CN220581186U - 一种装配式预应力格构式风机塔架 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种装配式预应力格构式风机塔架，包括格构段塔架、过渡段和钢塔段，格构段塔架的底部与基础连接，过渡段设置在格构段塔架的顶部，钢塔段用于安装风机。格构段塔架包括多个支撑柱、斜向连接杆，每个支撑柱包括多个从下至上顺次连接的中空夹层钢管混凝土角柱，相邻两段中空夹层钢管混凝土角柱通过角柱对接节点能拆卸连接，多个斜向连接杆两两交错的连接在横向相邻的两个支撑柱之间，斜向连接杆的两端分别与之对应的角柱对接节点能拆卸连接。本风机塔架，构造简单、稳定性好、整体刚度大、能充分利用材料强度、减少用钢量，并且装配化程度高等特点，现在已经有越来越多的格构式塔架并网运行。

Description

一种装配式预应力格构式风机塔架

技术领域

本实用新型涉及风电风机塔架技术领域，具体涉及一种装配式预应力格构式风机塔架。

背景技术

风能是一种清洁的可再生能源，其开发效率高、经济性好的特点得到了大规模开发，目前世界各国正在大力建设风力发电厂，风力发电技术也在产业扩张阶段得到了快速发展。

随着风电能源需求量的日益增加，大功率、高塔筒的风电机越来越成为主流。传统的风电机多采用纯钢塔筒，为满足稳定性、强度和疲劳要求，塔筒直径和壁厚一般较大，造成材料的浪费，且施工困难，工期长。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种装配式预应力格构式风机塔架，构造简单、稳定性好、整体刚度大、能充分利用材料强度、减少用钢量，并且装配化程度高等特点，现在已经有越来越多的格构式塔架并网运行。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：一种装配式预应力格构式风机塔架，包括格构段塔架、过渡段和钢塔段，所述格构段塔架的底部与基础连接，过渡段设置在所述格构段塔架的顶部，钢塔段设置在所述过渡段的顶部，用于安装风机，其特征在于：

所述格构段塔架包括多个支撑柱和斜向连接杆，多个所述支撑柱向上延伸并周向整列设置，每个所述支撑柱包括多个从下至上顺次连接的中空夹层钢管混凝土角柱，相邻两段所述中空夹层钢管混凝土角柱通过角柱对接节点能拆卸连接，所述斜向连接杆有多个，多个所述斜向连接杆两两交错的连接在横向相邻的两个所述支撑柱之间，且交错的两个所述斜向连接杆通过交叉斜向连接节点能拆卸连接，所述斜向连接杆的两端分别与对应的所述角柱对接节点能拆卸连接。

进一步地，所述角柱对接节点包括竖向插板、竖向盖板、竖向节点板和法兰，相邻的两段所述中空夹层钢管混凝土角柱的端部均设置有所述法兰，两个所述法兰之间可通过螺栓连接，所述竖向节点板有多个，多个所述竖向节点板绕着所述中空夹层钢管混凝土角柱的外周间隔设置，且所述竖向节点板沿着所述空夹层钢管混凝土角柱的轴向延伸，所述竖向节点板的一端与所述法兰连接，每个所述竖向节点板的另外一端设置有一个所述竖向盖板，每个所述斜向连接杆两端的端部均预加工有所述竖向插板，所述竖向插板能与对应的所述竖向盖板能拆卸连接。

进一步地，所述角柱对接节点还包括上环肋和下环肋，每相邻的两个所述竖向节点板之间连接有上环肋和下环肋，且所述上环肋和下环肋之间呈上下状态设置。

进一步地，所述法兰与所述中空夹层钢管混凝土角柱之间设置有加筋。

进一步地，所述交叉斜向连接节点包括交叉插板和交叉盖板，交叉的两个所述斜向连接杆中其中一个所述斜向连接杆上开设避让槽，所述交叉插板固定在所述避让槽内，所述交叉盖板固定在另外一个所述斜向连接杆上，并能与所述交叉插板螺纹连接。

进一步地，所述格构段塔架还包括水平加强杆，每个横向相邻的两个所述中空夹层钢管混凝土角柱之间设置有所述水平加强杆，且所述水平加强杆两端均与对应所述角柱对接节点能拆卸连接。

进一步地，每水平相邻的两个所述水平加强杆之间能拆卸的连接有水平附加强杆。

进一步地，所述水平附加强杆通过所述水平加强节点可拆卸连接。

进一步地，所述水平加强节点包括横向节点板和横向插板，所述横向节点板设置在所述水平加强杆上，所述横向插板设置在所述水平附加强杆上，且所述横向插板与所述横向节点板能拆卸连接。

进一步地，所述水平加强节点还包括水平加强环肋，所述水平加强环肋环绕固定在所述水平加强杆上，并与所述横向节点板连接。

本实用新型的有益效果：

上述装配式预应力格构式风机塔架，包括格构段塔架、过渡段和钢塔段，所述格构段塔架的底部与基础连接，过渡段设置在所述格构段塔架的顶部，钢塔段设置在所述过渡段的顶部，用于安装风机，其特征在于：

所述格构段塔架包括多个支撑柱、斜向连接杆，多个所述支撑柱向上延伸并周向整列设置，每个所述支撑柱包括多个从下至上顺次连接的中空夹层钢管混凝土角柱，相邻两段所述中空夹层钢管混凝土角柱通过角柱对接节点能拆卸连接，所述斜向连接杆有多个，多个所述斜向连接杆两两交错的连接在横向相邻的两个所述支撑柱之间，且交错的两个所述斜向连接杆通过交叉斜向连接节点能拆卸连接，所述斜向连接杆的两端分别与对应的所述角柱对接节点能拆卸连接。

采用上述风机塔架，所有构件均可在工厂提前预制，在现场只需直接装配完成，施工方便、生产效率高。

同时，塔架为格构柱，可减少材料用量，杆件主要承受轴向荷载，能够充分发挥材料强度，同时格构式塔架迎风面较小，可显著降低作用在塔架上的风荷载；另外，由于斜向连接杆的选用和斜向连接杆之间通过交叉斜向连接节点连接，则可进一步提高整个塔架的稳定性。

此外，由于塔柱采用中空夹层钢管混凝土，相比传统的纯钢塔架有明显优势：截面刚度大、稳定性好、所需材料用量更低；可选择使用轻骨料混凝土，具有重量轻的优点，可节省预制构件运输和吊装费用的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型一实施例提供的一种装配式预应力格构式风机塔架的整体示意图；

图2为图1所示的一种装配式预应力格构式风机塔架的局部示意图；

图3为图1所示的一种装配式预应力格构式风机塔架中角柱对接节点的示意图；

图4为图1所示的一种装配式预应力格构式风机塔架中交叉斜向连接节点的示意图；

图5为图1所示的一种装配式预应力格构式风机塔架中水平加强节点的示意图；

附图标记：

100、格构段塔架；110、支撑柱；111、中空夹层钢管混凝土角柱；120、斜向连接杆；130、角柱对接节点；131、竖向插板；132、竖向盖板；133、竖向节点板；134、法兰；135、上环肋；136、下环肋；137、加筋；140、交叉斜向连接节点；141、交叉插板；142、交叉盖板；150、水平加强杆；160、水平附加强杆；170、水平加强节点；171、横向节点板；172、横向插板；173、水平加强环肋；200、过渡段；300、钢塔段。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

请参见图1至图5，本实用新型提供一种装配式预应力格构式风机塔架，包括格构段塔架100、过渡段200和钢塔段300。格构段塔架100的底部与基础连接，过渡段200交叉斜向连接节点140设置在格构段塔架100的顶部，钢塔段300设置在过渡段200的顶部，用于安装风机。

具体的，格构段塔架100包括多个支撑柱110和斜向连接杆120，多个支撑柱110向上延伸并周向整列设置，每个支撑柱110包括多个从下至上顺次连接的中空夹层钢管混凝土角柱111，相邻两段中空夹层钢管混凝土角柱111通过角柱对接节点130能拆卸连接，斜向连接杆120有多个。多个斜向连接杆120两两交错的连接在横向相邻的两个支撑柱110之间，且交错的两个斜向连接杆120通过交叉斜向连接节点140能拆卸连接。斜向连接杆120的两端分别与对应的角柱对接节点130能拆卸连接。

采用上述风机塔架，所有构件均可在工厂提前预制，在现场只需直接装配完成，施工方便、生产效率高。

同时，塔架为格构柱，可减少材料用量，杆件主要承受轴向荷载，能够充分发挥材料强度，同时格构式塔架迎风面较小，可显著降低作用在塔架上的风荷载；另外，由于斜向连接杆120的选用和斜向连接杆120之间通过交叉斜向连接节点140连接，则可进一步提高整个塔架的稳定性。

此外，由于塔柱采用中空夹层钢管混凝土，相比传统的纯钢塔架有明显优势：截面刚度大、稳定性好、所需材料用量更低；可选择使用轻骨料混凝土，具有重量轻的优点，可节省预制构件运输和吊装费用的优点。

在本实施例中，角柱对接节点130包括竖向插板131、竖向盖板132、竖向节点板133和法兰134。相邻的两段中空夹层钢管混凝土角柱111的端部均设置有法兰134，两个法兰134之间可通过螺栓连接，竖向节点板133有多个，多个竖向节点板133绕着中空夹层钢管混凝土角柱111的外周间隔设置，且竖向节点板133沿着空夹层钢管混凝土角柱的轴向延伸，竖向节点板133的一端与法兰134连接，每个竖向节点板133的另外一端设置有一个竖向盖板132，每个斜向连接杆120两端的端部均预加工有竖向插板131，竖向插板131能与对应的竖向盖板132能拆卸连接。

安装时，上下两个中空夹层钢管混凝土角柱111之间通过法兰134螺纹，并逐步向上装配，同时，斜向连接杆120通过两端的竖向插板131与对应的竖向盖板132连接形成斜向支撑，采用此种方式，可大大的提高整个塔架的稳定性，同时安装方便。

作为有效实施方式，角柱对接节点130还包括上环肋135和下环肋136。每相邻的两个竖向节点板133之间连接有上环肋135和下环肋136，上环肋135和下环肋136上下状态设置。通过上环肋135和下环肋136，可提高竖向节点板133之间的连接强度

此外，法兰134与中空夹层钢管混凝土角柱111之间设置有加筋137。可提高法兰134的强度。

在本实施例中，交叉斜向连接节点140包括交叉插板141和交叉盖板142，交叉的两个斜向连接杆120中其中一个斜向连接杆120上开设避让槽，交叉插板141固定在避让槽内，交叉盖板142固定在另外一个斜向连接杆120上，并能与交叉插板141螺纹连接。

通过交叉斜向连接节点140将交叉插板141和交叉盖板142连接，进一步提高整个塔架的稳定性。当两个交错的斜向连接杆120安装完成后，将交叉插板141和交叉盖板142连接既可。连接方式可采用常用的螺栓连接方式。

作为有效实施方式，格构段塔架100还包括水平加强杆150。每个横向相邻的两个中空夹层钢管混凝土角柱111之间设置有水平加强杆150，且水平加强杆150两端均与对应角柱对接节点130能拆卸连接。连接方式也可为螺栓连接方式。

作为更优选的实施方式，每水平相邻的两个水平加强杆150之间能拆卸的连接有水平附加强杆160。水平附加强杆160可进一步提高水平加强杆150的强度，从而提高整个塔架的稳定性。

在本实施例中，水平附加强杆160通过水平加强节点170可拆卸连接。具体的，水平加强节点170包括横向节点板171和横向插板172，横向节点板171设置在水平加强杆150上，横向插板172设置在水平附加强杆160上，且横向插板172与横向节点板171能拆卸连接。

装配时，将横向插板172与横向节点板171螺栓连接，既可方便的完成水平附加强杆160的安装。

另外，水平加强节点170还包括水平加强环肋173，水平加强环肋173环绕固定在水平加强杆150上，并与横向节点板171连接。可提高横向节点板171的强度。

采用上述风机塔架，所有构件均可在工厂提前预制，在现场直接装配完成，施工方便、生产效率高。

同时，塔架为格构柱，可减少材料用量，杆件主要承受轴向荷载，能够充分发挥材料强度，同时格构式塔架迎风面较小，可显著降低作用在塔架上的风荷载；另外，由于斜向连接杆120之间通过交叉斜向连接节点140连接，则可进一步提高整个塔架的稳定性。

此外，由于塔柱采用中空夹层钢管混凝土，相比传统的纯钢塔架有明显优势：截面刚度大、稳定性好、所需材料用量更低；可选择使用轻骨料混凝土，具有重量轻的优点，可节省预制构件运输和吊装费用。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种装配式预应力格构式风机塔架，包括格构段塔架、过渡段和钢塔段，所述格构段塔架的底部与基础连接，过渡段设置在所述格构段塔架的顶部，钢塔段设置在所述过渡段的顶部，用于安装风机，其特征在于：

所述格构段塔架包括多个支撑柱和斜向连接杆，多个所述支撑柱向上延伸并周向整列设置，每个所述支撑柱包括多个从下至上顺次连接的中空夹层钢管混凝土角柱，相邻两段所述中空夹层钢管混凝土角柱通过角柱对接节点能拆卸连接，所述斜向连接杆有多个，多个所述斜向连接杆两两交错的连接在横向相邻的两个所述支撑柱之间，且交错的两个所述斜向连接杆通过交叉斜向连接节点能拆卸连接，所述斜向连接杆的两端分别与对应的所述角柱对接节点能拆卸连接。

2.根据权利要求1所述的装配式预应力格构式风机塔架，其特征在于，所述角柱对接节点包括竖向插板、竖向盖板、竖向节点板和法兰，相邻的两段所述中空夹层钢管混凝土角柱的端部均设置有所述法兰，两个所述法兰之间可通过螺栓连接，所述竖向节点板有多个，多个所述竖向节点板绕着所述中空夹层钢管混凝土角柱的外周间隔设置，且所述竖向节点板沿着所述空夹层钢管混凝土角柱的轴向延伸，所述竖向节点板的一端与所述法兰连接，每个所述竖向节点板的另外一端设置有一个所述竖向盖板，每个所述斜向连接杆两端的端部均预加工有所述竖向插板，所述竖向插板与对应的所述竖向盖板能拆卸连接。

3.根据权利要求2所述的装配式预应力格构式风机塔架，其特征在于，所述角柱对接节点还包括上环肋和下环肋，每相邻的两个所述竖向节点板之间连接有上环肋和下环肋，且所述上环肋和下环肋之间呈上下状态设置。

4.根据权利要求2所述的装配式预应力格构式风机塔架，其特征在于，所述法兰与所述中空夹层钢管混凝土角柱之间设置有加筋。

5.根据权利要求2所述的装配式预应力格构式风机塔架，其特征在于，所述交叉斜向连接节点包括交叉插板和交叉盖板，交叉的两个所述斜向连接杆中其中一个所述斜向连接杆上开设避让槽，所述交叉插板固定在所述避让槽内，所述交叉盖板固定在另外一个所述斜向连接杆上，并能与所述交叉插板螺纹连接。

6.根据权利要求1所述的装配式预应力格构式风机塔架，其特征在于，所述格构段塔架还包括水平加强杆，每个横向相邻的两个所述中空夹层钢管混凝土角柱之间设置有所述水平加强杆，且所述水平加强杆两端均与对应所述角柱对接节点能拆卸连接。

7.根据权利要求6所述的装配式预应力格构式风机塔架，其特征在于，每水平相邻的两个所述水平加强杆之间能拆卸的连接有水平附加强杆。

8.根据权利要求7所述的装配式预应力格构式风机塔架，其特征在于，所述水平附加强杆通过水平加强节点可拆卸连接。

9.根据权利要求8所述的装配式预应力格构式风机塔架，其特征在于，所述水平加强节点包括横向节点板和横向插板，所述横向节点板设置在所述水平加强杆上，所述横向插板设置在所述水平附加强杆上，且所述横向插板与所述横向节点板能拆卸连接。

10.根据权利要求9所述的装配式预应力格构式风机塔架，其特征在于，所述水平加强节点还包括水平加强环肋，所述水平加强环肋环绕固定在所述水平加强杆上，并与所述横向节点板连接。