一種鋼?預應力混凝土混合式風機直塔筒的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種鋼?混凝土混合式風機直塔筒，它包括混凝土塔筒段和與混凝土塔筒段通過錨栓組合件(7)相連的鋼塔筒段(8)；混凝土塔筒段由預制直段混凝土環(3)拼接而成；上、下預制直段混凝土環(3)通過預應力鋼絞線(5)串聯在一起；混凝土塔筒段外周與型鋼柱(1)相連。本發明采用相對固定的混凝土塔筒段規格，通過型鋼柱來調節整體剛度強度，模板投入少，相近的發電機型和塔筒高度，均可采用相同塔筒段，預制模板可在風場附近就近組裝可拆卸模板，安裝方便高效，運費低，可避開運輸限制。本發明適用于陸地軟土地基、陸地硬土地基、海上軟土地基等多種地基條件情況，適用性強。
【專利說明】
一種鋼-預應力混凝土混合式風機直塔筒
技術領域
[0001]本發明屬于高塔風力發電機大直徑塔筒的技術領域，具體涉及一種用于支撐風力發電機組的鋼-預應力混凝土混合式風機直塔筒。
【背景技術】
[0002]目前，直混凝土塔筒一般設計高度在30米以下，30米以上的混凝土塔筒一般采用變坡混凝土塔筒。直混凝土塔筒模板簡單，但是筒體直徑較大，結構效率較低，而變坡混凝土塔筒模板費用較高，前期投資成本大，經濟效益較差。
【發明內容】
[0003]發明目的:本發明目的是為了克服30米以上風力發電機組混凝土塔筒結構效率較低的問題，提供一種鋼-預應力混凝土混合式風機直塔筒。本發明能夠使得直混凝土塔筒高度超過30米，和鋼筒組合后，可應用于輪轂高度在100?160米的風力發電塔，可降低成本，有效的提尚結構效率。
[0004]技術方案:為了實現以上目的，本發明采取的技術方案為:
[0005]—種鋼-混凝土混合式風機直塔筒，它包括混凝土塔筒段和與混凝土塔筒段通過錨栓組合件相連的鋼塔筒段；
[0006]所述的混凝土塔筒段由預制直段混凝土環拼接而成；
[0007]所述的預制直段混凝土環橫截面預留有均布的鋼絞線孔道，預應力鋼絞線穿過鋼絞線孔道將上、下預制直段混凝土環串聯在一起形成整體；；
[0008]所述的預制直段混凝土環徑向預留有螺栓孔道；
[0009]所述的混凝土塔筒段外周與型鋼柱相連。
[0010]作為優選方案，以上所述的鋼-混凝土混合式風機直塔筒，混凝土塔筒段外周與型鋼柱通過抗剪螺栓連接。
[0011 ]作為優選方案，以上所述的鋼-混凝土混合式風機直塔筒，所述的型鋼柱(I)的橫截面形狀為矩形、等腰梯形或其它類似形狀。
[0012]作為優選方案，以上所述的鋼-混凝土混合式風機直塔筒，所述的型鋼柱(I)可做成變截面柱，變截面時截面優選為矩形。
[0013]作為優選方案，以上所述的鋼-混凝土混合式風機直塔筒，所述的的上、下兩段型鋼柱采用雙剪型連接節點連接。
[0014]作為優選方案，以上所述的鋼-混凝土混合式風機直塔筒，混凝土塔筒段外周與6根型鋼柱通過抗剪螺栓連接。
[0015]作為優選方案，以上所述的鋼-混凝土混合式風機直塔筒，錨栓組合件包括上下錨板、預應力錨栓、PVC套管、螺母等部件。
[0016]作為優選方案，以上所述的鋼-混凝土混合式風機直塔筒，鋼-混凝土混合式風機直塔筒高度為100?160米，其中混凝土直塔筒高度為30?80米。
[0017]作為優選方案，以上所述的鋼-混凝土混合式風機直塔筒，混凝土塔筒段直徑為5?12米，鋼塔筒段(8)直徑為3?6米。
[0018]本發明提供的鋼-預應力混凝土混合式風機直塔筒和現有技術相比，具有以下有益效果:
[0019](I)預制直段混凝土環每段2米高，重量輕，吊裝容易實現；
[0020](2)可在風場附近就近組裝可拆卸模板，安裝方便高效，運費底，可避開超寬限制；
[0021](3)相對固定的混凝土塔筒段規格，通過鋼柱來調節整體剛度強度，可采用變截面鋼柱來更好適應剛度變化，模板投入少，相近機型，相近高度，均可采用相同塔筒段；
[0022](4)混凝土筒段水平分段，與鋼柱抗剪連接，現場不需要灌漿作業，工期較快；
[0023](5)適用于陸地軟土地基、陸地硬土地基、海上軟土地基等多種條件情況，適用性強。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發明鋼-預應力混凝土混合式風機直塔筒縱截面的結構示意圖；
[0025]圖2為本發明鋼-預應力混凝土混合式風機直塔筒中混凝土塔筒段的橫截面結構示意圖；
[0026]圖3為本發明鋼-預應力混凝土混合式風機直塔筒在陸上軟土地基中應用示意圖；
[0027]圖4為本發明鋼-預應力混凝土混合式風機直塔筒在陸上硬土無地下水地基中應用不意圖；
[0028]圖5為本發明鋼-預應力混凝土混合式風機直塔筒在陸上硬土表層3?4米無地下水地基中應用不意圖；
[0029]圖6為本發明鋼-預應力混凝土混合式風機直塔筒在海上軟土地基中應用示意圖；
【具體實施方式】
[0030]結合附圖對本發明作進一步的描述如下:
[0031 ]下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明。
[0032]實施例1
[0033]如圖1?2所示，一種鋼-混凝土混合式風機直塔筒，它包括混凝土塔筒段和與混凝土塔筒段通過錨栓組合件7相連的鋼塔筒段8;
[0034]所述的混凝土塔筒段由多個預制直段混凝土環3上、下拼接而成；
[0035]所述的預制直段混凝土環3橫截面預留有均布的鋼絞線孔道4，預應力鋼絞線5穿過鋼絞線孔道4將上、下預制直段混凝土環3串聯在一起形成整體；
[0036]所述的預制直段混凝土環3內側面預留有螺栓孔道；
[0037]混凝土塔筒段外周與型鋼柱I通過抗剪螺栓2連接。
[0038]以上所述的鋼-混凝土混合式風機直塔筒，所述的型鋼柱I的橫截面形狀為等腰梯形。
[0039]以上所述的鋼-混凝土混合式風機直塔筒，所述的的上、下兩段型鋼柱I采用雙剪型連接節點6連接。
[0040]以上所述的鋼-混凝土混合式風機直塔筒，混凝土塔筒段外周與6根型鋼柱I通過抗剪螺栓2連接。
[0041]以上所述的鋼-混凝土混合式風機直塔筒，鋼-混凝土混合式風機直塔筒高度為100 ?160 米。
[0042]以上所述的鋼-混凝土混合式風機直塔筒，混凝土塔筒段直徑為5?12米，鋼塔筒段(8)直徑為3?6米。
[0043]實施例2
[0044]本發明用于陸地軟土地基時，如圖3所示，先對塔筒中地面加固，加裝可伸縮射線梁10的支架底板，在射線梁端裝底預制直段混凝土環3，調整好，再裝8節預制直段混凝土環3，下9節預制直段混凝土環3張拉鋼絞線5，收縮射線梁10，塔筒落地下沉去除中心底板，挖土筒下沉，沉到計劃深度，安裝外圈型鋼柱I并下部固定，塔筒繼續下沉，安裝上部剩余預制直段混凝土環3，并與型鋼柱I相連，從中孔挖土，再下沉到位并校正，外側旋噴粧9加固，內側澆筑底板，填土。
[0045]實施例3
[0046]本發明用于陸地硬土地基時，遇到無地下水情況時，如圖4所示，先挖坑，坑底用砼找平，進行養護，安裝下節預制直段混凝土環3，張拉鋼絞線5到地面，安裝外型鋼柱I，調節垂直度，基坑周邊用素砼11，安裝上部預制直段混凝土環3到頂，伸入鋼絞線5與下部轉接并張拉鋼絞線。遇到表層3?4米地下水情況時，如圖5所示，基礎可采用獨立擴展式基礎12，基礎中間為空心，鋼絞線5直接到基礎底部，基礎施工時需預留鋼絞線孔道。
[0047]實施例4
[0048]本發明用于海上軟土地基時，如圖6所示，先把第一組預制直段混凝土環3預先張拉成一體，讓下段沉底，中段帶氣囊，上段吊起，用千噸級浮吊立起，再將外型鋼柱I裝上，下段型鋼柱I和混凝土筒體之間用抗剪螺栓2連接。緩慢放松吊索使塔筒下沉，下沉過程中保證自重與阻力基本平衡。張拉筒內鋼絞線5，從中孔向下沖高壓水，以泥漿堆在周邊，筒身下沉，并不斷校正到標高后，中間底部澆混凝土并養護，周邊用旋噴粧9加固。
[0049]以上，僅為本發明的較佳實施例，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應該以權利要求所界定的保護范圍為準。
【主權項】
1.一種鋼-混凝土混合式風機直塔筒，其特征在于，它包括混凝土塔筒段和與混凝土塔筒段通過錨栓組合件(7)相連的鋼塔筒段(8); 所述的混凝土塔筒段由預制直段混凝土環(3)拼接而成； 所述的預制直段混凝土環(3)橫截面預留有均布的鋼絞線孔道(4)，預應力鋼絞線(5)穿過鋼絞線孔道(4)將上、下預制直段混凝土環(3)串聯在一起形成整體； 所述的預制直段混凝土環(3)徑向預留有螺栓孔道； 所述的混凝土塔筒段外周與型鋼柱(I)相連。2.根據權利要求1所述的鋼-混凝土混合式風機直塔筒，其特征在于，混凝土塔筒段外周與型鋼柱(I)通過抗剪螺栓(2)連接。3.根據權利要求1所述的鋼-混凝土混合式風機直塔筒，其特征在于，所述的型鋼柱(I)的橫截面形狀為矩形等腰梯形。4.根據權利要求1所述的鋼-混凝土混合式風機直塔筒，其特征在于，所述的型鋼柱(I)為變截面柱，變截面的截面為矩形。5.根據權利要求1至3任一項所述的鋼-混凝土混合式風機直塔筒，其特征在于，所述的上、下兩段型鋼柱(I)采用雙剪型連接節點(6)連接。6.根據權利要求4所述的鋼-混凝土混合式風機直塔筒，其特征在于，混凝土塔筒段外周與6根型鋼柱(I)通過抗剪螺栓(2)連接。7.根據權利要求1所述的鋼-混凝土混合式風機直塔筒，其特征在于，鋼-混凝土混合式風機直塔筒高度為100?160米。8.根據權利要求6所述的鋼-混凝土混合式風機直塔筒，其特征在于混凝土塔筒段直徑為5?12米，鋼塔筒段(8)直徑為3?6米。
【文檔編號】F03D13/20GK106089596SQ201610706928
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月23日
【發明人】張明熠, 彭文兵, 黃張裕, 陽榮昌
【申請人】江蘇金海新能源科技有限公司, 同濟大學建筑設計研究院(集團)有限公司, 內蒙古金海新能源科技股份有限公司