[發明專利]樹脂包層框架及纖維增強混凝土的風電塔筒及施工方法

有效

• 申請號: 201710702724.4
• 申請日: 2017-08-16
• 公開（公告）號: CN107476637B
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 王曉亮;張佳齊;楊紹斌;劉敬福
• 申請（專利權）人: 遼寧工程技術大學
• 主分類號: E04H12/12
• 分類號: E04H12/12;E04H12/34
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 陳岑

本發明樹脂包層框架及纖維增強混凝土的風電塔筒及施工方法，所述的風電塔筒包括：外包層和內包層，所述外包層和內包層均由樹脂復合材料制成，所述外包層和內包層之間構成空腔，所述空腔中安裝有筒形鋼筋框架，所述鋼筋框架上纏繞有纖維布，腔體中澆注纖維混凝土，所述外包層和內包層的外輪廓呈中空圓臺狀或者圓柱狀。結構簡單，可以替代以現有以鋼材為主的塔筒，具有耐腐蝕、免維護、強度高、運輸和施工方便、整體造價低和可現場安裝施工等優勢，解決了現有鋼結構塔筒造價高、運輸不便和需要定期防腐維護的問題。

技術領域：

本發明涉及風力發電技術領域，具體涉及一種樹脂包層框架及纖維增強混凝土的風電塔筒及施工方法。

背景技術：

現有風電塔筒多采用一體的鋼筒結構或組裝的鋼架結構，鋼材使用量較大，成本高，并且需要定期防腐維護。鋼架結構塔架具有剛度小、抗強風能力差的缺點而逐漸被一體鋼筒狀塔筒所取代。而一體型塔筒常常面臨運輸、安裝困難和安裝費用昂貴的問題。隨著化石能源逐漸枯竭和環境污染的日益加劇，風力發電技術應用在逐年推廣，因此，越來越需要一種耐蝕、高強度、成本低、運輸和安裝方便、免維修維護的風電塔筒。

發明內容：

本發明的目的在于克服現有風電塔筒的不足，提供一種耐腐蝕、高強度、低成本、免維護的樹脂包層框架及纖維增強混凝土的風電塔筒及施工方法。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

本發明提供的一種樹脂包層框架及纖維增強混凝土的風電塔筒，包括：外包層和內包層，所述外包層和內包層均由樹脂復合材料制成，所述外包層和內包層之間構成空腔，所述空腔中安裝有筒形鋼筋框架，所述鋼筋框架上纏繞有纖維布，腔體中澆注纖維混凝土，所述外包層和內包層的外輪廓呈中空圓臺狀或者圓柱狀。

所述鋼筋框架包括圓環形橫梁鋼筋、縱向鋼筋，所述縱向鋼筋沿軸向繞所述圓環形橫梁鋼筋排成一圈形成筒狀結構，在所述筒狀結構的內側和外側，分別在縱向鋼筋上沿徑向固接纏繞樁，所述纏繞樁為橫向鋼筋，用于纏繞纖維布，所述纏繞樁垂直于所述縱向鋼筋，且筒狀結構內側和外側的纏繞樁沿筒狀結構的軸向錯開，在相鄰兩根縱向鋼筋的上下兩根纏繞樁上傾斜纏繞有纖維布，所述筒狀結構內側或者外側的纖維布的纏繞傾斜方向一致，且所述筒狀結構內側纖維布的傾斜方向與其外側相反。

所述圓環形橫梁鋼筋、縱向鋼筋和纏繞樁的直徑為10～100mm，所述纏繞樁長度為50～500mm，且所述筒狀結構為圓柱狀或者圓臺狀，單個所述筒狀結構的高度為0.5～3m。

所述外包層和內包層均為玄武巖纖維布或碳纖維布與樹脂形成的復合材料層。

所述復合材料層的厚度為10～200mm。

所述纖維布為玄武巖纖維布或碳纖維布，所述纖維布的纖維直徑為3～23μm。

所述纖維混凝土為短切玄武巖纖維混凝土。

上述樹脂包層框架及纖維增強混凝土的風電塔筒的施工方法，具體步驟如下：

步驟一：預制鋼筋框架

將多根縱向鋼筋沿軸向繞所述圓環形橫梁鋼筋排成一圈形成筒狀結構；

步驟二：固定纏繞樁

在所述筒狀結構的內側和外側，分別在縱向鋼筋上沿徑向固接纏繞樁，所述纏繞樁為橫向鋼筋，用于纏繞纖維布，所述纏繞樁垂直于所述縱向鋼筋，且筒狀結構內側和外側的纏繞樁沿筒狀結構的軸向錯開；

步驟三：纏繞纖維布

在相鄰兩根縱向鋼筋的上下兩根纏繞樁上傾斜纏繞有纖維布，所述筒狀結構內側或者外側的纖維布的纏繞傾斜方向一致，且所述筒狀結構內側纖維布的傾斜方向與其外側相反；

步驟四：將步驟三中預制的纏繞有纖維布的鋼筋框架作為第一層鋼筋框架，將其與地基預留鋼筋焊接在一起；