CN209469535U - 混凝土塔筒的上塔筒段和具有其的混凝土塔筒 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种混凝土塔筒的上塔筒段和具有其的混凝土塔筒，所述混凝土塔筒的上塔筒段为环形或者片状，当上塔筒段为片状时，多个上塔筒段沿周向可拼成环形，上塔筒段上设有上下贯通的预应力孔道，上塔筒段的底面对应至少一个预应力孔道设有预留孔槽，预留孔槽处设置有用于固定预应力筋的预应力筋连接器，预留孔槽的容积大于预应力筋连接器的体积。根据本实用新型实施例的混凝土塔筒的上塔筒段，通过预留孔槽可以抵消预应力筋连接器产生的应力集中，保证结构强度，防止局部损坏，预留孔槽可以给预应力筋连接器提供安装空间，方便施工。

Description

混凝土塔筒的上塔筒段和具有其的混凝土塔筒

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，尤其是涉及一种混凝土塔筒的上塔筒段和具有其的混凝土塔筒。

背景技术

随着风机发电效率的增加，叶片长度越来越长，与之匹配的风机塔筒的高度和截面尺寸也不断增加，而混凝土塔筒能够经济地建造大型风力发电机组。由于采用支撑结构，对混凝土塔筒会产生侧向荷载，需提前施加预应力。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种混凝土塔筒的上塔筒段，通过对上塔筒段的结构设计，可以抵消预应力筋连接器施加预应力后产生的受力集中，有利于预应力筋连接器施工。

本实用新型还提出一种具有所述混凝土塔筒的上塔筒段的混凝土塔筒。

根据本实用新型第一方面实施例的混凝土塔筒的上塔筒段，所述上塔筒段为预制件，所述上塔筒段为环形或者片状，当所述上塔筒段为片状时，多个所述上塔筒段沿周向可拼成环形；所述上塔筒段上设有上下贯通的预应力孔道，所述上塔筒段的底面对应至少一个所述预应力孔道设有预留孔槽，所述预留孔槽处设置有用于固定预应力筋的预应力筋连接器，所述预留孔槽的容积大于所述预应力筋连接器的体积。

根据本实用新型实施例的混凝土塔筒的上塔筒段，通过在上塔筒段的底部设置预留孔槽，将预应力筋连接器设置在混凝土塔筒的筒壁内，这提供了预应力筋连接器一种全新的固定方式。预留孔槽可以给预应力筋连接器提供安装空间，方便施工。

另外，本实用新型实施例的混凝土塔筒段的上塔筒段还具有如下附加的技术特征：

在本实用新型的一些实施例中，所述预留孔槽在朝向环形内周的一侧敞开。

在本实用新型的一些实施例中，所述上塔筒段由下到上包括三段：厚基段、薄壁段和过渡段，所述预留孔槽设在所述厚基段上，所述薄壁段位于所述厚基段的上方，所述薄壁段的厚度小于所述厚基段的厚度，所述过渡段连接在所述厚基段和所述薄壁段之间，由下到上方向上所述过渡段的厚度逐渐减小。

可选地，所述过渡段的两侧表面的坡度均小于等于30度。

可选地，所述厚基段的厚度为所述薄壁段的厚度的2-3倍。

在本实用新型的一些实施例中，所述上塔筒段内预埋有波纹管，所述波纹管沿竖向设置，所述波纹管的底部伸入到所述预留孔槽内。

在本实用新型的一些实施例中，所述上塔筒段为预制件。

在本实用新型的一些实施例中，所述上塔筒段内预埋有加强配筋，所述加强配筋环绕所述预留孔槽设置。

本实用新型还提出一种具有上述实施例的混凝土塔筒的上塔筒段的混凝土塔筒。

根据本实用新型第二方面实施例的混凝土塔筒，包括由下到上依次设置的多个所述塔筒段，至少一个所述塔筒段为上述任意一个实施例的混凝土塔筒的上塔筒段。

根据本实用新型实施例的混凝土塔筒，通过上塔筒段可以抵消预应力筋连接器产生的应力集中，防止局部损坏，保证混凝土塔筒的稳定性。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的混凝土塔筒的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的混凝土塔筒的塔筒段的片状的结构示意图；

图3是根据本实用新型实施例的混凝土塔筒的塔筒段的环状的结构示意图；

图4是根据本实用新型实施例的混凝土塔筒的上塔筒段与塔筒段的筒壁的连接断面结构示意图；

图5是根据本实用新型实施例的混凝土塔筒的上塔筒段的筒壁的断面结构示意图；

图6是图5中A部的结构放大图。

附图标记：

混凝土塔筒的上塔筒段100、

厚基段1、预留孔槽11、厚基段的厚度M、

薄壁段2、薄壁段的厚度N、

过渡段3、坡度31、

波纹管4、预应力孔道41、

加强配筋5、

塔筒段200、定位螺杆10、定位凹槽20、调平凹槽30、

预应力筋连接器300、

混凝土塔筒1000、

塔吊装置2000、扶臂结构3000。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考附图描述根据本实用新型实施例的混凝土塔筒1000。

如图1所示，根据本实用新型实施例的混凝土塔筒1000，包括由下到上依次设置的多个塔筒段200，混凝土塔筒1000为预制塔筒。具体而言，混凝土塔筒1000建造所需的塔筒段200，预先在工厂完成制作。预制而成的多个塔筒段200由预制工厂运输至使用场所后，由下到上依次向上拼接形成高塔。

如图2和图3所示，由于多个塔筒段200要在使用场所现场拼装，塔筒段200的吊装为高空作业，施工难度高，需要使用塔吊装置2000吊装作业。为保证吊装顺利进行，每个塔筒段200在预制时，就在上端面沿周向设置多个定位螺杆10，下端面设置多个定位凹槽20。当相邻两个塔筒段200拼装时可以通过定位螺杆10与定位凹槽20进行定位，然后通过每个塔筒段200上端面和下端面设置的调平凹槽30进行水平度的调整，使得相邻两个塔筒段200精准拼装。

本实用新型实施例所述的混凝土塔筒1000，在由塔吊装置2000吊装的过程中，随着已吊装完成的塔筒段的增高，塔吊装置2000也要相应增高。现有技术中，有的混凝土塔筒的高度甚至能达到百米以上，因此塔吊装置需要的高度就更高。为保障施工安全性，本实用新型实施例中提出，将已吊装完成的塔筒段200中，塔吊装置2000固定在合适的塔筒段200上。

如图1所示，塔吊装置2000通过至少一个扶臂结构3000连接到合适的塔筒段200上。可选地，塔吊装置2000在1/3高度处，以及2/3高度处均设置有扶臂结构3000，塔吊装置2000连接在两条扶臂结构3000上。这样设置，可以通过混凝土塔筒1000对塔吊装置2000提供支撑力，避免塔吊装置2000过高而弯折、大幅度摆动等。

但是塔吊装置2000通过扶臂结构3000连接到混凝土塔筒1000时，会通过扶臂结构3000施加给塔筒段200侧向荷载，因此为避免上述扶臂结构3000造成混凝土塔筒1000的倾斜、压溃，需要对已经吊装完成的塔筒段200提前施加预应力。

为解决上述问题，本实用新型实施例中提出一种混凝土塔筒1000的上塔筒段100，并配合预应力筋连接器300来锚固预应力筋索。具体而言，将预应力筋连接器300设置在混凝土塔筒的筒壁内，预应力锚固点与预应力筋位于同一直线上。同一上塔筒段100上，预应力筋连接器300可以设置多个，多个预应力筋连接器300间隔开设置。

根据本实用新型实施例的混凝土塔筒1000，将预应力筋连接器300设置在上塔筒段100的预留孔槽11内，而不是设置在塔筒段外，使预应力锚固点与预应力筋能位于同一直线上，从而可以抵消预应力筋连接器300产生的应力集中，防止局部损坏，保证混凝土塔筒1000的稳定性。

下面参考图1-图6描述根据本实用新型实施例的混凝土塔筒1000的上塔筒段100。

根据本实用新型实施例的混凝土塔筒1000的上塔筒段100，上塔筒段100为环形或者片状，当上塔筒段100为片状时，多个上塔筒段100沿周向可拼成环形，上塔筒段100上设有上下贯通的预应力孔道41，上塔筒段100的底面对应至少一个预应力孔道41设有预留孔槽11，预留孔槽11的容积大于预应力筋连接器300的体积。也就是说，预应力筋可以穿过预应力孔道41，通过预应力筋连接器300可以将预应力筋的一端锚固在上塔筒段100的下端。

在一些示例中，上塔筒段100在混凝土塔筒1000的三分之一高度处，预应力筋的另一端可锚固在上方的锚固结构上，例如锚固在混凝土塔筒1000的三分之二高度处的另一个预应力筋连接器300上。当然，上塔筒段100也可以在混凝土塔筒100的三分之二高度处，在此情况下，预应力筋的另一端可锚固在混凝土塔筒1000塔顶的锚固结构处。这里不对上塔筒段100的位置做限定。

预留孔槽11中可设有预应力筋连接器300，一方面，预留孔槽11可以给预应力筋连接器300提供安装空间，方便施工，同时使得预应力筋连接器300隐藏在预留孔槽11中，另一方面，预留孔槽11内可灌注混凝土以抵消预应力筋连接器300产生的应力集中，保证预留孔槽11槽位置的强度，防止局部损坏。

其中，上塔筒段100可以根据实际生产、运输或者安装等需求采用不同的加工工序。例如，如图6所示，上塔筒段100可以为环形，环形结构的上塔筒段100直接组装到塔筒上。如图5所示，上塔筒段100也可以为片状，多个片状的上塔筒段100沿周向拼装成环形，然后环形结构的上塔筒段100组装到塔筒上。上塔筒段100在混凝土塔筒1000上可以有多个。

根据本实用新型实施例的混凝土塔筒1000的上塔筒段100，通过预留孔槽11可以抵消预应力筋连接器300产生的应力集中，保证结构强度，防止局部损坏，预留孔槽11可以给预应力筋连接器300提供安装空间，方便施工。

在本实用新型的一些实施例中，预留孔槽11在朝向环形内周的一侧敞开，这样，预应力筋连接器300可以从预留孔槽11的敞开处进入上塔筒段100的筒壁，有利于预应力筋连接器300的安装，也有利于混凝土从敞开位置注入预留孔槽11中，方便施工。可选地，预留孔槽11也可以在朝向环形外周的一侧敞开。可以理解的是，预留孔槽11朝向一侧敞开是为了方便预应力筋连接器300的安装与混凝土的注入，因此，预留孔槽11朝向环形内周的一侧敞开或者朝向环形外周的一侧敞开对此均无影响，这里不做限定。

在本实用新型的一些实施例中，如图4、图5和图6所示，上塔筒段100由下到上包括三段，分别为厚基段1、薄壁段2和过渡段3，其中，预留孔槽11设在厚基段1上，薄壁段2位于厚基段1的上方，薄壁段2的厚度N小于厚基段1的厚度M，过渡段3连接在厚基段1和薄壁段2之间，由下到上方向上过渡段3的厚度逐渐减小。

也就是说，厚基段1是上塔筒段100中厚度最厚的一段，预应力筋连接器300安装在厚基段1内，由于厚基段1较厚，预应力筋连接器300安装到厚基段1后将混凝土注入预留孔槽11中，使得厚基段1相较于上塔筒段100的其他位置能够承受更大地力，由此抵消预应力筋连接器300产生的应力集中。

需要说明的是，薄壁段2的厚度N为塔筒的正常厚度，为了与上塔筒段100的其他位置形成鲜明的名称比较，故此将塔筒在上塔筒段100的这个位置命名为薄壁段2。

具体地，在上塔筒段100由下到上的方向上分别为厚基段1、过渡段3和薄壁段2，厚基段1与下面一个塔筒段200相连，预应力筋穿过下面的塔筒段200与预应力筋连接器300配合，预应力筋连接器300锚固预应力筋的一端，预应力筋连接器300还可以锚固另一段预应力筋的一端，另一段预应力筋可穿过上塔筒段100的预应力孔道41，然后向上拉伸锚固在上塔筒段100的上端或者上塔筒段100上面任意一段塔筒段200的上端。

过渡段3由下到上的方向上的厚度逐渐减小，也就是说，厚基段1的上端到薄壁段2的下端的厚度逐渐减小，这样避免厚基段1与薄壁段2之间应力集中而损坏。

可选地，过渡段3的两侧表面的坡度31均小于30度，可以理解的是，通过过渡段3的两侧表面的坡度31可以决定过渡段3的长度，如果坡度31过大，则过渡段3较短，这样不仅增加加工难度，而且不利于过渡段3抵消厚基段1与薄壁段2之间的应力集中，因此，过渡段3的两侧表面的坡度31最好均小于30度。

可选地，厚基段1的厚度M为薄壁段2的厚度N的2-3倍，也就是说，厚基段1的厚度M可以为薄壁段2的厚度N的2倍，厚基段1的厚度M可以为薄壁段2的厚度N的3倍，其中。增加厚基段1的厚度M主要为了抵消预应力筋连接器300产生的应力，若厚度M过薄，则起不到抵消应力的作用，若厚度M过厚，则容易增加成产安装难度，因此，厚基段1的厚度M最好为薄壁段2的厚度N的2-3倍。

在本实用新型的一些实施例中，上塔筒段100内预埋有波纹管4，波纹管4沿竖向设置，波纹管4的底部伸入到预留孔槽11内。也就是说，波纹管4在生产上塔筒段100时就先放在生产上塔筒段100的模具内，当上塔筒段100铸造完成后，波纹管4便固定在上塔筒段100内,波纹管4的管道即为预应力孔道41。波纹管4能承受一定的拉伸和压缩，能保证在铸造上塔筒段100时波纹管4不损坏，这样，波纹管4固定在上塔筒段100内后预应力孔道41上下贯通的效果较好。波纹管4的底部伸入到预留孔槽11内可以保证预应力筋可穿过波纹管4进入预留孔槽11内，然后预应力筋与预应力筋连接器300配合对上塔筒段100施加预应力。

在本实用新型中，上塔筒段100为预制件，由于上塔筒段100的结构精度要求较高，而在施工现场较难实现，因此，可以预先在生产工厂内预先制作完成，然后再通过运输工具运输至施工现场，可以简化生产难度、提高成产精度，保证上塔筒段100结构的稳定性。

在本实用新型的一些实施例中，上塔筒段100内预埋有加强配筋5，加强配筋5环绕预留孔槽11设置。也就是说，为了在预留孔槽11的有限的尺寸结构中进一步增强结构强度，可以在生产上塔筒段100时，环绕预留孔槽11设置加强配筋5，当混凝土注入预留孔槽11中后，混凝土可以和加强配筋5形成钢筋混凝土结构，钢筋混凝土结构刚度、强度较好，可以有效抵消预应力筋连接器300产生的应力。

可选地，加强配筋5还可以延伸至过渡段3或者薄壁段2内，例如，加强配筋5环绕预留孔槽11然后向上延伸，穿设在过渡段3及部分薄壁段2内，进一步加强上塔筒段100的结构强度。

根据本实用新型实施例的混凝土塔筒1000的其他构成例如塔基等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

下面参考图4-图6描述本实用新型一个具体实施例实施例的混凝土塔筒1000的上塔筒段100具体结构。

如图4-图6所示，本实施例的混凝土塔筒1000的上塔筒段100包括厚基段1、薄壁段2和过渡段3，厚基段1上设有预留孔槽11，预留孔槽11的尺寸大于预应力筋连接器300的尺寸，预留孔槽11在朝向上塔筒段100的环形内周的一侧敞开，薄壁段2位于厚基段1的上方，厚基段1的厚度M为薄壁段2厚度N的2倍，过渡段3连接在厚基段1和薄壁段2之间，由下到上方向上过渡段3的厚度逐渐减小，过渡段3的两侧表面的坡度31均等于30度。

具体地，上塔筒段100内预埋有波纹管4和加强配筋5，波纹管4竖向设置，波纹管5的底部伸入到预留孔槽11内，波纹管4的内壁形成预留孔道，预留孔道41在上下方向上贯穿上塔筒段100，加强配筋5环绕预留孔槽11设置，且加强配筋5向上延伸，穿设在过渡段3及部分薄壁段2内。

在本说明书的描述中，参考术语“一些实施例”或“可选地”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种混凝土塔筒的上塔筒段，其特征在于，所述上塔筒段为预制件，所述上塔筒段为环形或者片状，当所述上塔筒段为片状时，多个所述上塔筒段沿周向可拼成环形；

所述上塔筒段上设有上下贯通的预应力孔道，所述上塔筒段的底面对应至少一个所述预应力孔道设有预留孔槽，所述预留孔槽处设置有用于固定预应力筋的预应力筋连接器，所述预留孔槽的容积大于所述预应力筋连接器的体积。

2.根据权利要求1所述的混凝土塔筒的上塔筒段，其特征在于，所述预留孔槽在朝向环形内周的一侧敞开。

3.根据权利要求1所述的混凝土塔筒的上塔筒段，其特征在于，所述上塔筒段由下到上包括三段：

厚基段，所述预留孔槽设在所述厚基段上；

薄壁段，所述薄壁段位于所述厚基段的上方，所述薄壁段的厚度小于所述厚基段的厚度；

过渡段，所述过渡段连接在所述厚基段和所述薄壁段之间，由下到上方向上所述过渡段的厚度逐渐减小。

4.根据权利要求3所述的混凝土塔筒的上塔筒段，其特征在于，所述过渡段的两侧表面的坡度均小于等于30度。

5.根据权利要求3所述的混凝土塔筒的上塔筒段，其特征在于，所述厚基段的厚度为所述薄壁段的厚度的2-3倍。

6.根据权利要求1所述的混凝土塔筒的上塔筒段，其特征在于，所述上塔筒段内预埋有波纹管，所述波纹管沿竖向设置，所述波纹管的底部伸入到所述预留孔槽内。

7.根据权利要求1所述的混凝土塔筒的上塔筒段，其特征在于，所述上塔筒段内预埋有加强配筋，所述加强配筋环绕所述预留孔槽设置。

8.一种混凝土塔筒，其特征在于，包括由下到上依次设置的多个所述塔筒段，至少一个所述塔筒段为根据权利要求1-7中任一项所述的混凝土塔筒的上塔筒段。