[发明专利]一种风力发电机组的钢-混凝土组合结构转接段

说明书

本发明公开了一种风力发电机组的钢‑混凝土组合结构转接段，涉及陆上风力发电技术领域。该转接段包括外钢壳、内钢壳、外侧短加劲肋、内侧短加劲肋、抗剪栓钉、环向钢筋、径向拉筋、夹层混凝土，所述转接段上部与钢塔筒底部通过长螺杆进行螺栓连接，所述转接段下部通过灌浆的方式与混凝土塔筒顶部连接，并通过张拉预应力钢绞线压紧连接界面。将本发明应用到钢‑混凝土混合塔筒结构中，将有效改善转接段的受力性能，减少材料用量并降低施工成本。

技术领域

本发明涉及陆上风力发电技术领域。

背景技术

为了降低弃风率和风电运输成本，以提高风电能源的市场竞争力，我国的风电能源开发的重心已从高风速区向低风速区转移，这对风力发电机的装机容量和轮毂高度提出了更高的要求。钢-混凝土混合塔筒是近年发展起来的塔筒形式，克服了钢塔筒刚度小、稳定性问题突出和经济高度低，以及混凝土塔筒自重大、施工周期长的缺点，在低风速区得到了广泛的应用。

在钢-混凝土混合塔筒中，转接段是连接上部钢塔筒和下部混凝土塔筒的重要构件，具有受力复杂的特点，而传统的钢筋混凝土转接段存在制作过程复杂、施工周期长、表面易产生裂缝等缺点。因此，需要研发一种具有良好受力性能且便于施工的混合塔筒转接段。

发明内容

技术问题：本发明提供一种具有良好受力性能且施工便捷的混合塔筒组合式转接段。

技术方案：本发明的风力发电机组的钢-混凝土组合结构转接段，包含外钢壳、内钢壳、外侧短加劲肋、内侧短加劲肋、抗剪栓钉、环向钢筋、径向拉筋、夹层混凝土，所述外钢壳和内钢壳同心放置，所述夹层混凝土位于外钢壳和内钢壳之间的空腔内，所述夹层混凝土内部预留预应力孔道和长螺杆孔道，所述转接段上部与钢塔筒底部通过长螺杆进行螺栓连接，所述转接段下部通过灌浆的方式与混凝土塔筒顶部连接，并通过张拉预应力钢绞线压紧连接界面。

进一步的，本发明的风力发电机组的钢-混凝土组合结构转接段，其特征在于：所述外钢壳由外钢壳竖直段和外钢壳倾斜段组成，所述内钢壳由内钢壳竖直段、内钢壳水平段和内钢壳裙边组成。

进一步的，本发明的风力发电机组的钢-混凝土组合结构转接段，其特征在于：所述内钢壳水平段预留预应力孔洞和长螺杆孔洞，以使得长螺杆和预应力钢绞线得以穿过，所述预应力孔洞所在圆周的直径小于长螺杆孔洞所在圆周的直径，所述抗剪栓钉均匀地布置在外钢壳的内侧和内钢壳的外侧。

进一步的，本发明的风力发电机组的钢-混凝土组合结构转接段，其特征在于：所述外侧短加劲肋沿环向均匀地焊接在外钢壳内侧，所述内侧短加劲肋沿环向均匀地焊接在内钢壳外侧，所述外侧短加劲肋和内侧短加劲肋上分别预留有可为环向钢筋或径向拉筋穿过的外加劲肋孔洞和内加劲肋孔洞，所述外加劲肋孔洞和内加劲肋孔洞的位置在高度方向对应。

进一步的，本发明的风力发电机组的钢-混凝土组合结构转接段，其特征在于：所述环向钢筋和径向拉筋的长度不小于12D，其中D为钢筋直径，所述环向钢筋的端部没有弯钩，连接相邻的两个外侧短加劲肋或内侧短加劲肋，所述径向拉筋的端部有直角弯钩，连接同一径向方向的外侧短加劲肋和内侧短加劲肋，所述环向钢筋和径向拉筋按照设计要求沿高度方向交错布置，所述径向拉筋弯钩的方向沿高度方向交错相反布置。

进一步的，本发明的风力发电机组的钢-混凝土组合结构转接段，其特征在于：所述环向钢筋的端部没有弯钩，连接相邻的两个外侧短加劲肋或内侧短加劲肋，所述径向拉筋的端部有直角弯钩，连接同一径向方向的外侧短加劲肋和内侧短加劲肋，所述环向钢筋和径向拉筋按照设计要求沿高度方向交错布置，所述径向拉筋弯钩的方向沿高度方向交错相反布置。

有益效果：本发明相对于现有技术具有以下优点：