本發(fā)明涉及風(fēng)輪機(jī)用的基座以及鋪設(shè)風(fēng)輪機(jī)用的基座的方法。

背景技術(shù)：

當(dāng)鋪設(shè)風(fēng)輪機(jī)用的基座時(shí)，常澆鑄加強(qiáng)混凝土元件，并隨后風(fēng)輪機(jī)塔架定位在混凝土元件上并固定至此。將塔架固定至混凝土元件的簡單方式是將基本垂直的錨定桿錨定在混凝土元件中，并且將這些錨定桿附接至凸緣，凸緣附接至塔架壁。

由于塔架結(jié)構(gòu)的重量，錨定桿與混凝土元件將在承載塔架的點(diǎn)處遭受大的壓力。雖然在定位風(fēng)輪機(jī)塔架之前基座被調(diào)平，但是錨定桿遭受來自塔架的大的壓力。

通常，在起重機(jī)支撐塔架的同時(shí)最后調(diào)平塔架結(jié)構(gòu)。在調(diào)平塔架結(jié)構(gòu)后，添加附加澆鑄層(有時(shí)稱作水泥漿)以填充混凝土元件與調(diào)平的凸緣之間的間隙。此外，水泥漿可以固定調(diào)平的位置。在附加澆鑄層變硬時(shí)，起重機(jī)將塔架結(jié)構(gòu)保持在正確位置。

由于風(fēng)輪機(jī)的尺寸日益增大，支撐起重機(jī)的尺寸也日益增大，這進(jìn)一步增大了相關(guān)成本以及時(shí)間消耗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實(shí)施方式的目的是提供風(fēng)輪機(jī)用的改進(jìn)的基座以及鋪設(shè)基座的改進(jìn)方法。

本發(fā)明的實(shí)施方式的另一目的是提供減少對支撐起重機(jī)的需求的基座以及鋪設(shè)基座的方法。

本發(fā)明的實(shí)施方式的另一目的是提供基座以及減少相關(guān)時(shí)間消耗的鋪設(shè)基座的方法。

根據(jù)第一方面，本發(fā)明提供風(fēng)輪機(jī)用的基座，該基座包括籠狀結(jié)構(gòu)。該籠狀結(jié)構(gòu)包括豎向偏置的上應(yīng)力分布凸緣和下應(yīng)力分布凸緣，所述上應(yīng)力分布凸緣與所述下應(yīng)力分布凸緣借助多個張緊的錨定螺栓連接并且借助若干間隔元件分離。因?yàn)閼?yīng)力分布凸緣借助間隔元件分離并借助張緊的錨定螺栓連接，所以籠狀結(jié)構(gòu)的形狀被固定，在本文中這意味著例如當(dāng)籠狀結(jié)構(gòu)嵌在混凝土中時(shí)形狀不變。

上應(yīng)力分布凸緣可以用作承載風(fēng)輪機(jī)用的平臺并由于具有固定形狀的籠狀結(jié)構(gòu)，在澆鑄混凝土并且籠狀結(jié)構(gòu)嵌在混凝土中之前可以在用于風(fēng)輪機(jī)的正確水平面上完全調(diào)平上平臺。因此，可以更快地完成所有調(diào)平工作而不必等待混泥土變硬。當(dāng)完成調(diào)平時(shí)，添加混凝土并使之能夠凝固，最后，通過利用大型起重機(jī)架設(shè)風(fēng)輪機(jī)并將風(fēng)輪機(jī)放置在已經(jīng)處于水平的基座上?？梢钥焖僖瞥鹬貦C(jī)，并且不需要等待混凝土變硬。

本文中，“錨定螺栓”是指任一類型的桿形元件，例如，在相對兩端具有螺紋的元件或者沿其全長具有螺紋的桿。錨定螺栓通?？梢跃哂袔菁y的端部，并且螺帽可以用于抵靠應(yīng)力分布環(huán)的表面張緊錨定螺栓。

本文中，“應(yīng)力分布凸緣”是指分布來自錨定螺栓的應(yīng)力的元件。上應(yīng)力分布凸緣的上表面可以特別地形成平臺，風(fēng)輪機(jī)的塔架結(jié)構(gòu)可以坐落在該平臺上。上應(yīng)力分布凸緣可以例如具有圓形形狀，例如實(shí)心圓盤形狀或者環(huán)形狀(即，具有開放的中央部的盤)。上應(yīng)力分布凸緣與下應(yīng)力分布凸緣可以相同，并且可以是分段的，這在本文中是指應(yīng)力分布凸緣由若干獨(dú)立片段構(gòu)成。在一個實(shí)施方式中，各個片段均結(jié)合至相鄰的片段以形成一個部件，并且在另一實(shí)施方式中，片段僅經(jīng)由錨定螺栓以及上應(yīng)力分布凸緣結(jié)合。

特別地，間隔元件可以呈繞至少第一組錨定螺栓放置并且在上應(yīng)力分布凸緣與下應(yīng)力分布凸緣之間延伸的管形元件的形式。以此方式，間隔元件可以防止混凝土污染錨定螺栓，并且間隔元件不僅提供間隔，而且還便于在澆鑄混凝土之后張緊錨定螺栓。

應(yīng)理解，基座可以包括附加的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，例如呈鋼桿形式的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，這些鋼桿垂直地并且/或者水平地繞籠狀結(jié)構(gòu)定位以及/或者定位在籠狀結(jié)構(gòu)下方。這些附加桿可以布置在不同的水平面上。一些桿還可以相對于垂直并且/或者水平布置的桿以一角度布置。

風(fēng)輪機(jī)包括塔架結(jié)構(gòu)，該塔架結(jié)構(gòu)可以包括通常錐形化的圓塔架分段，這些塔架分段上下疊置地安裝。每個塔架分段可以由這樣的鋼板形成，該鋼板軋制成形并且通過焊接相對的自由端部而裝配從而構(gòu)成閉合環(huán)。每個分段可以由裝配以形成塔架分段的若干板形成。也可以不利用塔架分段而制成塔架，例如，塔架可以由具有最終塔架高度的若干板裝配。

在塔架結(jié)構(gòu)的底部，塔架通常形成基部凸緣，塔架借助此基部凸緣連接至基座。

在一個實(shí)施方式中，錨定螺栓成對并排隔開，從而形成繞混凝土元件的中央的兩個環(huán)，錨定桿的內(nèi)環(huán)的直徑稍小于錨定桿的外環(huán)的直徑。在此實(shí)施方式中，應(yīng)力分布凸緣同樣可以包括繞該中央隔開的兩組通孔。

另一實(shí)施方式包括四組并排隔開的錨定螺栓，從而形成繞基座的中央的四個環(huán)，應(yīng)力分布凸緣同樣可以包括繞中央隔開的若干通孔，這些通孔的數(shù)量與錨定螺栓的數(shù)量相等。另選的是，可以應(yīng)用另一數(shù)量的錨定螺栓，從而允許錨定螺栓與應(yīng)力分布凸緣的另一構(gòu)造。在簡單的實(shí)施方式中，錨定螺栓可以僅形成一個環(huán)。

錨定螺栓可以具有表面處理，該表面處理允許基本在不具有影響混凝土的摩擦力的情況下張緊錨定螺栓。表面處理可以呈涂層或者套管的形式。就一個實(shí)施例而言，錨定螺栓可以覆蓋有例如塑料的中空管，纏繞塑料膠帶或者涂覆有適當(dāng)?shù)臐櫥停瑥亩试S錨定螺栓在基本上不與混凝土相互作用的張緊力的作用下伸展。

為了將塔架壁固定至基座，錨定螺栓可以延伸穿過位于基部凸緣中的孔。

錨定螺栓與間隔元件的至少一部分可以嵌在第一混凝土元件中。從而籠狀結(jié)構(gòu)形成第一混凝土元件的強(qiáng)化。

籠狀結(jié)構(gòu)的固定形狀使得能夠在澆鑄混凝土之前調(diào)平上應(yīng)力分布凸緣。應(yīng)理解，第一混凝土元件可以是基座的唯一的混凝土元件。然而，本發(fā)明可以包括例如為了將塔架結(jié)構(gòu)的下部分嵌在混凝土的本體中或者為了進(jìn)一步調(diào)平的目的而澆鑄附加混凝土元件的步驟。第一混凝土元件以及另外的混凝土元件可以由相同類型的混凝土或者不同類型的混凝土制成。

下應(yīng)力分布凸緣可以特別地完全嵌在第一混凝土元件中。

可以在兩個或者多個步驟中執(zhí)行調(diào)平操作，例如，在布置附加的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)之前的第一調(diào)平步驟以及當(dāng)布置附加的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)時(shí)的隨后的第二調(diào)平步驟。因此，調(diào)平操作的第二步驟可以是為了調(diào)平籠狀結(jié)構(gòu)的精細(xì)調(diào)節(jié)。

錨定螺栓可以通過利用抵靠上應(yīng)力分布凸緣的上表面張緊的第一螺帽而張緊。

基座還可以包括仿形夾具，該仿形夾具垂直布置在上應(yīng)力分布凸緣上方并且具有多個孔，錨定螺栓延伸穿過這些孔。仿形夾具可以形成籠狀結(jié)構(gòu)的垂直延伸部，并因此便于更精確地調(diào)平上應(yīng)力分布凸緣。仿形夾具可以包括測量對準(zhǔn)用的工具，例如呈水位表的形式等。

為了提供應(yīng)力分布凸緣的上表面與仿形夾具的下表面之間的接觸，用于張緊錨定螺栓的前述第一螺帽可以被接納在位于仿形夾具的下表面中的凹陷中，并且仿形夾具的下表面可因此抵靠上應(yīng)力分布凸緣的上表面布置。仿形夾具可以在澆鑄混凝土之前附接至籠狀結(jié)構(gòu)，并且仿形夾具可因此便于調(diào)平籠狀結(jié)構(gòu)并且特別便于調(diào)平上應(yīng)力分布凸緣。一旦籠狀結(jié)構(gòu)嵌在混凝土中，或者至少一旦混凝土變硬，就可以移除仿形夾具并且重新用于制作新的基座。

下應(yīng)力分布凸緣的下表面可以布置在多個這樣的調(diào)平結(jié)構(gòu)上，每個調(diào)平結(jié)構(gòu)的高度均可獨(dú)立調(diào)節(jié)。以此方式，可以為了調(diào)平上應(yīng)力分布凸緣而調(diào)平整個籠狀結(jié)構(gòu)。調(diào)平結(jié)構(gòu)可以嵌在混凝土中，例如嵌在第一混凝土元件中，或者嵌在模制第一混凝土元件之前模制的單獨(dú)的混凝土元件中。

調(diào)平結(jié)構(gòu)可以包括至少兩個伸縮布置的頂桿以使得能夠調(diào)節(jié)下應(yīng)力分布凸緣與可供布置調(diào)平結(jié)構(gòu)的地面或間隙層之間的間隔。頂桿可以包括鎖定元件以便在調(diào)節(jié)至所需高度時(shí)鎖定頂桿。還可以設(shè)置基板以及頂板或者相似結(jié)構(gòu)以便保護(hù)頂桿。

如上提及的，調(diào)平結(jié)構(gòu)可以布置在從由混凝土、硬核以及相似材料組成的組選擇的材料的間隙層上以提供便于支撐調(diào)平結(jié)構(gòu)并因此便于支撐籠狀結(jié)構(gòu)的表面。

至少一個調(diào)平結(jié)構(gòu)可以大體垂直地布置在間隔元件下方。在一個實(shí)施方式中，每個調(diào)平結(jié)構(gòu)可以大體垂直地布置在相應(yīng)的間隔元件下方。

在一個實(shí)施方式中，至少一個調(diào)平結(jié)構(gòu)可以例如通過利用一個或者多個錨定螺栓(特別借助布置在管狀間隔結(jié)構(gòu)內(nèi)的錨定螺栓)附接至籠狀結(jié)構(gòu)。以此方式，籠狀結(jié)構(gòu)由直接布置在間隔結(jié)構(gòu)下方的調(diào)平結(jié)構(gòu)承載，籠狀結(jié)構(gòu)在所述間隔結(jié)構(gòu)下方處的硬度高。調(diào)平結(jié)構(gòu)與籠狀結(jié)構(gòu)的附接便于在一個或者多個調(diào)平結(jié)構(gòu)被偏移的低風(fēng)險(xiǎn)情況下籠狀結(jié)構(gòu)的至少一部分嵌在混凝土中的這樣的處理。

在另選的實(shí)施方式中，調(diào)平結(jié)構(gòu)包括多個楔子。調(diào)平結(jié)構(gòu)可以包括兩個鋼楔，這兩個鋼楔上下疊置，使得從一個楔子的鈍端到尖端的方向與另一個楔子的鈍端到尖端的方向相反。這允許楔子相對于彼此滑動直到達(dá)到調(diào)平結(jié)構(gòu)的所需高度。調(diào)平結(jié)構(gòu)還可以包括可相互附接的鋼基部與鋼頂部，從而當(dāng)調(diào)節(jié)至所需高度時(shí)能夠?qū)⑿ㄗ渔i定在一起。

由于風(fēng)輪機(jī)的尺寸日益增大，上應(yīng)力分布凸緣與下應(yīng)力分布凸緣中的至少一者可以包括多個凸緣片段以便于將應(yīng)力分布凸緣運(yùn)輸至構(gòu)建場所。上應(yīng)力分布凸緣與下應(yīng)力分布凸緣的片段的數(shù)量可以相同或者不同。

凸緣片段可以借助諸如鳩尾榫之類的幾何鎖定結(jié)構(gòu)相互固定，或者借助配合到兩個相鄰的凸緣片段中相應(yīng)形狀的開口中的單獨(dú)的鎖定構(gòu)件相互固定。鎖定結(jié)構(gòu)在兩個相鄰片段中的相應(yīng)形狀無需相同。在另選的實(shí)施方式中，兩個相鄰?fù)咕壠谓柚鷮咏宇^結(jié)合而無需附加固定，從而兩個相鄰?fù)咕壠蝺H經(jīng)由錨定螺栓以及上應(yīng)力分布凸緣與下應(yīng)力分布凸緣結(jié)合。

可以有利地確保，應(yīng)力分布凸緣的每個凸緣片段與其他片段處于同一水平面。特別地，這樣的對準(zhǔn)對于上應(yīng)力分布凸緣可能是重要的，從而上表面變平并因而更好地適于承載塔架結(jié)構(gòu)的基部凸緣。為了便于對準(zhǔn)應(yīng)力分布凸緣的片段，基座可以包括對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，該對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)可以布置成與兩個相鄰?fù)咕壠蔚纳媳砻媾c下表面同時(shí)接觸并因而用于按壓彼此處于同一水平面的相鄰?fù)咕壠?。在一個實(shí)施方式中，對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)可以包括具有螺栓頭與螺帽的螺栓或者具有兩個螺帽的螺栓。兩個螺帽或者螺栓頭與螺帽可以擠壓兩個相鄰?fù)咕壏侄蔚南鄬Φ纳媳砻媾c下表面。為此目的，相鄰?fù)咕壍南噜忂吘壙梢孕纬捎糜谶@樣的螺栓的空間。

根據(jù)本發(fā)明的基座還可以包括垂直布置在上應(yīng)力分布凸緣上方的支撐結(jié)構(gòu)。特別地，支撐結(jié)構(gòu)是可調(diào)節(jié)的以使得能夠進(jìn)一步調(diào)平塔架結(jié)構(gòu)的基部凸緣并因此用于進(jìn)一步提高塔架結(jié)構(gòu)的調(diào)平。支撐結(jié)構(gòu)可以包括布置在上應(yīng)力分布凸緣的上表面上的多個可單獨(dú)調(diào)節(jié)的元件。支撐結(jié)構(gòu)可以固定至上應(yīng)力分布凸緣。支撐結(jié)構(gòu)可以與前述調(diào)平結(jié)構(gòu)結(jié)合。

在第二方面中，本發(fā)明提供一種鋪設(shè)風(fēng)輪機(jī)用的基座的方法，該方法包括步驟：

提供上應(yīng)力分布凸緣以及下應(yīng)力分布凸緣；

提供多個錨定螺栓以及若干間隔元件；

將上應(yīng)力分布凸緣與下應(yīng)力分布凸緣布置成上應(yīng)力分布凸緣經(jīng)由間隔元件被下應(yīng)力分布凸緣承載；

使至少第一組錨定螺栓張緊以在上應(yīng)力分布凸緣與下應(yīng)力分布凸緣之間施加壓力從而防止上應(yīng)力分布凸緣與下應(yīng)力分布凸緣分離并且因而形成具有固定形狀的籠狀結(jié)構(gòu)；并且

將錨定螺栓與間隔元件的至少一部分嵌在混凝土中。

應(yīng)理解，技術(shù)人員會容易意識到，結(jié)合本發(fā)明的第一方面描述的任何特征也可以與本發(fā)明的第二方面結(jié)合，反之亦然。

當(dāng)鋪設(shè)根據(jù)本發(fā)明的第一方面的基座時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的第二方面的方法是非常合適的。因此，上文關(guān)于基座闡明的論述可等同應(yīng)用于相關(guān)的所述方法。

上應(yīng)力分布凸緣與下應(yīng)力分布凸緣可以設(shè)置有多個孔，并且錨定螺栓可以布置成穿過位于上應(yīng)力分布凸緣與下應(yīng)力分布凸緣中的孔。

間隔元件可以設(shè)置成管形形狀，并且第一組錨定螺栓布置在間隔元件內(nèi)部。第一組錨定螺栓可以例如構(gòu)成錨定螺栓的總量的10％至30％。

所述方法可以包括步驟：在將錨定螺栓與間隔元件的至少一部分嵌在混凝土中之前，通過使第一螺帽抵靠所述上應(yīng)力分布凸緣的上表面張緊而張緊第一組錨定螺栓的至少部分錨定螺栓。

所述方法還可以包括調(diào)平步驟：抵靠所述上應(yīng)力分布凸緣的上表面布置仿形夾具的下表面，并且穿過位于仿形夾具中的孔布置錨定螺栓，在將錨定螺栓與間隔元件的至少一部分嵌在混凝土中之前執(zhí)行所述調(diào)平步驟。

可以通過利用在仿形夾具上操作的調(diào)平儀器而調(diào)平上應(yīng)力分布凸緣與下應(yīng)力分布凸緣。這樣的儀器可以固定至仿形夾具或者形成仿形夾具的一部分。

附圖說明

現(xiàn)在將參照附圖進(jìn)一步描述本發(fā)明的實(shí)施方式，在附圖中：

圖1示出了籠狀結(jié)構(gòu)與仿形夾具的一個實(shí)施方式；

圖2示出了如圖1處指示的剖面A-A；以及

圖3示出了調(diào)平結(jié)構(gòu)的一個實(shí)施方式。

具體實(shí)施方式

應(yīng)理解，盡管詳細(xì)描述與具體實(shí)施例表示本發(fā)明的實(shí)施方式，但是僅以示例的方式給出詳細(xì)描述與具體實(shí)施例，因?yàn)閷τ诒炯夹g(shù)領(lǐng)域中的那些技術(shù)人員而言，根據(jù)此詳細(xì)描述，本發(fā)明的實(shí)質(zhì)與范圍內(nèi)的多種變更以及變型會變得顯而易見。

圖1示出了風(fēng)輪機(jī)用的基座的籠狀結(jié)構(gòu)1與仿形夾具2?；\狀結(jié)構(gòu)1包括上應(yīng)力分布凸緣3與下應(yīng)力分布凸緣4，上應(yīng)力分布凸緣與下應(yīng)力分布凸緣豎向偏置，并且借助多個張緊的錨定螺栓5連接并借助若干間隔元件6隔開。籠狀結(jié)構(gòu)1的形狀借助螺栓5的張緊以及間隔元件6的壓縮固定。

間隔元件6具有管形形狀并且繞第一組錨定螺栓5放置。未示出此第一組錨定螺栓5，因?yàn)殚g隔元件6布置成整個間隔元件圍繞著這些第一組錨定螺栓5。

在最后調(diào)平籠狀結(jié)構(gòu)后，錨定螺栓5、間隔元件6以及下應(yīng)力分布凸緣4將嵌在第一混凝土元件(未示出)中。

如圖2中所示，通過利用抵靠上應(yīng)力分布凸緣3的上表面8張緊的第一螺帽7而張緊第一組錨定螺栓5中的一些錨定螺栓5’。

仿形夾具2布置在上應(yīng)力分布凸緣3的豎向上方，并且具有多個孔9，錨定螺栓5延伸穿過孔9。仿形夾具2形成籠狀結(jié)構(gòu)1的豎向延伸部，并因此便于更精確的調(diào)平上應(yīng)力分布凸緣3。仿形夾具2包括測量對準(zhǔn)用的水位標(biāo)尺10。

此外，仿形夾具2包括四個吊耳11，這些吊耳構(gòu)造成當(dāng)籠狀結(jié)構(gòu)被調(diào)平并且準(zhǔn)備好接納仿形夾具時(shí)將仿形夾具2提升到籠狀結(jié)構(gòu)1上。

用于張緊若干錨定螺栓5的螺帽7接納在位于仿形夾具的下表面13中的凹陷部分12中，仿形夾具的下表面抵靠上應(yīng)力分布凸緣3的上表面8布置。

如圖3中所示，下應(yīng)力分布凸緣4的下表面14布置在多個調(diào)平結(jié)構(gòu)15上，各個調(diào)平結(jié)構(gòu)15均具有可單獨(dú)調(diào)節(jié)的高度。在所示的實(shí)施方式中，調(diào)平結(jié)構(gòu)15布置在間隙層16上，調(diào)平結(jié)構(gòu)15包括一對伸縮布置的頂桿15a、15b以使得能夠調(diào)節(jié)下應(yīng)力分布凸緣4與間隙層16之間的距離。上頂桿15a包括至少布置在內(nèi)表面的下部上的螺紋，而下頂桿15b包括至少布置在外表面的上部上的螺紋以使得能夠調(diào)節(jié)距離。此外，調(diào)平結(jié)構(gòu)附加地包括基板17，下頂桿15b布置在該基板上。

如圖1中所示，上應(yīng)力分布凸緣2與下應(yīng)力分布凸緣3包括多個凸緣片段。下凸緣片段3’借助呈鳩尾榫形式的幾何鎖定結(jié)構(gòu)18相互固定。未示出上凸緣片段的相應(yīng)的鎖定結(jié)構(gòu)。