裝配式預(yù)應(yīng)力活性粉末混凝土風(fēng)電塔架的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種裝配式預(yù)應(yīng)力活性粉末混凝土風(fēng)電塔架，其包括基礎(chǔ)和若干段塔筒，所述基礎(chǔ)為混凝土基礎(chǔ)，其中預(yù)埋基礎(chǔ)環(huán)；所述塔筒由活性粉末混凝土加工，每一段塔筒預(yù)制時內(nèi)部均設(shè)有若干預(yù)留孔，預(yù)留孔中穿有預(yù)應(yīng)力鋼筋；所述預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉后上端錨固在塔筒的上端面，下端與基礎(chǔ)環(huán)錨固連接。本發(fā)明現(xiàn)場分段張拉預(yù)應(yīng)力，施工容易。其結(jié)構(gòu)合理，便于運輸和裝配，制造成本和使用維護成本低，內(nèi)部設(shè)置的預(yù)應(yīng)力鋼筋可有效加強塔架受力后的穩(wěn)固性，防止塔筒表面混凝土開裂，提高塔架使用壽命。
【專利說明】裝配式預(yù)應(yīng)力活性粉末混凝土風(fēng)電塔架
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，特別涉及一種裝配式預(yù)應(yīng)力活性粉末混凝土風(fēng)電塔架。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)力發(fā)電塔架是風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的重要組成部分，近年來，國家大力發(fā)展風(fēng)電行業(yè)，目前主流風(fēng)電塔架均采用鋼結(jié)構(gòu)塔架，不僅制造成本高，后期維護費用昂貴，加上使用過程中的維護費用，風(fēng)電塔架約占總體費用的40%，而且風(fēng)資源豐富的地方氣候都很惡劣，傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)塔架的使用壽命也較短，上述種種不利之處均阻礙了風(fēng)電的發(fā)展和普及。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)合理，便于運輸和裝配，制造成本和使用維護成本均較低的裝配式預(yù)應(yīng)力活性粉末混凝土風(fēng)電塔架。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是:一種裝配式預(yù)應(yīng)力活性粉末混凝土風(fēng)電塔架，其包括基礎(chǔ)和若干段塔筒，其特征在于:所述基礎(chǔ)為混凝土基礎(chǔ)，其中預(yù)埋基礎(chǔ)環(huán)；所述塔筒由活性粉末混凝土澆筑而成，每一段塔筒預(yù)制時內(nèi)部均設(shè)有若干預(yù)留孔，預(yù)留孔中穿有預(yù)應(yīng)力鋼筋；所述預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉后上端錨固在塔筒的上端面，下端與基礎(chǔ)環(huán)錨固連接。
[0005]所述每下一段塔筒中預(yù)制時設(shè)有與上一段塔筒上下貫通的預(yù)留孔，每上一段塔筒的預(yù)應(yīng)力鋼筋自本段塔筒的上端面向下，貫穿下部塔筒上下貫通的預(yù)留孔，下端錨固于基礎(chǔ)環(huán)上。
[0006]所述頂段塔筒上端設(shè)有固定風(fēng)力發(fā)電機組的鋼制法蘭，頂段塔筒中的預(yù)應(yīng)力鋼筋貫穿下部所有塔筒，上端直接錨固在該鋼制法蘭上，下端穿過所有下部塔筒的預(yù)留孔錨固在基礎(chǔ)環(huán)上。
[0007]所述塔筒分瓣預(yù)制，拼裝時相鄰瓣之間通過活性粉末混凝土和波紋鋼筋連接。
[0008]所述塔筒中還設(shè)有若干縱向非預(yù)應(yīng)力鋼筋和環(huán)向非預(yù)應(yīng)力鋼筋，所述縱向非預(yù)應(yīng)力鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋相間布置，環(huán)向非預(yù)應(yīng)力筋布置在預(yù)應(yīng)力鋼筋和縱向非預(yù)應(yīng)力鋼筋內(nèi)外兩側(cè)。
[0009]所述塔筒上下段之間通過樹脂膠泥粘結(jié)。
[0010]本發(fā)明裝配式預(yù)應(yīng)力活性粉末混凝土風(fēng)電塔架可以在工廠分段預(yù)制活性粉末混凝土塔筒，每段塔筒分為整體預(yù)制或分瓣預(yù)制，運輸?shù)桨惭b現(xiàn)場進行預(yù)應(yīng)力張拉和裝配。塔架主體采用活性粉末混凝土材料，價格低廉，耐久性，抗裂性能顯著提高，使用壽命長?，F(xiàn)場分段張拉預(yù)應(yīng)力，施工容易。對照現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理，便于運輸和裝配，制造成本和使用維護成本均較低，內(nèi)部設(shè)置的預(yù)應(yīng)力鋼筋可有效加強塔架受力后的穩(wěn)固性，防止塔筒表面混凝土開裂，提高塔架使用壽命。是一種理想的裝配式預(yù)應(yīng)力活性粉末混凝土風(fēng)電塔架。【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明組成結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是本發(fā)明中預(yù)應(yīng)力鋼筋與非預(yù)應(yīng)力鋼筋布置示意圖。
[0013]圖3是本發(fā)明中基礎(chǔ)與底部塔筒連接示意圖。
[0014]圖4是本發(fā)明中兩段塔筒連接處預(yù)應(yīng)力鋼筋設(shè)置示意圖。
[0015]圖5是本發(fā)明中頂段塔筒局部示意圖。
[0016]圖6是本發(fā)明中分瓣塔筒相鄰瓣之間的連接水平剖面示意圖。
[0017]圖7是本發(fā)明中分瓣塔筒相鄰瓣之間的連接連接縱向剖面示意圖。
[0018]圖中的標(biāo)號是:1.基礎(chǔ)，2.底段塔筒，3.中間段塔筒，4.頂段塔筒，5.鋼制法蘭，
6.預(yù)應(yīng)力鋼筋，7.預(yù)應(yīng)力鋼筋，8.預(yù)應(yīng)力鋼筋，9.活性粉末混凝土，10.預(yù)留孔，11.環(huán)向非預(yù)應(yīng)力鋼筋，12.縱向非預(yù)應(yīng)力鋼筋，13.加密鋼筋網(wǎng)，14.錨具，15.基礎(chǔ)環(huán)，16.連接孔，17.定位銷，18.波紋鋼筋。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0020]從圖1、圖3、圖4中可以看出，一種裝配式預(yù)應(yīng)力活性粉末混凝土風(fēng)電塔架，其包括基礎(chǔ)I和若干段塔筒。所述基礎(chǔ)I為混凝土基礎(chǔ)，在其中預(yù)埋基礎(chǔ)環(huán)15?；A(chǔ)環(huán)15可以為鋼制法蘭，所有預(yù)應(yīng)力鋼筋均錨固在其上面，基礎(chǔ)環(huán)埋入底部混凝土基礎(chǔ)中。基礎(chǔ)環(huán)15圓周上均勻預(yù)設(shè)孔洞供預(yù)應(yīng)力鋼筋穿過并錨固。
[0021]所述塔筒由活性粉末混凝土 9加工。塔筒在高度方向上分為若干段塔筒，包括底段塔筒2、中間段塔筒3和頂段塔筒4。中間段塔筒3可以為一段，也可以為多段。若干段塔筒從下向上依次組裝，塔筒直徑及壁厚從下往上逐漸減小，組成的整個塔架為錐筒型結(jié)構(gòu)。每一段塔筒預(yù)制時內(nèi)部均設(shè)有若干預(yù)留孔10，裝配時預(yù)留孔中穿有預(yù)應(yīng)力鋼筋。預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量及預(yù)留孔數(shù)量可根據(jù)分段塔筒實際所需預(yù)應(yīng)力情況靈活布置。所述預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉后上端錨固在分段塔筒的上端面，下端與基礎(chǔ)環(huán)15錨固連接。所述每下一段塔筒中預(yù)制時還設(shè)有與上一段塔筒上下貫通的預(yù)留孔，每上一段塔筒的預(yù)應(yīng)力鋼筋自本段塔筒的上端面向下，貫穿下部塔筒上下貫通的預(yù)留孔，下端錨固于基礎(chǔ)環(huán)15上。具體是:底段塔筒2設(shè)有若干預(yù)留孔，預(yù)留孔中穿入預(yù)應(yīng)力鋼筋6，預(yù)應(yīng)力鋼筋6張拉后上端錨固在底段塔筒2的上端面，下端通過錨具14和基礎(chǔ)環(huán)15錨固連接，如圖3所示。中間段塔筒3設(shè)有若干預(yù)留孔，預(yù)留孔中穿有預(yù)應(yīng)力鋼筋7，預(yù)應(yīng)力鋼筋7張拉后上端錨固在中間段塔筒3的上端面，貫穿下部底段塔筒2設(shè)有的上下貫通的預(yù)留孔，下端通過錨具14和基礎(chǔ)環(huán)15錨固連接。頂段塔筒4也設(shè)有若干預(yù)留孔，預(yù)留孔中穿有預(yù)應(yīng)力鋼筋8，預(yù)應(yīng)力鋼筋8張拉后上端錨固在頂段塔筒4的上端面，貫穿下部底段塔筒2、中間段塔筒3設(shè)有的上下貫通的預(yù)留孔，下端通過錨具14和基礎(chǔ)環(huán)15錨固連接，如圖4所示。頂段塔筒4的預(yù)應(yīng)力鋼筋8為沿塔架長度方向全長配置，預(yù)應(yīng)力鋼筋7布置在中間段塔筒3和底段塔筒2，底段塔筒預(yù)應(yīng)力鋼筋6僅布置在底段塔筒2。
[0022]圖4中還可以看出在每段塔筒中，預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固處附近均設(shè)有定位銷17，和加密鋼筋網(wǎng)13。所述塔筒上下之間通過樹脂膠泥粘結(jié)。[0023]如圖5所示，所述頂段塔筒4上端設(shè)有固定風(fēng)力發(fā)電機組的鋼制法蘭5，頂段塔筒中的預(yù)應(yīng)力鋼筋8上端直接錨固在該鋼制法蘭5上，預(yù)應(yīng)力鋼筋8貫穿下部所有塔筒，下端錨固在基礎(chǔ)環(huán)15上。鋼制法蘭5圓周均勻布置有連接孔16用于連接上部風(fēng)力發(fā)電機及其他部件。
[0024]本發(fā)明大口徑的塔筒可以分瓣預(yù)制，預(yù)制方法與整體塔筒相近。如圖6、圖7所示，所述塔筒分瓣預(yù)制，拼裝時相鄰瓣之間通過活性粉末混凝土和波紋鋼筋18連接。在現(xiàn)場進行拼裝時相鄰瓣之間用活性粉末混凝土連接并以波紋鋼筋增強。
[0025]所有塔筒中還設(shè)有若干縱向非預(yù)應(yīng)力鋼筋12和環(huán)向非預(yù)應(yīng)力鋼筋11，所述縱向非預(yù)應(yīng)力鋼筋12和預(yù)應(yīng)力鋼筋相間布置，環(huán)向非預(yù)應(yīng)力筋11布置在預(yù)應(yīng)力鋼筋和縱向非預(yù)應(yīng)力鋼筋12內(nèi)外兩側(cè)。如圖2所示。
[0026]本發(fā)明塔架主體混凝土部分采用活性粉末混凝土，活性粉末混凝土以硅酸鹽系水泥為膠結(jié)料，以石英砂為骨料，同時加入玄武巖纖維，使得混凝土更加密實，增加了混凝土的抗裂性能，具有高強度、高耐久性、使用壽命長、輕質(zhì)穩(wěn)定等特點，采用新型活性粉末混凝土與一般混凝土風(fēng)電塔架相比自重減輕，大大減少運輸成本，同時增加了風(fēng)電塔架的抗腐蝕性能。整個裝配式預(yù)應(yīng)力活性粉末混凝土風(fēng)電塔架以新型活性粉末混凝土塔筒為主體，通過后張法有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù)對塔筒現(xiàn)場施加預(yù)應(yīng)力。其中塔筒段在工廠整體預(yù)制或分瓣預(yù)制，塔筒段整體預(yù)制采用立式成型工藝澆筑，分瓣預(yù)制采用臥式預(yù)制成型工藝。現(xiàn)場拼裝。裝配時，將底段塔筒2吊裝并放置在基礎(chǔ)環(huán)15上，通過底段塔筒預(yù)應(yīng)力鋼筋6錨固在基礎(chǔ)環(huán)15上，并在預(yù)應(yīng)力張拉完成之后進行灌漿，排氣并密封。錨固在塔體上的錨具需用同等強度的活性粉末混凝土 9密封。然后將中間段塔筒3吊裝并放置在底段塔筒2上，通過定位銷17進行預(yù)定位，固定在底段塔筒2上，然后張拉中間段塔筒預(yù)應(yīng)力鋼筋7，之后灌漿排氣并密封，以保證連接處的密閉性。頂段塔筒4依照上述方法連接在中間段塔筒3上。塔筒之間以高強度樹脂膠泥粘結(jié)。其中，頂段塔筒預(yù)應(yīng)力鋼筋8—端錨固在基礎(chǔ)環(huán)15上，一端錨固在鋼制法蘭5上。鋼制法蘭5 —邊通過頂段塔筒預(yù)應(yīng)力鋼筋8與塔架相連，另一邊通過連接孔16以高強螺栓與風(fēng)力發(fā)電機及其他部件相連。其余塔筒按上述方法依次進行連接，組合成本發(fā)明的塔架。
【權(quán)利要求】
1.一種裝配式預(yù)應(yīng)力活性粉末混凝土風(fēng)電塔架，其包括基礎(chǔ)和若干段塔筒，其特征在于:所述基礎(chǔ)為混凝土基礎(chǔ)，其中預(yù)埋基礎(chǔ)環(huán)；所述塔筒由活性粉末混凝土澆筑而成，每一段塔筒預(yù)制時內(nèi)部均設(shè)有若干預(yù)留孔，預(yù)留孔中穿有預(yù)應(yīng)力鋼筋；所述預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉后上端錨固在塔筒的上端面，下端與基礎(chǔ)環(huán)錨固連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝配式預(yù)應(yīng)力活性粉末混凝土風(fēng)電塔架，其特征在于:所述每下一段塔筒中預(yù)制時設(shè)有與上一段塔筒上下貫通的預(yù)留孔，每上一段塔筒的預(yù)應(yīng)力鋼筋自本段塔筒的上端面向下，貫穿下部塔筒上下貫通的預(yù)留孔，下端錨固于基礎(chǔ)環(huán)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝配式預(yù)應(yīng)力活性粉末混凝土風(fēng)電塔架，其特征在于:所述頂段塔筒上端設(shè)有固定風(fēng)力發(fā)電機組的鋼制法蘭，頂段塔筒中的預(yù)應(yīng)力鋼筋貫穿下部所有塔筒，上端直接錨固在該鋼制法蘭上，下端穿過所有下部塔筒的預(yù)留孔錨固在基礎(chǔ)環(huán)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝配式預(yù)應(yīng)力活性粉末混凝土風(fēng)電塔架，其特征在于:所述塔筒分瓣預(yù)制，相鄰瓣之間通過活性粉末混凝土和波紋鋼筋連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝配式預(yù)應(yīng)力活性粉末混凝土風(fēng)電塔架，其特征在于:所有塔筒中還設(shè)有若干縱向非預(yù)應(yīng)力鋼筋和環(huán)向非預(yù)應(yīng)力鋼筋，所述縱向非預(yù)應(yīng)力鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋相間布置，環(huán)向非預(yù)應(yīng)力筋布置在預(yù)應(yīng)力鋼筋和縱向非預(yù)應(yīng)力鋼筋內(nèi)外兩側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝配式預(yù)應(yīng)力活性粉末混凝土風(fēng)電塔架，其特征在于:所述塔筒上下段之間通過樹脂膠泥粘結(jié)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝配式預(yù)應(yīng)力活性粉末混凝土風(fēng)電塔架，其特征在于:所有塔筒中預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固處附近均設(shè)有定位銷和加密鋼筋網(wǎng)。
【文檔編號】F03D11/04GK103821677SQ201410104711
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月20日
【發(fā)明者】馬新偉, 曾森, 余智, 崔曉旺, 叢玉莎 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）