(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911130943.5
(22)申请日 2019.11.19
(71)申请人 中国电建集团西北勘测设计研究院
有限公司
地址 710065 陕西省西安市丈八东路18号
西北勘测设计研究院科技处
(72)发明人 胡永柱 陆希 田伟辉 刘静
熊登峪 狄圣杰 田永进
(74)专利代理机构 西安吉盛专利代理有限责任
公司 61108
代理人 王卫
(51)Int.Cl.
F03D 13/20(2016.01)
F03D 13/10(2016.01)
(54)发明名称
方法
(57)摘要
本发明属于风电预应力塔架技术领域，具体
涉及一种预制混凝土风机塔筒、塔筒构件及连接
方法。本发明通过由多个具有预留孔道的单片预
制混凝土构件两侧断面相连构成环向塔筒构件，
由多级环向塔筒构件通过预应力钢绞线连接，经
一级环向塔筒构件拼接、吊装一级环向塔筒构
件、多级环向塔筒构件拼接与吊装、安装锚固装
置、张拉预应力钢绞线和封面六个步骤，完成了
预制混凝土风机塔筒的连接。本发明不仅运输方
便，而且加快了预制构件的拼装进度、施工方法
简便且结构安全。权利要求书2页 说明书6页 附图3页CN 110657071 A 2020.01.07
C N 110657071
A
1.一种预制混凝土风机塔筒构件，其特征在于：包括多个单片预制混凝土构件(2)，多个单片预制混凝土构件(2)两侧断面相连构成环向塔筒构件(3)；所述单片预制混凝土构件(2)为上下端面水平且两个侧向断面(6)为平行斜平面或平滑曲面的弧形结构，单片混凝土预制构件(2)沿高度方向垂直且贯穿上下端面设置有预留孔道(6)，所述预留孔道(6)垂直且贯穿上下端面。
2.如权利要求1所述的一种预制混凝土风机塔筒构件，其特征在于：所述的预留孔道(6)设置有多个，多个预留孔道(6)平行均匀设置。
3.如权利要求1所述的一种预制混凝土风机塔筒构件，其特征在于：所述的预留孔道(6)设置有4-36个。
4.如权利要求1-3任意一项所述的一种预制混凝土风机塔筒构件，其特征在于：所述的预留孔道(6)为圆形且预留孔道(6)的中心与单片预制混凝土构件(2)的内外侧壁距离相等。
5.如权利要求4任意一项所述的一种预制混凝土风机塔筒构件，其特征在于：所述的预留孔道(6)的直径为10mm-100mm。
6.如权利要求1任意一项所述的一种预制混凝土风机塔筒构件，其特征在于：所述的预留孔道(6)内预埋PE管或PVC管(8)。
7.一种预制混凝土风机塔筒，其特征在于：至少包括如权利要求1-6任意一项所述的一种预制混凝土风机塔筒构件、风机塔筒基础(10)、固定线和锚固装置(12)；所述预制混凝土风机塔筒构件设置有多级，多级预制混凝土风机塔筒构件从下至上依次通过固定线连接在风机塔筒基础(10)上，上下级预制混凝土风机塔筒构件的侧向断面连接的侧面缝相互衔接，形成多条规则的螺旋线缝面(5)；所述锚固装置(12)连接在最上层的预制混凝土风机塔筒构件上部；所述风机塔筒基础(10)中心位置设置有锚固操作坑(11)，所述锚固操作坑(11)内预埋有自锁式锚具，锚固操作坑(11)上部内经小于下部内径，风机塔筒基础(10)沿锚固操作坑(11)周边垂直向下开有与预留孔道(6)匹配的通孔，所述通孔与锚固操作坑(11)下部连通。
8.如权利要求7任意一项所述的一种预制混凝土风机塔筒，其特征在于：所述的多个单片预制混凝土构件(2)中有一个开有人孔门洞(7)，所述人孔门洞(7)与预留孔道(6)不在同一垂直线上，且此单片预制混凝土构件(2)位于一级预制混凝土风机塔筒构件，与风机塔筒基础(10)连接。
9.如权利要求7所述的一种预制混凝土风机塔筒，其特征在于：所述的固定线采用的是预应力钢绞线(9)。
10.一种预制混凝土风机塔筒的连接方法，其特征在于，包括如下步骤
步骤一：一级环向塔筒构件拼接
将多个单片预制混凝土构件(2)两侧断面相连拼接成一级环向塔筒构件(3)，在预留孔道(6)内分别穿入预应力钢绞线(9)；
步骤二：吊装一级环向塔筒构件
将步骤一连接好的一级环向塔筒构件(3)吊起，将环向塔筒构件(3)下面的预应力钢绞线(9)穿入风机塔筒基础(10)上的通孔，并将预应力钢绞线(9)拉伸至风机塔筒基础(10)内的锚固操作坑(11)内，锚固操作坑(11)内预埋自锁式锚具；
步骤三：多级环向塔筒构件拼接与吊装
将多个单片预制混凝土构件(2)两侧断面相连拼接成二级环向塔筒构件(3)，并在二级环向塔筒构件(3)中的多个单片预制混凝土构件(2)的预留孔道(6)内分别穿入预应力钢绞线(9)；将二级环向塔筒构件(3)吊起，将一级环向塔筒构件(3)上的预应力钢绞线(9)与二级环向塔筒构件(3)的预应力钢绞线(9)通过钢束连接器连接，然后将二级环向塔筒构件(3)下落至一级环向塔筒构件(3)上，且一级环向塔筒构件(3)与二级环向塔筒构件(3)的侧向断面连接的侧面缝形成规则的螺旋线缝面(5)；重复上述过程，直至完成所有级数的环向塔筒构件拼接与吊装，完成预制混凝土塔筒(1)的构建；
步骤四：安装锚固装置
步骤三完成后，将锚固装置(12)连接在最上一级的环向塔筒构件顶部；
步骤五：张拉预应力钢绞线
步骤四完成后，在预制混凝土塔筒(1)的最顶部张拉预应力钢绞线(9)后锚固；
步骤六：封面
步骤五完成后，将预制混凝土塔筒(1)的各缝面实施封面，完成风机塔筒的连接全过程。
一种预制混凝土风机塔筒、塔筒构件及连接方法
技术领域
[0001]本发明属于风电预应力塔架技术领域，具体涉及一种预制混凝土风机塔筒、塔筒构件及连接方法。
背景技术
[0002]随着风电行业的快速发展，风电机组单机容量不断增大，为了有效利用风能，风机塔架也是越做越高。塔架作为整个风力发电机组的承载支撑部分，其成本基本占整个风机成本的四分之一左右，
除了保证机组在各种荷载情况下正常运行以及机组在遭受到一些恶劣外部条件的安全性，其成本控制也很重要。
[0003]常用的塔架有桁架式塔架、锥式钢塔筒、混凝土塔筒、钢-混塔筒(上部为钢板结构、下部为混凝土塔筒结构)等形式。其中混凝土塔筒或钢-混塔筒以预制混凝土塔架被广泛采用。预制混凝土塔筒易制造，运输简单，安装方便、对生态环境影响较小。
[0004]传统的整环或者分片预制塔筒由于道路运输的限制、施工制造成本难降等问题遇到了瓶颈期，需要进一步研究改进。
发明内容
[0005]本发明提供了一种预制混凝土风机塔筒、塔筒构件及连接方法，目的在于提供一种能加快预制构件的拼装进度、施工方法简便、结构安全的预制混凝土风机塔筒、塔筒构件及连接方法。
[0006]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
[0007]一种预制混凝土风机塔筒构件，包括多个单片预制混凝土构件，多个单片预制混凝土构件两侧断面相连构成环向塔筒构件；所述单片预制混凝土构件为上下端面水平且两个侧向断面为平行斜平面或平滑曲面的弧形结构，单片预制混凝土构件沿高度方向垂直且贯穿上下端面设置有预留孔道，所述
预留孔道垂直且贯穿上下端面。
[0008]所述的预留孔道设置有多个，多个预留孔道平行均匀设置。
[0009]所述的预留孔道设置有4-36个。
[0010]所述的预留孔道为圆形且预留孔道的中心与单片预制混凝土构件的内外侧壁距离相等。
[0011]所述的预留孔道的直径为10mm-100mm。
[0012]所述的预留孔道内预埋PE管或PVC管。
[0013]一种预制混凝土风机塔筒，至少包括一种预制混凝土风机塔筒构件、风机塔筒基础、固定线和锚固装置；所述预制混凝土风机塔筒构件设置有多级，多级预制混凝土风机塔筒构件从下至上依次通过固定线连接在风机塔筒基础上，上下级预制混凝土风机塔筒构件的侧向断面连接的侧面缝相互衔接，形成多条规则的螺旋线缝面；所述锚固装置连接在最上层的预制混凝土风机塔筒构件上部；所述风机塔筒基础中心位置设置有锚固操作坑，所述锚固操作坑内预埋有自锁式锚具，锚固操作坑上部内经小于下部内径，风机塔筒基础沿
锚固操作坑周边垂直向下开有与预留孔道匹配的通孔，所述通孔与锚固操作坑下部连通。[0014]所述
的多个单片预制混凝土构件中有一个开有人孔门洞，所述人孔门洞与预留孔道不在同一垂直线上，且此单片预制混凝土构件位于一级预制混凝土风机塔筒构件，与风机塔筒基础连接。
[0015]所述的固定线采用的是预应力钢绞线。
[0016]一种预制混凝土风机塔筒的连接方法，包括如下步骤
[0017]步骤一：一级环向塔筒构件拼接
[0018]将多个单片预制混凝土构件两侧断面相连拼接成一级环向塔筒构件，在预留孔道内分别穿入预应力钢绞线；
[0019]步骤二：吊装一级环向塔筒构件
[0020]将步骤一连接好的一级环向塔筒构件吊起，将环向塔筒构件下面的预应力钢绞线穿入风机塔筒基础上的通孔，并将预应力钢绞线拉伸至风机塔筒基础内的锚固操作坑内，锚固操作坑内预埋自锁式锚具；
[0021]步骤三：多级环向塔筒构件拼接与吊装
[0022]将多个单片预制混凝土构件两侧断面相连拼接成二级环向塔筒构件，并在二级环向塔筒构件中的多个单片预制混凝土构件的预留孔道内分别穿入预应力钢绞线；将二级环向塔筒构件吊起，将一级环向塔筒构件上的预应力钢绞线与二级环向塔筒构件的预应力钢绞线通过钢束连接器连接，然后将二级环向塔筒构件下落至一级环向塔筒构件上，且一级环向塔筒构件与二级环向塔筒构件的侧向断面连接的侧面缝形成规则的螺旋线缝面；重复上述过程，直至完成所有级数的环向塔筒构件拼接与吊装，完成预制混凝土塔筒的构建；[0023]步骤四：安装锚固装置
[0024]步骤三完成后，将锚固装置连接在最上一级的环向塔筒构件顶部；
[0025]步骤五：张拉预应力钢绞线
[0026]步骤四完成后，在预制混凝土塔筒的最顶部张拉预应力钢绞线后锚固；
[0027]步骤六：封面
[0028]步骤五完成后，将预制混凝土塔筒的各缝面实施封面，完成风机塔筒的连接全过程。
[0029]有益效果：
[0030]本发明通过环向塔筒构件的水平环缝缝面和螺旋线缝面均通过预应力钢绞线连接，不但极大的
减少了由于风机运行引起的塔筒竖向拉力，而且确保了各构件连接的整体稳定性，且运输和施工都很方便。
[0031]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚的了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获
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