CN113494425A - 塔架及塔架构件 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种塔架构件和一种由所述塔架构件搭建的塔架。所述塔架可以包括基座、塔门段、预应力绞线、若干可竖向分片预制的塔架构件以及顶部塔筒段。所述塔架构件可以包括第一塔筒段和第二塔筒段。第一塔筒段和第二塔筒段可以交替堆叠以增加塔架的高度。第一塔筒段由标准化的第一筒状体堆叠成。第二塔筒段由标准化的第二筒状体堆叠而成。第一筒状体和第二筒状体可以灵活组合,可满足对于不同机型、轮毂高度的塔架要求,适用性强。塔架构件和顶部塔筒内的所有塔筒外部均为直筒,均匀配筋、所需模板形式统一、减小支模施工难度,预制效率高。
Description
技术领域
本申请涉及陆上风力发电机组高塔架技术领域,具体涉及一种塔架和塔架构件。
背景技术
目前针对高风切变的地区,陆上中、大型风电机组配套往往通过提高轮毂高度获取更好的收益率。轮毂高度在120m及以上的批量应用高塔塔架传统类型主要是钢塔架。受限于钢塔筒段长距离运输的尺寸限制要求,常规钢塔筒的底部最大直径很难超过4.3~4.5米,因此支持发展柔性钢塔架技术,即在提高塔架高度的同时保持钢塔架塔筒底部直径不增加,仅增大筒壁厚度。这在降低塔筒的结构利用效率同时产生塔架共振问题,通过阻尼设备避开共振问题则将造成共振区间风速段的发电量的损失,降低了风场本可以达到的最优收益率;同时柔性钢塔架振动问题可能造成的螺栓预紧力持续降低使得后期的频繁运维成为一项基本要求。这使得超过120米的柔性钢塔架设计、建造、全寿命周期运维与经济收益很难达到理想的效果。
在风电走入竞价、平价上网政策的环境下,基于优化低高风切变的风电场投资收益率要求,出现了除柔性塔架以外的几种刚性塔架方案,包括:大直径分片钢塔架、钢桁架塔架和预制预应力混凝土塔架。对于大直径分片钢塔架及钢桁架塔架,都有连接螺栓在疲劳作用下松弛产生的后期频繁运维的问题,而且大量的螺栓连接对构件加工精度、加工设备提出了非常高的要求,这导致建设周期和建造成本很难与柔性钢塔架相比,短时间无法形成性价比较高的批量化产品。相比之下,预制混凝土塔架已经具备批量化建造的技术条件和市场环境。
目前已有的预制混凝土塔架则采用预制预应力拼装塔筒,拼装形式有所不同。为保证拼装结构的整体性,大多数的预制分片塔筒要求在拼接缝处灌浆,在消耗昂贵的灌浆料的同时增加了现场拼装时间;对于取消竖向分片的整圆预制筒段,大直径环形塔筒的运输将会受到限制,进而阻碍预制装配化的规模化发展;另外,现有混凝土塔筒均全部或部分采用了外部直径随高度渐变的锥筒式结构特征,增加了预制时期模板及工装的消耗,增大了预制场的占地面积,并且降低了小型风场项目建造的灵活性。
发明内容
为解决现有预制混凝土塔筒外部直径无渐变特征带来的模板工装消耗、预制场占地面积大、灵活性低等技术问题,本申请公开了一种塔架构件,包括:多个第一塔筒段,所述每一个第一塔筒段包括至少一个内径相同的第一筒状体;以及多个第二塔筒段,所述每一个第二塔筒段包括至少一个内径渐变的第二筒状体,其中,所述第一塔筒段和所述第二塔筒段交替连接,所述第二塔筒段两端的截面尺寸与所述第一塔筒段的截面尺寸匹配。
在一些实施例中,所述每一个第二塔筒段中的所述至少一个第二筒状体的外径相同,内径均匀增加或者减小。
在一些实施例中,所述多个第一塔筒段包括至少一级第一塔筒段,每级第一塔筒段的外径相同,以及所述多个第二塔筒段包括至少一级第二塔筒段,每级第二塔筒段的外径相同。
在一些实施例中,所述第一筒状体由整环或至少两个拼装片沿环向拼接成,所述第二筒状体由整环或至少两个拼装片沿环向拼接成。
在一些实施例中,所述第一筒状体的至少两个拼装片通过环向预应力连接件拼接,所述第二筒状体的至少两个拼装片通过环向预应力连接件拼接。
在一些实施例中,任意相邻两个筒状体的对接面由内腔到外壁向下倾斜。
本申请还公开了一种塔架,包括:基座;塔门段,固定设置在所述基座上;本申请所述的塔架构件,固定设置在所述塔门段上,且沿远离所述塔门段的方向截面直径逐级减小;顶部塔筒段,固定连接在所述塔架构件上;钢塔筒段,固定在所述顶部塔筒段上;以及多条预应力绞线,沿所述塔架构件和所述顶部塔筒段的内壁圆周方向布置,对所述顶部塔筒段、所述塔架构件和所述塔门段施加预应力。
在一些实施例中,所述多条预应力绞线的一端连接所述顶部塔筒段,另一端连接所述基座,所述多条预应力绞线从所述基座贯穿至所述顶部塔筒段。
在一些实施例中,所述顶部塔筒段同所述钢塔筒段之间采用竖向预应力连接件连接。
在一些实施例中,所述塔门段的截面面积随着垂直高度的升高逐渐减小。
在一些实施例中,所述塔门段、所述塔架构件、所述顶部塔筒段以及所述钢塔筒段中任意相邻两个部件的对接面由内腔向外壁向下倾斜。
综上,本申请提供一种塔架构件和一种由所述塔架构件搭建的塔架。所述塔架可以包括基座、塔门段、预应力绞线、所述塔架构件、顶部塔筒段以及钢塔筒段。所述塔架构件可以包括第一塔筒段和第二塔筒段。所述第一塔筒段和所述第二塔筒段可以交替堆叠以增加所述塔架的高度。所述第一塔筒段由标准化的第一筒状体堆叠成。所述第二塔筒段由标准化的第二筒状体堆叠而成。所述第一筒状体和所述第二筒状体可以灵活组合,可满足对于不同机型、轮毂高度的塔架要求,适用性强。所述塔架构件和所述顶部塔筒内的所有筒状体外部均为直筒,均匀配筋、所需模板形式统一、减小支模施工难度,预制效率高。同种直径的第一筒状体和/或第二筒状体可以在不同的塔架之间互相使用,可多工作面同时开工,通用性强。可根据属地化塔筒生产、运输、建设建造条件和建设工期要求,提供相对最优的现浇、预制、钢塔筒高度比例,定制化程度高。可根据预制厂规模,对预制构件统一采用竖向分片构造,满足预制构件长距离运输要求,辐射面广。同直径直筒段之间无需灌浆/座浆连接,节省吊装安装时间及操作失误风险,各级间允许座浆调整,放宽施工容错度,安装周期短。体外预应力绞线张拉施工简单、快速,无需灌浆,减小预应力损失。
附图说明
图1示出了根据本申请实施例提供的一种塔架构件和塔架的立面图;
图2示出了根据本申请实施例提供的一种塔架构件和塔架的剖面图;
图3是图2中A区的详细视图;
图4A和4B示出了根据本申请实施例提供的拼装片拼接成第一筒状体的示意图;
图5A、5B、5C以及5D示出了根据本申请实施例提供的对接面的示意图;
图6A和图6B示出了根据本申请实施例提供的两种塔门的结构示意图;
图7A和图7B示出了根据本申请实施例提供的一种预应力绞线同塔筒的位置关系;
图8示出了图2中B区的详细视图;
图9示出了根据本申请实施例提供的一种塔门段抬高的塔架立面图;以及
图10示出了根据本申请实施例提供的一种钢塔筒段加长的塔架立面图。
具体实施方式
以下描述提供了本申请的特定应用场景和要求,目的是使本领域技术人员能够制造和使用本申请中的内容。对于本领域技术人员来说,对所公开的实施例的各种局部修改是显而易见的,并且在不脱离本申请的精神和范围的情况下,可以将这里定义的一般原理应用于其他实施例和应用。因此,本申请不限于所示的实施例,而是与权利要求一致的最宽范围。
这里使用的术语仅用于描述特定示例实施例的目的,而不是限制性的。
考虑到以下描述,本申请的这些特征和其他特征、以及结构的相关元件的操作和功能、以及部件的组合和制造的经济性可以得到明显提高。参考附图,所有这些形成本申请的一部分。然而,应该清楚地理解,附图仅用于说明和描述的目的,并不旨在限制本申请的范围。
以下描述可以显著改进本申请的这些和其他特征,以及结构的相关元件的操作和功能,以及组件的组合和制造的经济效率。所有这些都参考附图形成本申请的一部分。然而,应该清楚地理解,附图仅用于说明和描述的目的,并不旨在限制本申请的范围。还应理解,附图未按比例绘制。
图1示出了根据本申请实施例提供的一种塔架构件200示意图。塔架构件200可以用于搭建塔架。所述塔架可以包括,但不限于,风机塔架,太阳能板塔架,电信基站塔架。具体地,塔架构件200可以包括第一塔筒段300和第二塔筒段400。塔架构件200可以由多个第一塔筒段300和多个第二塔筒段400依次交替连接而成。图2示出了根据本申请实施例提供的一种塔架构件200的剖面图。图3是图2中A区的详细视图。参考图3,第一塔筒段300可以包括至少一个第一筒状体310。第二塔筒段400可以包括至少一个第二筒状体410。
为了便于说明,本申请下面的描述中,有必要对″向上″、″向下″做出定义,根据本申请所述的塔门100和塔架构件200,如图1所示,以地面作为水平面,以塔架100的轴线L(垂直地面)作为高度方向,远离地面为向上,靠近地面为向下。
第一筒状体310可以是混凝土筒状体。第一筒状体310可以是截面为圆环的圆柱筒。也就是,第一筒状体310的内径为圆柱面、外径为圆柱面。在一些实施例中,第一筒状体310可以由至少两个拼装片沿环向拼接成。例如,当第一筒状体310的外壁直径超出了最大运输尺寸时,可以选择对所述第一筒状体310进行竖向分片预制,分片数量大于等于2。将所述预制的竖向分片运输至安装场地后,再采用环向预应力连接件将所述竖向分片沿环向组合拼接成完整的第一筒状体310。这样,便可以解决第一筒状体310尺寸过大无法运输的问题。其次,分片预制更有利于长距离运输,辐射面广。
图4A示出了根据本申请实施例提供的一种拼装片311拼接成第一筒状体310的示意图。参考图4A,第一筒状体310可以沿纵向分成两个拼装片311。第一筒状体310由所述两个拼装片311沿环向拼接成整圆的筒状体。任意相邻的两个拼装片311之间可以采用环向预应力连接件170连接。图4B示出了根据本申请实施例提供的另一种拼装片311拼接成第一筒状体310的示意图。参考图4B,第一筒状体310可以沿纵向分成三个拼装片311。第一筒状体310由所述三个拼装片311沿环向拼接而成。任意相邻的两个拼装片311之间可以采用环向预应力连接件170连接。在一些实施例中,第一筒状体310可以是一个独立且完整的筒状体,不需拼装。例如,当所述第一筒状体310的外壁直径不超过最大可运输尺寸时,可选择不进行竖向分片。
第一筒状体310的上表面和下表面可以由内腔到外壁向下倾斜,以防雨水进入塔架100的内部。例如,组装完成后,对任意一个第一筒状体310,其内侧顶相对标高高于外侧顶相对标高;其内侧底相对标高高于外侧底相对标高;这样,当两个第一筒状体310对接后,对接部位会形成天然的防雨水结构。互相连接的两个第一筒状体310的上表面和下表面相互匹配,以保证一个第一筒状体310的下表面和另一个第一筒状体310的上表面可以对接。为了便于描述,在本申请下面的描述中,以″对接面″表示两个筒状体的对接部位形成的面。图5A示出了根据本申请实施例提供的一种对接面1的示意图。如图5A所示,两个第一筒状体310的对接面1可以是阶梯表面。图5B示出了根据本申请实施例提供的另一种对接面2的示意图。如图5B所示,两个第一筒状体310的对接面2可以是斜面。上述对接面由内腔向外壁向下倾斜,当对接面上出现雨水时(比如下雨的雨水沿第一筒状体310的内壁向下流淌并通过对接部位的缝隙进入所述对接面),雨水便可以顺着所述对接面流到筒状体的外壁,这样,雨水就不会在塔架内部淤积,而雨水从塔架内部滴落会对塔架内部电气设备造成影响。
第一筒状体310可以按照尺寸分级。相同级的第一筒状体310的尺寸相同。不同级的第一筒状体310的尺寸不同。所述尺寸可以包括筒状体的内壁直径和/或外壁直径。在一些实施例中,第一筒状体310可以按照外壁直径进行分级。例如,第一筒状体310可以按照外壁直径分级为:900cm级、800cm级、700cm级。其中,900cm级可以指外径均为900cm、内径均为800cm的第一筒状体310。在一些实施例中,相同级的第一筒状体310的高度可以相同。一个第一塔筒段300可以由若干个相同级的第一筒状体310堆叠连接而成。以900cm级为例,900cm级的第一塔筒300可以由若干个900cm级的第一筒状体310堆叠连接而成。这样,相同级的第一筒状体310尺寸相同,就可以标准化生产,均匀配筋、所需模板形式统一、减小支模施工难度,预制效率高。同级的第一筒状体310可以在不同的塔架之间互相使用,可多工作面同时开工,通用性强。
第二筒状体410可以按照尺寸分级。相同级的第二筒状体410的尺寸相同。不同级的第二筒状体410的尺寸不同。所述尺寸可以包括第二筒状体410的内壁直径和/或外壁直径。在一些实施例中,第二筒状体410可以按照外壁直径进行分级。例如,第二筒状体410可以按照外壁直径分级为:900cm级、800cm级、700cm级。其中,900cm级指的是外壁直径为900cm的第二筒状体410。第二筒状体410的分级标准可以同第一筒状体310的分级标准相同。比如,900cm级的第二筒状体410和900cm级的第一筒状体310外壁直径相同,均为900cm。这样,当900cm级的第二筒状体410和900cm级的第一筒状体310连接,就可以形成一个外壁直径为900cm的直筒段。采用分级设计,同级的第一筒状体310和第二筒状体410的外壁直径相同,可以标准化生产,均匀配筋、所需模板形式统一、减小支模施工难度,预制效率高。同级的第一筒状体310和第二筒状体410可以在不同的塔架之间互相使用,可多工作面同时开工,通用性强。
第二筒状体410可以是截面为圆环的混凝土筒状体。在一些实施例中,第二筒状体410可以由至少两个拼装片沿环向拼接成。所述两个拼装片之间也可以通过所述环向预应力连接件连接。当然,在一些实施例中,第二筒状体410也可以是一个独立且完整的筒状体,不需拼装。对第二筒状体410进行竖向分片以及拼接的过程和优点可以同第一筒状体310相同或者相似,为了简洁,此处不再赘述。
第二筒状体410的上表面和下表面可以由内腔到外壁向下倾斜,以防雨水进入塔架100的内部。例如,组装完整后,第二筒状体410的内侧顶相对标高高于外侧顶相对标高;其内侧底相对标高高于外侧底相对标高;这样,当两个筒状体对接后,对接面处会形成天然的防雨水结构。图5C示出了根据本申请实施例提供的一种对接面3的示意图。如图5C所示,第二筒状体410和第一筒状体310的对接面3可以是阶梯表面。图5D示出了根据本申请实施例提供的另一种对接面4的示意图。如图5D所示,第二筒状体410和第一筒状体310的对接面4可以是一个斜面。上述对接面由内腔向外壁向下倾斜,当对接面上出现雨水时(比如下雨的雨水落到了图5C或5D所示第二筒状体410的上表面),雨水便可以顺着所述对接面流到筒状体的外壁,这样,雨水就不会在塔架内部淤积,而雨水从塔架内部滴落会对塔架内部电气设备造成影响。
继续参考图3,第二筒状体410可以是内壁直径渐变的筒状体,以连接两个不同级的第一塔筒段300。例如,当需要将一个800cm级的第一塔筒段300和一个900cm级的第一塔筒段300连接时,可以在所述800cm级的第一塔筒段300和所述900cm级的第一塔筒段300之间设置一个900cm级的第二筒状体410。所述900cm级的第二筒状体410的外壁直径和在其下方的900cm级的第一塔筒段300的直径相同均为900cm。所述900cm级的第二筒状体410的内壁直径和在其上方的800cm级的第一塔筒段300的外壁直径相同,均为800cm。这样,900cm级的第二筒状体410和900cm级的第一塔筒段300连接形成一个外径为900cm的外部为直筒的筒段,均匀配筋、所需模板形式统一、减小支模施工难度,预制效率高。在一些实施例中,第二筒状体410的内径可以均匀增加或者减小。例如,第二筒状体410的内壁直径沿高度增加的方向均匀减小。这样,第二筒状体410的上表面的内径足够小;第二筒状体410的上表面便可以为在其上层的尺寸较小的第一塔筒段300提供支撑。当然,为便于同第一筒状体310连接,第二筒状体410两端还可以设置凸台。
在一些实施例中,塔架构件200可以包括若干不同级的第一塔筒段300和第二塔筒段400。塔架构件200可以由所述不同级的第一塔筒段300和第二塔筒段400交替叠加连接而成。比如,在图2中,塔架构件200中的第一塔筒段300和第二塔筒段400根据塔筒截面直径的不同分为不同级组合。从塔架100的底部向顶部(即沿高度上升的方向),不同级塔筒段截面外径逐级减小;相同级塔筒段的截面外径相同且单体高度相同。塔架构件200的高度由叠加连接的第一塔筒段300和第二塔筒段400的层数决定。采用此设计,施工人员就可以根据风力发电机组对塔架的设计要求对叠加后的标高、叠加的层数和塔筒的数量等进行灵活的调整。第一筒状体310和第二筒状体410可以灵活组合,可满足对于不同机型、轮毂高度的塔架要求,适用性强。塔架构件200内的所有塔筒外部均为直筒,均匀配筋、所需模板形式统一、减小支模施工难度,预制效率高。同种直径的第一筒状体310和/或第二筒状体410可以在不同的塔架之间互相使用,可多工作面同时开工,通用性强。可根据预制厂规模,对预制构件统一采用竖向分片构造,满足预制构件长距离运输要求,辐射面广。同直径直筒段之间无需灌浆/座浆连接,节省吊装安装时间及操作失误风险,各级间允许座浆调整,施工容错度高,安装周期短。
图1同时示出了根据本申请的一些实施例提供的一种塔架100的结构示意图。图2是图1的剖面图。塔架100可以是风电机组的支撑塔架。所述风电机组的支撑塔架可以用于低风速区和/或高风速区。所述风电机组的支撑塔架可以用于高塔筒领域或低塔筒领域。塔架100可以用于陆上风电场或海上风电场。作为示例,本申请下面的描述以陆上风电场塔架为例描述塔架100在申请中的功能。
具体地,塔架100可以包括基座110、塔门段120、塔架构件200、顶部塔筒段130、钢塔筒段140以及预应力绞线150。塔架构件200为预制塔筒段。塔架构件200由预制的第一塔筒段300和第二塔筒段400交替拼接形成,且沿远离塔门段120的方向尺寸逐渐减小。
基座110可以为塔门段120、塔架构件200、顶部塔筒段130、钢塔筒段140以及预应力绞线150提供地面支撑。塔门段120、塔架构件200、顶部塔筒段130以及钢塔筒段140可以依次堆叠连接在基座110上。塔门段120、塔架构件200、顶部塔筒段130以及钢塔筒段140之间可以通过预应力连接件连接。基座110还可以作为预应力绞线150的一个锚固点。基座110可以是重力式地基础。所述重力式地基础可以采用现场浇筑混凝土的方式制作。
塔门段120固定设置在基座110上。塔门段120的一端同基座110连接,另一端同塔架构件200连接。塔门段120可以用于衔接基座110与塔架构件200。在一些实施例中,塔门段120可以是预制的独立筒状体。在一些实施例中,塔门段120可以与基座110一起制作。比如,当基座110是陆上基础时,可以在制作好的基座110的接口上,现场浇筑混凝土塔门段120。
图6A和图6B示出了根据本申请实施例提供的两种塔门120的结构示意图。塔门段120可以是筒壁设置有开口121的筒状体。所述开口121为塔架100的门。所述筒状体可以是混凝土筒状体。所述筒状体的截面可以是圆环。在生产中,设计人员可以根据设计要求来设计塔门段120的形状和尺寸。在一些实施例中塔门段120可以是圆柱筒——即塔门段120的内壁和外壁均为圆柱面。在一些实施例中,塔门段120的截面面积可以随着高度的升高逐渐减小。在一些实施例中,塔门段120可以是外壁为锥面、内壁为柱面的筒状体。比如,在图6A中,塔门段120的内部直径可以恒定、外部直径可以随着高度的升高而变小。在一些实施例中,塔门段120可以是外壁和内壁都是锥面的筒状体。比如,在图6B中,塔门段120的外壁的直径可以随着垂直高度的升高而变小、内壁直径随着垂直高度的升高而变小。
塔门段120的可以根据设计要求进行抬高。图9示出了根据本申请实施例提供的一种塔门段120抬高的塔架立面图。
钢塔筒段140在塔架100的顶部。钢塔筒段140固定在顶部塔筒段130上。钢塔筒段140的数量可以是一个或者多个。可以根据设计要求设置钢塔筒段的塔筒个数以加长钢塔筒段140。图10示出了根据本申请实施例提供的一种钢塔筒段140加长的塔架立面图。
继续参考图2,顶部塔筒段130固定连接在所述塔架构件200上。图8示出了图2中B区的详细视图。顶部塔筒段130可以包括至少一个预制的混凝土塔筒。顶部塔筒段130同在其上方的钢塔筒段140通过竖向预应力连接件180连接在一起。顶部塔筒段130的下端同第一塔筒段300连接。顶部塔筒段130上设置有固定预应力绞线150的接口。预应力绞线150通过所述接口同顶部塔筒段130锚固在一起。
预应力绞线150的数量可以是一个或者多个,可以选择钢材料。预应力绞线150可以沿塔门段120、塔架构件200和顶部塔筒段140的内壁圆周方向布置。预应力绞线150的平面布置不与塔门段120干涉,以保证塔门段120上的门121不被遮挡。预应力绞线150对塔门段120、顶部塔筒段140和塔架构件200施加预应力。在一些实施例中,预应力绞线150可以沿塔门段120、塔架构件200和顶部塔筒段140的内壁圆周方向均匀布置,以对顶部塔筒段140、塔架构件200和塔门段120施加均匀的预应力。
预应力绞线150可以是内侧体外预应力绞线。预应力绞线150可以从基座110贯穿至顶部塔筒段140。预应力绞线150的一端可以锚固在顶部塔筒段140上,另一端锚固在基座110上。这样,无需在其他塔筒内部留孔,省去灌浆工序。预应力绞线150对顶部塔筒段140和基座110产生张拉。所述张拉力作用在所述顶部塔筒段140和基座110上使位于基座110和顶部塔筒段140之间的塔筒包括塔门段120之间产生预应力,以保障所述塔架100的结构稳定。预应力绞线150一次张拉成型,节省安装时间。
图7A示出了根据本申请一些实施例中的一种预应力绞线150同塔筒的位置关系。如图7A所示,在某些位置,预应力绞线150距离塔架构件200中的第一筒状体310和第二筒状体410的内壁均有一定距离。图7B示出了根据本申请一些实施例中的另一种预应力绞线150同塔筒的位置关系。如图7B所示,在某些位置,预应力绞线150与第二筒状体410内侧局部接触。在一些实施例中,在接触部位,预应力绞线150的倾斜角可以产生轻微突变。
搭建塔架100时,将分片预制的塔筒在现场拼装成整环形塔筒;在竖向分片连接处对拉环向预应力连接件以对各分片施加设计要求的预紧力;依次将各拼装完成的整环形塔筒吊装直至设计标高;继续安装不分片的塔筒直至顶部筒段;安装并张拉预应力绞线;然后吊装钢塔筒,通过竖向预应力连接件将钢塔筒与顶部塔筒段连接;吊装钢塔筒段至设计标高后完成塔架搭建,等待后续安装风力发电机组。
在一些实施例中,塔架100中的任意相邻两个筒体和/或筒段的对接面内侧顶标高高于外侧顶标高,和/或内侧底标高高于外侧底标高。比如,塔架100中任意相邻两个塔筒的对接面可以由内腔到外壁向下倾斜以防雨水进入塔架100的内部。塔架100中的塔筒都可以根据需要进行分片预制。为了简洁,对接面的形状和分片的结构不再赘述。
综上,本申请提供一种可竖向分片的逐级变径直塔筒预应力混凝土风机塔架100。所述塔架100可以适用于陆上风力发电机组。所述塔架可以包括基座110、塔门段120、预应力绞线150、若干可竖向分片预制的塔架构件200以及顶部塔筒段130。所述塔架构件200可以包括第一塔筒段300和第二塔筒段400。第一塔筒段300和第二塔筒段400可以交替堆叠以增加塔架100的高度。第一塔筒段300由标准化的第一筒状体310堆叠成。第二塔筒段由标准化的第二筒状体410堆叠而成。第一筒状体310和第二筒状体410可以灵活组合,可满足对于不同机型、轮毂高度的塔架要求,适用性强。塔架构件200和顶部塔筒130内的所有塔筒外部均为直筒,均匀配筋、所需模板形式统一、减小支模施工难度,预制效率高。同种直径的第一筒状体310和/或第二筒状体410可以在不同的塔架之间互相使用,可多工作面同时开工,通用性强。可根据属地化塔筒生产、运输、建设建造条件和建设工期要求,提供相对最优的现浇、预制、钢塔筒高度比例,定制化程度高。可根据预制厂规模,对预制构件统一采用竖向分片构造,满足预制构件长距离运输要求,辐射面广。同直径直筒段之间无需灌浆/座浆连接,节省吊装安装时间及操作失误风险,各级间允许座浆调整,放宽施工容错度,安装周期短。体外预应力绞线张拉施工简单、快速,无需灌浆,减小预应力损失。本申请所述塔架构件和塔架可以降低模板工装摊耗,缩短建设周期,为预制混凝土塔架结构的材料使用效率的提高以及预制装配化效率和规模的提高和发展提供了一种优化解决方案。
综上所述,在阅读本详细公开内容之后,本领域技术人员可以明白,前述详细公开内容可以仅以示例的方式呈现,并且可以不是限制性的。尽管这里没有明确说明,本领域技术人员可以理解本申请意图囊括对实施例的各种合理改变,改进和修改。这些改变,改进和修改旨在由本申请提出,并且在本申请的示例性实施例的精神和范围内。
此外,本申请中的某些术语已被用于描述本申请的实施例。例如,″一个实施例″,″实施例″和/或″一些实施例″意味着结合该实施例描述的特定特征,结构或特性可以包括在本申请的至少一个实施例中。因此,可以强调并且应当理解,在本说明书的各个部分中对″实施例″或″一个实施例″或″替代实施例″的两个或更多个引用不一定都指代相同的实施例。此外,特定特征,结构或特性可以在本申请的一个或多个实施例中适当地组合。
应当理解,在本申请的实施例的前述描述中,为了帮助理解一个特征,出于简化本申请的目的,本申请有时将各种特征组合在单个实施例、附图或其描述中。或者,本申请又是将各种特征分散在多个本申请的实施例中。然而,这并不是说这些特征的组合是必须的,本领域技术人员在阅读本申请的时候完全有可能将其中一部分特征提取出来作为单独的实施例来理解。也就是说,本申请中的实施例也可以理解为多个次级实施例的整合。而每个次级实施例的内容在于少于单个前述公开实施例的所有特征的时候也是成立的。
在一些实施方案中,表达用于描述和要求保护本申请的某些实施方案的数量或性质的数字应理解为在某些情况下通过术语″约″,″近似″或″基本上″修饰。例如,除非另有说明,否则″约″,″近似″或″基本上″可表示其描述的值的±20%变化。因此,在一些实施方案中,书面描述和所附权利要求书中列出的数值参数是近似值,其可以根据特定实施方案试图获得的所需性质而变化。在一些实施方案中,数值参数应根据报告的有效数字的数量并通过应用普通的舍入技术来解释。尽管阐述本申请的一些实施方案列出了广泛范围的数值范围和参数是近似值,但具体实施例中都列出了尽可能精确的数值。
本文引用的每个专利,专利申请,专利申请的出版物和其他材料,例如文章,书籍,说明书,出版物,文件,物品等,可以通过引用结合于此。用于所有目的的全部内容,除了与其相关的任何起诉文件历史,可能与本文件不一致或相冲突的任何相同的,或者任何可能对权利要求的最宽范围具有限制性影响的任何相同的起诉文件历史。现在或以后与本文件相关联。举例来说,如果在与任何所包含的材料相关联的术语的描述、定义和/或使用与本文档相关的术语、描述、定义和/或之间存在任何不一致或冲突时,使用本文件中的术语为准。
最后,应理解,本文公开的申请的实施方案是对本申请的实施方案的原理的说明。其他修改后的实施例也在本申请的范围内。因此,本申请披露的实施例仅仅作为示例而非限制。本领域技术人员可以根据本申请中的实施例采取替代配置来实现本申请中的申请。因此,本申请的实施例不限于申请中被精确地描述过的那些实施例。
Claims (11)
1.一种塔架构件,包括:
多个第一塔筒段,所述每一个第一塔筒段包括至少一个内径相同的第一筒状体;以及
多个第二塔筒段,所述每一个第二塔筒段包括至少一个内径渐变的第二筒状体,
其中,所述第一塔筒段和所述第二塔筒段交替连接,所述第二塔筒段两端的截面尺寸与所述第一塔筒段的截面尺寸匹配。
2.如权利要求1所述塔架构件,所述每一个第二塔筒段中的所述至少一个第二筒状体的外径相同,内径均匀增加或者减小。
3.如权利要求1所述塔架构件所述多个第一塔筒段包括至少一级第一塔筒段,每级第一塔筒段的外径相同,以及所述多个第二塔筒段包括至少一级第二塔筒段,每级第二塔筒段的外径相同。
4.如权利要求1至3中任意一项所述塔架构件,所述第一筒状体由整环或至少两个拼装片沿环向拼接成,所述第二筒状体由整环或至少两个拼装片沿环向拼接成。
5.如权利要求4所述塔架构件所述第一筒状体的至少两个拼装片通过环向预应力连接件拼接,所述第二筒状体的至少两个拼装片通过环向预应力连接件拼接。
6.如权利要求1所述塔架构件,任意相邻两个筒状体的对接面由内腔到外壁向下倾斜。
7.一种塔架,包括:
基座;
塔门段,固定设置在所述基座上;
权利要求1至6中任一项所述的塔架构件,固定设置在所述塔门段上,且沿远离所述塔门段的方向截面直径逐级减小;
顶部塔筒段,固定连接在所述塔架构件上;
钢塔筒段,固定在所述顶部塔筒段上;以及
多条预应力绞线,沿所述塔架构件和所述顶部塔筒段的内壁圆周方向布置,对所述顶部塔筒段、所述塔架构件和所述塔门段施加预应力。
8.如权利要求7所述塔架,所述多条预应力绞线的一端连接所述顶部塔筒段,另一端连接所述基座,所述多条预应力绞线从所述基座贯穿至所述顶部塔筒段。
9.如权利要求7所述塔架,所述顶部塔筒段同所述钢塔筒段之间采用竖向预应力连接件连接。
10.如权利要求7所述塔架,所述塔门段的截面面积随着垂直高度的升高逐渐减小。
11.如权利要求7所述塔架,所述塔门段、所述塔架构件、所述顶部塔筒段以及所述钢塔筒段中任意相邻两个部件的对接面由内腔向外壁向下倾斜。
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Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006299631A (ja) * | 2005-04-20 | 2006-11-02 | Toda Constr Co Ltd | プレキャスト工法による変断面塔状構造物 |
CN106438216A (zh) * | 2016-10-31 | 2017-02-22 | 江苏金海新能源科技有限公司 | 分段直塔筒预应力混凝土风机塔架及其安装方法 |
CN106640545A (zh) * | 2016-12-13 | 2017-05-10 | 北京金风科创风电设备有限公司 | 过渡连接件、混凝土塔架、混凝土塔架建造方法 |
CN108266330A (zh) * | 2018-03-06 | 2018-07-10 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 一种风电机组预应力钢混塔筒 |
US20190010673A1 (en) * | 2015-08-31 | 2019-01-10 | Siemens Gamesa Renewable Energy, Inc. | Equipment tower having a concrete plinth |
CN109763942A (zh) * | 2019-02-21 | 2019-05-17 | 江苏金海新能源科技有限公司 | 一种预应力混凝土风机塔架及其施工方法 |
CN109930892A (zh) * | 2019-03-19 | 2019-06-25 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 一种先张法分片预制装配式预应力混凝土塔架结构 |
CN212106136U (zh) * | 2020-04-07 | 2020-12-08 | 上海夏凯建筑科技有限公司 | 塔架及塔架构件 |
-
2020
- 2020-04-07 CN CN202010266982.4A patent/CN113494425A/zh active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006299631A (ja) * | 2005-04-20 | 2006-11-02 | Toda Constr Co Ltd | プレキャスト工法による変断面塔状構造物 |
US20190010673A1 (en) * | 2015-08-31 | 2019-01-10 | Siemens Gamesa Renewable Energy, Inc. | Equipment tower having a concrete plinth |
CN106438216A (zh) * | 2016-10-31 | 2017-02-22 | 江苏金海新能源科技有限公司 | 分段直塔筒预应力混凝土风机塔架及其安装方法 |
CN106640545A (zh) * | 2016-12-13 | 2017-05-10 | 北京金风科创风电设备有限公司 | 过渡连接件、混凝土塔架、混凝土塔架建造方法 |
CN108266330A (zh) * | 2018-03-06 | 2018-07-10 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 一种风电机组预应力钢混塔筒 |
CN109763942A (zh) * | 2019-02-21 | 2019-05-17 | 江苏金海新能源科技有限公司 | 一种预应力混凝土风机塔架及其施工方法 |
CN109930892A (zh) * | 2019-03-19 | 2019-06-25 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 一种先张法分片预制装配式预应力混凝土塔架结构 |
CN212106136U (zh) * | 2020-04-07 | 2020-12-08 | 上海夏凯建筑科技有限公司 | 塔架及塔架构件 |
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