具有固定转角的多边形塔筒砼预制构件及其可调式模具的制作方法

本发明涉及一种风电塔筒的预制件结构及其模具，尤其涉及一种具有固定转角的多边形塔筒砼预制构件及其可调式模具。

背景技术：

现有技术的风电预制砼塔筒大多为圆筒状，整体为圆台形。因为高度方向上存在变直径，导致每一截面的模具都不一样，需要制作不同的环片模具。因此，对于一个几十米高的预制砼塔筒，不得不制作20个左右的环片模具。这就造成前期的模具费用非常大，制约了砼预制塔筒的推广使用。

多边形塔筒在一定程度上可以解决模具种类多、先期费用大、运输困难的缺点，但还是存在环片模具种类多、现场拼装难度大等缺点。目前，现有技术的塔筒环片制作和拼接领域中还无法解决这一问题。

技术实现要素：

本发明的目的之一在于提供一种具有固定转角的多边形塔筒砼预制构件，能提高构件制作效率、拼装精度和拼装效率，降低拼装难度。

本发明的目的之二在于提供一种具有固定转角的多边形塔筒砼预制构件的可调式模具，能降低构件模具的制作成本，提高制作精度，大大减少作业时的模具数量和种类。

本发明是这样实现的：

一种具有固定转角的多边形塔筒砼预制构件，包括长度可调段和固定转角段；长度可调段与固定转角段连接成一体结构的预制构件，且预制构件的长度可调段与固定转角段之间形成钝角转角结构；若干个预制构件之间通过连接组件竖缝拼接成环状的筒节。

所述的连接组件包括体内连接组件和体外连接组件，使相邻预制构件通过连接组件之间竖缝拼接。

所述的连接组件的体外连接组件包括预埋套筒、活动连接支架、连接螺栓和活动支架定位销；预埋套筒嵌装在预制构件内，活动支架定位销与预埋套筒匹配连接，使活动连接支架通过活动支架定位销安装在预制构件的端部；连接螺栓的两端分别与相邻两个预制构件的拼接端处的活动连接支架连接，使相邻两个预制构件通过连接螺栓拼接。

在整个塔筒中，所有所述的预制构件的固定转角段的长度均相同，所有预制构件的钝角转角结构的角度均相同。

在同一筒节中，所有所述的预制构件上端的长度可调段的长度均相同，所有预制构件下端的长度可调段的长度均相同，且下端的长度可调段的长度大于上端的长度可调段的长度。

上下相邻两个所述的筒节中，上方筒节下端的长度可调段的长度与下方筒节上端的长度可调段的长度相当，使相邻两个筒节横缝拼接时能在预制构件的转角处错位拼接。

一种具有固定转角的多边形塔筒砼预制构件的可调式模具，包括内模板、外模板、第一端模和第二端模；内模板的一端通过第一端模与外模板的一端连接，第二端模设置在内模板与外模板的另一端之间并沿内模板和外模板的内壁移动，形成可调式模具；内模板和外模板的一侧均弯折呈钝角转角结构，且可调式模具的转角角度与预制构件的转角角度相当。

所述的第二端模在内模板和外模板的另一端端部与转角处之间移动，使第二端模到转角处的距离与长度可调段的长度相当。

所述的内模板与外模板之间的间距与预制构件的厚度相当。

所述的内模板和外模板与第一端模之间分别为可拆式连接，使内模板和第一端模能拆卸开启。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、本发明可通过长度可调段长度的改变得到任意多边形和任意边长的变形模具，应用范围和适用范围广，只需一个模具即可形成全部的塔筒预制构件，可以大大简化风电塔筒预制砼构件的模具种类和数量。

2、本发明可通过第二端模沿内模板和外模板的内壁移动来可调整长度可调段的长度，即预制构件的边长，在预制构件制作时，可满足多边形塔筒任意高度位置处的横截面尺寸要求，能提高风电塔筒的成型精度。

3、本发明由于固定转角段的长度和转角角度固定，现场高空拼装时可以通过简单的工装实现预制构件的拼装定位，降低拼装难度，提高高空作业的安全性。

4、本发明的可调式模具制造方便，容易保证精度，模具的使用寿命长。

本发明利用多边形塔筒整体纵向截面为直线、任一构件的角度为定值和任一水平截面的角度为定值的特点，将多边形塔筒的筒节拆分成若干个由长度可调段和固定转角段构成的预制构件的固定组合，通过长度可调段长度的改变使预制构件组合后可以形成任意可变边长多边形，以满足塔筒的拼装要求，提高拼装精度和效率。

附图说明

图1是本发明具有固定转角的多边形塔筒砼预制构件拼接构成的筒节的截面图；

图2是图1中拼接处连接组件的放大图；

图3是本发明具有固定转角的多边形塔筒砼预制构件拼接构成的筒节的立体图；

图4是本发明具有固定转角的多边形塔筒砼预制构件拼接构成的塔筒的立体图；

图5是本发明具有固定转角的多边形塔筒砼预制构件的可调式模具的主视图。

图中，1长度可调段，2固定转角段，3连接组件，31预埋套筒，32活动连接支架，33连接螺栓，34活动支架定位销，4内模板，5外模板，6第一端模，7第二端模。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

请参见附图1，一种具有固定转角的多边形塔筒砼预制构件，包括长度可调段1和固定转角段2；长度可调段1与固定转角段2连接成一体结构的预制构件，且预制构件的长度可调段1与固定转角段2之间形成钝角转角结构；请参见附图3，若干个预制构件之间通过连接组件3竖缝拼接成环状的筒节。该预制构件可采用混凝土材料通过可调式模具一次成型制作。

所述的钝角转角结构的角度范围为120°-150°，可形成6-12偶数多边形的筒节。

请参见附图2，所述的连接组件3包括体外连接组件和体内连接组件，预制构件可采用体外连接的方式拼接，连接组件3的体外连接组件包括预埋套筒31、活动连接支架32、连接螺栓33和活动支架定位销34；预埋套筒31嵌装在预制构件内，活动支架定位销34与预埋套筒31匹配连接，使活动连接支架32通过活动支架定位销34安装在预制构件的端部；连接螺栓33的两端分别与相邻两个预制构件的拼接端处的活动连接支架32连接，使相邻两个预制构件通过连接螺栓33拼接，便于筒节的拼接成型，拼接稳定性高，拆装便捷。

预制构件可采用现有的体内连接的方式拼接，或其他竖缝连接方式，本发明不再赘述。

在同一筒节甚至整个塔筒中，所有预制构件的固定转角段2的长度均相同，所有预制构件的钝角转角结构的角度均相同，确保拼接后塔筒表面的平整。

在同一筒节中，所有预制构件上端的长度可调段1的长度均相同，所有预制构件下端的长度可调段1的长度均相同，且下端的长度可调段1的长度大于上端的长度可调段1的长度，确保相邻塔筒的无缝匹配拼接。

请参见附图4，上下相邻两个所述的筒节中，上方筒节下端的长度可调段1的长度与下方筒节上端的长度可调段1的长度相当，使相邻两个筒节横缝拼接时能在预制构件的转角处错位拼接。

请参见附图5，一种具有固定转角的多边形塔筒砼预制构件的可调式模具，包括内模板4、外模板5、第一端模6和第二端模7；内模板4的一端通过第一端模6与外模板5的一端连接，第二端模7设置在内模板4与外模板5的另一端之间并沿内模板4和外模板5的内壁移动，形成可调式模具，使其能通过第二端模7的移动制作出带不同尺寸的长度可调段1的预制构件；内模板4和外模板5的一侧均弯折呈钝角转角结构，且可调式模具的转角角度与预制构件的转角角度相当，确保预制构件的转角统一性。

与预制构件相匹配的，可调式模具的钝角转角结构的角度范围也为120°-150°，使通过可调式模具制作的预制构件能满足筒节的拼装需求。

所述的第二端模7在内模板4和外模板5的另一端端部与转角处之间移动，使第二端模7到转角处的距离与长度可调段1的长度相当，用于精确控制长度可调段1的长度。

所述的内模板4与外模板5之间的间距与预制构件的厚度相当，用于精确控制预制构件的厚度尺寸。

所述的内模板4和外模板5与第一端模6之间分别为可拆式连接，使内模板4和第一端模6能拆卸开启，便于现场操作使用，有利于预制构件的脱模。

实施例：

请参见附图5和附图1，可调式模具的内模板4和外模板5的钝角转角结构的角度为135°，第一端模6与内模板4和外模板5靠近钝角转角结构的一端连接，根据筒节的尺寸，在内模板4和外模板5之间调节第二端模7的位置，使长度可调段1的长度可通过第二端模7的移动而调节，而预制构件的固定转角段2的长度和钝角转角结构的角度保持不变。

请参见附图2至附图4，在预制构件的内壁两端分别嵌装预埋套筒31，活动支架定位销34与预埋套筒31匹配连接，使活动连接支架32安装在预制构件的内壁端部，八个预制构件通过连接螺栓33贯穿相邻两个活动连接支架32依次首尾相接，形成八边形结构的筒节，连接螺栓33与其所在的预制构件的内壁平行设置，拼接稳定性高，连接螺栓33的中心与其所在的预制构件的内壁之间的间距为70mm，不影响塔筒内部设备和结构；根据塔筒的尺寸要求，预制构件的长度可调段1的长度由上至下逐渐增大，且上一节筒节的长度可调段1下端长度与其下一节筒节的长度可调段1上端长度相当，使上下相邻的筒节进行横缝拼接时能在预制构件的转角处错缝拼接，形成塔筒结构。

根据设计要求，可通过第二端模7的移动调节长度可调段1的长度来控制筒节的形状和尺寸，理论上只需一个模具即可满足塔筒所有构件和筒节的拼接要求。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。