一种预制装配式混凝土塔筒竖缝拼接机构及其拼接方法与流程

本发明属于结构工程，具体涉及一种预制装配式混凝土塔筒竖缝拼接机构及其拼接方法。

背景技术：

1、预制装配式混凝土塔筒直径一般超过运输高度限制，在工厂预制时需环向分片，运输至现场后在地面拼成整环再进行吊装。目前，塔筒分片的连接方式多为像地铁管片一样在塔筒内侧采用弧形螺栓进行连接，竖缝表面涂抹3～5mm厚环氧树脂胶封闭，避免雨水侵入。采用弧形螺栓的连接方式有以下缺点：塔筒内壁需设置穿螺栓的手孔，导致孔洞附近配筋复杂；弧形螺栓拧紧时弧度改变，会接触孔壁，张拉力较大时会对混凝土塔筒局部产生较大的应力集中；张拉力太小可能会导致弧形螺栓在孔洞内晃动，螺杆受剪。现有混凝土塔筒管片之间的拼接机构及其拼接方法，既无法有效简化混凝土塔筒竖缝拼接构造，也无法在保证连接效率的同时避免对塔筒局部的削弱。

技术实现思路

1、鉴于以上现有技术的不足之处，本发明的一个方面是提供一种预制装配式混凝土塔筒竖缝拼接机构，以实现最大程度简化预制装配式混凝土塔筒竖缝拼接构造，在保证连接效率的同时避免对塔筒局部的削弱。

2、为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

3、一种预制装配式混凝土塔筒竖缝拼接机构，所述混凝土塔筒由至少两个塔筒分片构成，所述拼接机构包括塔筒分片和直螺栓；所述塔筒分片的两侧边缘沿横向断面方向均为z字形边缘，相邻两个所述塔筒分片边缘彼此之间采用竖缝拼接的方式进行安装连接构成z字形竖缝；其中，所述z字形边缘包括中间段及沿所述中间段的两端分别向外延伸的侧翼段，所述塔筒分片靠近z字形边缘中间段的区域还预埋有圆形套管；所述圆形套管沿长度方向朝向所述塔筒分片的筒壁设置，其一端贯穿所述塔筒分片的外筒壁或内筒壁延伸，另一端贯穿所述塔筒分片边缘延伸；所述直螺栓穿过圆形套管将相邻两个塔筒分片紧固成一体。本发明直螺栓是t字形，其螺杆段是笔直的。

4、在进一步的技术方案中，相邻两个所述塔筒分片边缘彼此之间竖缝拼接时，当所述塔筒分片两个z字形边缘均朝向塔筒分片的外筒壁时，则相邻塔筒分片两个z字形边缘均朝向塔筒分片的内筒壁；或者，当所述塔筒分片两个z字形边缘的其中一个边缘朝向塔筒分片的外筒壁，另一个边缘朝向塔筒分片的内筒壁时，则相邻塔筒分片两个z字形边缘的其中一个边缘对应朝向塔筒分片的内筒壁，另一个边缘对应朝向塔筒分片的外筒壁。

5、在进一步的技术方案中，所述z字形边缘的中间段和筒壁的夹角控制在45°±2°。

6、在进一步的技术方案中，所述z字形竖缝至少部分区域涂抹3～5mm环氧树脂胶。

7、在进一步的技术方案中，所述z字形边缘的中间段靠近预埋圆形套管的至少部分区域还设有朝向塔筒分片本体内部延伸的凹槽，或与所述凹槽相对应设置地朝向塔筒分片外部延伸的凸肩。

8、在进一步的技术方案中，所述拼接机构还包括卡环；所述卡环包括圆柱部及连接在所述圆柱件上的驱动组件和斜向卡接部；所述圆柱部靠近z字形边缘一侧的端面为斜切面，该斜切面与z字形边缘的中间段表面保持平行，所述斜向卡接部由圆柱部斜切面沿中间段表面平行方向向外延伸得到；所述驱动组件设置在所述圆柱部远离z字形边缘一侧的位置。

9、在进一步的技术方案中，所述圆柱部在至少一个内壁区域沿其轴向方向设有可容纳圆球滚动的轴向轨道槽，所述轴向轨道槽靠近槽口位置设有可移动的楔形块，所述楔形块的斜面与第一活动块滑动接触；所述楔形块远离斜面的一端连接有压缩弹簧圈和拉绳；所述压缩弹簧圈和圆球之间还设置有移动空心板，所述拉绳穿过移动空心板内部连接在所述移动空心板上，所述移动空心板内靠近圆形套管中心轴一侧设置有第一磁铁，所述第一磁铁朝向拉绳一侧则设有锋利的刀片。

10、在进一步的技术方案中，所述驱动组件包括第一活动块、第二活动块和第三活动块；所述第一活动块可滑动地设置在所述驱动组件本体内，所述第一活动块靠近圆形套管中轴线的端面设有可与直螺栓的至少部分外壁端面相互接触的第一斜面，所述第一活动块远离圆形套管中轴线的端面设有可推动第二活动块沿圆形套管轴向方向移动的第二斜面，所述第一活动块朝向轴向轨道槽的侧端面上还设有可推动楔形块沿圆形套管轴向方向移动的第三斜面；所述第二活动块远离第一活动块的端面上设有可推动第三活动块沿圆形套管径向方向移动的斜面；所述第三活动块远离第二活动块的端面上设有第二磁铁。

11、在进一步的技术方案中，所述斜向卡接部包括第一锯齿部和第二锯齿部；所述第一锯齿部包括可容纳圆球滚动的斜向轨道槽，所述斜向轨道槽一端与轴向轨道槽相连通，另一端朝向第二锯齿部的侧面上设有可活动的齿条，所述齿条一端活动连接在垂直于斜向轨道槽的滑杆上，另一端活动连接在平行于斜向轨道槽的滑杆上；当齿条移动至与斜向轨道槽平行时，第一锯齿部的齿条与另一斜向卡接部上的第二锯齿部的齿牙相咬合。

12、本发明的另外一方面是提供一种预制装配式混凝土塔筒竖缝拼接机构的拼接方法，当预制装配式混凝土塔筒分片拼接工作时，采用如上述的预制装配式混凝土塔筒竖缝拼接机构进行拼接操作；所述拼接操作包括以下步骤：

13、s1、拼接前，z字形竖缝两个侧翼段和至少部分中间段的接触面上涂抹3～5mm环氧树脂胶；

14、s2：当所有塔筒分片两个z字形边缘中的一个朝向塔筒分片的外筒壁，另一个朝向塔筒分片的内筒壁时，则依次吊装每个塔筒分片，拼装为整筒时最后一片塔筒分片从侧边插入；或者

15、当部分塔筒分片两个z字形边缘均朝向塔筒分片的外筒壁，另外部分塔筒分片两个z字形边缘均朝向塔筒分片的内筒壁时，则先吊装z字形边缘朝向外筒壁的塔筒分片，再依次按z字形边缘朝向内筒壁的塔筒分片、z字形边缘朝向外筒壁的塔筒分片的顺序进行吊装，拼装为整筒时最后一片z字形边缘朝向内筒壁的塔筒分片从侧边插入；

16、s3：当步骤s2相邻两个塔筒分片吊装就位后，将垫片和橡胶密封圈先后套在直螺栓上，然后将直螺栓的螺杆从塔筒分片的外筒壁侧通过圆形套管穿入彼此相邻的两个塔筒分片内，最后在内筒壁侧套上垫片，并用螺母拧紧；或者

17、当步骤s2相邻两个塔筒分片吊装就位后，先将两个卡环分别对应卡接在圆形套管上，再将垫片和橡胶密封圈先后套在直螺栓上，然后将直螺栓的螺杆从塔筒分片的外筒壁侧通过圆形套管穿入彼此相邻的两个塔筒分片内，在直螺栓的作用下，位于两个卡环上对应设置的第一锯齿部和第二锯齿部相咬合，最后在内筒壁侧再将垫片套入螺杆，并用螺母拧紧。

18、本发明的有益效果：

19、本发明的预制装配式混凝土塔筒竖缝拼接机构及其拼接方法，操作方便，连接可靠，可最大程度简化预制装配式混凝土塔筒竖缝拼接构造，在保证连接效率的同时避免对塔筒局部的削弱。

技术特征：

1.一种预制装配式混凝土塔筒竖缝拼接机构，所述混凝土塔筒由至少两个塔筒分片构成，其特征在于，所述拼接机构包括塔筒分片和直螺栓；所述塔筒分片的两侧边缘沿横向断面方向均为z字形边缘，相邻两个所述塔筒分片边缘彼此之间采用竖缝拼接的方式进行安装连接构成z字形竖缝；其中，所述z字形边缘包括中间段及沿所述中间段的两端分别向外延伸的侧翼段，所述塔筒分片靠近z字形边缘中间段的区域还预埋有圆形套管；所述圆形套管沿长度方向朝向所述塔筒分片的筒壁设置，其一端贯穿所述塔筒分片的外筒壁或内筒壁延伸，另一端贯穿所述塔筒分片边缘延伸；所述直螺栓穿过圆形套管将相邻两个塔筒分片紧固成一体。

2.如权利要求1所述的预制装配式混凝土塔筒竖缝拼接机构，其特征在于，相邻两个所述塔筒分片边缘彼此之间竖缝拼接时，当所述塔筒分片两个z字形边缘均朝向塔筒分片的外筒壁时，则相邻塔筒分片两个z字形边缘均朝向塔筒分片的内筒壁；或者，当所述塔筒分片两个z字形边缘的其中一个边缘朝向塔筒分片的外筒壁，另一个边缘朝向塔筒分片的内筒壁时，则相邻塔筒分片两个z字形边缘的其中一个边缘对应朝向塔筒分片的内筒壁，另一个边缘对应朝向塔筒分片的外筒壁。

3.如权利要求1所述的预制装配式混凝土塔筒竖缝拼接机构，其特征在于，所述z字形边缘的中间段和筒壁的夹角控制在45°±2°。

4.如权利要求1所述的预制装配式混凝土塔筒竖缝拼接机构，其特征在于，所述z字形竖缝至少部分区域涂抹3～5mm环氧树脂胶。

5.如权利要求1所述的预制装配式混凝土塔筒竖缝拼接机构，其特征在于，所述z字形边缘的中间段靠近预埋圆形套管的至少部分区域还设有朝向塔筒分片本体内部延伸的凹槽，或与所述凹槽相对应设置地朝向塔筒分片外部延伸的凸肩。

6.如权利要求1所述的预制装配式混凝土塔筒竖缝拼接机构，其特征在于，所述拼接机构还包括卡环；所述卡环包括圆柱部及连接在所述圆柱件上的驱动组件和斜向卡接部；所述圆柱部靠近z字形边缘一侧的端面为斜切面，该斜切面与z字形边缘的中间段表面保持平行，所述斜向卡接部由圆柱部斜切面沿中间段表面平行方向向外延伸得到；所述驱动组件设置在所述圆柱部远离z字形边缘一侧的位置。

7.如权利要求1所述的预制装配式混凝土塔筒竖缝拼接机构，其特征在于，所述圆柱部在至少一个内壁区域沿其轴向方向设有可容纳圆球滚动的轴向轨道槽，所述轴向轨道槽靠近槽口位置设有可移动的楔形块，所述楔形块的斜面与第一活动块滑动接触；所述楔形块远离斜面的一端连接有压缩弹簧圈和拉绳；所述压缩弹簧圈和圆球之间还设置有移动空心板，所述拉绳穿过移动空心板内部连接在所述移动空心板上，所述移动空心板内靠近圆形套管中心轴一侧设置有第一磁铁，所述第一磁铁朝向拉绳一侧则设有锋利的刀片。

8.如权利要求1所述的预制装配式混凝土塔筒竖缝拼接机构，其特征在于，所述驱动组件包括第一活动块、第二活动块和第三活动块；所述第一活动块可滑动地设置在所述驱动组件本体内，所述第一活动块靠近圆形套管中轴线的端面设有可与直螺栓的至少部分外壁端面相互接触的第一斜面，所述第一活动块远离圆形套管中轴线的端面设有可推动第二活动块沿圆形套管轴向方向移动的第二斜面，所述第一活动块朝向轴向轨道槽的侧端面上还设有可推动楔形块沿圆形套管轴向方向移动的第三斜面；所述第二活动块远离第一活动块的端面上设有可推动第三活动块沿圆形套管径向方向移动的斜面；所述第三活动块远离第二活动块的端面上设有第二磁铁。

9.如权利要求1所述的预制装配式混凝土塔筒竖缝拼接机构，其特征在于，所述斜向卡接部包括第一锯齿部和第二锯齿部；所述第一锯齿部包括可容纳圆球滚动的斜向轨道槽，所述斜向轨道槽一端与轴向轨道槽相连通，另一端朝向第二锯齿部的侧面上设有可活动的齿条，所述齿条一端活动连接在垂直于斜向轨道槽的滑杆上，另一端活动连接在平行于斜向轨道槽的滑杆上；当齿条移动至与斜向轨道槽平行时，第一锯齿部的齿条与另一斜向卡接部上的第二锯齿部的齿牙相咬合。

10.一种预制装配式混凝土塔筒竖缝拼接机构的拼接方法，其特征在于，当预制装配式混凝土塔筒分片拼接工作时，采用如权利要求1-9中任一项所述的预制装配式混凝土塔筒竖缝拼接机构进行拼接操作；所述拼接操作包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种预制装配式混凝土塔筒竖缝拼接机构，混凝土塔筒由至少两个塔筒分片构成，所述拼接机构包括塔筒分片和直螺栓；所述塔筒分片的两侧边缘均为Z字形边缘，相邻两个塔筒分片边缘彼此之间采用竖缝拼接的方式进行安装连接构成Z字形竖缝；其中，Z字形边缘包括中间段及侧翼段，塔筒分片靠近Z字形边缘中间段的区域还预埋有圆形套管；圆形套管一端贯穿塔筒分片的外筒壁或内筒壁延伸，另一端贯穿塔筒分片边缘延伸；直螺栓穿过圆形套管将相邻两个塔筒分片紧固成一体。本发明的混凝土塔筒竖缝拼接机构，操作方便，连接可靠，可最大程度简化预制装配式混凝土塔筒竖缝拼接构造，在保证连接效率的同时避免对塔筒局部的削弱。

技术研发人员：冯又全,朱文杰,赵学明,严永长
受保护的技术使用者：巨杰科技发展集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14