[发明专利]一种预制管片拼接塔筒、塔架及塔架安装施工方法

说明书

本发明公开了一种预制管片拼接塔筒、塔架及塔架安装施工方法，所述预制管片拼接塔筒由数段筒节竖直连接，各段筒节间在竖直方向上以高强度螺栓连接，每段筒节由数个管片周向拼接而成，所述管片在周向以高强度螺栓连接；所述管片为具有厚度的弧面体，管片的立面投影呈梯形，管片具有两个倾斜的侧面及扇形的顶面和底面，底面面积大于顶面面积，相邻两管片相互倒置相接，相邻两管片的倾斜侧面完全贴合。本发明能够降低塔架的制造、生产、存储和运输成本，并有效提高塔架的建造和维护效率。

技术领域

本发明涉及风电机组混凝土塔筒、塔架及安装施工领域，特别是涉及一种预制管片拼接塔筒、塔架及塔架安装施工方法。

背景技术

当前风电机组的塔架主要采用钢制塔筒结构。随着风电技术的不断创新，叶轮直径和载荷的不断增大，风力机塔架的结构安全问题尤为突出。伴随着风电机组单机容量的提升、运输限制及防腐蚀等方面因素的影响，钢制塔筒表现出维护难度大、安装不方便、制作成本高、使用寿命短等，同时由于外界环境的影响，容易出现腐蚀，或者风力导致机器结构出现疲劳，引起倒塌事故发生。

相对于钢制塔筒，混凝土塔筒具有制造成本低、原材料的运输便捷、来源广泛，耐腐蚀性、耐高温性、防火性好，耐用性更强，极强的抗震性能，以及项目建设、现场施工，后续生产维护费用低等诸多优点，因此风电混凝土塔筒或混凝土-钢制混合塔筒具有很好的适用性和可行性。

尽管混凝土塔架结构安全性能显著，但当前受制于产业规模、经济效益，尤其是混凝土塔架技术发展和成熟情况等因素的影响，混凝土塔架并未在风电行业得到广泛应用和发展。传统的分段式或分片式预制混凝土仍然存在设计、制造标准不统一，现场浇筑或用料量大经济效益差，产业规模小和适用范围窄导致生产、存储和运输成本高等一系列问题。

由此可见，上述现有的风电机组塔架在结构、方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种新的预制管片拼接塔筒、塔架及塔架安装施工方法，实属当前重要研发课题之一。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种预制管片拼接塔筒，使其能够降低塔筒的制造、生产、存储和运输成本，并有效提高塔架的建造和维护效率，从而克服现有的塔筒的不足。

为解决上述技术问题，本发明提供一种预制管片拼接塔筒，数段筒节竖直连接，各段筒节间在竖直方向上以高强度螺栓连接，每段筒节由数个管片周向拼接而成，所述管片在周向以高强度螺栓连接；

所述管片为具有厚度的弧面体，管片的立面投影呈梯形，管片具有两个倾斜的侧面及扇形的顶面和底面，底面面积大于顶面面积，相邻两管片相互倒置相接，相邻两管片的倾斜侧面完全贴合。

作为本发明的一种改进，所述管片上设有环向连接孔，高强度螺栓穿过环向连接孔将各管片连成筒节，所述管片上设有轴向连接孔，高强度螺栓穿过轴向连接孔将各筒节连成塔筒。

进一步地，所述管片相接贴合的接触面以及筒节相接的接触面处设有防水橡胶垫。

进一步地，所述管片为钢筋混凝土结构。

此外，本发明还提供了一种塔架，使其能有效降低塔架的制造、生产、存储和运输成本，并有效提高塔架的建造和维护效率，从而克服现有的风电机组塔架的不足。

为解决上述技术问题，本发明提供一种塔架，包含上述的预制管片拼接塔筒，还包括塔底过渡段、塔顶过渡段和塔顶金属段，其中：

所述塔底过渡段通过高强度螺栓连接在塔筒之下，所述塔底过渡段通过内部的预埋螺栓与基础连接；

所述塔顶过渡段通过高强度螺栓连接在塔筒之上，并在塔顶过渡段内部预埋螺栓；

所述塔顶金属段呈空心圆锥状，塔顶金属段与塔顶过渡段的预埋螺栓连接，位于塔顶过渡段的上方。