專利名稱：一種新型的風(fēng)力發(fā)電預(yù)制混凝土塔架構(gòu)件接縫結(jié)構(gòu)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于風(fēng)力發(fā)電塔架領(lǐng)域，是一種新型的風(fēng)力發(fā)電預(yù)制混凝土塔架構(gòu)件接縫結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
全球能源緊張和環(huán)境氣候問(wèn)題的嚴(yán)峻，促使各國(guó)日益重視對(duì)風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物能等可再生能源的開發(fā)和利用。風(fēng)力發(fā)電研究起步早、技術(shù)成熟，已成為可再生能源利用的重用途徑，尤其在最近幾年，風(fēng)電裝機(jī)容量取得快速增長(zhǎng)。我國(guó)風(fēng)能蘊(yùn)含豐富，其中陸地高度10 m處2.53億千瓦,50 m處可增加一倍；近海高度10 m處7.5億千瓦,50 m處約15億千瓦。截至2010年，我國(guó)風(fēng)力發(fā)電達(dá)4473萬(wàn)千瓦，已成為繼水電后最重要的可再生能源。內(nèi)陸地區(qū)的風(fēng)速通常比沿海地區(qū)低很多，為了給中低風(fēng)速地區(qū)的風(fēng)電場(chǎng)提供更多的發(fā)電量，風(fēng)機(jī)供應(yīng)商有兩種主要選擇:他們既可以選擇安裝具有更大風(fēng)輪的風(fēng)機(jī)，也可以把沒(méi)有改造過(guò)的機(jī)組安裝在更高的風(fēng)塔上。高塔的選擇只需增加適度的投資，便可以大幅度的提高功率輸出。例如，在非沿海地區(qū)，輪轂高度每增加lm，增產(chǎn)幅度約為1%。更高的風(fēng)塔還能提供其他優(yōu)勢(shì)，如降低湍流影響、減少疲勞載荷、增加整機(jī)壽命、解決運(yùn)輸限制、減少材料成本變動(dòng)等。由于鋼塔架材料特性的局限和造價(jià)決定了高混凝土塔架的必然，現(xiàn)澆混凝土塔架施工期較長(zhǎng)，難以滿足風(fēng)場(chǎng)快速施工要求，預(yù)制混凝土塔架應(yīng)運(yùn)而生。由于交通運(yùn)輸對(duì)塔架結(jié)構(gòu)尺寸的限制，塔架由多個(gè)預(yù)制構(gòu)件拼接而成；因此，構(gòu)件之間的接縫成了控制塔架安全運(yùn)行的關(guān)鍵部位。接縫是預(yù)制階段施工結(jié)構(gòu)的一個(gè)特殊構(gòu)造，是裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的最薄弱環(huán)節(jié)。預(yù)制拼接結(jié)構(gòu)的受力性能和工作情況(抗震性能、整體性和穩(wěn)定性)與拼接接縫處的強(qiáng)度以及連接的可靠度，主要取決于接縫連接的好壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能加快預(yù)制構(gòu)件的拼裝進(jìn)度，節(jié)省時(shí)間，施工方法簡(jiǎn)單，施工方便的一種新型的風(fēng)力發(fā)電預(yù)制混凝土塔架構(gòu)件接縫結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種新型的風(fēng)力發(fā)電預(yù)制混凝土塔架構(gòu)件接縫結(jié)構(gòu)，其特征是:它至少包括:風(fēng)力發(fā)電預(yù)制鋼筋混凝土塔架構(gòu)件之間的縱縫和橫縫以及錨固鋼板、高強(qiáng)螺栓、套筒、固定螺栓、固定螺母和防水膠；預(yù)制鋼筋混凝土塔架構(gòu)件水平方向各有向縱縫延伸的錨固鋼板，錨固鋼板與高強(qiáng)螺栓的一端連接為一體；高強(qiáng)螺栓另一端通過(guò)螺紋與套筒連接，兩側(cè)套筒通過(guò)固定螺栓和螺母固定連接；上下預(yù)制鋼筋混凝土塔架構(gòu)件各有向橫縫方向的定位鍵槽和定位鍵，定位鍵槽和定位鍵通過(guò)環(huán)氧樹脂膠接。所述的縱縫和橫縫處有涂抹的防水膠。所述的預(yù)制鋼筋混凝土塔架構(gòu)件為上邊弧長(zhǎng)小，下邊弧長(zhǎng)長(zhǎng)，三片預(yù)制鋼筋混凝土塔架構(gòu)件合圍成上邊直徑小，下邊直徑大的筒狀體。
所述的橫縫上端的預(yù)制鋼筋混凝土塔架構(gòu)件下端的圓口端與橫縫下端的預(yù)制鋼筋混凝土塔架構(gòu)件上端的圓口端直徑相同。所述的錨固鋼板的長(zhǎng)=40cm,寬=IOcm,厚度=4.5mm。所述的高強(qiáng)螺栓采用M24。所述的定位鍵槽底部長(zhǎng)30cm,寬20cm,開槽長(zhǎng)35cm,寬25cm,槽深4cm ;定位鍵頂部部長(zhǎng)29.5cm,寬19.5cm,底部長(zhǎng)35cm,寬25cm,鍵高3.8cm。在定位鍵槽上涂抹I 3mm厚的環(huán)氧樹脂，筒壁厚度為30cm 50cm。一種新型的風(fēng)力發(fā)電預(yù)制混凝土塔架構(gòu)件接縫結(jié)構(gòu)方法，包括:
橫縫接縫的步驟為:
(1)在預(yù)制構(gòu)件中預(yù)埋錨固鋼板，與高強(qiáng)螺栓焊接固定；
(2)構(gòu)件對(duì)接前，在外露的高強(qiáng)螺栓上加套筒，并把套筒擰入高強(qiáng)螺栓，以不影響構(gòu)件拼接為標(biāo)準(zhǔn)；
(3)構(gòu)件對(duì)接時(shí)，把兩邊的套筒同時(shí)外擰，利用固定螺栓固定；
(4)利用專業(yè)設(shè)備旋鈕套筒，牽拉兩邊高強(qiáng)螺栓，實(shí)現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件的收緊。本發(fā)明的有益效果是，通過(guò)預(yù)埋錨固鋼板與高強(qiáng)螺栓連接，通過(guò)套筒連接高強(qiáng)螺栓，兩邊套筒連接固定成整體，最后通過(guò)旋轉(zhuǎn)套筒來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件的收緊?？v縫面不再設(shè)置鍵槽或U型鋼筋等設(shè)備，減少了模板的設(shè)計(jì)難度，加快了預(yù)制構(gòu)件的拼裝進(jìn)度，節(jié)省了時(shí)間，施工方法簡(jiǎn)單，施工方便，施工期不再利用焊接等設(shè)備。設(shè)置簡(jiǎn)單的三個(gè)定位鍵，可以保證橫縫的準(zhǔn)確對(duì)接，還可通過(guò)加墊環(huán)氧樹脂墊片來(lái)調(diào)整橫縫的水平度，在接觸面涂抹環(huán)氧樹脂可以滿足強(qiáng)度要求，又可節(jié)省工期。環(huán)氧接縫是在節(jié)段間涂抹一層很薄的環(huán)氧樹脂，厚度通常為I 3_，使上下兩個(gè)圓環(huán)段構(gòu)件粘結(jié)在一起。環(huán)氧樹脂是一種粘結(jié)劑，連接時(shí)構(gòu)件雙方的接合面必須做成密貼的。


下面結(jié)合實(shí)施例附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明:
圖1是縱縫和橫縫示意 圖2是縱縫連接形式示意 圖3是橫縫定位鍵平面 圖4是橫縫定位鍵剖面圖。圖中:1.縱縫；2.橫縫；3.錨固鋼板；4.高強(qiáng)螺栓；5.套筒；6.固定螺栓；7.固定螺母；8.防水膠；9.定位鍵槽；10.定位鍵；11.環(huán)氧樹脂；12.筒壁。
具體實(shí)施例方式如圖1、圖2、圖3、圖4所示，一種新型的風(fēng)力發(fā)電預(yù)制混凝土塔架構(gòu)件接縫結(jié)構(gòu)，它至少包括:風(fēng)力發(fā)電預(yù)制鋼筋混凝土塔架構(gòu)件之間的縱縫I和橫縫2以及錨固鋼板3、高強(qiáng)螺栓4、套筒5、固定螺栓6、固定螺母7和防水膠8 ;預(yù)制鋼筋混凝土塔架構(gòu)件水平方向各有向縱縫I延伸的錨固鋼板3，錨固鋼板3與高強(qiáng)螺栓4的一端連接為一體；高強(qiáng)螺栓4另一端通過(guò)螺紋與套筒5連接，兩側(cè)套筒5通過(guò)固定螺栓6和螺母7固定連接；上下預(yù)制鋼筋混凝土塔架構(gòu)件各有向橫縫2方向的定位鍵槽9和定位鍵10，定位鍵槽9和定位鍵10通過(guò)環(huán)氧樹脂11膠接?？v縫I和橫縫2處有涂抹的防水膠8。所述的預(yù)制鋼筋混凝土塔架構(gòu)件為上邊弧長(zhǎng)小，下邊弧長(zhǎng)長(zhǎng)，三片預(yù)制鋼筋混凝土塔架構(gòu)件合圍成上邊直徑小，下邊直徑大的筒狀體。所述的橫縫2上端的預(yù)制鋼筋混凝土塔架構(gòu)件下端的圓口端與橫縫2下端的預(yù)制鋼筋混凝土塔架構(gòu)件上端的圓口端直徑相同。如圖2所示，本實(shí)施例縱縫的連接結(jié)構(gòu)包括錨固鋼板3、高強(qiáng)螺栓4、套筒5、錨固螺栓6、錨固螺孔7和防水膠8。錨固鋼板3，長(zhǎng)40cm，寬10cm，厚度為4.5mm ;高強(qiáng)螺栓4采用M24等級(jí)，錨固鋼板3和高強(qiáng)螺栓4的一端預(yù)埋在混凝土中，兩者焊接在一起。套筒5與高強(qiáng)螺栓4連接，當(dāng)構(gòu)件對(duì)接過(guò)程中，把兩側(cè)的套筒通過(guò)固定螺栓6 (M22)和螺母7連接在一起，最后通過(guò)旋轉(zhuǎn)套筒5，來(lái)拉緊構(gòu)件。如圖3和圖4所示，本實(shí)施例橫縫定位結(jié)構(gòu)包括定位鍵槽9和定位鍵槽10，定位鍵槽底部長(zhǎng)30cm,寬20cm,開槽長(zhǎng)35cm,寬25cm,槽深4cm ;定位鍵頂部部長(zhǎng)29.5cm,寬19.5cm,底部長(zhǎng)35cm，寬25cm，鍵高3.8cm。在定位鍵槽上涂抹I 3mm厚的環(huán)氧樹脂11，筒壁12厚度為30cm 50cm。一種新型的風(fēng)力發(fā)電預(yù)制混凝土塔架構(gòu)件接縫結(jié)構(gòu)方法，包括:
橫縫接縫的步驟為:
(1)在預(yù)制構(gòu)件中預(yù)埋錨固鋼板3，與高強(qiáng)螺栓4焊接固定；
(2)構(gòu)件對(duì)接前，在外露的高強(qiáng)螺栓4上加套筒5，并把套筒擰入高強(qiáng)螺栓4，以不影響構(gòu)件拼接為標(biāo)準(zhǔn)；
(3)構(gòu)件對(duì)接時(shí)，把兩邊的套筒5同時(shí)外擰，利用固定螺栓6固定；
(4)利用專業(yè)設(shè)備旋鈕套筒5，牽拉兩邊高強(qiáng)螺栓4，實(shí)現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件的收緊。針對(duì)縱縫:設(shè)計(jì)一種可使得瓦片構(gòu)件能夠緊密連接，并可提供足夠的拉力。包括:錨固鋼板，高強(qiáng)螺栓，高強(qiáng)套筒，固定螺栓，固定螺母和防水膠；錨固鋼板埋設(shè)在混凝土構(gòu)件中，伸入混凝土構(gòu)件內(nèi)部的高強(qiáng)螺栓與錨固鋼板焊接，外露部分高強(qiáng)螺栓外部設(shè)有套筒，當(dāng)兩個(gè)構(gòu)件縱縫對(duì)接完畢后，利用固定螺栓把兩側(cè)套筒固定連接成整體，最后通過(guò)旋轉(zhuǎn)套筒牽拉兩側(cè)的螺栓，達(dá)到拉緊預(yù)制構(gòu)件的目的。針對(duì)橫縫:設(shè)計(jì)一種可以準(zhǔn)確定位的結(jié)構(gòu)形式，利用環(huán)氧樹脂來(lái)滿足施工期的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。包括:定位鍵槽，定位鍵，環(huán)氧樹脂，環(huán)氧樹脂墊片；在下部塔節(jié)橫縫接觸面設(shè)置定位鍵槽，在上部塔節(jié)橫縫接觸面設(shè)置定位鍵，定位鍵高度稍小與定位鍵槽深度，鍵槽內(nèi)部及整個(gè)橫縫接觸涂抹環(huán)氧樹脂，靠自重保證上、下部塔節(jié)的壓緊，由環(huán)氧樹脂保證上、下部塔節(jié)的有效連接。
權(quán)利要求
1.一種新型的風(fēng)力發(fā)電預(yù)制混凝土塔架構(gòu)件接縫結(jié)構(gòu)，其特征是:它至少包括:風(fēng)力發(fā)電預(yù)制鋼筋混凝土塔架構(gòu)件之間的縱縫(I)和橫縫(2)以及錨固鋼板(3)、高強(qiáng)螺栓(4)、套筒(5)、固定螺栓(6)、固定螺母(7)和防水膠(8);預(yù)制鋼筋混凝土塔架構(gòu)件水平方向各有向縱縫(I)延伸的錨固鋼板(3)，錨固鋼板(3)與高強(qiáng)螺栓(4)的一端連接為一體；高強(qiáng)螺栓(4)另一端通過(guò)螺紋與套筒(5)連接，兩側(cè)套筒(5)通過(guò)固定螺栓(6)和螺母(7)固定連接；上下預(yù)制鋼筋混凝土塔架構(gòu)件各有向橫縫(2)方向的定位鍵槽(9)和定位鍵(10)，定位鍵槽(9)和定位鍵(10)通過(guò)環(huán)氧樹脂(11)膠接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的風(fēng)力發(fā)電預(yù)制混凝土塔架構(gòu)件接縫結(jié)構(gòu)，其特征是:所述的縱縫(I)和橫縫(2)處有涂抹的防水膠(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的風(fēng)力發(fā)電預(yù)制混凝土塔架構(gòu)件接縫結(jié)構(gòu)，其特征是:所述的預(yù)制鋼筋混凝土塔架構(gòu)件為上邊弧長(zhǎng)小，下邊弧長(zhǎng)長(zhǎng)，三片預(yù)制鋼筋混凝土塔架構(gòu)件合圍成上邊直徑小，下邊直徑大的筒狀體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的風(fēng)力發(fā)電預(yù)制混凝土塔架構(gòu)件接縫結(jié)構(gòu)，其特征是:所述的橫縫(2)上端的預(yù)制鋼筋混凝土塔架構(gòu)件下端的圓口端與橫縫(2)下端的預(yù)制鋼筋混凝土塔架構(gòu)件上端的圓口端直徑相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的風(fēng)力發(fā)電預(yù)制混凝土塔架構(gòu)件接縫結(jié)構(gòu)，其特征是:所述的錨固鋼板(3)的長(zhǎng)=40cm,寬=IOcm,厚度=4.5mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的風(fēng)力發(fā)電預(yù)制混凝土塔架構(gòu)件接縫結(jié)構(gòu)，其特征是:所述的高強(qiáng)螺栓(4)采用M24。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的風(fēng)力發(fā)電預(yù)制混凝土塔架構(gòu)件接縫結(jié)構(gòu)，其特征是:所述的定位鍵槽(9)底部長(zhǎng)30cm,寬20cm,開槽長(zhǎng)35cm,寬25cm,槽深4cm ;定位鍵頂部部長(zhǎng)29.5cm,寬19.5cm,底部長(zhǎng)35cm,寬25cm,鍵高3.8cm ;在定位鍵槽上涂抹I 3mm厚的環(huán)氧樹脂(11)，筒壁(12)厚度為30cm 50cm。
8.一種新型的風(fēng)力發(fā)電預(yù)制混凝土塔架構(gòu)件接縫結(jié)構(gòu)方法，包括:橫縫接縫的步驟為: (1)在預(yù)制構(gòu)件中預(yù)埋錨固鋼板，與高強(qiáng)螺栓焊接固定； (2)構(gòu)件對(duì)接前，在外露的高強(qiáng)螺栓上加套筒，并把套筒擰入高強(qiáng)螺栓，以不影響構(gòu)件拼接為標(biāo)準(zhǔn)； (3)構(gòu)件對(duì)接時(shí)，把兩邊的套筒同時(shí)外擰，利用固定螺栓固定； (4)利用專業(yè)設(shè)備旋鈕套筒，牽拉兩邊高強(qiáng)螺栓，實(shí)現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件的收緊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型的風(fēng)力發(fā)電預(yù)制混凝土塔架構(gòu)件接縫結(jié)構(gòu)及方法，其特征是它至少包括風(fēng)力發(fā)電預(yù)制鋼筋混凝土塔架構(gòu)件之間的縱縫(1)和橫縫(2)以及錨固鋼板(3)、高強(qiáng)螺栓(4)、套筒(5)、固定螺栓(6)、固定螺母(7)和防水膠(8)；預(yù)制鋼筋混凝土塔架構(gòu)件水平方向各有向縱縫(1)延伸的錨固鋼板(3)，錨固鋼板(3)與高強(qiáng)螺栓(4)的一端連接為一體；高強(qiáng)螺栓(4)另一端通過(guò)螺紋與套筒(5)連接，兩側(cè)套筒(5)通過(guò)固定螺栓(6)和螺母(7)固定連接；上下預(yù)制鋼筋混凝土塔架構(gòu)件各有向橫縫(2)方向的定位鍵槽(9)和定位鍵(10)，定位鍵槽(9)和定位鍵(10)通過(guò)環(huán)氧樹脂(11)膠接。該結(jié)構(gòu)能加快預(yù)制構(gòu)件的拼裝進(jìn)度，節(jié)省時(shí)間，施工方法簡(jiǎn)單，施工方便。
文檔編號(hào)F03D11/04GK103195668SQ20131011254
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月2日
發(fā)明者楊靜安, 羅林, 楊鑫平, 張鵬飛 申請(qǐng)人:中國(guó)水電顧問(wèn)集團(tuán)西北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院