塔形結構制造技術

本發明專利技術涉及一種具有環形橫斷面的塔形結構，至少包括以下部分：一個部分管（１）或多個同心地疊置的部分管（１）；其中至少一個部分管（１）由至少三個扇形管段（２）構成；至少一個部分管（１）的扇形管段（２）通過夾緊裝置，以下稱作扇形段夾緊裝置，彼此預緊；以及所述部分管（１）具有至少沿軸向作用的且沿至少一個水平接縫（５）上分布的夾緊裝置，下面稱作部分管夾緊裝置；扇形管段（２）和由扇形管段組合而成的部分管（１）在其接合邊緣上形成具有空隙（９）的接縫（３）；其中接縫（３）的空隙（９）至少部分地用一種接縫填充材料（８）加以填充；其中接縫（３）允許相鄰的扇形管段圍繞接縫軸線的一定的、基本上無強制性的扭轉。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種管狀塔形結構，該塔形結構具有一個環形橫斷面，由多個相同形狀的結構部分組合而成。
技術介紹
例如都知道，用于風能設備或電信設備的塔形結構都是用鋼制部件制成的，其中這些塔形結構的外壁是用弧形鋼板做成的，然后將許多部分管彼此套置起來，借以形成整體的塔形結構。各個部分管然后利用法蘭而彼此連接起來。此外也已知的是，這種塔形結構可用鋼筋混凝土在現場配以滑升或滑移模板加以制造，或者用鋼筋混凝土元件加以制造，其中在澆灌混凝土之前必須及時將鎧裝安置好。這種鎧裝在制造上是費時和費錢的。此外，即使是準確測量過的鎧裝也不能防止由于擠壓而產出的裂紋，而只能控制裂紋的數量和裂紋寬度。
技術實現思路
本專利技術的任務是提出這樣一種塔形結構，這種塔形結構可以減少塔形結構上因熱作用所造成的擠壓，從而減小形成裂紋的傾向，以及可使用纖維混凝土。此外，所提出的支承結構可用簡單的、便于運輸的和盡可能同類的結構部件組成，這些部件都可大批量制造。上述任務是通過獨立權利要求中所述特征加以解決的。本專利技術的各項有利的發展是各項從屬權利要求的主題。專利技術人認為，可以用纖維混凝土預制件制造出具有環形橫截面的塔形結構。為此，整個塔形結構被分成為若干個部分管，這些部分管本身也是由多個扇形管段組成的，這些扇形管段則是用混凝土最好是纖維混凝土預制成的。在生產廠或在工地上將各個扇形管段拼合成一個整體的環。相同的部分管的扇形管段之間的接縫具有一定的圍繞接縫軸線的扭轉能力。為了讓這一部分管的結構獲得穩定性，須沿著切-->線方向安置永久性的夾緊裝置，這些夾緊裝置將各個扇形管段保持在一起而成為一個部分管。將多個部分管疊置起來，便可構成整個塔形結構。各個部分管之間的接縫再用接縫填充材料加以填充，然后通過垂直的夾緊裝置將這些部分管夾合起來。借助這種構成形式，沿著圓周因熱作用所產生的擠壓便可忽略并且因而對于鎧裝不起決定性作用。有利之處是，將一個環形橫斷面的垂直接縫置于其下方的一個環形橫斷面的垂直接縫的延長部之中。環形夾緊裝置可以布置在外面，也可以布置在內面，可結合或不用結合。垂直接縫或所謂的鉸接接縫使得在兩個相鄰的扇形管段之間圍繞接縫的軸線產生一種相對無擠壓的扭轉。與此同時，鉸接接縫可確保在兩個相鄰的扇形管段之間實現推力和法向力的傳遞。在水平截面中的鉸接作用通過接縫填充材料要么經過相鄰的扇形管段之間的平面的接觸面；通過模制件例如通過橫向力心軸或通過一個插入的旋轉軸；通過匹配精確的造型；通過部分地匹配精確的造型；或者通過所采取的這些措施的一種組合實現。接縫區域中的扇形管段的閉合因此也可以用單獨制造的模制件來加以實現。這些模制件可用與扇形管段相同的材料制成，或者用一種與扇形管段不同的最好有抵抗能力的材料(如超高壓碳UHPC)制成。這些模制件可預先布置到模板中，或者事后利用粘接劑或灰漿布置到扇形管段的端面上。這樣，在一種平面的接縫的情況下，垂直截面中的推力傳遞可通過接縫填充材料、通過橫向力芯子、通過配合精確的或部分地配合精確的造型或者上述措施的組合得到確保。作為接縫填充材料可優選使用粘接劑、灰漿或薄膜。特別是，也可以在接縫橫截面上有變化地選擇接縫填充材料的性質。也可采用不同的接縫填充材料。在接縫的橫截面的局部表面上也可以放棄接縫填充材料。水平接縫可以相似于垂直接縫或鉸接接縫予以成形。通過這種結構，塔形結構由于在邊界上鉸接地形成的接縫、特別是垂直接縫，在橫截面上基本上是靜態地確定的，而不會影響到整個塔形結構的承載性能特別是強度、變形和穩定性。此外，在采用纖維-->混凝土的情況下的有利的是，可以省去為每個塔形區段單獨制作的鋼鎧裝的費事的制造及費事的裝配。這種結構與常規的用混凝土所制造的塔形結構相比，其形成裂紋的傾向要小得多，而且由于采用了相對小的和成批預制的部件而能以大的精確性加以制造。依據上述基本構思，本專利技術人提出一種具有環形橫斷面的塔形結構，該塔形結構包括一個或多個同心地疊置的部分管，其中至少一個部分管是由至少三個扇形管段構成；此外，至少一個部分管的扇形管段通過夾緊裝置(下面稱為扇形段夾緊裝置)彼此預緊，所述部分管具有至少沿軸向作用的且沿至少一個水平接縫分布的夾緊裝置(下面稱為部分管夾緊裝置)。各扇形管段和由這些扇形管段組合而成的部分管在其接合邊緣上形成具有空隙的接縫，這些接合邊緣至少部分地是如此形成的，使得它們能夠直接地或者利用一個輔助的模制件實現一種形鎖合的連接，這種連接沿至少一個方向發生作用，從而使得接縫的空隙至少部分地可用一種接縫填充材料加以填充。優選可將塔形結構如此地加以設計，使得至少兩個扇形管段之間的至少一個接縫沿垂直方向延伸。另一方面也存在這樣的可能性，也就是將這種接縫設計成傾斜的，使得能產生接縫的螺旋狀延伸。此外，也可以將兩個部分管之間的至少一個接縫沿水平方向布置。按照塔形結構的一個特殊的實施變化方案，垂直的和/或水平的接合邊緣可至少部分地如此加以設計，使得它們可直接地或利用附加的模制件形成一種形鎖合的連接，這種連接沿著至少一個方向發生作用。通過各個扇形管段之間的這種形鎖合連接就可獲得比簡單的平坦的接縫情況下更高的強度、尤其是獲得更高的抗剪強度。這種形鎖合性的連接的成型是眾所周知的，原則上在此方案中沒有限制，不過最好還是如此設計，使得通過扇形管段的簡單澆鑄便能實現制造。就部分管夾緊裝置而言，可使這些部分管夾緊裝置至少部分地在部分管或扇形管段的壁內部延伸，不過還有這樣的可能性，就是將所述部分管夾緊裝置布置在部分管的壁外面。部分管夾緊裝置可以至少部分地與部分管相結合地協同作用。-->就扇形管段的夾緊裝置而言，同樣有這種可能性，就是可以使這些夾緊裝置至少部分地在部分管的壁內延伸，不過有利的做法可能是，特別在制造工藝上說，將這些扇形段夾緊裝置至少部分地布置在部分管的壁外面。這些扇形段夾緊裝置可以至少部分地與扇形管段結合發生作用。作為接縫填充材料，最好至少在一些接縫中使用彈性填充材料，其中必須指出的一點是，不同的接縫也可具有不同的填充材料。作為填充材料例如可使用粘接劑、灰漿或者薄膜。按一個特定的實施例，甚至還可以如此地設計接縫填充材料，使得它在被填充的接縫的橫斷面上具有不同的性質。就塔形結構上的接縫布置而言，本專利技術在一個特別有利的變體中提出：部分管的在垂直方向上沿著壁延伸的接縫彼此對齊地加以布置。此外還建議，所述形鎖合連接至少部分地在各扇形管段之間具有相互嚙合的輪廓。還有一個可能性，即所述形鎖合連接至少部分地在各扇形管段之間具有彼此互補的或不互補的輪廓。一種形鎖合連接的另一個可能性在于：在扇形管段之間設計一個附加的模制件形成一個槽-榫-連接。這就是說，兩個彼此對接的扇形管段各自具有一個槽，在此槽中嵌置了一個附加的模制件，借以防止扇形管段相對移動。在此有利的做法是：這種模制件用與扇形管段相同的材料制成，因為這樣就可事先排除由于不同膨脹系數而產生的問題。如果這個問題并不特別重要，更多地是對這種模制件要求一種特定的抗拉強度，例如同時也把這種模制件用作為夾緊裝置的話，則模制件最好用金屬制造。特別有利的是，扇形管段用纖維混凝土制造，因為通常不需特定的鎧裝。不過，應指出一點：在本專利技術的范圍內也包含這種做法，就是當為了提高強度時或者當僅用鋼筋混凝土制造這些扇形管段時，也在本文檔來自技高網...

【技術保護點】
具有環形橫斷面的塔形結構，至少包括以下部分：一個部分管（１）或多個同心地疊置的部分管（１）；其中至少一個部分管（１）由至少三個扇形管段（２）構成；至少一個部分管（１）的扇形管段（２）通過夾緊裝置，以下稱作扇形段夾緊裝置，彼此預緊；以及所述部分管（１）具有至少沿軸向作用的且沿至少一個水平接縫（５）分布的夾緊裝置，下面稱作部分管夾緊裝置；扇形管段（２）和由扇形管段組合而成的部分管（１）在其接合邊緣上形成具有空隙（９）的接縫（３）；其中接縫（３）的空隙（９）至少部分地用一種接縫填充材料（８）加以填充；其中接縫（３）允許相鄰的扇形管段圍繞接縫軸線的一定的、基本上無強制性的扭轉。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】EP 2005-9-23 05108817.71.具有環形橫斷面的塔形結構，至少包括以下部分：一個部分管(1)或多個同心地疊置的部分管(1)；其中至少一個部分管(1)由至少三個扇形管段(2)構成；至少一個部分管(1)的扇形管段(2)通過夾緊裝置，以下稱作扇形段夾緊裝置，彼此預緊；以及所述部分管(1)具有至少沿軸向作用的且沿至少一個水平接縫(5)分布的夾緊裝置，下面稱作部分管夾緊裝置；扇形管段(2)和由扇形管段組合而成的部分管(1)在其接合邊緣上形成具有空隙(9)的接縫(3)；其中接縫(3)的空隙(9)至少部分地用一種接縫填充材料(8)加以填充；其中接縫(3)允許相鄰的扇形管段圍繞接縫軸線的一定的、基本上無強制性的扭轉。2.按權利要求1所述的塔形結構，其特征在于：在至少兩個扇形管段(2)之間的至少一個接縫(3)在垂直方向上延伸。3.按權利要求1或2所述的塔形結構，其特征在于：在至少兩個扇形管段(2)之間的至少一個接縫(3)傾斜延伸。4.按上述權利要求1至3中任一項所述的塔形結構，其特征在于：在至少兩個部分管(2)之間的至少一個接縫(3)沿著水平方向延伸。5.按上述權利要求1至4中任一項所述塔形結構，其特征在于：垂直的和/或水平的接合邊緣至少部分地如此設計，使得它們直接地或者利用一個輔助的模制件(7)形成一種形鎖合的連接，這種連接在至少一個方向上起作用。6.按上述權利要求1至5中任一項所述的塔形結構，其特征在于：所述部分管夾緊裝置至少部分地在部分管(1)的壁內部延伸。7.按上述權利要求1至6中任一項所述的塔形結構，其特征在于：所述部分管夾緊裝置至少部分地在部分管(1)的壁外部延伸。8.按上述權利要求1至7中任一項所述的塔形結構，其特征在于：所述部分管夾緊裝置至少部分地與部分管相結合。9.按上述權利要求1至8中任一項所述的塔形結構，其特征在于：所述部分管夾緊裝置至少部分地不與部分管相結合。10.按上述權利要求1至9中任一項所述的塔形結構，其特征在于：扇形段夾緊裝置至少部分地在部分管(1)的壁內部延伸。11.按上述權利要求1至10中任一項所述的塔形結構，其特征在于：扇形段夾緊裝置至少部分地在部分管(1)的壁外部延伸。12.按上述權利標1至11中任一項所述的塔形結構，其特征在于：扇形段夾緊裝置至少部分地與部分管相結合。13.按上述權利要求1至12中任一項所述的塔形結構，其特征在于：扇形段夾緊裝置至少部分地不與部分管相結合。14.按上述權利要求1至13中任一項所述的塔形結構，其特征在于：接縫填充材料(8)至少在幾個接縫(3)中設計成有彈性的。15.按上述權利要求1至14中任一項所述的塔形結構，其特征在于：不同接縫(39)具有不同的接縫填充材料(8)。16.按上述權利要求1至15中任一項所述的塔形結構，其特征在于：至少部分地使用粘接劑作為接縫填充材料(8)。17.按上述權利要求1至16中任一項所述的塔形結構...

【專利技術屬性】
技術研發人員：P伊尼格爾，R克萊南，
申請(專利權)人：SIKA技術股份公司，
類型：發明
國別省市：CH[瑞士]