[go: up one dir, main page]

CN107916816A - 结构混凝土塔和组装方法 - Google Patents

结构混凝土塔和组装方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107916816A
CN107916816A CN201710942360.7A CN201710942360A CN107916816A CN 107916816 A CN107916816 A CN 107916816A CN 201710942360 A CN201710942360 A CN 201710942360A CN 107916816 A CN107916816 A CN 107916816A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tower
tower section
section
cable
ring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710942360.7A
Other languages
English (en)
Inventor
克里斯蒂亚诺·费雷拉德萨
马科斯·奥尼希
丹尼尔·玛萨希·卡科
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Building Systems & Solutions Ltd
Original Assignee
Building Systems & Solutions Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Building Systems & Solutions Ltd filed Critical Building Systems & Solutions Ltd
Publication of CN107916816A publication Critical patent/CN107916816A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04HBUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H12/00Towers; Masts or poles; Chimney stacks; Water-towers; Methods of erecting such structures
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04HBUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H12/00Towers; Masts or poles; Chimney stacks; Water-towers; Methods of erecting such structures
    • E04H12/18Towers; Masts or poles; Chimney stacks; Water-towers; Methods of erecting such structures movable or with movable sections, e.g. rotatable or telescopic
    • E04H12/182Towers; Masts or poles; Chimney stacks; Water-towers; Methods of erecting such structures movable or with movable sections, e.g. rotatable or telescopic telescopic
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04HBUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H12/00Towers; Masts or poles; Chimney stacks; Water-towers; Methods of erecting such structures
    • E04H12/02Structures made of specified materials
    • E04H12/12Structures made of specified materials of concrete or other stone-like material, with or without internal or external reinforcements, e.g. with metal coverings, with permanent form elements
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04HBUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H12/00Towers; Masts or poles; Chimney stacks; Water-towers; Methods of erecting such structures
    • E04H12/22Sockets or holders for poles or posts
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04HBUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H12/00Towers; Masts or poles; Chimney stacks; Water-towers; Methods of erecting such structures
    • E04H12/22Sockets or holders for poles or posts
    • E04H12/2253Mounting poles or posts to the holder
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04HBUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H12/00Towers; Masts or poles; Chimney stacks; Water-towers; Methods of erecting such structures
    • E04H12/34Arrangements for erecting or lowering towers, masts, poles, chimney stacks, or the like
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/728Onshore wind turbines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Wind Motors (AREA)
  • Conveying And Assembling Of Building Elements In Situ (AREA)

Abstract

本发明涉及结构混凝土塔和组装方法,塔通过叠加第一(21)和第二(22)塔区段来建造,每个塔区段通过堆叠通过纵向预加应力一体化的多个管状元件(40)形成,并且包括至少一个圆柱区段(21a,21b,22a,22b,22c)和至少一个截锥区段(21c,22d,22e)。塔组装方法包括两个阶段,第一阶段包括建造两个塔区段,第二阶段包括提升由外塔区段(21)支撑的内塔区段(22),然后借助于反作用双节点(24)将其与内塔区段一体化,其中,存在于结构中的非共线力系统的水平分量被预加应力的环形条或缆索(28,47,65,66)吸收。在第一和第二组装阶段之间舱组件(61)被附接到内塔区段(22)的顶部。在提升操作过程中借助于与临时地附接到内塔区段的基部的稳定器金属框架(55)相关联的辊(56)来稳定内塔区段(22),辊(56)与安装在外塔区段(21)顶部处的辊(57)互补。

Description

结构混凝土塔和组装方法
发明领域
本发明涉及利用风获得电能产生的系统,且更具体地,涉及由风力作用驱动的涡轮机支持塔,所述塔根据土木建筑技术由结构材料制造成,优选地由混凝土制造成。
现有技术
利用风的电能产生是基于使用由风力作用驱动的涡轮机,所述涡轮机组装在被安装在塔顶上的舱(pod)中,涡轮机的高度倾向于更高。更高塔是重要的,这是因为风的速度随着距地面的距离的增加而增加,并且风力涡轮机产生的功率随着风速的立方而变化的事实。因此,目前使用的塔具有100米或更高的高度,并且可以由具有金属结构或混合结构的混凝土结构制成,在混合结构中较高部分是金属结构。
塔的高度的限制因素是以下事实,即,已知技术基于使用非常大并且具有高负载能力的起重机,其高度高于正在建造的塔的高度。因此,所述起重机使得增加塔(主要是由混凝土制成的那些)的高度在经济上是不可行的。
克服上述问题的已知技术包括使用由塔区段(tower section)(是大体圆柱形的并且具有逐渐变小的直径)制成的可伸缩结构,所述塔区段借助于安装在区段自身中的设备被连续地提升,所述设备是例如张力千斤顶(tensile jack)、液压千斤顶、小齿轮齿条组和类似的其它设备。鉴于在受到风力作用的构造中,其结构中的作用力随着高度迅速增长,塔区段的直径朝向顶部减小,从基部处的约10米到顶部处的约3米。
专利文献WO2013/083852和WO2013/083853是现有技术的代表,第一个描述了可伸缩的塔组件的已知技术。本申请的图1(基于公开WO2013/083852的图3)描述了圆柱形塔区段组,包括将被提升到上部位置的具有较小直径的区段2,以及具有依次变小的直径的同心区段4、6和8,它们占据组装塔中的中间位置,塔基部是区段10,区段10可以具有圆柱形形状,或者如图所示,包括截头圆锥形的下部部分。
根据在题为“Telescopic Tower Assembly and Method”的美国专利申请第2012/0159875号中描述的已知技术,通过将同心地组装在公共基部之上的圆筒区段联接在一起来制成所述塔区段。具有最小直径的内部区段是第一个要组装的,并且依次组装具有连续变大的直径的另外的区段,并且该组类似于已经提及的图1所示的外观,其中塔区段2、4、6以及8仍在与外部塔区段10相关联的公共基部15之上。尽管该图示出了处于较高位置的所述基部,但是所述塔区段可以被支撑在模制在地面中的混凝土基部之上。
图2描绘了代表性塔区段的整体外观,在图1中被称为4的塔区段的情况下,其中注意到,圆柱形主体在其下端设置有增厚部,从而形成突出的环4a。上端设置有形成凹入环的另外的增厚部4b。因此,并且如图3所示,塔区段2设置有下突出环2a和在上端处的向内的环2b;塔区段4设置有一个下突出环4a和一个上部向内的环4b,诸如此类,但除了外部塔区段10之外,外部塔区段10仅具有向内的上环10b。
塔组装包括借助于下端附接到塔区段2、4、6以及8的缆索17-2、17-4、17-6以及17-8连续提升塔区段。所述缆索分别通过例如被支撑在向内的环4b、6b等的上表面上的千斤顶14-2、14-4等张紧。尽管附图仅示出了两个缆索和两个千斤顶,但是应理解,能够使用多个缆索和相应的千斤顶,所述缆索和千斤顶规律地分布在所述环的整个外围。
图3涉及操作的开始,其中塔区段2处于中间高度,通过由千斤顶14-2张紧的缆索17-2被悬挂。在该初始步骤结束时,向内的环2a的上表面与突出环4b的下表面接触,如图4详细示出的。因此,此联合部通过螺栓16来一体化,以确保塔区段2和4的单体式表现。
图5示出塔组装过程的更靠后的阶段,其中,联合部在区段2和区段4之间,以及在区段4和区段6之间一体化,千斤顶14-2和14-4被移除。根据此图和相应的细节,千斤顶14-6正在张紧缆索17,该缆索的下端附接到区段6的环6a的下表面,区段6与区段2和4一起被抬升。
在这种情况下,组2-4-6通过缆索17来悬挂,因此,塔的竖直度并且相应地其稳定性与千斤顶14-6的正确的同步操作密切相关。事实上,并且根据此图中所示的细节图,环6a和环8b之间不存在刚性连接,这样的连接仅在所述环接触时才是可能的。由于在组2-4-6的提升过程中,这样的环被缆索17周围的间隙隔开的事实,所述组呈现不稳定的平衡,这种平衡可能会受到由图5中的水平箭头标出的侧向风压的进一步损害。
此外,现场实践已经表明,在包括大量区段的堆叠的塔中(这就是上述示例的情况),鉴于数个操作必须由组装团队来执行,组装操作需要相对较长的时间。
专利文献WO 2013/083853涉及塔区段之间的联合部(例如,在图4中详细图示的那些)的细节。图6a(其再现了文献WO 2013/083853的图2)示出了所述接头元件的细节,即,承重的下部塔区段壁(1)和相应的向内的环(3)、被支撑的塔区段的壁(2)和相应的突出环(4)、螺栓(6),所述螺栓使联合部一体化,提供所述环的接触面(5)之间的相互压缩力。
图6b示出了前图中图示的联合部的主要元件,以及作用在该联合部内的主要的力,即,由上部塔区段的薄壁传递的竖直力Vp,其对应于位于联合部上方的塔部分(在本示例中,区段2)的重量,以及对应于支撑反作用力的竖直力Vr,竖直力Vr由承重塔区段4的薄壁传递。由于塔区段具有不同的直径的事实,所述力不共线,导致一对动量(a binary ofmomentum),其近似值为M=Vp×d,与水平分量H相关联。
所述动量M不能被结构补偿,因为区段2和4的薄壁只能承载竖直的作用力。因此,水平分量H起作用,以在一个或两个塔区段的壁中产生破裂,例如图6c所示的。
还应注意到的是,在被组装并处于运行中的塔中,由风对塔结构和发电涡轮机的压力产生的那些力,重量Vp会增加,这增加了塔中的一个或更多个联合部发生灾难性破裂的风险。
发明目的
考虑到上述情况,本发明的目的是提供一种与现有技术的塔所需的时间相比可以显著减少现场组装时间的塔。
另一个目的是提供一种组装方法,其排除了在塔区段的提升过程中可能的不稳定或不平衡,以便减少组装过程中的掉落风险。
另一个目的是提供一种装置以避免堆叠的塔区段之间的联合部发生结构崩溃的风险。
发明简述
本发明通过提供这样的塔来实现上述目的以及其它目的,该塔通过叠加第一和第二塔区段而制成,每个塔区段通过堆叠借助于纵向预加应力的装置一体化的多个模块化管状元件制成,并且包括至少一个圆柱形区段和至少一个截头圆锥形区段。
根据本发明的另一个特征,所述第一塔区段包括具有较大直径的下部圆柱形区段,和直径小于所述下部区段的直径的上部圆柱形区段,以及在这两者之间的截头圆锥形过渡区段。
根据本发明的另一个特征,所述下部圆柱形区段被支撑在地面上的基部之上。
根据本发明的另一个特征,所述下部圆柱形区段的端部锚定在所述基部中。
根据本发明的另一个特征,所述第二塔区段包括下部圆柱形区段,直径小于所述下部圆柱形区段的直径的中间圆柱形区段,和直径小于所述中间圆柱形区段的直径的上部圆柱形区段,以及在所述圆柱形区段之间的两个中间截头圆锥形过渡区段。
根据本发明的另一个特征,第一塔区段的上端设置有第一厚环(thick ring),第一厚环与设置在第二塔区段的下端处的第二厚环互补,所述第一和第二环产生相互一体化两个塔区段的反作用双节点(reverse action double node)。
根据本发明的另一个特征,提供了吸收存在于结构中的非共线力系统(non-collinear force systems)的水平分量的装置。
在所述反作用双节点的情况下,由于塔区段具有不同直径的事实,所述水平分量由堆叠的塔区段的薄壁所传递的竖直力的非共线性产生。
在截头圆锥形过渡区段的情况下,所述水平分量由通过包括在所述过渡区段中的倾斜壁传递力的事实产生。
根据本发明的另一个特征,吸收所述水平分量的所述装置包括预加应力的环形条(circular bars)。
根据本发明的另一个特征,所述第二塔区段在其上端设置有第三厚环,风力发电机的舱附接到该第三厚环。
根据本发明的另一个特征,第二塔区段的下端在其基部中设置有环形平板27(circular slab),环形平板27与厚环26一起形成类似于所述塔区段的地基块的布置,该布置将集成到第一塔区段的上端的厚环,从而形成反作用双节点。
根据这些特征,第二塔区段表现为独立的塔,其一体地固定到第一塔区段的顶部。
根据本发明的另一个特征,所述第一塔区段的所述纵向预加应力的装置包括锚定在所述第一厚环中并且锚定在塔基部处的锚定装置中的预加应力的缆索。
根据本发明的另一个特征,第二塔区段的所述纵向预加应力的装置包括预加应力的缆索,所述缆索的上端锚定在所述第三厚环中,且其下端锚定在所述第二厚环中。
根据本发明的另一个特征,塔自身的组装方法包括两个阶段,第一阶段包括建造塔区段,且第二阶段包括内部塔区段的提升操作,以及其与外部塔区段的一体化,在所述第一和第二阶段之间,是舱组装操作和与电能产生相关的其它部件。
根据本发明的另一个特征,塔建造方法的第一阶段包括组装第一外部塔区段和与所述第一塔区段同心的第二内部塔区段,借助于连续叠加多个管状元件单独地建造每个塔区段,之后通过施加纵向预应力一体化塔区段。
根据本发明的另一个特征,所述建造方法的所述第一阶段包括以下步骤:
·在地面上浇铸直径大于下部塔区段直径的混凝土制成的组装地基;
·将第一稳定器金属框架放置在所述地基的中心之上,第一稳定器金属框架的高度优选地大于构成塔区段的管状元件的高度;
·将先前在建筑地点通过连接预制的圆柱形部段(segment)组装的第一塔区段的下部管状元件放置在所述地基之上;
·将先前在建筑地点通过连接预制的圆柱形部段组装的第二塔区段的下部管状元件叠加在所述稳定器金属框架之上;
·将在外部塔区段的下部管状元件的直接上方的管状元件叠加在外部塔区段的下部管状元件之上;
·将在内部塔区段的下部管状元件的直接上方的管状元件叠加在内部塔区段的下部管状元件之上;
·继续在外部和内部之间交替地叠加构成所述塔区段的元件,始终使内部塔区段的顶部保持在外部塔区段的顶部上方;
·在管状元件之间提供干接头(dry joint),用一层修正水泥灰浆使上至5mm的最终不平整度变平;
·在结束所有管状元件的堆叠之后,借助于在每个塔区段中纵向地延伸的缆索来一体化管状元件;组成内部塔区段的元件的一体化由锚定在这种塔区段的上端和下端处的缆索提供;组成外部塔区段的元件的一体化由锚定在这种外部塔区段的上端和组件地基中的缆索提供。
根据本发明的另一个特征,在所述施加预应力的操作之后,发电机舱被附接到设置在内部塔区段的顶部处的厚环。
根据本发明的另一个特征,所述建造方法的第二阶段包括以下步骤:
·将牵引装备(千斤顶)并置到内部塔区段的下端的厚环的下表面;
·将提升缆索的上端锚定到设置在外部塔区段的上端处的厚环,使提升缆索穿过牵引装备(千斤顶)并将这样的缆索附接到塔地基;
·提升缆索应从外部塔区段的顶部被张紧,以便在提升操作过程中用作导引装置,以便抵抗在提升操作过程中由第二内部区段的旋转引起的水平作用力。
·沿提升缆索导引件操作所述千斤顶,从而与稳定器金属框架一起升高塔内部区段;
·借助于所述千斤顶拉动所述缆索,提升内部塔区段和附接到所述内部塔区段的底部的稳定器金属框架;
·伸出从所述稳定器金属框架延伸的可延伸杆,直到设置在其远端中的辊与所述外部塔区段的内壁接触,以便内部塔区段在其朝上移位的过程中保持居中;
·在部分提升所述内部塔区段之后,将第二稳定器金属框架附接到所述稳定器金属框架的基部,使相应的可延伸杆延伸,直到设置在其远端处的辊与外部塔区段的内壁接触;
·继续所述提升操作,直到当第二厚环在其下端处完全配合到外部塔区段的上端的第一厚环中时,内部塔区段的上升行程结束;
·执行由所述厚环产生的反向作用双节点的合并(consolidation)。
根据本发明的另一个特征,提供了将外部塔区段的下端锚定到所述组装地基的锚定装置,所述地基还设置有所述塔区段的预加应力的缆索的锚定装置以及提升缆索的下端的锚定装置。
附图说明
通过对优选实施方案和附图的描述将更好地理解本发明的其它特征和优点,在附图中:
图1至6c涉及现有技术的已知的塔。
图7是本发明的塔物体的概要侧视图。
图8详细示出了设置在外部(下部)和内部(上部)塔区段之间的联合部中的反作用双节点。
图9例示了构成内部塔区段和外部塔区段的圆柱形管状元件中的一个,两个叠加元件之间的接头的细节在图9a中示出。
图10图示了在所述塔区段的提升步骤开始之前,内部塔区段的下部模块元件的厚环和相应的平板以及第一稳定器金属框架和千斤顶的相对位置。
图11图示了在内部塔区段的提升过程中的中间状态。
图12是截头圆锥形过渡元件的结构细节。
图13图示了放置在上部内部塔区段顶上的厚环的细节。
详细描述
建造由钢或结构混凝土制成的由风产生电能的这样的系统塔的方法总是包括以下相同步骤:在地面上建造塔区段,提升这样的区段并将其放置在叠加的位置中,以及一体化处于区段的最终位置中的这样的区段的联合部。
由于风力塔通常放置在隔离的地点,混凝土塔由预加应力的混凝土制成的零件形成,所述零件在存在于工作进行区域中的工业厂房中被预先制造,就地建造由模制混凝土制成的塔没有经济可行性。由于这种建筑结构的特殊性,这样的预浇铸零件通过公路运输被运送到工程地点。预浇铸零件的尺寸受到公路运输交通工具的尺寸的限制。最初,在公路运输方面,没有前例(forerunner),运输交通工具的允许的最大宽度约为3米。
如图9所例示的,在建造塔的地方,预浇铸零件41被联接成圆柱形模块环40或截头圆锥形模块环,该环具有约3米的高度和从塔的高度的十分之一变化到最多3至4米(这样的尺寸对应于塔的顶部)的直径。
图9a示出了叠加的圆柱形模块之间的连接的水平接头的细节,示出了以下细节:
·杆45位于孔46中,在施加竖直预应力之后,孔46用水泥浆被灌浆。
·隔板(screen)46a,其位于上接触面和下接触面处,以避免裂缝。
在建筑地点,用于形成塔的管状元件的预制造的纵向部段的联合被放置成处在直立位置,同时在相邻的预制造部段的竖直表面之间保持标准的间隙。
图9示出了塔的管状元件的横向横截面图和纵向截面图,描绘了以下细节:
·预浇铸的加强的混凝土部段41,其形成纵向区段;
·相邻的纵向部段的竖直面之间的间隙42;
通过使相邻的纵向部段的水平条的突出的远端圈环43交错来结合;
·在每个塔的管状元件的两个顶部上的竖直孔,用于放置钢杆45,钢杆45在塔的管状元件的堆叠操作过程中用作引导装置;
·钢杆44放置在相邻的纵向部段的交错的圈环中;
·塔的管状元件的外表面中的孔46,其附接到竖直孔,用于在堆叠操作结束时灌浆引导杆。
图7是本发明的塔的简化侧视图,其包括在塔地基23之上的两个不同的同心且被叠加的塔区段21和22,塔地基23应预先建造。
为了组装塔,通过叠加和一体化每个塔区段中的多个管状模块元件,单独建造两个同心塔区段,即,一个外部区段21和一个内部区段22。
在塔区段的组装过程中,其中塔区段的组装包括交替放置内部塔区段管状元件和外部塔区段管状元件,在每个过程步骤中,将保持内部区段的顶部高于外部区段的顶部的高度。
为了将内部塔区段22的外径调节为外部塔区段的内径,内部塔区段由恒定直径区段22a、22b以及22c(利用具有相等直径的一系列圆柱形管状元件)以及作为过渡元件的截头圆锥形管状元件22d和22e建造成。
如图7所示,外部塔区段21包括具有恒定直径的两个圆柱形区段21a和21b和过渡元件21c。根据同一图,内部塔区段22包括三个圆柱形区段22a、22b、22c和插在所述圆柱形区段之间的两个过渡元件22d、22e。
在提升内部塔区段22之前,其管状元件组与预加应力的缆索31的预应力一体化,预加应力的缆索31在其下端处锚定在厚环26处,并且在其上端处锚定在厚环59处,其中,舱61被安装,例如图11所示的。
为了一体化外部塔区段管状元件21,使用预加应力的缆索58,预加应力的缆索58的上端锚定在厚环25处,且下端锚定在锚定块62中,该锚定块62被嵌入基部地基23中,如图11所示。
在组装两个塔区段之后,将借助于锚定在外部塔区段上端的厚环25中的钢缆索49提升内部区段,所述缆索由牵引装备(千斤顶)52拖动,并且悬挂在内部塔区段下端22的厚环下表面26处。
在完成提升内部塔区段22后,内部塔区段下端的厚环上表面26将叠加到外部塔区段上端21的环下表面25,从而在其中产生反作用双节点24,同一申请人的专利文件BR102015 002142 9的目的,其内容以其全部并入本申请。
图8示出了一体化两个塔区段的反作用双节点24的构造布置,其具有以下细节:
·塔区段22的提升缆索49的通孔48(见图10);
·在刚性环厚部分25的上部和下部区域以及这样的刚性环的下部部分中的周向预加应力的缆索28,该缆索28用于吸收作用在该节点上的作用力的水平分量,以避免其结构性崩溃。
图11还示出,为了保持内部区段22在其提升过程中的平衡稳定性,至少一个稳定器金属框架55临时地附接到组件的下表面,该组件包括与环形平板27结构性地一体化的厚环26,所述组件设置在第二塔区段的下端中。如图10详细示出的,在开始组装内部塔区段之前,所述稳定器金属框架55被预先放置在地基基部23之上。
所述稳定器金属框架设置有可延伸的杆,所述可延伸的杆在其自由端56处设置有辊,辊保持与外部塔区段的内壁接触。如图11所示,可以在所述环25的上表面处设置与内部塔区段的外表面接触的辊57,辊57以与辊56互补的方式起作用,以便在塔区段的提升过程中稳定所述塔区段。
在图10中示出了在塔区段22的下端处的刚性环26的构造布置,其中,注意到所述刚性环的下表面联接到稳定器金属框架55。所述环由一体化到两个塔区段的反向作用双节点24的下部部分组成。此图示出了以下细节:
·厚平板27在内部塔区段的底部处,具有在其中心处的孔54;
·刚性环26的上部和下部区域的预加应力的周向缆索组47。
·锚定在地基块23和厚环25处的提升缆索49。
·用于提升缆索49的通孔48,缆索49被悬挂在环的下表面26处的力装备(千斤顶)52拉动。
·来自所述塔区段的预加应力的缆索31和对应的通孔51。
图12示出了在具有不同直径的两个圆柱形管状元件之间的过渡管状元件21c的结构布置,示出了在其上部处的周向预加应力的缆索65,以及连接到所述过渡元件21c的下部区域处的周向预加应力的缆索65的内部加强环64。
图13示出了塔区段22的上端的细节:
·存在于塔区段22顶部处的平板67的预加应力的周向缆索66,所述缆索66被容纳在厚环59的外表面的顶部附近;
预加应力周向条66,其被容纳在厚环59的下部区域处,其目的是与上述预加应力的缆索一起补偿由预应力的施加位置和所述塔区段22的壁之间的偏心产生的力的水平分量;
·该组管状元件的预加应力的缆索31的锚定元件68,该组管状元件包括塔的内部区段22;
·在塔区段22的上部平板67处的宽中心圆孔69。
为了完成塔建筑物的描述,图11示出了展示基部地基块23的部分竖直横截面,除了用以锚定这样的塔区段的预加应力的缆索58的组件的示意性布置之外,基部地基块23设置有外部塔区段基部的管状元件壁的锚定装置63。所述布置可以处理在塔中使用数年后更换所述预加应力的缆索的需求。应注意的是,所述缆索被力装备预加应力,所述力装备放置在外部塔区段21顶部上的厚环25之上。
尽管借助于对优选实施方案的描述呈现了本发明,但是作为示例,本领域技术人员应当可以在基本发明构思的范围内引入改变和修改。
因此,本发明在此由所附权利要求界定并限定。

Claims (14)

1.一种结构混凝土塔,其用以支撑用于产生电能的风力涡轮机,所述结构混凝土塔包括叠加的第一塔区段(21)和第二塔区段(22),每个塔区段由被纵向预加应力的装置联接在一起的多个堆叠的管状元件(40)形成,并且包括至少一个圆柱形区段(21a、21b、22a、22b、22c)和至少一个截头圆锥形区段(21c、22d、22e)。
2.根据权利要求1所述的结构混凝土塔,其中,所述第一塔区段(21)包括具有较大直径的一个下部圆柱形区段(21b)、具有比所述下部区段的直径小的直径的一个上部圆柱形区段(21a),以及在所述下部圆柱形区段(21b)和所述上部圆柱形区段(21a)之间的一个截头圆锥形过渡区段(21c)。
3.根据权利要求1所述的结构混凝土塔,其中,所述第二塔区段(22)包括一个下部圆柱形区段(22c)、具有比所述下部圆柱形区段的直径小的直径的一个中间圆柱形区段(22b)、具有比所述中间圆柱形区段的直径小的直径的一个上部圆柱形区段(22a),以及位于这些圆柱形区段之间的两个截头圆锥形过渡区段(22d、22e)。
4.根据权利要求1所述的结构混凝土塔,其中,所述第一塔区段(21)的上端设置有第一厚环(25),所述第一厚环(25)与设置在所述第二塔区段(22)的下端处的第二厚环(26)互补,所述第一环和第二环形成反作用双节点(24),所述反作用双节点(24)将两个塔区段联接并相互保持在一起。
5.根据权利要求2、3或4中任一项所述的结构混凝土塔,其中,包括吸收水平分量的装置,所述水平分量由被所述反作用双节点(24)联接的不同直径的塔区段(21、22)的薄壁所传递的力的非共线性产生。
6.根据权利要求2或3中任一项所述的结构混凝土塔,其中,包括吸收水平分量的装置,所述水平分量由所述截头圆锥形过渡区段(21c、22d、22e)的倾斜薄壁所传递的力的非共线性产生。
7.根据权利要求5或6中任一项所述的结构混凝土塔,其中,所述吸收所述水平分量的装置包括预加应力的环形条(28、65、66)。
8.根据权利要求3所述的结构混凝土塔,其中,设置在所述第二塔区段(22)的下端处的所述第二厚环(26)与环形平板(27)相关联,所述环形平板(27)与所述厚环在结构上一体化。
9.根据权利要求1所述的结构混凝土塔,其中,所述第一塔区段(21)的所述纵向预加应力的装置包括预加应力的缆索(58),所述预加应力的缆索(58)锚定在所述第一厚环(25)处和锚定装置(62)处,所述锚定装置(62)设置在塔地基(23)处。
10.根据权利要求1所述的结构混凝土塔,其中,所述第二塔区段(22)的所述纵向预加应力的装置包括预加应力的缆索(31),所述预加应力的缆索(31)的上端锚定在所述第三厚环(59)处,且其下端锚定在所述第二厚环(26)处。
11.一种结构混凝土塔组装方法,其中,包括两个阶段,第一阶段包括建造两个塔区段,且第二阶段包括提升内部塔区段(22)并借助于反作用双节点(24)将内部塔区段(22)一体化到塔区段(21),舱组件和相关联的部件在所述第一塔组装阶段和第二塔组装阶段之间被安装在所述内部塔区段(22)的顶部上。
12.根据权利要求11所述的结构混凝土塔组装方法,其中,所述第一阶段包括组装第一外部塔区段(21)和组装与所述第一塔区段(21)同心的第二内部塔区段(22),通过连续堆叠的多个圆柱形元件(40、22a、22b、22c、21a以及21b)和截头圆锥形元件(21c、22d、22e)单独地建造每个所述塔区段,并且之后通过对分别的塔区段(21、22)施加纵向预应力一体化该塔区段。
13.根据权利要求12所述的结构混凝土塔组装方法,其中,建造方法的所述第一阶段包括以下步骤:
a)在地面上建造具有比下部塔区段(21)的直径大的直径的混凝土地基(23);
b)将第一稳定器金属框架(55)放置在所述地基的中心之上;
c)将先前在建筑地点通过联接预制造的圆柱形部段(41)组装的所述外部塔区段的下部管状元件(21b)放置在所述地基之上;
d)将先前在建筑地点通过联接预制造的圆柱形部段(41)组装的所述内部塔区段的下部管状元件(22c)放置在所述稳定器金属框架(55)之上;
e)将在所述外部塔区段的下部管状元件(21b)的直接上方的所述管状元件叠加在所述外部塔区段的下部管状元件(21b)之上;
f)将在所述内部塔区段的下部管状元件(22c)的直接上方的所述管状元件叠加在所述内部塔区段的下部管状元件(22c)之上;
g)继续在外部和内部之间交替地叠加构成所述塔区段的元件,始终使内部塔区段(22c)的顶部保持在所述外部塔区段(21b)的顶部上方;
h)在所述管状元件之间提供干接头,用一层修正水泥灰浆使上至5mm的最终不平整度变平;
i)在每个塔区段(21、22)的所有管状元件的堆叠结束之后,通过借助于纵向地设置到每个塔区段中的缆索进行的施加预应力来一体化管状元件;形成内部塔区段(22)的元件的一体化由适当地锚定在此塔区段的上端和下端处的缆索(31)提供;组成所述外部塔区段(21)的元件的一体化由适当地锚定在所述外部塔区段的上端和所述塔地基(23)处的缆索提供;
j)通过在所述施加预应力之后浇注水泥浆,将杆(45)一体化到堆叠的预浇铸元件(40)的孔(46)中。
14.根据权利要求12所述的结构混凝土塔组装方法,其中,所述第二阶段包括以下步骤:
a)将千斤顶(52)并置到所述内部塔区段(22)的下端的厚环(26)的下表面;
b)将提升缆索(49)的上端锚定到设置在外部塔区段(21)的上端处的厚环(25),使所述缆索穿过所述千斤顶(52),并将所述缆索的下端锚定到地基(23),形成能够抵抗在提升操作过程中由所述内部塔区段的旋转引起的水平力的引导装置;
c)通过所述千斤顶(52)拉动所述缆索,使所述内部塔区段(22)与附接到所述下部厚环(26)的稳定器金属框架(55)一起提升;
d)提供安装在所述上部环(25)处的上部引导装置(57),所述上部引导装置(57)与所述内部区段(22)的外表面接触;
e)使设置有辊(56)的可延伸杆从所述稳定器金属框架(55)朝外延伸,使所述辊与所述外部塔区段(21)的内壁接触;
f)在部分地提升所述塔区段(22)之后,将第二稳定器金属框架附接至所述稳定器金属框架(55)的基部,使设置有辊(56)的相应的可延伸杆延伸,以便与所述外部塔区段(21)的内壁接触,直到所述内部区段(22)的提升操作结束;
g)在提升操作结束时,提供反作用双节点(24)的结合,所述反作用双节点(24)由设置在所述内部塔区段(22)的下端处的厚环(26)和设置在所述外部塔区段(21)的上端处的所述厚环(25)之间的相互接触形成。
CN201710942360.7A 2016-10-11 2017-10-11 结构混凝土塔和组装方法 Pending CN107916816A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BRBR1020160237432 2016-10-11
BR102016023743-2A BR102016023743B1 (pt) 2016-10-11 2016-10-11 Torre de concreto estrutural e método de montagem

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107916816A true CN107916816A (zh) 2018-04-17

Family

ID=61597930

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710942360.7A Pending CN107916816A (zh) 2016-10-11 2017-10-11 结构混凝土塔和组装方法

Country Status (7)

Country Link
CN (1) CN107916816A (zh)
AR (1) AR109928A1 (zh)
BR (1) BR102016023743B1 (zh)
CL (1) CL2017002524A1 (zh)
CO (1) CO2017005837A1 (zh)
PE (1) PE20180768A1 (zh)
WO (1) WO2018068117A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109930892A (zh) * 2019-03-19 2019-06-25 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 一种先张法分片预制装配式预应力混凝土塔架结构
CN111197318A (zh) * 2018-11-19 2020-05-26 纳布拉风力技术公司 用于风力涡轮机的塔架的地基
CN111576978A (zh) * 2020-04-03 2020-08-25 国网浙江省电力有限公司湖州供电公司 一种输电线路钻越塔
CN112041522A (zh) * 2018-04-25 2020-12-04 埃斯特科股份公司 用于吊装伸缩高塔的可移动模块以及用于吊装伸缩高塔的方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111287905B (zh) * 2018-12-06 2024-04-19 上海风领新能源有限公司 塔筒
CN110877190B (zh) * 2019-09-22 2024-10-29 中铁宝桥集团有限公司 大断面矮型单箱多室钢塔端面机加工工艺
CN112240128B (zh) * 2020-08-28 2022-02-22 浙江德宝通讯科技股份有限公司 一种塔架支撑底座及通信塔
WO2024189253A2 (es) * 2023-03-14 2024-09-19 Tenllado Infraestructuras, S.L. Torre tubular de sección decreciente
CN119392748A (zh) * 2025-01-02 2025-02-07 浙江华东新能科技有限公司 一种风电塔筒落滩基础及其建设方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101855416A (zh) * 2007-10-09 2010-10-06 杰弗里·O·威利斯 塔结构及其组装方法
WO2011006526A1 (en) * 2009-07-13 2011-01-20 Vsl International Ag Telescopic tower assembly and method
WO2013083853A1 (en) * 2011-12-09 2013-06-13 Inneo Torres, S.L. Horizontal joint assembly between two telescopic wind turbine tower portions and method of installing same
WO2013083852A1 (en) * 2011-12-09 2013-06-13 Inneo Torres, S.L. Assembly process of a telescopic tower
WO2016119035A1 (pt) * 2015-01-30 2016-08-04 Proacqua Construções E Comércio Ltda. Torre de materiais estruturais e método de montagem

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0645977B2 (ja) * 1988-01-27 1994-06-15 株式会社大林組 リフトアップまたはダウン工法
DE10126912A1 (de) * 2001-06-01 2002-12-19 Oevermann Gmbh & Co Kg Hoch Un Turmbauwerk aus Spannbeton
ES2407779B1 (es) * 2011-12-09 2014-09-02 Esteyco Energía S.L. Procedimiento de montaje de una torre telescópica y medios para implantar tal procedimiento

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101855416A (zh) * 2007-10-09 2010-10-06 杰弗里·O·威利斯 塔结构及其组装方法
WO2011006526A1 (en) * 2009-07-13 2011-01-20 Vsl International Ag Telescopic tower assembly and method
WO2013083853A1 (en) * 2011-12-09 2013-06-13 Inneo Torres, S.L. Horizontal joint assembly between two telescopic wind turbine tower portions and method of installing same
WO2013083852A1 (en) * 2011-12-09 2013-06-13 Inneo Torres, S.L. Assembly process of a telescopic tower
WO2016119035A1 (pt) * 2015-01-30 2016-08-04 Proacqua Construções E Comércio Ltda. Torre de materiais estruturais e método de montagem

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112041522A (zh) * 2018-04-25 2020-12-04 埃斯特科股份公司 用于吊装伸缩高塔的可移动模块以及用于吊装伸缩高塔的方法
CN111197318A (zh) * 2018-11-19 2020-05-26 纳布拉风力技术公司 用于风力涡轮机的塔架的地基
CN111197318B (zh) * 2018-11-19 2023-03-14 纳布拉温德科技有限公司 用于风力涡轮机的塔架的地基
CN109930892A (zh) * 2019-03-19 2019-06-25 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 一种先张法分片预制装配式预应力混凝土塔架结构
CN111576978A (zh) * 2020-04-03 2020-08-25 国网浙江省电力有限公司湖州供电公司 一种输电线路钻越塔

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018068117A1 (pt) 2018-04-19
BR102016023743A2 (pt) 2018-05-02
AR109928A1 (es) 2019-02-06
CL2017002524A1 (es) 2018-02-16
BR102016023743B1 (pt) 2022-11-29
PE20180768A1 (es) 2018-05-07
CO2017005837A1 (es) 2017-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107916816A (zh) 结构混凝土塔和组装方法
US5072555A (en) Super high-rise tower
US20190136566A1 (en) Hybrid concrete - composite tower for a wind turbine and method of manufacturing
CN112518983B (zh) 一种先张法预制梁板张拉台座结构
CN106661855A (zh) 塔的地基系统和塔的地基系统的安装方法
CA2823814C (en) Mounting assembly and method to erect in sections an annular tower for wind or heliostatic power generators in an energy farm
CN106760461A (zh) 一种全装配式脚手架悬挑的安装方法
US11028551B2 (en) Foundation for a tower of a wind-turbine
EP2561225B1 (de) Standstruktur
US5170598A (en) Triangular composite exoskeleton structure
MX2007009456A (es) Torre de concreto postensado para generadores eolicos.
CN108729541B (zh) 连接梁式拼装建筑结构施工方法
JP3215059B2 (ja) 塔状構造物屋根の構築工法
CN104452798B (zh) 海上风机基础结构、设备及其施工方法
JPH02136445A (ja) スーパーフレームを含む構造物の構築方法
CN113389695A (zh) 用于风力发电机的塔架组件及其施工方法和风力发电机
CN110886223A (zh) 一种钢-混凝土组合塔与混凝土箱梁固结的施工方法
CN212453080U (zh) 框架结构建筑
CN212270687U (zh) 一种用于倾斜式主副拱交叉段的钢管支架临时墩
CN210712576U (zh) 现浇大跨度箱梁多抱箍桁架支撑贝雷支架
CN111287457B (zh) 锚固塔筒段的施工方法
CN222161980U (zh) 一种用于仓顶板施工的免落地架自平衡结构
CN111485630A (zh) 框架结构建筑及施工方法
CN217602042U (zh) 一种层间超高提升架附着三角支撑装置
CN212897668U (zh) 桁架整体提升装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20180417