CN114873454A - 混凝土塔筒过渡段筒节的翻转方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混凝土塔筒过渡段筒节的翻转方法，该方法包括：将插销（6）拧入过渡段筒节（1）两个螺纹套筒（2）内，螺纹套筒位于筒节高度方向上偏离筒节重心位置且偏向筒节顶面；吊车吊钩（10）将三根钢丝绳（11）分别系扣在筒节底部侧面三个底部吊点（3、4、5）上，第一底部吊点在两个螺纹套筒连线的垂直面上；提升吊钩将筒节两根插销放置在工装架装置上；缓慢向第一底部吊点方向移动吊钩并向下移动一小段距离，此时筒节重量由两个插销和与第一底部吊点相连的钢丝绳承受，解除另外两根钢丝绳连接；缓慢向第一底部吊点反方向移动吊钩，钢丝绳带动筒节沿插销转动，当筒节稍微偏离垂直状态时，筒节在自重作用下进行翻转后并保持稳定。

Description

混凝土塔筒过渡段筒节的翻转方法

技术领域

本发明涉及一种混凝土风力发电机组塔筒，尤其涉及一种混凝土塔筒过渡段筒节的翻转方法。

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东北、华北和西北地区（即“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。

随着塔筒的增高，传统的钢塔筒刚度较低，钢塔筒易于产生共振进而导致破坏。目前一种新型的钢-混凝土混合塔筒结构体系得到了深入的研究和广泛的应用。该塔筒结构体系下部采用混凝土塔筒，上部采用钢塔筒，钢塔筒与混凝土塔筒高度的比例由其频率和经济性确定。该塔筒结构体系可有效的提高整个塔筒的刚度，确保整个塔筒避免产生共振。

混凝土塔筒一般采用分节、分片预制的方式，然后运至现场进行拼装及吊装。即沿着塔筒高度方向划分为若干筒节，在工厂预制好后运输至现场，在专用的拼装平台上进行拼装，拼装完成后整节吊装，吊装完成后再对整个混凝土塔筒部分进行施加预应力，使其形成一个整体。

过渡段筒节为混凝土塔筒最高处的一环，其上部直接连接钢塔筒，其受力较为复杂。目前的过渡段，如中国专利202010399351.X公开的一种分片预制装配式组合塔筒连接节点及其安装方法，按此方法施工的过渡段存在如下问题：一是过渡段筒节内部的若干根预埋锚栓定位不准，导致其与上部钢塔筒不能顺利对接安装，需要将钢塔筒法兰上的螺孔进行扩大；二是过渡段筒节顶部的平面度容易超标，需要人工进行二次打磨。

为了解决过渡段筒节内部的若干根预埋锚栓定位不准，以及过渡段筒节顶部的平面度容易超标的技术问题，一个较好的解决方法是将过渡段筒节反向浇筑，在反向浇筑完成后，需要将其翻转过来。施工现场一般采用两台吊车抬吊的方法进行翻转。当只有单台吊车时，则无法用此方法进行翻转。

发明内容

本发明的目的在于提供一种混凝土塔筒过渡段筒节的翻转方法，该方法利用混凝土塔筒过渡段筒节重心与支撑点的高低差，使得过渡段筒节能够通过重力自动翻转，操作方便，采用的工装架装置制造简单。

为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种混凝土塔筒过渡段筒节的翻转方法，包括如下步骤：

步骤1，在过渡段筒节中间部位预埋两个螺纹套筒，两个螺纹套筒沿过渡段筒节对称布置，两个螺纹套筒的位置位于过渡段筒节高度方向上偏离过渡段筒节重心位置且偏向筒节顶面；在过渡段筒节底部侧面部位预埋三个吊点，三个吊点沿着周向均匀布置，其中第一底部吊点在所述两个螺纹套筒连线的垂直面上；在过渡段筒节顶部预埋三个顶部吊点，三个顶部吊点沿着周向均匀布置；

步骤2，过渡段筒节的外模及内模拆除后，将插销拧入螺纹套筒内；

步骤3，吊车吊钩将三根钢丝绳分别系扣在过渡段筒节的第一底部吊点、第二底部吊点和第三底部吊点上；

步骤4，缓慢提升吊钩，将过渡段筒节上的两根插销放置在工装架装置上；

步骤5，缓慢向第一底部吊点方向移动吊钩，并向下移动一小段距离；此时，过渡段筒节的重量由两个插销和与第一底部吊点相连的钢丝绳承受，另外两根分别与第二底部吊点、第三底部吊点相连的钢丝绳将不承受荷载而松弛，解除这两根钢丝绳与过渡段筒节第二底部吊点和第三底部吊点的连接；

步骤6，缓慢向第一底部吊点的相反方向移动吊钩，钢丝绳带动过渡段筒节沿插销转动，当过渡段筒节稍微偏离垂直状态时，过渡段筒节将在自重作用下进行翻转，此时与第一底部吊点相连的钢丝绳则拉住过渡段筒节的底部；再缓慢向下降低吊钩位置，使过渡段筒节慢慢翻转过来；

步骤7，当过渡段筒节翻转过来后，过渡段筒节重心将位于螺纹套筒的下方，在自重的作用下保持稳定；

步骤8，解除与第一底部吊点相连的钢丝绳。

所述翻转方法还包括：步骤9，将三根钢丝绳与过渡段筒节顶部的三个顶部吊点连接，将其吊离工装架装置，放置在堆放场地；

步骤10，拆除两根插销，解除三根钢丝绳与过渡段筒节顶部吊点的连接。

所述两个螺纹套筒的位置位于过渡段筒节高度方向上偏离过渡段筒节重心位置且偏向筒节顶面5~20cm。

所述插销一端为螺纹杆，另一端为圆柱面。

所述工装架装置包括两组工装架和半环形支座，半环形支座固定安装于工装架顶部，半环形支座上架设插销支托住过渡段筒节。

所述工装架为四棱锥形，一根棱柱与底面近垂直。

与底面近垂直的所述棱柱的向外倾角的角度范围为：大于90度和小于110度。

本发明混凝土塔筒过渡段筒节的翻转方法的有益效果是：只需采用一台吊车，依靠简单的工装架装置，利用混凝土塔筒过渡段筒节重心与支撑点（插销）的高低差，使得过渡段筒节能够通过重力自动翻转。本发明的翻转方法采用的高低差较小，可以使得翻转力矩不至过大从而产生较大的动力矩效应，能通过吊车将一根钢丝绳来控制混凝土塔筒过渡段筒节缓慢的转动。

本发明的工装架装置取材便利、制造简单，使用方便，便于运输。

附图说明

图1为混凝土塔筒过渡段筒节拆模后示意图；

图2为工装架装置结构示意图；

图3为过渡段筒节吊装至工装架示意图；

图4为过渡段筒节翻转示意图一；

图5为过渡段筒节翻转示意图二；

图6为过渡段筒节翻转示意图三；

图7过渡段筒节翻转示意图四；

图8过渡段筒节翻转示意图五；

图9过渡段筒节正向放置示意图。

图中：1过渡段筒节，2螺纹套筒，3第一底部吊点，4第二底部吊点，5第三底部吊点，6插销，7工装架，8半环形支座，9顶部吊点，10吊钩，11钢丝绳。

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。

参见图1至图9，一种混凝土塔筒过渡段筒节的翻转方法，包括如下步骤：

步骤1，在过渡段筒节1中间部位预埋两个螺纹套筒2，两个螺纹套筒2沿过渡段筒节对称布置，两个螺纹套筒2的位置位于过渡段筒节1高度方向上偏离过渡段筒节重心位置且偏向筒节顶面，参见图1，这样，在过渡段筒节1倒置的情况下，即过渡段筒节1顶面在下、底面在上，过渡段筒节1重心位置位于螺纹套筒2之上。本实施例中，螺纹套筒2直径不小于M24，如：螺纹套筒2直径为M30。根据过渡段筒节1的形状和质量分布，计算出过渡段筒节1的重心位置，两个螺纹套筒2的位置在筒节高度方向上比过渡段筒节重心位置偏筒节顶面5~20cm，比如：两个螺纹套筒2的位置在筒节高度方向上比过渡段筒节重心位置偏筒节顶面10cm。

在过渡段筒节1底部侧面部位预埋三个吊点，三个吊点沿着周向均匀布置，其中第一底部吊点3在所述两个螺纹套筒2连线的垂直面上，参见图1。在过渡段筒节顶部预埋三个顶部吊点9，三个顶部吊点9沿着周向均匀布置，参见图9。

步骤2，在过渡段筒节1的外模及内模拆除后，将插销6拧入螺纹套筒2内；所述插销6一端为螺纹杆，另一端为圆柱面。插销6长度为30~50cm，圆柱面处直径为5~8cm，比如：插销6长度为40cm，圆柱面处直径为6cm。

步骤3，吊车吊钩10将三根钢丝绳11分别系扣在过渡段筒节1的第一底部吊点3、第二底部吊点4和第三底部吊点5上。

步骤4，缓慢提升吊钩10，将过渡段筒节1上的两根插销6放置在工装架装置上，参见图3。所述工装架装置包括两组工装架7和半环形支座8，半环形支座8固定安装于工装架7顶部，半环形支座8上能架设插销6以支托住过渡段筒节1，参见图2。

所述工装架7为四棱锥形，一根棱柱与底面近垂直。与底面近垂直的所述棱柱的向外倾角的角度范围为：大于90度和小于110度。本实施例中，四棱锥形的工装架7可由槽钢，工字钢、方钢管等焊接而成，半环形支座8焊接在工装架7顶部，工装架7的高度比过渡段筒节螺纹套筒2至筒节底面的距离大30~50cm，工装架7的顶部比底部外倾10~20cm。比如：工装架7高度比过渡段筒节螺纹套筒2至筒节底面的距离大40cm，工装架7的顶部比底部外倾20cm。

步骤5，缓慢向第一底部吊点3方向移动吊钩10，并向下移动一小段距离，比如向下移动5~10 cm左右；此时，过渡段筒节1的重量由两个插销6和与第一底部吊点3相连的钢丝绳11承受，另外两根分别与第二底部吊点4、第三底部吊点5相连的钢丝绳11将不承受荷载而松弛，解除这两根钢丝绳11与过渡段筒节第二底部吊点4和第三底部吊点5的连接，参见图4和图5。

步骤6，缓慢向第一底部吊点3的相反方向移动吊钩10，钢丝绳11经第一底部吊点3带动过渡段筒节1沿插销6转动，由于过渡段筒节1重心要比两个螺纹套筒2处高，当过渡段筒节1稍微偏离垂直状态时，过渡段筒节1将在自重作用下进行翻转，此时与第一底部吊点3相连的钢丝绳11则拉住过渡段筒节1的底部，避免过渡段筒节1突然翻转；再缓慢向下降低吊钩10位置，使过渡段筒节1慢慢翻转过来。参见图6图7。

步骤7，当过渡段筒节1翻转过来后，过渡段筒节1重心将位于螺纹套筒2的下方，在自重的作用下过渡段筒节1保持稳定；

步骤8，解除与第一底部吊点3相连的钢丝绳11，参见图8，从而解除了钢丝绳11与过渡段筒节的连接。

步骤9，将三根钢丝绳与过渡段筒节1顶部的三个顶部吊点9连接，将其吊离工装架装置，放置在堆放场地；

步骤10，拆除两根插销6，解除三根钢丝绳与过渡段筒节顶部吊点9的连接。参见图9。

本发明混凝土塔筒过渡段筒节的翻转方法只需采用一台吊车，依靠简单的工装架装置，利用混凝土塔筒过渡段筒节重心与支撑点的高低差，该支撑点为在过渡段筒节中间部位预埋两个螺纹套筒、螺纹套筒内拧入插销，插销另一端架设在工装架装置上，使得过渡段筒节能够通过重力自动翻转。本发明的翻转方法采用的高低差较小，可以使得翻转力矩不至过大从而产生较大的动力矩效应，通过吊车将一根钢丝绳来控制混凝土塔筒过渡段筒节缓慢的转动。并且本发明的工装架装置取材便利、制造简单，使用方便，便于运输。

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 (7)

1.一种混凝土塔筒过渡段筒节的翻转方法，其特征是：包括如下步骤：

步骤1，在过渡段筒节（1）中间部位预埋两个螺纹套筒（2），两个螺纹套筒（2）沿过渡段筒节（1）对称布置，两个螺纹套筒（2）的位置位于过渡段筒节（1）高度方向上偏离过渡段筒节重心位置且偏向筒节顶面；在过渡段筒节（1）底部侧面部位预埋三个吊点，三个吊点沿着周向均匀布置，其中第一底部吊点（3）在所述两个螺纹套筒（2）连线的垂直面上；在过渡段筒节顶部预埋三个顶部吊点（9），三个顶部吊点（9）沿着周向均匀布置；

步骤2，过渡段筒节（1）的外模及内模拆除后，将插销（6）拧入螺纹套筒（2）内；

步骤3，吊车吊钩（10）将三根钢丝绳（11）分别系扣在过渡段筒节（1）的第一底部吊点（3）、第二底部吊点（4）和第三底部吊点（5）上；

步骤4，缓慢提升吊钩（10），将过渡段筒节（1）上的两根插销（6）放置在工装架装置上；

步骤5，缓慢向第一底部吊点（3）方向移动吊钩（10），并向下移动一小段距离；此时，过渡段筒节（1）的重量由两个插销（6）和与第一底部吊点（3）相连的钢丝绳（11）承受，另外两根分别与第二底部吊点（4）、第三底部吊点（5）相连的钢丝绳（11）将不承受荷载而松弛，解除这两根钢丝绳（11）与过渡段筒节第二底部吊点（4）和第三底部吊点（5）的连接；

步骤6，缓慢向第一底部吊点（3）的相反方向移动吊钩（10），钢丝绳（11）带动过渡段筒节（1）沿插销（6）转动，当过渡段筒节（1）稍微偏离垂直状态时，过渡段筒节（1）将在自重作用下进行翻转，此时与第一底部吊点（3）相连的钢丝绳（11）则拉住过渡段筒节（1）的底部；再缓慢向下降低吊钩（10）位置，使过渡段筒节（1）慢慢翻转过来；

步骤7，当过渡段筒节（1）翻转过来后，过渡段筒节（1）重心将位于螺纹套筒（2）的下方，在自重的作用下保持稳定；

步骤8，解除与第一底部吊点（3）相连的钢丝绳（11）。

2.根据权利要求1所述的混凝土塔筒过渡段筒节的翻转方法，其特征是：所述翻转方法还包括：步骤9，将三根钢丝绳与过渡段筒节（1）顶部的三个顶部吊点（9）连接，将其吊离工装架装置，放置在堆放场地；

步骤10，拆除两根插销（6），解除三根钢丝绳与过渡段筒节顶部吊点（9）的连接。

3.根据权利要求1或2所述的混凝土塔筒过渡段筒节的翻转方法，其特征是：所述两个螺纹套筒（2）的位置位于过渡段筒节（1）高度方向上偏离过渡段筒节重心位置且偏向筒节顶面5~20cm。

4.根据权利要求1或2所述的混凝土塔筒过渡段筒节的翻转方法，其特征是：所述插销（6）一端为螺纹杆，另一端为圆柱面。

5.根据权利要求1或2所述的混凝土塔筒过渡段筒节的翻转方法，其特征是：所述工装架装置包括两组工装架（7）和半环形支座（8），半环形支座（8）固定安装于工装架（7）顶部，半环形支座（8）上架设插销（6）支托住过渡段筒节（1）。

6.根据权利要求5所述的混凝土塔筒过渡段筒节的翻转方法，其特征是：所述工装架（7）为四棱锥形，一根棱柱与底面近垂直。

7.根据权利要求6所述的混凝土塔筒过渡段筒节的翻转方法，其特征是：与底面近垂直的所述棱柱的向外倾角的角度范围为：大于90度和小于110度。

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