一种风电机组下部分片预制混合塔架的制作方法

本实用新型属于风电机组塔架结构技术领域，具体涉及一种风电机组下部分片预制混合塔架。

背景技术：

我国低风速资源非常丰富，可利用的低风速资源面积约占全国风能资源区的68%，且均接近电网负荷地区，市场前景广阔。气象局最新评估结果，中东部和南部地区风速在5 米/ 秒以上达到经济开发价值的风资源技术可开发量接近900GW。在“十二五”规划提出的1亿千瓦风电装机目标中，有2000万千瓦的份额属于低风速风电开发。

开发低风速资源的关键是要提高塔架高度、增大叶轮直径，传统全钢塔筒应用于120m及更高塔架具有经济性差、刚度低、塔架振动大、影响机组正常运行等缺陷。

在塔架下部采用预应力混凝土塔，上部仍采用钢塔筒，可以充分利用刚度较大的钢筋混凝土结构抵抗下部较大的荷载，预应力混凝土结构具有抗疲劳寿命好、阻尼比高、耐久性好等特点；塔架上部采用轻质高强的钢筒，可减小塔架重量，降低吊装要求，提高塔架的安装速度。上部钢塔筒、下部预应力混凝土塔筒此类混合塔架是低风速资源开发的重要趋势。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种风电机组下部分片预制混合塔架。

本实用新型提出的风电机组下部分片预制混合塔架，所述混合塔架由上部钢筒段1、下部分片预制预应力混凝土段2和基础3组成，其中：

所述下部分片预制预应力混凝土段2由钢筋混凝土筒壁4、预留孔道5和竖向预应力索6组成，钢筋混凝土筒壁4系分片预制而成，由若干个标准单元8和一个门框单元9依次连接而成筒状结构，所述相邻的两个标准单元之间或标准单元与门框单元之间的间隙构成纵缝7，所述位于钢筋混凝土筒壁4内壁处的纵缝７边缘两侧设置有若干个法兰埋件10，所述相邻的两个法兰埋件10之间通过高强螺栓11连接；所述位于钢筋混凝土筒壁4外壁上设有若干个环向凹槽12，每个环向凹槽12上布置有环向预应力索13，并通过填充材料14填充，环向预应力索13张拉之后与高强螺栓11共同作用，将钢筋混凝土筒壁4的标准单元8和门框单元9连接为整体；所述位于钢筋混凝土筒壁4外壁处的纵缝7端面上预留有竖向凹槽15，所述竖向凹槽15内预埋连接件16，下部分片预制预应力混凝土段2安装于基础３上方，当下部分片预制预应力混凝土段2就位后用灌浆材料17将竖向凹槽15灌密实；

所述上部钢筒段1的底法兰18作用在下部分片预制预应力混凝土段2的顶部，竖向预应力索6穿过底法兰18的法兰孔19，通过锚具20锚固在底法兰18上。

本实用新型中，所述下部分片预制预应力混凝土段2安装时，通过工装桁架21临时固定和调整，工装桁架21由立柱22和腹杆23组成，工装桁架21底部设置法兰盘24，与基础埋件预埋调节措施25对应，顶部设置平台26，作为安装阶段作业平台。

本实用新型的有益效果在于：

1.本实用新型提供了一种风电机组下部分片预制混合塔架，塔架下部采用预应力混凝土塔，上部仍采用钢塔筒，可以充分利用刚度较大的钢筋混凝土结构抵抗下部较大的荷载，预应力混凝土结构具有抗疲劳寿命好、阻尼比高、耐久性好等特点；塔架上部采用轻质高强的钢筒，可减小塔架重量，降低吊装要求，提高塔架的安装速度。

2.本实用新型在各预制分片混凝土段内壁设置高强螺栓，在外壁设置环向预应力索，对各分片施加环向作用使各分片形成一个整体。

3.本实用新型在各预制分片混凝土段的安装调整阶段，应用工装桁架临时固定并调整，工装桁架方便施工，且可重复利用。

附图说明

图1为本实用新型混合塔架整体侧视图；

图2为下部分片预制混凝土段侧视图；

图3为分片纵缝布置图；

图4为纵缝连接详图；其中：(ａ)为纵缝剖面图，(ｂ)为环向凹槽剖面图；

图5为工装桁架布置侧视图；

图6为工装桁架布置俯视图；

图中标号：1为上部钢筒段，2为下部分片预制预应力混凝土段，3为基础，4为钢筋混凝土筒壁，5为预留孔道，6为竖向预应力索，7为纵缝，8为标准单元，9为门框单元，10为法兰埋件，11为高强螺栓，12为环向凹槽，13为环向预应力索，14为填充材料，15为预留竖向凹槽，16为预埋连接件，17为灌浆材料，18为底法兰，19为法兰孔，20为锚具，21为工装桁架，22为立柱，23为腹杆，24为法兰盘，25为调节措施，26为平台。

具体实施方式

下面通过实施例结合附图进一步说明本实用新型：

实施例1，图1-图6所示，本实用新型提出的风电机组下部分片预制混合塔架。

本实用新型提出的风电机组下部分片预制混合塔架，所述混合塔架由上部钢筒段1、下部分片预制预应力混凝土段2和基础3组成，其中：

所述下部分片预制预应力混凝土段2由钢筋混凝土筒壁4、预留孔道5、竖向预应力索6组成。钢筋混凝土筒壁4系分片预制而成，由纵缝7将钢筋混凝土筒壁4均分为若干个标准单元8和一个门框单元9。

所述钢筋混凝土筒壁4内壁、纵缝7边缘每隔一定距离埋设法兰埋件10，并用高强螺栓11将相邻两个单元连接，钢筋混凝土筒壁4外壁每隔一定距离埋设一道环向凹槽12，环向凹槽12布置环向预应力索13，并用填充材料14填充，环向预应力索13张拉之后与内壁高强螺栓11共同作用将各分片单元连接为整体。纵缝7端面预留竖向凹槽15，竖向凹槽15内预埋连接件16，下部分片预制预应力混凝土段2安装就位后用灌浆材料17将竖向凹槽15灌密实。

所述上部钢筒段1的底法兰18作用在下部分片预制预应力混凝土段2的顶部，竖向预应力索6穿过底法兰18的法兰孔19，通过锚具20锚固在底法兰18上。

所述下部分片预制预应力混凝土段2安装时，通过工装桁架21临时固定和调整。工装桁架21由立柱22、腹杆23组成，工装桁架21底部设置法兰盘24，与基础埋件预埋调节措施25对应，顶部设置平台26，作为安装阶段作业平台。

具体实施过程如下：

1.施工基础：按图纸要求挖基坑、浇筑垫层、绑扎钢筋、浇筑混凝土，并预留孔道。

2.现场预制混凝土段分片单元：采用工具式模板预制，并按要求预留纵缝、埋设预埋件等。

3.工厂制作上部钢塔筒和工具式桁架。

4.预制混凝土段分片单元养护达到吊装强度后，逐片吊起预制单元安装就位，并用工具式桁架临时固定调整。

5.调整达到要求后，紧固混凝土段内壁高强螺栓，张拉混凝土段外壁环向预应力索，使分片塔筒形成整体，并对纵缝凹槽灌浆。

6.吊装上部钢塔筒第一段，并布置竖向预应力索，索底部锚固在基础底部，索顶部锚固在钢塔筒底部法兰，对称张拉竖向预应力索。

7.吊装上部结构。