混凝土塔筒的吊装装置及应用该吊装装置的吊装方法与流程

本发明涉及风力发电技术领域，尤其是涉及一种混凝土塔筒的吊装装置及应用该吊装装置的吊装方法。

背景技术：

随着风机发电效率的增加，叶片长度越来越长，与之匹配的风机塔筒的高度和截面尺寸也不断增加。钢结构塔筒由于成本较高、运输困难，因此难以满足大截面高塔筒的建造要求。而混凝土塔筒能够经济地建造大型风力发电机组，因此得到广泛关注。由于运输条件和预制加工条件限制，完整的混凝土塔筒往往由多个单个塔筒现场组装而成。

混凝土塔筒在现场安装的过程中，需要将多个塔筒依次吊装。其中，在吊装过程中使用的吊装装置影响着安装效率。相关技术中的吊装装置结构复杂且使用不方便，影响安装效率。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种混凝土塔筒的吊装装置，该吊装装置结构简单、使用方便，可以提高混凝土塔筒的吊装效率。

本发明还提出了一种应用上述吊装装置的混凝土塔筒的吊装方法。

根据本发明第一方面实施例的混凝土塔筒的吊装装置，所述混凝土塔筒形成为弧形或筒形结构，所述吊装装置为多个且间隔开设在所述混凝土塔筒的顶部，所述吊装装置包括：预埋在所述混凝土塔筒顶部内的吊装管座，所述吊装管座包括头部和设在所述头部下端的杆部，所述头部内设有内螺纹；吊环，所述吊环包括环部和设在所述环部下端的连接部，所述连接部上设有外螺纹，所述内螺纹和所述外螺纹相互啮合。

根据本发明实施例的混凝土塔筒的吊装装置，通过将吊装装置设置成包括吊装管座和吊环两部分，其中吊装管座预埋在混凝土塔筒的顶部且吊装管座的头部设有内螺纹，并在吊环的连接部上设置外螺纹，在吊装混凝土塔筒时将吊环旋入相应的吊装管座内，从而可以对混凝土塔筒进行吊装，该吊装装置结构简单、使用方便，可以提高混凝土塔筒的吊装效率。

根据本发明的一些实施例，所述头部包括外径尺寸不同的第一段和第二段，所述第一段位于所述第二段上端，所述内螺纹形成在所述第一段内。

可选地，所述第一段的外径大于所述第二段的外径。

根据本发明的一些实施例，第二段的外周壁上设有竖直延伸的筋条。

进一步地，所述筋条为多条且沿所述第二段的周向均匀间隔设置。

根据本发明的一些实施例，所述杆部与所述第二段的下端相连，所述杆部的底部设有圆台形的止挡部。

根据本发明的一些实施例，所述吊装装置为一体成型件。

根据本发明第二方面实施例的混凝土塔筒的吊装方法，所述吊装方法应用根据本发明上述第一方面实施例的混凝土塔筒的吊装装置，所述吊装方法包括如下步骤：

S10、将多个所述吊环的连接部分别旋入至多个所述吊装管座的头部内；

S20、将多个吊索分别与所述多个吊环相连后汇聚为一个起吊点；

S30、利用起重机吊起所述起吊点将所述混凝土塔筒进行垂直起吊。

根据本发明实施例的混凝土塔筒的吊装方法，通过应用上述的吊装装置，可以提高吊装效率，且该吊装方法简单、易操作。

根据本发明的一些实施例，当所述混凝土塔筒为弧形时，设在所述混凝土塔筒顶部的所述吊装装置为四个且间隔设置，依次进行步骤S10-S30以对所述混凝土塔筒进行单独起吊。

根据本发明的一些实施例，当所述混凝土塔筒为弧形时，设在所述混凝土塔筒顶部的所述吊装装置为四个且间隔设置，在步骤S10前，将两个所述混凝土塔筒拼接成环形，再依次进行步骤S10-S30以对拼接后的所述混凝土塔筒进行整体起吊。

根据本发明的一些实施例，当所述混凝土塔筒为弧形时，设在所述混凝土塔筒顶部的所述吊装装置为四个且间隔设置，在步骤S10前，将两个所述混凝土塔筒拼接成环形，在步骤S20中，将多个吊索分别与所述多个吊环相连后，再将每个所述混凝土塔筒中的四个吊环的吊索两两汇聚为分支起吊点后，再将多个分支起吊点汇聚为所述起吊点。

根据本发明的一些实施例，当所述混凝土塔筒为筒形时，设在所述混凝土塔筒顶部的所述吊装装置为四个且间隔设置，依次进行步骤S10-S30以对所述筒形的混凝土塔筒进行单独起吊。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的吊装装置的吊装管座的立体图；

图2是根据本发明实施例的吊装装置的吊装管座的主视图；

图3是根据本发明实施例的吊装装置的吊环的立体图；

图4是根据本发明实施例的吊装装置的吊环的主视图；

图5是根据本发明实施例的混凝土塔筒的吊装方法的操作示意图，其中混凝土塔筒为弧形且单独起吊；

图6是图5的俯视图；

图7是根据本发明实施例的混凝土塔筒的吊装方法的操作示意图，其中混凝土塔筒为弧形且拼接成环形后整体起吊；

图8是图7的俯视图；

图9是根据本发明实施例的混凝土塔筒的吊装方法的操作示意图，其中混凝土塔筒为弧形且拼接成环形后整体起吊，起吊点通过多个分支起吊点汇聚而成；

图10是根据本发明实施例的混凝土塔筒的吊装方法的操作示意图，其中混凝土塔筒为筒形且单独起吊；

图11是图10的俯视图。

附图标记：

吊装管座1，头部11，第一段111，内螺纹112，第二段113，杆部12，止挡部13，

吊环2，环部21，穿孔211，连接部22，外螺纹221，

混凝土塔筒3，吊索4，起吊点41，分支起吊点42。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图11描述根据本发明实施例的混凝土塔筒3的吊装装置。

如图1-图4所示，根据本发明第一方面实施例的混凝土塔筒3的吊装装置，其中混凝土塔筒3形成为弧形或筒形结构，例如所述弧形结构可以为半圆形。吊装装置为多个且间隔开设在混凝土塔筒3的顶部。

具体而言，吊装装置包括吊装管座1和吊环2。吊装管座1预埋在混凝土塔筒3顶部内，由此可以使吊装管座1牢固地连接在混凝土塔筒3上。多个吊装管座1预埋在混凝土塔筒3顶部内时，多个吊装管座1可以沿混凝土塔筒3的周向均匀间隔开设置，由此可以使混凝土塔筒3在吊装时保证混凝土塔筒3的重心平稳且可以使混凝土塔筒3的整体保持水平，从而可以保证吊装质量。

例如，在混凝土塔筒3形成为弧形结构时，多个吊装管座1可以沿混凝土塔筒3的顶部均匀间隔开设置。可选地，吊装管座1可以为四个，相邻两个吊装管座1之间的夹角相等，例如在弧形结构为半圆形时相邻两个吊装管座1之间的夹角为36°。由此，方便吊装且可以使混凝土塔筒3在吊装的过程中保持水平。需要解释的是，所述“相邻两个吊装管座1之间的夹角”是指在混凝土塔筒3的水平投影面内，相邻两个吊装管座1的中心与混凝土塔筒3的圆心的连线之间的夹角。

再例如，在混凝土塔筒3形成为筒形结构时，多个吊装管座1可以沿混凝土塔筒3的顶部均匀间隔开设置。可选地，吊装管座1可以为四个，相邻两个吊装管座1之间的夹角相等，此时相邻两个吊装管座1之间的夹角为90°。由此，方便吊装且可以使混凝土塔筒3在吊装的过程中保持水平。

吊装管座1包括头部11和设在头部11下端的杆部12，头部11内设有内螺纹112，吊装管座1可以为钢件。吊环2包括环部21和设在环部21下端的连接部22，连接部22上设有外螺纹221，内螺纹112和外螺纹221相互啮合。由此，通过吊环2上的外螺纹221与吊装管座1上的内螺纹112之间的相互啮合，可以使吊环2与吊装管座1稳定连接且可以保证连接强度。其中，环部21可以是整体形成为环形，此时环部21可以为钢环或绳索环，由此方便吊索4穿过环部21与之相连；环部21也可以为柱状，环部21可以为钢件，此时环部21上可以设有适于吊索4穿过的穿孔211，以方便吊索4与吊环2的环部21相连。

由此，使用上述吊装装置进行吊装混凝土塔筒3时，由于多个吊装管座1已预埋在混凝土塔筒3顶部内，将多个吊环2上的内螺纹112与多个吊装管座1上的外螺纹221一一对应地啮合，使得多个吊环2旋入对应的吊装管座1上。再将多个吊索4与对应的吊环2连接，而后汇聚成一个起吊点41，利用起重机等设备吊起起吊点41，从而将混凝土塔筒3起吊至预定位置。

在将混凝土塔筒3起吊至预定位置之后，将多个吊环2从相应的吊装管座1内旋出，此时上述多个吊环2可以重复利用。在起吊下一个混凝土塔筒3时，多个吊环2可以旋入下一个混凝土塔筒3上的多个吊装管座1内，从而可以对下一个混凝土塔筒3进行起吊。

由此，在吊装装置使用的过程中，通过吊环2旋入吊装管座1实现吊环2与吊装管座1的连接，并通过吊环2旋出吊装管座1实现吊环2与吊装管座1的脱离，从而使得吊装装置的使用方便，可以提高吊装效率，且通过多个吊装装置的使用可以保证吊装质量。该吊装装置还具有结构简单的优点，其中吊环2可以重复利用，节约成本。

根据本发明实施例的混凝土塔筒3的吊装装置，通过将吊装装置设置成包括吊装管座1和吊环2两部分，其中吊装管座1预埋在混凝土塔筒3的顶部且吊装管座1的头部11设有内螺纹112，并在吊环2的连接部22上设置外螺纹221，在吊装混凝土塔筒3时将吊环2旋入相应的吊装管座1内，从而可以对混凝土塔筒3进行吊装，该吊装装置结构简单、使用方便，可以提高混凝土塔筒3的吊装效率。

下面参照图1-图4详细描述根据本发明实施例的混凝土塔筒3的吊装装置。

吊装装置包括吊装管座1和吊环2。吊装管座1预埋在混凝土塔筒3顶部内，吊装管座1包括头部11和设在头部11下端的杆部12，头部11内设有内螺纹112。吊环2包括环部21和设在环部21下端的连接部22，环部21整体形成为柱状，环部21上设有适于吊索4穿过的穿孔211，以方便吊索4与吊环2的环部21相连。连接部22上设有外螺纹221，内螺纹112和外螺纹221相互啮合。通过内螺纹112和外螺纹221相互啮合，可以使吊环2与吊装管座1可靠地连接。

其中，头部11包括外径尺寸不同的第一段111和第二段113，第一段111位于第二段113上端，第一段111的外径大于第二段113的外径，内螺纹112形成在第一段111内。由此，可以增大内螺纹112的面积，从而可以增强吊环2与吊装管座1的配合面积和连接强度，保证吊装过程的稳定性和安全性。

可选地，第二段113的外周壁上设有竖直延伸的筋条，筋条可以为多条且沿第二段113的周向均匀间隔设置。由此，可以增强吊装管座1的强度，且可以增强吊装管座1与混凝土塔筒3的连接强度。

杆部12与头部11的第二段113的下端相连，杆部12的底部设有圆台形的止挡部13，止挡部13的横截面积大于杆部12的横截面积。由此，可以增强吊装管座1与混凝土塔筒3的连接强度，防止起吊时吊装管座1从混凝土塔筒3内脱出。

可选地，吊装装置可以为钢件。

可选地，吊装装置可以为一体成型件。由此，可以简化吊装装置的成型工艺、降低成本。

下面参考图1-图11描述根据本发明实施例的混凝土塔筒3的吊装方法。

参照图1-图11，根据本发明第二方面实施例的混凝土塔筒3的吊装方法，所述吊装方法应用根据本发明上述第一方面实施例的混凝土塔筒3的吊装装置。

在利用上述吊装装置吊装混凝土塔筒3时，其吊装方法包括如下步骤：

S10、将多个吊环2的连接部22分别旋入至多个吊装管座1的头部11内，由此使得吊环2与吊装管座1稳定、可靠地连接。

S20、将多个吊索4分别与多个吊环2相连后汇聚为一个起吊点41。其中，每个吊索4的下端可以设有环状的吊扣或吊钩，吊索4通过吊扣或吊钩与吊环2的环部21相连。

S30、利用起重机吊起起吊点41将混凝土塔筒3进行垂直起吊。具体而言，使起吊点41的水平投影与混凝土塔筒3的重心的水平投影大致重合，保证混凝土塔筒3在起吊的过程中保持水平，从而可以提高吊装质量，保证吊装的安全性。

需要说明的是，可以通过调整吊索4的长度，使得吊索4与竖直方向的夹角保持在较小的范围内，以确保起吊的垂直性。例如，吊索4与竖直方向的夹角始终小于30°，即吊索4与水平面的角度应始终大于60°。

为保证垂直起吊和起吊的平稳性，还可以采用特殊的起重装置，例如可以采用起重梁。

根据本发明实施例的混凝土塔筒3的吊装方法，通过应用上述的吊装装置，可以提高吊装效率，且该吊装方法简单、易操作、安全性高。

下面参照图5-图11详细说明根据本发明多个实施例的混凝土塔筒3的吊装方法。

实施例一，

参照图5和图6，在本实施例中，混凝土塔筒3为弧形，设在混凝土塔筒3顶部的吊装装置为四个且间隔设置，依次进行上述步骤S10-S30以对弧形的混凝土塔筒3进行单独起吊。

具体而言，四个吊装装置的吊装管座1预埋在混凝土塔筒3的顶部，且四个吊装管座1沿混凝土塔筒3的周向均匀间隔开设置。例如，混凝土塔筒3为半圆弧形，此时相邻两个吊装管座1之间的夹角为36°。将四个吊环2的连接部22分别旋入至四个吊装管座1的头部11内，由此使得吊环2与吊装管座1稳定、可靠地连接。

将四个吊索4分别与四个吊环2相连后汇聚为一个起吊点41，通过调整吊索4的长度使得吊索4与竖直方向之间的夹角小于30°，且使起吊点41的水平投影与混凝土塔筒3的重心的水平投影大致重合，保证凝土塔筒在起吊的过程中保持水平。利用起重机吊起起吊点41将每个弧形的混凝土塔筒3进行单独起吊。

实施例二，

参照图7和图8，在本实施例中，混凝土塔筒3为弧形，设在混凝土塔筒3顶部的吊装装置为四个且间隔设置。在步骤S10前，将两个混凝土塔筒3拼接成环形，再依次进行步骤S10-S30以对拼接后的混凝土塔筒3进行整体起吊。

具体而言，混凝土塔筒3为半圆弧形，将两个混凝土塔筒3拼接成环形。每个弧形的混凝土塔筒3顶部预埋有四个吊装管座1，且相邻两个吊装管座1之间的夹角为36°。在将两个混凝土塔筒3拼接成环形后，此时拼接后的环形的混凝土塔筒上共有八个吊装管座1，且相邻两个吊装管座1之间的夹角为36°。将八个吊环2的连接部22分别旋入至八个吊装管座1的头部11内，由此使得吊环2与吊装管座1稳定、可靠地连接。

将八个吊索4分别与八个吊环2相连后汇聚为一个起吊点41，通过调整吊索4的长度使得吊索4与竖直方向之间的夹角小于30°，且使起吊点41的水平投影与混凝土塔筒3的重心的水平投影大致重合，保证凝土塔筒在起吊的过程中保持水平。利用起重机吊起起吊点41将拼接后形成的环形的混凝土塔筒进行垂直起吊。

实施例三，

参照图9，在本实施例中，混凝土塔筒3为弧形，设在混凝土塔筒3顶部的吊装装置为四个且间隔设置，在步骤S10前，将两个混凝土塔筒3拼接成环形，在步骤S20中，将多个吊索4分别与多个吊环2相连后，再将每个混凝土塔筒3中的四个吊环2的吊索4两两汇聚为分支起吊点42后，再将多个分支起吊点42汇聚为起吊点41。

具体而言，混凝土塔筒3为半圆弧形，将两个混凝土塔筒3拼接成环形。每个弧形的混凝土塔筒3顶部预埋有四个吊装管座1，且相邻两个吊装管座1之间的夹角为36°。在将两个混凝土塔筒3拼接成环形后，此时拼接后的环形的混凝土塔筒上共有八个吊装管座1，且相邻两个吊装管座1之间的夹角为36°。将八个吊环2的连接部22分别旋入至八个吊装管座1的头部11内，由此使得吊环2与吊装管座1稳定、可靠地连接。

将八个吊索4分别与八个吊环2相连后，再将每个弧形的混凝土塔筒3中的四个吊环2的吊索4两两汇聚为分支起吊点后，由此每个弧形的混凝土塔筒3上可以形成四个分支起吊点，最终整个环形的混凝土塔筒具有八个分支起吊点，再将八个分支起吊点汇聚为起吊点41。由此，可以增强起吊的平稳性，使得混凝土塔筒3的重量得以保持较好的平衡性。

参照图9，还可以将每个弧形的混凝土塔筒3中的四个吊环2的吊索4分成两组，两组吊环2分别位于弧形的混凝土塔筒3的中心线的两侧。每组两个吊环2的吊索4分别汇聚为分支起吊点42，每个弧形的混凝土塔筒3中的两个分支起吊点42之间的夹角为72°。最终整个环形的混凝土塔筒可以形成四个分支起吊点42，此时对接的两个弧形的混凝土塔中彼此相邻的两个分支起吊点42之间的夹角为108°。再将四个分支起吊点42汇聚为起吊点41。这样，起重机仅吊起四个吊索4，使得混凝土塔筒3的重量得以保持较好的平衡性。

通过调整吊索4的长度使得吊索4与竖直方向之间的夹角小于30°，且使起吊点41的水平投影与混凝土塔筒3的重心的水平投影大致重合，保证混凝土塔筒3在起吊的过程中保持水平。利用起重机吊起起吊点41将拼接后形成的环形的混凝土塔筒进行垂直起吊。

实施例四，

参照图10和图11，在本实施例中，混凝土塔筒3为筒形，设在混凝土塔筒3顶部的吊装装置为四个且间隔设置，依次进行步骤S10-S30以对筒形的混凝土塔筒3进行单独起吊。

具体而言，具体而言，四个吊装装置的吊装管座1预埋在混凝土塔筒3的顶部，且四个吊装管座1沿混凝土塔筒3的周向均匀间隔开设置。此时，相邻两个吊装管座1之间的夹角为90°。四个吊装管座1也可以采用其他的对称方式布置在混凝土塔筒3的顶部内，例如，参照图10和图11的示例，四个吊装管座1设在混凝土塔筒3的顶部内时，四个吊装管座1中的两个相对设置且另外两个也相对设置，相对设置的两个吊装管座1的连线经过混凝土塔筒3的圆心。沿着混凝土塔筒3的周向，相邻两个吊装管座1之间夹角依次为72°、108°、72°、108°。

将四个吊环2的连接部22分别旋入至四个吊装管座1的头部11内，由此使得吊环2与吊装管座1稳定、可靠地连接。将四个吊索4分别与四个吊环2相连后汇聚为一个起吊点41，通过调整吊索4的长度使得吊索4与竖直方向之间的夹角小于30°，且使起吊点41的水平投影与混凝土塔筒3的重心的水平投影大致重合，保证凝土塔筒在起吊的过程中保持水平。利用起重机吊起起吊点41将每个筒形的混凝土塔筒3进行单独起吊。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。