[发明专利]一种预应力中空夹层钢管混凝土格构式混合塔架及其生产安装方法

权利要求书

1.一种预应力中空夹层钢管混凝土格构式混合塔架，涉及陆上和海上发电技术领域。该体系包含风机(1)、钢塔筒(2)、塔架过渡段(3)、格构式塔架(4)、基础(5)。所述基础(5)采用工厂制作的预埋件标准件(6)进行精确定位；所述格构式塔架(4)中的角柱(7)与基础(5)中的预埋件标准件(6)相连，角柱(7)均保持铅锤安装；所述塔架过渡段(3)与格构式塔架(4)相连；所述钢塔筒(2)下端与塔架过渡段(3)相连；所述后张预应力筋(26)位于角柱(7)的圆心位置处，沿角柱(7)沿竖向通长布置；所述风机(1)布置在钢塔筒(2)上端；所有角柱(7)的圆心连线组成的形状为正方形或三角形。

2.根据权利要求1所述的预应力中空夹层钢管混凝土格构式混合塔架，其特征在于：所述基础(5)中放置的预埋件标准件(6)为带有盖板的钢管预制构件，盖板厚度为20mm至30mm，底部螺帽(22)和螺杆(21)提前预埋，预埋件标准件(6)与格构式塔架(4)中的角柱(7)通过螺栓连接(14)；所述格构式塔架(4)中的角柱(7)长度在10米至14米之间，角柱的截面直径沿高度逐渐缩小，每两层变换一次直径，直径变化率不超过10％，角柱(7)为预应力中空夹层钢管混凝土，中空部分为预应力孔道(20)，采用后张法，预应力筋(26)采用预应力钢绞线，塔架过渡段(3)安装完成后进行整体张拉，格构式塔架(4)中的横杆(8)与斜杆(9)均采用钢管混凝土；所述塔架过渡段(3)采用箱形钢管混凝土悬臂梁(27)，悬臂梁端部焊接短工字型钢(13)。

3.根据权利要求2中所述的预应力中空夹层钢管混凝土格构式混合塔架，其特征在于：所述格构式塔架(4)中的角柱(7)之间采用法兰(10)连接；所述格构式塔架(4)中的角柱(7)张拉锚固端，沿环向均匀布置4～8个长度为1.5倍至2.5倍钢管外径长度的加劲肋(11)；所述格构式塔架(4)中的横杆(8)和斜杆(9)与角柱(7)之间的连接均通过焊接的端部连接板(12)进行螺栓连接(14)，端部连接板(12)插入深度为1.0～1.5倍横杆(8)或斜杆(9)直径，端部连接板(12)与钢管采用角焊缝连接，斜杆(9)相交处断开一根斜杆，通过贯穿另一斜杆的连接板(25)进行螺栓连接(14)，贯穿斜杆(9)的连接板(25)宽度为斜杆(9)直径的0.7～0.8倍、长度为斜杆直径的2.5～3.0倍；所述钢塔筒(2)下端焊接四个短工字型钢(13)，钢塔筒下端连接部位的长度为16米至20米，短工字型钢(13)的翼缘和腹板对应位置设置环形加劲肋(24)和竖向加劲肋(23)。钢塔筒(2)与塔架过渡段(3)之间进行螺栓连接(14)；所述塔架过渡段(3)通过焊接端板(15)，并在箱形钢管混凝土悬臂梁(27)内部焊接端部加劲肋(16)完成由箱形过渡为工字型钢(13)，箱形钢管混凝土悬臂梁(27)侧面布置圆形穿透孔(17)，孔直径为工字型钢(13)截面高度的1/3～1/2。

4.根据权利要求3中所述的预应力中空夹层钢管混凝土格构式混合塔架，其特征在于：所述格构式塔架(4)中的角柱(7)在焊接连接板(12)上下端布置橄榄球型环形加劲肋(18)；所述螺栓连接(14)位置均采用摩擦型螺栓连接。

5.根据权利要求3中所述的预应力中空夹层钢管混凝土格构式混合塔架，其特征在于：所述格构式塔架(4)中的中空夹层钢管混凝土和钢管混凝土肢件均采用标准化批量生产浇筑平台(19)，该生产浇筑平台由多根钢结构支撑标准件组成，全螺栓连接，可重复利用；所述短工字型钢(13)、端部连接板(12)以及斜杆交叉处连接板(25)的焊接均在工厂完成；所述螺栓连接(14)均在现场完成。