[发明专利]特别是用于风力涡轮机安装的基础的分段式套管构造

说明书

技术领域

本发明涉及分段式套管构造，特别是用于风力涡轮机安装的基础的分段式套管构造，其包括通过接头互相连接的至少两个格架段。

背景技术

在现有海上风力涡轮机安装设备中，基础通常是由打入海床的钢桩构成的单桩式基础。重力式基础由位于海床上的大型基座构成，该大型基座由混凝土或钢或它们的组合建造而成。该风力涡轮机依靠重力来保持直立。三脚架式基础由三个支腿构成，所述支腿包括在每个末端上被打入海床中的桩。这类基础通常用于较深的深度处。

此外，套管结构已被用于海上风力涡轮机的安装。传统上，套管结构是钢结构，所有部件都被焊接为中心连接接头处的三维连接结构。优点是，这种套管结构是相对低成本的结构，容易制造且具有高的刚度-用料比。此外，其能够承受高的波浪荷载。

EP 2 067 914 A2公开了一种套管结构，其中该套管由通过铸造的独立中心节点互相连接的大量型件构建而成。管和铸造节点被焊接在一起。然而，难以将巨大的套管结构运输到计划施工现场，因此套管结构是被预制为模块，这些模块在安装地点被焊接在一起。另一方面，难以在施工现场以所必须的质量焊接大量的连接结构。

发明内容

因此，本发明的一个目的是要提供一种分段式套管构造，其中，可在陆地上制造每个模块，从而使得可在安装地点结合预制的模块。

根据本发明，这一目的是由上文定以的分段式套管构造实现的，在该分段式套管构造中，一个接头包括通过灌浆材料结合的两个管状套管模块。

本发明基于以下构思，即：可通过使用多个分段式套管构造作为模块来有效地安装用于风力涡轮机安装的大型基础，所述模块在陆地上（例如车间室内）被预先制造、被运输到安装地点并通过灌浆连接方式连接在接头处。有利的是，不必在安装地点执行焊接连接，而是仅需要对互连的管状套管模块进行灌浆连接。

在本发明的分段式套管构造中，所述两个管状套管模块优选被插入彼此中，其中，它们之间的径向空间填充有灌浆材料。灌浆材料是环形的，并且使第一管状套管模块与第二管状套管模块连接。

根据本发明分段式套管构造进一步的改进，第一管状套管模块包括支撑第二管状套管模块的内凸起。第一管状模块的直径大于可以插入第一管状套管模块中的第二管状套管模块的直径。在连接状态，第二管状套管模块的前部与所述凸起接触，从而固定了两个管状套管模块的相对位置。

优选地，设置多个可以形成为支撑膝的内凸起。所述支撑膝可位于周向方向上，其中，所述凸起彼此分隔开。

根据本发明的原理，两个管状套管模块可形成被管状过渡件覆盖的对接接头，其中，所述对接接头和管状过渡件之间的径向空间填充有灌浆材料。根据此实施例，所述两个管状套管模块具有相同的直径，从而使得管状过渡件可被定位成套在对接接头上。对接接头和管状过渡件之间的径向空间填充有确保过渡件和两个管状套管模块之间的连接的灌浆材料。

根据本发明分段式套管构造的一种替代性实施例，所述接头可被套筒覆盖。与过渡件类似，为了形成对接接头，所述套筒覆盖着可具有相同直径的两个管状套管模块的端部。或者，可使用具有不同直径的两个管状套管模块，从而将一个管状套管模块插入另一管状套管模块中。基本上，所述套筒用于将灌浆材料保持就位。

本发明分段式套管构造的套筒可包括成形内表面。所述内表面的型面扩大了套筒与灌浆材料之间的接触表面，从而使得它可以承受更高的荷载。

本发明分段式套管构造可包括套筒，所述套筒具有用于注入灌浆材料的入口，所述入口帮助灌浆材料注入套筒中。优选地，入口形成在套筒的下侧，从而使得灌浆材料被从下向上地注入，由此避免产生气穴。

在本发明的分段式套管构造中，两个连接的管状套管模块可以是成角度的。

此外，本发明涉及一种用于风力涡轮机安装的基础。

本发明的用于风力涡轮机安装的基础包括如前所述的分段式套管构造。

附图说明

通过考虑下文对优选实施例的详细描述，本发明及其基本原理将能被更好地理解。

附图中：

图1是本发明分段式套管构造的第一实施例的细节的剖视图；

图2是本发明分段式套管构造的第二实施例的细节的剖视图；

图3是本发明分段式套管构造的第三实施例的细节的剖视图；

图4是本发明分段式套管构造的第四实施例的细节的剖视图；

图5是套管模块的细节的剖视图；以及

图6示出了本发明分段式套管的安装。

具体实施方式