一种连接钢塔筒和预应力混凝土塔筒的过渡段结构制造技术

本发明专利技术公开了一种连接钢塔筒和预应力混凝土塔筒的过渡段结构，包括第一、二连接钢筒，环形支撑板、混凝土段；钢塔筒通过第一法兰与第一连接钢筒连接，第一连接钢筒通过第二法兰与第二连接钢筒连接，第二连接钢筒通过环形支撑板与混凝土段连接，混凝土段与混凝土塔筒连接；体内预应力筋和体外预应力筋分别先后锚固在第二法兰上，环形支撑板下面焊接有内部环形锚固钢板和外部环形锚固钢板，第二法兰与环形支撑板之间设有加强肋，内、外部环形锚固钢板之间沿圆周均置有竖向加强板。本发明专利技术解决了混凝土塔架容易开裂以及锚固在塔筒外部的体内预应力筋维护困难的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及风机塔架的
，尤其是指一种连接钢塔筒和预应力混凝土塔筒的过渡段结构。
技术介绍
风能是一种可再生清洁能源，其储备量大，是目前全球各国争相开发的新能源型式之一。目前，风力发电机组趋向于大功率化，需要足够的轮毂高度来获取更多的风能，于是用来支撑风力发电机组的塔架高度也越来越高。同时，随着叶轮直径增大，风载产生的载荷也越来越大，使得塔架重量越来越大。随着风力发电技术的发展，出现了混凝土-钢组合塔架，即把现有钢塔架架设在混凝土塔架上从而提高风轮高度。现有技术中采用直接在与混凝土顶面接触的法兰上进行预应力筋的张拉锚固，张拉过程中容易造成局部区域混凝土应力集中，导致混凝土破裂。现有技术中体内预应力筋张拉锚固的位置在塔筒的外面，使用中如果预应力筋发生松弛需要预紧或者预应力筋被拉断需要更换，维护人员需要到塔筒外面进行作业，给维护人员带来很大的不便和人身安全隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种连接钢塔筒和预应力混凝土塔筒的过渡段结构，可以有效解决混凝土塔架容易开裂以及锚固在塔筒外部的体内预应力筋维护困难的问题。为实现上述目的，本专利技术所提供的技术方案为：一种连接钢塔筒和预应力混凝土塔筒的过渡段结构，包括上、下两段中心轴线重合且半径一致的第一连接钢筒和第二连接钢筒，及第一法兰、第二法兰、环形支撑板、混凝土段；所述钢塔筒通过第一法兰与第一连接钢筒的顶面连接，所述第一连接钢筒通过第
二法兰与第二连接钢筒连接，所述第二连接钢筒通过环形支撑板与混凝土段连接，所述混凝土段与混凝土塔筒连接，所述混凝土塔筒固定在地面的混凝土基础上；所述第二法兰上分别先后锚固有体内预应力筋和体外预应力筋，该体内预应力筋的锚固位置靠近第一连接钢筒的筒壁，该体外预应力筋的锚固位置远离第一连接钢筒的筒壁；所述环形支撑板与混凝土段的顶面相接，该环形支撑板下面焊接有内部环形锚固钢板和外部环形锚固钢板，该内、外环形锚固钢板的中心轴线与上述第一、第二连接钢筒的中心轴线重合，其中内部环形锚固钢板的半径与环形支撑板的内侧环面半径一致，外部环形锚固钢板的半径与环形支撑板的外侧环面半径一致，所述环形支撑板上沿周向开设有多个混凝土灌浆孔，通过混凝土灌浆孔向两个环形锚固钢板间填充混凝土；所述第二法兰与环形支撑板之间设有交错布置的加强肋，加强肋将第二法兰与混凝土段分开；所述内部环形锚固钢板与外部环形锚固钢板之间沿圆周均匀设置有多个竖向加强板，竖向加强板的顶面与环形支撑板连接，其侧面与各自相应的内部环形锚固钢板或外部环形锚固钢板连接；所述第二法兰和环形支撑板上均设有多个体内预应力孔道和体外预应力孔道，所述体内预应力筋穿过第二法兰和环形支撑板上相应的体内预应力孔道进入混凝土段中，并往下穿过该混凝土段和混凝土塔筒连接到混凝土基础中；所述体外预应力筋穿过第二法兰和环形支撑板上相应的体外预应力孔道，从混凝土段中穿出并连接到混凝土基础中。所述环形支撑板的底面设有向下伸入混凝土段中的锚固钢筋，且所述锚固钢筋与混凝土段固为一整体。所述内部环形锚固钢板和外部环形锚固钢板相对的板面上各匀装有钢锚栓。所述内部环形锚固钢板的内壁面和混凝土段的内壁面之间形成有圆锥面。所述混凝土段内设有体内预应力穿筋孔和体外预应力穿筋孔，该体内预应力穿筋孔内设有体内筋用预埋钢套筒，该体外预应力穿筋孔内设有体外筋用预埋钢套筒。本专利技术与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：本专利技术通过在混凝土段顶面与锚固预应力筋的第二法兰之间设置多个沿周向均布的加强肋将预应力筋锚固面与混凝土顶面隔开，优化应力分布和应力传递路径，减小应力集中造成的预应力筋张拉锚固对混凝土造成的破坏；同时，将体内和体外预应力筋均设置在塔筒内部，从而便于后期对预应力筋进行维护，减小运维成本。附图说明图1为过渡段结构示意图。图2为过渡段装配示意图。图3为过渡段浇注混凝土后的装配示意图。图4为图3的A-A剖视图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。如图1至图4所示，本实施例所述的连接钢塔筒和预应力混凝土塔筒的过渡段结构，包括上、下两段中心轴线重合且半径一致的第一连接钢筒3和第二连接钢筒12，及第一法兰2、第二法兰4、环形支撑板8、体内预应力筋14、体外预应力筋13、混凝土段15；所述钢塔筒1通过第一法兰2与第一连接钢筒3的顶面连接，所述第一连接钢筒3通过第二法兰4与第二连接钢筒12连接，所述第二连接钢筒12通过环形支撑板8与混凝土段15连接，所述混凝土段15与混凝土塔筒26连接，所述混凝土塔筒26固定在地面的混凝土基础上；所述体
内预应力筋14和体外预应力筋13分别先后锚固在第二法兰4上，该体内预应力筋14的锚固位置靠近第一连接钢筒3的筒壁，该体外预应力筋13的锚固位置远离第一连接钢筒3的筒壁；所述环形支撑板8与混凝土段15的顶面相接，该环形支撑板8下面焊接有内部环形锚固钢板16和外部环形锚固钢板17，该内、外环形锚固钢板16、17的中心轴线与上述第一、第二连接钢筒3、12的中心轴线重合，其中内部环形锚固钢板16的半径与环形支撑板8的内侧环面半径一致，外部环形锚固钢板17的半径与环形支撑板8的外侧环面半径一致，所述环形支撑板8上沿周向开设有多个混凝土灌浆孔5，通过混凝土灌浆孔5向两个环形锚固钢板间填充混凝土；所述第二法兰4与环形支撑板8之间设有交错布置的加强肋7来提高第二法兰4的刚度，同时，加强肋7将锚固预应力筋的第二法兰4与混凝土段15分开，可以减小张拉锚固时的应力集中；所述内部环形锚固钢板16与外部环形锚固钢板17之间沿圆周均匀设置有若干竖向加强板20，所有竖向加强板20的顶面均与环形支撑板8连接，一部分竖向加强板20的侧面与内部环形锚固钢板16连接，另一部分竖向加强板20的侧面与外部环形锚固钢板17连接；第二法兰4上设有多个体内预应力孔道18和体外预应力孔道19，同时，环形支撑板8上设有多个与第二法兰4上的体内预应力孔道18和体外预应力孔道19一一对应的体内预应力孔道6和体外预应力孔道27，所述体内预应力筋14穿过第二法兰4和环形支撑板8上相应的体内预应力孔道18进入混凝土段15中，并往下穿过该混凝土段15和混凝土塔筒26连接到混凝土基础中；所述体外预应力筋13穿过第二法兰4和环形支撑板8上相应的体外预应力孔道19，从混凝土段15中穿出并连接到混凝土基础中。环形支撑板8的底面设有向下伸入混凝土段15中的锚固钢筋11，且所述锚固钢筋11与混凝土段15固为一整体，可以提高过渡段的整体性，同时可以抵抗弯矩和剪切力。内部环形锚固钢板16和外部环形锚固钢板17相对的板面上各匀装有钢锚栓9，提高过渡段的整体刚度，改善传力路径以及混凝土的应力分布，避免应力分布不均匀和应力集中。内部环形锚固钢板16的内壁面21和混凝土段15的内壁面23之间形成有圆锥面22，可以避免应力集中。所述混凝土段15内设有体内预应力穿筋孔28和体外预应力穿筋孔29，该体内预应力穿筋孔28内设有体内筋用预埋钢套筒24，该体外预应力穿筋孔29内设有体外筋用预埋钢套筒25。综上所述，本专利技术通过将预应力筋锚固位置设置在塔筒内部，便于后期对体内预应力筋进行维护，减小维护成本；预应力筋张拉锚固位置远离混凝土顶面，中间通过加强肋本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连接钢塔筒和预应力混凝土塔筒的过渡段结构，其特征在于：包括上、下两段中心轴线重合且半径一致的第一连接钢筒和第二连接钢筒，及第一法兰、第二法兰、环形支撑板、混凝土段；所述钢塔筒通过第一法兰与第一连接钢筒的顶面连接，所述第一连接钢筒通过第二法兰与第二连接钢筒连接，所述第二连接钢筒通过环形支撑板与混凝土段连接，所述混凝土段与混凝土塔筒连接，所述混凝土塔筒固定在地面的混凝土基础上；所述第二法兰上分别先后锚固有体内预应力筋和体外预应力筋，该体内预应力筋的锚固位置靠近第一连接钢筒的筒壁，该体外预应力筋的锚固位置远离第一连接钢筒的筒壁；所述环形支撑板与混凝土段的顶面相接，该环形支撑板下面焊接有内部环形锚固钢板和外部环形锚固钢板，该内、外环形锚固钢板的中心轴线与上述第一、第二连接钢筒的中心轴线重合，其中内部环形锚固钢板的半径与环形支撑板的内侧环面半径一致，外部环形锚固钢板的半径与环形支撑板的外侧环面半径一致，所述环形支撑板上沿周向开设有多个混凝土灌浆孔，通过混凝土灌浆孔向两个环形锚固钢板间填充混凝土；所述第二法兰与环形支撑板之间设有交错布置的加强肋，加强肋将第二法兰与混凝土段分开；所述内部环形锚固钢板与外部环形锚固钢板之间沿圆周均匀设置有多个竖向加强板，竖向加强板的顶面与环形支撑板连接，其侧面与各自相应的内部环形锚固钢板或外部环形锚固钢板连接；所述第二法兰和环形支撑板上均设有多个体内预应力孔道和体外预应力孔道，所述体内预应力筋穿过第二法兰和环形支撑板上相应的体内预应力孔道进入混凝土段中，并往下穿过该混凝土段和混凝土塔筒连接到混凝土基础中；所述体外预应力筋穿过第二法兰和环形支撑板上相应的体外预应力孔道，从混凝土段中穿出并连接到混凝土基础中。...

【技术特征摘要】
1.一种连接钢塔筒和预应力混凝土塔筒的过渡段结构，其特征在于：包括上、下两段中心轴线重合且半径一致的第一连接钢筒和第二连接钢筒，及第一法兰、第二法兰、环形支撑板、混凝土段；所述钢塔筒通过第一法兰与第一连接钢筒的顶面连接，所述第一连接钢筒通过第二法兰与第二连接钢筒连接，所述第二连接钢筒通过环形支撑板与混凝土段连接，所述混凝土段与混凝土塔筒连接，所述混凝土塔筒固定在地面的混凝土基础上；所述第二法兰上分别先后锚固有体内预应力筋和体外预应力筋，该体内预应力筋的锚固位置靠近第一连接钢筒的筒壁，该体外预应力筋的锚固位置远离第一连接钢筒的筒壁；所述环形支撑板与混凝土段的顶面相接，该环形支撑板下面焊接有内部环形锚固钢板和外部环形锚固钢板，该内、外环形锚固钢板的中心轴线与上述第一、第二连接钢筒的中心轴线重合，其中内部环形锚固钢板的半径与环形支撑板的内侧环面半径一致，外部环形锚固钢板的半径与环形支撑板的外侧环面半径一致，所述环形支撑板上沿周向开设有多个混凝土灌浆孔，通过混凝土灌浆孔向两个环形锚固钢板间填充混凝土；所述第二法兰与环形支撑板之间设有交错布置的加强肋，加强肋将第二法兰与混凝土段分开；所述内部环形锚固钢板与外部环形锚固钢板之间沿圆周均匀设置有多个竖向加强板，竖向加强板的顶面...

【专利技术属性】
技术研发人员：李剑波，李学旺，王诚辉，闫威，
申请(专利权)人：广东明阳风电产业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44