一种预应力钢混塔结构及制造方法与流程

1.本发明涉及风机技术领域，涉及一种预应力钢混塔结构及制造方法。


背景技术：

2.随着各风机厂家相继推出混塔机型，而现有混塔一般在140米以上，混凝土段直径一般比较大，吊装时间比较长，项目工期较长。此外，现有的柔塔由于频率小于1p，容易产生共振，甚至出现倒塔。鉴于上述现象，本发明推出一种成本低，现场吊装方便的混塔结构及制造工艺。
3.现有混塔结构是由底段的钢筋混泥土塔段和上面的钢塔段组成，由于钢筋混泥土强度没有钢板的强度高，钢筋混泥土塔段直径尺寸需要比较大，塔壁厚度要很厚，才能满足强度要求。大直径塔架就需要增加征地面积，增加项目投资成本。此外，大直径钢筋混泥土塔架需要分节分片预制，到现场需要拼装后再吊装，拼装需要混凝土浇筑固定，吊装施工周期长。此外，混塔频率一般都较高。
4.现有柔塔由于频率小于1p，容易产生共振，对控制系统要求较高，甚至出现倒塔现象。
5.上述两种塔型都存在一些不足。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本发明提供了一种预应力钢混塔结构及制造方法，能确保各项技术指标和性能不低于“半刚性塔”的同时，塔筒的整体成本降低的钢混塔。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
8.一种预应力钢混塔结构制造方法，包括
9.s1，将主筋和螺旋筋绑扎编笼后，装配进预制的钢制塔筒内；
10.s2，对所述钢制塔筒的所述笼喷洒按设计的配比制成的混凝土砂浆形成混凝土层，获得初始钢混塔结构；
11.s3，在所述混凝土层成型后且强度大于第一阈值强度后，对所述初始钢混塔结构进行清理打磨，检验以及除锈做防腐处理；
12.s4，在所述混凝土层强度达到第二阈值强度后，进行塔筒内附件安装，获得钢混塔结构产品。
13.其中，所述s1之前，还包括：
14.根据预设尺寸将钢板和刚段法兰焊接成位于外侧的所述钢制塔筒。
15.其中，所述钢制塔筒为椎体钢混塔筒或圆柱体钢混塔筒。
16.其中，所述s2包括：
17.按设计的配比制成的所述混凝土砂浆后，将所述混凝土砂浆装入喷射机中对所述笼进行喷射施工，同时控制所述钢制塔筒整体按照预设转速旋转，并用刮板控制所述混凝土砂浆形成的混凝土层厚均匀。
18.其中，所述主筋以所述钢混塔结构的中心线为轴均匀分布在所述混凝土环形筒壁内，所述螺旋筋以所述钢混塔结构中心线为轴均匀缠绕分布在所述主筋内侧。
19.其中，在所述s2与所述s3之间，还包括：
20.对所述主筋进行预应力张拉，张拉值为9.5mpa-10 mpa。
21.其中，在所述s2和所述s3之间，还包括：
22.在所述混凝土层成型后，进行蒸汽养护。
23.其中，所述笼的所述主筋和所述螺旋筋的强度大于等于1500mpa。
24.除此之外，本技术还提供了一种预应力钢混塔结构，采用如上所述预应力钢混塔结构制造方法，包括外侧的钢筒壁和内侧的钢筋混凝土筒壁，其中，所述钢筋混凝土筒壁包括主筋和螺旋筋绑扎编笼以及浇筑在所述笼的混凝土层。
25.其中，所述混凝土层为标号c80-c100的混凝土层。
26.相比于现有技术介绍内容，上述预应力钢混塔结构以及制造方法具有以下优点：
27.所述预应力钢混塔结构以及制造方法，通过将主筋和螺旋筋绑扎编笼后，装配进预制的钢制塔筒内，然后进行混凝土浇筑后，在混凝土层成型后且强度大于第一阈值强度后，进行清理打磨，检验以及除锈做防腐处理；达到第二阈值强度后，进行塔筒内附件安装，提高混塔吊装操作的工作效率，可以保证频率在1p至3p之间，避免穿越风险，提高机组的安全性，降低风机控制系统控制难度。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1为本发明实施例提供的预应力钢混塔结构制造方法的一个步骤流程结构示意图；
30.图2为本发明实施例提供的预应力钢混塔结构的一个实施例的正视图结构示意图；
31.图3为本发明实施例提供的预应力钢混塔结构的一个实施例的俯视图结构示意图。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.请参阅图1-3，图1为本发明实施例提供的预应力钢混塔结构制造方法的一个步骤流程结构示意图；图2为本发明实施例提供的预应力钢混塔结构的一个实施例的正视图结构示意图；图3为本发明实施例提供的预应力钢混塔结构的一个实施例的俯视图结构示意图。
34.本发明的一个具体实施方式提供了预应力钢混塔结构制造方法，包括
35.s1，将主筋和螺旋筋绑扎编笼后，装配进预制的钢制塔筒内；
36.s2，对所述钢制塔筒的所述笼喷洒按设计的配比制成的混凝土砂浆形成混凝土层，获得初始钢混塔结构；
37.s3，在所述混凝土层成型后且强度大于第一阈值强度后，对所述初始钢混塔结构进行清理打磨，检验以及除锈做防腐处理；
38.s4，在所述混凝土层强度达到第二阈值强度后，进行塔筒内附件安装，获得钢混塔结构产品。
39.通过将主筋和螺旋筋绑扎编笼后，装配进预制的钢制塔筒内，然后进行混凝土浇筑后，在混凝土层成型后且强度大于第一阈值强度后，进行清理打磨，检验以及除锈做防腐处理；达到第二阈值强度后，进行塔筒内附件安装，提高混塔吊装操作的工作效率，可以保证频率在1p至3p之间，避免穿越风险，提高机组的安全性，降低风机控制系统控制难度。
40.本技术对于钢制塔筒的形成方式不做限定，可以为提议是结构，也可以是通过其它方式加工而成，而为了提高运输效率，降低工艺难度，在一个实施例中，所述s1之前，还包括：
41.根据预设尺寸将钢板和刚段法兰焊接成位于外侧的所述钢制塔筒。
42.通过采用钢板和刚段法兰焊接成位于外侧的所述钢制塔筒，结构简单，无需改变现有的加工工艺，无需额外制造一体式的钢制塔筒。
43.本技术包括但是不局限于上述的钢制塔筒的制成方式。
44.本技术对于钢制塔筒的形状以及尺寸不做限定，根据需要进行设置，所述钢制塔筒为椎体钢混塔筒或圆柱体钢混塔筒。
45.为了进一步提高产品质量，在一个实施例中，所述s2包括：
46.按设计的配比制成的所述混凝土砂浆后，将所述混凝土砂浆装入喷射机中对所述笼进行喷射施工，同时控制所述钢制塔筒整体按照预设转速旋转，并用刮板控制所述混凝土砂浆形成的混凝土层厚均匀。
47.通过采用喷射混凝土砂浆的方式对所述笼进行喷射施工，同时控制钢制塔筒整体旋转，并利用刮板使得各处的混凝土层厚均匀，提高产品的质量。
48.本技术对于混凝土砂浆的配比不做限定，对于喷射机以及钢制塔筒的旋转速率不做限定，对于混凝土层的厚度不做限定。
49.本技术中主筋与螺旋筋的尺寸以及形成笼的方式不做限定，一般与钢混塔的结构对应，为了结构强度，在一个实施例中，所述主筋以所述钢混塔结构的中心线为轴均匀分布在所述混凝土环形筒壁内，所述螺旋筋以所述钢混塔结构中心线为轴均匀缠绕分布在所述主筋内侧。
50.本技术中包括但是不局限于上述的设置方式。
51.为了进一步保证产品的质量同一，保证不同批次产品的质量基本相同，在一个实施例中，在所述s2与所述s3之间，还包括：
52.对所述主筋进行预应力张拉，张拉值为9.5mpa-10 mpa。
53.通过对主筋进行预应力张拉，使得可以保证各处的结构强度一致，而且可以控制频率，保证钢混塔的平率。
54.需要指出的是，本技术对于张拉值不做限定，包括但是不局限于9.5mpa-10 mpa，本技术可以根据不同的频率等需要选择合适的张拉值。
55.为进一步提高产品的质量，在一个实施例中，在所述s2和所述s3之间，还包括：
56.在所述混凝土层成型后，进行蒸汽养护。
57.通过在所述混凝土层成型后，进行蒸汽养护，提高混凝土层结构强度，本技术对于蒸汽养护的时长不做限定，包括但是不局限于采用蒸汽氧化。
58.本技术对于所述主筋和所述螺旋筋的尺寸、型号以及结构强度不做限定，所述笼的所述主筋和所述螺旋筋的强度大于等于1500mpa。
59.一个实施例中，一种制造上述预应力钢混塔的工艺，包含以下步骤：
60.根据技术要求将钢板和刚段法兰焊接成外侧钢制塔筒；将主筋和螺旋筋绑扎编笼后，装配进除锈后的钢制塔筒内；对主筋进行预应力张拉，其张拉值为9.5mpa；按设计的配比制成需要的混凝土砂浆后，装入喷射机中进行喷射施工，同时塔筒整体慢速旋转，用刮板将混凝土层厚度整均匀一致；混凝土成型后，再进行蒸汽养护；待混凝土强度大于50mpa后，钢混塔进行清理打磨，检验合格后，钢制部门进行除锈做防腐处理；待混泥土强度达到80mpa后，进行塔筒内附件安装；待塔筒整体经检验合格后，就可以出厂发往项目工地。其中，所述的主筋和螺旋筋采用高强度钢丝，其强度≥1500mpa。所述混凝土的标号为c80-c100。
61.由于本技术中制造成的预应力钢混塔结构，频率在1p-3p之间，而不会产生共振，对于风机控制要求降低。
62.除此之外，本技术还提供了一种预应力钢混塔结构，采用如上所述预应力钢混塔结构制造方法，包括外侧的钢筒壁1和内侧的钢筋混凝土筒壁2，其中，所述钢筋混凝土筒壁2包括主筋和螺旋筋绑扎编笼以及浇筑在所述笼的混凝土层。
63.由于所述预应力钢混塔结构，采用如上所述预应力钢混塔结构制造方法，具有相同的有益效果，本技术对此只不过赘述。
64.本技术对于混凝土层的厚度以及结构强度不做限定，为保证结构强度，一个实施例中，所述混凝土层为标号c80-c100的混凝土层。
65.综上所述，本技术实施例提供的所述预应力钢混塔结构以及制造方法，通过将主筋和螺旋筋绑扎编笼后，装配进预制的钢制塔筒内，然后进行混凝土浇筑后，在混凝土层成型后且强度大于第一阈值强度后，进行清理打磨，检验以及除锈做防腐处理；达到第二阈值强度后，进行塔筒内附件安装，提高混塔吊装操作的工作效率，可以保证频率在1p至3p之间，避免穿越风险，提高机组的安全性，降低风机控制系统控制难度。
66.需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
67.应当理解，本技术中如若使用了“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”，仅是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换该词语。
68.如本技术和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备
也可能包含其它的步骤或元素。由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
69.其中，在本技术实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，a/b可以表示a或b；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，在本技术实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。
70.以下，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一个或者更多个该特征。
71.本技术中如若使用了流程图，则该流程图是用来说明根据本技术的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。
72.本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

技术特征：
1.一种预应力钢混塔结构制造方法，其特征在于，包括s1，将主筋和螺旋筋绑扎编笼后，装配进预制的钢制塔筒内；s2，对所述钢制塔筒的所述笼喷洒按设计的配比制成的混凝土砂浆形成混凝土层，获得初始钢混塔结构；s3，在所述混凝土层成型后且强度大于第一阈值强度后，对所述初始钢混塔结构进行清理打磨，检验以及除锈做防腐处理；s4，在所述混凝土层强度达到第二阈值强度后，进行塔筒内附件安装，获得钢混塔结构产品。2.如权利要求1所述预应力钢混塔结构制造方法，其特征在于，所述s1之前，还包括：根据预设尺寸将钢板和刚段法兰焊接成位于外侧的所述钢制塔筒。3.如权利要求2所述预应力钢混塔结构制造方法，其特征在于，所述钢制塔筒为椎体钢混塔筒或圆柱体钢混塔筒。4.如权利要求3所述预应力钢混塔结构制造方法，其特征在于，所述s2包括：按设计的配比制成的所述混凝土砂浆后，将所述混凝土砂浆装入喷射机中对所述笼进行喷射施工，同时控制所述钢制塔筒整体按照预设转速旋转，并用刮板控制所述混凝土砂浆形成的混凝土层厚均匀。5.如权利要求4所述预应力钢混塔结构制造方法，其特征在于，所述主筋以所述钢混塔结构的中心线为轴均匀分布在所述混凝土环形筒壁内，所述螺旋筋以所述钢混塔结构中心线为轴均匀缠绕分布在所述主筋内侧。6.如权利要求5所述预应力钢混塔结构及制造方法，其特征在于，在所述s2与所述s3之间，还包括：对所述主筋进行预应力张拉，张拉值为9.5mpa-10 mpa。7.如权利要求6所述预应力钢混塔结构制造方法，其特征在于，在所述s2和所述s3之间，还包括：在所述混凝土层成型后，进行蒸汽养护。8.如权利要求1-7任意一项所述预应力钢混塔结构制造方法，其特征在于，所述笼的所述主筋和所述螺旋筋的强度大于等于1500mpa。9.一种预应力钢混塔结构，其特征在于，采用如权利要求1-8任意一项所述预应力钢混塔结构制造方法，包括外侧的钢筒壁和内侧的钢筋混凝土筒壁，其中，所述钢筋混凝土筒壁包括主筋和螺旋筋绑扎编笼以及浇筑在所述笼的混凝土层。10.如权利要求9所述预应力钢混塔结构，其特征在于，所述混凝土层为标号c80-c100的混凝土层。

技术总结
本发明公开了一种预应力钢混塔结构以及制造方法，制造方法包括S1，将主筋和螺旋筋绑扎编笼后，装配进预制的钢制塔筒内；S2，对钢制塔筒的笼喷洒按设计的配比制成的混凝土砂浆形成混凝土层，获得初始钢混塔结构；S3，在混凝土层成型后且强度大于第一阈值强度后，对初始钢混塔结构进行清理打磨，检验以及除锈做防腐处理；S4，在混凝土层强度达到第二阈值强度后，进行塔筒内附件安装，获得钢混塔结构产品。通过将主筋和螺旋筋绑扎编笼后，装配进预制的钢制塔筒内，然后进行混凝土浇筑后，在混凝土层成型后且强度大于第一阈值强度后，进行清理打磨，检验以及除锈做防腐处理；达到第二阈值强度后，进行塔筒内附件安装，提高混塔吊装操作的工作效率，可以保证频率在1P至3P之间，避免穿越风险，提高机组的安全性。提高机组的安全性。提高机组的安全性。


技术研发人员：卢鹏 王吉涛 史晓鸣 周民强 柳黎明
受保护的技术使用者：浙江运达风电股份有限公司
技术研发日：2023.03.01
技术公布日：2023/5/24