塔架结构和用于装配该塔架结构的方法技术

一种混凝土塔架结构（10），包括：基座（12）；多个预制的混凝土塔架元件（24），各混凝土塔架元件具有外侧（32）、内侧（34）、设置在二者之间的材料厚度（36）、顶部表面（38）和底部表面（40），塔架元件（24）具有中空中央部，塔架元件（24）布置成一个塔架元件（24）在另一个塔架元件的顶部上从而在基座（12）的顶部上形成立柱（22）；多个张拉索（28），其布置在所述中空中央部中，以用于向所述立柱（22）施加拉力，其中，塔架结构（10）还包括布置在立柱（22）的顶部上的上部力分配元件（26）和布置在基座（12）中的下部力分配元件（18），其中各张拉索（28）通过协作的附接装置（30，30’）连接至上部力分配元件（18）和下部力分配元件（26）。此外，本发明专利技术公开了装配塔架结构（10）、塔架元件和基座元件的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及ー种混凝土塔架结构，该塔架结构包括基座；多个预制的混凝土塔架元件，姆个塔架元件包括具有中空中央部的外壁，所述塔架元件布置在所述基座顶部上的立柱中；和多个张拉索(tendon)，其布置在中空中央部中或材料厚度内，以用于向所述立柱施加拉力。本专利技术还涉及ー种装配塔架结构的方法。本专利技术还涉及ー种混凝土塔架元件，所述塔架元件具有外侧、内侧、设置在二者之间的材料厚度、以及顶部表面和底部表面，所述塔架元件具有中空中央部。此外，本专利技术涉及ー种混凝土基座元件，所述基座元件具有外侧、内侧、设置在ニ者之间的材料厚度、以及顶部表面和底部表面，所述基座元件具有中空中央部。本专利技术再还涉及一种互连元件。
技术介绍
过去30年来，风轮机行业优选使用钢来制造用于风轮机的塔架。本行业已朝具有直径越来越大的转子的更大型的风轮机的方向发展。这要求风轮机塔架的高度増加。因此，近年来风轮机塔架的成本不断提高，尤其是运输包括风轮机的塔架的钢区段的物流已被证实是ー个挑战。通常，塔架分长达30米的区段运输。塔架高度目前接近100米及以上。因此，塔架可包括四个或更多区段。在20世纪30年代引进的钢增强混凝土塔架近来由于超过80米的塔架高度而再次获得偏爱。对于混凝土塔架而言，存在两个主要选择现场混合的混凝土塔架或预制的混凝土塔架。现场混合的混凝土塔架具有ー些缺点，例如控制混凝土的质量和将混凝土混合料运输至现场的物流的难度。本文将不对现场混合的混凝土塔架再进行任何讨论。预制的混凝土塔架可在集中的场地制造。拌合混凝土并使混凝土定型的过程可采用以相对低的制造公差生产混凝土元件的方式来控制。材料将是均匀的，并因此预制的混凝土元件的强度将是均匀的。对于预制的混凝土塔架，钢塔架的运输劣势得以克服。组成塔架的混凝土元件的尺寸选择成使得它们允许公路或鉄路运输。一种制造预制的混凝土塔架的方法基于在集中的制造场地制造的分段。使用常规制造技术制造各分段。当区段已定型时，将它们运至现场并彼此上下安置且结合在一起。塔架在各分段的壁中设置有用于插入张拉索的沿所述分段的圆周均匀地分布的纵向管，当装配完成时拉紧所述张拉索。混凝土塔架被预置应力，以使得塔架在风轮机的所有运行条件期间都被拉紧。从WO 02/01025获知这种塔架的ー个示例。WO 02/01025中描述的塔架的缺点在于不能到达张拉索以进行检查。这ー问题已在EP 1262614中得到解決，EP 1262614描述了ー种塔架结构，该塔架结构包括基座、彼此上下安置的多个环形区段和安置在塔架结构的混凝土部分的顶部上的钢塔架。该塔架结构具有跨越塔架结构的长度的张拉索。安置在混凝土区段上的钢塔架包括用于张拉索的一端的附接装置。张拉索的另一端在基座中的空间内部終止。张拉索通过液压千斤顶抵靠在混凝土基座上被预置应力并通过锚固元件抵靠在混凝土上楔入。尽管EP 1262614中描述的系统可以成功实施，但该系统具有ー些缺点。在具有相当大的高度的塔架例如超过80米的塔架中，张拉索的预置应力将在锚固元件对接基座的情况下在基座中施加很高的局部力。因此，需要将基座加大尺寸以便能够承受所述カ而不会开裂，或者需要増加张拉索数量，这又需要増大塔架的直径以适应数量増加的张拉索。另ー个缺点在于塔架分段可能难以沿塔架的中心线定位使得塔架是直的。专利技术目的 本专利技术的目的是提供一种改进的混凝土塔架结构。
技术实现思路
根据本专利技术，通过ー种混凝土塔架结构来实现该目的，所述塔架结构包括基座；多个预制的混凝土塔架元件，各混凝土塔架元件均包括具有外侧、内侧、设置在二者之间的材料厚度、以及顶部表面和底部表面的外壁，所述塔架元件具有中空中央部，所述塔架元件布置在基座顶部上的立柱中；以及多个张拉索，张拉索布置在中空中央部中或材料厚度内，以用于向立柱施加拉力，其中所述塔架结构还包括布置在立柱顶部上的上部力分配元件和布置在基座中的下部力分配元件，其中各张拉索通过协作的附接装置连接到上部力分配元件和下部力分配元件，并且所述基座包括至少ー个预制的混凝土基座元件，所述混凝土基座元件包括具有外侧、内侧、设置在二者之间的材料厚度、以及顶部表面和底部表面的外壁，所述基座元件具有中空中央部，所述至少ー个基座元件布置在立柱与下部力分配元件之间，以用于在地面下方形成基座立柱。 此外，通过ー种装配塔架结构的方法来实现这一目的，所述方法包括以下步骤a.建立具有下部力分配元件的基座，b.提供多个预制的混凝土塔架元件，各塔架元件均具有外侧、内侧、设置在二者之间的材料厚度、以及顶部表面和底部表面，所述塔架元件具有中空中央部，c.通过将ー个塔架元件布置在另ー个塔架元件的顶部上直到达到立柱的最終高度来形成立柱，d.提供多个张拉索，e.通过协作的附接装置将各张拉索连接至上部力分配元件和下部力分配元件，以及f.拉紧各张拉索以用于向立柱施加拉力。此外，通过ー种混凝土塔架元件来实现这一目的，所述混凝土塔架元件具有外侧、内侧、设置在二者之间的材料厚度、以及顶部表面和底部表面，所述塔架元件具有中空中央部，其中所述塔架元件包括延伸到中空中央部内的多个突出体，其中所述突出体具有中空孔，所述中空孔平行于塔架元件的纵向轴线延伸。此外，还通过ー种混凝土基座元件来实现这一目的，所述混凝土基座元件具有外侦れ内侧、设置在二者之间的材料厚度、以及顶部表面和底部表面，所述基座元件具有中空中央部，其中所述基座元件在外侧包括多个附接装置，并且各附接装置布置成用于附接到钢筋或钢筋笼上。此外,还通过一种互连元件来实现这一目的，所述互连元件包括具有外侧、内侧、设置在二者之间的材料厚度、以及顶部表面和底部表面的外壁，所述互连元件具有中空中央部，其中所述互连元件具有附接装置，其中所述附接装置适合于与互连的张拉索上的附接装置协作。在根据本专利技术的塔架结构下，实现了张拉索与混凝土塔架元件之间的传カ的改 善。从张拉索传递到混凝土的拉カ以避免引起超过混凝土的屈服应カ的局部应カ集中的方式被有效地分配给混凝土元件，并由此避免混凝土的开裂。各张拉索的预拉紧由此可通过张拉索的強度的更有效的利用而达到更高的值。这允许具有允许直径较小的塔架的较少张拉索的较高塔架结构。在根据本专利技术的方法下，实现了张拉索与混凝土塔架元件之间的传力的改进。根据本专利技术的混凝土塔架元件实现了一种改进，其中塔架元件易于定位和定向。根据本专利技术的混凝土基座元件实现了一种改进，其中基座元件可包括比现场浇筑增强的混凝土基座的强度更高的材料。用于塔架结构的基座可现场浇筑或者由多个预制的基座元件构成。可在提供改善的材料性质并允许更紧密的几何公差的受控环境中制造由预制的基座元件组成的基座。由预制的基座元件组成的基座可在基座挖掘时定位。钢筋笼可建立在基座元件周围并且现场浇筑的混凝土基座建立在预制元件周围。钢筋笼在基座元件外侧连接到附接装置。所述至少一个预制的基座元件将在地面下方形成基座立柱并被包埋在现场浇筑增强的混凝土内。塔架元件在地面上方和基座立柱的顶部上形成塔架立柱。在拉紧张拉索时，塔架元件和所述至少ー个基座元件有效地形成被包埋在基座中的单个结构元件。因此实现了塔架的弯曲力主要通过基座元件与现场浇筑的混凝土之间的表面摩擦传递。在钢塔架位于混凝土基座上的现有技术中，弯曲力通过塔架的底部凸缘传递至基座。在EP本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.02.01 DK PA201070030;2010.06.22 DK PA201070281.一种混凝土塔架结构，包括 -基座， -多个预制的混凝土塔架元件，各混凝土塔架元件均包括具有外侧、内侧、设置在外侧和内侧之间的材料厚度、以及顶部表面和底部表面的外壁，所述塔架元件具有中空中央部，所述塔架元件布置成一个塔架元件在另一个塔架元件的顶部上，从而在所述基座的顶部上形成立柱， -多个张拉索，所述张拉索布置在所述中空中央部中或所述材料厚度内以用于向立柱施加拉力，其特征在于，所述塔架结构还包括布置在所述立柱顶部上的上部力分配元件和布置在所述基座中的下部力分配元件，其中每个张拉索通过协作的附接装置连接至所述上部力分配元件和所述下部力分配元件，并且所述基座包括至少一个预制的混凝土基座元件，所述混凝土基座元件包括具有外侧、内侧、设置在外侧和内侧之间的材料厚度、以及顶部表面和底部表面的外壁，所述基座元件具有中空中央部，所述至少一个基座元件布置在立柱与所述下部力分配元件之间，从而在地面下方形成基座立柱。2.根据权利要求I所述的塔架结构，其特征在于，所述上部力分配元件和/或所述下部力分配元件是环形件，其中所述环形件具有用于附接所述张拉索的自由部分。3.根据前述权利要求中任一项所述的塔架结构，其特征在于，所述塔架元件是柱状体、或具有上部宽端和下部窄端的截锥体、或柱状体和截锥体的结合。4.根据前述权利要求中任一项所述的塔架结构，其特征在于，所述塔架元件包括延伸到所述中空中央部内的多个突出体，其中所述突出体具有中空孔，所述中空孔平行于所述塔架结构的纵向轴线延伸。5.根据权利要求4所述的塔架结构，其特征在于，所述突出体在所述塔架元件的顶部表面和底部表面之间延伸。6.根据前述权利要求中任一项所述的塔架结构，其特征在于，相邻的塔架元件具有对应的圆锥形的顶部表面和底部表面。7.根据前述权利要求中任一项所述的塔架结构，其特征在于，所述塔架结构还包括顶部塔架元件，其中所述顶部塔架元件通过协作的紧固装置附接到立柱的顶部上，并且其中所述顶部塔架元件具有布置成用于装配风轮机机舱的附加紧固装置。8.根据前述权利要求中任一项所述的塔架结构，其特征在于，所述塔架结构还包括至少一个互连元件，所述互连元件包括具有外侧、内侧、设置在外侧和内侧之间的材料厚度、以及顶部表面和底部表面的外壁，所述互连元件具有中空中央部，所述至少一个互连元件布置在所述下部力分配元件与所述上部力分配元件之间，并且所述塔架结构还包括多个互连张拉索，其中每个互连张拉索布置在所述互连元件的所述中空中央部中，其中所述互连元件和所述互连张拉索具有协作的附接装置，并且其中每个互连张拉索在一端附接到所述互连元件上、并在另一端附接到所述上部力分配元件或所述下部力分配元件或又一个互连元件上。9.根据前述权利要求中任一项所述的塔架结构，其特征在于，所述塔架元件还包括内壁，所述内壁布置在所述中空中央部内部并具有外侧、内侧和设置在外侧和内侧之间的材料厚度，其中所述内壁通过多个连板连接到所述外壁。10.根据前述权利要求1-9中任一项所述的塔架结构，其特征在于，所述基座元件还包括内壁，所述内壁布置在所述中空中央部内部并具有外侧、内侧和设置在外侧和内侧之间的材料厚度，其中所述内壁通过多个连板连接到所述外壁。11.根据前述权利要求8-10中任一项所述的塔架结构，其特征在于，所述互连元件还包括内壁，所述内壁布置在所述中空中央部内部并具有外侧、内侧和设置在外侧和内侧之间的材料厚度，其中所述内壁通过多个连板连接到所述外壁。12.根据前述权利要求中任一项所述的塔架结构，其特征在于，所述塔架结构还包括至少一个锚固凸缘以及多个锚固缆索，所述锚固凸缘布置在两个相邻的塔架元件之间，所述多个锚固缆索均匀地分布在所述锚固凸缘的周边，并且每个锚固缆索在一端连接到所述锚固凸缘并适合于在另一端连接到布置在地面上的配重。13.一种用于装配塔架结构的方法，包括以下步骤 a.建立具有下部力分配元件的基座...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·汉格尔，
申请(专利权)人：科耐拓有限公司，
类型：
国别省市：