CN113847210A - 一种预制装配格构式风电塔筒 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种预制装配格构式风电塔筒，特别涉及风力发电的技术领域，包括若干根生根于基础顶面且排列成环状的细长钢管砼肢柱，所述细长钢管砼肢柱顶端朝着圆心倾斜呈塔状，每根细长钢管砼肢柱采用若干根短钢管砼肢柱首尾拼接而成，相邻所述短钢管砼肢柱节段采用纵向法兰连接，若干所述细长钢管砼肢柱采用若干平联构造进行固定，相邻所述细长钢管砼肢柱之间交叉设置体外预应力束，所述体外预应力束锚固端分别设置在塔筒底部和顶部，所述体外预应力束通过转向机构穿设在所述平联构造相应位置。本发明具有采用可更换体外无粘接预应力体系，组件制作、运输、吊安便利，形成的空间网面结构受力合理、抗扭转能力强的技术效果。

Description

一种预制装配格构式风电塔筒

技术领域

本发明涉及风力发电的技术领域，尤其是指一种预制装配格构式风电塔筒。

背景技术

塔筒是风电机组的重要承重部件，随着风电机组功率的增大，塔筒随之增高，断面尺寸随之增大，混塔使用逐渐增多。

国内现有混塔普遍采用筒状预应力钢筋混凝土结构，通过异地预制，机位吊安的方式进行施工，拆分后的塔筒组件尺寸较大、重量亦大，在生产、运输、吊安过程中，对于设备起重能力、道路运输条件等的要求较高，从而造成措施费用占比居高不下。

发明内容

本发明的目的是提供一种预制装配格构式风电塔筒，其具有采用可更换体外无粘接预应力体系，组件制作、运输、吊安便利，形成的空间网面结构受力合理、抗扭转能力强的技术效果。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种预制装配格构式风电塔筒，包括若干根生根于基础顶面且排列成环状的细长钢管砼肢柱，所述细长钢管砼肢柱顶端朝着圆心倾斜呈塔状，每根细长钢管砼肢柱采用若干根短钢管砼肢柱首尾拼接而成，相邻所述短钢管砼肢柱节段采用纵向法兰连接，若干所述细长钢管砼肢柱采用若干平联构造进行固定，相邻所述细长钢管砼肢柱之间交叉设置体外预应力束，所述体外预应力束锚固端分别设置在塔筒底部和顶部，所述体外预应力束通过转向机构穿设在所述平联构造相应位置。

优选的，所述平联构造包括若干外环节段和若干平联径向钢管以及平联内环钢管，所述外环节段两端头设置有第一抱箍，所述平联径向钢管外侧端头设置有第二抱箍，所述平联径向钢管内侧端头与平联内环钢管采用法兰连接，所述平联内环钢管整体成型，所述平联内环钢管外侧留有若干与平联径向钢管连接的法兰，相邻外环节段的第一抱箍与平联内环钢管的第二抱箍采用法兰连接在细长钢管砼肢柱外壁上。

优选的，所述纵向法兰包括法兰端板，所述法兰端板为环形板，所述法兰端板外侧一体成型有若干加劲板，所述加劲板为竖板，相邻所述加劲板之间的法兰端板上设置有螺孔，所述螺孔内穿设有连接螺栓，所述短钢管砼肢柱顶端和底端分别和法兰端板抵接，所述短钢管砼肢柱顶端和底端侧壁均与加劲板内侧壁抵接，所述加劲板板面垂直于短钢管砼肢柱外侧面。

优选的，所述短钢管砼肢柱包括特制钢管，所述特质钢管内壁浇筑有空心的薄壁高强砼层，所述短钢管砼肢柱顶端和底端的特质钢管和薄壁高强砼层之间浇筑有预制加强钢管。

优选的，塔顶节段平联构造仅包括平联外环节段，塔顶节段相邻所述细长钢管砼肢柱之间通过平联外环节段连接。

优选的，所述转向机构包括设置于平联外环节段上的通道，所述通道内预埋有预埋管组件，所述体外预应力束贯穿于预埋管组件内。综上所述，本发明的有益效果：

采用体外无粘结预应力体系，施工便利，可以方便更换配件，方便运维；预应力束交叉设置，形成空间网面结构，受力合理，抗扭转能力强。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2是图1中部分去除体外预应力束的结构示意图；

图3是图2中标准平联构造的整体结构示意图；

图4是图3中的部分连接示意图；

图5是图2中塔顶平联构造的整体结构示意图；

图6是图2中短钢管砼肢柱的横剖面示意图；

图7是图2中短钢管砼肢柱的纵剖面示意图；

图8是图3中体外预应力转向机构的剖面示意图。

图中标识分别为，1、细长钢管砼肢柱；11、短钢管砼肢柱；111、特制钢管；112、薄壁高强砼层；113、预制加强钢管；2、平联构造；21、外环节段；211、第一抱箍；22、平联径向钢管；221、第二抱箍；23、平联内环钢管；231、法兰；3、纵向法兰；31、法兰端板；32、加劲板；33、连接螺栓；4、体外预应力束；41、转向机构；42、预埋管组件。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。以下结合附图对本发明进行详细的描述。

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参见图1到图8，一种预制装配格构式风电塔筒，包括若干根生根于基础顶面且排列成环状的细长钢管砼肢柱1，所述细长钢管砼肢柱1顶端朝着圆心倾斜呈塔状，每根细长钢管砼肢柱1采用若干根短钢管砼肢柱11首尾拼接而成，相邻所述短钢管砼肢柱节段11采用纵向法兰3连接，若干所述细长钢管砼肢柱1采用若干平联构造2进行固定，相邻所述细长钢管砼肢柱之间交叉设置体外预应力束4，所述体外预应力束4锚固端分别设置在塔筒底部和顶部，所述体外预应力束4通过转向机构41穿设在所述平联构造2相应位置。

工作原理：采用体外无粘结预应力体系，施工便利，可以方便更换配件，方便运维；预应力束交叉设置，形成空间网面结构，受力合理，抗扭转能力强。

所述平联构造2包括若干外环节段21和若干平联径向钢管22以及平联内环钢管23，所述外环节段21两端头设置有第一抱箍211，所述平联径向钢管22外侧端头设置有第二抱箍221，所述平联径向钢管22内侧端头与平联内环钢管23采用法兰231连接，所述平联内环钢管23整体成型，所述平联内环钢管23外侧留有若干与平联径向钢管22连接的法兰231，相邻外环节段21的第一抱箍211与平联内环钢管23的第二抱箍221采用法兰231连接在细长钢管砼肢柱1外壁上。

平联设置于肢柱节点下方，可作为肢柱拼装作业平台；平联与肢柱之间采用抱箍连接，施工便捷可靠；平联由内环(整体环)、径向支撑、外环(节段组成)组成，传力路径清晰，受力合理；平联内环、径向支撑、外环均由节段散件装配而成，方便制作和运输；平联内环内侧设置爬梯等塔筒运维设施和管线等电气设施。

所述纵向法兰3包括法兰231端板，所述法兰231端板为环形板，所述法兰231端板外侧一体成型有若干加劲板32，所述加劲板32为竖板，相邻所述加劲板32之间的法兰231端板上设置有螺孔，所述螺孔内穿设有连接螺栓33，所述短钢管砼肢柱11顶端和底端分别和法兰231端板抵接，所述短钢管砼肢柱11顶端和底端侧壁均与加劲板32内侧壁抵接，所述加劲板32板面垂直于短钢管砼肢柱11外侧面。

充分利用钢管抗拉能力强，高强砼抗压能力强的特点，满足塔体的抗压承载要求；钢管砼肢柱将实体塔筒格构化，拆大为小，拆重为轻，方便生产、运输、吊装与回收；钢管砼肢柱节段之间采用法兰231连接，方便简洁，高效可靠。

所述短钢管砼肢柱11包括特制钢管111，所述特质钢管内壁浇筑有空心的薄壁高强砼层112，所述短钢管砼肢柱11顶端和底端的特质钢管和薄壁高强砼层112之间浇筑有预制加强钢管113，采用钢管砼肢柱，外圈为钢管，内圈为薄壁高强砼，空心。

塔顶节段平联构造2仅包括平联外环节段21，塔顶节段相邻所述细长钢管砼肢柱1之间通过平联外环节段21连接。

所述转向机构41包括设置于平联外环节段21上的通道，所述通道内预埋有预埋管组件42，所述体外预应力束4贯穿于预埋管组件42内，采用这样的结构能够使得体外预应力束4越拉越紧。

以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种预制装配格构式风电塔筒，其特征在于：包括若干根生根于基础顶面且排列成环状的细长钢管砼肢柱(1)，所述细长钢管砼肢柱(1)顶端朝着圆心倾斜呈塔状，每根细长钢管砼肢柱(1)采用若干根短钢管砼肢柱(11)首尾拼接而成，相邻所述短钢管砼肢柱节段(11)采用纵向法兰(3)连接，若干所述细长钢管砼肢柱(1)采用若干平联构造(2)进行固定，相邻所述细长钢管砼肢柱之间交叉设置体外预应力束(4)，所述体外预应力束(4)锚固端分别设置在塔筒底部和顶部，所述体外预应力束(4)通过转向机构(41)穿设在所述平联构造(2)相应位置。

2.根据权利要求1所述一种预制装配格构式风电塔筒，其特征在于：所述平联构造(2)包括若干外环节段(21)和若干平联径向钢管(22)以及平联内环钢管(23)，所述外环节段(21)两端头设置有第一抱箍(211)，所述平联径向钢管(22)外侧端头设置有第二抱箍(221)，所述平联径向钢管(22)内侧端头与平联内环钢管(23)采用法兰(231)连接，所述平联内环钢管(23)整体成型，所述平联内环钢管(23)外侧留有若干与平联径向钢管(22)连接的法兰(231)，相邻外环节段(21)的第一抱箍(211)与平联内环钢管(23)的第二抱箍(221)采用法兰(231)连接在细长钢管砼肢柱(1)外壁上。

3.根据权利要求2所述一种预制装配格构式风电塔筒，其特征在于：所述纵向法兰(3)包括法兰(231)端板，所述法兰(231)端板为环形板，所述法兰(231)端板外侧一体成型有若干加劲板(32)，所述加劲板(32)为竖板，相邻所述加劲板(32)之间的法兰(231)端板上设置有螺孔，所述螺孔内穿设有连接螺栓(33)，所述短钢管砼肢柱(11)顶端和底端分别和法兰(231)端板抵接，所述短钢管砼肢柱(11)顶端和底端侧壁均与加劲板(32)内侧壁抵接，所述加劲板(32)板面垂直于短钢管砼肢柱(11)外侧面。

4.根据权利要求3所述一种预制装配格构式风电塔筒，其特征在于：所述短钢管砼肢柱(11)包括特制钢管(111)，所述特质钢管内壁浇筑有空心的薄壁高强砼层(112)，所述短钢管砼肢柱(11)顶端和底端的特质钢管和薄壁高强砼层(112)之间浇筑有预制加强钢管(113)。

5.根据权利要求4所述一种预制装配格构式风电塔筒，其特征在于：塔顶节段平联构造(2)仅包括平联外环节段(21)，塔顶节段相邻所述细长钢管砼肢柱(1)之间通过平联外环节段(21)连接。

6.根据权利要求5所述一种预制装配格构式风电塔筒，其特征在于：所述转向机构(41)包括设置于平联外环节段(21)上的通道，所述通道内预埋有预埋管组件(42)，所述体外预应力束(4)贯穿于预埋管组件(42)内。

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