风电塔筒模具

风能是一种安全、清洁、环境友好型的可再生能源。随着风电技术的进步，风力发电系统的主要支撑结构——塔筒的高度、截面尺寸和结构形式也随之变化。经研究和实践发现，塔筒设计高度超过85m时传统的钢塔筒难以满足平衡振动要求和运输要求，严重制约了风能的进一步开发。2003年，Brughuis开发了一种混合结构塔架，采用预制混凝土代替传统的钢塔段。与钢塔架相比，混凝土塔架可解决运输及钢结构易产生共振等问题。由于预制混凝土塔筒具有设计、生产、施工灵活性高，维护要求低等优势，且特别适用于风切变较高的风电场，有利于增加发电量。目前，预制预应力钢–混凝土组合塔架和预制预应力混凝土塔架，已成为风电产业的重点研究和发展方向，并得到了大量推广和应用。

塔筒占整个风电机组成本的20%-25%，提升塔筒的经济性，在深挖成本潜能的当下至关重要。按照传统钢塔的设计和工艺，塔高超过100米后，塔筒重量会出现指数型增加。高风速带来的发电收益提升难以抵消塔筒成本的增加。

为兼顾塔筒升高、成本可控的双重要求，钢筋混凝土塔筒结构应运而生。

(1) 可分片式运输，也可现场施工建造，降低运输成本和投资。

(2) 抗疲劳能力强，可塑性强，钢性强。

(3) 钢混塔不仅在可靠性上表现出色，而且由于其下部为混凝土，因此具有很强的防水性能。

(4) 混凝土塔筒就地取材、就地生产、就地用工的生产方式。

一、预制预应力混凝土塔的特点

(1) 质量：工业化生产，易保证质量

(2) 工期：可提前预制，总工期短

(3) 适用高度：120～140m 或以上

(4) 施工安全性：安全性能好

(5) 对风机的影响：塔身稳定，无共振

二、模具安装具体步骤如下

模具安装前须进行打磨，涂抹脱模剂，底模安装校正后，弹出侧模及预埋件的控制定位线。塔筒模具包括外模、内模及紧固件、连接件等。模具应有足够的强度、刚度和稳定性，其各部分的形状、尺寸及预埋件位置应准确。

(1) 确定中心点，底模就位后抄平，测量半径和直径;

(2) 顶模和底模核对，预应力孔道核对，定位销孔定位后焊接顶模;

(3) 安装中心柱;

(4) 安装内模，要求无错台，测量内上口直径和半径;

(5) 顶模安装复核;

(6) 按顺序合外模，测量直径和半径，对半拆除外模;

(7) 内模涂抹脱模剂，安装埋件和钢筋;

(8) 合外模后进行整体验收。

三、结语

随着风力发电技术的快速发展，预制预应力混凝土塔筒也得到了大量应用。作为一种装配式结构，预制混凝土塔筒设计完成后，可同期开展现场基础施工与节段预制，以节省工期，由专业化工人进行塔筒等预制构件的生产、运输与吊装。