[发明专利]利用风电塔筒基础预应力索预留孔的钢绞线穿束方法

说明书

本发明涉及一种利用风电塔筒基础预应力索预留孔的钢绞线穿束方法，依次包括如下步骤：施工平台设置牵引装置和牵引索；选取混凝土塔筒上某个顶部预应力索预留孔，将牵引索穿过所述顶部预应力索预留孔并由牵引装置下放至混凝土塔筒内地面处；所述顶部预应力索预留孔对应的底部预应力索预留孔可拆卸固定设置导向杆，导向杆上端设置有滚轮；牵引索绕过滚轮，牵引索端部设置有夹具并与等待穿束的钢绞线端部连接；通过牵引装置带动牵引索，牵引索再带动钢绞线绕过滚轮并上升；钢绞线移动至顶部筒节并穿过所述顶部预应力索预留孔，将钢绞线固定在混凝土塔筒顶部，解除牵引索和钢绞线的连接。本发明操作方便，提高穿束效率，且穿束牵引过程更为顺畅。

技术领域

本发明涉及钢混结构风电塔筒，特别涉及一种利用风电塔筒基础预应力索预留孔的钢绞线穿束方法。

背景技术

风力发电作为一种清洁能源技术已得到广泛应用，并逐步向内陆区域发展，由于内陆区域风速较低，同时风力发电机组功率日益增大，使得风轮直径越来越大，塔筒高度越来越高，目前国内陆上风力发电机组塔筒高度已达120~160米，如塔筒筒体全部采用刚度较低的钢塔筒，筒体易产生共振从而导致破坏。目前，筒体多采用钢混（钢-混凝土）结构，该结构是在筒体下部采用混凝土塔筒，筒体上部采用钢塔筒，钢混结构能有效地提高筒体刚度并避免塔筒产生共振问题。混凝土塔筒采用分节、分片预制并在现场进行拼装及吊装，吊装完成后再通过多束预应力钢绞线（简称钢绞线）对整个混凝土塔筒施加预应力，使其形成一个整体。

通常情况下，每个混凝土塔筒上需要设置约200~300根钢绞线，因此钢绞线穿束是一项比较耗时的工作，一般需要3~4天才能完成。传统的钢绞线穿束方法是：参见图1，风电塔筒包括塔筒基础1和混凝土塔筒2，塔筒基础1上设置混凝土塔筒2，塔筒基础1设置底部预应力索预留孔11，混凝土塔筒2包括沿竖直方向依次连接的多段筒节，顶部筒节21设置施工平台22和若干顶部预应力索预留孔23，混凝土塔筒2底部一侧设置门洞24，施工平台22上设置带有定滑轮25的钢架，卷扬机设置在混凝土塔筒2外侧地面上或者施工平台22上，钢绞线卷盘设置在混凝土塔筒2外侧地面上，卷扬机连接牵引索26，牵引索26依次穿过定滑轮25和顶部预应力索预留孔23后下放至混凝土塔筒2内地面，牵引索26和钢绞线3连接，转动卷扬机时牵引索26带动钢绞线3上升直至钢绞线3穿出顶部预应力索预留孔23。这样的方法存在如下问题：

1.由于重力作用，几十米长的钢绞线在牵引上升过程中产生下垂的弧度，这种曲率半径不断变化的弧度，造成水平方向上分力不断变化，容易造成钢绞线在上升过程中不断晃动，难以控制。

2.为了使牵引中的钢绞线尽可能垂直，理论上可以在顶部预应力索预留孔下方的某个位置设置一个导向滚轮28，钢绞线3在进入到混凝土塔筒内后经过这个导向滚轮28后转向为接近垂直方向上升，但实际上这个导向滚轮28的位置受混凝土塔筒内部实际空间的限制，一般无法布置在理论上最佳位置，钢绞线在穿束牵引过程中的轴线方向和穿束完成后钢绞线轴线4方向存在一定夹角，参见图1，需要更大的牵引力，也使得钢绞线穿束牵引不够顺畅。而且，由于混凝土塔筒的门洞位置固定且门洞宽度有限，图1的位置示意实际上只是钢绞线牵引的最佳位置，而大部分的钢绞线位置都不是正对门洞，则必须通过多组导向滚轮进行变向，导向滚轮数量增加也会造成牵引阻力增加，造成钢绞线晃动加剧。

3.在混凝土塔筒结构设计时，顶部筒节21（即第一筒节）下侧为第二筒节，一般还会在第二筒节上设置操作平台27，参见图1，钢绞线3被牵引上升至第二筒节位置高度时必须先穿过操作平台27外侧和筒节内壁之间的窄缝才能继续上升并进入顶部预应力索预留孔。在穿过窄缝的过程中，经常由于牵引索和钢绞线之间的夹角、牵引索上的夹具等原因造成钢绞线不能顺畅对准窄缝，造成钢绞线卡在操作平台下方，导致牵引过程受阻，特别是多股钢绞线或成品预应力索进行穿束时，由于刚度较大，更容易造成这类问题，而此时操作平台上的人员是无法观察发生在操作平台下的受阻原因，很难及时处理解决问题。

发明内容