塔筒基础的中心筒构件、中心筒和塔筒基础的制作方法

本申请属于塔筒建造技术领域，具体而言，涉及一种塔筒基础的中心筒构件、塔筒基础的中心筒和塔筒基础。

背景技术：

随着风机发电效率的增加，叶片长度越来越长，与之匹配的风机塔筒的高度和截面尺寸也不断增加。钢结构塔筒由于成本较高、运输困难，因此难以满足大截面高塔筒的建造要求。混凝土塔筒能够经济地建造大型风力发电机组，因此得到广泛关注。塔筒底部的塔筒基础承载着上部塔筒，其抗压强度直接影响整个塔筒的稳定性和平衡性。相关技术中，为了使塔筒基础的各种零部件之间稳固连接，塔筒基础均为现场浇筑，当施工地点位于偏远地区或者环境险峻的地区时施工难度大，存在改进空间。

技术实现要素：

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

本申请的一个目的在于提出一种塔筒基础的中心筒构件，所述中心筒构件具有朝向中心筒轴线的内周壁、背离所述中心筒轴线的外周壁、连接在所述内周壁与所述外周壁之间的侧壁和位于所述中心筒构件两端的两个端面。

本申请的中心筒构件，为预制式的产品，通过设置上述结构形式的中心筒构件，可以预先在加工条件更好的地区加工出中心筒构件，再运输到需要建造塔筒基础的地区拼接为中心筒，无需在现场浇筑中心筒，且中心筒构件的体积和宽度远小于中心筒的体积和宽度，便于运输。

本申请的塔筒基础的中心筒构件，所述内周壁设有第一避让槽，所述外周壁设有第二避让槽，所述中心筒构件具有从所述第一避让槽的一个壁面延伸至所述侧壁的第一连接孔和从所述第二避让槽的一个壁面延伸至所述侧壁的第二连接孔。

本申请的塔筒基础的中心筒构件，所述第一连接孔为弧形。

本申请的塔筒基础的中心筒构件，所述第二连接孔为直线型，且所述第二连接孔轴线与对应的所述侧壁垂直。

本申请的塔筒基础的中心筒构件，所述第一避让槽为三角形，所述第二避让槽为三角形。

本申请的塔筒基础的中心筒构件，所述中心筒构件预埋有多个中心筒套筒，所述中心筒套筒在所述中心筒构件的上端面和/或下端面敞开，多个所述中心筒套筒间隔开分布。

本申请的塔筒基础的中心筒构件，还包括预埋于所述中心筒构件的中心筒锚筋，所述中心筒锚筋与所述中心筒套筒固定连接。

本申请的塔筒基础的中心筒构件，所述中心筒套筒的内周壁设有内螺纹。

本申请的塔筒基础的中心筒构件，所述中心筒构件为平板形。

本申请的塔筒基础的中心筒构件，所述中心筒构件的两个侧壁的夹角为60°或30°。

本申请还提出了一种塔筒基础的中心筒，所述中心筒包括多个如上述任一种所述的中心筒构件，多个所述中心筒构件沿周向设置。

本申请还提出了一种塔筒基础的中心筒，所述中心筒包括多个如上述任一种所述的中心筒构件，多个所述中心筒构件沿周向设置，且相邻的两个所述中心筒构件的侧壁正对且通过贯穿所述第一连接孔的第一螺纹连接件及贯穿所述第二连接孔的第二螺纹连接件相连。

根据本申请一个实施例的中心筒，其中一个所述中心筒构件设有沿径向贯穿自身的门洞。

本申请还提出了一种塔筒基础，具有如上述任一种所述的中心筒。

所述中心筒、所述塔筒基础与上述的中心筒构件相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请实施例的塔筒基础的结构示意图；

图2是本申请实施例的中心筒构件拼接为中心筒的俯视图(局部剖视)；

图3是本申请实施例的中心筒构件之间的连接结构示意图；

图4是图3中a处的局部放大图。

附图标记：

塔筒基础100，

底板10，底板本体11，凸台12，肋梁13，

中心筒20，中心筒构件20a，内周壁21a，外周壁21b，侧壁21c，门洞22，

第一避让槽23，第二避让槽24，第一连接孔25a，第一螺纹连接件25b，第二连接孔26a，第二螺纹连接件26b，

顶板30，支撑杆40，支撑杆本体41，连接杆44，垫层50。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

本申请实施例的塔筒基础100用于支撑塔筒本体，而塔筒本体的上端可以用于安装风力发电机。

下面参考图1描述根据本申请实施例的塔筒基础100。

如图1所示，本申请实施例的塔筒基础100包括：底板10、中心筒20、顶板30和支撑杆40。

其中，底板10位于基坑内，在实际的执行中，基坑内可以设有垫层50，然后将底板10设置在垫层50上，底板10在水平方向的面积大于中心筒20和顶板30的面积，这样底部的稳固性更高，底板10可以为钢筋混凝土结构以具有较强的抗压性能。在实际的执行中，底板10可以设计为环形板状，但不限于平板结构，比如可以具有阶梯的阶梯板结构。

中心筒20的下端与底板10相连，中心筒20可以为钢筋混凝土结构以具有较强的抗压性能。

中心筒20支撑于底板10，中心筒20可以为环形结构，包括圆环形或者多边形环，中心筒20的中部具有空腔，且在中心筒20的至少一个壁面设有门洞22，空腔用于安装风力发电机的一些附属设备，包括用于检修的平台板。

中心筒20的上端与顶板30相连，中心筒20的上表面与顶板30的下表面相连，顶板30可以为钢筋混凝土结构以具有较强的抗压性能。顶板30用于支撑上方的塔筒本体，如图1所示，顶板30上设有锚栓，锚栓用于连接上部的塔筒法兰。

支撑杆40包括：支撑杆本体41和连接杆44。

其中，支撑杆本体41的下端与连接杆44固定连接，且支撑杆本体41与连接杆44成锐角，比如支撑杆本体41与连接杆44的夹角为α，30°≤α≤60°。

在将支撑杆本体41安装到塔筒基础100后，支撑杆本体41从上到下向背离中心筒20的方向倾斜延伸，连接杆44沿水平方向延伸，支撑杆本体41为钢筋混凝土结构，连接杆44为钢筋混凝土结构，支撑杆本体41的上端用于与顶板30连接，这样支撑杆40提供的水平和竖向的支撑力较为均衡。在实际的执行中，支撑杆40为预制式支撑杆40，连接杆44与支撑杆本体41可以为一体浇筑形成。

可以理解的是，倾斜设置的支撑杆40可以给顶板30提供斜向的支撑力，使顶板30及上方的塔筒本体的稳定性和平衡性较好。

如图1所示，底板10包括：底板本体11、凸台12、肋梁13。

其中底板本体11可以平板状，底板本体11支撑于垫层50上，凸台12凸出于底板本体11的上表面，凸台12的面积小于底板本体11的面积，凸台12可以位于底板本体11的中心，中心筒20支撑于凸台12，也就是说，底板10的主要承重区域在中心位置，凸台12的结构相当于对底板10的中心区域作了加厚的处理，以防止中心筒20、顶板30及上方的塔筒本体压溃底板10。

肋梁13从凸台12的外周沿径向向外延伸，肋梁13可以与凸台12等高平齐，肋梁13与底板本体11的上表面相连，肋梁13的下表面与底板本体11的上表面平齐，肋梁13可以为条状。

连接杆44的底面与底板本体11的上表面贴合且相连，连接杆44的径向内端面与肋梁13的径向外端面贴合且相连。

下面参考图2-图4描述本申请实施例的中心筒20。

如图2-图3所示，中心筒20包括多个中心筒构件20a，多个中心筒构件20a沿周向设置，且相邻的两个中心筒构件20a的侧壁21c正对且相连，这样多个中心筒构件20a可以拼接为中心筒20，中心筒构件20a为预制的，这样在建造塔筒基础100时，无需在现场浇筑中心筒20，可以利用提前预制的中心筒构件20a拼接为中心筒20，从而不必采用现场浇筑的方式，可以有效地提高塔筒基础100在偏远或环境恶劣地区的建造效率，特别适用于不便于现场浇筑的使用环境，且预制的结构精度较高，成本较低。

如图2所示，其中一个中心筒构件20a设有沿径向贯穿自身的门洞22。在将多个中心筒构件20a拼接为中心筒20后，中心筒20具有该门洞22。

下面描述本申请实施例的中心筒构件20a。

如图2所示，中心筒构件20a具有朝向中心筒20轴线的内周壁21a、背离中心筒20轴线的外周壁21b、连接在内周壁21a与外周壁21b之间的侧壁21c和位于中心筒构件20a两端的两个端面。中心筒20轴线为将多个中心筒构件20a拼接为中心筒20后的轴线，中心筒构件20a除了上下两个端面外，还具有内周壁21a、外周壁21b和两个侧壁21c，在将多个中心筒构件20a拼接为中心筒20时，相邻的两个中心筒构件20a的侧壁21c正对。

如图2所示，中心筒构件20a为平板形。其为整个中心筒切分为多部分后的一部分，对应地，内周壁21a为平面形，外周壁21b为平面形，侧壁21c为平面形，多个平板形的中心筒构件20a拼接为的中心筒20为多边环形筒结构。

比如图2中的中心筒20为六边形筒结构，中心筒构件20a的两个侧壁21c的夹角为60°，中心筒构件20a的侧壁21c从六边形筒结构的棱边处切分形成。或者中心筒20为十二边形筒结构，中心筒构件20a的两个侧壁21c的夹角为30°，中心筒构件20a的侧壁21c从十二边形筒结构的棱边处切分形成。

本申请的中心筒构件20a，为预制式的产品，通过设置上述结构形式的中心筒构件20a，可以预先在加工条件更好的地区加工出中心筒构件20a，再运输到需要建造塔筒基础100的地区拼接为中心筒20，无需在现场浇筑中心筒20，且中心筒构件20a的体积和宽度远小于中心筒20的体积和宽度，便于运输。

如图3和图4所示，内周壁21a设有第一避让槽23，外周壁21b设有第二避让槽24，中心筒构件20a具有第一连接孔25a和第二连接孔26a，第一连接孔25a从第一避让槽23的一个壁面延伸至附近的侧壁21c，第二连接孔26a从第二避让槽24的一个壁面延伸至附近侧壁21c，这样第一连接孔25a和第二连接孔26a均能贯穿中心筒构件20a，且长度较短。第一避让槽23、第二避让槽24、第一连接孔25a和第二连接孔26a可以均为预埋形成，第一连接孔25a用于安装第一螺纹连接件25b，第二连接孔26a用于安装第二螺纹连接件26b，以实现中心筒构件20a的连接。

如图3和图4所示，在将中心筒构件20a拼接为中心筒20时，相邻的两个中心筒构件20a的侧壁21c正对且通过贯穿第一连接孔25a的第一螺纹连接件25b及贯穿第二连接孔26a的第二螺纹连接件26b相连。在实际的执行中，第一螺杆贯穿相邻的两个中心筒构件20a的第一连接孔25a后，两端通过螺母固定，第二螺杆贯穿相邻的两个中心筒构件20a的第二连接孔26a后，两端通过螺母固定。

由于中心筒构件20a至少具有内外分布的第一连接孔25a和第二连接孔26a，这样将中心筒构件20a拼接为中心筒20时，中心筒构件20a之间的连接强度大，内外两侧均不易脱落。

本申请的中心筒构件20a，为预制式的产品，通过设置上述结构形式的中心筒构件20a，可以预先在加工条件更好的地区加工出中心筒构件20a，再运输到需要建造塔筒基础100的地区拼接为中心筒20，无需在现场浇筑中心筒20，且中心筒构件20a的体积和宽度远小于中心筒20的体积和宽度，便于运输，且螺纹连接的方式拼接效率高。

如图3和图4所示，第一避让槽23为三角形，第二避让槽24为三角形。三角形的结构较为稳定，形成的第一避让槽23和第二避让槽24不易变形。

如图3和图4所示，第一连接孔25a为弧形，第二连接孔26a为直线型，且第二连接孔26a轴线与对应的侧壁21c垂直。这样相邻的两个中心筒构件20a相连时，各向的拉力较为均衡。

其中，第一避让槽23的其中一个直角边在内周壁21a敞开，第一连接孔25a在第一避让槽23的另一个直角边在内周壁21a敞开，这样，弧形的第一连接孔25a可以与侧壁21c及第一避让槽23的壁面均基本保持垂直。第二避让槽24的斜边在外周壁21b敞开，第二避让槽24的其中一个直角边与侧壁21c平行，这样直线型的第二连接孔26a可以与侧壁21c及第二避让槽24的壁面均基本保持垂直。

中心筒构件20a至少在一个方向的宽度不超过3.5m。本申请实施例的中心筒构件20a为预制式的，其必然涉及到运输的问题，通过限定其在某一个方向的宽度，可以便于其运输。比如图2所示的中心筒构件20a，在特定方向的宽度w小于3.5m。

中心筒构件20a预埋有多个中心筒套筒(图中未示出)，中心筒套筒在中心筒构件20a的上端面和/或下端面敞开，多个中心筒套筒间隔开分布。

当中心筒套筒在中心筒构件20a的上端面敞开时，该中心筒套筒用于与上端的顶板30相连，对应地，顶板30的下端面设有伸出的插接筋，当将顶板30安装于中心筒构件20a(中心筒20)顶端时，插接筋伸入中心筒套筒，通过灌浆实现顶板30与中心筒构件20a(中心筒20)的连接。

当中心筒套筒在中心筒构件20a的下端面敞开时，该中心筒套筒用于与下端的底板10相连，对应地，底板10的上端面设有伸出的插接筋，当将中心筒构件20a(中心筒20)安装于顶板30时，插接筋伸入中心筒套筒，通过灌浆实现底板10与中心筒构件20a(中心筒20)的连接。

其中，中心筒套筒的内壁设有内螺纹。对应地，插接筋可以为螺杆，中心筒套筒与插接筋间隙配合，这样在完成中心筒套筒的灌浆处理后，中心筒套筒、插接筋与灌浆后凝固的填充物之间在各个方向的连接强度大。

中心筒构件20a还包括预埋于中心筒构件20a的中心筒锚筋，中心筒锚筋与中心筒套筒固定连接。中心筒锚筋可以与中心筒套筒的筒底固定连接，中心筒锚筋用于增加中心筒套筒与混凝土结构的连接强度。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述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申请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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。