混凝土塔筒预埋锚栓的更换方法与流程

1.本发明涉及一种风力发电机组塔筒，尤其涉及一种混凝土塔筒预埋锚栓的更换方法。


背景技术：

2.风力发电作为一种清洁能源技术，在我国风资源较好的“三北”区域得到了广泛的应用。随着“三北”区域开发日趋饱和，风力发电正向内陆区域发展。由于内陆区域风速较低，同时风力发电机组的功率日益增大，使得风轮的直径越来越大，塔筒的高度也越来越高，目前国内陆上风力发电机组的塔筒高度已经达到120
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160m。现有技术的风力发电机组塔筒包括混凝土塔筒、钢塔筒、钢
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混凝土混合塔筒。
3.在钢
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混凝土混合塔筒中，钢塔筒与混凝土塔筒的连接方式多样，其中，在混凝土塔筒1的顶部预埋若干个预埋螺栓5并通过预埋螺栓5连接钢塔筒2的连接方式施工方式简单，使用范围较广，如附图1所示。
4.在风机的运行过程中，由于预埋锚栓表面受到划痕、预埋锚栓内部隐藏裂纹等原因会导致预埋锚栓疲劳断裂破坏，混凝土塔筒与钢塔筒连接部位的承载能力降低，导致风力发电机组塔筒振动等不稳定工况，直接影响风力发电机组塔筒的安全性。为了确保风力发电机组塔筒的运行安全，一般可以采取两种措施：一、限制风机的发电功率，确保剩余完好的预埋锚栓的承载能力能够满足要求，但风机的发电功率降低导致风场的发电量也随之降低，效益下降。
5.二、更换断裂破坏的预埋螺栓。现有技术的混凝土塔筒中预埋螺栓的设置方式包括固定式和可拆卸式。
6.对于固定式的预埋螺栓，由于预埋螺栓浇筑在混凝土塔筒内，无法进行拆卸，只能更换整个混凝土筒节，需要将叶轮、机舱、钢塔筒拆卸吊下，再释放钢绞线预应力，然后将混凝土筒节进行拆卸更换，混凝土筒节更换完成后重新张拉钢绞线，并安装钢塔筒、机舱、叶轮，整个过程费时、费工，成本很高。
7.对于可拆卸式的预埋螺栓，预埋螺栓通过锚板安装在混凝土筒节的预留孔内，虽然预埋螺栓可以被取出，但由于安装预埋螺栓的预留孔孔径较小，且断裂位置随机性高，可能断裂位置在预留孔中的深度较深，拆卸工具无法插入至预留孔内。同时，由于预埋孔孔径仅比预埋螺栓略大（通常为3
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5mm），无法提供供预埋螺栓的旋转拆卸的操作空间，因此在实际操作中，仍然很难取出断裂在混凝土塔筒内的预埋螺栓下段，影响预埋螺栓的更换。


技术实现要素：

8.本发明的目的在于提供一种混凝土塔筒预埋锚栓的更换方法，能快速取出断裂在混凝土筒节预留孔内的预埋螺栓下段，从而实现预埋锚栓的便捷更换。
9.本发明是这样实现的：一种混凝土塔筒预埋锚栓的更换方法，该更换方法应用于混凝土筒节中可拆卸式
的预埋螺栓的更换，预埋螺栓的上端和下端分别安装在上锚板与下锚板上，预埋螺栓断裂成预埋螺栓上段和预埋螺栓下段后，预埋螺栓下段残留在混凝土筒节内；所述的混凝土塔筒预埋锚栓的更换方法包括以下步骤：步骤1：在取出断裂的预埋螺栓上段后，将导电管插入用于安装该预埋螺栓的预留孔中，使导电管的下端与预埋螺栓下段的顶部接触；步骤2：在导电管中倒入电渣焊焊剂，使电渣焊焊剂覆盖在预埋螺栓下段的顶部；步骤3：将电渣焊焊机的一端与导电管连接，电渣焊焊机的另一端与其中一根完好的预埋螺栓连接，使电渣焊焊机、导电管、预埋螺栓下段、下锚板和完好的预埋螺栓之间能形成电流回路；步骤4：电渣焊焊机通电，使电渣焊焊剂熔化，从而使导电管通过熔化的电渣焊焊剂焊接在预埋螺栓下段上；步骤5：待熔化的电渣焊焊剂冷却凝固后，导电管与预埋螺栓下段连接成一体结构，旋动导电管带动预埋螺栓下段同步旋动拆卸；步骤6：取出导电管和预埋螺栓下段，安装新的预埋螺栓，完成预埋螺栓的更换。
10.所述的导电管的上端延伸至混凝土筒节的上方。
11.所述的导电管为中空管状结构，且导电管的外径不超过预埋螺栓的直径。
12.本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：1、本发明由于通过导电管对接预埋螺栓下段，并充分利用了连接在各预埋螺栓底部的下锚板的导电性能，在导电管、预埋螺栓下段、下锚板和完好的预埋螺栓之间能形成电流回路，利用电渣焊焊机通电熔化电渣焊焊剂，使导电管与预埋螺栓下段连接成一体，将对预埋螺栓下段的拆卸操作从预留孔内部转移到预留孔外部，使预埋螺栓下段的拆卸更简单、快捷，解决了人工或螺栓拆卸工具无法深入预留孔和没有预留孔中没有足够的操作空间而导致预埋螺栓下段取出困难的问题。
13.2、本发明由于通过导电管与预埋螺栓下段焊接固定，能直接通过导电管控制预埋螺栓下段的转动，完成预埋螺栓下段的拆卸，操作便捷、快速、高效，实现预埋螺栓的快速更换，无需降低风机的运行功率，也无需更换整个混凝土筒节，大大缩短了更换维修的时间和成本，最大程度的保证了风力发电机组的经济效益。
14.本发明充分利用了连接在各预埋螺栓底部的下锚板的导电性能，在焊机的作用下连接导电管与预埋螺栓下段，并利用导电管达到快速取出断裂在混凝土筒节预留孔内的预埋螺栓下段的目的，从而实现预埋锚栓的便捷更换，适用于可拆卸式安装在混凝土筒节内的预埋螺栓的拆卸更换。
附图说明
15.图1是现有技术混凝土塔筒预埋锚栓的结构示意图；图2是本发明混凝土塔筒预埋锚栓的更换方法中预埋锚栓的断裂示意图。
16.图3是本发明混凝土塔筒预埋锚栓的更换方法的操作示意图。
17.图中，1混凝土筒节，2钢塔筒，3下锚板，4上锚板，5预埋螺栓，6预埋螺栓下段，7导电管，8电渣焊焊剂，9电渣焊焊机。
具体实施方式
18.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
19.请参见附图2，一种混凝土塔筒预埋锚栓的更换方法，该更换方法应用于混凝土筒节1中可拆卸式的预埋螺栓5的更换，预埋螺栓5的上端和下端分别通过螺母安装在上锚板4与下锚板3上，预埋螺栓5的上端与钢塔筒2连接。预埋螺栓5断裂成预埋螺栓上段和预埋螺栓下段6后，预埋螺栓上段可通过螺纹旋动的方式取出，而预埋螺栓下段6残留在混凝土筒节1内。
20.所述的混凝土塔筒预埋锚栓的更换方法包括以下步骤：请参见附图3，步骤1：在取出断裂的预埋螺栓上段后，将导电管7插入用于安装该预埋螺栓的预留孔中，使导电管7的下端与预埋螺栓下段6的顶部接触。
21.优选的，所述的导电管7的上端延伸至混凝土筒节1的上方，便于在预留孔的外部进行拆卸操作。
22.优选的，所述的导电管7的长度为1
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1.5m，导电管7的长度可根据预埋螺栓5的断裂位置位于预留孔中的深度调节。
23.步骤2：在导电管7中倒入电渣焊焊剂8，使电渣焊焊剂8覆盖在预埋螺栓下段6的顶部。
24.优选的，所述的导电管7为中空管状结构，且导电管7的外径不超过预埋螺栓5的直径，确保导电管7能插入至预留孔中，且导电管7与预埋螺栓5之间没有间隙，防止电渣焊焊剂8从间隙中漏出。
25.优选的，所述的导电管7的壁厚为2
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5mm，导电管7可采用钢管切割制成。
26.步骤3：将电渣焊焊机9的一端与导电管7连接，电渣焊焊机9的另一端与其中一根完好的预埋螺栓5连接，使电渣焊焊机9、导电管7、预埋螺栓下段6、下锚板3和完好的预埋螺栓5之间能形成电流回路。
27.步骤4：电渣焊焊机9通电，使电渣焊焊剂8熔化，从而使导电管7通过熔化的电渣焊焊剂8焊接在预埋螺栓下段6上。
28.步骤5：待熔化的电渣焊焊剂8冷却凝固后，导电管7与预埋螺栓下段6连接成一体结构，旋动导电管7带动预埋螺栓下段6同步旋动，使预埋螺栓下段6与下锚板3的螺母拆卸分离。
29.步骤6：取出导电管7和预埋螺栓下段6，安装新的预埋螺栓5，完成预埋螺栓5的更换。
30.安装新的预埋螺栓5时，该新的预埋螺栓5与原预埋螺栓5规格一致即可。新的预埋螺栓5下端通过螺纹旋入下锚板3的螺母中，新的预埋螺栓5上端通过螺母锁紧在上锚板4上。
31.实施例1：混凝土筒节1中某根预埋螺栓5断裂，该预埋螺栓5的直径为48mm，用于安装预埋螺栓5的预留孔孔径为52mm，预埋螺栓5的断裂位置靠近中部，通过现有技术的螺栓拆卸工具无法取出预埋螺栓下段6。
32.采用本发明拆卸预埋螺栓下段6和安装新的预埋螺栓5的具体操作为：步骤1：在取出断裂的预埋螺栓上段后，取直径为42mm、壁厚为3mm、长度为1.2m的
钢管作为导电管7，将导电管7插入用于安装该预埋螺栓的预留孔中，使导电管7的下端与预埋螺栓下段6的顶部接触，导电管7的上端延伸至混凝土筒节1的上方，位于上锚板4上方约30cm处。
33.步骤2：在导电管7中倒入电渣焊焊剂8，使电渣焊焊剂8覆盖在预埋螺栓下段6的顶部。
34.步骤3：将电渣焊焊机9的一端与导电管7连接，电渣焊焊机9的另一端与其中一根完好的预埋螺栓5连接，由于导电管7、预埋螺栓下段6、下锚板3和预埋螺栓5均为导电材质，使电渣焊焊机9、导电管7、预埋螺栓下段6、下锚板3和相邻完好的预埋螺栓5之间能形成电流回路。
35.步骤4：电渣焊焊机9通电，使电渣焊焊剂8熔化，从而使导电管7通过熔化的电渣焊焊剂8焊接在预埋螺栓下段6上。
36.步骤5：等待几分钟，待熔化的电渣焊焊剂8冷却凝固后，导电管7与预埋螺栓下段6连接成一体结构，旋动导电管7带动预埋螺栓下段6同步旋动，使预埋螺栓下段6与下锚板3的螺母拆卸分离。
37.步骤6：取出导电管7和预埋螺栓下段6，安装与原有预埋螺栓5同规格的新的预埋螺栓5，新的预埋螺栓5的上下端通过螺母锁紧在上锚板4和下锚板3上即可，完成预埋螺栓5的更换。
38.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。