一种过渡段座式连接节点的制作方法

1.本实用新型属于风力发电塔架领域，具体涉及一种过渡段座式连接节点。


背景技术：

2.混塔风力发电塔架主要由混凝土塔段、钢塔段组成，混凝土塔段和钢塔段之间存在过渡塔段，用于连接钢塔段和混凝土塔段。
3.传统混塔过渡塔段包含过渡混凝土塔节，工厂浇筑过渡混凝土塔节时将连接固定有锚板的预应力锚栓，预埋入过渡混凝土塔节，在过渡混凝土塔节养护完毕出厂时，锚板和预应力锚栓与过渡混凝土塔节成为一个整体，预应力锚栓上端伸出过渡混凝土塔节。
4.过渡混凝土塔节浇筑时预留有通孔，通过该通孔预应力锚索穿过过渡混凝土塔节，吊装时将过渡塔段整体吊起、置于混凝土塔段上，对预应力锚索施加预应力，将过渡塔段与混凝土塔段连接为整体，进而整体受力。
5.钢塔段上的法兰底部开设有若干螺栓孔，与伸出过渡混凝土塔节上的预应力锚栓对应。安装时将钢塔段整体吊装就位，使预应力锚栓上端穿过法兰的螺栓孔、并通过螺母将法兰加紧固定，从而将钢塔段与过渡塔段连接为整体，以满足承担工作荷载的需求。
6.传统混塔过渡塔段对施工精度要求较高，尤其对预应力锚栓的定位精度、锚板的水平度要求非常高，如果预制场的模板刚度不足，则很难满足要求。若预应力锚栓的定位精度不满足要求，过渡塔段养护完毕、吊装钢塔段安装固定时，预应力锚栓很难穿入法兰的螺栓孔；若锚板的水平度不满足要求，容易在安装过程中形成间隙，导致风机振动，影响风机工作。
7.传统混塔过渡塔段在工厂浇筑时混凝土浇筑质量很难保证。预埋的预应力锚栓数量众多，会与过渡混凝土塔节的钢筋存在碰撞，导致混凝土难以浇筑、振捣；预埋的锚板无法开溢浆孔，导致混凝土浇筑过程中在锚板下方形成孔洞，存在安全隐患。
8.传统混塔过渡塔段受力复杂。钢塔段通过法兰将塔身弯矩转换成预应力锚栓的拉力，预应力锚栓将拉力传递给锚板，锚板将预应力锚栓的拉力传递给锚板上部的混凝土，这样导致锚板下部混凝土受拉力作用，造成风机工作过程中在混凝土区域会产生裂缝、脱空等现象。
9.综上可知，传统混塔过渡塔段存在构造复杂、构件众多、定位精度要求较高、造价高、施工难度大等问题，且浇筑、安装过程易形成不可忽视的安全隐患。


技术实现要素：

10.为了解决传统混塔过渡塔段存在的问题，本实用新型根据过渡塔段的受力特点，提供了一种连接钢混塔架的混凝土塔段与钢塔段的过渡段座式连接节点。
11.本实用新型提供的过渡段座式连接节点，用于连接钢混塔架的混凝土塔段与钢塔段，包含外包钢筒、过渡混凝土塔节和若干预应力锚索；
12.所述外包钢筒进一步包含筒壁、第一法兰和隔板，所述隔板为圆环形；
13.所述筒壁上端与第一法兰外侧固定连接，筒壁下端与隔板外侧固定连接；
14.所述过渡混凝土塔节为中空结构，浇筑形成于外包钢筒内部；浇筑、养护完成的过渡混凝土塔节与所述外包钢筒形成一整体结构；
15.所述预应力锚索从上到下或从下到上穿过渡段座式连接节点。
16.优选地，所述钢塔段底部设有第二法兰，通过螺栓将第一法兰和第二法兰加紧固定，实现所述过渡段座式连接节点与钢塔段的连接固定。
17.优选地，所述过渡混凝土塔节上设有若干通孔，用于穿过所述预应力锚索。
18.优选地，所述外包钢筒的隔板上开设通孔，与过渡混凝土塔节上的通孔对应，用于穿过所述预应力锚索。
19.优选地，所述过渡混凝土塔节上端面预埋有若干锚垫板，所述锚垫板设置于过渡混凝土塔节通孔所在位置上；
20.所述锚垫板上开设有通孔，用于穿过所述预应力锚索；所述锚垫板用于分散张拉预应力锚索对过渡混凝土塔节的压力。
21.优选地，所述外包钢筒的筒壁内侧设置连接件，所述连接件向内设置、预埋入过渡混凝土塔节中，用来连接外包钢筒与过渡混凝土塔节、传递剪力。
22.优选地，所述隔板底部设有若干抗剪键；
23.所述混凝土塔段上设有若干抗剪键插孔，所述隔板的抗剪键插入抗剪键插孔，实现所述过渡段座式连接节点与混凝土塔段的抗剪连接。
24.优选地，所述混凝土塔段上表面设有圆环形垫板；
25.所述垫板上开设有若干通孔，与混凝土塔段的抗剪键插孔对应；
26.垫板底面设有若干锚筋，用于插入浇筑完成、待养护的混凝土塔段中。
27.优选地，养护完成的混凝土塔段与垫板为一整体结构。
28.优选地，所述预应力锚索上端采用预应力锚具在锚垫板上表面锁定；所述预应力锚索下端通过通孔穿过锚垫板、过渡混凝土塔节以及隔板，并沿混凝土塔段内壁穿过混凝土塔段，张拉预应力锚索下端，将过渡段座式连接节点与混凝土塔段拉紧。
29.本实用新型提出的连接混凝土塔段与钢塔段的过渡段座式连接节点，结构、受力简单，施工难度低，还明显降低了工程造价，在实际运用中具有良好的应用前景。
附图说明
30.图1为本实用新型提供的过渡段座式连接节点与混凝土塔段连接结构示意图；
31.图2为本实用新型提供的过渡段座式连接节点与混凝土塔段连接结构剖视图；
32.图3为第一实施例外包钢筒结构示意图；
33.图4为第一实施例外包钢筒结构剖视图；
34.图5为第二实施例连接件结构示意图；
35.图6为设置垫板的混凝土塔段示意图；
36.图7为本实用新型所述垫板的结构示意图；
37.图8为浇筑过渡混凝土塔节的模板示意图；
38.图9为在内外模板中浇筑形成的过渡混凝土塔节示意图。
具体实施方式
39.以下结合附图，通过较佳的具体实施例对本实用新型做详细说明介绍。
40.本实用新型根据传统过渡段受力特点，结合工程经验，提出了一种过渡段座式连接节点，用于连接混塔中的混凝土塔段与钢塔段；吊装时对所述过渡段座式连接节点整体吊装，将所述过渡段座式连接节点安装固定于混凝土塔段上，再整体吊装钢塔段，将所述钢塔段安装固定于所述过渡段座式连接节点上。图1为本实用新型提供的过渡段座式连接节点与混凝土塔段b1连接结构示意图；图2为本实用新型提供的过渡段座式连接节点与混凝土塔段b1 连接结构剖视图。
41.所述过渡段座式连接节点包含外包钢筒1、过渡混凝土塔节2和若干预应力锚索3。其中，所述外包钢筒1进一步包含管形的筒壁11、第一法兰12 和圆环形的隔板13，具体的，所述筒壁11的上端与第一法兰12外侧焊接连接，下端与隔板13外侧焊接连接，或所述外包钢筒1为一体成型结构。图3 为外包钢筒1的结构示意图，图4为外包钢筒1的结构剖视图。
42.如图3和图4所示，第一法兰12上设有通孔，用于与钢塔段底部的第二法兰连接，采用紧固件如螺栓等穿过第一法兰与第二法兰的通孔将第一法兰和第二法兰夹紧固定，从而实现所述过渡段座式连接节点与钢塔段的连接固定。
43.在所述筒壁11的内侧焊接固定连接件，连接件向内设置，在过渡混凝土塔节2浇筑过程中埋入过渡混凝土塔节中，并最终与过渡混凝土塔节2形成一整体，用于连接外包钢筒1与过渡混凝土塔节2、传递钢筒11与过渡混凝土塔节2的剪力。在本实施例一中，所述连接件为若干栓钉14，所述栓钉在钢筒11内壁周向设置，如3和图4所示。
44.在本实施例二中，所述连接件包含第一肋板18、若干第二肋板16和若干第三肋板17；第一肋板18为圆环形，焊接在钢筒11内壁上，第一肋板18 上开设通孔，用于穿过所述预应力锚索3；在第一肋板18与隔板13之间周向布置若干第二肋板16，第二肋板16焊接固定在钢筒11内壁上、同时与第一肋板18、隔板13固定连接；相邻的两块第二肋板16间设有第三肋板17，第三肋板17焊接固定在钢筒11内壁上、同时与相邻的第二肋板固定连接，如图5所示。本实用新型所述连接件可根据实际需要进行适应性设计，不应当认为本实用新型所述连接件仅包含实施例一、二中的两种形式，特此说明。
45.所述隔板13为圆环形，隔板13上开设有通孔，用于穿过所述预应力锚索3；在所述隔板的底部焊接固定有若干抗剪键15，所述抗剪键15用来插入混凝土塔段b1。
46.所述混凝土塔段b1上设有若干抗剪键插孔，将所述隔板上的抗剪键15 插入抗剪键插孔，从而实现所述过渡段座式连接节点与混凝土塔段b1的抗剪连接。本实用新型实施例一中，所述混凝土塔段b1上表面还设置有圆环形垫板b2，如图6所示。图7为垫板b2的结构示意图，如图7所示，所述垫板 b2底面焊接固定有若干锚筋b3，待混凝土塔段b1浇筑成型时，将所述垫板 b2置于混凝土塔段b1上表面、所述锚筋b3插入混凝土塔段中，养护完毕后所述混凝土塔段b1与垫板b2形成一个整体。所述垫板b2上开设有通孔，与所述混凝土塔段b1的抗剪键插孔对应，所述抗剪键15穿过垫板b2的通孔，继而插入混凝土塔段b1上的抗剪键插孔中。
47.在所述外包钢筒1内部浇筑形成过渡混凝土塔节2，所述过渡混凝土塔节2为中空结构。图8为浇筑过渡混凝土塔节的模板示意图。在过渡混凝土塔节2浇筑的过程中，外包钢筒1充当外模板，将管形内模板1t放入外包钢筒1中间位置，固定外摸板和内模板；在外包钢
筒隔板13的每个通孔中插入波纹管2t，用于在过渡混凝土塔节2中形成可穿过预应力锚索3的通孔，固定波纹管2t，如图8所示；将混凝土注入外摸板和内模板间，浇筑形成过渡混凝土塔节2，如图9所示；当过渡混凝土塔节2达到强度时，拆除内膜1t，此时外包钢筒1与过渡混凝土塔节2整体养护，养护完成后形成整体，吊装时整体吊装。
48.在浇筑成型的过渡混凝土塔节2上表面，每个波纹管2t管口处埋置一锚垫板5，所述锚垫板5上开有通孔，与其下方的波纹管2t管口对应；过渡混凝土塔节2养护完成后，锚垫板5与过渡混凝土塔节2形成一个整体。
49.如图1和图2所示，预应力锚索3的上端用预应力锚具6在锚垫板5的上表面锁定，其下端依次穿过锚垫板5的通孔、过渡混凝土塔节2的通孔，以及隔板13的通孔；将所述过渡段座式连接节点整体吊装放置在混凝土塔段 b1上，预应力锚索3的下端继续沿所述混凝土塔段b1内壁、穿过混凝土塔段b1，与地基上的张拉装置连接，张拉装置张拉预应力索3，通过预应力索 3施加预应力，将过渡混凝土塔节2与混凝土塔段b1拉紧，进而将外包钢筒的隔板13夹紧。由于过渡混凝土塔节2、混凝土塔段b1刚度大，使得被夹紧的外包钢筒11、隔板13微小变形，保证了钢塔段与混凝土塔段b1的刚性连接。
50.尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。