CN207140031U - 一种风力发电钢管混凝土塔段支撑结构及模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种风力发电钢管混凝土塔段支撑结构，竖向支杆表面开设有螺纹结构，且底端固定于下模板；水平支杆包括一个中心孔、数个支撑杆和数个调节杆，中心孔穿过竖向支杆，数个支撑杆均为管状结构，一端一体成型于中心孔，另一端开设内螺纹；调节杆与支撑杆一一对应，调节杆外周开设外螺纹；调节螺母穿套于竖向支杆上，且在水平支杆的下方；立杆固定于支撑杆端部。本实用新型还公开一种风力发电钢管混凝土塔段模具，内钢管套设在水平支杆外部，与调节杆相抵靠，且内钢管底部固定于下模板；外钢管套设于内钢管外部，底部固定于下模板，外、内钢管借助双头螺栓相连接。此种结构可解决大型钢管混凝土构件的预制问题，且便于拆卸、周转和运输。

Description

一种风力发电钢管混凝土塔段支撑结构及模具

技术领域

本实用新型属于风力发电用薄壁钢管混凝土塔架、大型预制钢管混凝土管片技术领域，特别涉及一种风力发电钢管混凝土塔段支撑结构及模具。

背景技术

混凝土构件预制是指将建筑物的混凝土构件预先制成，以供现场组装的工艺。相比于混凝土现浇工艺，采用预制混凝土构件的施工工艺，具有以下优点：可不受现场环境，季节气候的限制；预制混凝土构件外观质量优良；可节省劳动力，提高建筑效率，是实现建筑工业化的重要途径，缩短建设工期，降低建设总投资。混凝土构件预制按作业地点不同分为现场预制和工厂预制两种方式。批量大的、定型的构件宜采用工厂预制方式，而运输困难的大构件和体形较特殊的少量构件，在施工现场具有经济且适宜的条件下，可采用现场预制的工艺。

对于目前的混凝土构件预制技术，所采用的模具通常为整体结构，无法进行拆卸，施工工艺较简单，但难以周转运输。对于混凝土风力发电塔架的塔段而言，其塔段的体量较大，且各塔段的筒径与塔筒高度不一致，需要对其进行改进。而对于其中特殊的薄壁钢管混凝土塔架而言，原有的风力发电塔架预制塔段工艺并不适用，有待改进。

实用新型内容

本实用新型的目的，在于提供一种风力发电钢管混凝土塔段支撑结构及模具，其可解决大型钢管混凝土构件的预制问题，且便于拆卸、周转和运输。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种风力发电钢管混凝土塔段支撑结构，包括下模板、竖向支杆、至少两个水平支杆、数个立杆和数个调节螺母，其中，所述竖向支杆的表面开设有螺纹结构，且竖向支杆的底端固定于下模板上；所述水平支杆包括一个中心孔、数个支撑杆和数个调节杆，中心孔穿过竖向支杆，数个支撑杆均为管状结构，其一端一体成型于中心孔，另一端开设有内螺纹；所述调节杆的数目与支撑杆的数目相同，且调节杆与支撑杆一一对应，调节杆外周开设有与支撑杆的内螺纹相配合的外螺纹；所述调节螺母穿套于竖向支杆上，且设于所有水平支杆中除最底层水平支杆之外的其它水平支杆的下方，以阻止其向下移动；所述立杆的数目与水平支杆中调节杆的数目相同，立杆与支撑杆一一对应，固定于支撑杆开设有内螺纹的一端，且立杆的底端还固定于下模板。

上述所有支撑杆呈放射状设置，且所有支撑杆均匀排布。

上述水平支杆还包括数个连接杆，连接杆的两端分别连接相邻的两个支撑杆。

上述调节杆的末端设有卡扣，立杆借助卡扣固定于支撑杆开设有内螺纹的一端。

一种风力发电钢管混凝土塔段模具，与如前所述的支撑结构相配合，所述模具包括内钢管和外钢管，内钢管由钢板卷制而成，其套设在水平支杆的外部，与水平支杆的调节杆相抵靠，且内钢管的底部固定于下模板；外钢管由钢板卷制而成，其套设于内钢管的外部，其底部固定于下模板，所述外钢管与内钢管借助双头螺栓相连接。

上述内钢管、外钢管上均预留有若干螺孔，双头螺栓的螺杆分别穿过内钢管、外钢管上对应的螺孔，并使用螺帽进行固定。

采用上述方案后，本实用新型具有以下优点：

(1)该混凝土模具能够在满足预制钢管混凝土构件对体量的要求的同时，保证对各种不同高度、不同筒径塔段的适应性；

(2)该模具由下模板与内外钢管配合而成，整体由多组杆件组成，各部分都可拆卸增减，周转运输方便；

(3)模具本身具有较好的整体性和刚度，施工安全也得到了保障；

(4)在脱模时，只需要拆除内外钢管与底部下模板连接的螺栓后，再调整调节杆使水平支杆与钢管分离，不会因为脱模对结构产生损坏，实现对大型钢管混凝土构件的预制。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是图1的正视图；

图3是图1的俯视图；

图4是图1的A-A剖视图；

图5是本实用新型中水平支杆的俯视图；

图6是图1的I局部详图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本实用新型的技术方案进行详细说明。

如图1至图4所示，本实用新型提供一种风力发电钢管混凝土塔段支撑结构，包括下模板1、竖向支杆5、至少一个水平支杆6、数个立杆7和数个调节螺母51，下面分别介绍。

所述竖向支杆5的表面开设有螺纹结构，既可设计为全螺纹结构，也可如本实施例中，两个端部不为螺纹结构；所述竖向支杆5的底端固定于下模板1上。

所述调节螺母51穿套于竖向支杆5上，调节螺母51的内螺纹与竖向支杆5表面的螺纹结构相配合，可沿竖向支杆5上下移动。

如图5所示，所述水平支杆6包括一个中心孔65、数个支撑杆64、数个调节杆61和数个连接杆63，其中，水平支杆6通过中心孔65穿过竖向支杆5，中心孔65的内径小于调节螺母51的外径，使得水平支杆6在穿过竖向支杆5后，调节螺母51能够阻止其继续向下，中心孔65的内壁也可开设螺纹结构；数个支撑杆64均为管状结构，其一端一体成型于中心孔65，另一端开设有内螺纹，所有支撑杆64呈放射状设置，且所有支撑杆64均匀排布；所述调节杆64的数目与支撑杆64的数目相同，且调节杆61与支撑杆64一一对应，调节杆61穿入支撑杆64内，调节杆61的外周开设有外螺纹，与支撑杆64的内螺纹相配合，从而改变调节杆64与支撑杆64的总长度；连接杆63的数目与支撑杆64的数目相同，所述连接杆63的两端分别连接相邻的两个支撑杆64，具体可连接支撑杆64中靠近外侧的位置，提高水平支撑整体性，起到加强结构的作用。

所述立杆7的数目与水平支杆6中支撑杆64的数目相同，立杆7与支撑杆64一一对应，借助卡扣8固定于支撑杆64开设有内螺纹的一端，使得立杆7与水平支杆6紧固连接，且立杆7的底端还固定于下模板1。

基于以上支撑结构，本实用新型还提供一种风力发电钢管混凝土塔段模具，其与支撑结构配合使用，所述模具包括内钢管21和外钢管22，下面分别介绍。

内钢管21由钢板卷制而成，其套设在水平支杆6的外部，与水平支杆6的调节杆61相抵靠，且内钢管21的底部通过连接垫片9固定于下模板1；外钢管22由钢板卷制而成，其套设于内钢管21的外部，其底部固定于下模板1，所述外钢管22与内钢管21借助双头螺栓3相连接，具体来说，配合图6所示，内钢管21、外钢管22上均预留有若干螺孔，双头螺栓3的螺杆31分别穿过内钢管21、外钢管22上对应的螺孔，并使用螺帽进行固定。

在具体安装时，包括如下步骤：

步骤1，首先将下模板1布置于预制场地；

步骤2，安装支撑体系：先将竖向支杆5固定于下模板1，再将最底层的水平支杆6穿过竖向支杆5，使用螺栓将最底层的水平支杆6固定在竖向支杆5上，然后从竖向支杆5顶部套入调节螺母51，再套入上一层水平支杆6；重复上述步骤，装配足够层数的水平支杆6；完成上述步骤后，通过调节螺母51控制各层水平支杆6的高程，并满足设计要求；安装立杆7，使立杆7固定于下模板1上，并与各层水平支杆6在支撑杆64的端部通过卡扣8连接，拧紧卡扣8上的螺栓，使水平支杆6与立杆7紧固连接。通过上述步骤，完成支撑体系的安装。

步骤3，安装内外钢管结构体系。其中，内钢管21安装：将内钢板卷制形成内钢管21；将内钢管21吊装布置在下模板1上，连接垫片9与下模板1通过螺栓连接；调整顶部与底部水平支杆6的调节杆61，使筒径满足设计要求，再调整中间层的水平支杆6支撑起内钢管21，完成内钢管21安装。

步骤4，双头螺栓3与外钢管22安装。其中，将双头螺栓3的螺杆31插入内钢管21预留螺孔中，通过内螺帽32和内螺帽33紧固于内钢管21上，为了控制好各层内外钢管距离，根据设计要求将外螺帽34焊到螺杆31上；将外钢板上的预留螺孔一一对入螺杆31上，并将其卷制成外钢管22，此时所有螺杆都对入螺孔中，将外钢管22固定于下模板1上；完成上述步骤，通过外螺帽35保证外钢管22与外螺母的有效连接。以上步骤中，螺母与钢管间布置有螺栓垫片36，减小应力集中与钢管变形。双头螺栓布置的位置与层数可根据实际施工情况进行设计。

在施工中，要求筒节卷制过程中严格控制圆度、对口的错边量、局部凹凸度，筒节任意截面圆度公差要求为(D_max-D_min)/D≤0.005，D为内或外钢管的公称内径，mm。

在施工过程中，保证在弦长L＝max(1/6D,400)内，内外钢板其凹凸度E≤(0.1t+1)。其中，D为内或外钢管的公称内径，mm；t为钢管厚度，mm。

要求内外钢管的垂直度V≤H/1000，在浇筑完成后塔段的垂直度也应满足上述要求。其中，H为钢管的高度，mm；V为垂直度，顶部与底部圆心的连线在垂直于基准面的圆柱面内区域变动，这个圆柱的直径就是公差值，即为垂直度。

要求塔段高度偏差ΔH≤±20。

内钢管21、外钢管22和下模板1共同构成混凝土构件模具的型腔4，混凝土浇筑于型腔4中，养护至规定龄期后，可进行拆模。脱模时，拆除内外钢管与下模板1的连接螺栓后，自下而上缩小水平支杆长度，将整体筒体移出。

模具拆卸，自上而下拆除支撑体系。其拆除先后顺序为：立杆7、水平支杆6、调节螺母51、竖向支杆5。

综合上述，本实用新型一种风力发电钢管混凝土塔段支撑结构及模具，具有以下特点：

第一，竖向支杆、水平支杆及调节螺母构成支撑体系，调节螺母设于水平支杆下方，通过调节螺母能够控制水平支杆的高度、层数及水平支杆的数量；

第二，通过水平支杆的调节杆，能够调节内钢管的筒径尺寸；结合第一点，通过支撑体系能够满足对不同筒径和筒高的要求；

第三，内钢管、外钢管及双头螺栓构成内外钢管结构体系，双头螺栓的作用主要是控制内钢管与外钢管的距离，保证浇筑混凝土厚度符合设计要求；内外钢管结构体系支撑于支撑体系上，并与下模板通过螺栓连接，双头螺栓可实现对筒壁混凝土壁厚的控制，其数量及布置可根据具体实施情况确定；

第四，立杆在水平支杆的调节杆末端平行于竖向支杆布置，通过卡扣与水平支杆连接，调节水平支杆位置后，将卡扣紧固，提高水平支杆的稳定性及刚度；连接杆焊接在水平支杆上，立杆固定于下模板，与每层水平支杆紧固连接；

第五，支撑体系由多个杆件组合而成，可拆卸亦可增减组件，且可重复周转。

以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内。

Claims (6)

1.一种风力发电钢管混凝土塔段支撑结构，其特征在于：包括下模板、竖向支杆、至少两个水平支杆、数个立杆和数个调节螺母，其中，所述竖向支杆的表面开设有螺纹结构，且竖向支杆的底端固定于下模板上；所述水平支杆包括一个中心孔、数个支撑杆和数个调节杆，中心孔穿过竖向支杆，数个支撑杆均为管状结构，其一端一体成型于中心孔，另一端开设有内螺纹；所述调节杆的数目与支撑杆的数目相同，且调节杆与支撑杆一一对应，调节杆外周开设有与支撑杆的内螺纹相配合的外螺纹；所述调节螺母穿套于竖向支杆上，且设于所有水平支杆中除最底层水平支杆之外的其它水平支杆的下方，以阻止其向下移动；所述立杆的数目与水平支杆中调节杆的数目相同，立杆与支撑杆一一对应，固定于支撑杆开设有内螺纹的一端，且立杆的底端还固定于下模板。

2.如权利要求1所述的一种风力发电钢管混凝土塔段支撑结构，其特征在于：所述所有支撑杆呈放射状设置，且所有支撑杆均匀排布。

3.如权利要求1所述的一种风力发电钢管混凝土塔段支撑结构，其特征在于：所述水平支杆还包括数个连接杆，连接杆的两端分别连接相邻的两个支撑杆。

4.如权利要求1所述的一种风力发电钢管混凝土塔段支撑结构，其特征在于：所述调节杆的末端设有卡扣，立杆借助卡扣固定于支撑杆开设有内螺纹的一端。

5.一种风力发电钢管混凝土塔段模具，与如权利要求1所述的一种风力发电钢管混凝土塔段支撑结构相配合；其特征在于：包括内钢管和外钢管，内钢管由钢板卷制而成，其套设在水平支杆的外部，与水平支杆的调节杆相抵靠，且内钢管的底部固定于下模板；外钢管由钢板卷制而成，其套设于内钢管的外部，其底部固定于下模板，所述外钢管与内钢管借助双头螺栓相连接。

6.如权利要求5所述的一种风力发电钢管混凝土塔段模具，其特征在于：所述内钢管、外钢管上均预留有若干螺孔，双头螺栓的螺杆分别穿过内钢管、外钢管上对应的螺孔，并使用螺帽进行固定。