设置后进行复测，确保所有找平垫块2顶面的水平标高相同。
步骤3：搅拌环氧结构胶3，在吊装完成的混凝土筒节1的顶面上均匀涂抹环氧结构胶3，使涂抹后环氧结构胶3的顶面高出混凝土筒节1的顶面和若干块找平垫块2的顶面2-3mm。
步骤4：在吊装完成的混凝土筒节1的顶面上放置16块厚度为1mm的钢制圆弧板，圆弧板的圆弧角度为22.5°，圆弧板的宽度与吊装完成的混凝土筒节1的顶面壁厚一致，16块圆弧板构成圆环形的分隔层4，使分隔层4完全覆盖环氧结构胶3。
步骤5：将待吊装的混凝土筒节5对中后放置在分隔层4上，在待吊装的混凝土筒节5的重力作用下，使环氧结构胶3均匀填充在分隔层4与吊装完成的混凝土筒节1的顶面之间的间隙内，多余的环氧结构胶3被挤出至筒壁上，刮除被挤出的多余的环氧结构胶3。
步骤6：重复步骤1至步骤5，直至所有混凝土筒节吊装完成，对混凝土塔筒施加规定的预应力，混凝土塔筒受拉侧的拉力完全由预应力钢绞线来承担，完成混凝土塔筒的连接施工。
混凝土塔筒施工完后才能后，即可吊装钢塔筒、机舱、叶轮，从而完成整个风电机组塔筒的安装。
所述的风电机组塔筒在拆除时，依次拆除叶轮、机舱、钢塔筒并用吊车吊下来；释放钢绞线预应力，相邻两节混凝土筒节之间通过分隔层4分离，通过吊车将各混凝土筒节依次吊下来即可。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，因此，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 (8)

1.一种便于拆除的混凝土塔筒的连接方法，其特征是：包括以下步骤：
步骤1：某一节混凝土筒节吊装完成后，并在该吊装完成的混凝土筒节（1）的顶面上选定若干个找平点，若干个找平点沿吊装完成的混凝土筒节（1）的顶面周向均匀分布；
步骤2：在若干个找平点上分别铺设找平垫块（2），使每个找平点上的找平垫块（2）的顶面位于同一水平标高；
步骤3：在吊装完成的混凝土筒节（1）的顶面上涂抹环氧结构胶（3），使环氧结构胶（3）完全覆盖吊装完成的混凝土筒节（1）的顶面和若干块找平垫块（2）的顶面；
步骤4：在吊装完成的混凝土筒节（1）的顶面上设置分隔层（4），使分隔层（4）完全覆盖环氧结构胶（3），分隔层（4）为圆环形结构，且分隔层（4）的宽度与吊装完成的混凝土筒节（1）的顶面壁厚一致；
所述的分隔层（4）由若干块圆弧板构成，若干块圆弧板沿吊装完成的混凝土筒节（1）的顶面周向设置；
步骤5：在环氧结构胶（3）硬化前，将待吊装的混凝土筒节（5）吊装在分隔层（4）上，在待吊装的混凝土筒节（5）的重力作用下，使环氧结构胶（3）均匀填充在分隔层（4）与吊装完成的混凝土筒节（1）的顶面之间的间隙内，多余的环氧结构胶（3）被挤出；
步骤6：在环氧结构胶（3）硬化后，重复步骤1至步骤5，直至所有混凝土筒节吊装完成，对混凝土塔筒施加预应力，完成混凝土塔筒的连接施工。
2.根据权利要求1所述的便于拆除的混凝土塔筒的连接方法，其特征是：所述的找平点的数量为6-10个。
3.根据权利要求1所述的便于拆除的混凝土塔筒的连接方法，其特征是：所述的步骤2中，找平垫块（2）的厚度不小于1mm，找平垫块（2）的平面尺寸为100*100mm。
4.根据权利要求1或3所述的便于拆除的混凝土塔筒的连接方法，其特征是：最薄的所述的找平垫块（2）的厚度为1-2mm。
5.根据权利要求1所述的便于拆除的混凝土塔筒的连接方法，其特征是：所述的步骤3中，环氧结构胶（3）的顶面高于若干块找平垫块（2）的顶面2-3mm。
6.根据权利要求1所述的便于拆除的混凝土塔筒的连接方法，其特征是：每块所述的圆弧板的弧长为800-1500mm，厚度为0.5-2mm。
7.根据权利要求1所述的便于拆除的混凝土塔筒的连接方法，其特征是：所述的分隔层（4）为钢板、铜板、纤维布、塑料膜、油脂层中的一种。
8.根据权利要求1所述的便于拆除的混凝土塔筒的连接方法，其特征是：所述的混凝土塔筒在拆除时，释放预应力，相邻两节混凝土筒节之间通过分隔层（4）分离，通过吊车将各混凝土筒节依次吊下来。
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