專利名稱：單極式塔架及具備單極式塔架的風力發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及單極式塔架及具備單極式 塔架(支柱)的風力發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
風力發(fā)電裝置是具備風車翼的旋翼頭受風力而旋轉(zhuǎn)并利用增速機將該旋轉(zhuǎn)增速等、而通過由此被驅(qū)動的發(fā)電機進行發(fā)電的裝置。上述的旋翼頭設置在風車用塔架(以下稱為“塔架”)上，并安裝在可偏航旋轉(zhuǎn)的機艙的端部，被支撐為可繞大致水平的橫向的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。通常，上述的風車用塔架大多采用使用圓筒狀外殼的鋼制單極式，其結(jié)構(gòu)為將設置在塔架外殼下端部的基座板用地腳螺栓固定在鋼筋混凝土的地基上。圖11及圖12表示現(xiàn)有的塔架支撐結(jié)構(gòu)，在塔架2的下端部設置有從塔架外殼21的內(nèi)外兩面向水平方向突出的突緣狀的基座板22。該基座板22是用于經(jīng)由將下端部側(cè)埋入地基B設置的多個地腳螺栓10將塔架2與地基B連結(jié)固定的部件。在圖示的結(jié)構(gòu)例中，在形成圓筒形狀的塔架外殼21的外周側(cè)及內(nèi)周側(cè)，在同心圓上排列有兩列地腳螺栓10，并在貫通基座板22的螺栓孔22a的各地腳螺栓10的上端部側(cè)螺合螺母11進行固定。此外，圖中的標記12是形成于地基B的混凝土上的基底層。此外，提案有一種鋼筋柱和鋼筋梁的接合結(jié)構(gòu)，因梁的微小移動而容易產(chǎn)生與緊固托架的間隙，不需要用于調(diào)節(jié)的微調(diào)的起重機操作或輔助用重機等。在該接合結(jié)構(gòu)中，將鋼筋柱的緊固托架和鋼筋梁雙方以在插入側(cè)打開的形式切斷，抵接拼接板并用高強度螺栓聯(lián)結(jié)構(gòu)成接合(例如，參照專利文獻I)。專利文獻I :(日本)特開平7-207833號公報但是，上述的現(xiàn)有的塔架支撐結(jié)構(gòu)，因?qū)⒌啬_螺栓10配置在塔架外殼21外側(cè)的作用效果好，因此，基座板突緣多是向塔架外殼21的外側(cè)伸出。此外，形成圓筒形狀的鋼制外殼部件為主要的強度部件，因此，塔架外殼21的外徑越大截面效率越高，因此，鋼制單極式塔架在謀求降低重量的范圍內(nèi)，期望盡可能使外殼的外徑擴大。另一方面，塔架2的外形尺寸需要滿足運輸時等的限制條件。在上述的單極式的情況下，將塔架2沿高度方向分割成多個分段制作并運輸，對于基座部的塔架分段，在將基座板22與塔架外殼21焊接成一體化的狀態(tài)下進行運輸。因此，從塔架外殼21向外側(cè)伸出的基座板22的外徑為塔架2的最大直徑，因此，難以將塔架外殼21的外徑擴大至限制條件所限制的大小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于上述情況而提出的，其目的在于提供一種風力發(fā)電裝置，所述風力發(fā)電裝置采用去除從塔架外殼向外側(cè)伸出的基座板而使得塔架外殼的外形尺寸為最大直徑的外形尺寸的塔架支撐結(jié)構(gòu)。本發(fā)明為了解決上述課題，采用下述的技術(shù)方案。
本發(fā)明第一技術(shù)方案提供一種單極式塔架，其立設于地基上，其特征在于，所述塔架的下端部側(cè)具備在塔架外殼的外徑以下范圍的塔架側(cè)連結(jié)部件，在具備設置于所述地基的地基側(cè)連結(jié)部件的空間，將所述地基側(cè)連結(jié)部件 和所述塔架側(cè)連結(jié)部件通過焊接、利用拼接板的螺栓或鉚釘進行連結(jié)。根據(jù)第一技術(shù)方案所述的單極式塔架，由于塔架的下端部側(cè)具備在塔架外殼的外徑以下范圍的塔架側(cè)連結(jié)部件，在具備設置于地基的地基側(cè)連結(jié)部件的空間，將地基側(cè)連結(jié)部件和塔架側(cè)連結(jié)部件通過焊接、利用拼接板的螺栓或鉚釘進行連結(jié)，因此，沒有例如基座板那樣的比塔架外殼的外徑大的部件，因此，可以將塔架外殼的外徑增大至限制條件所限定的大小，可以提高截面效率。即，針對塔架外徑尺寸，可以將塔架外殼的外徑采用最大直徑。在第一技術(shù)方案所述的單極式塔架中，優(yōu)選的是，所述塔架的下端部側(cè)具備由塔架外殼及內(nèi)筒構(gòu)成的雙層管結(jié)構(gòu)部，并且將延長至所述地基內(nèi)部的所述內(nèi)筒和所述塔架側(cè)連結(jié)部件插入所述空間。本發(fā)明第三技術(shù)方案提供一種單極式塔架，其立設于鋼筋混凝土制的地基上，其特征在于，在所述塔架的下端部側(cè)具備如下的部件而形成地基結(jié)合部，即，在所述塔架的下端部側(cè)具備隔板，其設置在所述塔架內(nèi)部的下端部附近；內(nèi)筒，其與所述隔板的下面結(jié)合，在塔架外殼的內(nèi)部向下方延長至所述地基內(nèi)部；底板，其安裝在所述內(nèi)筒的下端部，形成與所述塔架外殼的外徑大致相同的直徑；塔架側(cè)托架，其與所述塔架外殼的內(nèi)面、所述隔板的下面、所述內(nèi)筒的外面、所述底板的上面結(jié)合，在從所述內(nèi)筒的外周面至塔架外殼的外徑以下的范圍內(nèi)配置成放射狀；以及環(huán)狀隔板，其將所述塔架外殼的下端部與所述內(nèi)筒的外周面及所述塔架側(cè)托架連結(jié)，在所述地基的中央部具備地基空間部，其用于插入所述地基結(jié)合部；以及地基側(cè)托架，其被固定在地基上，以與所述塔架側(cè)托架協(xié)調(diào)一致的方式配置在所述塔架側(cè)的延長線上，并露出到所述地基空間部，由此，在所述地基的中央部形成塔架結(jié)合空間部，將所述地基結(jié)合部插入所述塔架結(jié)合空間部，將所述地基結(jié)合部側(cè)的連結(jié)部件與所述地基側(cè)托架之間經(jīng)由拼接板進行連結(jié)或者利用焊接進行連結(jié)。根據(jù)第三技術(shù)方案所述的單極式塔架，由于在所述塔架的下端部側(cè)具備如下的部件而形成地基結(jié)合部，即，在所述塔架的下端部側(cè)具備隔板，其設置在所述塔架內(nèi)部的下端部附近；內(nèi)筒，其與所述隔板的下面結(jié)合，在塔架外殼的內(nèi)部向下方延長至所述地基內(nèi)部；底板，其安裝在所述內(nèi)筒的下端部，形成與所述塔架外殼的外徑大致相同的直徑；塔架側(cè)托架，其與所述塔架外殼的內(nèi)面、所述隔板的下面、所述內(nèi)筒的外面、所述底板的上面結(jié)合，在從所述內(nèi)筒的外周面至塔架外殼的外徑以下的范圍內(nèi)配置成放射狀；以及環(huán)狀隔板，其將所述塔架外殼的下端部與所述內(nèi)筒的外周面及所述塔架側(cè)托架連結(jié)，在所述地基的中央部具備地基空間部，其用于插入所述地基結(jié)合部；以及地基側(cè)托架，其被固定在地基上，以與所述塔架側(cè)托架協(xié)調(diào)一致的方式配置在所述塔架側(cè)的延長線上，并露出到所述地基空間部，由此，在所述地基的中央部形成塔架結(jié)合空間部，將所述地基結(jié)合部插入所述塔架結(jié)合空間部，將所述地基結(jié)合部側(cè)的連結(jié)部件與所述地基側(cè)托架之間經(jīng)由拼接板進行連結(jié)或者利用焊接進行連結(jié)，因此，沒有例如基座板那樣的比塔架外殼的外徑大的部件，因此，可以將塔架外殼的外徑增大至限制條件所限定的大小，提高截面效率。即，針對塔架外徑尺寸，可以將塔架外殼的外徑采用最大直徑。
在第三技術(shù)方案的單極式塔架中，優(yōu)選的是，所述地基側(cè)托架采用在上下設置有突緣部的I形截面，不僅將所述塔架側(cè)托架及所述地基側(cè)托架的縱壁彼此經(jīng)由所述拼接板進行連結(jié)或利用焊接進行連結(jié)，而且將所述環(huán)狀隔板及 所述底板與所述突緣部之間經(jīng)由所述拼接板進行連結(jié)或利用焊接進行連結(jié)，由此，可以進一步提高塔架與地基的連結(jié)強度。在上述的發(fā)明中，優(yōu)選的是，設置于所述塔架的下端部附近的所述隔板是設置于所述塔架外殼的門用開口部的下側(cè)附近的部位，由此，可以利用隔板兼用作設置于向塔架內(nèi)部的入口部的地板。在上述的發(fā)明中，優(yōu)選的是，所述內(nèi)筒是大徑側(cè)的上端部與所述塔架外殼結(jié)合的圓錐臺形狀，由此，從塔架外殼向內(nèi)筒的應力傳遞變得順暢，因此，從塔架向地基的應力傳遞也變得順暢。在上述的發(fā)明中，優(yōu)選的是，在將所述地基結(jié)合部側(cè)的連結(jié)部件和所述地基側(cè)托架連結(jié)后，在所述塔架結(jié)合空間部填充混凝土。本發(fā)明的第八技術(shù)方案提供一種風力發(fā)電裝置，其特征在于，具備第一技術(shù)方案或第三技術(shù)方案所述的單極式塔架。根據(jù)這種風力發(fā)電裝置，由于具備第一技術(shù)方案或第三技術(shù)方案所述的單極式塔架，因此，針對塔架外徑尺寸，可以將塔架外殼的外徑采用最大直徑。根據(jù)所述的本發(fā)明的單極式塔架及風力發(fā)電裝置，由于可以將塔架外殼的外徑采用塔架的最大直徑，換言之，不需要如基座板那樣的向塔架外殼的外側(cè)突出的部件，因此，可以將塔架外殼的外徑最大限度地增大，提高截面效率，并且，在運輸?shù)鹊南拗茥l件的范圍內(nèi)采用盡可能大的外徑的塔架支撐結(jié)構(gòu)。即，具備單極式塔架的風力發(fā)電裝置，由于采用本發(fā)明的塔架支撐結(jié)構(gòu)，因此，可以將塔架外殼的外形尺寸采用最大直徑的外形尺寸。其結(jié)果，針對伴隨風力發(fā)電裝置的大型化而增加高度并且負荷條件也變得嚴格的塔架，可以制成容易兼顧滿足運輸極限等限制條件及確保所需要的強度的塔架支撐結(jié)構(gòu)的風力發(fā)電裝置。此外，由于對于托架及拼接板等可以使用廉價的軋制鋼板，而且，不需要高價的基座板、地腳螺栓，因此，可以使風力發(fā)電裝置低成本化。而且，由于不使用地腳螺栓，因此也不需要緊固等的維修。


圖IA是作為本發(fā)明的風力發(fā)電裝置的第一實施方式表示塔架和地基的連結(jié)部結(jié)構(gòu)的要部剖面圖。圖IB是圖IA所示的塔架的I-I剖面底面圖。圖IC是對圖IA所示的塔架及地基表示連結(jié)前狀態(tài)的要部剖面圖。圖2是圖IA的A-A剖面圖。圖3是圖IA的B-B剖面圖。圖4A是圖IA的C部放大圖。圖4B是圖IA的D部放大圖。圖5是圖IA及圖2的E-E剖視圖。圖6是表示具備本發(fā)明的塔架結(jié)構(gòu)的風力發(fā)電裝置的概要的側(cè)面圖。
圖7是對于圖IA所示的風力 發(fā)電裝置的連結(jié)部結(jié)構(gòu)表示變形例的要部剖面圖。圖8是圖7的F-F剖面圖。圖9是作為本發(fā)明的風力發(fā)電裝置的第二實施方式表示塔架和地基的連結(jié)部結(jié)構(gòu)的要部剖面圖。圖10是圖9的G-G剖面圖。圖11是對于風力發(fā)電裝置的塔架和地基的連結(jié)部，表示現(xiàn)有結(jié)構(gòu)例的要部的外觀圖。圖12是圖11的H-H剖面放大圖。標記說明I 風力發(fā)電裝置2 風車用塔架3 機艙4 旋翼頭5 風車翼6 門用開口部10地腳螺栓11 螺母12 砂漿21塔架外殼22基座板23貫通孔30、30A、30B 地基結(jié)合部31 隔板32、32A 內(nèi)筒33 底板34環(huán)狀隔板35、35A塔架側(cè)托架50塔架結(jié)合空間部51地基側(cè)托架51a地基側(cè)托架的上側(cè)突緣51b地基側(cè)托架的下側(cè)突緣52地基空間部60拼接板(鑲接板)70螺栓螺母B 地基
具體實施例方式下面，對于本發(fā)明的風力發(fā)電裝置的塔架支撐結(jié)構(gòu)，根據(jù)

其一實施方式。圖6所示的迎風型(7^ > F'型)的風力發(fā)電裝置I具有立設在地基B上的風車用塔架(以下稱為“塔架”)2、設置在塔架2上端的機艙3、繞大致水平的橫向的旋轉(zhuǎn)軸線可旋轉(zhuǎn)地被支撐并設置在機艙3的一端的旋翼頭4。在旋翼頭4上繞其旋 轉(zhuǎn)軸線呈放射狀安裝有多片(例如三片)風車翼5。由此，從旋翼頭4的旋轉(zhuǎn)軸線方向吹到風車翼5上的風的風力轉(zhuǎn)換成使旋翼頭4繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的動力。此外，在機艙3的外周面適當部位(例如上部等)設置有測定周邊風速值的風速計、或測定風向的風向計等。S卩，風力發(fā)電裝置I中，風車翼5受風力繞大致水平的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的旋翼頭4驅(qū)動設置在機艙3內(nèi)部的發(fā)電機(未圖示)而進行發(fā)電，并且機艙3設置在立設于鋼筋混凝土制的地基B上的塔架2的上端部，被支撐為可偏航旋轉(zhuǎn)(3—旋回)。該情況下，塔架2采用鋼制單極式，通過連接設置于在高度方向分割成多個的各塔架分段的端部的突緣(未圖示)，制成確保了需要的長度(高度)的圓筒塔架。(第一實施方式)下面，參照圖IA 圖6對將上述的塔架2立設在地基B的塔架支撐結(jié)構(gòu)進行說明。在圖示的塔架支撐結(jié)構(gòu)中，在塔架2的下端部側(cè)形成有地基結(jié)合部30。為了立設塔架2，該地基結(jié)合部30被插入在地基B的中央部預先形成的未填充混凝土的塔架結(jié)合空間部50內(nèi)。被插入塔架結(jié)合空間部50內(nèi)的地基結(jié)合部30，將后述的地基結(jié)合部30側(cè)的連結(jié)部件和作為連結(jié)部件設置在塔架結(jié)合空間部50內(nèi)的地基側(cè)托架51之間使用拼接板60及螺栓螺母70連結(jié)。其后，在塔架結(jié)合空間部50的空間部填充混凝土，通過混凝土固化，完成塔架2的設置。上述的地基結(jié)合部30構(gòu)成為，具備隔板31，其在塔架2的內(nèi)部設置在成為下端部附近的位置；內(nèi)筒32，其與隔板31的下面結(jié)合，在塔架外殼21的內(nèi)部向下方延伸至地基B的內(nèi)部；底板33，其安裝在內(nèi)筒32的下端部，形成與塔架外殼21的外徑相同；環(huán)狀隔板34，其連結(jié)塔架外殼21的下端部和內(nèi)筒32的外周面；以及多個塔架側(cè)托架35，其與隔板31的下面、塔架外殼21的內(nèi)面、內(nèi)筒32的外面、環(huán)狀隔板34的圓周方向分割面及底板33的上面結(jié)合，在內(nèi)筒32的外周面配置成放射狀。隔板31是形成與塔架2的內(nèi)徑相同的圓形的板材。該隔板31被焊接安裝于塔架外殼21的內(nèi)壁，以將塔架2的內(nèi)部空間分割為上下。此外，該隔板31在成為塔架2的下端部附近的位置，被安裝在比設置在塔架外殼21的門用開口部6稍低的位置、即被安裝在設置于塔架外殼21的門用開口部6的下側(cè)附近，也作為塔架2的內(nèi)部地板部件使用。此外，門用開口部6是在建設時及維修時等為了作業(yè)者出入塔架2的內(nèi)部而設置的，其安裝有可開閉的門。內(nèi)筒32是配置在塔架外殼21的內(nèi)部空間的同心的圓筒部件，圓筒上端焊接于隔板31的下面。內(nèi)筒32的下端部比塔架外殼21的下端部更向下方伸長，其下端部在規(guī)定的設置位置進入地基B的內(nèi)部。底板33是焊接安裝于內(nèi)筒32的下端部的圓形或多邊形的板材。該底板33的外徑與塔架外殼21的外徑大致相同，在混凝土填充、固化后，被支撐在上述的塔架結(jié)合空間部50內(nèi)形成的混凝土設置面上。此外，該底板33也作為上述的地基結(jié)合部30側(cè)的連結(jié)部件使用。環(huán)狀隔板34是連結(jié)塔架外殼21的下 端部；和內(nèi)筒32的外周面、塔架側(cè)托架35的側(cè)面的環(huán)狀的板狀部件。該環(huán)狀隔板34在塔架側(cè)托架35的位置，在周向被分割，即，被圓弧狀分割，內(nèi)周端與內(nèi)筒32的外周面焊接，外周端與塔架外殼21的下端部焊接，周向的分割面與塔架側(cè)托架35的側(cè)面焊接。塔架側(cè)托架35是與內(nèi)筒32的外面、塔架外殼21的內(nèi)面、隔板31的底面及底板33的上面焊接的矩形的板狀部件，在從內(nèi)筒32的外周面至塔架外殼21的外周的直徑范圍內(nèi)放射狀地配置有多個。在圖示的結(jié)構(gòu)例中，八片塔架側(cè)托架35從內(nèi)筒32的外周面向圓周方向以45度間隔放射狀安裝。該塔架側(cè)托架35是作為上述的地基結(jié)合部30側(cè)的主要的連結(jié)部件使用的部件。此外，對于塔架側(cè)托架35的數(shù)量，可以根據(jù)諸條件適當變更，因此，不局限于上述的八片。上述的塔架結(jié)合空間部50形成于地基B的中央部。塔架結(jié)合空間部50是作為未填充混凝土的形成地基空間部52的空間部，在該地基空間部52露出設置與地基B —體的地基側(cè)托架51。例如圖5所示，圖示的地基側(cè)托架51，采用在上下設置有突緣部51a、51b的I形截面的部件。該情況下的地基側(cè)托架51配置在塔架側(cè)托架35的延長線上，以便與塔架側(cè)托架35協(xié)調(diào)一致。即，在圓周方向以45度間隔放射狀安裝，以便在規(guī)定的設置位置與放射狀配置的八片塔架側(cè)托架35協(xié)調(diào)一致。其結(jié)果，在規(guī)定的塔架設置位置，塔架側(cè)托架35及地基側(cè)托架51存在于放射狀的同一直線上。在將塔架2設置并固定在地基B上時，將地基結(jié)合部30插入塔架結(jié)合空間部50內(nèi)，將成為地基結(jié)合部30側(cè)的連結(jié)部件的塔架側(cè)托架35、底板33及環(huán)狀隔板34 ;與地基側(cè)托架51之間使用拼接板60及螺栓螺母70連結(jié)。拼接板60是橫跨地基結(jié)合部30側(cè)的連結(jié)部件和塔架結(jié)合空間部50側(cè)的連結(jié)部件而配置的板狀部件，其按照從兩面夾住所述兩個連結(jié)部件的方式配置在所述兩個連結(jié)部件的兩側(cè)。而且，使用貫通連結(jié)部件及配置在其兩面的拼接板60的多個螺栓螺母70，通過各螺栓螺母70將三片部件緊固在一起，將地基結(jié)合部30及塔架結(jié)合空間部50的連結(jié)部件彼此牢固地連結(jié)。此外，成為地基結(jié)合部30側(cè)的連結(jié)部件的塔架側(cè)托架35、底板33及環(huán)狀隔板34 ；與地基側(cè)托架51的連結(jié)，可以適當選擇如下結(jié)構(gòu)，即，按照上述記載對螺栓螺母使用高強度螺栓螺母而作為摩擦接合的結(jié)構(gòu)、使用鉚釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)、或者不使用拼接板及螺栓螺母而進行焊接的結(jié)構(gòu)。圖4A是放大圖IA的C部的圖，設置在地基側(cè)托架51的上部的突緣部51a和塔架側(cè)環(huán)狀隔板34利用上下兩片拼接板60夾持，三片板狀部件由多個螺栓螺母70被一起緊固。此外，為了在塔架2的內(nèi)外穿過拼接板60，在塔架外殼21上設置有貫通孔23。此外，圖4B是放大圖IA的D部的圖，利用上下兩片拼接板60夾持設置于地基側(cè)托架51的下部的突緣部51b和塔架側(cè)底板33，三片板狀部件由多個螺栓螺母70 —起緊固。此外，圖5是圖2的E-E剖面圖，設置在I形截面的地基側(cè)托架51上的上下突緣部51a、51b在連結(jié)縱壁部彼此的兩側(cè)，由拼接板60及螺栓螺母70與水平方向的環(huán)狀隔板34或底板33連結(jié)。該情況下，縱壁部彼此的連結(jié)部是利用拼接板60及螺栓螺母70將配置在上下方向的塔架側(cè)托架35和地基側(cè)托架51連結(jié)的部分。這樣，只要采用在地基側(cè)托架51上設置有 上下的突緣部51a、51b的I形截面，則利用拼接板60及螺栓螺母70不僅可以將塔架側(cè)托架35及地基側(cè)托架51的縱壁彼此連結(jié)，而且可以將環(huán)狀隔板34及底板35和突緣部5la、5Ib之間連結(jié)。其結(jié)果，地基結(jié)合部30和地基B之間由于鉛直方向及水平方向這兩個方向被牢固地連結(jié)，因此，可以進一步提高塔架2和地基B的連結(jié)強度。如上所述，在將地基連結(jié)部30側(cè)的連結(jié)部件和塔架結(jié)合空間部50的地基側(cè)托架51連結(jié)后，在塔架結(jié)合空間部50填充混凝土。然后，通過使塔架結(jié)合空間部50內(nèi)的混凝土固化，完成將塔架2立設在地基B的塔架支撐結(jié)構(gòu)。此外，在將塔架2立設在地基B上時，只要在將設置有地基連結(jié)部30的最下段的塔架分段立設在地基B上后，依次連接上部的塔架分段，完成具有所需要高度的單極式塔架2即可。這樣構(gòu)成的塔架支撐結(jié)構(gòu)，由于不需要現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的最大直徑的基座板22，因此，沒有比塔架外殼21的外徑大的部件。因此，進行塔架2的設計時，由于可以將塔架外殼21的外徑設定為滿足運輸極限等限制的大小，因此，可以使塔架外殼21的外徑擴大至限制條件所限定的大小，提高其截面效率。即，針對塔架2的外徑尺寸，可以將塔架外殼21的外徑設為最大直徑。但是，為了提高塔架外殼21和環(huán)狀隔板34的焊接施工性能，也可以考慮使環(huán)狀隔板34的外徑比塔架外殼21的外徑稍大一些。此外，上述的塔架2的下端部在隔板31的下方的區(qū)域形成為塔架外殼21及內(nèi)筒32的雙層管結(jié)構(gòu)。因此，成為塔架2根部的下端部側(cè)的強度增加，通過雙層管結(jié)構(gòu)可以降低塔架外殼21的板厚。此外，通過將隔板31設在門用開口部6的下側(cè)附近，可以將隔板31兼用作塔架2的內(nèi)部地板部件。在上述的實施方式中，通過在塔架外殼21設置貫通孔23，利用橫跨塔架外殼21內(nèi)外的拼接板60進行環(huán)狀隔板34和突緣部51a的連結(jié)，但例如圖7及圖8所示的變形例，也可以不設置貫通孔23，而采用只用下側(cè)的拼接板連結(jié)環(huán)狀隔板34和突緣部51a的結(jié)構(gòu)。具有這種地基結(jié)合部30A的塔架支撐結(jié)構(gòu)，使突緣部51a的連結(jié)強度功效降低一些，但與此相應也具有可以降低施工所需要的工時數(shù)及材料費這類優(yōu)點，因此，只要根據(jù)塔架2的高度及機艙3等的負荷條件等適當?shù)剡x擇即可。(第二實施方式)下面，對于將上述的塔架2立設在地基B上的塔架支撐結(jié)構(gòu)，根據(jù)圖9及圖10說明第二實施方式。此外，對與上述的實施方式相同的部分標注相同的標記，其詳細的說明省略。在該實施方式中，地基結(jié)合部30B為采用大徑側(cè)的上端部與塔架21結(jié)合的圓錐臺形狀的內(nèi)筒32A，來取代上述的實施方式的圓筒形狀的內(nèi)筒32。即，本實施方式的內(nèi)筒32A的結(jié)構(gòu)為，大徑的上端部與塔架外殼21的內(nèi)壁直接焊接，小徑的下端部與底板33焊接。因此，由于從塔架外殼21向內(nèi)筒32A的應力傳遞與經(jīng)由隔板31傳遞的圓筒形狀不同，由于直接傳遞，因此變得順暢，因此從塔架2向地基B的應力傳遞也順暢。
這樣，根據(jù)上述的本發(fā)明的實施方式，在塔架2的下端部側(cè)設置有由同心的塔架外殼21及圓筒形狀的內(nèi)筒32 (或圓錐臺形狀的內(nèi)筒32A)構(gòu)成的雙層管結(jié)構(gòu)的地基結(jié)合部30、30A、30B。該雙層管結(jié)構(gòu)部，通過將內(nèi)筒32、32A 延長至地基B的內(nèi)部，使內(nèi)筒32、32A向塔架外殼21的下方延長。而且，在將塔架2立設在地基B上時，內(nèi)筒32、32A的延長部、與設置在塔架外殼21的外徑以下范圍的塔架側(cè)連結(jié)部件(塔架側(cè)托架35、環(huán)狀隔板34、底板33)插入預先設置在地基B的未填充混凝土空間的塔架結(jié)合空間部50內(nèi)。該塔架結(jié)合空間部50，由于在鋼筋混凝土制的地基B插入設置塔架2的下端部，因此，其是設置在中央部附近的空間。即，此時的地基B在保留塔架結(jié)合空間部50的周圍裝入鋼筋，并且成為在鋼筋之間填充的混凝土固化的狀態(tài)。此外，在塔架結(jié)合空間部50設置有與地基B —體化而被混凝土保持的地基側(cè)托架(地基側(cè)連結(jié)部件)51。該地基側(cè)托架51例如是在上下的兩端部具備突緣部51a、51b的大致I形截面的鋼板部件。在內(nèi)筒32、32A的延長部及塔架側(cè)連結(jié)部件(塔架側(cè)托架35、環(huán)狀隔板34、底板33)插入塔架結(jié)合空間部50后，使用拼接板60及螺栓螺母70將地基側(cè)托架51和塔架側(cè)連結(jié)部件之間連結(jié)。然后，在未填充混凝土空間的塔架結(jié)合空間部50填充混凝土并使之固化后，完成相對于地基B的塔架2的立設。因此，如基座板22，由于不存在比塔架外殼21的外徑大的部件，使塔架外殼21的外徑增大至限制條件所限定的大小，從而可以提高截面效率。即，針對塔架2的外徑尺寸，可以將塔架外殼21的外徑設為最大直徑。根據(jù)上述的實施方式的風力發(fā)電裝置，由于可以將塔架外殼21的外徑設為塔架2的最大直徑，因此，可以使塔架外殼21的外徑最大限度地增大,使截面效率提高,并且在謀求降低重量的范圍內(nèi)，能夠制作盡可能大的外徑的塔架支撐結(jié)構(gòu)。即，具備單極式塔架2的風力發(fā)電裝置1，通過采用上述的實施方式的塔架支撐結(jié)構(gòu)，可以使塔架外殼21的外形尺寸為最大直徑的外形尺寸。其結(jié)果，針對伴隨風力發(fā)電裝置I的大型化而增加高度并且負荷條件也變得嚴格的塔架2，可以容易兼顧滿足運輸極限等限制條件及確保所需要的強度，從而可以提供塔架2的板厚薄而重量也降低的塔架支撐結(jié)構(gòu)的風力發(fā)電裝置。此外，由于對于托架35、51及拼接板60等可以使用廉價的軋制鋼板，而且，不需要高價的基座突緣22、地腳螺栓10及螺母11，因此，可以使風力發(fā)電裝置I低成本化。此外，由于不使用地腳螺栓10，因此也不需要緊固等的維修。此外，由于當塔架外殼21的外徑增大時，將塔架分段之間協(xié)調(diào)一致連結(jié)的突緣直徑也增大，因此，可以減小突緣連結(jié)用的螺栓尺寸及降低數(shù)量。此外，本發(fā)明不限定于上述的實施方式，在不脫離其技術(shù)方案的范圍內(nèi)，例如，可以適用迎風型及順風型(夕O々P卜''型)的風力發(fā)電裝置等，而進行適當變更。
權(quán)利要求
1.一種單極式塔架，其立設于地基上，其特征在于， 所述塔架的下端部側(cè)在塔架外殼的外徑以下的范圍內(nèi)具備塔架側(cè)連結(jié)部件，在具備設置于所述地基的地基側(cè)連結(jié)部件的空間，將所述地基側(cè)連結(jié)部件和所述塔架側(cè)連結(jié)部件通過焊接、利用拼接板的螺栓或鉚釘進行連結(jié)。
2.如權(quán)利要求I所述的單極式塔架，其特征在于， 所述塔架的下端部側(cè)具備由塔架外殼及內(nèi)筒構(gòu)成的雙層管結(jié)構(gòu)部，并且將延長至所述地基的內(nèi)部的所述內(nèi)筒和所述塔架側(cè)連結(jié)部件插入所述空間。
3.一種單極式塔架，其立設于鋼筋混凝土制的地基上，其特征在于， 在所述塔架的下端部側(cè)具備如下的部件而形成地基結(jié)合部，即，在所述塔架的下端部側(cè)具備隔板，其設置在所述塔架內(nèi)部的下端部附近；內(nèi)筒，其與所述隔板的下面結(jié)合，在塔架外殼的內(nèi)部向下方延長至所述地基內(nèi)部；底板，其安裝在所述內(nèi)筒的下端部，具有與所述塔架外殼的外徑大致相同的直徑；塔架側(cè)托架，其與所述塔架外殼的內(nèi)面、所述隔板的下面、所述內(nèi)筒的外面、所述底板的上面結(jié)合，在從所述內(nèi)筒的外周面至塔架外殼的外徑以下的范圍內(nèi)配置成放射狀；以及環(huán)狀隔板，其將所述塔架外殼的下端部與所述內(nèi)筒的外周面及所述塔架側(cè)托架連結(jié)， 在所述地基的中央部形成有塔架結(jié)合空間部，該塔架結(jié)合空間部具備地基空間部，其用于插入所述地基結(jié)合部；以及地基側(cè)托架，其被固定在地基上，以與所述塔架側(cè)托架協(xié)調(diào)一致的方式配置在所述塔架側(cè)托架的延長線上，并露出到所述地基空間部， 將所述地基結(jié)合部插入所述塔架結(jié)合空間部，將所述地基結(jié)合部側(cè)的連結(jié)部件與所述地基側(cè)托架之間經(jīng)由拼接板進行連結(jié)或者利用焊接進行連結(jié)。
4.如權(quán)利要求3所述的單極式塔架，其特征在于， 所述地基側(cè)托架采用在上下設置有突緣部的I形截面，不僅將所述塔架側(cè)托架及所述地基側(cè)托架的縱壁彼此經(jīng)由所述拼接板進行連結(jié)或利用焊接進行連結(jié)，而且將所述環(huán)狀隔板及所述底板與所述突緣部之間經(jīng)由所述拼接板進行連結(jié)或利用焊接進行連結(jié)。
5.如權(quán)利要求3所述的單極式塔架，其特征在于， 所述塔架外殼的下端部是設置于所述塔架外殼上的門用開口部的下側(cè)附近的部位。
6.如權(quán)利要求3所述的單極式塔架，其特征在于， 所述內(nèi)筒是大徑側(cè)的上端部與所述塔架外殼結(jié)合的圓錐臺形狀。
7.如權(quán)利要求I 6中任一項所述單極式塔架，其特征在于， 在將所述地基結(jié)合部側(cè)的連結(jié)部件和所述地基側(cè)托架連結(jié)后，在所述塔架結(jié)合空間部填充混凝土。
8.一種風力發(fā)電裝置，具備權(quán)利要求I或權(quán)利要求3所述的單極式塔架。
全文摘要
本發(fā)明提供一種單極式塔架，通過去除從塔架外殼向外側(cè)伸出的底板，采用塔架外殼的外形尺寸為最大直徑的塔架支撐結(jié)構(gòu)。在地基(B)上立設的單極式塔架，塔架(2)的下端部側(cè)具有在塔架外殼(21)的外徑以下范圍內(nèi)的塔架側(cè)連結(jié)部件，在具備設置于地基(B)的地基側(cè)連結(jié)部件的空間內(nèi)，將地基側(cè)連結(jié)部件和塔架側(cè)連結(jié)部件通過焊接、利用拼接板的螺栓或者鉚釘進行連結(jié)。
文檔編號F03D11/04GK102713110SQ20098010052
公開日2012年10月3日 申請日期2009年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月25日
發(fā)明者村田一 申請人:三菱重工業(yè)株式會社