本實(shí)用新型涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種預(yù)應(yīng)力塔段及預(yù)應(yīng)力塔筒。

背景技術(shù)：

塔筒是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的主要支撐裝置，它將發(fā)電機(jī)與地面聯(lián)接，為風(fēng)輪提供需要的高度。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的大型化已經(jīng)成為未來的發(fā)展趨勢(shì)，其葉輪直徑越來越大，相應(yīng)地，用于支撐風(fēng)力發(fā)電機(jī)的塔筒高度也越高，對(duì)塔筒的強(qiáng)度要求也越高。

風(fēng)機(jī)(風(fēng)力發(fā)電機(jī)的簡稱)通常采用鋼質(zhì)結(jié)構(gòu)塔筒或者混凝土結(jié)構(gòu)。其中，鋼質(zhì)塔筒的成本較高，易腐蝕，維護(hù)成本高。相對(duì)于鋼質(zhì)塔筒，普通混凝土塔筒的成本低，穩(wěn)定性好，但是其抗拉性能差，容易產(chǎn)生裂縫，強(qiáng)度低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種預(yù)應(yīng)力塔段及預(yù)應(yīng)力塔筒，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的普通混凝土塔筒抗拉性差，容易產(chǎn)生裂縫，強(qiáng)度低的技術(shù)問題。

本實(shí)用新型提供一種預(yù)應(yīng)力塔段，包括塔段本體1、上法蘭2、下法蘭3和位于塔段本體1內(nèi)的多個(gè)套管4；塔段本體1的兩端分別與上法蘭2和下法蘭3固定連接；多個(gè)套管4沿塔段本體1的周向間隔設(shè)置，并且各個(gè)套管4的上端和下端分別穿過上法蘭2和下法蘭3，套管4內(nèi)穿設(shè)有預(yù)應(yīng)力鋼絞線5，預(yù)應(yīng)力鋼絞線5的固定端與下法蘭3固定連接。

進(jìn)一步地，預(yù)應(yīng)力塔段還包括設(shè)置在塔段本體1內(nèi)的鋼筋籠6。

進(jìn)一步地，塔段本體1包括內(nèi)筒壁板11和套設(shè)在內(nèi)筒壁板11外的外筒壁板12；內(nèi)筒壁板11的兩端分別與上法蘭2和下法蘭3連接，外筒壁板12的兩端分別與上法蘭2和下法蘭3連接；多個(gè)套管4均設(shè)置在內(nèi)筒壁板11和外筒壁板12之間；上法蘭2、下法蘭3、內(nèi)筒壁板11和外筒壁板12形成腔室。

進(jìn)一步地，腔室內(nèi)澆筑有等級(jí)在C40以上的混凝土。

進(jìn)一步地，上法蘭2上設(shè)有多個(gè)上通孔21，下法蘭3上設(shè)有多個(gè)下通孔31，多個(gè)下通孔31與多個(gè)上通孔21一一對(duì)應(yīng)設(shè)置；多個(gè)套管4與上通孔21一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，套管4的上端穿過與該套管4對(duì)應(yīng)的上通孔21，套管4的下端穿過與該套管4對(duì)應(yīng)的下通孔31。

進(jìn)一步地，上法蘭2上的上通孔21為階梯孔；上通孔21的大徑孔內(nèi)設(shè)置有張拉端錨具，張拉端錨具與預(yù)應(yīng)力鋼絞線5的張拉端固定連接；且張拉端錨具以及預(yù)應(yīng)力鋼絞線5的張拉端均嵌入上通孔21的大徑孔內(nèi)。

下法蘭3上的下通孔31為階梯孔；下通孔31的大徑孔內(nèi)設(shè)置有固定端錨具，固定端錨具與預(yù)應(yīng)力鋼絞線5的固定端固定連接；且固定端錨具以及預(yù)應(yīng)力鋼絞線5的固定端均嵌入下通孔31的大徑孔內(nèi)。

本實(shí)用新型提供一種預(yù)應(yīng)力塔筒，包括多個(gè)上述的預(yù)應(yīng)力塔段7；多個(gè)預(yù)應(yīng)力塔段7沿豎直方向依次相接，下方的預(yù)應(yīng)力塔段7中的上法蘭2與上方的預(yù)應(yīng)力塔段中7的下法蘭3連接。

進(jìn)一步地，上法蘭2上設(shè)置有多個(gè)上連接孔22，下法蘭3上設(shè)置有與多個(gè)上連接孔22一一對(duì)應(yīng)的下連接孔32；多個(gè)上連接孔21設(shè)置在多個(gè)上通孔21的內(nèi)側(cè)，多個(gè)下連接孔32設(shè)置在多個(gè)下通孔31的內(nèi)側(cè)。

進(jìn)一步地，高強(qiáng)度螺栓依次穿設(shè)在下連接孔32和上連接孔22內(nèi)，并用螺母擰緊固定。

本實(shí)用新型提供的預(yù)應(yīng)力混凝土塔段包括塔段本體1、上法蘭2、下法蘭3和位于塔段本體內(nèi)的多個(gè)套管4；塔段本體1的兩端分別與上法蘭2和下法蘭3固定連接；多個(gè)套管4沿塔段本體1的周向間隔設(shè)置，并且各個(gè)套管4的上端和下端分別穿過上法蘭2和下法蘭3，套管4內(nèi)穿設(shè)有預(yù)應(yīng)力鋼絞線5，預(yù)應(yīng)力鋼絞線5的固定端與下法蘭3固定連接。當(dāng)用于澆筑成塔段本體的混凝土的硬度達(dá)到75％后，張拉每個(gè)預(yù)應(yīng)力鋼絞線5的張拉端，當(dāng)每個(gè)預(yù)應(yīng)力鋼絞線5的拉應(yīng)力達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，對(duì)套管4進(jìn)行混凝土澆筑，并將預(yù)應(yīng)力鋼絞線5的張拉端固定在上法蘭2上，從而完成預(yù)應(yīng)力塔段的生產(chǎn)。該預(yù)應(yīng)力塔段的抗拉性強(qiáng)，具有較好的裂縫閉合性能，承載能力大；另外，另外與鋼質(zhì)塔筒相比，大大減少了鋼材用量，降低了生產(chǎn)成本。

附圖說明

構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是本實(shí)用新型提供的預(yù)應(yīng)力塔段的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1所示的預(yù)應(yīng)力塔段中的上法蘭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型提供的預(yù)應(yīng)力塔筒的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

1－塔段本體； 2－上法蘭； 3－下法蘭；

4－套管； 5－預(yù)應(yīng)力鋼絞線； 6－鋼筋籠；

7－預(yù)應(yīng)力塔段； 11－內(nèi)筒壁板； 12－外筒壁板；

21－上通孔； 22－上連接孔； 31－下通孔；

32－下連接孔。

具體實(shí)施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本實(shí)用新型中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本實(shí)用新型。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”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，或一體地連接；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(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)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)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

圖1是本實(shí)用新型提供的預(yù)應(yīng)力塔段的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1所示的預(yù)應(yīng)力塔段中的上法蘭的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型提供的預(yù)應(yīng)力塔段，包括塔段本體1、上法蘭2、下法蘭3和位于塔段本體1內(nèi)的多個(gè)套管4；塔段本體1的兩端分別與上法蘭2和下法蘭3固定連接；多個(gè)套管4沿塔段本體1的周向間隔設(shè)置，并且各個(gè)套管4的上端和下端分別穿過上法蘭2和下法蘭3，套管4內(nèi)穿設(shè)有預(yù)應(yīng)力鋼絞線5，預(yù)應(yīng)力鋼絞線5的固定端與下法蘭3固定連接。

其中，塔段本體1的制作方法有多種，例如：將上法蘭2、下法蘭3、套管4以及預(yù)應(yīng)力鋼絞線5連接安裝好后，在多個(gè)套管4的內(nèi)側(cè)圍設(shè)內(nèi)模板，在多個(gè)套管4的外側(cè)圍設(shè)外模板，內(nèi)模板和外模板形成截面為環(huán)形腔室，向腔室內(nèi)澆筑混凝土，從而得到塔段本體1；內(nèi)模板和外模板均可以為一片式，也可以由多個(gè)弧形模片依次連接形成。

套管4的材料有多種，例如：PPR、PVC或者UPVC等。

多個(gè)套管4的設(shè)置方式可以為多種，例如：依次間隔錯(cuò)開設(shè)置；或者沿下法蘭3的徑向間隔設(shè)置多個(gè)套管4，沿下法蘭3的周向也設(shè)置多個(gè)；較佳地是，多個(gè)套管4沿下法蘭3的軸向均勻設(shè)置，該結(jié)構(gòu)可使塔段本體1受力均勻。

預(yù)應(yīng)力鋼絞線5的固定端與下法蘭3固定連接；當(dāng)用于澆筑成塔段本體的混凝土的硬度達(dá)到75％后，張拉每個(gè)預(yù)應(yīng)力鋼絞線5的張拉端，當(dāng)每個(gè)預(yù)應(yīng)力鋼絞線5的拉應(yīng)力達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，對(duì)套管4進(jìn)行混凝土澆筑，并將預(yù)應(yīng)力鋼絞線5的張拉端固定在上法蘭2上，從而完成預(yù)應(yīng)力塔段的生產(chǎn)。預(yù)應(yīng)力鋼絞線5具備拉應(yīng)力，則其兩端受拉力，根據(jù)作用力與反作用力的關(guān)系，上法蘭2和下法蘭3均受壓力，上法蘭2和下法蘭3又將壓力傳遞給塔段本體1，從而使本實(shí)施例提供的預(yù)應(yīng)力塔段具備預(yù)壓應(yīng)力，能夠抵消塔段在工作中受到的拉應(yīng)力。

因此，本實(shí)施例提供的預(yù)應(yīng)力塔段具有抗裂能力強(qiáng)、抗?jié)B性能好、剛度大、強(qiáng)度高、抗剪能力和抗疲勞性能好的優(yōu)點(diǎn)，具有較好的裂縫閉合性能，承載能力大；另外與鋼質(zhì)塔筒相比，大大減少了鋼材用量，降低了生產(chǎn)成本。

如圖1和圖2所示，在上述實(shí)施例基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步地，預(yù)應(yīng)力塔段還包括設(shè)置在塔段本體1內(nèi)的鋼筋籠6。

較佳地，在塔段本體1內(nèi)設(shè)置鋼筋籠6，進(jìn)一步提高了本實(shí)施例提供的預(yù)應(yīng)力塔段的抗拉強(qiáng)度，進(jìn)一步加強(qiáng)了塔筒的承載能力，從而減少維護(hù)，降低使用成本。

如圖1和圖2所示，在上述實(shí)施例基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步地，塔段本體1包括內(nèi)筒壁板11和套設(shè)在內(nèi)筒壁板11外的外筒壁板12；內(nèi)筒壁板11的兩端分別與上法蘭2和下法蘭3連接，外筒壁板12的兩端分別與上法蘭2和下法蘭3連接；多個(gè)套管4均設(shè)置在內(nèi)筒壁板11和外筒壁板12之間；上法蘭2、下法蘭3、內(nèi)筒壁板11和外筒壁板12形成腔室。

其中，內(nèi)筒壁板11的材質(zhì)和外筒壁板12的材質(zhì)均可以為多種，例如：木材、塑料或者鐵等；較佳地是內(nèi)筒壁板11和外筒壁板12均為鋼板，可進(jìn)一步提高本實(shí)施例提供的預(yù)應(yīng)力塔段的強(qiáng)度。

內(nèi)筒壁板11的兩端與上法蘭2和下法蘭3的連接方式均可以為多種，例如：焊接或者螺紋連接等。

外筒壁板12的兩端與上法蘭2和下法蘭3的連接方式均可以為多種，例如：焊接或者螺紋連接等。

上法蘭2、下法蘭3、內(nèi)筒壁板11和外筒壁板12形成腔室，可在腔室內(nèi)澆筑混凝土等材料，較佳地是澆筑等級(jí)在C40以上的混凝土。上述結(jié)構(gòu)可方便混凝土澆筑，大大簡化了塔段本體1的生產(chǎn)過程，提高了本實(shí)施例提供的預(yù)應(yīng)力塔段的生產(chǎn)效率。

另外，可在車間預(yù)先連接固定好上法蘭2、下法蘭3、內(nèi)筒壁板11和外筒壁板12形成待澆筑框架，將該待澆筑框架運(yùn)輸至風(fēng)電場后，再進(jìn)行澆筑，這樣就方便了運(yùn)輸，降低了運(yùn)輸成本。

如圖1和圖2所示，在上述實(shí)施例基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步地，上法蘭2上設(shè)有多個(gè)上通孔21，下法蘭3上設(shè)有多個(gè)下通孔31，多個(gè)下通孔31與多個(gè)上通孔21一一對(duì)應(yīng)設(shè)置；多個(gè)套管4與上通孔21一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，套管4的上端穿過與該套管對(duì)應(yīng)的上通孔21，套管4的下端穿過與該套管對(duì)應(yīng)的下通孔31。

較佳地，在上法蘭2上設(shè)置多個(gè)上通孔21，在下法蘭3上設(shè)置多個(gè)下通孔31，且上通孔21與下通孔31一一對(duì)應(yīng)，該結(jié)構(gòu)可保障套管4豎直設(shè)置，從而保障了預(yù)應(yīng)力鋼絞線5的豎直設(shè)置，以實(shí)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力鋼絞線5的長度最短，減少生產(chǎn)成本；同時(shí)，方便預(yù)應(yīng)力鋼絞線5的張拉，有利于力的傳遞。

如圖1和圖2所示，在上述實(shí)施例基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步地，上法蘭2上的上通孔21為階梯孔；上通孔21的大徑孔內(nèi)設(shè)置有張拉端錨具，張拉端錨具與預(yù)應(yīng)力鋼絞線5的張拉端固定連接；且張拉端錨具以及預(yù)應(yīng)力鋼絞線5的張拉端均嵌入上通孔21的大徑孔內(nèi)。

較佳地，上通孔21為階梯孔，將張拉端錨具設(shè)置在階梯孔的大徑孔內(nèi)，當(dāng)預(yù)應(yīng)力鋼絞線5張拉至預(yù)設(shè)值時(shí)，張拉端錨具將該張拉端固定，并進(jìn)行封錨。預(yù)應(yīng)力鋼絞線5的張拉端和張拉端錨具均嵌入在上通孔21的大徑孔內(nèi)，不凸出上法蘭2的上端面，從而使得上法蘭2的上端面平整。

如圖1和圖2所示，在上述實(shí)施例基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步地，下法蘭3上的下通孔31為階梯孔；下通孔31的大徑孔內(nèi)設(shè)置有固定端錨具，固定端錨具與預(yù)應(yīng)力鋼絞線5的固定端固定連接；且固定端錨具以及預(yù)應(yīng)力鋼絞線5的固定端均嵌入下通孔31的大徑孔內(nèi)。

較佳地，預(yù)應(yīng)力鋼絞線5的固定端和固定端錨具均嵌入在下通孔32的大徑孔內(nèi)，不凸出下法蘭3的下端面，從而使得下法蘭3的下端面平整。

當(dāng)多個(gè)塔段上下依次連接時(shí)，通過相鄰的上法蘭2和下法蘭3連接固定，預(yù)應(yīng)力鋼絞線5的張拉端和張拉端錨具均嵌入在上通孔21的大徑孔內(nèi)，預(yù)應(yīng)力鋼絞線5的固定端和固定端錨具均嵌入在下通孔32的大徑孔內(nèi)，則可使得相鄰的上法蘭2的上端面和下法蘭3的下端面之間緊密相抵，使相鄰連個(gè)塔段的連接更加穩(wěn)定。

圖3是本實(shí)用新型提供的預(yù)應(yīng)力塔筒的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1、圖2和圖3所示，在上述實(shí)施例基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步地，本實(shí)用新型提供的預(yù)應(yīng)力塔筒，包括多個(gè)上述的預(yù)應(yīng)力塔段7；多個(gè)預(yù)應(yīng)力塔段7沿豎直方向依次相接，下方的預(yù)應(yīng)力塔段7中的上法蘭2與上方的預(yù)應(yīng)力塔段7中的下法蘭3連接。

其中，可將每個(gè)預(yù)應(yīng)力塔段7分別加工生產(chǎn)，然后運(yùn)輸?shù)斤L(fēng)電場進(jìn)行吊裝，使多個(gè)預(yù)應(yīng)力塔段7上下堆疊。這就方便了運(yùn)輸，降低了運(yùn)輸成本。

每個(gè)預(yù)應(yīng)力塔段7均具備預(yù)壓應(yīng)力，則由多個(gè)預(yù)應(yīng)力塔段7構(gòu)成的塔筒也具備預(yù)壓應(yīng)力，該塔筒的抗裂能力強(qiáng)、抗?jié)B性能好、剛度大、強(qiáng)度高、抗剪能力和抗疲勞性能好，具有較好的裂縫閉合性能，承載能力大；用鋼量小，生產(chǎn)成本小。

如圖1、圖2和圖3所示，在上述實(shí)施例基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步地，上法蘭2上設(shè)置有多個(gè)上連接孔22，下法蘭3上設(shè)置有與多個(gè)上連接孔22一一對(duì)應(yīng)的下連接孔32；多個(gè)上連接孔21設(shè)置在多個(gè)上通孔21的內(nèi)側(cè)，多個(gè)下連接孔32設(shè)置在多個(gè)下通孔31的內(nèi)側(cè)。

其中，連接件穿設(shè)在上連接孔22和下連接孔32內(nèi)，從而將上法蘭2和下法蘭3連接，將上連接孔22設(shè)置在上通孔21的內(nèi)側(cè)，將下連接孔32設(shè)置在下通孔31的內(nèi)側(cè)，則連接件位于塔筒的內(nèi)壁的內(nèi)側(cè)，避免受到雨雪的沖刷以及外部環(huán)境的腐蝕，使用壽命長，從而降低了塔筒的使用成本。較佳地，上法蘭2和下法蘭3均與之相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力塔段7的外壁平齊，可使得塔筒的外壁平齊規(guī)整。

較佳地，連接件為高強(qiáng)度螺栓，方便安裝連接，連接牢固可。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。