预制混凝土塔筒节的连接结构及应用其的塔筒的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种预制混凝土塔筒节的连接结构及应用其的塔筒，涉及混凝土塔筒【技术领域】，为解决现有技术中缺乏将预制混凝土塔筒节连接起来的、拼装简单的连接结构而发明。该预制混凝土塔筒节的连接结构包括：第一预埋钢筋、第二预埋钢筋、与第一预埋钢筋连接的上连接单元和与第二预埋钢筋连接的下连接单元，上连接单元与下连接单元之间通过一端带有螺纹的连接钢筋连接，下连接单元与连接钢筋的螺纹端螺接；当连接结构连接上塔筒节、下塔筒节时，第一预埋钢筋、上连接单元设置在上塔筒节中，第二预埋钢筋、下连接单元设置在下塔筒节中。
【专利说明】预制混凝土塔筒节的连接结构及应用其的塔筒
【技术领域】
[0001]本发明涉及混凝土塔筒【技术领域】，尤其涉及一种预制混凝土塔筒节的连接结构及应用其的塔筒。
【背景技术】
[0002]风力发电机组简称风机，风机中主要包括叶轮、发电机、塔筒等部件。其中，塔筒用于支撑其上的叶轮和发电机等部件。塔筒通常设在在风机基础上，并与塔筒基础固定连接。
[0003]参见图1，每个预制混凝土塔筒节11为一个具有一定高度的、圆环形的结构，多个预制混凝土塔筒节11在竖直方向上堆叠在一起，并通过连接结构连接起来组成混凝土塔筒I。其中，混凝土筒节11之间需要采用连接结构12进行连接。
[0004]但是，现有技术中的将预制混凝土塔筒节连接起来的连接结构拼装都较为复杂，因此，亟需一种能够将预制混凝土塔筒节连接起来，并且拼装简单的连接结构。
【发明内容】
[0005]本发明的实施例提供一种预制混凝土塔筒节的连接结构及应用其的塔筒，为了解决现有技术中缺乏将预制混凝土塔筒节连接起来的、拼装简单的连接结构而发明。
[0006]为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案:
[0007]—种预制混凝土塔筒节的连接结构，包括第一预埋钢筋、第二预埋钢筋、与所述第一预埋钢筋连接的上连接单元和与所述第二预埋钢筋连接的下连接单元，所述上连接单元与下连接单元之间通过一端带有螺纹的连接钢筋连接，所述下连接单元与所述连接钢筋的螺纹端螺接；
[0008]当所述连接结构连接所述上塔筒节、下塔筒节时，所述第一预埋钢筋、上连接单元设置在所述上塔筒节中，所述第二预埋钢筋、下连接单元设置在所述下塔筒节中。
[0009]优选地，所述上连接单元包括灌浆套筒，所述灌浆套筒具有中空的腔室，所述腔室侧壁设有进浆口和出浆口，浆液通过所述进浆口和出浆口与所述腔室连通，所述第一预埋钢筋的一端与所述灌浆套筒的一端固定连接；
[0010]所述下连接单元包括直螺纹套筒，所述第二预埋钢筋的一端与所述直螺纹套筒的一端固定连接，所述直螺纹套筒的另一端与所述连接钢筋的螺纹端螺接，所述连接钢筋的另一端插入所述灌浆套筒中空的腔室内。
[0011]其中，所述第一预埋钢筋与所述灌浆套筒的一端螺纹连接；所述第二预埋钢筋与所述直螺纹套筒的一端螺纹连接。
[0012]优选地，所述腔室内壁周向设有环形肋。
[0013]其中，所述第一预埋钢筋与所述连接钢筋同心。
[0014]优选地，在所述上塔筒节与所述下塔筒节之间设有灌浆料层，所述灌浆料层的外侧设有外环形密封胶条。
[0015]其中，在所述灌浆料层的内侧设有内环形密封胶条。[0016]优选地，在所述下塔筒节的顶面且对应所述内、外环形密封胶条的位置设有凹槽，用于容纳所述内、外环形密封胶条。
[0017]其中，所述内、外密封胶条为橡胶材质，且所述内、外环形密封胶条的高度大于所述凹槽的深度。
[0018]优选地，所述进浆口、出浆口均与浆液管道连通，且所述进浆口位于所述出浆口的下方，所述浆液管道为软管。
[0019]一种预制混凝土塔筒，包括多个塔筒节，相邻的两个所述塔筒节应用上述的连接结构进行连接。
[0020]本发明实施例提供的预制混凝土塔筒节的连接结构及应用其的塔筒中，使用该连接结构进行预制混凝土塔筒节连接时，可以先将第一预埋钢筋的一端与上连接单元一端连接为一整体，并将该整体预埋在上塔筒节中，且上连接单元的另一端与上塔筒节底面平齐或超出该底面；再将第二预埋钢筋的一端与下连接单元的一端连接为一整体，并将该整体预埋在下塔筒节中；且下连接单元的另一端与下塔筒节顶面平齐或超出该顶面；当连接上、下塔筒节时，仅需将连接钢筋的螺纹端拧入到下连接单元内、另一端与上连接单元连接即可完成连接，拼装简单，安装方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为预制混凝土塔筒节之间连接后的装配图；
[0022]图2为本发明实施例提供的一种预制混凝土筒节之间的连接结构的示意图；
[0023]图3a为本发明实施例提供的一种上连接单元的结构示意图；
[0024]图3b为本发明实施例提供的一种下连接单元的结构示意图；
[0025]图3c为本发明实施例提供的一种下连接单元及内、外环形密封胶条分布的平面示意图；
[0026]图4为本发明实施例提供的一种灌浆将套筒的结构示意图；
[0027]图5为图4中所示的灌浆套筒灌浆后的结构示意图。
[0028]附图标记说明:
[0029]预制混凝土塔筒节-1 I，连接结构-12 ;混凝土塔筒-1 ；
[0030]上筒节-21，第一预埋钢筋-22，下筒节-23，第二预埋钢筋_24，上连接单元_25，下连接单元-26，连接钢筋-27，螺纹端-271，灌浆料层-28，外环形密封胶条-29，浆液管道-201 ；
[0031]灌浆套筒-31，中空的腔室-311，进浆口 -312，出浆口 -313，直螺纹套筒-32，凹槽-33，内环形密封胶条-34 ；
[0032]环形肋-41 ;浆液-51。
【具体实施方式】
[0033]下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
[0034]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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。
[0035]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，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0036]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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0037]参见图2，本发明实施例提供了一种预制混凝土塔筒节的连接结构，包括设置在上塔筒节21中的第一预埋钢筋22、设置在下塔筒节23中的第二预埋钢筋24、与第一预埋钢筋22连接的上连接单元25和与第二预埋钢筋24连接的下连接单元26，上连接单元25与下连接单元26之间通过一端带有螺纹的连接钢筋27连接，下连接单元26与连接钢筋27的螺纹端271螺接；当所述连接结构连接上塔筒节21、下塔筒节23时，上连接单元25设置在上塔筒节21中，下连接单元26设置在下塔筒节23中。
[0038]本发明实施例提供的预制混凝土塔筒节的连接结构中，使用该连接结构进行预制混凝土塔筒节连接时，可以先将第一预埋钢筋22的一端与上连接单元25 —端连接为一整体，并将该整体预埋在上塔筒节21中，且上连接单元25的另一端与上塔筒节21底面平齐或超出该底面；再将第二预埋钢筋24的一端与下连接单元26的一端连接为一整体，并将该整体预埋在下塔筒节23中；且下连接单元26的另一端与下塔筒节23顶面平齐或超出该顶面；当连接上、下塔筒节(21、23)时，仅需将连接钢筋27的螺纹端271拧入到下连接单元26内、另一端与上连接单元25连接即可完成连接，拼装简单，安装方便。
[0039]参见图3a，上述实施例中，上连接单元25可以包括灌浆套筒31，灌浆套筒31具有中空的腔室311，腔室311侧壁设有进浆口 312和出浆口 313，浆液通过进浆口 312和出浆口 313与腔室311连通，第一预埋钢筋22的一端与灌浆套筒31的一端固定连接；参见图3b，下连接单元26可以包括直螺纹套筒32，第二预埋钢筋24的一端与直螺纹套筒32的一端固定连接，直螺纹套筒32的另一端与连接钢筋27的螺纹端271螺接，连接钢筋27的另一端插入到灌浆套筒31中空的腔室311内。
[0040]具体地，连接钢筋27的螺纹端271拧入到直螺纹套筒32内，另一端插入到灌浆套筒31中，通过灌浆套筒31侧壁的进浆口 312向灌浆套筒31中空的腔室311内灌入高强材料的浆液，当浆液充满腔室311时，停止向腔室311中通入高强材料的浆液，待浆液凝固后，即完成上塔筒节21和下塔筒节23的连接。其中，为保证浆液完全充满灌浆套筒31中空的腔室311，进浆口 312可设置在出浆口 313的下方。另外，连接钢筋27的一端插入到灌浆套筒31中空的腔室311内，由于连接钢筋27与第一预埋钢筋22同与灌浆套筒31连接，使得连接钢筋27受力连通，从而提高了节点连接的强度。
[0041]上述实施例中，第一预埋钢筋22的插入灌浆套筒31的长度不小于100毫米，以保证第一预埋钢筋22与灌浆套筒31的连接强度；将第一预埋钢筋22的一端插入到灌浆套筒31中后、上塔筒节21吊装安装之前，可以通过往插入第一预埋钢筋22的灌浆套筒31内灌注浆液的方式，实现第一预埋钢筋22与灌浆套筒31的固定连接。第二预埋钢筋24的一端与直螺纹套筒32的一端可以通过焊接方式实现固定连接，并且，直螺纹套筒32与第二预埋钢筋24形成的整体在预埋到下塔筒节23中时，且位置应该与灌浆套筒31的位置相对应，以便于连接钢筋27将灌浆套筒31与连接钢筋27连接起来。
[0042]上述实施例中，第一预埋钢筋22可以与灌浆套筒31的一端螺纹连接；第二预埋钢筋24可以与直螺纹套筒32的一端螺纹连接。螺纹连接便于安装和拆卸，连接安全可靠、方便快捷，从而能够提高工作效率。
[0043]参见图4和图5，上述实施例中，腔室311内壁可周向设有环形肋41。当腔室311内的浆液51凝固后，环形肋41能够增强灌浆套筒31与凝固后的浆液51的连接强度，从而防止凝固后的浆液51从腔室311中脱出。优选地，可以在腔室311内壁周向设有多个环形肋41，多个环形肋41可进一步加强灌浆套筒31与凝固后的浆液51的连接强度。
[0044]上述实施例中，第一预埋钢筋22可与连接钢筋27同心。第一预埋钢筋22与连接钢筋27同心，可进一步提高第一预埋钢筋22受力的连通性，从而提高节点的连接强度，提高可靠性。
[0045]参见图2，上述实施例中，在上塔筒节21与下塔筒节23之间可设有灌浆料层28，灌浆料层28的外侧设有外环形密封胶条29。由于灌浆料层28是由灌浆套筒31的进浆口312通入的高强材料的浆液凝固形成的，灌浆料层28填充了上、下塔筒节(21、23 )之间的缝隙，并且起到了连接上、下塔筒节(21、23)的作用。在灌浆料层28外侧设有外环形密封胶条29，可防止浆液51外漏，并使得上、下塔筒节(21、23)之间的缝隙填充更充分，以提高灌浆料层28的连接效果。
[0046]参见图3c，上述实施例中，在灌浆料层28的内侧可设有内环形密封胶条34。内环形密封胶条34可防止浆液51内漏，进一步提高上、下塔筒节(21、23)之间的缝隙填充效果，进一步提高灌浆料层28的连接效果。
[0047]从图3c中可以看出，进行上塔筒节21和下塔筒节23连接时，可以采用多个本发明实施例提供的连接结构，以加强上、下塔筒节(21、23)之间的连接强度。进一步地，多个所述连接结构可以在圆周方向均布，这样每个所述连接结构的受力均匀，能够在保证上、下塔筒节(21、23)较好的连接效果的基础上，降低个别所述连接结构发生应力集中损坏的几率，进而保证上、下塔筒节(21、23 )之间的稳固连接。
[0048]参见图3b，上述实施例中，在下塔筒节23的顶面且对应于内、外环形密封胶条
(34.29)的位置，设有凹槽33，用于容纳内、外环形密封胶条(34、29)。凹槽33可起到定位的作用，将内、外环形密封胶条(34、29)容纳在凹槽33中，可防止内、外环形密封胶条(34、29)在浆液51的作用下跑偏而发生漏液的情况，同时也进一步地提高了内、外环形密封胶条(34、29)与上、下塔筒节(21、23)的密封效果。
[0049]上述实施例中，内、外密封胶条(34、29)可为橡胶材质，且内、外环形密封胶条
(34.29)的高度大于凹槽33的深度。由于橡胶材质的弹性较大，因此采用变形能力强的橡胶材质，可弥补上、下塔筒节(21、23)的底面和顶面由不平整带来的缺陷。内、外环形密封胶条(34、29)的高度大于凹槽33的深度，可保证内、外环形密封胶条(34、29)充分地与上、下塔筒节(21、23)相接触，内、外环形密封胶条(34、29)在上塔筒节21自重的压力下将上、下塔筒节(21、23)间的间隙密封，同时浆液51填充了上、下塔筒节(21、23)之间的间隙，保证了灌浆度，并进一步提高了密封效果。[0050]上述实施例中，进浆口 312、出浆口 313可均与浆液管道201连通，进浆口 312可位于出浆口 313的下方，以保证浆液完全充满灌浆套筒31中空的腔室311。其中，浆液管道201可为软管。浆液管道201采用软管，可根据工作环境调整供浆角度，适应性强。
[0051]本发明实施例还提供了一种预制混凝土塔筒，包括多个塔筒节，相邻的两个所述塔筒节应用上述实施例中描述的连接结构进行连接，该塔筒使用该连接结构进行塔筒节的连接时，可以先将第一预埋钢筋22的一端与上连接单元25 —端连接为一整体，并将该整体预埋在上塔筒节21中，且上连接单元25的另一端与上塔筒节21底面平齐或超出该底面；再将第二预埋钢筋24的一端与下连接单元26的一端连接为一整体，并将该整体预埋在下塔筒节23中；且下连接单元26的另一端与下塔筒节23顶面平齐或超出该顶面；当连接上、下塔筒节(21、23)时，仅需将连接钢筋27的螺纹端271拧入到下连接单元26内、另一端与上连接单元25连接即可完成连接，拼装简单，安装方便。
[0052]在使用本发明实施例提供的预制混凝土塔筒节的连接结构进行塔筒节连接时，具体步骤可以为:
[0053]首先，先将第一预埋钢筋22 —端与灌浆套筒31 —端连接为一整体，并将该整体预埋在上塔筒节21中，且灌浆套筒31的另一端与上塔筒节21底面平齐或超出该底面；将第二预埋钢筋24 —端与直螺纹套筒32 —端连接为一整体，并将该整体预埋在下塔筒节23中；且直螺纹套筒32的另一端与下塔筒节23顶面平齐或超出该顶面；
[0054]其次，将连接钢筋27的螺纹端271拧入到直螺纹套筒32内；
[0055]第三步，将下塔筒节23吊装到所需位置；
[0056]第四步，将内、外环形密封胶条(34、29)安装到相应的凹槽33内；
[0057]第五步，将上塔筒节21吊装到下塔筒节23上方，并使连接钢筋27插入灌浆套筒31的中空腔室311内，并将内、外环形密封胶条29压紧；
[0058]第六步，通过软管201向灌浆套筒31的腔室311中注入浆液51，直至出浆口 313溢出浆液51为止。
[0059]综上所述，本发明能够产生多个有益效果:
[0060]1、所述连接结构的强度较高:上连接单元、下连接单元通过钢筋连通，灌浆料采用高强材料，使得节点连接强度高。
[0061]2、所述连接结构安装方便:上连接单元、下连接单元之间连接只需螺纹连接在注浆即可完成。
[0062]3、所述连接结构的密封性较好:内、外环形密封胶条在上塔筒节自身重力的压力下将上、下塔筒节之间的间隙密封，同时灌浆料填充了间隙，因此密封性好。
[0063]4、所述连接结构灌浆密实:通过灌浆套筒进浆口在下方、出浆口在下方的设计，能够保证灌浆的密实。
[0064]5、所述连接结构的抗震性能好:上连接单元和下连接单元之间的抗剪强度高，对地震的承载力较高。
[0065]在本说明书的描述中，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。
[0066]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种预制混凝土塔筒节的连接结构，其特征在于，包括第一预埋钢筋、第二预埋钢筋、与所述第一预埋钢筋连接的上连接单元和与所述第二预埋钢筋连接的下连接单元，所述上连接单元与下连接单元之间通过一端带有螺纹的连接钢筋连接，所述下连接单元与所述连接钢筋的螺纹端螺接； 当所述连接结构连接所述上塔筒节、下塔筒节时，所述第一预埋钢筋、上连接单元设置在所述上塔筒节中，所述第二预埋钢筋、下连接单元设置在所述下塔筒节中。
2.根据权利要求1所述的预制混凝土塔筒节的连接结构，其特征在于，所述上连接单元包括灌浆套筒，所述灌浆套筒具有中空的腔室，所述腔室的侧壁设有进浆口和出浆口，浆液通过所述进浆口和出浆口与所述腔室连通，所述第一预埋钢筋的一端与所述灌浆套筒的一端固定连接； 所述下连接单元包括直螺纹套筒，所述第二预埋钢筋的一端与所述直螺纹套筒的一端固定连接，所述直螺纹套筒的另一端与所述连接钢筋的螺纹端螺接，所述连接钢筋的另一端插入所述灌浆套筒中空的腔室内。
3.根据权利要求2所述的预制混凝土塔筒节的连接结构，其特征在于，所述第一预埋钢筋与所述灌浆套筒的一端螺纹连接；所述第二预埋钢筋与所述直螺纹套筒的一端螺纹连接。
4.根据权利要求3所述的预制混凝土塔筒节的连接结构，其特征在于，所述腔室的内壁周向设有环形肋。
5.根据权利要求4所述的预制混凝土塔筒节的连接结构，其特征在于，所述第一预埋钢筋与所述连接钢筋同心。
6.根据权利要求2-5任意一项所述的预制混凝土塔筒节的连接结构，其特征在于，在所述上塔筒节与所述下塔筒节之间设有灌浆料层。
7.根据权利要求6所述的预制混凝土塔筒节的连接结构，其特征在于，所述灌浆料层的外侧设有外环形密封胶条。
8.根据权利要求7所述的预制混凝土塔筒节的连接结构，其特征在于，在所述灌浆料层的内侧设有内环形密封胶条。
9.根据权利要求8所述的预制混凝土塔筒节的连接结构，其特征在于，在所述下塔筒节的顶面且对应所述内、外环形密封胶条的位置设有凹槽，用于容纳所述内、外环形密封胶条。
10.根据权利要求9所述的预制混凝土塔筒节的连接结构，其特征在于，所述内、外环形密封胶条为橡胶材质，且所述内、外环形密封胶条的高度大于所述凹槽的深度。
11.根据权利要求2-5、7-10任意一项所述的预制混凝土塔筒节的连接结构，其特征在于，所述进浆口、出浆口均与浆液管道连通，且所述进浆口位于所述出浆口的下方，所述浆液管道为软管。
12.—种预制混凝土塔筒，其特征在于，包括多个塔筒节，相邻的两个所述塔筒节应用权利要求1-11任意一项所述的连接结构进行连接。
【文档编号】F03D11/00GK103967719SQ201410129721
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年4月1日 优先权日:2014年4月1日
【发明者】郝华庚, 丛欧 申请人:北京金风科创风电设备有限公司