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本专利针对传统钢锥塔筒存在的耐腐的能力差、钢材用量大、运输成本高及道路要求宽等问题，提出钢筋混凝土与钢管组合塔筒结构。通过将钢管作为内模并外包高强混凝土，利用混凝土的耐腐的能力与钢管的抗拉性能，实现结构协同工作，降低钢材用量，延长常规使用的寿命，同时简化施工流程，减少对道路宽度的依赖。
本实用新型涉及风机塔筒，尤其是涉及一种预应力钢筋与钢管组合塔筒结构形式。
目前，国内外已建的风力发电高塔主要是采用钢锥塔筒形式，钢塔筒钢材用量大，一般单机容量为1500KW轮毂高度70m塔筒钢材用量在95t左右，单机容量为2000KW轮毂高度80m塔筒钢材用量在128t左右，单机容量为3000KW轮毂高度90m及以上塔筒钢材用量在212t左右，随着风机功率的提高，需要风力发电塔筒具有更大的塔身高度。现在国内一般都会采用钢锥塔筒，而钢锥塔筒的缺点有以下几点1)钢锥塔筒耐腐蚀和抗老化性能差钢锥塔筒一般设计使用年数的限制为20年。20年以后有必要进行技术鉴定能否接着使用或要换掉。尤其在海上风电方面，海水、大气对钢锥塔筒耐腐蚀尤其严重。对建筑设计企业而言又需要投入一笔建设或围护资金，一般火力发电厂设计使用年数的限制都为50年。2)钢锥塔筒用钢量大钢锥塔筒底部荷载轴向力小，弯矩大，塔筒直径设计得都比较大，以抵抗较大的弯矩。钢材用量多。3)钢锥塔筒运输费用较高，一般在一个固定的塔筒生产基地加工，需要经过长途运输到达现场后才能安装。4)对道路宽度要求大风机吊装一般都会采用履带式起重机并配辅助吊，履带式起重机起重量根据轮毂高度一般都会采用400t、450t、500t。辅助吊一般都会采用IOOt汽车吊。履带式起重机要求施工道路宽度一般在9m以上，施工风机前要先修施工临时道路。满足履带式起重机通行的要求，风机吊装完毕后再将道路恢复到检修道路路面宽度。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种成本低、寿命长、吊装方便的钢筋混凝土与钢管组合塔筒结构。为实现上述目的，本实用新型提供一种钢筋混凝土与钢管组合塔筒结构，其特征是由钢内筒、钢筋混凝土外筒构成若干段塔筒单元，相邻塔筒单元通过连接件连接。本实用新型钢筋混凝土与钢管组合塔筒作为一种新的结构及形式，具有如下积极效果1)钢筋混凝土与钢管组合塔筒的特点塔筒内部为钢管外包钢筋混凝土，混凝土壁厚可在120mm左右，能够使用C60以上高强混凝土，混凝土轴心抗住压力的强度设计值为27. 5N/mm2。钢筋可选用HRB400，钢筋抗拉强度设计值为360N/mm2，根据自身的需求也能够使用预应力钢筋，预应力钢筋的抗拉强度更高。钢管不但可以作为钢筋混凝土的内模，而且钢管本身抗拉能力很强，在一定的构造条件两者能够共同工作，钢管壁厚可以减薄，一般在8 12mm左右，不仅仅可以解决混凝土抗拉强度低的弱势，解决了钢管不耐腐蚀的缺点，而且增加了整体刚度，增加塔筒的设计使用年数的限制，具有长久的经济效益。2)稳定性高随着单机容量得增加，轮毂高度慢慢的升高，机舱的重量也会慢慢的重，这就对塔筒的刚度有一定的要求，在风荷载的作用下，塔筒需要有一定稳定性。钢锥塔筒采用的钢板相对于混凝土而言较薄，要满足稳定要求，势必会采取增加钢板厚度和采用更大的塔筒直径。而钢筋混凝土与钢管组合塔筒的稳定性就很容易保证。3)抵抗腐蚀能力强陆地百万风电场的建设基本上位于西部沙漠地区，风沙较大。海上风电场盐雾腐蚀对钢锥塔筒(包括塔筒、法兰、螺栓)影响也很严重，如果螺栓腐蚀强度降低，对整体结构的安全也会造成影响。混凝土本身就具有很好的耐腐蚀和抗老化性能，使用范围广，可以在内陆、沿海地区均可使用。4)维护费用低由于受外界环境的影响，钢锥塔筒的耐腐蚀和抗老化性能较弱，一般设计使用年数的限制为20年，20年后需要经过技术鉴定是否可用，并且需要经常围护。而钢筋混凝土塔筒在其使用年数的限制内绝大多数都是不要维护的。5)加工方便由于钢锥塔筒的制作要求精度较高，必须要在生产车间来加工，钢锥塔筒对连接焊缝也要求较严格。每节塔筒只允许出现一条纵向焊缝。混凝土与钢管组合塔筒可以工厂加工预制，也可以在现场施工，应用方便。6)节约钢材钢锥塔筒要满足刚度、强度、稳定性的要求，一般用钢梁较大。混凝土与钢管组合塔筒则能节省大量钢材。7)与混凝土基础连接方便、安全、可靠钢锥塔筒与基础的连接一般是通过基础环连接，基础施工前基础环要运到现场，基础绑扎钢筋前要将基础环安装牢固，并满足精度要求。钢锥塔筒与基础环的连接采用螺栓法兰连接。混凝土与钢管组合塔筒与基础的连接方式能采用插入式连接的形式。两者整浇在一起，连接安全、可靠。8)对道路宽度的影响混凝土与钢管组合塔筒可以任意分割，不受焊缝的影响，可以用较小的起重机械吊装(如果采用预制)，采用现浇结构可以取消吊装机械，这样可将道路路面宽度修成4. 5m，不用施工临时道路，节省临时道路的投资费用约400 500万元，而且缩短了工程工期。
参照附图，本实用新型采用预制结构，由钢内筒1、钢筋混凝土外筒2构成塔筒单元，根据轮毂高度、起吊方式、施工措施，将塔筒分为3段，每段塔都通过法兰连接件3逐一连接。如采用钢筋混凝土现浇结构，能够使用滑模施工，不需要支模，采用预应力钢筋混凝土现浇结构，预应力采用后张法滑模施工。内筒做为施工及检修人员及材料的运输通道。
权利要求1. 一种钢筋混凝土与钢管组合塔筒结构，其特征是由钢内筒、钢筋混凝土外筒构成若干段塔筒单元，相邻塔筒单元通过连接件连接。
专利摘要一种钢筋混凝土与钢管组合塔筒结构，其特征是由钢内筒、钢筋混凝土外筒构成若干段塔筒单元，相邻塔筒单元通过连接件连接。本实用新型解决了钢管不耐腐蚀的缺点，而且增加了整体刚度，增加塔筒的设计使用年数的限制，具有长久的经济效益；稳定性高；抵抗腐蚀能力强；围护费用低；加工方便；节约钢材；与混凝土基础连接方便、安全、可靠；对道路宽度的要求低。
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