CN218563215U - 一种混凝土筒节、塔筒及其翻身装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种混凝土筒节、塔筒及其翻身装置。其混凝土筒节，为整环筒节，翻身装置包括埋件装置、主承力工具、翻转工具和连接结构；所述埋件装置在整环筒节中部径向两端的筒壁内预埋设置，所述埋件装置内设置与所述主承力工具配合使用的加强套筒，并以所述主承力工具内设置的支撑杆作为所述混凝土筒节的翻转轴，所述翻转工具在多段吊绳与所述连接结构的配合下由吊机对此进行所述整环筒节翻身，以此使所述混凝土筒节的成为所述混凝土塔筒最顶端的混凝土筒节。本实用新型提供了一种通过预埋的方式为整环筒节翻身提供有效着力点的埋件装置，通过埋件装置、主承力工具、翻转工具和连接结构的相互结合，可由同一辆吊机完成整环筒节快速翻转。

Description

一种混凝土筒节、塔筒及其翻身装置

技术领域

本实用新型涉及陆上风电混凝土塔筒技术领域，具体涉及一种混凝土筒节、塔筒及其翻身装置。

背景技术

随着我国风资源的进一步开发利用，风力发电机组逐步向大容量、高空化发展，风电柔性全钢塔筒技术已很难满足大刚度、大直径的风力发电机组塔筒需求。近几年，混凝土钢混合塔筒在风电领域得到了广泛关注，这种结构下部采用混凝土塔筒，上部采用钢塔筒，兼顾混凝土塔筒的刚度优势和钢塔筒的快速施工优势，可有效避免柔性钢塔涡激振动、摆幅过大等问题。

混合塔筒下部的混凝土塔筒由若干预制筒节竖向连接而成；混凝土塔筒顶段筒节与钢塔筒连接，由于连接处刚度突变，且筒节截面相对较小，受力较大，因此在满足运输和吊装要求的前提下，顶段筒节通常采用整环的结构形式，且在顶面设置加强钢板或加密钢筋。为保证顶面的浇筑质量，通常需要采用倒置预制、脱模后再翻转的生产模式，以避免加强钢板或加密钢筋阻挡混凝土进料和振捣棒插入。此外，顶段筒节呈锥筒形，但直径一般仍大3-4米，高度3-4米，由于倒置的混凝土筒节较大较重，一般的翻身方式都不能够很有效地对混凝土塔筒进行翻身，同时混凝土塔筒翻身时的着力点难以控制，会导致发生整环筒节损坏。

实用新型内容

本实用新型第一的目的在于，提供一种通过预埋方式为混凝土筒节提供翻身连接点的混凝土筒节，并以此采用以下技术方案：

一种混凝土筒节，为整环筒节，所述整环筒节中部的径向两端的筒壁内预埋设置埋件装置，所述埋件装置包括进行主着力配合的支撑面板和沿所述整环筒节径向方向设置的加强套筒；所述加强套筒连接于两端的所述支撑面板之间，所述支撑面板设置供所述加强套筒穿过或与所述加强套筒对接的支撑孔；所述加强套筒贯通所述整环筒节的筒壁，并供翻转轴穿过；或者，所述整环筒节内设置与所述加强套筒连通的第一连接通孔，所述第一连接通孔和所述加强套筒供翻转轴穿过；两端所述支撑面板之间的间距小于所述整环筒节的壁厚。

进一步地：两端的所述支撑面板之间连接有多根支撑杆件，所述多根支撑杆件围绕在所述加强套筒外且与所述加强套筒轴线平行设置。

进一步地：所述支撑面板内贯通设置有与所述加强套筒轴线方向平行的第二连接通孔，所述第二连接通孔供与其配合的螺栓通过，使所述埋件装置固定在所述整环筒节的内、外模具上。

本实用新型第二的目的在于，提供一种采用上述混凝土筒节的混凝土塔筒，并以此采用以下技术方案：

一种混凝土塔筒，由若干节筒节依次连接而成，所述混凝土塔筒的最顶端的混凝土筒节采用所述混凝土筒节。

本实用新型第三的目的在于，提供一种简单操作即可将混凝土筒节在空中翻身的翻身装置，并以此采用以下技术方案：

一种用于整环倒置预制的混凝土筒节的翻身装置，包括所述埋件装置，所述埋件装置设置在混凝土筒节中部的径向两端的筒壁内；所述翻身装置还包括主承力工具和翻转工具，所述主承力工具与所述埋件装置配合使用；所述翻转工具包括第一吊绳；所述主承力工具包括作为翻转轴的支撑杆、转接管和第二吊绳，以及与吊机配合提供拉力的第三吊绳；所述第一吊绳与所述整环筒节的底部连接；所述支撑杆可穿过加强套筒，而被所述埋件装置支撑，所述支撑杆的长度大于所述整环筒节的最大外径，所述支撑杆两端设置承接结构；所述转接管的两端设置连接端，两端所述连接端之间的间距大于所述整环筒节的最大外径；所述第二吊绳连接于所述承接结构与所述连接端之间；所述第三吊绳连接于所述连接端上，且所述第三吊绳中部连接承受拉力的拉索点。

进一步地：所述翻身装置还包括所述整环筒节底部内侧设置的连接结构，所述连接结构包括与所述第一吊绳配合的预埋吊钉。

进一步地：所述连接端根据连接对象的不同设置第一吊耳和第二吊耳；所述第一吊耳与所述第二吊绳连接；所述第二吊耳与所述第三吊绳连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型提供了一种通过预埋的方式为整环筒节翻身提供有效着力点的埋件装置，由于埋件装置的预埋特性，能够在整环筒节浇筑前就计算得出整环筒节的着力位置并进行调整，便于后续工作人员翻身时直接明了地进行操作，并且其结构设计合理、定位精确、固定牢靠。

2、本实用新型提供了一种简单操作即可将混凝土筒节在空中翻身的翻身装置，通过埋件装置、主承力工具、翻转工具和连接结构的相互结合，可以实现仅由同一辆吊机完成整环筒节的快速翻转，方法简便高效，施工成本大幅降低。

附图说明

图1为本实用新型埋件装置的立体结构示意图；

图2为本实用新型埋件装置的平面结构示意图；

图3为本实用新型埋件装置在整环筒节内时的俯视结构示意图；

图4为本实用新型埋件装置在整环筒节内时的侧视结构示意图；

图5为本实用新型整环筒节安装翻身装置后的结构示意图；

图6为本实用新型整环筒节底部吊钉处的结构示意图；

图7为本实用新型整环筒节翻身过程的结构示意图。

附图中的标记为：支撑面板1、加强套筒2、支撑杆件3、第二连接通孔4、埋件装置5、支撑杆6、整环筒节7、吊钉8、第一吊绳9、纵筋10、环筋11、翻身装置12、转接管13、拉索点14、第二吊绳15、第三吊绳16、第一连接通孔17。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。需要注意的是，本实用新型所述构件的尺寸为一实例，具体尺寸需根据不同风机荷载和环境荷载等设计条件的塔筒设计而定，本实施例中，整环筒节7的壁厚为330mm。

如图1-7所示，一种混凝土筒节，为整环筒节7，整环筒节7中部的径向两端的筒壁内预设埋件装置5，埋件装置5包括进行主着力配合的支撑面板1和沿整环筒节7径向方向设置的加强套筒2；加强套筒2焊接连接于两端的支撑面板 1之间，且加强套筒2的轴线和支撑面板1表面垂直，支撑面板1设置供加强套筒2穿过或与加强套筒2对接的支撑孔；加强套筒2贯通整环筒节7的筒壁，并供翻转轴穿过；或者，整环筒节7内设置与加强套筒2连通的第一连接通孔17，第一连接通孔17和加强套筒2供翻转轴穿过；两端的支撑面板1之间平行设置，同时两端支撑面板1之间的间距小于整环筒节7的壁厚。

本实施例中，支撑面板1的长度为300mm，宽度为300mm，厚度为10mm，支撑面板1采用钢板；支撑孔开设在支撑面板1以及加强套筒2的中心，且支撑孔直径为104mm；加强套筒2采用钢管，且加强套筒2的外径为114mm，壁厚为5mm，长度306mm；支撑杆件3采用螺纹钢筋，且支撑杆件3的直径为22mm，相邻两根支撑杆件3之间距离为100mm。

如图3-4所示，整环筒节7的钢筋笼主体由纵筋10与环筋11交错铺设而成，整环筒节7通过内、外模具将钢筋笼包裹并由混凝土浇筑而成。两端埋件装置5 的支撑孔轴线在整环筒节7的中部径向方向上，且支撑面板1设置于整环筒节7 的内外壁，支撑面板1与内、外侧模具的间距为2mm，同时纵筋10与环筋11均从支撑杆件3与加强套筒2之间穿过，便于埋件装置5的安装，内、外模具也可顺利合模。

如图1-2所示，两端的支撑面板1之间焊接连接有多根支撑杆件3，多根支撑杆件3围绕在加强套筒2外且与加强套筒2轴线平行设置。本实施例中，支撑杆件3数量为八根，多根支撑杆件3等间距且呈方形围绕在加强套筒2外。

如图1-2所示，支撑面板1内贯通设置有与加强套筒2轴线方向平行的第二连接通孔4，第二连接通孔4供与其配合的螺栓通过，使埋件装置5固定在整环筒节7的内、外模具上。本实施例中，第二连接通孔4采用螺纹孔与螺栓配合。同时，在整环筒节7的内、外模具上开设有与螺栓和第二连接通孔4配合的限位孔。

一种混凝土塔筒，由若干节筒节依次连接而成，混凝土塔筒的最顶端的混凝土筒节采用混凝土筒节。

如图3-7所示，一种用于整环倒置预制的混凝土筒节的翻身装置，包括埋件装置5，埋件装置5设置在混凝土筒节中部的径向两端的筒壁；翻身装置12还包括主承力工具和翻转工具，主承力工具与埋件装置5配合使用；翻转工具包括第一吊绳9；主承力工具包括作为翻转轴的支撑杆6、转接管13和第二吊绳15，以及与吊机配合提供拉力的第三吊绳16；第一吊绳9与整环筒节7的底部连接；支撑杆6可穿过加强套筒2，而被埋件装置5支撑，支撑杆6的长度大于整环筒节7的最大外径，支撑杆6两端设置承接结构；转接管13的两端设置连接端，两端连接端之间的间距大于整环筒节7的最大外径；第二吊绳15连接于承接结构与连接端之间；整环筒节7能以支撑杆6为翻转轴，进行翻转；第三吊绳16 连接于连接端上，且第三吊绳16中部连接承受拉力的拉索点14。

承接结构采用贯穿支撑杆6的通孔，通孔与支撑杆6的轴线垂直，第二吊绳 15穿过通孔与支撑杆6连接。支撑杆6可采用钢管。

如图5-6所示，翻身装置12还包括整环筒节7底部内侧设置的连接结构，连接结构包括与第一吊绳9配合的预埋吊钉8。多个吊钉8等角度均布设置在整环筒节7的底部，且吊钉8的数量为八个，选择其中一个与支撑杆6轴线垂直的吊钉8作为翻转所需的固定点。

如图5所示，连接端根据连接对象的不同设置第一吊耳和第二吊耳；第一吊耳与第二吊绳15连接；第二吊耳与第三吊绳16连接。

如图1-7所示，一种风机混凝土塔筒的塔顶混凝土筒节的施工方法，具体方式如下：

塔顶混凝土筒节为整环筒节7，并呈圆锥形；在浇筑时，采用小径端朝下，大径端朝上的方式倒置浇筑成型；并在浇筑时将埋件装置5进行预埋，内、外模具上开设有用于固定预埋埋件装置5的限位孔，在浇筑前用螺栓贯穿限位孔，将埋件装置5固定在模具上；

如图5-7所示，针对混凝土筒节的施工方法，以及通过翻身装置进行对整环筒节7整体翻转的提供以下方式，其具体方式以及步骤如下：

S1：将埋件装置5放入整环筒节7的内、外模具之间，通过将埋件装置5 放置在整环筒节7的框架主体内，纵筋10与环筋11均从支撑杆件3与加强套筒 2之间穿过，同时将第二连接通孔4的与限位孔对应，以此精确主着力配合的埋件装置5具体位置，通过螺栓分别将支撑面板1和内、外模具固定，保证混凝土浇筑时不会脱落、移位；

S2：为防止浇筑过程中混凝土进入加强套筒2造成支撑孔堵塞，用泡沫等材料暂时填塞来封闭加强套筒2的支撑孔，同时将吊钉8设置在整环筒节7的底部；

S3：对整环筒节7进行混凝土浇筑并养护至设计强度，在达到设计强度后将整环筒节7进行脱模，而此时由于整环筒节7处于倒置状态，需要对其进行翻转；

在浇筑完成脱膜后，翻身装置12通过以下方法翻转后，通过吊车吊至混凝土塔筒顶部进行安装：

S4：将原本封闭的加强套筒2内的支撑孔进行疏通，使第一连接通孔17成型，并以此便于将支撑杆6插入，吊机上的其中一个吊钩通过拉索点14吊起主承力工具，促使第二吊绳15在转接管13的拉力作用下绷直，以此翻转空间成型，便于整环筒节7在空中进行翻转，同时通过支撑杆6来使得吊机将整环筒节7 抬升至可翻转的高度；

S5：选择与支撑杆6形成正交的吊钉8作为固定点，将第一吊绳9连接在吊钉8上(第一吊绳9的连接状况请参阅图5-6)，利用吊机上的另一个吊钩与第一吊绳9另一端连接，通过吊机向上牵引第一吊绳9并朝吊钉8的反方向拉拽，驱使在拉力作用下绷直后的第一吊绳9，并促使整环筒节7逐渐翻身，直至原本处于整环筒节7底部的吊钉8翻转至顶部，将整环筒节7安放在凝土塔筒顶端并等待与钢塔筒连接；

S6：封堵整环筒节7筒壁的上与第二连接通孔4连通的部分，以及加强套筒 2内的支撑孔，防止整环筒节7筒壁内进水。

以上实施例仅为本实用新型的一种较优技术方案，本领域的技术人员应当理解，在不脱离本实用新型的原理和本质情况下可以对实施例中的技术方案或参数进行修改或者替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种混凝土筒节，为整环筒节(7)，其特征在于：所述整环筒节(7)中部的径向两端的筒壁内预埋设置埋件装置(5)，所述埋件装置(5)包括进行主着力配合的支撑面板(1)和沿所述整环筒节(7)径向方向设置的加强套筒(2)；

所述加强套筒(2)连接于两端的所述支撑面板(1)之间，所述支撑面板(1)设置供所述加强套筒(2)穿过或与所述加强套筒(2)对接的支撑孔；

所述加强套筒(2)贯通所述整环筒节(7)的筒壁，并供翻转轴穿过；或者，所述整环筒节(7)内设置与所述加强套筒(2)连通的第一连接通孔(17)，所述第一连接通孔(17)和所述加强套筒(2)供翻转轴穿过；

两端所述支撑面板(1)之间的间距小于所述整环筒节(7)的壁厚。

2.根据权利要求1所述的一种混凝土筒节，其特征在于：两端的所述支撑面板(1)之间连接有多根支撑杆件(3)，所述多根支撑杆件(3)围绕在所述加强套筒(2)外且与所述加强套筒(2)轴线平行设置。

3.根据权利要求1所述的一种混凝土筒节，其特征在于：所述支撑面板(1)内贯通设置有与所述加强套筒(2)轴线方向平行的第二连接通孔(4)，所述第二连接通孔(4)供与其配合的螺栓通过，使所述埋件装置(5)固定在所述整环筒节(7)的内、外模具上。

4.一种混凝土塔筒，由若干节筒节依次连接而成，其特征在于：所述混凝土塔筒的最顶端的混凝土筒节采用权利要求1-3中任一所述的混凝土筒节。

5.一种用于整环倒置预制的混凝土筒节的翻身装置，其特征在于：包括权利要求1-3中任一所述埋件装置(5)，所述埋件装置(5)设置在混凝土筒节中部的径向两端的筒壁内；

所述翻身装置(12)还包括主承力工具和翻转工具，所述主承力工具与所述埋件装置(5)配合使用；所述翻转工具包括第一吊绳(9)；所述主承力工具包括作为翻转轴的支撑杆(6)、转接管(13)和第二吊绳(15)，以及与吊机配合提供拉力的第三吊绳(16)；

所述第一吊绳(9)与所述整环筒节(7)的底部连接；

所述支撑杆(6)可穿过加强套筒(2)，而被所述埋件装置(5)支撑，所述支撑杆(6)的长度大于所述整环筒节(7)的最大外径，所述支撑杆(6)两端设置承接结构；

所述转接管(13)的两端设置连接端，两端所述连接端之间的间距大于所述整环筒节(7)的最大外径；

所述第二吊绳(15)连接于所述承接结构与所述连接端之间；

所述第三吊绳(16)连接于所述连接端上，且所述第三吊绳(16)中部连接承受拉力的拉索点(14)。

6.根据权利要求5所述的一种用于整环倒置预制的混凝土筒节的翻身装置，其特征在于：所述翻身装置(12)还包括所述整环筒节(7)底部内侧设置的连接结构，所述连接结构包括与所述第一吊绳(9)配合的预埋吊钉(8)。

7.根据权利要求5所述的一种用于整环倒置预制的混凝土筒节的翻身装置，其特征在于：所述连接端根据连接对象的不同设置第一吊耳和第二吊耳；所述第一吊耳与所述第二吊绳(15)连接；所述第二吊耳与所述第三吊绳(16)连接。

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