[發(fā)明專利]一種免灌漿干式預(yù)應(yīng)力螺栓拼接分片預(yù)制裝配式混塔

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010847254.2
• 申請日: 2020-08-21
• 公開（公告）號: CN112096573B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張棟梁;黃春林;孫杏建;李天昊;付坤;湯群益;俞華鋒;王飛;馮衛(wèi)江;陳金軍;薛竣中;林海;李向姚;彭子騰;袁中帥
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電建集團華東勘測設(shè)計研究院有限公司
• 主分類號: F03D13/20
• 分類號: F03D13/20;F03D80/00
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務(wù)所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春

本發(fā)明公開了一種免灌漿干式預(yù)應(yīng)力螺栓拼接分片預(yù)制裝配式混塔，包括頂部鋼塔筒、反向自平衡過渡段鋼混過渡段、免灌漿干式快速拼接分片預(yù)制裝配式混凝土塔筒和齒輪加強型風機基礎(chǔ)；所述鋼塔筒、鋼混過渡段、混凝土塔筒和中空風機基礎(chǔ)由上至下通過預(yù)應(yīng)力鋼絞線系統(tǒng)進行整體連接以提高塔架整體抗彎能力；所述預(yù)應(yīng)力鋼絞線上端錨固于鋼混過渡段，下端錨固于風機基礎(chǔ)牛腿底面；混凝土塔筒由若干圓臺形預(yù)制混凝土塔筒分段豎向免灌漿干式拼接而成，豎向拼接通過定位銷精準定位安裝位置，預(yù)制混凝土塔筒分段由若干片圓弧形預(yù)制混凝土管片環(huán)向免灌漿干式拼接而成，各管片之間通過預(yù)應(yīng)力螺栓拼接成整體后上下錯縫安裝以增強抗剪性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于陸上風力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種上部是常規(guī)鋼制塔筒、下部是一種免灌漿干式預(yù)應(yīng)力螺栓拼接分片預(yù)制裝配式混凝土塔筒。

背景技術(shù)

補貼逐步退坡實現(xiàn)平價上網(wǎng)是風電行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，如何降低度電成本提升發(fā)電量是擺在風電從業(yè)者面前的一個現(xiàn)實問題，行業(yè)內(nèi)提升發(fā)電量的手段通常有增加機組容量、增大葉輪直徑和增高輪轂高度三種，且三種技術(shù)手段通常會組合使用以達到發(fā)電量的最大化提升。未來陸上風電市場將逐步由傳統(tǒng)風資源豐富地區(qū)向低風速區(qū)發(fā)展，風電機組向大單機容量與大葉輪直徑發(fā)展，目前國內(nèi) 140m輪轂高度的塔架已經(jīng)進入規(guī)模化的商業(yè)應(yīng)用階段，未來還將向更高的輪轂高度發(fā)展。

目前高塔筒市場絕大多數(shù)采用鋼制圓錐形塔筒，但隨著塔筒輪轂高度的增加，其整體剛度下降會誘發(fā)風電機組的不良振動特性，且存在頻率穿越以及渦激振動的問題，對機組的控制策略要求極高，從而限制高塔筒風電機組的發(fā)展。由于混凝土具有剛度大和可塑性強的特點，抬高輪轂高度的第二條技術(shù)路線是引入混凝土介質(zhì)，下部采用混凝土塔筒，上部采用常規(guī)鋼制塔筒，可綜合利用混凝土塔筒的剛度優(yōu)勢和鋼塔筒的快速施工優(yōu)勢，權(quán)衡塔筒的安全性、成本和施工周期。目前國內(nèi)現(xiàn)有的鋼混組合式塔筒(以下簡稱“混塔”)分片之間均通過預(yù)制時在拼接面設(shè)置外露鋼筋、現(xiàn)場通過插筋灌漿的方式(也即“濕連接”)進行拼接，需要待灌漿料達到設(shè)計強度后才能進行整環(huán)吊裝，施工效率低下，難以滿足大規(guī)模的推廣應(yīng)用。此外，現(xiàn)有混塔方案存在以下幾個方面的問題：(1)移動預(yù)制工廠粗放型預(yù)制養(yǎng)護質(zhì)量難以保證，(2)整環(huán)或C片預(yù)制運輸受限、大部件運輸成本昂貴，(3)預(yù)制構(gòu)件平整度差、調(diào)平工序繁瑣，灌漿連接養(yǎng)護時間長導(dǎo)致的工期不可控。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對上述存在的問題，提供一種工廠化集約式預(yù)制生產(chǎn)、遠距離輻射運輸、免灌漿干式即拼即吊快速施工安裝、全結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計和批量流程化建造、結(jié)構(gòu)精致、承載能力強的分片預(yù)制裝配式混塔。為此，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種免灌漿干式預(yù)應(yīng)力螺栓拼接分片預(yù)制裝配式混塔，包括頂部鋼塔筒、鋼混過渡段、混凝土塔筒、底部中空風機基礎(chǔ)和預(yù)應(yīng)力鋼絞線系統(tǒng)，所述鋼塔筒、鋼混過渡段、混凝土塔筒和中空風機基礎(chǔ)由上至下通過預(yù)應(yīng)力鋼絞線系統(tǒng)進行整體連接以提高塔架整體抗彎能力，預(yù)制混凝土塔筒分段由若干片圓弧形預(yù)制混凝土管片環(huán)向拼接而成；其特征在于：

所述預(yù)應(yīng)力鋼絞線通過上端錨固于鋼混過渡段的向中心懸挑出的錨固法蘭板，下端錨固于風機基礎(chǔ)牛腿底面，而使預(yù)應(yīng)力鋼絞線不經(jīng)過混凝土塔筒內(nèi)部；

所述混塔通過采用體外預(yù)應(yīng)力鋼絞線，圓弧形預(yù)制混凝土管片內(nèi)部不設(shè)置鋼絞線穿管，豎向和水平向端面不設(shè)置連接鋼筋，而為四面光面的實心管片，使管片上端面的平整度不大于2mm，管片豎向端面的平整度差不大于2mm，實現(xiàn)免灌漿干式拼接的高精度要求及對下述結(jié)構(gòu)膠厚度的有效控制；

所述圓弧形預(yù)制混凝土管片之間環(huán)向不設(shè)置鋼筋連接，而通過免灌漿干式拼接而成，并用水平環(huán)向布置的預(yù)應(yīng)力彎螺栓連接；

所述混凝土塔筒分段之間采用速凝結(jié)構(gòu)膠進行免灌漿拼接，所述結(jié)構(gòu)膠的最大厚度處不超過3mm，所述速凝結(jié)構(gòu)膠固化時間在1小時以內(nèi)，7天強度可到 C80以上；所述混凝土管片豎縫之間也可采用與混凝土塔筒分段水平縫之間相同的結(jié)構(gòu)膠；

所述管片的豎向端面之間采用薄的結(jié)構(gòu)膠進行免灌漿拼接，結(jié)構(gòu)膠的最大厚度處不超過3mm；