專利名稱：用于組裝塔架的方法和塔架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于組裝塔架(或稱塔部)的方法以及塔架。在優(yōu)選實(shí)施例中，所述塔 架用于風(fēng)力渦輪機(jī)。
背景技術(shù)：
風(fēng)力渦輪機(jī)傳統(tǒng)上被安裝在鋼制塔架的頂上。塔架通常包括多個(gè)模塊。由于鋼材的價(jià)格比混凝土的價(jià)格增長(zhǎng)得要多，因而優(yōu)選建設(shè)混凝土制的風(fēng)力渦輪 機(jī)塔架。對(duì)于大型實(shí)驗(yàn)風(fēng)力渦輪機(jī)，已知通過(guò)使用所謂的“滑動(dòng)成形的傾倒方法”來(lái)構(gòu)成和 使用混凝土塔架。這種塔架的一個(gè)示例于1977年應(yīng)用于丹麥的風(fēng)力渦輪機(jī)。該方法的缺點(diǎn)在于，混凝土必須被填充到注模中，而且該注模位于塔架的頂部。在 該構(gòu)造過(guò)程的最后，混凝土必須在塔架的最終高度處被填充到注模中。根據(jù)該高度，用于填 充的工作強(qiáng)度增大。而且，工作人員需要在該最終高度將混凝土填充到注模中，因此他們的 工作由于該高度而受白天時(shí)間、健康規(guī)定和安全要求的限制。WO 07025947 Al公開(kāi)了一種方法，其中混凝土塔架被豎直沖壓。該方法的缺點(diǎn)在 于，其要求非常嚴(yán)格的技術(shù)配置，這是因?yàn)榇笮筒考枰邏阂栽阼T造期間推高塔架。在大 直徑處的高壓要求非常高的技術(shù)配置。還已知通過(guò)使用預(yù)鑄造節(jié)段來(lái)構(gòu)成混凝土塔架。這種節(jié)段呈現(xiàn)的尺寸需要考慮到 經(jīng)由道路或橋梁來(lái)運(yùn)輸這些節(jié)段。因此，需要付出額外的努力來(lái)解決運(yùn)輸問(wèn)題。已知通過(guò)堆疊完成的圓筒形元件來(lái)構(gòu)成混凝土塔架。這些元件通過(guò)多條后張拉纜 線連接在一起。在堆疊元件之后，多條后張拉纜線被插入塔架壁中的通道。所述通道從頂 部到底部經(jīng)過(guò)塔架，而且每條后張拉纜線不間斷，因而纜線可根據(jù)塔架高度具有巨大的有 效長(zhǎng)度。在纜線插入之后，通道被漿料材料填充。該布置結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)在于，對(duì)于高的塔架而言，漿料的可靠注入需要特殊的預(yù)防措 施。而且，可能難以將纜線插入通道，特別是針對(duì)高塔架而言。US 7114295公開(kāi)了一種改進(jìn)的方法以解決這些問(wèn)題。漏斗形設(shè)備用于引導(dǎo)張拉纜 線并用于設(shè)立密封件以在兩個(gè)塔節(jié)段之間形成壓力密封過(guò)渡部。然而，盡管有這些布置結(jié) 構(gòu)，但對(duì)于較大塔架高度仍然存在插入后張拉纜線和將漿料注入通道的問(wèn)題。US 7106085公開(kāi)了一種包括節(jié)段的塔架，其中不需要后張拉纜線。該布置結(jié)構(gòu)的 缺點(diǎn)在于，需要多個(gè)安裝操作且需要大量緊固件。US 2008 004 0983 Al公開(kāi)了一種包括節(jié)段的塔架。所述節(jié)段不需要張拉纜線，這 是因?yàn)樗鼈儽活A(yù)組裝在地面上。該布置結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)在于，需要多個(gè)安裝操作且需要大量緊 固件。WO 08031912 Al公開(kāi)了一種風(fēng)力渦輪機(jī)塔架，其用預(yù)制元件安裝。該塔架具有縱 向肋條，縱向肋條形成縱向接頭。這些接頭包括金屬元件和高阻力砂漿。這導(dǎo)致的缺點(diǎn)在 于，需要多個(gè)安裝操作且需要大量緊固件。另外，需要高強(qiáng)度砂漿。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種改進(jìn)的用于組裝風(fēng)力渦輪機(jī)的塔架的方法，并提供一 種改進(jìn)的塔架。該目的通過(guò)權(quán)利要求1的特征和權(quán)利要求17的特征實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選實(shí)施例是從屬權(quán)利要求的目標(biāo)。根據(jù)本發(fā)明，多個(gè)預(yù)鑄造元件被豎直堆疊以構(gòu)成塔架。這些元件的一些部分形成 了塔架壁。所述塔架的每個(gè)元件通過(guò)多條給定后張拉纜線被固定就位并與塔架基座相連， 所述多條給定后張拉纜線在所述塔架內(nèi)部延伸。所述元件的所述后張拉纜線在沒(méi)有嵌入所述塔架壁內(nèi)專用通道中的情況下穿過(guò) 所述塔架被牽拉。所述后張拉纜線經(jīng)由緩沖裝置固定在所述塔壁的特定部位以防止或最小 化其擺動(dòng)。本發(fā)明結(jié)合有如下特征 堆疊的預(yù)鑄造元件；
所述元件由后張拉纜線固定，所述后張拉纜線不需要被插入特殊通道中；以及 所述后張拉纜線在特定部位被緩沖以最小化其擺動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明，混凝土塔架是通過(guò)將圓筒形或錐形的混凝土管道堆疊在彼此之上而 構(gòu)成的。所述管道利用不在塔架壁的空腔內(nèi)部延伸的后張拉纜線被結(jié)合以形成結(jié)構(gòu)實(shí)體。 所述纜線通過(guò)應(yīng)用合適的緩沖裝置而被阻止擺動(dòng)。在優(yōu)選實(shí)施例中，混凝土塔架通過(guò)作為模塊的多個(gè)圓筒形或錐形的預(yù)鑄造元件構(gòu) 成，這些元件各自形成完整環(huán)形元件。這些元件中的一些或所有元件與支撐緩沖器的結(jié)構(gòu)元件配合，以附接到后張拉纜 線。構(gòu)建塔架時(shí)通過(guò)將預(yù)鑄造模塊堆疊在彼此之上，直到形成完整的塔架。在進(jìn)行這 一堆疊之后，后張拉纜線被配合和張拉。在纜線安裝期間或之后，合適的緩沖裝置被附接到 該纜線以防止擺動(dòng)。在優(yōu)選實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)預(yù)鑄造元件或模塊被鑄造在計(jì)劃場(chǎng)所。底部模塊被 直接鑄造在基座。補(bǔ)充模塊被鑄造為與渦輪機(jī)位置相鄰或在風(fēng)場(chǎng)場(chǎng)所處或附近的另一合適 場(chǎng)所。其他模塊作為預(yù)鑄造或預(yù)制元件被供應(yīng)，它們可能來(lái)自其他場(chǎng)所。這種其他模塊可 由混凝土或鋼制成。在一個(gè)場(chǎng)所鑄造的模塊可優(yōu)選被制造為具有的模塊高度不超過(guò)用于常見(jiàn)工程目 的的普通移動(dòng)式混凝土泵可達(dá)到的高度。模塊或元件可被鑄造為包括底部、內(nèi)部、外部和頂部的形式或模樣。頂部和/或底 部在優(yōu)選實(shí)施例中整體式形成到外部或內(nèi)部。例如，底部可與內(nèi)部整體式形成，頂部可與外 部整體式形成。由于安裝的后張拉纜線的影響，各個(gè)模塊的縱向加固部分可不必承受伸張應(yīng)力。 縱向加固部分可限于出于處理目的所需的量。周界和剪切加固部分可限于確保在負(fù)載下的 整體性和傳遞剪切力和力矩所需的量。在優(yōu)選實(shí)施例中，使用纖維加固混凝土，避免經(jīng)典的具有鋼筋的加固部分纖維可為鋼或玻璃纖維。當(dāng)堆疊模塊完成時(shí)，多條纜線通過(guò)完成的塔架被部分和/或完全牽拉。纜線在第 一端被固定，之后它們?cè)诹硪欢吮还潭ê蛷埨?。張拉纜線與合適的緩沖裝置配合。緩沖裝置可為可調(diào)吸收器或通過(guò)粘性裝置實(shí)現(xiàn) 其效果的緩沖器。在優(yōu)選實(shí)施例中，緩沖通過(guò)利用托架或類似結(jié)構(gòu)以規(guī)則間隔將纜線連接到塔架壁 而獲得。纜線與托架和/或托架與塔架之間的接頭與粘性緩沖元件(例如橡膠或柏油化合 物)配合。在優(yōu)選實(shí)施例中，最下面的塔架模塊被直接鑄造到基座基板上，因而避免預(yù)備塔 勒腳。在另一優(yōu)選實(shí)施例中，最下面的塔架模塊被直接鑄造在巖石地面上，且基座限于 簡(jiǎn)單的巖錨。


借助于以下附圖更為詳細(xì)地示出了本發(fā)明，附圖中 圖1示出了使用根據(jù)本發(fā)明的塔架的風(fēng)力渦輪機(jī)；
圖2示出了參照?qǐng)D1的根據(jù)本發(fā)明的混凝土塔架；
圖3更為詳細(xì)地示出了參照?qǐng)D2的根據(jù)本發(fā)明的混凝土塔架；
圖4示出了參照?qǐng)D3的塔架3的橫截面；
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的混凝土塔架的縱截面；
圖6示出了參照?qǐng)D5的塔架3的橫截面；
圖7示出了用于連接塔架模塊的接頭的四個(gè)變型，以及
圖8示出了相鄰塔架模塊之間的接頭和纜線設(shè)置的另外的變型。
具體實(shí)施例方式圖1示出了使用根據(jù)本發(fā)明的塔架的風(fēng)力渦輪機(jī)。風(fēng)力渦輪機(jī)包括由吊艙2支撐 的轉(zhuǎn)子1。吊艙2被安裝在由基座4支撐的塔架3上。圖2示出了參照?qǐng)D1的根據(jù)本發(fā)明的混凝土塔架3。混凝土塔架3由堆疊在彼此之上作為模塊5的元件構(gòu)成。在優(yōu)選實(shí)施例中，位于 塔架3頂上的最后模塊6實(shí)質(zhì)上比其前面的模塊5短。圖3更為詳細(xì)地示出了參照?qǐng)D2的根據(jù)本發(fā)明的混凝土塔架。在該實(shí)施例中，每個(gè)塔架模塊5 (除了頂部上的塔架模塊6)在其頂部處示出纜線 支撐的突起7。在塔架3的右側(cè)，示出后張拉纜線8的中心線。它們中的一些從頂部模塊6向下 到基座4、穿過(guò)所有模塊5、延伸穿過(guò)塔架3的整個(gè)長(zhǎng)度。其他后張拉纜線8僅經(jīng)過(guò)多個(gè)模塊5，因而它們從專用模塊5的頂部穿過(guò)位于專用 模塊5下面的所有模塊5延伸。在該附圖中，后張拉纜線8被示出豎直下降。圖4示出了參照?qǐng)D3的塔架3的橫截面。
在該示例中，塔架模塊5和6的每一個(gè)都具有四條后張拉纜線，其將模塊5和6連 接到基座4。塔架模塊5、6的纜線以周向偏離方式被定位，因而它們彼此不干涉。塔架壁9封裝纜線。由于纜線在該示例中豎直下降，頂部模塊6的四條纜線10最接近塔架的中心CT。從桅桿3的頂部到基座4向下觀看，四條纜線11所屬于模塊5-1，四條纜線12所 屬于模塊5-2，四條纜線13所屬于模塊5-3。纜線11、12和13被定位為越來(lái)越靠近塔架壁9。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的混凝土塔架3的縱截面。不同于圖3，后張拉纜線8平行于塔架壁9下降。圖6示出了參照?qǐng)D5的塔架3的橫截面。在該示例中，塔架模塊5和6的每一個(gè)都具有四條后張拉纜線，其將模塊5和6連 接到基座4。塔架模塊5、6的纜線以周向偏離方式被定位，因而它們彼此不干涉。塔架壁9封裝纜線。由于纜線平行于塔架壁9下降，頂部模塊6的四條纜線10、模 塊5-1的四條纜線11、模塊5-2的四條纜線12和模塊5-3的四條纜線與塔架壁9呈相等間隔。圖7示出了用于連接塔架模塊的接頭的四個(gè)變型。參照?qǐng)D7A，塔架模塊5-1具有纜線支撐突起7，其用作后張拉纜線8的錨定點(diǎn)或用 作緩沖來(lái)自較高模塊的纜線的支架，該緩沖例如由通道14實(shí)現(xiàn)，當(dāng)纜線8被插入時(shí)，可用柏 油基或橡膠基化合物來(lái)填充通道14。參照?qǐng)D7B，利用指部和槽部布置結(jié)構(gòu)15使相鄰的模塊5-1和5_2居中。參照?qǐng)D7C，利用重疊部使相鄰的模塊5-1和5-2居中。這里，纜線支撐突起7向內(nèi)延伸以用作平臺(tái)，僅留有用于梯子或升降機(jī)的電力纜 線的孔16。上模塊5-1具有凹進(jìn)17，當(dāng)上模塊5-1被安裝到下模塊5_2時(shí)凹進(jìn)17進(jìn)入上模塊 5-1。參照?qǐng)D7D，相鄰的模塊5-1和5-2使用重疊部被居中。這里，纜線支撐突起7向上延伸以提供用于上模塊5-1的居中凹進(jìn)18。上模塊5_1 在其被放置到下模塊5-2上時(shí)在該凹進(jìn)18上被居中。圖8示出了相鄰塔架模塊之間的接頭和纜線設(shè)置的另外的變型。參照?qǐng)D8A，塔架模塊5-1和5-2不具有如上所述的纜線支撐突起。居中件19代替纜線支撐突起被放置在兩個(gè)相鄰模塊5-1和5-2之間。居中件19 具有孔14，孔14用于纜線8。參照?qǐng)D8B，居中件19僅具有用于梯子或起重機(jī)的電力纜線的小孔20，由此其用作
平臺(tái)ο參照?qǐng)D8C，后張拉纜線8在居中件19處的附接被示出。纜線8穿過(guò)居中件19中的孔14伸出。在負(fù)載分布?jí)|圈20或環(huán)20的頂部，纜線 8使用螺母21被張拉。
參照?qǐng)D8D，在較高水平處被附接的后張拉纜線8的緩沖被示出。纜線8穿過(guò)居中件19中的孔14。一旦纜線8被張拉，則施加合適的緩沖化合物22來(lái)填充孔14。
權(quán)利要求
1.用于組裝塔架的方法，其中多個(gè)預(yù)鑄造元件被豎直堆疊以構(gòu)成塔架，而且這些元件的部分形成了塔架壁；其中所述塔架的每個(gè)元件通過(guò)多條給定后張拉纜線固定就位并與塔架基座相連，所述 多條給定后張拉纜線在所述塔架內(nèi)部延伸；其中所述元件的所述后張拉纜線在沒(méi)有嵌入所述塔架壁內(nèi)專用通道中的情況下被牽 拉穿過(guò)所述塔架；其中所述后張拉纜線經(jīng)由緩沖裝置固定在所述塔架壁的特定部位以防止它們擺動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述預(yù)鑄造元件被成形為圓筒形或錐形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所屬元件的所述后張拉纜線在其位于所述元 件處的第一端被固定，在后面的元件內(nèi)部被牽拉到所述基座，且在其第二端被固定在那里。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述塔架的底部元件被直接鑄造在塔架基座上， 而且多個(gè)預(yù)鑄造元件被鑄造在特定位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述塔架的底部元件被直接鑄造在巖石地面上， 而巖錨用于固定所述后張拉纜線。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述元件中的至少一個(gè)由混凝土或鋼制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中混凝土元件由纖維加固。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中鋼或玻璃纖維用于加固所述元件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中用于所述緩沖裝置的所述特定部位被分隔作為間 隔的規(guī)則距離。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的方法，其中接頭用于將所述后張拉纜線固定到所述特定 部位，而且所述接頭與粘性緩沖元件配合。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述粘性緩沖元件由橡膠或柏油化合物制成。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中可調(diào)吸收器用作緩沖裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中位于所述塔架頂上的最后元件實(shí)質(zhì)上比其前面 的元件短。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中堆疊在專用元件上的元件的所述后張拉纜線以 周向偏離的方式被引導(dǎo)穿過(guò)所述專用元件以避免干涉。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述后張拉纜線被靠近或平行于所述塔架壁牽 拉穿過(guò)所述元件。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述塔架用于風(fēng)力渦輪機(jī)。
17.用于風(fēng)力渦輪機(jī)的塔架，其中多個(gè)預(yù)鑄造元件被構(gòu)造為被豎直地堆疊以構(gòu)成所述塔架，而這些元件的部分形成 了塔架壁；其中所述塔架的每個(gè)元件通過(guò)多條給定后張拉纜線固定就位并與塔架基座相連，所述 多條給定后張拉纜線在所述塔架內(nèi)部延伸；其中所述元件的所述后張拉纜線在沒(méi)有嵌入所述塔架壁內(nèi)專用通道中的情況下被牽 拉穿過(guò)所述塔架；其中所述后張拉纜線經(jīng)由緩沖裝置固定在所述塔架壁的特定部位以防止它們擺動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于組裝塔架的方法以及塔架。多個(gè)預(yù)鑄造元件被豎直堆疊以構(gòu)成塔架，而且這些元件的部分形成了塔架壁。所述塔架的每個(gè)元件通過(guò)多條給定后張拉纜線被固定就位并與塔架基座相連。這些纜線在所述塔架內(nèi)部延伸，且它們?cè)跊](méi)有嵌入專用通道中的情況下被牽拉穿過(guò)所述塔架。所述后張拉纜線經(jīng)由緩沖裝置固定在所述塔架壁的特定部位以防止它們擺動(dòng)。
文檔編號(hào)E04C5/08GK102099538SQ200880130350
公開(kāi)日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2008年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月15日
發(fā)明者斯蒂斯達(dá)爾 H., 斯克賈爾貝克 P. 申請(qǐng)人:西門子公司