風(fēng)力渦輪機(jī)塔架的基座和風(fēng)力渦輪機(jī)塔架的預(yù)組裝方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于風(fēng)力渦輪機(jī)塔架的基座并且涉及一種用于所述塔架的預(yù)組裝方法，其中，塔架包括分成殼段(5)的區(qū)段(4)，并且其中，基座包括樁承臺(tái)(1)，樁承臺(tái)(1)具有上基部(12)、下基部(10)和傾斜表面(13)，上基部(12)具有比下基部(10)小的表面面積?；ǎ阂唤M支承元件，所述一組支承元件在樁承臺(tái)(1)的傾斜表面(13)上方延伸并且構(gòu)造成使得這些支承元件的自由表面(24)為用于區(qū)段(4)的預(yù)組裝的殼段(5)提供支承表面；以及一組細(xì)長(zhǎng)的連接元件(3)，所述一組細(xì)長(zhǎng)的連接元件(3)布置成與樁承臺(tái)(1)連接并且所述一組細(xì)長(zhǎng)的連接元件(3)的自由端部(31)意在連接至區(qū)段(4)的梯形件(5)。
【專利說明】
風(fēng)力渦輪機(jī)塔架的基座和風(fēng)力渦輪機(jī)塔架的預(yù)組裝方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明描述了風(fēng)力渦輪機(jī)塔架的基座和預(yù)組裝方法，其中，用于預(yù)組裝的基部安裝在塔架基座上?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]用于風(fēng)力渦輪機(jī)的混凝土塔架可以分成區(qū)段，這些區(qū)段為可以再分成部段或殼段的中空段，以允許這些部段或殼段可以借助輪式車輛通過公路運(yùn)輸。這些區(qū)段在被稱為預(yù)組裝的階段中通過將構(gòu)成區(qū)段的殼段接合而在最終的塔架位置附近預(yù)組裝。預(yù)組裝的區(qū)段隨后由起重機(jī)吊起并且彼此上下地堆疊以形成塔架。
[0003]預(yù)組裝通常在組裝基部上完成，殼段在所述組裝基部上豎向地布置，直到區(qū)段完整為止。除了其他缺點(diǎn)以外，區(qū)段的預(yù)組裝還需要用以實(shí)施該過程的水平的地面，另外，由于殼段的尺寸，風(fēng)作用在表面上會(huì)使組裝復(fù)雜化并且使預(yù)組裝基部經(jīng)受較高的壓應(yīng)力和/ 或拉應(yīng)力。另一缺點(diǎn)在于殼段會(huì)開始隨著風(fēng)的頻率共振。
[0004]為了對(duì)塔架和機(jī)艙的載荷以及風(fēng)荷載進(jìn)行支承，基座必須建造在塔架的下面。
[0005]當(dāng)前的基座設(shè)計(jì)涉及下述結(jié)構(gòu)件:所述結(jié)構(gòu)件在頂部處接合至風(fēng)力禍輪機(jī)塔架的底部區(qū)段，其中，所述結(jié)構(gòu)件的下部部分支承在地面上或埋在地面中?；墓δ苁菍⑤d荷傳遞至地面，從而保證塔架的穩(wěn)定性并且使載荷分布在更寬的地面元件上。
[0006]存在厚度恒定的基座和厚度可變的基座。具有恒定厚度的基座的示例是具有方形或橢圓形的水平布局并且在整個(gè)元件中截面保持不變的基座。然而，具有可變的幾何形狀或厚度一一例如具有截頭圓錐的形狀一一的基座提供了減小建造所需要的材料量的優(yōu)點(diǎn)。 直徑較大的基部通常位于底部上，而直徑較小的基部位于頂部上。這種基座設(shè)置的缺點(diǎn)是在上基部與下基部之間延伸的傾斜側(cè)表面不是平的，因?yàn)閭?cè)部區(qū)域具有傾斜壁。這使得基座的這種區(qū)段不能用作殼段的預(yù)組裝基部，因?yàn)槿缰疤岬降?，預(yù)組裝需要水平表面。
[0007]為了解決這個(gè)問題，基座可以倒置地布置，換句話說，直徑較小的基部位于底部上，直徑較大的基部位于頂部上并且與塔架的底部區(qū)段接觸，使得在上基部與下基部之間延伸的傾斜的側(cè)表面可以用作用以預(yù)組裝各區(qū)段的水平表面。這個(gè)解決方案的主要缺點(diǎn)在于:該解決方案需要較大直徑的墩基，并且還使用更多的鋼和/或混凝土以承受相同的應(yīng)力。這是由于:
[0008]-墩基的幾何形狀使得地面的功能變差，因?yàn)榈孛婢哂凶冃〉男D(zhuǎn)阻力；[〇〇〇9]-由于在墩基的上面不存在土壤，因此該墩基不具有用于向塔架基部提供增加的穩(wěn)定性的地面的額外重量。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的是提供能解決前述缺點(diǎn)的基座和預(yù)組裝方法。
[0011]基于上述信息，在現(xiàn)有技術(shù)中，風(fēng)力渦輪機(jī)塔架由被劃分成殼段的區(qū)段構(gòu)成，并且基座包括粧承臺(tái)，該粧承臺(tái)具有上基部、下基部和傾斜表面，其中，上基部的面積比下基部的面積小，并且傾斜表面在上基部與下基部之間延伸。在示例性實(shí)施方式中，該粧承臺(tái)可以是具有圓形基部的截頭圓錐體。
[0012]基座的特征在于，該基座還包括下述元件:
[0013]-—組支承元件，所述一組支承元件連接至粧承臺(tái)并且在傾斜表面的上方延伸，所述一組支承元件布置成使得這些支承元件的自由表面(clear surface)為用于預(yù)組裝成區(qū)段的殼段提供支承表面；
[0014]-—組細(xì)長(zhǎng)的連接元件，所述一組細(xì)長(zhǎng)的連接元件連接至粧承臺(tái)并且所述一組細(xì)長(zhǎng)的連接元件的自由端部意在連接至預(yù)組裝在支承元件上的區(qū)段的殼段。這些連接元件在優(yōu)選實(shí)施方式中可以是用于將殼段接合至基座的線纜或金屬桿。由于殼段剛性地附接至基座，因此這些殼段可以經(jīng)受壓應(yīng)力和拉應(yīng)力兩者。因此，這使該解決方案對(duì)于經(jīng)受強(qiáng)風(fēng)或經(jīng)受因渦流的產(chǎn)生而引起的共振來說是理想的。
[0015]這意味著該基座在提供一系列連接元件的同時(shí)提供了支承表面，其中，支承件經(jīng)受拉應(yīng)力以及由殼段和連接元件產(chǎn)生的壓應(yīng)力。
[0016]根據(jù)先前的描述，作為本發(fā)明的目的的預(yù)組裝方法包括下述步驟:
[0017]-將第一殼段定位在一組支承元件上，所述一組支承元件附接至粧承臺(tái)并且在該粧承臺(tái)的傾斜表面的上方延伸，所述一組支承元件布置成使得這些支承元件的自由表面為用于預(yù)組裝成區(qū)段的殼段提供支承表面;以及
[0018]-將第一殼段連接至與粧承臺(tái)相連接的細(xì)長(zhǎng)的連接元件的自由端部。
[0019]所有殼段都將重復(fù)這些步驟，直到區(qū)段完成為止。【附圖說明】
[0020]為了完成本說明書，并且為了提供對(duì)本發(fā)明的更好的理解，提供了一組附圖。這些附圖形成說明書的組成部分并且這些附圖示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。附圖包括以下各圖。
[0021]圖1A提供了具有塔架和由兩個(gè)殼段預(yù)組裝而成的區(qū)段的塔架基座的示意性俯視圖。
[0022]圖2A提供了具有塔架和預(yù)組裝而成的區(qū)段的基座的實(shí)施方式的示意性正視圖，其中該區(qū)段定位在具有兩個(gè)殼段的區(qū)段的支承元件上。
[0023]圖1B提供了具有塔架和由三個(gè)殼段預(yù)組裝而成的區(qū)段的塔架基座的示意性俯視圖。[〇〇24]圖2B提供了具有塔架和下述區(qū)段的基座的實(shí)施方式的示意性正視圖:該區(qū)段具有正進(jìn)行預(yù)組裝的三個(gè)殼段，并且其中一個(gè)殼段被定位在支承元件上。[0〇25]圖3示出了支承元件和連接元件的三個(gè)實(shí)施方式的示意圖。
[0026]圖4示出了支承元件的實(shí)施方式的示意圖。
[0027]圖5示出了支承元件的實(shí)施方式的示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0028]圖1A和圖1B示出了基座(8)、塔架和組裝在該基座上的兩個(gè)區(qū)段(4)的俯視圖。更具體地，圖2A和圖2B示出了粧承臺(tái)(1)，粧承臺(tái)(1)具有圓形的上基部(12)和下基部(10)，上基部(12)和下基部(10)與傾斜表面(13)結(jié)合而形成截頭圓錐體。
[0029]圖1A和圖2A示出了具有兩個(gè)殼段(5)的區(qū)段(4)的實(shí)施方式，而在圖2A和圖2B中， 區(qū)段(4)具有三個(gè)殼段(5)。
[0030]圖2A和圖2B還示出了支承元件的組合，所述支承元件在粧承臺(tái)(1)的傾斜表面 (13)的上方延伸并且所述支承元件布置成連接至傾斜表面(13)。這些支承元件的自由表面 (24)布置在相同高度處以限定用于區(qū)段(4)的預(yù)組裝的一系列水平支承點(diǎn)。更具體地，該支承元件的組包括若干個(gè)支柱(2)。
[0031]在圖1A和圖2A中示出的實(shí)施方式中，基座包括四個(gè)支柱(21、22、23)，這四個(gè)支柱 (21、22、23)中的兩個(gè)支柱位于較低高度(21)和較高高度(22)上并且設(shè)計(jì)成對(duì)區(qū)段(4)的殼段(5)的中央部分進(jìn)行支承，并且這四個(gè)支柱(21、22、23)中的其他兩個(gè)支柱(2)位于相同高度(23)上以對(duì)殼段(4)的端部中的每個(gè)端部進(jìn)行支承。這意味著下支柱(21)和上支柱(22) 對(duì)殼段(5)的中央部分進(jìn)行支承，而位于相同水平高度(23)上的支柱對(duì)兩個(gè)殼段(5)的端部進(jìn)行支承。
[0032]在另一實(shí)施方式中，還將可以使支柱(2)的數(shù)目為殼段(4)的數(shù)目的兩倍，使得每個(gè)殼段(4)將如圖1B和圖2B中的實(shí)施方式中所示出地那樣由兩個(gè)支柱支承，在該實(shí)施方式中存在六個(gè)支柱，兩個(gè)支柱位于較低高度(21)上，另兩個(gè)支柱位于較高高度(22)上，并且其他兩個(gè)支柱位于中間高度(23)處。
[0033]當(dāng)風(fēng)對(duì)殼段(5)進(jìn)行作用時(shí)，對(duì)殼段(5)的中央部分進(jìn)行支承的支柱(2)通常將經(jīng)受壓縮，而對(duì)殼段(5)的端部進(jìn)行支承的支柱(2)根據(jù)風(fēng)的方向?qū)⒔?jīng)受壓應(yīng)力或拉應(yīng)力。這拉應(yīng)力的存在要求支柱(2)牢固地緊固至粧承臺(tái)(1)。出于這個(gè)原因，優(yōu)選布置將是較低高度(21)上的支柱(2)僅承擔(dān)壓應(yīng)力，換句話說，對(duì)殼段(5)的中央部分進(jìn)行支承，這是由于較低高度(21)處是粧承臺(tái)(1)的最薄的部分并且因此位于水平高度(21)上的支柱(2)與粧承臺(tái)(1)之間的錨定件將更短。[〇〇34]圖3示出了支柱(2)和連接元件(3)的三個(gè)實(shí)施方式。圖3B和圖3C描繪了由與粧承臺(tái)(1)相同的材料制成的若干個(gè)支柱(2)并且這些支柱(2)形成粧承臺(tái)(1)的續(xù)接部件。圖3A 示出了由與粧承臺(tái)(1)材料不同的材料——例如金屬——制成的支柱(2)，并且支柱(2)通過嵌入到粧承臺(tái)(1)中的連接桿(71)而連接至粧承臺(tái)(1)。
[0035]還示出了細(xì)長(zhǎng)元件(3)的不同實(shí)施方式。細(xì)長(zhǎng)元件(3)可以是金屬線纜或金屬桿。 這些細(xì)長(zhǎng)元件(3)可以如圖3A和圖3B中所示地那樣連接至支承元件，或者如圖3C中所示地那樣直接地連接至粧承臺(tái)(1)。
[0036]圖4示出了連接至粧承臺(tái)(1)的金屬支柱(2)的實(shí)施方式。支柱(2)包括上支承表面 (24)和連接元件(3)，連接元件(3)在一端處接合至支柱(2)，并且在另一端處連接并拉緊至殼段(5)。在一個(gè)實(shí)施方式中，此支柱(2)的高度可以為2m。[〇〇37]盡管由本發(fā)明限定的基座如上文所說明地那樣抵抗拉應(yīng)力和壓應(yīng)力，但是在示例性實(shí)施方式中，該基座還可以包括用以保持殼段(5)的至少一個(gè)撐桿(9)，所述至少一個(gè)撐桿(9)在一端處連接至支柱(2)，并且在另一端處定位成支承在殼段(5)上。在此情況下，當(dāng)區(qū)段被預(yù)組裝時(shí)，例如，定位在支柱(2)上的第一殼段(5)可以受到這個(gè)撐桿(9)的輔助支承，如圖2A和圖2B中所示。
[0038]作為撐桿(9)的替代性方案，還將可以安裝諸如錨定至殼段(5)并具有與撐桿(9)相同功能的線纜之類的防風(fēng)物或加固線。
[0039]此外，基座還可以包括輔助加固件(6)，輔助加固件(6)的一個(gè)端部錨定至粧承臺(tái) (1)并且輔助加固件(6)的另一端部錨定至支承元件。
[0040]圖5示出了支承兩個(gè)殼段(5)的支柱(23)，該支柱(23)包括兩個(gè)細(xì)長(zhǎng)元件(3)，每個(gè)細(xì)長(zhǎng)元件(3)均意在用于殼段(5)中的一個(gè)殼段。該支柱(23)由所述兩個(gè)殼段(5)共用并且當(dāng)這兩個(gè)殼段(5)均位于支承件的頂部時(shí)，拉應(yīng)力消失。[〇〇41]最后，圖6示出了包括位于粧承臺(tái)(1)與支承元件之間的框架(7)的基座的實(shí)施方式，框架(7)包括嵌入在粧承臺(tái)(1)中的一系列連接桿(71)和用于連接至支承元件(2)的一系列錨定元件(72)?？蚣?7)具有用于對(duì)支承元件(2)進(jìn)行支承的基本水平的上表面(73)。
[0042]這意味著現(xiàn)場(chǎng)的基座將包括與框架(7)相連接的嵌入的連接桿(71)，支承支柱將定位在框架(7)上，框架(7)又將包括連接至殼段(5)的錨定元件(72)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于風(fēng)力渦輪機(jī)塔架的基座，其中，所述塔架包括被劃分成殼段(5)的區(qū)段(4)，并且其中，所述基座包括粧承臺(tái)(I)，所述粧承臺(tái)(I)具有上基部(12)、下基部(10)和在所述上基部(12)與所述下基部(10)之間延伸的傾斜表面(13)，所述上基部(12)的面積小于所述下基部(1)的面積，其特征在于，所述基座包括: -一組支承元件，所述一組支承元件在所述粧承臺(tái)(I)的所述傾斜表面(13)的上方延伸并且與所述傾斜表面(13)連接，所述一組支承元件布置成使得這些支承元件的自由表面(24)為用于區(qū)段(4)的預(yù)組裝的所述殼段(5)提供支承表面； -一組細(xì)長(zhǎng)的連接元件(3)，所述一組細(xì)長(zhǎng)的連接元件(3)連接至所述粧承臺(tái)(I)并且所述一組細(xì)長(zhǎng)的連接元件(3)的自由端部(31)用于連接至預(yù)組裝在所述支承元件上的區(qū)段(4)的所述殼段(5)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于風(fēng)力渦輪機(jī)塔架的基座，其特征在于，所述支承元件的所述自由表面(24)布置在相同的高度處。3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的用于風(fēng)力渦輪機(jī)塔架的基座，其特征在于，所述一組支承元件包括一系列支柱(2)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于風(fēng)力渦輪機(jī)塔架的基座，其特征在于，所述支柱(2)由與所述粧承臺(tái)(I)相同的材料制成并且與所述粧承臺(tái)(I)形成連續(xù)的元件。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于風(fēng)力渦輪機(jī)塔架的基座，其特征在于，所述支柱(2)由與所述粧承臺(tái)(I)不同的材料制成并且緊固至所述粧承臺(tái)(I)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于風(fēng)力渦輪機(jī)塔架的基座，其特征在于，所述支柱(2)由金屬制成。7.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的用于風(fēng)力渦輪機(jī)塔架的基座，其特征在于，所述一組細(xì)長(zhǎng)的連接元件(3)連接至所述支承元件。8.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的用于風(fēng)力渦輪機(jī)塔架的基座，其特征在于，所述細(xì)長(zhǎng)的連接元件(3)連接至所述粧承臺(tái)(I)。9.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的用于風(fēng)力渦輪機(jī)塔架的基座，其特征在于，所述細(xì)長(zhǎng)的連接元件(3)是線纜或金屬桿。10.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的用于風(fēng)力渦輪機(jī)塔架的基座，其特征在于，所述基座包括四個(gè)支柱(2)，所述四個(gè)支柱(2)中的兩個(gè)支柱位于較低高度(21)和較高高度(22)處并且構(gòu)造成對(duì)區(qū)段(4)的各個(gè)殼段(5)的中央部分進(jìn)行支承，所述四個(gè)支柱(2)中的另兩個(gè)支柱(2)位于相同高度(24)處以對(duì)所述殼段(5)的各個(gè)端部進(jìn)行支承。11.根據(jù)前述權(quán)利要求1至9所述的用于風(fēng)力渦輪機(jī)塔架的基座，其特征在于，所述基座包括數(shù)目為殼段(4)的數(shù)目的兩倍的支柱(2)，從而使每個(gè)殼段(4)均支承在獨(dú)有的支柱(2)上。12.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的用于風(fēng)力渦輪機(jī)塔架的基座，其特征在于，所述基座包括用于保持所述殼段(5)的至少一個(gè)撐桿(9)，所述至少一個(gè)撐桿(9)在一端處連接至支柱(2)并且構(gòu)造成在另一端處支承所述殼段(5)。13.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的用于風(fēng)力渦輪機(jī)塔架的基座，其特征在于，所述基座包括輔助加固件(6)，所述輔助加固件(6)的一個(gè)端部錨定至所述粧承臺(tái)(I)并且所述輔助加固件(6)的另一端部錨定至支承元件。14.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的用于風(fēng)力渦輪機(jī)塔架的基座，其特征在于，所述基座 包括位于所述粧承臺(tái)(1)與所述支承元件之間的框架(7)，所述框架(7)包括嵌入在所述粧 承臺(tái)(1)中的一系列連接桿(71)和用于連接至所述支承元件的一系列錨定元件(72)，其中， 所述框架(7)具有用于對(duì)所述支承元件進(jìn)行支承的基本水平的上表面(73)。15.—種風(fēng)力渦輪機(jī)塔架的預(yù)組裝方法，其中，所述塔架包括被劃分成殼段(5)的區(qū)段 (4)，并且其中，基座包括粧承臺(tái)(1)，所述粧承臺(tái)(1)具有上基部(12)、下基部(10)和在所述 上基部(12)與所述下基部(10)之間延伸的傾斜表面(13)，所述上基部(12)的面積比所述下 基部(10)的面積小，其特征在于，所述方法包括下述步驟:-將第一殼段(5)定位在一組支承元件上，所述一組支承元件在所述粧承臺(tái)(1)的所述 傾斜表面(13)的上方延伸并且連接至所述傾斜表面(13)，所述一組支承元件布置成使得所 述支承元件的自由表面(24)為用于區(qū)段(4)的預(yù)組裝的所述殼段(5)提供支承表面；-將所述第一殼段(5)連接至與所述粧承臺(tái)(1)相連接的細(xì)長(zhǎng)的連接元件(31)的自由端 部(31);-對(duì)所述區(qū)段(4)的所有殼段(5)重復(fù)前面的步驟。
【文檔編號(hào)】E02D27/42GK106029987SQ201480075634
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2014年1月16日
【發(fā)明人】弗朗西斯科·哈維爾·馬丁內(nèi)斯德卡斯塔涅達(dá), 曼紐爾·西東查埃斯科巴爾
【申請(qǐng)人】帕卡達(dá)爾有限公司