钢混结构风电塔筒过渡段筒节制造技术

本实用新型专利技术涉及一种钢混结构风电塔筒过渡段筒节，包括沿竖直方向从下往上设置混凝土筒节（1）和钢筒节（2）；所述混凝土筒节为中空圆台状并由两个相同的环片（11）拼接而成，在混凝土筒节的侧壁内沿周向设置若干钢绞线孔道（12），每个钢绞线孔道平行于圆台母线方向设置并贯穿混凝土筒节的侧壁；所述钢筒节为中空圆柱状，钢筒节直径小于等于混凝土筒节（1）顶面外直径并大于混凝土筒节顶面内直径，钢筒节的下端和上端分别设置下法兰（21）和上法兰（23），所述下法兰上设置与钢绞线孔道一一对应的若干锚孔（22），所述上法兰上设置若干螺孔（24）。本实用新型专利技术结构简洁可靠，解决了混凝土结构和钢结构连接时精度不匹配的问题，并能降低成本。本。本。

【技术实现步骤摘要】
钢混结构风电塔筒过渡段筒节


[0001]本技术涉及钢混结构风电塔筒，特别涉及一种钢混结构风电塔筒过渡段筒节。

技术介绍

[0002]风力发电作为一种清洁能源技术逐渐向内陆区域发展，由于内陆区域风速较低，同时风力发电机组功率日益增大，使得风轮直径不断加大，塔筒高度也不断增高。风电塔筒如若全部采用刚度较低的钢塔筒，塔筒筒体易产生共振从而导致破坏。目前，钢混（钢
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混凝土）结构的风电塔筒已得到广泛应用，该结构是在筒体下部采用混凝土塔筒，筒体上部采用钢塔筒，钢混结构能有效提高塔筒刚度，并避免塔筒产生共振。混凝土塔筒一般采用分节、分片预制，即塔筒沿高度方向分为若干筒节，筒节沿周向分成若干环片，环片在工厂预制好后运输至现场进行拼装，拼装完成后整节吊装，吊装完成后采用钢绞线对混凝土塔筒施加预应力。
[0003]一般来说，混凝土塔筒的最高段筒节作为过渡段筒节，该筒节的顶部需直接连接钢塔筒底部的法兰，因此其受力情况较为复杂。中国专利202010399351.X公开了一种分片预制装配式组合塔筒连接节点及其安装方法，该专利虽解决了筒节超重和超宽运输问题，但是存在如下几个问题：
[0004]1.连接节点（作为过渡段筒节）内设置近百根预应力钢筋和数十根预应力埋件，预应力钢筋相当于预埋锚栓，预应力埋件相当于钢绞线预埋管，而且该连接节点还包括上下法兰等其他部件，使得制造过程复杂、制造时间长，同时还必须依靠专用工装来定位锚栓和上下法兰。
[0005]2.混凝土浇筑时需进行振捣密实，易造成预埋锚栓移位，同时筒节分片拼装也会造成预埋锚栓的实际位置与设计产生较大误差，而钢塔筒法兰通过精密制造得到，其螺栓孔位置误差很小，因此在实际工程中极易发生钢塔筒法兰无法顺利与预埋锚栓配合，需将钢塔筒返厂对法兰螺栓孔进行扩大，延误工期并增加成本。
[0006]3.基于疲劳性能考虑，这些预埋锚栓均为1~2m的长锚栓，相应的成本较高。同时，在风机运行过程中，如因疲劳等原因引起某些预埋锚栓损坏，无法进行单独在线更换，只能将风机和钢塔筒拆卸下来并更换连接节点，增加了维修时间和成本。

技术实现思路

[0007]本技术的目的在于提供一种钢混结构风电塔筒过渡段筒节，过渡段筒节包括混凝土筒节和钢筒节，混凝土筒节上设置钢绞线孔道，钢筒节在下法兰设置锚孔并在上法兰设置螺孔，能解决混凝土结构和钢结构连接时精度不匹配的问题，并能降低制造成本和运维成本。
[0008]本技术是这样实现的：
[0009]一种钢混结构风电塔筒过渡段筒节，包括沿竖直方向从下往上设置混凝土筒节和
钢筒节；
[0010]所述混凝土筒节为中空圆台状并由两个相同的环片拼接而成，在混凝土筒节的侧壁内沿周向设置若干钢绞线孔道，每个钢绞线孔道平行于圆台母线方向设置并贯穿混凝土筒节的侧壁；
[0011]所述钢筒节为中空圆柱状，钢筒节的直径小于等于混凝土筒节顶面外直径并大于混凝土筒节顶面内直径，钢筒节的下端和上端分别设置下法兰和上法兰，所述下法兰上设置与钢绞线孔道一一对应的若干锚孔，所述上法兰上设置若干螺孔。
[0012]所述环片在竖向拼接面处设置键槽，键槽沿拼接面延伸，键槽顶部和环片顶面之间设置灌浆槽。
[0013]所述键槽内沿竖向排列设置若干U形钢筋，U形钢筋伸出竖向拼接面的高度小于键槽的深度。
[0014]所述键槽的开口面积由键槽开口处向键槽底面逐渐变小。
[0015]所述环片的下端内壁上设置圆锥面，圆锥面位于键槽底部下方，所述钢绞线孔道的下端开口设置在圆锥面上。
[0016]所述若干钢绞线孔道沿周向均匀分布或者分组均匀分布。
[0017]所述锚孔的直径大于钢绞线孔道的直径。
[0018]所述钢筒节在内壁上沿周向固设若干加劲肋，每个加劲肋的下端与下法兰固接，每个加劲肋的上端与上法兰固接，每个加劲肋远离圆柱轴线的端部与钢筒节内壁固接。
[0019]所述下法兰的压紧面宽度大于上法兰的压紧面宽度，所述加劲肋的下端长度与下法兰的压紧面宽度相适应，加劲肋的上端长度与上法兰的压紧面宽度相适应。
[0020]本技术钢混结构风电塔筒过渡段筒节，在混凝土筒节上仅设置了钢绞线孔道，无需预埋锚栓，简化了混凝土筒节的制造过程并降低了制造工艺要求。在钢筒节的下法兰上设置了与钢绞线孔道相对应的锚孔，尤其是可以适当增大锚孔直径，使得钢筒节能和混凝土筒节进行良好的精度适配，同时钢筒节的上法兰和钢塔筒底部法兰均由工厂精密制造，两者在精度上亦能很好地适配，从而解决了混凝土结构和钢结构连接时精度不匹配的问题。另外，过渡段筒节和钢塔筒连接所采用的螺栓为可拆卸结构，不仅螺栓的长度可大大减小，有助于降低材料成本，而且在风机运行过程中如有个别螺栓损坏，只需更换损坏的螺栓即可，有助于降低运维成本。
[0021]本技术与现有技术相比，具有如下有益效果：过渡段筒节结构简洁可靠，有效解决了混凝土结构和钢结构连接时精度不匹配的问题，并降低了材料成本、制造成本和运维成本。
附图说明
[0022]图1为本技术钢混结构风电塔筒过渡段筒节的立体结构示意图；
[0023]图2为本技术的轴向剖面示意图；
[0024]图3为本技术的混凝土塔筒的立体结构示意图；
[0025]图4为本技术的钢绞线锚固在过渡段筒节时的结构示意图。
[0026]图中，1混凝土基塔筒，11环片，12钢绞线孔道，13键槽，14灌浆槽，15 U形钢筋，16圆锥面，2钢塔筒，21下法兰，22锚孔，23上法兰，24螺孔，25加劲肋，3钢绞线，31锚垫板。
具体实施方式
[0027]下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明。
[0028]参见图1~图3，一种钢混结构风电塔筒过渡段筒节，包括沿竖直方向从下往上设置混凝土筒节1和钢筒节2。
[0029]混凝土筒节1为中空圆台状并由两个相同的环片11拼接而成，在混凝土筒节1的侧壁内沿周向设置若干钢绞线孔道12，若干钢绞线孔道12沿周向均匀分布或者分组均匀分布，钢绞线孔道12直径一般为钢绞线3直径的1.5~2倍。每个钢绞线孔道12平行于圆台母线方向设置并贯穿混凝土筒节1的侧壁。环片11在竖向拼接面处设置键槽13，键槽13沿拼接面延伸，键槽13顶部和环片11顶面之间设置灌浆槽14，两个环片11的灌浆槽14在拼接后形成灌浆孔，灌浆孔优选为圆形。健槽13内沿竖向排列设置若干U形钢筋15，U形钢筋15伸出竖向拼接面的高度小于键槽13的深度。键槽13的开口面积由键槽13开口处向键槽13底面逐渐变小。
[0030]环片11的下端内壁上设置圆锥面16，圆锥面16位于键槽13底部下方，环片11的顶面壁厚大于环片11的底面壁厚，圆锥面16使得环片11的下端壁厚从环片11的顶面壁厚逐渐过渡到环片11的底面壁厚。混凝土钢绞线孔道12的下端开口设置在圆锥面16上，即钢绞线孔道12靠近混凝土塔筒1内侧壁设置。这是由于过渡段筒节需要锚固钢绞本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钢混结构风电塔筒过渡段筒节，其特征在于：包括沿竖直方向从下往上设置混凝土筒节（1）和钢筒节（2）；所述混凝土筒节（1）为中空圆台状并由两个相同的环片（11）拼接而成，在混凝土筒节（1）的侧壁内沿周向设置若干钢绞线孔道（12），每个钢绞线孔道（12）平行于圆台母线方向设置并贯穿混凝土筒节（1）的侧壁；所述钢筒节（2）为中空圆柱状，钢筒节（2）的直径小于等于混凝土筒节（1）顶面外直径并大于混凝土筒节（1）顶面内直径，钢筒节（2）的下端和上端分别设置下法兰（21）和上法兰（23），所述下法兰（21）上设置与钢绞线孔道（12）一一对应的若干锚孔（22），所述上法兰（23）上设置若干螺孔（24）。2.根据权利要求1所述的钢混结构风电塔筒过渡段筒节，其特征在于：所述环片（11）在竖向拼接面处设置键槽（13），键槽（13）沿拼接面延伸，键槽（13）顶部和环片（11）顶面之间设置灌浆槽（14）。3.根据权利要求2所述的钢混结构风电塔筒过渡段筒节，其特征在于：所述键槽（13）内沿竖向排列设置若干U形钢筋（15），U形钢筋（15）伸出竖向拼接面的高度小于键槽（13）的深度。4.根据权利要求2所述的钢混结构风电塔筒过渡段筒节，其特征在于：所述键...

【专利技术属性】
技术研发人员：周瑞权，钦明畅，
申请(专利权)人：上海市机电设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：