本發(fā)明涉及混凝土塔架生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種薄壁鋼筒混凝土塔架的分片式筒壁結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
風(fēng)力發(fā)電設(shè)備已趨于大功率化和適用于低風(fēng)速風(fēng)電場,增加輪轂高度獲得高空風(fēng)力資源比增加葉片的掃風(fēng)面積更具有可行性。塔架作為風(fēng)電機組主要的承重部件,承受著各種載荷的作用,它是保證風(fēng)機正常運行的關(guān)鍵因素。隨著塔架的高度的不斷增加,塔架在風(fēng)電機組的設(shè)計和制造的重要性也在不斷增加。
風(fēng)力發(fā)電機組塔架受到多種載荷的共同作用,除了要支撐風(fēng)力發(fā)電機組機艙、發(fā)電機和輪轂等的重量外,還要承受葉輪旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的動載荷以及自然風(fēng)的作用。塔架的變形和振動,不僅會增大附加應(yīng)力和降低塔架結(jié)構(gòu)強度,還可能影響到機組其他部件的變形,導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電機組發(fā)電性能下降。
傳統(tǒng)的鋼筒混凝土塔架結(jié)構(gòu)分為外層鋼筒、內(nèi)層鋼筒,之間灌注混凝土,無需施加預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu),且內(nèi)外層鋼筒之間無連接、不分片,為整體圓柱筒體。這種結(jié)構(gòu)形式需要內(nèi)外層鋼筒承受拉力,芯部混凝土承受壓力。對于風(fēng)力發(fā)電機組而言,內(nèi)外層鋼筒為了保證承力和一定的剛度,往往壁厚較厚;芯部混凝土可為素混凝土也可為鋼筋混凝土?,F(xiàn)場施工順序為:將整環(huán)內(nèi)層鋼筒安裝,然后綁扎芯部鋼筋,然后安裝外層鋼筒,為了保證內(nèi)外層鋼筒的穩(wěn)定性,往往需要搭設(shè)內(nèi)外腳手架或設(shè)置拉桿,最后進行芯部的混凝土澆筑,這種塔架施工難度較高,整體式設(shè)計運輸也存在問題,靈活性較差,同時,不利于批量生產(chǎn)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種薄壁鋼筒混凝土塔架的分片式筒壁結(jié)構(gòu),有效的克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種薄壁鋼筒混凝土塔架的分片式筒壁結(jié)構(gòu),包括筒壁腔體和加強筋組件;
上述筒壁腔體內(nèi)部中空且上下端敞口設(shè)置,上述加強筋組件設(shè)置在上述筒壁腔體內(nèi);
上述筒壁腔體兩側(cè)對稱開有多個貫穿其的通孔。
本發(fā)明的有益效果是:結(jié)構(gòu)簡單,制作方便,成本低,整體結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)固,強度高,利于批量生產(chǎn)。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,本發(fā)明還可以做如下改進。
進一步,上述筒壁腔體由豎向設(shè)置的內(nèi)壁板、外壁板和兩個側(cè)板組成,上述內(nèi)壁板和外壁板間隔設(shè)置,且兩者任意處的間距相等,兩個上述側(cè)板一體成型的設(shè)置在上述內(nèi)側(cè)板和外側(cè)板的兩側(cè),每個上述側(cè)板上均上下等間距間隔的設(shè)有多個上述通孔,上述加強筋組件固定安裝在上述內(nèi)壁板和外壁板之間。
采用上述進一步方案的有益效果是筒壁腔體結(jié)構(gòu)簡單,設(shè)計合理,外形美觀,規(guī)格一致。
進一步,上述加強筋組件由多層上下間隔設(shè)置的加強筋組成,每層上述加強筋均水平設(shè)置,并由鋼筋折彎形成連續(xù)的波浪形,每層上述加強筋的彎折處均焊接在上述內(nèi)壁板或外壁板相對的內(nèi)側(cè)。
采用上述進一步方案的有益效果是加強筋布置合理,使得整個筒壁腔體強度較高,連接也比較方便。
進一步,多層上述加強筋之間還通過多個豎向設(shè)置的連接件相互焊接連成整體,且每個上述連接件均與每層加強筋的彎折處焊接固定,并分別焊接在上述內(nèi)壁板或外壁板相對的內(nèi)側(cè)。
采用上述進一步方案的有益效果是通過連接件使得多層加強筋形成整體,提高加強筋組件的結(jié)構(gòu)強度。
進一步,上述加強筋組件由鋼板折彎形成連續(xù)的波浪形,每個折彎面上均上下等間距間隔的開有多個貫穿其的澆筑孔,且彎折處焊接在上述內(nèi)壁板或外壁板相對的內(nèi)側(cè)。
采用上述進一步方案的有益效果是便于混凝土的澆筑,同時,整體鋼板制成使得其結(jié)構(gòu)強度較高。
進一步,上述內(nèi)壁板和外壁板均為弧形板或長方形板。
采用上述進一步方案的有益效果是便于多個筒壁腔體拼接形成圓筒形或圓角多邊形筒形。
進一步,上述內(nèi)壁板和外壁板的上下端分別朝向外側(cè)水平延伸形成法蘭連接邊。
采用上述進一步方案的有益效果是便于通過法蘭連接邊與其他筒壁腔體上下拼接。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的薄壁鋼筒混凝土塔架的分片式筒壁結(jié)構(gòu)的其中一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明的薄壁鋼筒混凝土塔架的分片式筒壁結(jié)構(gòu)的另一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明的薄壁鋼筒混凝土塔架的分片式筒壁結(jié)構(gòu)組合時的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖中,各標(biāo)號所代表的部件列表如下:
1、筒壁腔體,2、加強筋組件,3、通孔,11、內(nèi)壁板,12、外壁板,13、側(cè)板,14、法蘭連接邊,21、加強筋,22、連接件,23、澆筑孔。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進行描述,所舉實例只用于解釋本發(fā)明,并非用于限定本發(fā)明的范圍。
實施例:如圖1至3所示,本實施例的薄壁鋼筒混凝土塔架的分片式筒壁結(jié)構(gòu),包括筒壁腔體1和加強筋組件2;
上述筒壁腔體1內(nèi)部中空且上下端敞口設(shè)置,上述加強筋組件2設(shè)置在上述筒壁腔體1內(nèi);
上述筒壁腔體1兩側(cè)對稱開有多個貫穿其的通孔3。
該分片式筒壁結(jié)構(gòu)的設(shè)計利于整個塔架筒體的組裝,生產(chǎn)時,單個分片式筒壁結(jié)構(gòu)可設(shè)計為弧段和直段兩種規(guī)格,即橫截面為扇形的分片式筒壁結(jié)構(gòu)(弧段)和橫截面為長方形的分片式筒壁結(jié)構(gòu)(直段),組裝時,可通過多個規(guī)格一致的弧段的分片式筒壁結(jié)構(gòu)側(cè)端首尾相連圍成圓柱形的塔架筒體,且相鄰兩個弧段的分片式筒壁結(jié)構(gòu)側(cè)端焊接固定;或通過n個規(guī)格一致的直段的分片式筒壁結(jié)構(gòu)和n各規(guī)格一致的弧段的分片式筒壁結(jié)構(gòu)組合形成,其中n≥4具體組合為,n個直段的分片式筒壁結(jié)構(gòu)設(shè)置在正n邊形圓角柱體結(jié)構(gòu)對應(yīng)每個直邊的位置,n個弧段的分片式筒壁結(jié)構(gòu)設(shè)置在正n邊形柱體結(jié)構(gòu)對應(yīng)每個圓角的位置,相鄰的弧段的分片式筒壁結(jié)構(gòu)和直段的分片式筒壁結(jié)構(gòu)對應(yīng)的側(cè)端相互焊接固定,這就使得單個塔架筒體的組裝非常方便,大大的降低了施工難度,縮短了施工周期。
在對高度較高的塔架筒體進行組裝時,還可將每個組合形成的柱狀塔架筒體上下堆疊組裝拼成。
優(yōu)選的,上述筒壁腔體1由豎向設(shè)置的內(nèi)壁板11、外壁板12和兩個側(cè)板13組成,上述內(nèi)壁板11和外壁板12間隔設(shè)置,且兩者任意處的間距相等,兩個上述側(cè)板13一體成型的設(shè)置在上述內(nèi)側(cè)板11和外側(cè)板12的兩側(cè),每個上述側(cè)板13上均上下等間距間隔的設(shè)有多個上述通孔3,上述加強筋組件2固定安裝在上述內(nèi)壁板11和外壁板12之間,筒壁腔體1結(jié)構(gòu)簡單,相鄰兩個筒壁腔體1之間通過對應(yīng)的側(cè)板13焊接固定,側(cè)板13與側(cè)板13之間焊接時,因接觸面積較大,焊接后的強度會大大提高,分片式組裝施工使得整個塔架筒體的施工過程變得極為簡單、方便,此外,加強筋組件2的設(shè)計使得筒壁腔體1整體結(jié)構(gòu)強度較高,在整個塔架筒體拼接組裝完成后,通過在每個筒壁腔體1內(nèi)澆筑混凝土,即可實現(xiàn)塔架筒體的安裝,特別說明的是,在澆筑混凝土過程中,單個筒壁腔體1內(nèi)的混凝土通過側(cè)板13處的通孔3與相鄰的筒壁腔體1內(nèi)的混凝土連成整體,使得整體塔架筒體結(jié)構(gòu)強度大大提高。
優(yōu)選的,上述加強筋組件2由多層上下間隔設(shè)置的加強筋21組成,每層上述加強筋21均水平設(shè)置,并由鋼筋折彎形成連續(xù)的波浪形,每層上述加強筋21的彎折處均焊接在上述內(nèi)壁板11和外壁板12相對的內(nèi)側(cè),其結(jié)構(gòu)簡單,安裝較為方便。
較佳的,多層上述加強筋21之間還通過多個豎向設(shè)置的連接件22相互焊接連成整體,且每個上述連接件22均與每層加強筋21的彎折處焊接固定,并分別焊接在上述內(nèi)壁板11或外壁板12相對的內(nèi)側(cè),這就使得每層的加強筋21之間均能連成一體,確保整個加強筋組件整體強度較高,韌性較好,同時,波浪形設(shè)計不會影響后期混凝土的澆筑,加強筋還可替代原混凝土中的鋼筋結(jié)構(gòu),確保整體塔架筒體的結(jié)構(gòu)強度較高。
優(yōu)選的,上述加強筋組件2由鋼板折彎形成連續(xù)的波浪形,每個折彎面上均上下等間距間隔的開有多個貫穿其的澆筑孔23,且彎折處焊接在上述內(nèi)壁板11或外壁板12相對的內(nèi)側(cè)其設(shè)計合理,整體結(jié)構(gòu)強度較高,澆筑孔23的設(shè)計使得單個筒壁腔體1內(nèi)后期澆筑的混凝土通過澆筑孔23融匯貫通呈一體,保證混凝土澆筑后的整體結(jié)構(gòu)強度。
優(yōu)選的,上述內(nèi)壁板11和外壁板12均為弧形板或長方形板,該設(shè)計使得整個塔架筒體拼裝靈活性較高,可任意拼成圓柱筒體或其他多邊形圓角的筒體結(jié)構(gòu)。
較佳的,上述內(nèi)壁板11和外壁板12的上下端分別朝向外側(cè)水平延伸形成法蘭連接邊14,在上下多個塔架筒體進行組合安裝時,相鄰兩個塔架筒體可通過對應(yīng)的內(nèi)壁板11和外壁板12上下端的法蘭連接邊14進行定位,并采用相鄰法蘭連接邊14之間焊接或通過螺栓連接的方式進行組裝成型。
值得注意的是,上述附圖1和附圖2中的圖示方向并非是指代本申請中權(quán)利要求中所描述的上下位置關(guān)系,附圖1和附圖2中對上下位置關(guān)系有清晰的方位標(biāo)識(如上-下),更清楚的解釋為附圖1和附圖2中“前”方指代權(quán)利要求中的上,“后”方指代權(quán)利要求中的下。
在本發(fā)明的描述中,需要理解的是,術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。