用于風(fēng)力渦輪機(jī)的支撐結(jié)構(gòu)和用于制造所述結(jié)構(gòu)的模具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的截頭圓錐形或截棱錐形狀的支撐結(jié)構(gòu)，該支撐結(jié)構(gòu)由具有相同尺寸的若干預(yù)制混凝土面板形成，由于面板具有所述支撐結(jié)構(gòu)的總高度，所以該支撐結(jié)構(gòu)在面板之間無水平接頭。面板經(jīng)設(shè)計(jì)使得垂直接頭在上部具有比在下部更大的開口，從而能夠在該結(jié)構(gòu)的上部獲得不同的截面寬度。為實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)，將高度可調(diào)節(jié)的平臺(tái)并入到形成該專利結(jié)構(gòu)目標(biāo)一部分的面板中的其中之一，該平臺(tái)反過來用作正確并且容易放置剩余面板的導(dǎo)向件。
[0002]該發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)為使用其獲得所述支撐結(jié)構(gòu)的模具。
[0003]在生產(chǎn)本發(fā)明的支撐結(jié)構(gòu)時(shí)，直接合并風(fēng)力渦輪機(jī)或者可合并額外的金屬塔架以獲得更高的高度。
[0004]這種新發(fā)明旨在相當(dāng)大地減少此類結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)成本，相當(dāng)大地改善完成時(shí)間并允許以簡單且節(jié)約成本的方式獲得用于覆蓋不同制造商的風(fēng)力渦輪機(jī)的不同截面寬度。
[0005]同樣，解決了如今在市場上存在的用于其他系統(tǒng)的預(yù)制面板的水平附件的昂貴且復(fù)雜的生產(chǎn)的缺點(diǎn)，這進(jìn)一步允許提供具有高結(jié)構(gòu)剛度的結(jié)構(gòu)。
[0006]也應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是，僅僅一個(gè)模具就足夠制造根據(jù)本發(fā)明的具有任何高度的支撐結(jié)構(gòu)。
[0007]本發(fā)明屬于建筑領(lǐng)域并且更具體地屬于生產(chǎn)用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的支撐結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0008]如今，根據(jù)制造所用的材料(諸如木材、鋼或混凝土)，有用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的不同支撐結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。
[0009]木材支撐結(jié)構(gòu)具有約20m的高度限制。
[0010]最常用的發(fā)電機(jī)支撐塔架為具有格子結(jié)構(gòu)或中空截頭圓錐形或圓柱形狀的金屬塔架。此類塔架具有一系列問題，諸如需要用保護(hù)它們免于生銹的處理來經(jīng)常維護(hù)，以及由于疲勞(由于塔架必需承受的風(fēng)力所造成的恒定的拉伸和壓縮循環(huán))造成的材料磨損所產(chǎn)生的其短暫的操作持續(xù)時(shí)間。
[0011]此外，它們具有更多的問題，即，因?yàn)樗鼈儾荒茉趶墓S到風(fēng)電場的許多橋下方穿過，所以它們不可以通過公路運(yùn)輸，由于形成底部直徑大于4.5m的截面所涉及的高成本，所以它們僅對(duì)于小于10m的高度在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上可用。
[0012]因此，此類金屬結(jié)構(gòu)的使用范圍從20m到100m。
[0013]如今，有用于由加強(qiáng)混凝土制得的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的不同支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，然而，在價(jià)格和易于組裝方面，它們中沒有一種可與上述金屬結(jié)構(gòu)競爭。此類結(jié)構(gòu)具有在形成該結(jié)構(gòu)的面板之間合并若干水平接頭的缺點(diǎn)，從而要求用于制造的非常昂貴的模具和基于現(xiàn)場受拉繩索的所有面板彼此復(fù)雜的附接。
[0014]由于混凝土支撐結(jié)構(gòu)的高成本，所以它們用于以合理的成本或有競爭性的成本使用金屬結(jié)構(gòu)無法實(shí)現(xiàn)的高度，即，10m或更高。
[0015]該發(fā)明的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)目標(biāo)的混凝土支撐結(jié)構(gòu)具有超過現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的一系列的改善，這允許與在從20m到10m高度范圍內(nèi)的金屬結(jié)構(gòu)的解決方案競爭，并且在經(jīng)濟(jì)上改善了該金屬結(jié)構(gòu)的解決方案。同樣，借助于合并簡單的過渡部分，其允許獲得更高的高度。
[0016]申請(qǐng)人認(rèn)識(shí)到了其他支撐結(jié)構(gòu)的存在，諸如專利號(hào)為EP1474579的專利案例，其公開了在高度上具有若干節(jié)段的結(jié)構(gòu)，生成的所有水平接頭必須解決，隨后，通過使用繩索將所有面板沿著其整個(gè)高度附接在現(xiàn)場執(zhí)行后加張力，并且繩索一直在混凝土截面外部，面板具有不同的幾何形狀，因此需要制造若干個(gè)模具。
[0017]專利號(hào)2326010公開了與前述結(jié)構(gòu)幾乎相同的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在高度上也由具有漸減截面的至少兩個(gè)節(jié)段形成，因此其需要不止一個(gè)模具來預(yù)制面板。
[0018]專利號(hào)US2009307998公開了由與兩個(gè)混凝土節(jié)段相關(guān)的環(huán)形基座形成的原始支撐結(jié)構(gòu)解決方案。這種結(jié)構(gòu)的特殊特征在于，其具有與其倚靠的基座幾乎相同的寬度，因此，該結(jié)構(gòu)的混凝土和鋼的數(shù)量顯著增加，從而具有隨后的額外成本。
[0019]德國公司ENERCON出售并且制造了由數(shù)個(gè)混凝土環(huán)形成的結(jié)構(gòu)，使用繩索同時(shí)將若干環(huán)形段附接，該結(jié)構(gòu)在現(xiàn)場垂直后加張力。由于必須解決的大量水平附接，所以這種解決方案很大程度上減慢了組裝。
[0020]專利號(hào)EP2420639公開了其中所有混凝土元件與過渡部分一起在現(xiàn)場連續(xù)后加張力從而將繩索錨固到基座的解決方案。后加張力繩索布置在混凝土截面外部。該專利詳細(xì)說明了過渡部分，但未限定混凝土節(jié)段如何形成。同一位作者在專利號(hào)EP2402529中公開了一種變式，專利號(hào)EP2402529公開了非常難以生產(chǎn)的波狀混凝土截面。
[0021]本發(fā)明公開了用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的截頭圓錐形或截棱錐形狀的支撐結(jié)構(gòu)，該支撐結(jié)構(gòu)由具有完全相同尺寸的若干預(yù)制混凝土面板形成，由于面板具有所述支撐結(jié)構(gòu)的總高度，所以該支撐結(jié)構(gòu)在面板之間無水平接頭。面板經(jīng)設(shè)計(jì)使得垂直接頭在上部具有比在下部更大的開口，從而能夠在該結(jié)構(gòu)的上部獲得不同截面寬度。
[0022]本發(fā)明超過現(xiàn)有混凝土結(jié)構(gòu)的改善為:
[0023]-不存在水平接頭，節(jié)約了隨后的組裝時(shí)間和成本。
[0024]-在上部可獲得不同截面寬度，從而能夠調(diào)整來自不同制造商的不同渦輪機(jī)測(cè)量。
[0025]-所有面板具有相同的尺寸，因此節(jié)省了模具的投資。這種改善連同前述改善允許對(duì)各種高度和寬度使用單個(gè)模具。
[0026]-不必要為錨固到基座沿著整個(gè)高度現(xiàn)場后加張力，減少了組裝時(shí)間和成本。
[0027]-在任何條件下都不將后加張力繩索布置在混凝土截面外部，這相對(duì)于考慮到所述外部繩索的解決方案大幅度減少了維護(hù)操作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0028]本發(fā)明的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)目標(biāo)的支撐結(jié)構(gòu)由形成截頭圓錐形或截棱錐形狀的若干預(yù)制混凝土面板形成。
[0029]形成該結(jié)構(gòu)的所有面板具有相同的尺寸，其中一個(gè)能夠合并門口或窗口，并且所有面板具有所述支撐結(jié)構(gòu)的總高度，所以在面板之間無水平接頭。
[0030]面板經(jīng)設(shè)計(jì)使得在連接兩個(gè)鄰近面板時(shí)形成的垂直接頭在上部具有比在下部更大的開口，從而能夠在該支撐結(jié)構(gòu)的上部獲得不同截面寬度，因此，其完美地適于風(fēng)力渦輪機(jī)制造商的不同配置。
[0031]為控制開口并且獲得期望的截面寬度，合并了錨固到形成該專利支撐結(jié)構(gòu)目標(biāo)一部分的第一面板的高度可調(diào)節(jié)的平臺(tái)，由于該平臺(tái)具有與期望截面同軸的固定幾何形狀，所以其反過來用作正確的并且容易放置剩余面板的導(dǎo)向件。一旦形成支撐結(jié)構(gòu)的所有面板已放置，就將該平臺(tái)拆卸。
[0032]混凝土面板可預(yù)制在固定設(shè)備或現(xiàn)場預(yù)制，并且在其放置之前經(jīng)預(yù)先加張力或后加張力，而在現(xiàn)場不要求任何額外的受拉繩索。優(yōu)選地，具有很高高度的面板在現(xiàn)場預(yù)制。
[0033]面板經(jīng)具有固定幾何形狀的單個(gè)模具預(yù)制，從而無論要實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)的高度如何，都能夠通過在該模具上簡單放置用于限制面板總高度的墊片來形成在垂直