筒节工装、筒节和塔筒的制作方法

1.本实用新型涉及塔筒施工技术领域，具体地，涉及一种筒节工装、筒节和塔筒。


背景技术：

2.市场上现存的风力发电机的刚性塔筒均为全预制混凝土塔筒，为保证生产力，此种施工工艺需要投资建设大量预制构件生产工厂和构件生产所必须的模具，成本巨大且需要大量人工。全预制混凝土塔筒考虑到模具成本，往往一款产品的外型无法随意改变，因为每个改变都意味着模具的投资。全预制混凝土高塔筒的底部直径一般较大，考虑到运输的可行性，塔筒底部的管节均由两至三片预制管片拼接形成。而拼接节点的设计导致管片竖直拼缝处的受力不连续，只有简单的连接结构可以增加抗力，致使塔筒的可靠性较低。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
4.为此，本实用新型的实施例提出一种结构设计合理，方便筒节的组装，施工效果较好的筒节工装。
5.本实用新型的实施例还提出一种筒节。
6.本实用新型的实施例还提出一种塔筒。
7.本实用新型的实施例的筒节工装包括：底模和固定组件，所述固定组件可拆卸地安装在所述底模上且相对所述底模的位置可调，所述固定组件包括多个纵向连接部件和多个横向连接部件，多个所述纵向连接部件竖直设置在所述底模上且沿所述底模的周向间隔布置，多个所述横向连接部件相互连接且围成正多边形结构，每个所述横向连接部件分别与相邻的两个所述纵向连接部件相连以形成安装位，所述安装位用于组装筒节。
8.根据本实用新型的实施例的筒节工装，由于底模和固定组件可拆卸地连接，且纵向连接部件和横向连接部件相互连接围成正多边形结构的安装位，从而可以将多个预制砼模板与安装位相连，以对筒节进行组装，从而本实用新型的实施例的筒节工装可以将筒节工装直接运输至机位点或者拼装场再组装，降低了运输和制造成本，并且通过本实用新型实施例的筒节工装制成的筒节具有双面叠合剪力墙结构的优点，安全性和可靠性较高，且结构设计合理，方便筒节的组装，施工效果较好。
9.在一些实施例中，所述底模包括多个底模单元，多个所述底模单元沿所述固定组件的周向间隔布置以拼成所述底模。
10.在一些实施例中，所述纵向连接部件和所述横向连接部件中的至少一者为桁架结构。
11.在一些实施例中，所述横向连接部件沿其长度方向的距离可调。
12.在一些实施例中，所述固定组件还包括多个调节部件，多个所述调节部件分别与多个所述安装位对应，所述调节部件的一端与所述纵向连接部件或所述横向连接部件相连，所述调节部件的另一端适于与所述筒节的预制砼模板相连，以用于调节所述预制砼模
板的倾斜角度。
13.在一些实施例中，所述调节部件包括螺纹套、第一连接杆和第二连接杆，所述第一连接杆和所述第二连接杆分别排布于所述螺纹套的两端且与所述螺纹套螺纹配合，所述第一连接杆背离所述螺纹套的一端与所述纵向连接部件铰接，所述第二连接杆背离所述螺纹套的一端与所述预制砼模板铰接。
14.在一些实施例中，所述筒节工装还包括多个混凝土条墩，多个所述混凝土条墩沿所述底模的周向间隔布置。
15.在一些实施例中，所述安装位设于所述横向连接部件围成的正多边形结构的内周侧，和/或，所述安装位设于所述横向连接部件围成的正多边形结构的外周侧。
16.在一些实施例中，所述正多边形结构为正六边形结构、正七边形结构、正八边形结构、正九边形结构、正十边形结构、正十一边形结构、正十二边形结构中的任意一种。
17.根据本实用新型的另一实施例的筒节，由本实用新型的实施例所述的筒节工装制成。
18.根据本实用新型的实施例的筒节，通过上述实施例的筒节工装制成的筒节具有双面叠合剪力墙结构的优点，安全性和可靠性较高，且结构设计合理，方便筒节的组装，施工效果较好。
19.在一些实施例中，所述筒节包括多个预制砼模板，多个所述预制砼模板适于与多个所述安装位相连且闭合连接形成正多边形结构，每个所述预制砼模板均包括间隔设置的两面预制墙板，两面所述预制墙板之间具有容纳腔，多个所述预制砼模板的容纳腔相互连通，所述容纳腔内填充有混凝土，所有所述容纳腔内的混凝土凝固连为一体。
20.在一些实施例中，相邻的两面所述预制墙板的接缝处设有角模，所述角模沿着所述接缝自上至下延伸。
21.根据本实用新型的又一实施例的塔筒，所述筒节包括第一筒节和第二筒节，所述第一筒节和所述第二筒节中的一者上设有定位板，另一者上设有定位槽，所述定位板配合在所述定位槽内。
22.根据本实用新型的实施例的塔筒，包括多个筒节，所述筒节为本实用新型实施例中任一项所述的筒节，多个所述筒节自下至上依次连接至预定高度。
23.在一些实施例中，所述筒节包括第一筒节和第二筒节，所述第一筒节和所述第二筒节中的一者上设有定位板，另一者上设有定位槽，所述定位板配合在所述定位槽内。
24.在一些实施例中，所述定位板和所述定位槽之间设有调平垫片。
25.在一些实施例中，所述塔筒还包括浇筑在混凝土内的钢筋，所述钢筋的一部分设于所述第一筒节内，所述钢筋的另一部分设于所述第二筒节内。
26.在一些实施例中，相邻的所述筒节之间设有环氧树脂粘结层。
附图说明
27.图1是本实用新型实施例的筒节工装与筒节的安装示意图。
28.图2是图1中a的放大图。
29.图3是本实用新型实施例的筒节工装与筒节的安装截面图。
30.图4是本实用新型实施例的筒节工装与筒节的安装俯视图。
31.图5是本实用新型实施例的筒节工装的纵向连接部件的示意图。
32.图6是本实用新型实施例的筒节工装的调节部件的示意图。
33.图7是本实用新型实施例的筒节工装的底模的示意图。
34.图8是本实用新型实施例的筒节工装的底模单元的示意图。
35.图9是本实用新型实施例的筒节工装的角膜的示意图。
36.图10是本实用新型实施例的塔筒的局部示意图。
37.图11是本实用新型实施例的筒节工装的定位板和定位槽的安装示意图。
38.附图标记：
39.10、筒节工装；20、筒节；
40.1、底模；11、底模单元；
41.2、固定组件；21、纵向连接部件；22、横向连接部件；221、栏杆；23、安装位；24、调节部件；241、螺纹套；242、第一连接杆；243、第二连接杆；244、万向球；
42.3、混凝土条墩；
43.4、预制砼模板；41、预制墙板；42、容纳空间；
44.5、角模；51、角模本体；52、连接耳；
45.6、钢筋；
46.7、定位组件；71、定位板；72、定位槽；73、调平垫片。
具体实施方式
47.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
48.下面参考附图1至图11描述根据本实用新型实施例的筒节工装10、筒节20、塔筒及其施工方法。
49.如图1至图4所示，根据本实用新型实施例的筒节工装10包括：底模1和固定组件2，固定组件2可拆卸地安装在底模1上且相对底模1的位置可调，固定组件2包括多个纵向连接部件21和多个横向连接部件22，多个纵向连接部件21竖直设置在底模1上且沿底模 1的周向间隔布置，多个横向连接部件22相互连接且围成正多边形结构，每个横向连接部件22分别与相邻的两个纵向连接部件21相连以形成安装位23，安装位23用于组装筒节 20。
50.根据本实用新型的实施例的筒节工装10，由于底模1和固定组件2可拆卸地连接，且纵向连接部件21和横向连接部件22相互连接围成正多边形结构的安装位23，从而可以将多个预制砼模板4与安装位23相连，以对筒节20进行组装，从而本实用新型的实施例的筒节工装10可以直接运输至机位点或者拼装场再组装，降低了运输和制造成本，并且通过本实用新型实施例的筒节工装10制成的筒节20具有双面叠合剪力墙结构的优点，安全性和可靠性较高，且结构设计合理，方便筒节20的组装，施工效果较好。
51.可以理解的是，本实用新型的实施例的筒节工装10通过现浇混凝土使筒节20的各个预制砼模板4之间成为一个整体，保证了每节预制砼模板4受力上的连续性，使得塔筒的结构更加安全可靠。另外，塔筒的尺寸可根据项目情况进行调整，遇到道路狭窄的场地，其宽度可控制在道路允许的范围内。本实用新型的实施例的筒节工装10零件尺寸较小，可以
运输至机位点或拼装场再组装，提高了筒节工装10使用时的灵活性。因此，本实用新型的实施例的筒节工装10具有降低投资成本、降低道路运输量、灵活度高、可匹配不同的风电主机、产品更加安全、利用房地产行业的产业链和产能等优点。
52.另外，由于本实用新型的实施例的筒节工装10的固定组件2可拆卸地安装在底模1上且相对底模1的位置可调，从而可以通过改变固定组件2相对底模1上的位置，以改变筒节工装10组装筒节的型号，使得筒节工装10的适用范围更广。
53.可选地，如图1、图7和图8所示，底模1包括多个底模单元11，多个底模单元11沿固定组件2的周向间隔布置以拼成底模1，从而可以进一步地提高筒节工装10转运时的方便性。例如，底模单元11为8个，底模单元11为等腰梯形，多个底模单元11沿其周向布置以拼接成底模1。相邻的两个底模单元11之间可以通过螺栓连接。例如，底模1为钢结构。底模1的作用是为筒节20的拼接及浇筑混凝土提供水平平台，并为固定组件2等结构提供定位基准面。
54.另外，由于底模1是筒节20拼装、调整及浇筑的基准面，底模1的精度直接影响筒节 20拼装成的筒节20精度，对底模1的制造及装配均要求较高的精度，底模单元11相互连接的工作面要求机加工，对顶面的平面度要求拼装后的每个底模单元11范围内不大于3mm，对接缝错位不大于1mm。
55.可选地，如图2至图5所示，纵向连接部件21和横向连接部件22中的至少一者为桁架结构。例如，纵向连接部件21和横向连接部件22均为桁架结构，例如，纵向连接部件 21的外框架为三角形框架，三角形框架之间通过钢梁交错连接。横向连接部件22上可以设置行走轨道，以便作业人员在固定组件2上行走，进一步地，横向连接部件22还包括栏杆221，栏杆221的一端与纵向连接部件21相连，栏杆221的另一端与另一个纵向连接部件21相连，从而既可以提高固定组件2的连接可靠性，又可以为作业人员提供防护，使得筒节工装10的施工效果更好。
56.可选地，如图2和图4所示，横向连接部件22沿其长度方向的距离可调。可以理解的是，横向连接部件22可以伸长和缩短，以适应不同规格的塔筒的制作，提高了筒节工装 10的适用范围。
57.在一些实施例中，如图3和图6所示，固定组件2还包括多个调节部件24，多个调节部件24分别与多个安装位23对应，调节部件24的一端与纵向连接部件21或横向连接部件22相连，调节部件24的另一端适于与筒节20的预制砼模板4相连，以用于调节预制砼模板4的倾斜角度，从而可以提高塔筒制作的精度，使得塔筒的施工效果较好。
58.具体地，如图3和图6所示，调节部件24包括螺纹套241、第一连接杆242和第二连接杆243，第一连接杆242和第二连接杆243分别排布于螺纹套241的两端且与螺纹套241 螺纹配合，第一连接杆242背离螺纹套241的一端与纵向连接部件21铰接，第二连接杆 243背离螺纹套241的一端与预制砼模板4铰接。换言之，第一连接杆242和第二连接杆 243可以通过旋转以伸出或缩入至螺纹套241，从而调节调节部件24的长度。例如，第一连接杆242背离螺纹套241的一端与纵向连接部件21通过销轴铰接，第二连接杆243背离螺纹套241的一端与预制砼模板4通过万向球244铰接，从而可以使得筒节20中的各个预制砼模板4的倾斜度和锥度调节时的效果较好，且结构设计合理，便于组装，使用方便。
59.在一些实施例中，如图1所示，筒节工装10还包括多个混凝土条墩3，多个混凝土条墩3沿底模1的周向间隔布置。例如，混凝土条墩3为8个，多个混凝土条墩3沿底模1 的周向
间隔布置。混凝土条墩3可以为底模1提供水平支撑面，并将所有部件的重力荷载通过混凝土条墩3传递到地面，支撑面的水平度通过调整垫板实现。
60.在一些实施例中，如图1所示，安装位23设于横向连接部件22围成的正多边形结构的内周侧，和/或，安装位23设于横向连接部件22围成的正多边形结构的外周侧。可以理解的是，筒节工装10的内周壁可以用来组装筒节20，筒节工装10的外周壁也可以用来组装筒节20，从而筒节工装10可以制作不同型号的筒节20，使得筒节工装10的适用范围更广。
61.可选地，正多边形结构为正六边形结构、正七边形结构、正八边形结构、正九边形结构、正十边形结构、正十一边形结构、正十二边形结构中的任意一种。在本实用新型中的一个实施例中，筒节工装10围成的结构为正八边形。
62.如图1所示，根据本实用新型的另一实施例的筒节20，由本实用新型实施例的筒节工装10制成。具体地，筒节20包括多个预制砼模板4，多个预制砼模板4适于与多个安装位23相连且闭合连接形成正多边形结构，每个预制砼模板4均包括间隔设置的两面预制墙板41，两面预制墙板41之间具有容纳腔，多个预制砼模板4的容纳腔相互连通，容纳腔内填充有混凝土，所有容纳腔内的混凝土凝固连为一体。
63.根据本实用新型实施例的筒节20，利用预制砼模板4产品，将预制的预制墙板41与现浇混凝土充分结合，形成的管节为一个整体，保证了每节管片受力上的连续性，采用该筒节20所建设的塔筒结构更加安全可靠；且筒节20的外型可以灵活多变，不论风电主机的品牌、型号有何种变化，均可以灵活调整。
64.预制砼模板4可以从建筑市场直接购买，因此在制作筒节20时，不必准备模具对塔筒的管片单独开模，降低了投资成本；进一步，所购买的预制砼模板4可直接运输至施工场地现场拼装，运输成本低。
65.以正八边形结构为例，筒节20拼装方法包括：将八个预制砼模板4分别吊装到塔筒工装上，调整每个预制砼模板4的角度和位置，拼出正八边形结构，并使相邻的预制砼模板 4的容纳空间42相互连通，并将相邻的预制砼模板4的连接位置连接固定好，然后向容纳空间42内浇筑混凝土，并使之凝固，从而将八个预制砼模板4牢牢的固定。
66.本领域技术人员可以根据所要施工的塔筒的尺寸选择筒节20的具体形状和尺寸。
67.可选地，如图9所示，相邻的两面预制墙板41的接缝处设有角模5，角模5沿着接缝自上至下延伸。具体地，角模5包括角模5本体和连接耳52，角模5本体沿筒节20的轴向延伸，连接耳52排布于角模5本体的左右两侧，连接耳52用于与筒节20相连，以对角模5本体进行固定，本实用新型实施例的筒节20通过设置角模5，可以更好的在相邻的两面预制墙板41的接缝处实现密封，提高密封效果。
68.如图1所示，根据本实用新型的另一实施例的塔筒，包括多个筒节20，筒节20为本实用新型实施例的筒节20，多个筒节20自下至上依次连接至预定高度。
69.根据本实用新型的实施例的塔筒，可以将筒节20直接运输至机位点或者拼装场再组装，降低了运输和制造成本，并且本实用新型实施例的塔筒具有双面叠合剪力墙结构的优点，安全性和可靠性较高，且结构设计合理，施工效果较好。
70.在一些实施例中，如图11所示，筒节20包括第一筒节和第二筒节，第一筒节和第二筒节相邻且沿上下方向布置，塔筒上设有定位组件7，定位组件7包括定位板71、定位槽 72和调平垫片73。定位板71设于第一筒节和第二筒节中的一者上，定位槽72设于第一筒节和
第二筒节中的另一者上，定位板71配合在定位槽72内。进一步地，调平垫片73设于定位板71和定位槽72之间。在将第一筒节和第二筒节对接时，可以定位板71和定位槽 72进行安装定位，以保证筒节20的安装精度，并且可以通过调平垫片73来调整筒节20 安装时的水平度，提高了塔筒的安装效果。
71.可选地，如图10所示，塔筒还包括浇筑在混凝土内的钢筋6，钢筋6的一部分设于第一筒节内，钢筋6的另一部分设于第二筒节内。在混凝土初凝前，将钢筋6插入未凝固的混凝土，以保证双皮墙中的纵向分布筋连续，即钢筋6的一部分设于第一筒节内，钢筋6 的另一部分设于第二筒节内，从而可以提高塔筒连接的结构强度，使得塔筒的可靠性较高。
72.在一些实施例中，相邻的筒节20之间设有环氧树脂粘结层，可以理解的是，在对两个筒体进行组装时，可以在其连接处设置环氧树脂，以提高相邻的筒节20之间的密封性，且提高了相邻的筒节20的结构强度。
73.如图1所示，根据本实用新型的又一实施例的塔筒的施工方法，采用本实用新型实施例的筒节工装10，塔筒的施工方法包括以下步骤：
74.s1：提供预制砼模板4，每个预制砼模板4包括间隔设置的两面预制墙板41和连接两面预制墙板41的角模5，两面预制墙板41之间具有容纳空间42，依次吊装多个预制砼模板4至筒节工装10的安装位23，以拼成正多边形结构，并使多个预制砼模板4的容纳空间42相互连通；
75.s2：向所有容纳空间42内浇筑混凝土，待混凝土凝固后筒节20制备完毕；
76.s3：重复上述步骤，直至将多个筒节20拼接成塔筒。
77.如图1所示，根据本实用新型的又一实施例的塔筒的施工方法，采用本实用新型实施例中任一项的筒节工装10，塔筒的施工方法包括以下步骤：
78.s1：提供预制砼模板4，每个预制砼模板4包括间隔设置的两面预制墙板41和连接两面预制墙板41的角模5，两面预制墙板41之间具有容纳空间42，依次吊装多个预制砼模板4至筒节工装10的安装位23，以拼成正多边形结构，并使多个预制砼模板4的容纳空间42相互连通，以形成预装筒节；
79.s3：将预装筒节吊装至预定高度，并与制备完成的筒节20相连；
80.s4：在预装筒节与制备完成的筒节20之间填充密封胶，并向容纳空间42内浇筑混凝土，待混凝土凝固后，预装筒节与下端的筒节20连为一体；
81.s5：重复上述步骤，直至将多个筒节20拼接成塔筒。
82.根据本实用新型的实施例的塔筒的施工方法，通过将预制的预制墙板41与现浇混凝土充分结合，形成的管节为一个整体，保证了每节管片受力上的连续性，采用该筒节20所建设的塔筒结构更加安全可靠；且筒节20的外型可以灵活多变，不论风电主机的品牌、型号有何种变化，均可以灵活调整。另外，由于采用预制砼模板4作为塔筒搭建的原材料，从而不必再为搭建筒节20而开模，预制砼模板4制造成本低，极大加快了塔筒的施工速度，同时也节省了施工成本。
83.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或
元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
84.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
85.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
86.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
87.在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
88.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。