[发明专利]海上风轮机以及架设风轮机塔架的方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及一种包括桩和塔架的海上风轮机，所述桩形成承载塔架的底座的一部分。本发明还涉及一种架设风轮机塔架的方法。

背景技术

海上风轮机通常包括桩，例如单基桩，其例如通过向下打入到海床中或通过位于海床上的结构保持在位而锚固到海床。该单基桩可能与附属于它的其他机构一起形成用于在其上架设风轮机塔架的底座。

通常，单基桩不会直接连接到塔架，因为在塔架部分和单基桩之间在轴向上会存在一个小的角度差。任何角度差通过在塔架的下端和单基桩的顶端之间采用过渡件被修正。为了垂直地对正塔架而采用这样的过渡件并正确定位该过渡件可能需要相当大的精力以及时间，并且还会有这样的风险：如果该过渡件未被正确地定位，就必须重新假设塔架，因此增加了海上风轮机组装的成本。

发明内容

基于上述内容，本发明的目的是，提供一种可更易于垂直对正地架设的海上风轮机，以及提供一种更易于垂直对正地架设海上风轮机塔架的方法。

根据一个方面，本发明涉及一种海上风轮机，包括：塔架；桩，所述桩形成承载塔架的底座的至少一部分；从所述塔架和桩向外延伸的径向跨度元件；以及多个连接元件，它们从所述径向跨度元件延伸到塔架和桩中的至少一个，且所述多个连接元件构造成将塔架垂直地对正在桩上。

通过径向跨度元件，每个连接元件可以在径向跨度元件的位置与连接元件延伸到塔架上的位置和/或连接元件延伸到桩上的位置之间分别相应地与塔架和/或桩间隔开。这样的间隔有助于支撑塔架而抵抗塔架遭受的水平力、垂直地对正塔架以及将塔架保持在垂直位置上。

通过从所述径向跨度元件延伸到塔架和桩中的至少一个的多个连接元件，塔架可以通过这些连接元件而不是通过一个过渡件被垂直地对正和支撑。因此，连接元件可从径向跨度元件延伸到塔架或桩，或是同时连接到两者，以将塔架对正在桩上。例如，如果径向跨度元件固定到桩上，多个连接元件可仅仅通过从径向跨度元件延伸到塔架就会将塔架对正；如果径向跨度元件固定到塔架上，多个连接元件可仅仅通过从径向跨度元件延伸到桩就会将塔架对正。另一方面，如果连接元件既延伸到塔架又延伸到桩，与将连接元件从塔架和桩间隔开所需的强度相比，径向跨度元件不需更结实。本领域的技术人员可以理解，在本发明的上述方面内的其他设计也是可以的。

而且，连接元件可在水平方向上支撑塔架，即防止风轮机塔架倾斜和从所述桩倒塌下来或者折断，且降低了为了支撑塔架而抵抗水平力例如风力从而对塔架和桩之间的连接所提出的要求。因此，连接可以制造得较弱些，甚至可以简化为通过重力和桩的顶面和塔架的底面之间的摩擦而形成的连接，但经由例如搭接接头、万向接头或凸缘将塔架连接到桩上仍是有利的。

而且，与没有连接元件支撑风轮机塔架而抵抗作用在风轮机上的部分或全部水平力的情况相比，塔架的底部和桩的顶部可以允许具有较小的圆周。因此，只需要较少的材料，塔架的体积和重量也会减少，从而节约了费用。

在本发明的风轮机中，可有利地，允许连接元件中的至少一些为长条形连接元件。因此，所述长条形连接元件可以从径向跨度元件延伸到塔架和/或桩。这样的长条形连接元件可占用较小的空间、较轻以及更易于在例如定位和长度方面进行调节。连接元件因此可以从以下一组类型的连接元件中选择：线、链、绳索、条、杆和支柱或它们的组合。连接元件可以是上述列举类型中的两种或多种的组合，例如，一根通过断续的链互连的条，或连接元件可以仅仅是一种类型的，例如一根线或是纵向对齐或并排布置的多根线。支撑塔架的所有连接元件的类型可以是相似的，或是多种类型的组合，或者它们像这样不同：例如，一些连接元件是一种类型的或多种类型的组合，其他的连接元件是不同类型的或是多种不同类型的组合。特别地，可有利地，允许连接元件中的至少一些是具有从径向跨度元件延伸到塔架的第一部分和从径向跨度元件延伸到桩的第二部分的长条形元件。

不管连接元件是否为不同类型的组合，均可有利地，允许连接元件包括多个相互连接成例如一串线节段的多个可更换的节段。这样的连接元件优点在于，可以在不用更换连接元件的其他节段的情况下单独更换元件的节段。例如，公知的是，从水面之下延伸到水面之上的钢制元件在水面的浪溅区域的元件部分处更容易腐蚀，在该区域，与始终位于水中或空气中的元件部分相比，可能为盐水的水以及空气中的氧更充足。因此，如果元件被分成节段，可以在不用更换其他没有被腐蚀的节段的情况下更换浪溅区域遭到腐蚀的节段。