[发明专利]一种装配式拼腔钢-混凝土的风机塔筒及制造方法

说明书

本发明公开了一种装配式拼腔钢‑混凝土的风机塔筒及制造方法，属于风机塔筒领域。本发明的装配式拼腔钢‑混凝土的风机塔筒，包括拼腔钢‑混凝土组合结构筒身，拼腔钢‑混凝土组合结构筒身在环向上由4个以上的子单元构成，环向相邻的子单元通过环向节点连接紧固；拼腔钢‑混凝土组合结构筒身沿高度方向分段组装，竖向相邻各段通过竖向节点连接紧固，塔筒结构设计合理，在相类似的土建工程量下，本发明具有更出色的结构受力性能。本发明所有构件均在工厂预制，现场连接施工方便、安装效率高，在满足风力发电机组要求的前提下，本发明可节约工程造价。

技术领域

本发明属于风机塔筒领域，尤其是一种装配式拼腔钢-混凝土的风机塔筒及制造方法。

背景技术

近年来，风力发电迎来新的装机风潮，风力发电开发的重心开始向低风速地区转移，风电资源开发空间高度在逐步上升，使得风机塔高随之增加；另一方面风电设备大型化进程也在加速发展，大尺寸风机叶片能够提高风力发电的单机容量，具有明显的经济优势。这些因素都造成风电机组塔筒结构所承担的荷载增幅变大，因而塔筒的尺寸和造价也相应增加；加之风电机组本身运行环境严酷，塔筒结构受力复杂，对大型化风机塔筒的强度、稳定、变形、抗疲劳等性能提出了严格的要求，造成风机塔筒制造、运输、安装和成本等一系列问题。

目前，在建风机塔筒多采用纯钢结构，尽管安装快捷，但是随着风机塔筒直径和高度的增加，钢塔筒截面尺寸和壁厚将显著增加，使得建造成本有较大提高。钢-钢筋混凝土混合结构是另一种风机塔筒结构型式，但因加工和组装过程较复杂，造价较高，也未能较好适用于大型化的风机塔筒。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种装配式拼腔钢-混凝土的风机塔筒及制造方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种装配式拼腔钢-混凝土的风机塔筒，包括拼腔钢-混凝土组合结构筒身，拼腔钢-混凝土组合结构筒身在环向上由4个以上的子单元构成，相邻的子单元通过环向节点连接紧固；

拼腔钢-混凝土组合结构筒身沿高度方向分段组装，竖向相邻各段通过竖向节点连接紧固；

所述子单元由若干个第一钢空腔和若干个第二钢空腔焊接而成，第二钢空腔焊接在相邻的第一钢空腔的连接处，第一钢空腔和第二钢空腔内部均浇筑有混凝土；

所述第一钢空腔为U型钢；

所述第二钢空腔为梯形钢管。

进一步的，拼腔钢-混凝土组合结构筒身的竖向分段高度为8～12m。

进一步的，第一钢空腔的环向连接处均设有环向连接钢空腔，连接处的环向连接钢空腔外设有环向连接板，环向连接板上设有用于紧固的环向连接螺栓。

进一步的，在高度方向的第一钢空腔的连接处均设有竖向连接端部加强件，连接处的竖向连接端部加强件外设有竖向连接板，竖向连接板上设有用于紧固的竖向连接螺栓。

进一步的，所述拼腔钢-混凝土组合结构筒身的横截面内壁呈八边形、六边形或四边形。

进一步的，所述混凝土为轻骨料混凝土。

进一步的，所述环向节点浇筑有灌浆料。

进一步的，拼腔钢-混凝土组合结构筒身的内径及外径随着高度的变大而不断收缩。

一种装配式拼腔钢-混凝土的风机塔筒的制造方法，包括：

将U型钢作为第一钢空腔，将梯形钢管作为第二钢空腔；

在第一钢空腔和第二钢空腔内浇筑混凝土；

将若干个第一钢空腔和若干个第二钢空腔按照预设形状焊接，得到子单元；