單樁式過(guò)渡連接件的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種與單樁式結(jié)構(gòu)一起使用的過(guò)渡連接件（10）、具有前述過(guò)渡連接件的單樁式結(jié)構(gòu)、在單樁式結(jié)構(gòu)中剛性隔離物的應(yīng)用、安裝所述過(guò)渡連接件的方法以及具有剛性隔離物和環(huán)形灌漿密封裝置的裝備。本發(fā)明的過(guò)渡連接件用于固定圓柱狀地樁，該過(guò)渡連接件包括圓柱狀過(guò)渡連接件主體（16）及從所述過(guò)渡連接件主體的圓筒狀內(nèi)壁伸出的多個(gè)剛性隔離物（14），每個(gè)剛性隔離物具有抵接端（26），該抵接端用以鄰接所述地樁的一個(gè)外壁，所述隔離物可調(diào)整地連接至所述過(guò)渡連接件主體，因此，所述接觸面與所述過(guò)渡連接件主體的內(nèi)壁之間的距離是可調(diào)整。
【專(zhuān)利說(shuō)明】單粧式過(guò)渡連接件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種與單樁式結(jié)構(gòu)(如應(yīng)用在離海結(jié)構(gòu)中的驅(qū)動(dòng)式單樁基礎(chǔ))一起使用的過(guò)渡連接件。

【背景技術(shù)】
[0002]離岸結(jié)構(gòu)，例如風(fēng)力渦輪機(jī)，通常由一地樁結(jié)構(gòu)支撐，例如，一個(gè)單樁式結(jié)構(gòu)。安裝在單樁式結(jié)構(gòu)上的風(fēng)力渦輪機(jī)具有一個(gè)圓柱形地樁，該圓柱形樁被打入海床。一個(gè)中空的圓柱體狀過(guò)渡連接件位于所述地樁的頂部以提供一個(gè)水平的平臺(tái)，該平臺(tái)用以安裝風(fēng)力渦輪機(jī)。
[0003]所述過(guò)渡連接件通常為水平的，如果需要，該過(guò)渡連接件通過(guò)灌漿固定至所述圓柱形地樁。該灌漿可通過(guò)一個(gè)環(huán)形灌漿密封裝置支持，該環(huán)形灌漿密封裝置安裝于所述過(guò)渡連接件或所述地樁。所述風(fēng)力渦輪機(jī)被安裝于例如所述水平過(guò)渡連接件的頂部。
[0004]然而，所述單樁式結(jié)構(gòu)在安裝之后通常會(huì)遭受到許多壓力，如，海浪的沖力、風(fēng)力和潮汐沖擊力。施加在所述單樁式結(jié)構(gòu)上的壓力可能會(huì)導(dǎo)致灌漿的破裂，并且過(guò)渡連接件與地樁之間的灌漿連接可能會(huì)損壞惡化甚至連接失敗。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于減少對(duì)安裝后的單樁式結(jié)構(gòu)的損壞。
[0006]較通用的是，本發(fā)明提供一種中空的圓柱狀過(guò)渡連接件，該過(guò)渡連接件具有一個(gè)或多個(gè)剛性隔離物，每個(gè)剛性隔離物具有用于抵接一圓柱狀地樁的接觸面。
[0007]根據(jù)第一方面，本發(fā)明提供一種用于固定圓柱狀的地樁的過(guò)渡連接件，所述過(guò)渡連接件包括一圓柱狀的過(guò)渡連接件主體，所述過(guò)渡連接件主體具有一個(gè)用于容納所述地樁的圓柱狀的空腔，所述空腔具有一個(gè)開(kāi)口，所述開(kāi)口開(kāi)設(shè)于所述過(guò)渡連接件主體的一端，用于容納所述地樁；所述過(guò)渡連接件還包括多個(gè)剛性隔離物，所述多個(gè)剛性隔離物從所述過(guò)渡連接件主體的一圓筒狀內(nèi)壁突出至所述空腔內(nèi)，每個(gè)剛性隔離物具有一個(gè)抵持所述地樁外壁的接觸面，所述隔離物可調(diào)節(jié)地連接至所述過(guò)渡連接件主體，使得所述接觸面與所述過(guò)渡連接件主體的內(nèi)壁之間的距離可調(diào)節(jié)地確定。
[0008]本發(fā)明第一方面的剛性隔離物可被調(diào)整的，使得所述剛性隔離物在安裝時(shí)所述接觸面抵接所述圓柱狀地樁。其結(jié)果是，所述剛性隔離物固定了所述過(guò)渡連接件主體的內(nèi)壁與所述地樁的外壁之間的距離?；诖朔N方式，所述剛性隔離物有助于所述過(guò)渡連接件主體與所述地樁作為一組合物一起工作，并可減少由所述過(guò)渡連接件主體的變形引起的在灌漿內(nèi)的應(yīng)力。
[0009]同樣地，施加在所述過(guò)渡連接件主體的一些應(yīng)力可通過(guò)所述剛性隔離物而并非所述灌漿傳導(dǎo)至所述單樁式結(jié)構(gòu)，因此，施加在所述灌漿的應(yīng)力可相應(yīng)減少。
[0010]因此，本發(fā)明第一方面的過(guò)渡連接件提供了單樁式結(jié)構(gòu)的一組件，基于此，作為由作用于所述過(guò)渡連接件外部的應(yīng)力引起的結(jié)果，灌漿(一旦灌漿被加入到所述單樁式結(jié)構(gòu))是不太可能遭受損害的。
[0011]所述剛性隔離物沿著從所述過(guò)渡連接件主體的內(nèi)壁到所述接觸面延伸的至少一部分軸線(xiàn)方向?yàn)閯傂缘?。在這種方式中，所述剛性隔離物固定了所述過(guò)渡連接件主體的內(nèi)壁與所述地樁的外壁之間的距離。
[0012]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述剛性隔離物包括一剛性桿，該剛性桿具有一從所述接觸面延伸至所述過(guò)渡連接件主體內(nèi)壁的延伸軸，該剛性桿相對(duì)于其延伸軸是剛性的。所述接觸面沿著所述剛性桿的延伸軸是剛性的?？蛇x地，所述接觸面在所述剛性桿的延伸軸的方向是剛性的。
[0013]所述剛性桿可具有螺紋以與一調(diào)節(jié)螺母嚙合，從而以允許所述接觸面與所述過(guò)渡連接件主體的內(nèi)壁之間的距離可以調(diào)整。所述調(diào)節(jié)螺母具有互補(bǔ)的螺紋孔，用于容納接收具有螺紋的剛性桿。
[0014]通常情況下，所述調(diào)節(jié)螺母可固定至具有螺紋孔的過(guò)渡連接件。在這種方式中，所述剛性隔離物被連接至所述過(guò)渡連接件的壁。所述調(diào)節(jié)螺母可安裝至所述過(guò)渡連接件主體的內(nèi)壁或該過(guò)渡連接件主體的外壁。
[0015]所述剛性隔離物還可包括固定裝置，該固定裝置用以相對(duì)于所述過(guò)渡連接件固定所述剛性桿。在一些實(shí)施例中，所述調(diào)節(jié)螺母可包括固定裝置。在這種方式中，所述調(diào)節(jié)螺母允許所述接觸面與所述過(guò)渡連接件主體的內(nèi)壁之間的距離可調(diào)整至適當(dāng)?shù)木嚯x，還可進(jìn)一步允許所述距離為固定的，以使得所述剛性隔離物將所述過(guò)渡連接件主體的內(nèi)壁與所述地樁的外壁之間保持在一個(gè)固定的最小距離。
[0016]所述剛性桿的長(zhǎng)度大于所述過(guò)渡連接件主體與所述圓柱狀地樁之前的環(huán)形間隙的尺寸。在這種方式中，所述剛性隔離物的接觸面與所述過(guò)渡連接件主體的內(nèi)壁之間的距離可調(diào)整的，以使得所述接觸面可抵接所述地樁。相應(yīng)地，所述剛性桿的一調(diào)節(jié)端可穿過(guò)所述過(guò)渡連接件的孔，以允許所述環(huán)形間隙的變化。所述剛性桿的調(diào)節(jié)端可用于調(diào)整所述接觸面與所述過(guò)渡連接件主體的內(nèi)壁之間的距離，例如，通過(guò)順時(shí)針或逆時(shí)針調(diào)整帶螺紋的剛性桿。該剛性桿的調(diào)節(jié)端可成形為便于調(diào)節(jié)的形狀，例如一個(gè)螺母。
[0017]所述環(huán)形間隙可圍繞著所述過(guò)渡連接件主體的圓周變化的。如果所述圓柱狀地樁不垂直和所述過(guò)渡連接件主體是水平的，使得所述過(guò)渡連接件主體的圓筒狀內(nèi)壁和所述地樁的圓筒狀外壁不平行的，這可能會(huì)發(fā)生。所述剛性隔離物的數(shù)量是可變化的，以適應(yīng)例如所述地樁的直徑。優(yōu)選地，所述過(guò)渡連接件包括16個(gè)剛性隔離物，該16個(gè)剛性隔離物有助于均勻地分散施加在所述過(guò)渡連接件主體外部的力，因此減小了所述過(guò)渡連接件主體的變形。
[0018]所述剛性隔離物可安裝于所述過(guò)渡連接件主體的任何位置。優(yōu)選地，至少兩個(gè)剛性隔離物安裝于垂直于所述過(guò)渡連接件主體的軸線(xiàn)的一平面上。所述剛性隔離物可大致均等地分布于由垂直于所述過(guò)渡連接件主體的軸線(xiàn)的平面而生成的圓周上。在這種方式中，所述剛性隔離物產(chǎn)生的有益效果均等地體現(xiàn)在所述過(guò)渡連接件主體的圓周。特別地，當(dāng)多個(gè)整體大致等間隔排列的剛性隔離物應(yīng)用于本發(fā)明的過(guò)渡連接件主體內(nèi)時(shí)，所述過(guò)渡連接件主體的橫截面形狀的變形可被大大地減少。
[0019]優(yōu)選地，本發(fā)明的過(guò)渡連接件包括連接至所述過(guò)渡連接件主體的內(nèi)壁的一環(huán)形灌漿密封裝置。環(huán)形灌漿密封裝置為已知的，并為位于所述過(guò)渡連接件主體的內(nèi)壁與所述圓筒狀地樁的外壁之間的環(huán)形間隙提供灌漿支持。
[0020]優(yōu)選地，所述過(guò)渡連接件包括一環(huán)形灌漿密封裝置，該灌漿密封裝置連接至所述過(guò)渡連接件主體的內(nèi)壁并用以支持灌漿。當(dāng)灌漿密封裝置是現(xiàn)有的時(shí)，所述過(guò)渡連接件可包括剛性隔離物組，該剛性隔離物組具有所述過(guò)渡連接件的兩個(gè)或多個(gè)剛性隔離物，所述剛性隔離物組位于從所述環(huán)形灌漿密封裝置到所述過(guò)渡連接件主體的灌漿長(zhǎng)度的20%，所述灌漿長(zhǎng)度是順著所述環(huán)形灌漿密封裝置到所述剛性隔離物組的方向，沿著所述過(guò)渡連接件主體的延伸軸從所述灌漿密封裝置到所述過(guò)渡連接件主體的末端的距離。
[0021]灌漿的破裂更有可能發(fā)生在所述環(huán)形密封裝置附近的灌漿的下端。所述剛性隔離物組的位置接近所述環(huán)形灌漿密封裝置(即在所述過(guò)渡連接件主體的灌漿長(zhǎng)度的百分比范圍內(nèi))，每個(gè)剛性隔離物有助于減少對(duì)灌漿的損壞。所述剛性隔離物組可被放置于從所述環(huán)形灌漿密封裝置大約2米或更小處、大約1.5米或更小處，大約I米或更小處。
[0022]優(yōu)選地，本發(fā)明的過(guò)渡連接件包括連接至所述過(guò)渡連接件主體的內(nèi)壁的鋼筋組架，所述鋼筋組架包括一第一加強(qiáng)線(xiàn)環(huán)及一第二加強(qiáng)線(xiàn)環(huán)，所述第一加強(qiáng)線(xiàn)環(huán)與所述第二加強(qiáng)線(xiàn)環(huán)通過(guò)一個(gè)或多個(gè)可變形的箍筋進(jìn)行連接，并在所述過(guò)渡連接件主體的內(nèi)壁的圓周延伸，所述可變形的箍筋包括一緩沖部、一固定部及一彈性變形部，所述緩沖部用以緩沖所述地樁，所述固定部將所述鋼筋組架固定至所述過(guò)渡連接件主體的內(nèi)壁，所述彈性變形部連接所述緩沖部及所述固定部使得該緩沖部與所述固定部之間的距離是可變化的；所述第一加強(qiáng)線(xiàn)環(huán)連接至所述可變性的箍筋的緩沖部，所述第二加強(qiáng)線(xiàn)環(huán)連接至所述固定部。
[0023]在這種方式中，所述第一加強(qiáng)線(xiàn)環(huán)提供一內(nèi)加強(qiáng)線(xiàn)環(huán)，該內(nèi)加強(qiáng)線(xiàn)環(huán)在所述地樁的外壁附近，所述第二加強(qiáng)線(xiàn)環(huán)提供一外加強(qiáng)線(xiàn)環(huán)，該外加強(qiáng)線(xiàn)環(huán)在所述過(guò)渡連接件主體的內(nèi)壁附近。這種結(jié)構(gòu)配置對(duì)灌漿(當(dāng)灌漿被提供在所述環(huán)形間隙內(nèi)時(shí))提供了進(jìn)一步的強(qiáng)化。所述箍筋的彈性可變形部分允許所述第一加強(qiáng)線(xiàn)環(huán)與所述第二加強(qiáng)線(xiàn)環(huán)進(jìn)行連接，當(dāng)所述第一加強(qiáng)線(xiàn)環(huán)與所述第二加強(qiáng)線(xiàn)環(huán)之間的距離方差適應(yīng)環(huán)形間隙的變化。
[0024]所述第一加強(qiáng)線(xiàn)環(huán)與所述第二加強(qiáng)線(xiàn)環(huán)與所述圓柱狀過(guò)渡連接件主體的圓周平行延伸。因此，所述加強(qiáng)線(xiàn)環(huán)可以為圓形或橢圓形。
[0025]優(yōu)選地，所述鋼筋組架包括一第三加強(qiáng)線(xiàn)環(huán)，該第三加強(qiáng)線(xiàn)環(huán)連接至所述可變性箍筋的緩沖部；和/或一第四加強(qiáng)線(xiàn)環(huán)，該第四加強(qiáng)線(xiàn)環(huán)連接至所述箍筋的固定部。在一些實(shí)施例中，所述第一和第二加強(qiáng)線(xiàn)環(huán)或所述第三和第四加強(qiáng)線(xiàn)環(huán)通過(guò)所述箍筋的另一可變性的部分進(jìn)行連接。
[0026]所述彈性可變性部分可獨(dú)立地由任意可壓縮的或可彎折的材料制成，以允許所述環(huán)形間隙的變化。在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述彈性可變性部分是可彎曲的彎折線(xiàn)。在特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，固定部、緩沖部、可變性部以及另一可變性部(如果存在)由一條單一的線(xiàn)制成，所述可變形部包括一可彎曲的彎折線(xiàn)段。所述線(xiàn)通常由可變形的金屬制成。
[0027]根據(jù)第二方面，本發(fā)明提供一種單樁式結(jié)構(gòu)，該單樁式結(jié)構(gòu)包括圓柱狀地樁及本發(fā)明第一方面所述的中空?qǐng)A柱狀過(guò)渡連接件。
[0028]優(yōu)選地，所述第二方面的單樁式結(jié)構(gòu)包括位于所述圓筒狀地樁的外壁與所述過(guò)渡連接件主體的內(nèi)壁之間的環(huán)形間隙內(nèi)的灌漿，所述灌漿由安裝于所述過(guò)渡連接件主體的內(nèi)壁的灌漿密封裝置提供。
[0029]所述單樁式結(jié)構(gòu)可包括固定于所述過(guò)渡連接件的一安裝面的風(fēng)力渦輪機(jī)。
[0030]根據(jù)第三方面，本發(fā)明提供一種將過(guò)渡連接件安裝至一圓柱狀地樁的方法，所述過(guò)渡連接件包括一圓柱狀的過(guò)渡連接件主體，所述過(guò)渡連接件主體具有一個(gè)用于容納所述地樁的圓柱狀的空腔，所述空腔具有一個(gè)開(kāi)口，所述開(kāi)口開(kāi)設(shè)于所述過(guò)渡連接件主體的一端，用于容納所述地樁；所述方法包括:
[0031]放置所述地樁到所述過(guò)渡連接件主體的空腔內(nèi)；
[0032]可選擇地調(diào)平所述過(guò)渡連接件主體使得所述過(guò)渡連接件主體的一安裝面處于水平的位置；及
[0033]調(diào)整從所述過(guò)渡連接件主體的圓筒狀內(nèi)壁突出的一個(gè)或多個(gè)剛性隔離物，使得所述剛性隔離物的接觸面抵持所述地樁的外壁；以及
[0034]相對(duì)于所述過(guò)渡連接件主體的內(nèi)壁固定每個(gè)剛性隔離物，使得所述過(guò)渡連接件主體的內(nèi)壁到所述接觸面之間的距離固定。
[0035]根據(jù)第四方面，本發(fā)明提供一種在單樁式結(jié)構(gòu)中剛性隔離物的應(yīng)用，所述單樁式結(jié)構(gòu)包括圓柱狀地樁及過(guò)渡連接件，所述過(guò)渡連接件具有一中空的圓柱狀過(guò)渡連接件主體，其特征在于，所述剛性隔離物具有一個(gè)抵持所述地樁外壁的接觸面，所述隔離物可調(diào)節(jié)地連接至所述過(guò)渡連接件主體，使得所述接觸面與所述過(guò)渡連接件主體的內(nèi)壁之間的距離可調(diào)節(jié)地確定。
[0036]根據(jù)第五方面，本發(fā)明提供一種使用單樁式結(jié)構(gòu)的裝備，所述單樁式結(jié)構(gòu)包括圓柱狀地樁及過(guò)渡連接件，所述過(guò)渡連接件具有一中空的圓柱狀過(guò)渡連接件主體，所述裝備包括:
[0037]—?jiǎng)傂愿綦x物具有一個(gè)抵持所述地樁外壁的接觸面，所述隔離物可調(diào)節(jié)地連接至所述過(guò)渡連接件主體，使得所述接觸面與所述過(guò)渡連接件主體的內(nèi)壁之間的距離可調(diào)節(jié)地確定；及
[0038]一環(huán)形灌漿密封裝置，用于連接到所述過(guò)渡連接件主體的內(nèi)壁。
[0039]任何一個(gè)方面的上述可選的和優(yōu)選的特征可與上述任意一個(gè)方面的其他任意可選的或優(yōu)選的特征想組合。
[0040]為了避免生疑問(wèn)，所述過(guò)渡連接件主體的圓柱形軸是可使所述圓柱體狀過(guò)渡連接件主體繞其旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)的軸。通常情況下，所述過(guò)渡連接件主體相對(duì)于一個(gè)垂直于所述圓柱形軸和橢圓形的平面將具有一圓形或橢圓形的橫截面，或相對(duì)于一個(gè)平行于所述圓柱形軸的平面具有一四邊形的橫截面。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0041]為了更清楚地說(shuō)明和描述本發(fā)明的技術(shù)方案，將結(jié)合以下附圖對(duì)本發(fā)明的進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明和介紹。
[0042]圖1是本發(fā)明提供的安裝在一圓柱形地樁上的過(guò)渡連接件。
[0043]圖2是本發(fā)明提供的過(guò)渡連接件的剛性隔離物的一個(gè)實(shí)施例。
[0044]圖3是本發(fā)明提供的鋼筋組架的示意圖。
[0045]圖4A和4B是圖1中所示已安裝的過(guò)渡連接件的剛性隔離物、鋼筋組架及灌漿密封裝置的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0046]圖1示出了具有過(guò)渡連接件10的單樁式結(jié)構(gòu)8，所示過(guò)渡連接件10安裝于圓柱狀地樁12上。在本發(fā)明的實(shí)施例中，所示圓柱狀地樁的直徑大約為4600毫米，該地樁適用于支撐風(fēng)力渦輪機(jī)結(jié)構(gòu)。所述過(guò)渡連接件的直徑大約為4900毫米。
[0047]若干剛性隔離物14安裝于所述過(guò)渡連接件10的中空的圓柱狀過(guò)渡連接件主體
16。所述過(guò)渡連接件主體16具有一個(gè)圓柱體狀的軸17，該軸17沿著所述過(guò)渡連接件主體16的伸長(zhǎng)方向延伸。如圖1所示，在圖1中，共有16個(gè)剛性隔離物14。該16個(gè)剛性隔離物14等距離間隔地排列在所述圓柱狀過(guò)渡連接件主體16的圓周上。
[0048]一個(gè)環(huán)形灌漿密封裝置18安裝于一個(gè)由所述過(guò)渡連接件主體16與所述圓柱狀地樁12形成的環(huán)形間隙19內(nèi)，并位于所述過(guò)渡連接件主體16的下端。一鋼筋組架20固定于所述過(guò)渡連接件主體16的內(nèi)壁，并位于所述剛性隔離物14與所述環(huán)形灌漿密封裝置18之間并沿著圓柱狀過(guò)渡連接件主體16的長(zhǎng)度方向延長(zhǎng)的位置處。所述剛性隔離物、鋼筋組架及所述環(huán)形灌漿密封裝置的放大視圖具體在圖4A和4B (分別在圖1中標(biāo)示為A和B)中示出。
[0049]在圖2中，其示出了其中一個(gè)剛性隔離物14更多細(xì)節(jié)及詳細(xì)構(gòu)造。每個(gè)剛性隔離物14具有一剛性的圓柱狀螺栓22。一個(gè)用于抵靠所述圓柱狀地樁12的接觸板24安裝于所述螺栓22的抵接端26。
[0050]所述剛性螺栓22的橫截面形狀在垂直于所述剛性螺栓22的延伸軸的平面內(nèi)不作具體特別的限制。所述剛性螺栓22的橫截面形狀可以為，例如，正方形、三角形、矩形、橢圓形或圓形。在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述剛性螺栓22的橫截面形狀為圓形。
[0051]所述剛性隔離物14還具有一個(gè)隔板螺母28，該隔板螺母28圍繞著所述剛性圓柱狀螺栓22，并起到一個(gè)調(diào)節(jié)螺母的作用。所述隔板螺母28固定在所述過(guò)渡連接件主體16的圓柱形的內(nèi)壁上，所述螺栓22可調(diào)節(jié)地與所述隔板螺母28的孔相嚙合。所述隔板螺母28可固定在所述過(guò)渡連接件主體16的外壁上。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，所述隔板螺母28固定至所述過(guò)渡連接件主體16上的方式并沒(méi)有特別具體限定。在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述隔板螺母28通過(guò)兩個(gè)固定螺栓30固定至所述過(guò)渡連接件主體16上，具體為，所述固定螺栓30穿過(guò)所述隔板螺母28及所述過(guò)渡連接件主體16，從而將所述隔板螺母28固定至所述過(guò)渡連接件主體16上。
[0052]通常情況下，所述螺栓22的外表面上具有螺旋狀的螺紋，該螺紋與開(kāi)設(shè)于所述隔板螺母28的孔的內(nèi)壁上的互補(bǔ)凹槽相嚙合。所述接觸板24與所述過(guò)渡連接件主體16的內(nèi)壁之間的距離可使用所述隔板螺母28與螺栓22進(jìn)行調(diào)整。
[0053]所述隔板螺母還包括一個(gè)夾緊裝置，其用于防止所述隔板螺母進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)?；谶@種方式，所述接觸板與所述過(guò)渡連接件主體的內(nèi)壁之間的距離是固定的。此外，灌漿(當(dāng)設(shè)置時(shí))可防止所述隔板螺母的轉(zhuǎn)動(dòng)，以便于固定所述接觸板與所述過(guò)渡連接件主體的內(nèi)壁之間的距離。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，單獨(dú)依靠所述灌漿也可以防止所述隔板螺母的轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0054]在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述剛性隔離物14的數(shù)量并沒(méi)有特別具體限定，本領(lǐng)域的技術(shù)人員也可認(rèn)識(shí)到，所述剛性隔離物14的數(shù)量可以適當(dāng)調(diào)整以適應(yīng)所述過(guò)渡連接件主體16和圓柱體狀地樁12的說(shuō)明。所以，例如，所述過(guò)渡連接件10可包括2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)、6個(gè)、8個(gè)、10個(gè)、12個(gè)、14個(gè)、16個(gè)、20個(gè)或24個(gè)剛性隔離物14。在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述過(guò)渡連接件10具有16個(gè)剛性隔離物14。
[0055]所述剛性螺栓22的直徑應(yīng)該足夠大，以便于能承受施加在其上的力。在一些實(shí)施例中，所述剛性螺栓22的直徑至少為60毫米。該剛性螺栓22的直徑上限并沒(méi)有特別具體限定。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述剛性螺栓22的直徑的取值范圍為80毫米至200毫米,例如,80毫米、100毫米、120毫米、150毫米或200毫米。在本實(shí)施例中，所述剛性螺栓22的直徑可為100毫米。
[0056]所述接觸板24具有一個(gè)抵接所述圓柱狀地樁12的接觸面，其中，該地樁12大于所述剛性螺栓22的抵接端26的橫截面。所述接觸板24具有一個(gè)圓形的接觸面，該圓形的接觸面的直徑可比所述剛性螺栓的抵接端的橫截面的尺寸大1.1倍或以上、1.2倍或以上、
1.3倍或以上、1.5倍或以上、1.75倍或以上、2倍或以上、2.5倍或以上、3倍或以上。在本實(shí)施例中，所述接觸板24的接觸面具有大約3倍于所述剛性螺栓22的抵接端26的橫截面區(qū)域的表面區(qū)域。
[0057]所述接觸板24可通過(guò)任意方式安裝至所述剛性螺栓22。該接觸板24可與所述剛性螺栓22 —體成型，或可通過(guò)例如一個(gè)螺釘安裝至所述剛性螺栓22。在本實(shí)施例中，所述接觸板24安裝至所述剛性螺栓22通過(guò)一球形軸承。
[0058]圖3中更加詳細(xì)地示出了所述鋼筋組架20的結(jié)構(gòu)。所述鋼筋組架20具有四個(gè)加強(qiáng)環(huán)32，該四個(gè)加強(qiáng)環(huán)32在所述環(huán)形間隙19內(nèi)沿著其圓周方向伸展。兩個(gè)內(nèi)加強(qiáng)環(huán)34位于所述圓柱狀地樁12(圖未示)的外壁附近，兩個(gè)外加強(qiáng)線(xiàn)環(huán)36位于所述過(guò)渡連接件主體16的內(nèi)壁附近。所述加強(qiáng)環(huán)32整體上是剛性的。
[0059]一個(gè)線(xiàn)狀箍筋38與所述四個(gè)加強(qiáng)環(huán)32連接。所述箍筋38由單根線(xiàn)構(gòu)成。該箍筋38的上端具有一可彎曲的彎折部40，該彎折部40與兩個(gè)豎直部42和44相連接。所述加強(qiáng)環(huán)32安裝至所述箍筋38的豎直部42和44。位于所述箍筋38下端的另一部分46與所述豎直部42和44連接并相交成角度，且該部分46具有一可彎曲的彎折部。
[0060]從圖4A和4B可以看出，所述箍筋38可獨(dú)立地變形的，以便于所述圓柱狀地樁12的外壁與所述過(guò)渡連接件主體16的內(nèi)壁之間的環(huán)形間隙19的變化可以得到適應(yīng)性滿(mǎn)足。當(dāng)所述環(huán)形間隙19相對(duì)于位于所述單樁式結(jié)構(gòu)8 (如圖4B所示)另一側(cè)的環(huán)形間隙19變小時(shí)，如圖4A中所示，所述箍筋的上部和下部發(fā)生彎折。
[0061]可變形的箍筋38的數(shù)量沒(méi)有特別具體限制。所述箍筋可繞著所述過(guò)渡連接件主體的內(nèi)圓周在15毫米至450毫米范圍內(nèi)的間隔排列。基于此種方式，所述箍筋的數(shù)量取決于所述過(guò)渡連接件主體的周長(zhǎng)。
[0062]在本實(shí)施例中，有16個(gè)所述箍筋38。每個(gè)箍筋38安裝于每個(gè)剛性隔離物14與所述環(huán)狀灌漿密封裝置18之間的過(guò)渡連接件主體16。在這種方式中，每個(gè)箍筋38可為每個(gè)剛性隔離物周?chē)峁┻M(jìn)一步的強(qiáng)化作用，從而在所述單樁式結(jié)構(gòu)8安裝之后減少對(duì)所述灌衆(zhòng)的損壞。
[0063]所述鋼筋組架20將所述灌漿密封裝置18與所述剛性隔離物14連結(jié)在一起，并提供抗剪強(qiáng)度，以幫助減少位于所述環(huán)形間隙19內(nèi)的灌漿內(nèi)裂紋的形成，該環(huán)形間隙19形成于所述圓柱狀地樁12與所述過(guò)渡連接件主體16 (當(dāng)該過(guò)渡連接件主體16安裝于所述地樁12上時(shí))之間。
[0064]本發(fā)明的過(guò)渡連接件10對(duì)于具有較大直徑的單樁式結(jié)構(gòu)8特別有用。離岸結(jié)構(gòu)的圓柱狀地樁12的直徑大約為2米至8米。所述過(guò)渡連接件主體16的內(nèi)壁的直徑通常比所述圓柱狀地樁15的直徑大了大約0.1米至0.4米，因此，所述過(guò)渡連接件主體16的內(nèi)壁的直徑大約為2.0米至8.5米。所述圓柱狀過(guò)渡連接件主體16長(zhǎng)度方向的延伸長(zhǎng)度并沒(méi)有特別具體限定，可以在4米至15米的范圍內(nèi)。
[0065]本發(fā)明中的過(guò)渡連接件10可包括一個(gè)或多個(gè)調(diào)平千斤頂48，該一個(gè)或多個(gè)調(diào)平千斤頂48固定于所述過(guò)渡連接件主體16的內(nèi)壁，以調(diào)平所述過(guò)渡連接件主體16。通常情況下，所述調(diào)平千斤頂48安裝于所述過(guò)渡連接件主體16的上端。基于此種方式，所述調(diào)平千斤頂48可與所述圓柱狀地樁12的上表面銜接。所述調(diào)平千斤頂48為調(diào)平所述過(guò)渡連接件主體16的一個(gè)安裝面50提供了一種便捷的方式。
[0066]如圖1所示，若干調(diào)平千斤頂48固定于所述過(guò)渡連接件主體16的圓筒狀內(nèi)壁。所述調(diào)平千斤頂48具有一與所述圓柱狀地樁12接觸的調(diào)平面52。每個(gè)調(diào)平面52位于所述圓柱狀地樁12的上端。所述調(diào)平面52與所述調(diào)平千斤頂48固定于所述過(guò)渡連接件主體的圓筒狀內(nèi)壁上的點(diǎn)之間的距離對(duì)每個(gè)調(diào)平千斤頂48而言，是可以獨(dú)立地調(diào)節(jié)的，因此，所述過(guò)渡連接件主體16的垂直方向相對(duì)于所述圓柱狀地樁12是可調(diào)節(jié)的。基于此種方式，所述調(diào)平千斤頂48允許所述過(guò)渡連接件10提供一個(gè)橫向水平的安裝面50，即使所述圓柱狀地樁12并不沿著其圓柱體軸垂直。如此，一個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)可以安裝至所述橫向水平的安裝面50上。
[0067]環(huán)狀灌漿密封裝置18固定于所述過(guò)渡連接件主體16的下端。所述環(huán)形灌漿密封裝置18包括連接部54及灌漿支撐部56。該連接部54連接至所述過(guò)渡連接件主體16，并將所述灌漿密封裝置18相對(duì)于該過(guò)渡連接件主體16保持在一個(gè)固定位置。所述灌漿支撐部56用于支持灌漿。該灌漿支撐部56是可變形的，因此，圍繞所述圓柱狀地樁12的圓周的環(huán)形間隙19內(nèi)的方差或變化是可以被接受的。
[0068]一旦所述過(guò)渡連接件10被放置于所述圓柱狀地樁12的頂部并被放置平整(如果有必要)，則所述剛性隔離物14被調(diào)整，以至于所述接觸板24抵接所述圓柱狀地樁12。從圖4A和4B中可以看出，對(duì)每個(gè)剛性隔離物14而言，從所述接觸板24到所述過(guò)渡連接件主體16的圓筒狀內(nèi)壁之間的距離是可獨(dú)立地調(diào)整的。所述接觸板24與所述過(guò)渡連接件主體16之間的距離反映了所述過(guò)渡連接件10在該部分的環(huán)形間隙距離。
[0069]灌漿被添加至所述過(guò)渡連接件主體16的內(nèi)壁與所述圓柱狀地樁12的外壁之間的環(huán)形間隙19內(nèi)。該灌漿被設(shè)置為用于將所述過(guò)渡連接件10固定至所述圓柱狀地樁12。通常情況下，所述灌漿填充至從所述環(huán)形灌漿密封裝置18到所述圓柱狀地樁12的頂部周?chē)g的環(huán)形間隙19內(nèi)。在圖1所示的實(shí)施例中，沿著所述過(guò)渡連接件主體16的延伸軸的灌漿長(zhǎng)度58大約為8300毫米。
[0070]所述剛性隔離物14位于距離所述環(huán)形灌漿密封裝置大約900毫米處，這個(gè)距離大約為所述灌漿長(zhǎng)度58的11%。結(jié)果是，所述剛性隔離物14的支撐作用發(fā)生于所述灌漿密封裝置的更可能產(chǎn)生破裂的下端。
[0071]臨近每個(gè)剛性隔離物14的過(guò)渡連接件主體16的區(qū)域通過(guò)該剛性隔離物14與所述圓柱狀地樁12保持在一固定距離?；谶@種方式，所述過(guò)渡連接件主體16的變形整體大幅減少，在使用時(shí)，壓力作用對(duì)所述環(huán)形間隙19的壓縮也相應(yīng)減少。其結(jié)果是，施加在灌漿上的壓力均勻地分布，并且灌漿發(fā)生破裂的可能性也減少了。
[0072]具體地，橫截面相對(duì)于所述過(guò)渡連接件主體16的延伸軸的變形可能會(huì)減小?；诖朔N方式，過(guò)渡連接件上的應(yīng)力可更均勻地分布在所述過(guò)渡連接件主體16的長(zhǎng)邊和圓周上，并且施加在所述灌漿上的應(yīng)力也相對(duì)均勻。
[0073]具體實(shí)施例
[0074]為了描述本發(fā)明所示的應(yīng)力減少，有限元分析(finite element analysis,FEA)被執(zhí)行于類(lèi)似于圖1所示的單樁式結(jié)構(gòu)的實(shí)施例中。測(cè)試是在無(wú)鋼筋組架的條件下進(jìn)行。
[0075]該測(cè)試是在具有16個(gè)等間距排列的剛性隔離物的過(guò)渡連接件上進(jìn)行的。每個(gè)剛性隔離物放置于所述灌漿密封裝置上方大約900毫米處。該單樁式結(jié)構(gòu)的直徑為4600毫米，該單樁式結(jié)構(gòu)在垂直方向的偏移量為0.5’。最大的環(huán)形間隙為180毫米，灌漿長(zhǎng)度大約為8300毫米。所述剛性隔離物具有一機(jī)加工的接觸板，該接觸板位于一個(gè)安裝于直徑為100毫米的剛性螺栓上的球形軸承，該球形軸承具有88毫米的內(nèi)螺紋。直徑為300毫米的調(diào)節(jié)螺母通過(guò)兩個(gè)固定螺栓固定于所述過(guò)渡連接件的壁上。
[0076]具有過(guò)渡連接件而不具有剛性隔離物的同樣的單樁式結(jié)構(gòu)也被測(cè)試了。
[0077]分析的結(jié)果表明，所述剛性隔離物可減少在灌漿連接的底部的熱點(diǎn)應(yīng)力，該灌漿連接的范圍為:在結(jié)合部分的壓縮則和張力側(cè)上從大于5牛/平方毫米到大約3牛/平方毫米。這會(huì)在應(yīng)力上產(chǎn)生一個(gè)主要的減少，這在本質(zhì)上將大大降低灌漿碎裂的可能性。
[0078]應(yīng)力減少的主要原因是所述隔離物使得組合的地樁、灌漿及過(guò)渡連接件作為一個(gè)組合部進(jìn)行操作。如果沒(méi)有該隔離物，所述過(guò)渡連接件趨向于“橢圓形”，其結(jié)果為最大的應(yīng)力趨向于集中在一個(gè)有限的弧上?；谒鼋M合部，則應(yīng)力被分布在較寬的弧上，其結(jié)果是施加在所述灌漿上的應(yīng)力大大減少了。
【權(quán)利要求】
1.一種用于固定圓柱狀的地樁的過(guò)渡連接件，所述過(guò)渡連接件包括一圓柱狀的過(guò)渡連接件主體，所述過(guò)渡連接件主體具有一個(gè)用于容納所述地樁的圓柱狀的空腔，所述空腔具有一個(gè)開(kāi)口，所述開(kāi)口開(kāi)設(shè)于所述過(guò)渡連接件主體的一端，用于容納所述地樁；所述過(guò)渡連接件還包括多個(gè)剛性隔離物，所述多個(gè)剛性隔離物從所述過(guò)渡連接件主體的一圓筒狀內(nèi)壁突出至所述空腔內(nèi)，每個(gè)剛性隔離物具有一個(gè)抵持所述地樁外壁的接觸面，所述隔離物可調(diào)節(jié)地連接至所述過(guò)渡連接件主體，使得所述接觸面與所述過(guò)渡連接件主體的內(nèi)壁之間的距離可調(diào)節(jié)地確定。
2.如權(quán)利要求1所述的過(guò)渡連接件，其特征在于，所述剛性隔離物均勻地間隔排列在所述圓柱狀過(guò)渡連接件主體的圓周上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的過(guò)渡連接件，其特征在于，所述過(guò)渡連接件包括16個(gè)剛性隔離物。
4.如權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的過(guò)渡連接件，其特征在于，所述剛性隔離物包括接觸板，該接觸板連接至一桿狀物的抵接端，所述桿狀物沿其延伸軸的方向?yàn)閯傂浴?br> 5.如權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的過(guò)渡連接件，其特征在于，所述過(guò)渡連接件包括連接至所述過(guò)渡連接件主體的內(nèi)壁的鋼筋組架，所述鋼筋組架包括一第一加強(qiáng)線(xiàn)環(huán)及一第二加強(qiáng)線(xiàn)環(huán)，所述第一加強(qiáng)線(xiàn)環(huán)與所述第二加強(qiáng)線(xiàn)環(huán)通過(guò)一個(gè)或多個(gè)可變形的箍筋進(jìn)行連接，并在所述過(guò)渡連接件主體的內(nèi)壁的圓周延伸，所述可變形的箍筋包括一緩沖部、一固定部及一彈性變形部，所述緩沖部用以緩沖所述地樁，所述固定部將所述鋼筋組架固定至所述過(guò)渡連接件主體的內(nèi)壁，所述彈性變形部連接所述緩沖部及所述固定部使得該緩沖部與所述固定部之間的距離是可變化的；所述第一加強(qiáng)線(xiàn)環(huán)連接至所述可變性的箍筋的緩沖部，所述第二加強(qiáng)線(xiàn)環(huán)連接至所述固定部。
6.如權(quán)利要求5所述的過(guò)渡連接件，其特征在于，所述鋼筋組架包括: 一第三加強(qiáng)線(xiàn)環(huán)，該第三加強(qiáng)線(xiàn)環(huán)連接至所述可變性箍筋的緩沖部； 和/或 一第四加強(qiáng)線(xiàn)環(huán)，該第四加強(qiáng)線(xiàn)環(huán)連接至所述箍筋的固定部。
7.如權(quán)利要求5或6所述的過(guò)渡連接件，其特征在于，所述第一加強(qiáng)線(xiàn)環(huán)和所述第二加強(qiáng)線(xiàn)環(huán)或第三加強(qiáng)線(xiàn)環(huán)和第四加強(qiáng)線(xiàn)環(huán)由所述箍筋的另一可變性的部分連接。
8.如權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述的過(guò)渡連接件，其特征在于，所述過(guò)渡連接件還包括環(huán)形灌漿密封裝置，所述灌漿密封裝置與所述過(guò)渡連接件主體的內(nèi)壁連接。
9.如權(quán)利要求8所述的過(guò)渡連接件，其特征在于，所述過(guò)渡連接件包括一剛性隔離物組，該剛性隔離物組具有所述過(guò)渡連接件的至少兩個(gè)剛性隔離物，所述剛性隔離物組位于從所述環(huán)形灌漿密封裝置到所述過(guò)渡連接件主體的灌漿長(zhǎng)度的20%，所述灌漿長(zhǎng)度是順著所述環(huán)形灌漿密封裝置到所述剛性隔離物組的方向，沿著所述過(guò)渡連接件主體的延伸軸從所述灌漿密封裝置到所述過(guò)渡連接件主體的末端的距離。
10.如權(quán)利要求8或9所述的過(guò)渡連接件，其特征在于，所述過(guò)渡連接件包括一剛性隔離物組，該剛性隔離物組具有所述過(guò)渡連接件的至少兩個(gè)剛性隔離物，所述剛性隔離物組在所述環(huán)形灌漿密封裝置的2米范圍內(nèi)。
11.一種單樁式結(jié)構(gòu)，其包括圓柱狀地樁及權(quán)利要求ι-?ο中任意一項(xiàng)所述的中空?qǐng)A柱狀過(guò)渡連接件。
12.一種將過(guò)渡連接件安裝至一圓柱狀地樁的方法，所述過(guò)渡連接件包括一圓柱狀的過(guò)渡連接件主體，所述過(guò)渡連接件主體具有一個(gè)用于容納所述地樁的圓柱狀的空腔，所述空腔具有一個(gè)開(kāi)口，所述開(kāi)口開(kāi)設(shè)于所述過(guò)渡連接件主體的一端，用于容納所述地樁；所述方法包括: (i)放置所述地樁到所述過(guò)渡連接件主體的空腔內(nèi)； (ii)可選擇地調(diào)平所述過(guò)渡連接件主體使得所述過(guò)渡連接件主體的一安裝面處于水平的位置 '及 (iii)調(diào)整從所述過(guò)渡連接件主體的圓筒狀內(nèi)壁突出的一個(gè)或多個(gè)剛性隔離物，使得所述剛性隔離物的接觸面抵持所述地樁的外壁；以及 (iv)相對(duì)于所述過(guò)渡連接件主體的內(nèi)壁固定每個(gè)剛性隔離物，使得所述過(guò)渡連接件主體的內(nèi)壁到所述接觸面之間的距離固定。
13.一種在單樁式結(jié)構(gòu)中剛性隔離物的應(yīng)用，所述單樁式結(jié)構(gòu)包括圓柱狀地樁及過(guò)渡連接件，所述過(guò)渡連接件具有一中空的圓柱狀過(guò)渡連接件主體，其特征在于，所述剛性隔離物具有一個(gè)抵持所述地樁外壁的接觸面，所述隔離物可調(diào)節(jié)地連接至所述過(guò)渡連接件主體，使得所述接觸面與所述過(guò)渡連接件主體的內(nèi)壁之間的距離可調(diào)節(jié)地確定。
14.一種使用單樁式結(jié)構(gòu)的裝備，所述單樁式結(jié)構(gòu)包括圓柱狀地樁及過(guò)渡連接件，所述過(guò)渡連接件具有一中空的圓柱狀過(guò)渡連接件主體，所述裝備包括: 所述剛性隔離物具有一個(gè)抵持所述地樁外壁的接觸面，所述隔離物可調(diào)節(jié)地連接至所述過(guò)渡連接件主體，使得所述接觸面與所述過(guò)渡連接件主體的內(nèi)壁之間的距離可調(diào)節(jié)地確定 '及 一環(huán)形灌漿密封裝置，用于連接到所述過(guò)渡連接件主體的內(nèi)壁。
15.一種過(guò)渡連接件，其參照所述附圖在此進(jìn)行整體描述。
【文檔編號(hào)】E02B17/02GK104204360SQ201180074253
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月20日
【發(fā)明者】布蘭德·邁克爾艾伯特 申請(qǐng)人:關(guān)鍵產(chǎn)品有限公司