本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)設(shè)備領(lǐng)域,尤其是涉及一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的塔筒。
背景技術(shù):
相關(guān)技術(shù)公開的混凝土塔筒結(jié)構(gòu)中,有的塔筒采用鋼結(jié)構(gòu),有的塔筒采用混凝土結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)塔筒由于成本較高、運(yùn)輸困難,因此難以滿足大截面高塔筒的建造要求。而預(yù)制混凝土塔筒能夠經(jīng)濟(jì)地建造大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,因而得到了廣泛關(guān)注。
一般的混凝土塔筒結(jié)構(gòu)的塔筒段在制造時,先是制作出鋼筋籠,將鋼筋籠置于塔筒模具中,然后將混凝土澆筑在模具內(nèi),使鋼筋籠與混凝土結(jié)合成一體?,F(xiàn)有的操作過程仍然較費(fèi)時費(fèi)力,不利于降低施工成品。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本申請是基于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題。為此,本發(fā)明旨在提出一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的塔筒,該塔筒每個塔筒段建造時省時省力,可降低施工成本。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的塔筒,包括:塔筒基礎(chǔ),所述塔筒基礎(chǔ)的至少一部分設(shè)置在地面下方;塔筒本體,所述塔筒本體包括沿上下方向依次連接的多個塔筒段,所述塔筒本體為強(qiáng)度等級達(dá)歐標(biāo)C60/75的自密實(shí)混凝土結(jié)構(gòu);轉(zhuǎn)接頭,所述轉(zhuǎn)接頭為金屬件,所述轉(zhuǎn)接頭設(shè)在所述塔筒本體的頂部。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的塔筒,采用自密實(shí)的混凝土來澆筑塔筒段,可達(dá)到降低制造難度、提高制造精度的目的,省去了振搗的工序后也會降低施工成本。在塔筒頂端設(shè)置轉(zhuǎn)接頭,能承受風(fēng)機(jī)頭較大的重量及扭矩,從而保障了塔筒的安全性。
在一些實(shí)施例中,所述塔筒本體采用的混凝土的擴(kuò)展度為680±50mm。
在一些實(shí)施例中,所述塔筒本體采用的混凝土按照重量組分計(jì)算,它包括水泥0.66-0.74份、砂1.10-1.18份、顆粒大小為5-12mm的石子1.31-1.42份、減水劑0.010-0.023份、粉煤灰0.088-0.092份、礦粉0.07-0.11份、降粘劑0.09-0.14份、硅灰0.049-0.051份和拌合水0.22-0.25份混合組成。
在一些實(shí)施例中,所述塔筒本體采用的混凝土原料中,水泥為強(qiáng)度等級達(dá)52.5的普通硅酸鹽水泥。
在一些實(shí)施例中,所述塔筒本體采用的混凝土原料中,砂為水洗砂。
在一些實(shí)施例中,所述塔筒本體采用的混凝土原料中,石子包括顆粒大小為5-12mm的碎石以及顆粒大小為5-12mm的石英石。
在一些實(shí)施例中,所述塔筒本體采用的混凝土原料中水膠比為0.22-0.25。
在一些實(shí)施例中,所述塔筒本體采用的混凝土原料中砂率為44-48%。
在一些實(shí)施例中,所述塔筒本體采用的混凝土的適配強(qiáng)度為85MPa。
在一些實(shí)施例中,所述塔筒本體采用的混凝土的抗壓強(qiáng)度為7天69-73MPa。
本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
附圖說明
本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解,其中:
圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的塔筒在地面上的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的塔筒在塔筒基礎(chǔ)與塔筒本體連接處的示意圖;
圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的塔筒的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的相鄰整環(huán)塔筒段之間的裝配示意圖;
圖5是圖4中圈示K處放大圖;
圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的塔片的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7是圖6中圈示A處放大圖;
圖8是圖6中圈示B處放大圖;
圖9是圖6中圈示C處放大圖;
圖10是圖6中圈示D處放大圖;
圖11是圖6中圈示E處放大圖;
圖12是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的塔片的俯視圖;
圖13是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的整環(huán)塔筒段的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖14是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的組裝塔筒段的俯視示意圖;
圖15是圖14中圈示J處放大圖;
圖16是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)接頭的立體圖;
圖17是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)接頭的豎向截面示意圖;
圖18是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的塔筒基礎(chǔ)與塔筒本體連接處的定位方式示意圖。
附圖標(biāo)記:
塔筒1000、
塔筒基礎(chǔ)1、基座11、連接臺12、塔筒基礎(chǔ)上的預(yù)應(yīng)力孔道13、
塔筒本體2、
塔筒段20、組裝塔筒段21、塔片211、連接側(cè)壁2111、整環(huán)塔筒段22、
連接孔231、垂直接縫連接柱232、連接桿233、螺紋孔2331、連接套筒234、定位槽235、增強(qiáng)凹槽241、隔擋件251、灌漿間隙252、灌漿凹槽253、塔筒段上的預(yù)應(yīng)力孔道261、定位孔262、定位凹槽263、定位螺桿264、頭部2641、桿部2642、定位柱265、螺紋段2651、導(dǎo)錐段2652、調(diào)平凹槽271、調(diào)平墊片272、預(yù)應(yīng)力套筒281、
轉(zhuǎn)接頭3、上法蘭31、底盤32、豎向連壁33、軒接頭上的預(yù)應(yīng)力孔道34、法蘭孔35、
定位導(dǎo)桿5、
地面2000。
具體實(shí)施方式
下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例,所述實(shí)施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的,旨在用于解釋本發(fā)明,而不能理解為對本發(fā)明的限制。
下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例,所述實(shí)施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的,旨在用于解釋本發(fā)明,而不能理解為對本發(fā)明的限制。
下面參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的塔筒1000。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的塔筒1000,如圖1所示,包括:塔筒基礎(chǔ)1、塔筒本體2和轉(zhuǎn)接頭3。
其中,塔筒基礎(chǔ)1的至少一部分設(shè)置在地面2000的下方,也就是說,塔筒基礎(chǔ)1的一部分埋在地下,或者塔筒基礎(chǔ)1全部埋在地下。塔筒基礎(chǔ)1用于支撐整個塔筒1000,以保證整個塔筒1000的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
參照圖1,塔筒本體2為混凝土結(jié)構(gòu),塔筒本體2形成為柱形筒形狀。轉(zhuǎn)接頭3設(shè)在塔筒本體2的頂部,轉(zhuǎn)接頭3為金屬件,轉(zhuǎn)接頭3可以形成為與塔筒本體2形狀一致的柱形筒形狀。風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括風(fēng)機(jī)(圖未示出),風(fēng)機(jī)的機(jī)頭可以直接固定在轉(zhuǎn)接頭3上,風(fēng)機(jī)的機(jī)頭也可以通過支撐架固定在轉(zhuǎn)接頭3上。
在本發(fā)明實(shí)施例中,塔筒基礎(chǔ)1、塔筒本體2和轉(zhuǎn)接頭3均是塔筒1000的重要組成部分,三者缺一不可,下面將結(jié)合附圖分別描述這三個組成部分的結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明實(shí)施例中,如圖3所示,塔筒本體2包括沿上下方向依次連接的多個塔筒段20,塔筒本體2為強(qiáng)度等級達(dá)歐標(biāo)C60/75的自密實(shí)混凝土結(jié)構(gòu),也就是說,每個塔筒段20均由強(qiáng)度等級達(dá)歐標(biāo)C60/75的自密實(shí)混凝土預(yù)制而成。
具體地,塔筒本體2采用的混凝土的攪拌方法為機(jī)械攪拌,且該混凝土通過自密實(shí)的方式振實(shí)。
塔筒本體2為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),每個塔筒段20內(nèi)設(shè)有鋼筋籠,混凝土澆筑前鋼筋籠置于塔筒模具內(nèi),混凝土澆筑后,鋼筋籠與混凝土結(jié)合成一體。
這里需要說明的是,普通的混凝土澆筑時總會夾帶進(jìn)來一些空氣,空氣量多少與拌合料的干稀程度、模板的形狀尺寸、鋼筋的配置情況以及混凝土下料入模方法等都有很大關(guān)系。相關(guān)技術(shù)公開的混凝土施工中方案中,通常都是通過抹壓、振搗等方式將混凝土振實(shí),但是如果采用上述抹壓、振搗等方式振實(shí)各模具內(nèi)混凝土,不僅會受鋼筋籠的干涉影響導(dǎo)致操作困難,還會因上述操作造成塔筒段的澆筑模具的移位,最終導(dǎo)致塔筒段制造精度差。
因此本發(fā)明實(shí)施例中,采用自密實(shí)的混凝土來澆筑塔筒段20,可達(dá)到降低制造難度、提高制造精度的目的,省去了振搗的工序后也會降低施工成本。
另外,經(jīng)發(fā)明人在塔筒實(shí)際使用情況及維護(hù)情況來看,現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的塔筒存在塔壁浸蝕、剝落等諸多問題,給風(fēng)力發(fā)電機(jī)的使用帶來了一定風(fēng)險。這些問題可能是自然環(huán)境引起的,也有可能是塔筒的自然老化、負(fù)荷過重等因素引起的。
為提高塔筒1000的質(zhì)量,延長塔筒1000的使用壽命,因此本發(fā)明實(shí)施例中將塔筒本體2采用強(qiáng)度等級達(dá)歐標(biāo)C60/75的自密實(shí)混凝土制造。其中,強(qiáng)度等級達(dá)歐標(biāo)C60/75,意思是指,塔筒本體2采用的混凝土應(yīng)滿足歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN 206-9以及中國C60至C75自密實(shí)混凝土標(biāo)準(zhǔn)的要求。
其中,參見下方表1和表2,可以看出,強(qiáng)度等級達(dá)歐標(biāo)C60/75的混凝土,不僅強(qiáng)度高,彈性模量也較大,混凝土結(jié)構(gòu)可靠性高。
表1混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm2)
表2混凝土彈性模量(×104N/mm2)
具體地,塔筒本體2采用的混凝土的擴(kuò)展度為680±50mm,從而提高每個塔筒段20的韌性,這樣塔筒段20的抗沖擊能力也會適當(dāng)加強(qiáng)。
在一些實(shí)施例中,塔筒本體2采用的混凝土原料包括水泥、砂、石子、外加劑、摻合料及水。
其中,塔筒本體2采用的混凝土原料中,水泥品種為強(qiáng)度等級達(dá)52.5的普通硅酸鹽水泥。這樣在保證水泥成本不高的前提下,提高混凝土的強(qiáng)度。
其中,塔筒本體2采用的混凝土原料中,砂子品種為水洗砂,從而含泥量低,制成的塔筒本體2品質(zhì)好。
塔筒本體2采用的混凝土原料中,石子品種優(yōu)選碎石,石子品種也可以是石英石。
塔筒本體2采用的混凝土的適配強(qiáng)度為85MPa。這里,混凝土試配強(qiáng)度一般是指在施工前,根據(jù)設(shè)計(jì)強(qiáng)度進(jìn)行的試驗(yàn)配比。將混凝土的適配強(qiáng)度設(shè)計(jì)成高達(dá)85MPa,可保證施工完成后塔筒本體2也具有較高的強(qiáng)度。
另外,塔筒本體2采用的混凝土原料中水膠比為0.22-0.25。這里,水膠比指的是每立方米混凝土用水量與所有膠凝材料用量的比值,將混凝土原料中水膠比設(shè)置成0.22-0.25,以保證混凝土的強(qiáng)度。塔筒本體2采用的混凝土原料中砂率為44-48%,以保證混凝土具有適宜的強(qiáng)度及和易性。
在一些具體實(shí)施例中,塔筒本體2采用的混凝土按照重量組分計(jì)算,它包括水泥0.66-0.74份、砂1.10-1.18份、顆粒大小為5-12mm的石子1.31-1.42份、減水劑0.010-0.023份、粉煤灰0.088-0.092份、礦粉0.07-0.11份、降粘劑0.09-0.14份、硅灰0.049-0.051份和拌合水0.22-0.25份混合組成,具體見下方表3。
表3每立方米混凝土材料用量及比例
其中,塔筒本體2采用的混凝土原料中,石子包括顆粒大小為5-12mm的碎石,減水劑為聚羥酸高性能減水劑。
該實(shí)施例中,塔筒本體2采用的混凝土的抗壓強(qiáng)度為7天69-73MPa。
需要說明的是,在上方實(shí)施例的塔筒本體2采用的混凝土原料中砂、石子的配合比均以干料的重量計(jì)算,上述其他指標(biāo)也均需要符合建筑工程規(guī)范要求。其中,提及砂的配比時不含5mm以上的石,在實(shí)際施工時可根據(jù)骨料的情況對配比進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
在一個優(yōu)選實(shí)施例中,塔筒本體2采用的混凝土的各組份的配比,按照重量組分計(jì)算如下方表4所示:
表4每立方米混凝土材料用量及比例
該實(shí)施例中,塔筒本體2采用的混凝土的抗壓強(qiáng)度為7天73.2MPa。
需要說明的是,在上方優(yōu)選實(shí)施例的塔筒本體2采用的混凝土原料中砂、石子的配合比均以干料的重量計(jì)算,上述其他指標(biāo)也均需要符合建筑工程規(guī)范要求。其中,提及砂的配比時不含4.75mm以上的石,在實(shí)際施工時可根據(jù)骨料的情況對配比進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
下面結(jié)合附圖說明本發(fā)明實(shí)施例中用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的塔筒1000的各部分具體結(jié)構(gòu)。
參照圖2,塔筒基礎(chǔ)1包括基座11和連接臺12,基座11形成為圓臺形,基座11的內(nèi)部中空,由此方便操作人員的底部作業(yè),例如在塔筒1000底部可對預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行張拉、錨固等操作。連接臺12設(shè)在基座11的內(nèi)腔且向內(nèi)凸出,連接臺12的上端面超過基座11的上端面,連接臺12為環(huán)形臺,塔筒本體2設(shè)在連接臺12上。具體地,連接臺12上設(shè)有貫通的預(yù)應(yīng)力孔道13,預(yù)應(yīng)力孔道13用于張拉預(yù)應(yīng)力筋。
在本發(fā)明實(shí)施例中,如圖3所示,多個塔筒段20中包括至少一個組裝塔筒段21和至少一個整環(huán)塔筒段22,組裝塔筒段21設(shè)在塔筒基礎(chǔ)1上,整環(huán)塔筒段22設(shè)在組裝塔筒段21上,每個組裝塔筒段21均包括沿周向依次首尾相連的多個塔片211,每個整環(huán)塔筒段22均為一體成型的環(huán)形件。
這里,將塔筒本體2的下部的塔筒段20設(shè)計(jì)成分片預(yù)制并現(xiàn)場組裝成筒,有利于降低運(yùn)輸及施工難度,且有利于塔筒1000底部初建時及時調(diào)平,而將塔筒本體2的上部的塔筒段20設(shè)計(jì)成整環(huán)預(yù)制,可利于加快施工速度。這種結(jié)構(gòu)尤其適用于高大的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的塔筒建筑中,例如,本發(fā)明的一個具體實(shí)施例中,塔筒1000總高度要求為80~140米,塔筒1000適用于1.5MW、2MW、2.5MW、3MW、3.5MW或者5MW的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。這種塔筒1000中要搭建幾十個塔筒段20,底部組裝塔筒段21作為基礎(chǔ)部分,其結(jié)構(gòu)建造質(zhì)量是關(guān)系到整個塔筒1000結(jié)構(gòu)可靠性的關(guān)鍵。
在高大的風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒建筑中,如果塔筒采用鋼結(jié)構(gòu)塔筒,塔筒成本過高。但是如果塔筒采用全混凝土結(jié)構(gòu)塔筒,由于混凝土結(jié)構(gòu)抗拉強(qiáng)度較低的特點(diǎn),當(dāng)塔筒頂部承重大、扭矩也非常大時,塔筒頂端連接風(fēng)機(jī)頭的部分容易壓潰、碎裂。而本發(fā)明實(shí)施例中將在塔筒1000頂部設(shè)置金屬制的轉(zhuǎn)接頭3,轉(zhuǎn)接頭3重量輕、韌性好,具有很好的延性和較強(qiáng)的整體性,具有卓越的抗震性能,從而塔筒1000安全性得到了保障。
用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的塔筒1000中,有的塔筒本體2形成為直筒形,也有一些塔筒本體2形成為錐形,在塔筒本體2的橫截面積向上逐漸變小,因此組裝塔筒段21的截面尺寸大于整環(huán)塔筒段22的截面尺寸。對于錐形的塔筒本體2,可以理解的是,雖然底部塔筒段20截面尺寸較大,整環(huán)預(yù)制的話吊裝、運(yùn)輸均不太方便。但由于塔筒1000上部逐漸收進(jìn),截面尺寸不斷變小,實(shí)際已具備整環(huán)預(yù)制的條件。
而本發(fā)明實(shí)施例中針對塔筒1000不同截面尺寸的塔筒段20,采用不同的預(yù)制方式,即對于下部大截面尺寸的塔筒段20,采取分片預(yù)制并現(xiàn)場組裝成筒的方式,而對于上部小截面尺寸的塔筒段20,直接在預(yù)制廠預(yù)制成型,然后運(yùn)輸至現(xiàn)場吊裝安裝,從而簡化施工流程,保證施工質(zhì)量。這樣操作,既滿足下部大截面尺寸塔筒段20分片制造的需求,又減少上部小截面塔筒段20施工工序,降低施工成本,提高施工效率。
綜上,在本發(fā)明實(shí)施例的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的塔筒1000中,通過將塔筒本體2的下部塔筒段20分片預(yù)制并現(xiàn)場組裝成筒,而塔筒本體2的上部塔筒段20整環(huán)預(yù)制,有利于塔筒1000結(jié)構(gòu)調(diào)平施工,而且在錐形塔筒1000結(jié)構(gòu)中大尺寸塔筒段20分片預(yù)制便于運(yùn)輸、吊裝,小尺寸塔筒段20整環(huán)預(yù)制可降低施工成本、提高施工效率。在塔筒1000頂端設(shè)置轉(zhuǎn)接頭3,能承受風(fēng)機(jī)頭較大的重量及扭矩,從而保障了塔筒1000的安全性。
在一些實(shí)施例中,塔筒1000形成為圓筒形或錐筒形。組裝塔筒段21中每個塔片211 均為弧形塔片211,從而方便制造。
具體地,如圖3所示,組裝塔筒段21為多個且沿上下方向依次連接,相鄰兩個組裝塔筒段21上的塔片211接縫錯開設(shè)置。在一些具體實(shí)施例中,每個組裝塔筒段21均包括兩個塔片211,每個塔片211的中心角均為180度,兩個塔片211對接可形成360度的塔筒段20。相鄰兩個組裝塔筒段21的塔片211接縫之間錯開90°的夾角,這樣塔筒1000整體美觀,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定易施工。
當(dāng)然,本發(fā)明實(shí)施例中塔筒本體2的形狀不限于上述圓筒形或圓錐筒形,塔筒本體2還可形成為多邊形,相應(yīng)的組裝塔筒段21中塔片211的個數(shù)也可由實(shí)際需要決定。
在塔筒1000建造中,各塔筒段20之間的連接質(zhì)量是影響到塔筒1000整體質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。下面將結(jié)合附圖將塔筒段20之間連接定位結(jié)構(gòu)進(jìn)行展示。
需要說明的是,根據(jù)塔筒建造要求,每相鄰的兩個塔筒段之間需要設(shè)置粘結(jié)層,通過粘接層均勻、密實(shí)地填充相鄰塔筒段20之間的水平接縫內(nèi),可以保證相鄰塔筒段20之間的連接強(qiáng)度,保證塔筒1000的整體強(qiáng)度、質(zhì)量及密封性??蛇x地,粘結(jié)層可以為觸變灰漿或環(huán)氧樹脂。
在塔筒1000建造時,每搭建一段塔筒段20,該塔筒段20都需要重新調(diào)平,保證每個塔筒段20都是水平放置,防止塔筒段20的傾斜,提高塔筒1000的成型質(zhì)量。
在本發(fā)明實(shí)施例中,通過調(diào)平墊片272的作用來調(diào)平塔筒段20。
具體地,如圖4及圖5所示,每相鄰的兩個塔筒段20中,位于下方的塔筒段20的頂部設(shè)有多個調(diào)平墊片272,多個調(diào)平墊片272圍繞該塔筒段20的中心間隔開設(shè)置。由此,通過設(shè)置的多個調(diào)平墊片272,并將多個調(diào)平墊片272的上表面調(diào)整至同一水平高度后,再將上方的塔筒段20吊裝至下方的塔筒段20的頂部,可以使上方塔筒段20的底部直接支撐在多個調(diào)平墊片272的上表面上,用調(diào)平墊片272將低的位置支起來,這樣就達(dá)到了調(diào)平的目的。
這里,每相鄰的兩個塔筒段20中,位于下方的塔筒段20的頂部設(shè)置好多個調(diào)平墊片272后,再在下方的塔筒段20的頂部鋪展觸變灰漿或環(huán)氧樹脂,鋪好后再將下方的塔筒段20螺在多個調(diào)平墊片272上,保證觸變灰漿或環(huán)氧樹脂能夠很好地與上下兩側(cè)的塔筒段20良好粘結(jié)。待觸變灰漿或環(huán)氧樹脂晾干硬化后形成粘結(jié)層后,相鄰的兩個塔筒段20可以很好地連結(jié)成一體。
其中,鋪展粘結(jié)層時保證觸變灰漿或環(huán)氧樹脂不要粘染到調(diào)平墊片272的上表面,避免影響多個調(diào)平墊片272的平面度。另外,調(diào)平墊片272可優(yōu)選為鋼片,從而保證上方塔筒段20置于多個調(diào)平墊片272時,調(diào)平墊片272不會過度壓縮而破壞多個調(diào)平墊片272的平面度。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的塔筒1000,通過調(diào)平墊片272來調(diào)平塔筒段20,簡化施工工藝,提高施工效率,使相鄰塔筒段20之間有效連接,從而提高對接精度。
在一些實(shí)施例中,如圖4和圖5所示,每相鄰的兩個塔筒段20中,位于下方的塔筒段20的頂部設(shè)有多個調(diào)平凹槽271,調(diào)平墊片272設(shè)在調(diào)平凹槽271內(nèi)。由此,可方便調(diào)平墊片272的安裝固定,且可以使多個調(diào)平墊片272定位在設(shè)定的位置處,能夠方便快捷的實(shí)現(xiàn)相鄰塔筒段20之間的調(diào)平。
具體地,如圖13所示,調(diào)平凹槽271為多個且多個調(diào)平凹槽271沿塔筒段20的周向均勻間隔分布,這樣保證多個調(diào)平墊片272都能良好固定、定位。
在圖13中,整環(huán)塔筒段22的頂部設(shè)有四個調(diào)平凹槽271,四個調(diào)平凹槽271沿整環(huán)塔筒段22的環(huán)向均勻間隔布置。
在圖12中,半圓形的塔片211的頂部設(shè)有兩個調(diào)平凹槽271,兩個調(diào)平凹槽271沿塔片211的環(huán)向間隔開。
在一些具體實(shí)施例中,如圖10所示,調(diào)平凹槽271的深度為5mm,調(diào)平凹槽271的寬度w1不超過其所在的塔筒段20的徑向?qū)挾萵的一半,調(diào)平凹槽271的長度w2為其所在的塔筒段20的徑向?qū)挾萵的1.5倍,其中,塔筒段20的徑向?qū)挾萵等于該塔筒段20的外半徑與內(nèi)半徑的差值。另外,調(diào)平凹槽271的寬度方向中心線位于該塔筒段20的平分中心線上,也就是說,調(diào)平凹槽271與該塔筒段20的內(nèi)周壁和外周壁的距離相等。
有利地,調(diào)平墊片272的形狀及面積均與其所在的調(diào)平凹槽271一致,即調(diào)平墊片272的平面尺寸與調(diào)平凹槽271的尺寸相同??蛇x地,調(diào)平墊片272的厚度為0.5mm、1mm、2mm、5mm或10mm。
在一些示例中,每個調(diào)平凹槽271內(nèi)設(shè)有四個調(diào)平墊片272,四個調(diào)平墊片272的厚度可以相同或不同,以方便調(diào)整。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,每相鄰兩個塔筒段20之間,調(diào)平墊片272的上表面與下方的塔筒段20的上表面之間的高度不小于10mm。
在本發(fā)明實(shí)施例中,如圖4和圖5所示,每相鄰的兩個塔筒段20之間,其中一個塔筒段20上設(shè)有定位凹槽263,另一個塔筒段20上設(shè)有用于插入配合至定位凹槽263內(nèi)的定位柱265。這樣設(shè)置,保證每相鄰的兩個塔筒段20之間裝配位置正確,確保后續(xù)操作能夠順利進(jìn)行。
具體地,如圖10所示,定位柱265包括螺紋段2651和導(dǎo)錐段2652,螺紋段2651 上設(shè)有外螺紋,導(dǎo)錐段2652的橫截面積在遠(yuǎn)離螺紋段2651的方向上逐漸減小,如圖11所示,定位凹槽263形成為與導(dǎo)錐段2652相適配的形狀。定位柱265相當(dāng)于定位導(dǎo)錐,可以利用頭部的導(dǎo)錐段2652完成定位工作,錐筒形的導(dǎo)錐段2652可以使定位更加便利。
可選地,如圖10所示,每個塔筒段20的頂部均設(shè)有預(yù)埋的定位螺桿264,定位柱265螺紋連接在定位螺桿264上,在塔筒1000建造時吊裝裝置可螺紋連接在定位螺桿264上以吊裝塔筒段20,定位螺桿264的尺寸取決于塔筒吊裝重量。
在一些具體實(shí)施例中,如圖10所示,定位螺桿264包括頭部2641和桿部2642,頭部2641設(shè)在桿部2642的頂端,頭部2641形成為圓筒形且設(shè)有內(nèi)螺紋,桿部2642的部分段橫截面的尺寸加大。定位螺桿264的桿部2642可形成為常見的螺栓的形狀,以增加與其所在的塔筒段20周圍的混凝土的接觸面積,提高定位螺桿264的連接強(qiáng)度。當(dāng)然,定位螺桿264的桿部2642也可以形成為其他形狀,例如可以形成為T形或者L形等,這里不作具體限制。
在一些實(shí)施例中,如圖4-圖6所示,每個塔筒段20具有預(yù)應(yīng)力孔道261,預(yù)應(yīng)力孔道261用于穿過預(yù)應(yīng)力筋。預(yù)應(yīng)力孔道261內(nèi)均設(shè)有預(yù)應(yīng)力套筒281,如圖9所示,每個預(yù)應(yīng)力套筒281的上端高于對應(yīng)的預(yù)應(yīng)力孔道261的上端,如圖11所示,每個預(yù)應(yīng)力套筒281的下端低于對應(yīng)的預(yù)應(yīng)力孔道261的下端,以使位于預(yù)應(yīng)力套筒281的下部的預(yù)應(yīng)力孔道261形成定位孔262。
每相鄰的兩個塔筒段20中,如圖5所示,位于下方的塔筒段20內(nèi)的預(yù)應(yīng)力套筒281的上端配合在位于上方的塔筒段20內(nèi)的定位孔262內(nèi)。由此,相鄰兩個塔筒段20中在將上方的塔筒段20吊裝到下方的塔筒段20上時,通過將相鄰兩個塔筒段20中下方的塔筒段20上的預(yù)應(yīng)力套筒281的上端配合在上方的塔筒段20內(nèi)的定位孔262內(nèi),便于相鄰兩個塔筒段20中下方的塔筒段20上的預(yù)應(yīng)力套筒281與上方的塔筒段20的預(yù)應(yīng)力套筒281之間的準(zhǔn)確、快速地銜接,保證后期預(yù)應(yīng)力筋的穿設(shè)順利且可以保證整環(huán)塔筒段22的最終成型質(zhì)量。
其中,預(yù)應(yīng)力套筒281的上端面始終高于粘結(jié)層的上表面。由此,可以防止粘接層堵塞預(yù)應(yīng)力套筒281的上端口,保證相鄰兩個塔筒段20之間連接的順暢性。
可選地,定位孔262的形狀可以形成為錐筒形,且定位孔262的橫截面在由下向上的方向上逐漸減小。由此,方便預(yù)應(yīng)力套筒281的上端與對應(yīng)的定位孔262的配合,可以提高定位速度和配合速度。
在本發(fā)明的實(shí)施例中,塔筒本體2的最底端的塔筒段20在安裝至塔筒基礎(chǔ)1上時也需要定位,最底端的塔筒段20可利用塔筒段20上的預(yù)應(yīng)力孔道261及塔筒基礎(chǔ)1上的預(yù)應(yīng)力孔道13進(jìn)行定位。
具體地,如圖18所示,最底端的組裝塔筒段21可通過定位導(dǎo)桿5定位,定位導(dǎo)桿5可穿過最底端的組裝塔筒段21上的預(yù)應(yīng)力孔道261以及塔筒基礎(chǔ)1上的預(yù)應(yīng)力孔道13。例如,可先將多個定位導(dǎo)桿5分別穿插在組裝塔筒段21的預(yù)應(yīng)力孔道261內(nèi),然后將組裝塔筒段21吊裝到塔筒基礎(chǔ)1上,使多個定位導(dǎo)桿5的下端插入到塔筒基礎(chǔ)1上對應(yīng)的多個預(yù)應(yīng)力孔道13內(nèi),從而完成最底端的組裝塔筒段21的定位。
組裝塔筒段21中每相鄰的兩個塔片211之間也需要結(jié)合層。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,如圖6所示,每個塔片211均具有與其他塔片211相鄰的連接側(cè)壁2111,每相鄰的兩個塔片211的連接側(cè)壁2111之間間隔開。如圖14和圖15所示,每相鄰的兩個塔片211的連接側(cè)壁2111之間設(shè)有兩個隔擋件251,兩個隔擋件251在塔筒1000的徑向上間隔開,兩個隔擋件251與兩側(cè)的連接側(cè)壁2111之間限定出四周封閉的灌漿間隙252,灌漿間隙252內(nèi)填充有灌漿料以形成結(jié)合層。
其中,灌漿間隙252用于灌注灰漿,在將灰漿灌注至上述灌漿間隙252內(nèi)時,通過兩個隔擋件251的隔擋作用,可以防止灌漿間隙252內(nèi)的灰漿向內(nèi)和向外溢出,從而可以防止漏漿,保證灌漿的密封性,保證多個塔片211之間的連接強(qiáng)度,提高組裝塔筒段21的成型質(zhì)量。
綜上,通過在彼此連接的兩個塔片211的連接側(cè)壁2111之間設(shè)置兩個隔擋件251以限定出內(nèi)外封閉的灌漿間隙252,解決了澆筑帶垂直接縫的組裝塔筒段21時容易出現(xiàn)的漏漿、工序復(fù)雜的問題,保證了預(yù)制塔片211在垂直接縫處的澆筑質(zhì)量,保證灌漿的密封性,從而可以提高組裝塔筒段21的成型質(zhì)量。
具體地,彼此相連的兩個塔片211的連接側(cè)壁2111之間限定出的間隙的寬度s范圍為5mm-20mm,例如該間隙的寬度s可以為10mm。
可選地,隔擋件251可以為平板狀或圓柱管狀,當(dāng)然隔擋件251的橫截面可以根據(jù)實(shí)際施工需要任意設(shè)置。
在一些實(shí)施例中,如圖6-圖8所示,每個塔片211的連接側(cè)壁2111上均設(shè)有沿上下方向延伸的兩個定位槽235,兩個定位槽235分別鄰近塔片211的內(nèi)外邊緣設(shè)置。如圖15所示,彼此相連的兩個塔片211的連接側(cè)壁2111上的兩個定位槽235分別相對,每個隔擋件251配合在彼此相連的兩個塔片211的連接側(cè)壁2111上相對的兩個定位槽235中。由此,通過將每個隔擋件251配合在相對的兩個定位槽235所限定的空間中,可以將隔擋件251進(jìn)行定位,防止隔擋件251移動。可選地,定位槽235的水平投影為三角形、矩形或弧形。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,參照圖6和圖7,彼此相連的兩個塔片211的連接側(cè)壁2111中的一個上設(shè)有灌漿凹槽253,灌漿凹槽253的一端位于其所在的塔片211的兩個定位槽235之間,灌漿凹槽253的另一端貫穿塔片211的外壁面,灌漿凹槽253處用于連接灌漿噴射管。由此,可以通過上述灌漿凹槽253對灌漿間隙252進(jìn)行灌漿,使得灌漿方便。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,如圖6-圖8所示,每個塔片211的連接側(cè)壁2111上均設(shè)有多個增強(qiáng)凹槽241,多個增強(qiáng)凹槽241均設(shè)在相應(yīng)的兩個隔擋件251之間。由此,可以增大灌漿間隙252內(nèi)的灰漿與連接側(cè)壁2111的接觸面積,從而增強(qiáng)兩個塔片211之間的連接強(qiáng)度。
圖7中,沿塔片211高度方向排布的多個增強(qiáng)凹槽241中最鄰近塔片211底部的增強(qiáng)凹槽241朝向外部連通,該增強(qiáng)凹槽241構(gòu)成灌漿凹槽253。也就是說,灌漿凹槽253加工時,只需將上述最鄰近塔片211底部的增強(qiáng)凹槽241向外延伸并貫穿塔片211的外壁面即可,加工簡單。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,如圖6所示,每相鄰的兩個塔片211之間,其中一個塔片211的連接側(cè)壁2111上設(shè)有連接孔231,另一個塔片211上設(shè)有插入配合至連接孔231的垂直接縫連接柱232。這樣設(shè)置,能夠提供有效連接,且簡化施工工藝,提高施工效率。
可選地,垂直接縫連接柱232沿豎向均勻設(shè)置,根據(jù)受力情況垂直接縫連接柱232的數(shù)量為10~15個,連接孔231及螺紋孔2331與垂直接縫連接柱232的數(shù)量一致。
可選地,垂直接縫連接柱232可由連接鋼筋制成,連接鋼筋的一端加工出螺紋后能夠連接到螺紋孔2331上,連接時需要施加扭矩為80~120N·m,以保證連接可靠性。
在圖14和圖6的示例中,組裝塔筒段21包括兩個彼此首尾相連的塔片211,每個塔片211均為半圓形。每個塔片211具有兩個連接側(cè)壁2111,每個塔片211的一個連接側(cè)壁2111上預(yù)埋有上述連接套筒234,連接套筒234設(shè)有連接孔231,另一個塔片211的連接側(cè)壁2111上預(yù)埋有上述連接桿233,連接桿233呈L形,連接桿233上設(shè)有螺紋孔2331。垂直接縫連接柱232的一端通過螺紋旋入連接桿233的頭部,且垂直接縫連接柱232的另一端插入對應(yīng)的連接套筒234內(nèi)。由此,可以保證多個塔片211之間的連接強(qiáng)度。
在灌漿間隙252內(nèi)灌漿時,灰漿可以流入連接桿233與連接套筒234之間的間隙內(nèi),從而可以使連接桿233與連接套筒234更加穩(wěn)固地連接,進(jìn)一步地增強(qiáng)多個塔片211之間的連接強(qiáng)度。
這里,垂直接縫連接柱232螺紋連接在連接桿233上,垂直接縫連接柱232為非預(yù)埋件。
需要說明的是,如果將垂直接縫連接柱設(shè)置成預(yù)埋件,垂直接縫連接柱通常提前預(yù)埋進(jìn)塔片模具內(nèi),垂直接縫連接柱就需要與塔片同時澆筑。但是由于垂直接縫連接柱需要突出塔片混凝土,以與其他塔片連接,因此需要在模具上相應(yīng)開孔。而密閉模具上開孔的工藝復(fù)雜,澆筑過程中也易產(chǎn)生漏漿等問題,影響預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量。這樣做,也會使得將不同塔片組裝連接時的操作變得復(fù)雜,且灌漿密閉性差。
因此本發(fā)明實(shí)施例中,針對垂直接縫連接柱232的上述問題,提出僅預(yù)埋連接桿233和連接套筒234,不需要在模具上開孔,脫模后再安裝垂直接縫連接柱232。同時,在組裝連接不同塔片211時,設(shè)計(jì)調(diào)平裝置、垂直接縫管,采用底部灌漿法,從而簡化施工工序,提高密封性能和灌漿效率,保證連接強(qiáng)度。
在一些實(shí)施例中,如圖16和圖17所示,轉(zhuǎn)接頭3包括上法蘭31、底盤32和豎向連壁33,底盤32形成為圓盤形,上法蘭31也形成為圓盤形,上法蘭31和底盤32平行同心設(shè)置,豎向連壁33連接在上法蘭31和底盤32的外邊緣之間,豎向連壁33形成為環(huán)形壁,轉(zhuǎn)接頭3整體形成為圓筒形或者錐筒形。其中,當(dāng)上法蘭31和底盤32的輪廓截面相等時,轉(zhuǎn)接頭3整體形成為圓筒形。當(dāng)?shù)妆P32的輪廓截面面積大于上法蘭31的輪廓截面面積時,豎向連壁33形成輪廓橫截面向上逐漸減小的錐狀,轉(zhuǎn)接頭3整體形成為圓錐筒形。其中,上法蘭31上設(shè)有法蘭孔35,用于固定風(fēng)機(jī)的機(jī)頭,或者用于固定支撐架,風(fēng)機(jī)的機(jī)頭固定在支撐架上。底盤32上設(shè)有預(yù)應(yīng)力孔道34,用于固定塔筒1000上的預(yù)應(yīng)力筋。
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。
此外,術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中,除非另有說明,“多個”的含義是兩個或兩個以上。
在本發(fā)明的描述中,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或成一體;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
在本說明書的描述中,參考術(shù)語“實(shí)施例”、“示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個實(shí)施例或示例中。在本說明書中,對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且,描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個或多個實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解:在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型,本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。