[發明專利]一種風力發電機組預制干式裝配混凝土-鋼混合塔架

在審

• 申請號: 202011508350.0
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112483328A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 劉曉峰;徐向東;王利楠
• 申請（專利權）人: 明陽智慧能源集團股份公司
• 主分類號: F03D13/20
• 分類號: F03D13/20
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 劉暢;馮炳輝

本發明公開了一種風力發電機組預制干式裝配混凝土?鋼混合塔架，包括上部鋼塔架、下部混凝土塔架和預應力筋；所述下部混凝土塔架采用分段、分片工廠預制，現場干式裝配的形式，其底端放置于風力發電機組基礎的預留安裝槽中并進行灌漿連接，其頂端與上部鋼塔架相連接，預應力筋采用體內或體外布置方式布置在下部混凝土塔架上。本發明的塔架能夠提供較大的承載力、較高的剛度，具有良好的經濟性，滿足大容量機組、高塔架設計使用要求。下部混凝土塔架在組拼過程中采用干式連接，接觸面無需灌漿、座漿或涂覆任何粘結材料，安裝過程也不需要每節調平，大大簡化了安裝工藝，節省了安裝時間，提高了生產、施工效率，并有效降低了混凝土塔架的成本。

技術領域

本發明涉及風力發電機塔架的技術領域，尤其是指一種風力發電機組預制干式裝配混凝土-鋼混合塔架。

背景技術

進入競價和平價上網時代，降低度電成本LCOE成為當前和未來風電發展的迫切需求和關鍵因素。作為風機的重要大部件，塔架的競爭力對機組乃至整個項目度電成本的競爭力影響顯著。隨著風電機組大型化和風電場開發向低風速地區的全面推進，市場對塔架高度、安全性、可靠性、經濟性提出了更高的要求。常規的筒形鋼塔架由于運輸條件和經濟性的限值，在大容量機組和超高塔架中的應用面臨越來越多的困難。新的塔架形式，如混凝土塔架、格構式鋼塔架、分片鋼塔架等不斷發展，其中，混凝土塔架以良好的結構性能和發展前景廣受關注，并在工程中得到一定應用。從已公開的混凝土塔架技術來看，主要采用預制混凝土塔架，也有部分項目采用現澆結構。預制混凝土塔架采用圓柱或圓錐形塔身，沿高度分為多個環形筒節，每個筒節由1個或多個弧形塔筒片組成。相鄰兩個環形筒節之間，以及相鄰弧形塔筒片之間采用灌漿連接。受到構件預制精度限制，直接進行弧形塔筒片拼裝或直接進行環形筒節吊裝，安裝后的精度均不能滿足要求。為此，弧形筒片和環形筒節在組拼過程中需要首先進行調平定位，達到精度要求后再進行灌漿連接。整個拼裝操作復雜，耗時長，增加了輔材消耗，導致混凝土塔架建造工期延長，占用場地多，成本增加，影響了混凝土塔架的市場推廣和工程應用。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種風力發電機組預制干式裝配混凝土-鋼混合塔架，充分利用混凝土塔架剛度大、阻尼高、運輸約束小的優點和鋼塔架安裝快、結構輕的優點，通過二者組合獲得經濟性良好的塔架設計。借助混凝土塔架結構形式的設計創新和預制生產精度的提高，保證了預制構件的高精度和高質量，實現了構件干式裝配的要求。裝配過程中通過預埋的定位裝置進行塔節和塔片安裝定位，然后通過螺栓連接，無需在接觸面灌漿或涂覆粘結材料，大大簡化了安裝工藝，節省了安裝時間，提高了生產、施工的效率，并有效降低了混凝土塔架的成本。

為實現上述目的，本發明所提供的技術方案為：一種風力發電機組預制干式裝配混凝土-鋼混合塔架，包括上部鋼塔架、下部混凝土塔架和預應力筋；所述下部混凝土塔架由位于頂部的第一預制塔節和位于第一預制塔節下方的多節第二預制塔節依次拼接而成，且兩節相鄰的預制塔節之間是通過干式連接結構連接，每節第二預制塔節均由多片弧形預制塔片沿環向拼接組成，且兩片相鄰的弧形預制塔片之間是通過干式連接結構連接，該下部混凝土塔架的底端放置于風力發電機組基礎的預留安裝槽中并進行灌漿連接，其頂端與上部鋼塔架相連接；所述預應力筋有多束，沿下部混凝土塔架的環向均勻分布，每束預應力筋沿下部混凝土塔架通體張拉，其頂端錨固于上部鋼塔架的底部法蘭上，其底端錨固于基礎混凝土中；所述上部鋼塔架與下部混凝土塔架通過預應力筋的整體張拉作用連接為整體。

進一步，所述下部混凝土塔架為筒狀結構，其筒體外形為等斜率圓錐形、分段變斜率圓錐形或圓柱形。

進一步，所述第一預制塔節為整體不分片混凝土結構，其頂端設有鋼墊板，且其頂端的形狀與上部鋼塔架的底端的形狀相匹配，該塔節為轉換段，并通過干式連接結構與上部鋼塔架相連接，其筒壁上預留有與預應力筋集束相同的孔道，用于貫穿預應力筋。

進一步，所述弧形預制塔片的上、下兩個連接端面處均設置有定位預埋件和吊裝預埋件，且相鄰兩節預制塔節之間的豎向拼接縫相互錯開。