[发明专利]用于风车的地基

说明书

在用于风车的地基中，地基具有用于支承风车塔架的圆形或多边形基座以及从基座沿径向向外突出的多个肋，基座分成多个周向部分，其中周向部分和肋均相应地由至少一个预制混凝土元件形成，并且其中预制混凝土元件由加强混凝土制成，加强混凝土包括第一加强结构，该第一加强结构包括用于对预制混凝土元件施加应力的径向张紧元件，特别是拉杆或张紧股线。还提供了第二加强结构，其将周向部分保持在一起并且与第一加强结构，特别是径向张紧元件联接。

技术领域

本发明涉及一种用于风车的地基，其具有用于支承风车塔架的圆形或多边形基座以及从基座沿径向向外突出的多个肋，其中基座分成多个周向部分，其中在每种情况下，周向部分和肋由至少一个预制混凝土元件形成，其中预制混凝土元件由加强混凝土制成，其包括第一加强结构，该第一加强结构包括用于对预制混凝土元件施加应力的径向张紧元件。

此外，本发明涉及一种风轮机，其具有桅杆和安装在桅杆上的转子，其中桅杆安装在地基上。

背景技术

生产陆上风力发电设备的地基需要很高的人工和管理工作量，并且生产非常耗时。鉴于现代风轮机的尺寸增加，地基承受非常高的负载并且必须相应地确定尺寸。目前的风轮机具有塔架，塔架具有达到150米的高度，并且发电达到6兆瓦。在大多数情况下，风轮机的塔架或桅杆由加强混凝土制成，并且使用预制混凝土元件构造。备选地，风车塔架可由钢结构形成。

迄今为止，风力发电设备的地基主要是通过以下产生：挖掘挖掘坑；引入粒状子结构；竖立地基构件；执行必要的模板和加固工作以及随后用现浇混凝土填充挖掘坑，其中混凝土作为预拌混凝土通过预拌货车运输到工地并浇入挖掘坑。中央地基构件通常具有中空圆柱形构造，并且大体上是预制的并且作为一个单元运输到给定的组装地点。

使用现浇混凝土制作风车的地基涉及许多缺点。其需要复杂的物流来计划施工现场的生产活动，并且其与关于竖立模板和加固结构以及运输和浇铸混凝土的在施工现场的耗时且成本高昂的程序相关联。这特别适用于大型地基可需要达到1000m³的混凝土的事实。

为了改善地基的施工过程，在WO 2004/101898 A2中已经提出使用预制混凝土元件来构造地基。这种混凝土元件在预制设备中生产并运输到工地，在此处使用起重机使它们到位，并然后连接在一起。因此，可显著减少在工地处的施工过程的持续时间。当互连时，预制混凝土元件形成具有中心基座和多个肋的地基，每个肋从基座沿径向向外突出。每个预制混凝土元件形成肋中的一个和基座的相关周向部分。基座的周向部分借助于螺纹凸缘互连。如WO2004/101898A2中所述，预制混凝土元件可为钢加强的。一旦地基形成，则风车的塔架或桅杆建在基座上，并使用地脚螺栓固定在基座上。

此外，从EP2475872B1中已知一种地基，其包括预制混凝土元件，并且其中混凝土元件借助于张紧元件受到应力。

通过使用预制混凝土元件，可在受控环境中生产这些元件，使得可改善硬化混凝土的质量。从财务观点来看，预制设备中使用的模具可在它们必须更换之前重复使用多次，使得模具或每单元模板的成本低于每次都需要特制的和可重复使用的模板的使用现浇混凝土生产的情况。

风轮机承受特定性质的负载和应力，这些负载和应力必须由地基承担。风本身以不可预测和多变的方式作用。另一方面，由于振动和共振引起的动态负载分量作用于较大设备的结构上。此外，由于发生倾斜力矩，高度为100米或更高的塔架将相当大的偏心负载传递到地基。地基的混凝土必须能够抵抗在压缩区中产生的压缩，并且混凝土的加固结构必须承受地基的相对部分中的拉力，因为混凝土本身具有相对低的拉伸强度。

包括预制加强混凝土元件的地基具有以下优点：混凝土的能力和质量更高，使得存在较低的裂缝形成的风险和相对于动态和静态负载的较高阻力。然而，缺点在于，与现浇混凝土浇筑的地基相比，没有提供整体结构，使得必须开发用于预制混凝土元件的安全互连的技术解决方案以模仿整体结构。

发明内容