CN112796517A - 一种分片预制混凝土塔筒门洞预埋加强钢板结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种分片预制混凝土塔筒门洞预埋加强钢板结构，所述加强钢板结构主要由上下两个U型钢衬门框对称拼接而成，所述每个U型钢衬门框包括外侧板、内侧板、连接外侧板与内侧板的底板，且外侧板与内侧板以及底板之间形成与塔筒门洞相适配且槽口向外的U型槽，该U型槽内固设有可嵌入塔筒门洞内的U型锚筋。所述上下两个U型钢衬门框的拼接面处均固设有相适配的拼接板，上下拼接板内对应开设有螺纹孔，并相应配置有螺纹套筒，可通过定位螺栓实现上下两个U型钢衬门框的可拆卸装配。该结构既弥补了门洞段由于开洞造成的结构强度和刚度损失，又可以快速便捷地在空中完成门洞装配，保证高空作业的安全。
Description
技术领域
本发明涉及陆上风电混凝土塔筒技术领域，具体涉及一种分片预制混凝土塔筒门洞预埋加强钢板结构。
背景技术
在平价陆上风电市场下，风力发电机组呈现出高空化和大功率化的发展趋势。传统的柔塔由于刚度低、振幅大、疲劳问题严重、运输受限等问题逐渐呈现出一定的技术瓶颈，钢-混组合式塔架(简称“混塔”)综合利用了混凝土塔筒的刚度优势以及钢塔筒的快速施工优势，且针对性的解决了传统全钢柔性塔筒的技术缺陷，近年来备受市场青睐。
随着我国装配式混凝土技术的发展，一种分片预制装配式混塔凭借其灵活的切片方式逐渐成为主流的混塔结构型式。混塔底部需设置门洞，便于人员、设备进出，而针对涉水机位，门洞往往需要抬高至防洪标高以上，如何在远离风机基础的混凝土塔身处开设门洞并有效地弥补门洞段由于开洞造成的结构强度和刚度损失，从结构安全与装配便利性的角度而言都是该技术领域亟待解决的问题。
基于上述情况，本发明提出了一种分片预制混凝土塔筒门洞预埋加强钢板结构，可有效解决以上问题。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种分片预制混凝土塔筒门洞预埋加强钢板结构。该结构既可以弥补混凝土塔筒门洞段由于开洞造成的强度和刚度损失，又可以在空中快速便捷地完成门洞的装配。
为解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案实现：
本发明提供一种分片预制混凝土塔筒门洞预埋加强钢板结构，所述加强钢板结构主要由上下两个U型钢衬门框对称拼接而成，所述每个U型钢衬门框包括外侧板、内侧板、连接外侧板与内侧板的底板，且外侧板与内侧板以及底板之间形成与塔筒门洞相适配且槽口向外的U型槽，该U型槽内固设有可嵌入塔筒门洞内的U型锚筋。
作为本发明的一种优选技术方案，所述每个U型钢衬门框的内侧固设有与底板弧面相适配的弧板、连接于弧板底部且向两端延伸接至两立面的眉板、连接于眉板底部且紧贴两立面向下延伸至底板端部的贴板。
作为本发明的一种优选技术方案，所述弧板与贴板处于同一平面，且所述弧板与贴板的所在面与所述眉板的所在面相垂直。
作为本发明的一种优选技术方案，所述上下两个U型钢衬门框的拼接面处均固设有相适配的拼接板，上下拼接板内对应开设有螺纹孔，并相应配置有螺纹套筒，可通过定位螺栓实现上下两个U型钢衬门框的可拆卸装配。
作为本发明的一种优选技术方案，所述各拼接板均通过筋板与U型钢衬门框的底板固接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述筋板采用梯形钢板，一端与所述拼接板固接，一端与U型钢衬门框的底板固接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述拼接板为矩形钢板，并与U型槽端面相吻合。
作为本发明的一种优选技术方案，所述外侧板、内侧板以及底板均呈U型设置。
作为本发明的一种优选技术方案，所述U型锚筋均匀布置在U型钢衬门框的槽口中并呈放射状，U型锚筋与U型钢衬门框的内侧板、外侧板和底板焊接固定。
作为本发明的一种优选技术方案，所述U型钢衬门框的槽口内按照梁柱形式配置纵筋和箍筋，形成暗柱。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
1、本发明提供的一种分片预制混凝土塔筒门洞预埋加强钢板结构，通过预埋钢衬门框结构，对开洞处进行加强，弥补了混凝土门洞段由于开洞造成的强度和刚度损失，使其满足承载要求，且预埋U型钢衬门框结构采用内侧板、外侧板和底板焊接而成，与传统的预埋单层钢板相比，可提供更强的抗弯和抗剪能力。
2、本发明提供的一种分片预制混凝土塔筒门洞预埋加强钢板结构，所述U型钢衬门框的槽口内按照梁柱形式进行配筋，沿槽口配置纵筋和箍筋，形成“暗柱”，极大地提高门洞处的承载能力。
3、本发明提供的一种分片预制混凝土塔筒门洞预埋加强钢板结构，既可整体预埋在单个混凝土塔筒段内，又可以分为上下两段分别预埋在任意高度上下两个混凝土塔筒段内，在门洞需要抬高的涉水机位，可灵活应用。
4、本发明提供的一种分片预制混凝土塔筒门洞预埋加强钢板结构，其中U型钢衬门框和框内零件均为门的装配件，二者制作完成后通过焊接相连并预埋在塔筒段内，且钢衬门框的拼接板上设置装配螺栓孔，在上下半门框拼接过程中可便捷的实现高空作业下的门装配，提高其装配的速度和精度。
附图说明
图1是本发明的其中一个U型钢衬门框的结构示意图；
图2是本发明的两个U型钢衬门框拼接后的结构示意图；
图3是图2中A处的放大图；
图4是U型钢衬门框槽口内“暗柱”结构的构造示意图；
图5是本发明的双门洞段S2与S3的立体结构示意图；
图6是本发明的单一门洞段S3的立体结构示意图；
图7是本发明的双门洞段拼接示意图；
图8是图7中B处的放大图。
附图标记：1-外侧板；2-内侧板；3-底板；4-弧板；5-眉板；6-贴板；7-筋板；8-拼接板；9-锚筋；10-水平中线；11-螺栓孔；12-螺纹套筒；13-定位螺栓；14-纵筋；15-箍筋。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
下面结合附图1～8和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例一：
如图1和2所示，本实施例提供一种分片预制混凝土塔筒门洞预埋加强钢板结构，该结构包括两个U型钢衬门框、框内零件、锚筋以及拼接板。其中所述门洞加强钢板结构整体沿水平中线10上下对称，分为上下两段，两段分别制作，拼接成为整体。
本实施例中，所述每个U型钢衬门框包括外侧板1、内侧板2、连接外侧板1与内侧板2的底板3，且外侧板1与内侧板2以及底板3之间形成与塔筒门洞相适配且槽口向外的U型槽，该U型槽内固设有可嵌入塔筒门洞内的U型锚筋9并呈放射状，与U型钢衬门框的外侧板1、内侧板2和底板3通过焊接连接。
本实施例中，所述每个U型钢衬门框由两直立段和一弧形段(圆形的一部分)组成。每个U型钢衬门框的内侧固设有框内零件，所述框内零件包括与弧形段相适配的弧板4、与两直立段相适配的眉板5和贴板6。其中，弧板4与底板弧面匹配连接、眉板5连接于弧板底部且向两端延伸接至底板两立面、贴板6连接于眉板底部且紧贴底板两立面向下延伸至底板端部。
其中，所述弧板4与贴板6处于同一平面，且所述弧板4与贴板6的所在面与所述眉板5的所在面相垂直。
其中，钢衬门框的上下两个U型钢衬门框分别制作，相应的两个U型钢衬门框内的两个框内零件先整体制作成型后，再沿水平中线10切割成上下对称的两段，分别焊接在U型钢衬门框上下两段的底板3内侧。
本实施例中，所述上下两个U型钢衬门框的拼接面处均固设有相适配的矩形拼接板8，其尺寸与U型钢衬门框槽口的截面相同。
如图3所示，所述各拼接板均通过梯形筋板7与U型钢衬门框的底板固接，梯形筋板7一端与所述拼接板固接，一端与U型钢衬门框的底板固接，从而实现固定。
如图4所示，所述U型钢衬门框的槽口内按照梁柱形式配置受力纵筋14和构造箍筋15，形成暗柱。暗柱是为了增加U型钢衬门框的承压能力，与U型钢衬门框的内外侧板及底板共同承压，主要是通过超配钢筋来增强门洞的局部承载能力。
如图5、7和8所示，所述分片预制混凝土塔筒的每个塔筒段均由四片组成，门洞设置在S3段和S2段，门洞预埋加强钢板结构整体分为上下两段，分别预埋在塔筒段S3和塔筒段S2内。此外，拼接板8上开设螺栓孔12，并将螺纹套筒12焊接在螺栓孔11上，定位螺栓13末端带有螺纹段，顶部为锥段，当塔筒段S3和塔筒段S2进行水平拼接时，分别插入门洞预埋加强钢板下段和上段拼接板8上的螺纹套筒12内，从而实现上下装配。
实施例二：
如图6所示，本实施例与实施例一的区别在于，所述分片预制混凝土塔筒的门洞段为塔筒段S3，所述门洞预埋加强钢板在拼接完成后整体预埋在单一塔筒段S3内。
依据本发明的描述及附图，本领域技术人员很容易制造或使用本发明的一种分片预制混凝土塔筒门洞预埋加强钢板结构，并且能够产生本发明所记载的积极效果。
如无特殊说明，本发明中，若有术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此本发明中描述方位或位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以结合附图，并根据具体情况理解上述术语的具体含义。
除非另有明确的规定和限定，本发明中，若有术语“设置”、“相连”及“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种分片预制混凝土塔筒门洞预埋加强钢板结构，其特征在于：所述加强钢板结构主要由上下两个U型钢衬门框对称拼接而成，所述每个U型钢衬门框包括外侧板、内侧板、连接外侧板与内侧板的底板，且外侧板与内侧板以及底板之间形成与塔筒门洞相适配且槽口向外的U型槽，该U型槽内固设有可嵌入塔筒门洞内的U型锚筋。
2.根据权利要求1所述的一种分片预制混凝土塔筒门洞预埋加强钢板结构，其特征在于：所述每个U型钢衬门框的内侧固设有与底板弧面相适配的弧板、连接于弧板底部且向两端延伸接至两立面的眉板、连接于眉板底部且紧贴两立面向下延伸至底板端部的贴板。
3.根据权利要求2所述的一种分片预制混凝土塔筒门洞预埋加强钢板结构，其特征在于：所述弧板与贴板处于同一平面，且所述弧板与贴板的所在面与所述眉板的所在面相垂直。
4.根据权利要求1所述的一种分片预制混凝土塔筒门洞预埋加强钢板结构，其特征在于：所述上下两个U型钢衬门框的拼接面处均固设有相适配的拼接板，上下拼接板内对应开设有螺纹孔，并相应配置有螺纹套筒，可通过定位螺栓实现上下两个U型钢衬门框的可拆卸装配。
5.根据权利要求4所述的一种分片预制混凝土塔筒门洞预埋加强钢板结构，其特征在于：所述各拼接板均通过筋板与U型钢衬门框的底板固接。
6.根据权利要求5所述的一种分片预制混凝土塔筒门洞预埋加强钢板结构，其特征在于：所述筋板采用梯形钢板，一端与所述拼接板固接，一端与U型钢衬门框的底板固接。
7.根据权利要求4所述的一种分片预制混凝土塔筒门洞预埋加强钢板结构，其特征在于：所述拼接板为矩形钢板，并与U型槽端面相吻合。
8.根据权利要求1所述的一种分片预制混凝土塔筒门洞预埋加强钢板结构，其特征在于：所述外侧板、内侧板以及底板均呈U型设置。
9.根据权利要求1所述的一种分片预制混凝土塔筒门洞预埋加强钢板结构，其特征在于：所述U型锚筋均匀布置在U型钢衬门框的槽口中并呈放射状，U型锚筋与U型钢衬门框的内侧板、外侧板和底板固接。
10.根据权利要求1所述的一种分片预制混凝土塔筒门洞预埋加强钢板结构，其特征在于：所述U型钢衬门框的槽口内按照梁柱形式配置纵筋和箍筋，形成暗柱。
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