[发明专利]伸缩塔组件和方法

说明书

技术领域

本发明涉及塔状结构的构造领域且特别地但非排他性地涉及用于风力涡轮机等的预制混凝土塔的组件。

背景技术

诸如一般用于风力涡轮机的高塔结构常常由加强的和/或预加应力混凝土的预浇铸节段（segment）构造而成，其随后通常通过公路运输至架设现场，并通过用吊车将各节段提升至适当位置来进行组装。在塔具有圆形横截面的情况下，例如，将从多个弓形节段来组装每个竖直区部（section）。将首先组装并架设底部塔区部，然后，将使用吊车将第二、第三和后续区部提升至适当位置。通常在地面水平对每个区部进行预组装并随后将整体提升至前一区部的顶上的适当位置。替代地，可以将特定区部的各节段单独地提升至适当位置并随后在前一区部的顶上进行组装。最后，将顶区部提升至适当位置，随后是发电机组件和涡轮机转子。

用于风力涡轮机的塔可以高达100 m，并且已设想高达160 m的塔的计划，其支承能够产生许多兆瓦的发电机单元。现有技术的构造技术要求使用巨型吊车来提升塔的各部分，该吊车必须至少如塔结构本身一样高。必须将可能重达130吨的发电机单元提升至结构的顶上的适当位置。最终可能需要重达300吨的发电机单元。能够将此类重量安全地提升至此类高度的吊车是极其巨大且昂贵的，并且运输此类吊车至现场并将其组装的过程是一项艰巨的任务，其需要专业工作人员、重型机械且常常需要修筑比运输预制的塔块所需大得多的道路。对于该发电机或转子的任何大型维护工作，或者当需要拆除塔时，也需要类似的巨型吊车。能够将130吨的发电机提升至所设想的160 m塔中的一个的顶上的吊车将比当前用于100 m塔的那些吊车大几个数量级且更加昂贵。因此，所能够建造的塔的高度受限于构造所述塔所需的吊车的尺寸，但仍须实现160 m预制塔的架设。

UK专利申请GB2451191描述了一种伸缩塔架设方法，其中，在低水平处将塔的多个预制伸缩区部水平地装配在一起。然后将组装的伸缩区部一起用绞车拉到竖直位置，并且随后借助于吊车或通过使用壁构件和可伸长千斤顶（诸如电动螺旋千斤顶）的布置抵靠着每个区部的外相邻区部将每个区部顶托起来而使各区部升高。在顶托方法中，交替地支撑每个竖直区部并将其顶起在其下一个外区部上，从而壁构件形成额外的支撑壁，其内衬下一个外区部的内表面。当被升高的区部到达其期望位置时，将支撑结构固定到外区部的侧壁以支撑内区部的下侧。一旦所有竖直区部通过这种方式延伸至适当位置，则可以去除内衬壁。可以通过反向的操作来将塔分解。

然而，在GB2451191中公开的塔架设方法遭受以下缺点。首先，所公开的顶托方法依赖于将每个区部的底部处的凸缘支撑在前一区部的底部处的凸台（ledge）上。这意味着必须按照特定顺序升高各区部，因为每个相继的内区部搁置在其外部相邻区部上。其次，GB2451191的临时支撑方法是极其劳动密集的，涉及整个内壁结构（其几乎与塔本身一样大）的构造和后续拆除，其可能对构造的速度并因此对总体工作进程有严重影响。第三，顶托和支撑技术仅适合于所有区部的所有壁基本上平行的结构。本发明旨在解决现有技术中固有的这些及其它问题。特别地，本发明旨在提供一种构造方法和组件，其允许在没有吊车或使用仅仅略高于一个区部的小型吊车的情况下组装塔区部。本发明的其它目的还将会使得能够实现塔区部的快得多且更高效的升高，并将会使得能够使用具有非平行壁的塔区部。本发明的另一目的是提供允许按照任何顺序升高塔区部的方法和组件。

发明内容

为了达到上述目的，提供了一种使用多个基本上共轴的伸缩区部在现场架设结构的方法，该方法包括以下步骤：

第一步骤，即在现场的适当位置上放置或构造所述多个区部中的最内侧的一个，

第二步骤，即在现场的适当位置上围绕所述最内侧区部放置或构造一个或多个基本上共轴的区部，从而形成两个或更多个基本上共轴的伸缩区部，所述共轴伸缩区部中的每一个具有内和/或外共轴相邻区部，

第三步骤，即在所述伸缩区部中的第一个的下张拉点和所述伸缩区部中的第二个的上张拉点之间装配多个张拉筋条，所述第一和第二伸缩区部是共轴相邻的，

第四步骤，即将筋条千斤顶附接到所述多个张拉筋条中的一个或多个，

第五步骤，即操作筋条千斤顶以向张拉筋条5施加张力，使得由第二区部的上张拉点来支撑第一区部的重量，以及

第六步骤，即操作所述筋条千斤顶以相对于第二区部提升第一区部。

本发明的方法还可以包括第七步骤，即将第一区部的下部固定到第二区部的上部。