CN102834572A - 塔架结构和用于装配该塔架结构的方法 - Google Patents

塔架结构和用于装配该塔架结构的方法 Download PDF

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Abstract

一种混凝土塔架结构（10），包括：基座（12）；多个预制的混凝土塔架元件（24），各混凝土塔架元件具有外侧（32）、内侧（34）、设置在二者之间的材料厚度（36）、顶部表面（38）和底部表面（40），塔架元件（24）具有中空中央部，塔架元件（24）布置成一个塔架元件（24）在另一个塔架元件的顶部上从而在基座（12）的顶部上形成立柱（22）；多个张拉索（28），其布置在所述中空中央部中，以用于向所述立柱（22）施加拉力，其中，塔架结构（10）还包括布置在立柱（22）的顶部上的上部力分配元件（26）和布置在基座（12）中的下部力分配元件（18），其中各张拉索（28）通过协作的附接装置（30，30’）连接至上部力分配元件（18）和下部力分配元件（26）。此外，本发明公开了装配塔架结构（10）、塔架元件和基座元件的方法。

Description

塔架结构和用于装配该塔架结构的方法
技术领域
本发明涉及一种混凝土塔架结构，该塔架结构包括：基座；多个预制的混凝土塔架元件，每个塔架元件包括具有中空中央部的外壁，所述塔架元件布置在所述基座顶部上的立柱中；和多个张拉索（tendon），其布置在中空中央部中或材料厚度内，以用于向所述立柱施加拉力。
本发明还涉及一种装配塔架结构的方法。
本发明还涉及一种混凝土塔架元件，所述塔架元件具有外侧、内侧、设置在二者之间的材料厚度、以及顶部表面和底部表面，所述塔架元件具有中空中央部。
此外，本发明涉及一种混凝土基座元件，所述基座元件具有外侧、内侧、设置在二者之间的材料厚度、以及顶部表面和底部表面，所述基座元件具有中空中央部。
本发明再还涉及一种互连元件。
背景技术
过去30年来，风轮机行业优选使用钢来制造用于风轮机的塔架。本行业已朝具有直径越来越大的转子的更大型的风轮机的方向发展。这要求风轮机塔架的高度增加。
因此，近年来风轮机塔架的成本不断提高，尤其是运输包括风轮机的塔架的钢区段的物流已被证实是一个挑战。通常，塔架分长达30米的区段运输。塔架高度目前接近100米及以上。因此，塔架可包括四个或更多区段。
在20世纪30年代引进的钢增强混凝土塔架近来由于超过80米的塔架高度而再次获得偏爱。对于混凝土塔架而言，存在两个主要选择：现场混合的混凝土塔架或预制的混凝土塔架。
现场混合的混凝土塔架具有一些缺点，例如控制混凝土的质量和将混凝土混合料运输至现场的物流的难度。本文将不对现场混合的混凝土塔架再进行任何讨论。
预制的混凝土塔架可在集中的场地制造。拌合混凝土并使混凝土定型的过程可采用以相对低的制造公差生产混凝土元件的方式来控制。材料将是均匀的，并因此预制的混凝土元件的强度将是均匀的。
对于预制的混凝土塔架，钢塔架的运输劣势得以克服。组成塔架的混凝土元件的尺寸选择成使得它们允许公路或铁路运输。
一种制造预制的混凝土塔架的方法基于在集中的制造场地制造的分段。使用常规制造技术制造各分段。当区段已定型时，将它们运至现场并彼此上下安置且结合在一起。塔架在各分段的壁中设置有用于插入张拉索的沿所述分段的圆周均匀地分布的纵向管，当装配完成时拉紧所述张拉索。混凝土塔架被预置应力，以使得塔架在风轮机的所有运行条件期间都被拉紧。
从WO 02/01025获知这种塔架的一个示例。WO 02/01025中描述的塔架的缺点在于不能到达张拉索以进行检查。
这一问题已在EP 1262614中得到解决，EP 1262614描述了一种塔架结构，该塔架结构包括基座、彼此上下安置的多个环形区段和安置在塔架结构的混凝土部分的顶部上的钢塔架。该塔架结构具有跨越塔架结构的长度的张拉索。安置在混凝土区段上的钢塔架包括用于张拉索的一端的附接装置。张拉索的另一端在基座中的空间内部终止。张拉索通过液压千斤顶抵靠在混凝土基座上被预置应力并通过锚固元件抵靠在混凝土上楔入。
尽管EP 1262614中描述的系统可以成功实施，但该系统具有一些缺点。
在具有相当大的高度的塔架例如超过80米的塔架中，张拉索的预置应力将在锚固元件对接基座的情况下在基座中施加很高的局部力。因此，需要将基座加大尺寸以便能够承受所述力而不会开裂，或者需要增加张拉索数量，这又需要增大塔架的直径以适应数量增加的张拉索。
另一个缺点在于塔架分段可能难以沿塔架的中心线定位使得塔架是直的。
发明目的
本发明的目的是提供一种改进的混凝土塔架结构。
发明内容
根据本发明，通过一种混凝土塔架结构来实现该目的，所述塔架结构包括：基座；多个预制的混凝土塔架元件，各混凝土塔架元件均包括具有外侧、内侧、设置在二者之间的材料厚度、以及顶部表面和底部表面的外壁，所述塔架元件具有中空中央部，所述塔架元件布置在基座顶部上的立柱中；以及多个张拉索，张拉索布置在中空中央部中或材料厚度内，以用于向立柱施加拉力，其中所述塔架结构还包括布置在立柱顶部上的上部力分配元件和布置在基座中的下部力分配元件，其中各张拉索通过协作的附接装置连接到上部力分配元件和下部力分配元件，并且所述基座包括至少一个预制的混凝土基座元件，所述混凝土基座元件包括具有外侧、内侧、设置在二者之间的材料厚度、以及顶部表面和底部表面的外壁，所述基座元件具有中空中央部，所述至少一个基座元件布置在立柱与下部力分配元件之间，以用于在地面下方形成基座立柱。
此外，通过一种装配塔架结构的方法来实现这一目的，所述方法包括以下步骤：
a.建立具有下部力分配元件的基座，
b.提供多个预制的混凝土塔架元件，各塔架元件均具有外侧、内侧、设置在二者之间的材料厚度、以及顶部表面和底部表面，所述塔架元件具有中空中央部，
c.通过将一个塔架元件布置在另一个塔架元件的顶部上直到达到立柱的最终高度来形成立柱，
d.提供多个张拉索，
e.通过协作的附接装置将各张拉索连接至上部力分配元件和下部力分配元件，以及
f.拉紧各张拉索以用于向立柱施加拉力。
此外，通过一种混凝土塔架元件来实现这一目的，所述混凝土塔架元件具有外侧、内侧、设置在二者之间的材料厚度、以及顶部表面和底部表面，所述塔架元件具有中空中央部，其中所述塔架元件包括延伸到中空中央部内的多个突出体，其中所述突出体具有中空孔，所述中空孔平行于塔架元件的纵向轴线延伸。
此外，还通过一种混凝土基座元件来实现这一目的，所述混凝土基座元件具有外侧、内侧、设置在二者之间的材料厚度、以及顶部表面和底部表面，所述基座元件具有中空中央部，其中所述基座元件在外侧包括多个附接装置，并且各附接装置布置成用于附接到钢筋或钢筋笼上。
此外，还通过一种互连元件来实现这一目的，所述互连元件包括具有外侧、内侧、设置在二者之间的材料厚度、以及顶部表面和底部表面的外壁，所述互连元件具有中空中央部，其中所述互连元件具有附接装置，其中所述附接装置适合于与互连的张拉索上的附接装置协作。
在根据本发明的塔架结构下，实现了张拉索与混凝土塔架元件之间的传力的改善。从张拉索传递到混凝土的拉力以避免引起超过混凝土的屈服应力的局部应力集中的方式被有效地分配给混凝土元件，并由此避免混凝土的开裂。
各张拉索的预拉紧由此可通过张拉索的强度的更有效的利用而达到更高的值。这允许具有允许直径较小的塔架的较少张拉索的较高塔架结构。
在根据本发明的方法下，实现了张拉索与混凝土塔架元件之间的传力的改进。
根据本发明的混凝土塔架元件实现了一种改进，其中塔架元件易于定位和定向。
根据本发明的混凝土基座元件实现了一种改进，其中基座元件可包括比现场浇筑增强的混凝土基座的强度更高的材料。
用于塔架结构的基座可现场浇筑或者由多个预制的基座元件构成。
可在提供改善的材料性质并允许更紧密的几何公差的受控环境中制造由预制的基座元件组成的基座。
由预制的基座元件组成的基座可在基座挖掘时定位。钢筋笼可建立在基座元件周围并且现场浇筑的混凝土基座建立在预制元件周围。钢筋笼在基座元件外侧连接到附接装置。
所述至少一个预制的基座元件将在地面下方形成基座立柱并被包埋在现场浇筑增强的混凝土内。塔架元件在地面上方和基座立柱的顶部上形成塔架立柱。在拉紧张拉索时，塔架元件和所述至少一个基座元件有效地形成被包埋在基座中的单个结构元件。
因此实现了塔架的弯曲力主要通过基座元件与现场浇筑的混凝土之间的表面摩擦传递。
在钢塔架位于混凝土基座上的现有技术中，弯曲力通过塔架的底部凸缘传递至基座。在EP 1262614中，弯曲力和由张拉索施加的张拉力通过最下面的塔架元件的底部表面反作用至基座。两种建造方法都导致比较大的局部应力。因此，塔架是圆锥形的，以提供用于将弯曲力反作用至基座的较大表面。
在一个替代实施例中，基座元件和塔架元件相同。
预制的混凝土塔架元件也可在用于提供材料的改善的机械性质和更紧密的几何公差的受控环境中制造。
用于塔架元件的混凝土和可选地预先浇筑的基座元件可为高强度混凝土，例如紧凑式增强复合材料（CRC），其中通过加入大量短、硬和牢固的纤维而实现延展性。紧凑式复合材料的强度为约150-400MPa。近来的材料开发已将高强度混凝土的强度提高至将近800MPa。
塔架元件被安置在基座顶部上并布置在包括达到塔架结构的期望高度所需数量的塔架元件的立柱中。
中空中央部除了收容张拉索外还可收容楼梯或升降机以使得可到达塔架顶部。楼梯也可在检查张拉索期间使用。
张拉索也可布置在塔架元件和/或基座元件的材料厚度内，所述元件具有中空孔以容纳张拉索。张拉索因此可与对张拉索的寿命产生不利作用的环境影响隔离，例如通过向张拉索施加拉力并测量伸长率仍可检查张拉索。
当已达到立柱的期望高度时，张拉索被拉紧。拉紧确保立柱和因此确保塔架元件将始终受压，即使塔架承受弯曲力。这是因为混凝土的抗压强度大大高于弯曲强度。
张拉索通过协作的附接装置连接到力分配元件。
术语“连接到”表示将力从张拉索传递到力分配元件的任何手段。例如对接、焊接、夹持或任何其它将力从张拉索传递到力分配元件的手段。
下部力分配元件布置在基座中。足以提供用于装配和拉紧附接装置的通道的空间设置在下部力分配元件处。
可以通过将下部力分配元件浇筑在混凝土基座内或者通过在混凝土基座上设置支承表面来布置下部力分配元件。下部力分配元件优选属于高强度材料，例如碳复合材料、钢、钛或其它具有高屈服强度和延展性的材料。
在一个优选实施例中，所述塔架结构的特征在于下部力分配元件是增强的高强度混凝土铸件。例如，增强物可为金属、复合材料或塑料。
上部力分配元件位于最上部塔架元件的顶部上。当张拉索被拉紧时，上部力分配元件可被附接到最上部塔架元件上或者通过摩擦保持松散对接。
或者，上部力分配元件可被集成在顶部塔架元件中。
上部力分配元件优选属于高强度材料，例如碳复合材料、钢、钛或其它具有高屈服强度和延展性的材料。
在一个优选实施例中，所述塔架结构的特征在于上部力分配元件是增强的高强度混凝土铸件。例如，增强物可为金属、复合材料或塑料。
垫层可布置在相邻的塔架元件之间或每隔一个塔架元件的顶部表面和底部表面上。该垫层的用途是使相邻的元件之间的任何表面不规则变得平坦。该垫层也可提供相邻元件支架内的摩擦，以便避免元件之间由于扭转而引起的相对转动。垫层可为实心的、半实心的或液态的，视应用而定。
例如，垫层材料可为环氧树脂粘合剂。环氧树脂在涂布时是液态的并且将使相邻元件之间的任何表面不规则变得平坦，同时提供元件之间的显著摩擦。垫层材料的另一个示例可为氯丁橡胶，其将使相邻元件之间的任何表面不规则变平坦。氯丁橡胶也可提供相邻元件之间必要的摩擦，以避免元件的相对转动。
在根据本发明的又一个实施例中，所述塔架结构的特征在于上部力分配元件和/或下部力分配元件是环形件，其中所述环形件具有用于附接张拉索的自由部分。
由此实现了提供一种跨最上部的塔架元件的顶部表面分配力和/或跨下部力分配元件与基座之间的对接表面分配力的简单手段。
张拉索可附接到力分配元件的自由部分上。自由部分可与塔架元件的中空中央部重叠或者由紧挨各张拉索的上部力分配元件下方的塔架元件内侧的凹部提供，从而允许张拉索在塔架元件的材料厚度上方附接到力分配元件上。
优选张拉索在力分配元件上的附接点尽可能靠近塔架元件的内侧。
或者，凹部紧挨各张拉索在下部力分配元件上方设置在塔架元件或基座内侧，从而允许张拉索在塔架元件的材料厚度下方附接到力分配元件上。
在又一个实施例中，根据本发明的塔架结构的特征在于，塔架元件是柱状体、或具有上部宽端和下部窄端的截锥体、或所述柱状体和截锥体的结合。
通过柱状塔架元件，实现了塔架元件的浇筑的简化。此外，柱状体的强度性质在所有方向上都是对称的。因此，该塔架结构尤其适合于在载荷变化并来自不同方向的装配结构中使用。
通过作为截锥体的塔架元件，实现了以简单的方式实现塔架元件的提升。提升设备可夹持在朝顶部具有增大的尺寸的塔架元件的外侧。提升设备能在不增加过量的夹持力的情况下提升塔架元件。
通过具有一个柱状部分和一个截锥形部分的塔架元件，可实现相同的效果。
在又一个实施例中，根据本发明的塔架结构的特征在于塔架元件包括延伸到中空中央部内的多个突出体，其中所述突出体具有中空孔，所述中空孔平行于塔架结构的纵向轴线延伸。
张拉索延伸通过突出体并因此可在塔架结构装配期间被引导。突出体可被包埋在预先浇筑的塔架元件中或者在混凝土定型之后附接到塔架元件上，或者可为附接在塔架元件内侧的支架。
突出体可均匀地分布在内表面上或者不均匀地分布，以提供用于将其它设备例如楼梯附接到塔架元件的内表面上的通路。各张拉索或仅张拉索的子集可延伸穿过突出体。
在又一个实施例中，根据本发明的塔架结构的特征在于突出体在塔架元件的顶部表面和底部表面之间延伸。由此实现突出体可增加塔架元件的表面积。因此，突出体能够在塔架元件之间传力。
在一个优选实施例中，根据本发明的塔架结构的特征在于塔架元件具有沿其内周均匀地分布的至少六个或更优选地均匀地递增的数量的突出体。
这在塔架结构装配期间是有利的，因为在由突出体引导的整个装配期间至少六个张拉索可延伸穿过塔架结构。张拉索将引导塔架元件就位，以使得易于将塔架元件定向并精确地上下定位。
张拉索中的三个例如每隔一个张拉索可在塔架结构的装配期间使用非永久性附接装置例如插入张拉索与突出体的孔之间的楔形件被拉紧。塔架元件由拉紧的张拉索挤压保持在一起，从而在装配期间确保塔架的结构完整性。当附加塔架元件被安置在立柱中时，可自由移动的三个张拉索可被引导穿过附加塔架元件的突出体，被拉紧以使塔架受压，此后预先拉紧的张拉索被释放并延伸穿过附加塔架元件的其余突出体，此后可将接下来的塔架元件引导到立柱并由自由的张拉索固定。
所有张拉索也可在塔架装配期间被拉紧，从而更均匀地分配挤压力。在对立柱增加塔架元件时，一个张拉索上的拉力被解除。张拉索被输送通过增加的塔架元件。对张拉索施加拉力以固定塔架元件。对下一个张拉索重复该过程，直到所有全部张拉索已被固定在增加的塔架元件上。张拉索被输送通过增加的元件的次序是这样的：在交叉模式中选择接下来的张拉索远离前一个张拉索。
可通过取下和重新装配而在装配之后检查张拉索。或者，张拉索的总数可选择成使得突出体外部的张拉索在塔架已被装配之后提供充分的拉力。
在一个更加优选的实施例中，突出体的数量为八个。当装配塔架时提供了更好的挤压力分配。
互连元件允许将塔架分段。可逐个地挤压各个区段。互连的张拉索将在各区段中提供主挤压力。由于互连的张拉索未跨越塔架的全长，所以各互连的张拉索在被拉紧时的伸长率小于跨越塔架全长的张拉索的伸长率。
此外，塔架元件的尺寸和互连的张拉索的数量可朝塔架顶部渐缩，从而降低塔架的总高度。
在又一个实施例中，根据本发明的塔架结构的特征在于，相邻的塔架元件具有相应的圆锥形顶部表面和底部表面。由此实现塔架元件可由于一个塔架元件的顶部表面和相邻的塔架元件的底部表面的圆锥形形状而更容易确定中心。
圆锥表面的角度优选大于0°且小于10°。重要的是该角度不会过高而不能避免在塔架元件支架传递剪力。
在又一个实施例中，根据本发明的塔架结构的特征在于，所述塔架结构还包括顶部塔架元件，其中所述顶部塔架元件通过协作的紧固装置附接到立柱的顶部上，并且其中顶部塔架元件具有布置成用于装配风轮机机舱的附加紧固装置。
由此实现风轮机机舱可连接到塔架结构。顶部塔架元件起到塔架结构与风轮机机舱之间的转接器的作用。顶部塔架元件可由钢制成。附加紧固装置可为附接到顶部塔架元件的顶部和风轮机机舱的底部上的摇摆机构。
在又一个实施例中，根据本发明的塔架结构的特征在于，所述塔架结构还包括至少一个互连元件，所述互连元件包括具有外侧、内侧、设置在二者之间的材料厚度、以及顶部表面和底部表面的外壁，所述互连元件具有中空中央部，所述至少一个互连元件布置在下部和上部力分配元件之间，并且所述塔架结构还包括多个互连张拉索，其中各互连张拉索布置在互连元件的中空中央部中，其中互连元件和互连张拉索具有协作的附接装置，并且其中各互连张拉索在一端附接到互连元件上，并在另一端附接到上部力分配元件或下部力分配元件或又一个互连元件上。
由此实现可将塔架结构的立柱分段。各区段的边界在一端为互连元件且在另一端为上部或下部力分配元件或另一个互连元件。所述区段包括塔架元件并在适用的情况下包括基座元件。在下文的描述中，包括下部力分配元件的区段可包括基座元件和/或塔架元件。然而，基座元件和塔架元件将被视为等同物。
具有两个区段的塔架具有布置在上部和下部力分配元件之间的一个互连元件，互连张拉索跨越在互连元件与力分配元件之间，从而仅跨越立柱高度的一部分。
具有超过两个区段的塔架具有至少一个区段，该区段在任一端具有互连元件。互连张拉索连接互连元件。
塔架具有连接到上部和下部力分配元件的多个张拉索，这是因为这些张拉索用于在塔架建造期间使立柱稳定。
互连元件和互连张拉索具有协作的附接装置以及互连张拉索和下部和上部力分配元件。
一个区段中的塔架元件可不同于另一个区段中的塔架元件。
较接近塔架底部的塔架元件需要比更接近塔架顶部的塔架元件更牢固。牢固的塔架元件将具有比相对不牢固的塔架元件更高的重量。当塔架被分段时，各区段中的塔架元件可以相同并针对该特定区段中的最高负载状态进行优化。此外，向一个区段施加挤压力的互连张拉索的数量可在整个塔架结构中的各个区段之间不同，视各区段中所需的挤压力而定。
在塔架的最下部区段中，塔架元件/基座元件可以是牢固、笨重的并具有大量互连张拉索。塔架的最下部区段上方的区段中的塔架元件将具有互连张拉索的强度、重量和数量逐渐降低的塔架元件。由此实现塔架的重量尤其在较靠近塔架顶部处降低，这本身将降低最下部的塔架元件的强度要求。
塔架结构中的各区段的长度是不同塔架元件的数量与强度/重量优化之间的折中。为了制造目的，不同塔架元件的优选数量较小且优选全部塔架元件相同，但为了强度/重量优化目的，不同塔架元件的优选数量高且优选全部塔架元件不同。因此需要进行工程分析，以确定不同塔架元件的最成本划算的数量。根据沿塔架高度的强度分配，各区段可具有不均匀的长度或相同的长度。
例如，最下部的区段可具有比更靠近塔架顶部的区段更短的长度，因为最下部的区段的重量较高，因此改变为新尺寸塔架元件的效益较高。
互连元件可为浇筑的混凝土、浇筑的高强度混凝土、纤维增强的复合材料、或合适的金属材料。由混凝土组成的互连元件可设置有钢筋笼。
各互连元件的几何形状是这样的：它可布置在不相同或相同尺寸的塔架元件之间。通常一个塔架结构中自始至终没有两个相同的互连元件。然而，该结构可允许两个或更多相同的互连元件。如果塔架元件包括带有贯通的张拉索的突出体，则互连元件将具有对应的突出体以容纳张拉索。
在塔架结构的一个替代实施例中，下部和/或上部力分配元件与互连元件相同。
在又一个实施例中，根据本发明的塔架结构的特征在于，所述塔架元件还包括内壁，所述内壁布置在中空中央部内侧并具有外侧、内侧和设置在二者之间的材料厚度，其中所述内壁通过多个连板连接到所述外壁。
由此实现给定塔架元件的惯性矩和因此其强度对于比较小的重量增大显著增大。
张拉索和互连张拉索（如果适用的话）布置在外壁与内壁之间。
升降机可设置在内壁内。内壁内的腔室将起到升降机井的作用。内壁中的增强开口设置在塔架底部附近。升降机也可从下部力分配元件下方到达。可沿所述井的长度设置更多开口，以允许到达外壁与内壁之间的区域，以用于检查张拉索和互连张拉索。
连板也可具有允许到达所有互连张拉索的开口。承受连板中的应力的连板中的开口也可为了减轻塔架结构的重量而设计。
升降机井将在塔架顶部附近终止，以允许到达塔架顶部和这里的任何装配结构，例如风轮机的机舱。
在又一个实施例中，根据本发明的塔架结构的特征在于，所述基座元件还包括内壁，所述内壁布置在中空中央部内侧并具有外侧、内侧和设置在二者之间的材料厚度，其中所述内壁通过多个连板连接到所述外壁。
关于具有内壁的塔架元件，可使用基座元件的内壁作为升降机井。升降机井由此可在下部力分配元件下方开始。
优选内壁中的增强开口设置在基座元件中，以允许到达外壁与内壁之间的区域，以便可到达和维修张拉索和互连张拉索。
连板也可具有允许到达所有互连张拉索的开口。承受连板中的应力的连板中的开口也可为了减轻塔架结构的重量而设计。
在又一个实施例中，根据本发明的塔架结构的特征在于，所述互连元件还包括内壁，所述内壁布置在中空中央部内侧并具有外侧、内侧和设置在二者之间的材料厚度，其中所述内壁通过多个连板连接到所述外壁。
由此实现给定互连元件的惯性矩和因此其强度对于比较小的重量增大而显著增大。
关于具有内壁的塔架元件，可使用互连元件的内壁作为升降机井。升降机井由此跨越多个塔架区段。
优选内壁中的增强开口设置在互连元件中，以允许到达外壁与内壁之间的区域，以便可到达和维修互连张拉索的附接装置。
连板也可具有允许到达所有互连张拉索的开口。承受连板中的应力的连板中的开口也可为了减轻塔架结构的重量而设计。
在一个替代实施例中，根据本发明的塔架结构的特征在于附加张拉索设置在塔架元件、基座元件和互连元件（如果适用的话）的内壁内。下部和上部力分配元件设置有与附加张拉索上的附接装置协作的附接装置。
由此实现可增大挤压力。
在又一个实施例中，根据本发明的塔架结构的特征在于，所述塔架结构还包括至少一个锚固凸缘，所述锚固凸缘布置在两个相邻的塔架元件之间，以及多个锚固缆索，所述多个锚固缆索均匀地分布在锚固凸缘的周边周围，并且各锚固缆索在一端连接到锚固凸缘并适合于在另一端连接到布置在地面上的配重（ballast）。
由此实现可进一步稳定塔架结构。经由锚固凸缘连接到塔架结构上的锚固缆索连接到地面上的配重或其它锚固装置。配重或锚固装置确定尺寸为防止超过塔架结构的设定振幅的振荡。
在一个优选实施例中，所述塔架结构的特征在于互连元件构造有用于附接到锚固缆索上的装置，所述装置适合于附接到配重上以用于稳定塔架结构。
下文描述根据本发明的装配塔架结构的方法。
通过将一个区域挖掘至所需深度来建立基座。
一种建立基座的方法是现场浇筑。对于现场浇筑基座，装配模板和钢增强件。下部力分配元件定位并按需调平，并在基座浇筑期间保持就位。
另一种建立基座的方法是采用预制的混凝土基座元件。如果塔架基座由预制的中空基座元件构成，则第一元件可定位成支承已定位并调平的下部力分配元件。此后，可将更多预制的中空基座元件定位在下部力分配元件的顶部上，直到第一塔架元件被安置在最上部的基座元件的顶部上。
支承下部力分配元件的基座元件可具有一种形状，而安置在下部力分配元件顶部上的基座元件可具有另一种形状。
两种方法的共同之处在于基座具有用于容纳张拉索的中空中央部、提供用于装配和拉紧张拉索的位于下部力分配元件下方的空间或隔室（cellar）以及从外部通往所述隔室和塔架内部的到达通路。
下文描述在基座顶部上形成塔架元件的立柱的第一种方法。
将塔架元件彼此连续安置在水平定向上或另一个塔架元件的顶部上，其中塔架位于垂直定向上以用于形成立柱。
可通过增加合适的结合材料或垫片以使任何表面粗糙度平坦来准备塔架元件的顶部表面和底部表面进行接触。
使用提升设备将所述立柱沿垂直定向定位在基座顶部上。在将立柱安置在基座顶部上之前或之后装配张拉索。张拉索连接到力分配元件并按需拉紧，以在塔架结构中实现所需的挤压力。
下文描述在基座顶部上形成塔架元件的立柱的第二种方法。
当所述第一塔架元件位于基座顶部上时，上部力分配元件位于该元件的顶部上。固定第一塔架元件以使用合适的提升设备提升。
然后将第一塔架元件提升至充分的高度，从而允许第二塔架元件在第一塔架元件下方位于基座顶部上。
可通过增加合适的结合材料或垫片以使任何表面粗糙度平坦来准备塔架元件的顶部表面和底部表面进行接触。
当准备好顶部表面和底部表面时，将第一塔架元件降低到第二塔架元件上并且立柱开始形成。
固定两个塔架元件以进行提升。然后，将形成立柱的两个塔架元件提升至充分的高度，以允许将附加塔架元件安置在基座顶部上，并以与首先的两个塔架元件相似的方式将附加塔架元件降低到该附加塔架元件上。在连续固定所述立柱以通过提升设备和连接到地锚的可能的附加缆线提升时重复这些步骤。
当达到立柱的最终高度时，张拉索延伸穿过立柱的长度。通过协作的附接装置将张拉索连接到上部力分配元件和下部力分配元件。或者，在装配塔架结构的同时装配张拉索。
然后根据预定模式拉紧各张拉索，以确保塔架结构的对称挤压。
以这种从下至上法装配塔架的第二种方法的优点在于提升设备不必能到达塔架的质心上方。在第一和第二两种方法中，提升设备至少需要能支承塔架立柱的全部重量。
在用于使立柱在基座上方确定中心的对称构型中，可通过附接到立柱上的系绳固定立柱。系绳在拉紧时对立柱施加提升设备也需要克服的向下的力。
塔架元件可用于根据权利要求1至13中任一项的塔架结构和/或根据权利要求14至18中任一项的方法中。此外，塔架元件可用于包括基座的塔架结构中，所述基座包括根据权利要求20或21的基座元件。再者，塔架元件可用于包括根据权利要求22或23的互连元件的塔架结构中。
基座元件可用于根据权利要求1至13中任一项的塔架结构和/或根据权利要求14至18中任一项的方法中。此外，基座元件可用于包括立柱的塔架结构中，所述立柱包括根据权利要求19的塔架元件。再者，基座元件可用于包括根据权利要求22或23的互连元件的塔架结构中。
在又一方面，根据本发明的用于装配塔架结构的方法的特征在于形成立柱的步骤还包括：
-通过为每个区段设置至少一个互连元件来将所述塔架分为多个区段，
-在装配期间在每个区段的端部插入互连元件代替塔架元件，
-提供多个互连张拉索，
-将各互连张拉索在所述区段的一端连接到所述互连元件并在所述区段的另一端连接到在所述上部力分配元件、所述下部力分配元件或另一个互连元件当中选择的元件，以及
-拉紧各互连张拉索，以向所述区段施加拉力。
由此实现可将塔架分为多个区段，这实现在各区段内的强度和重量方面对塔架元件的优化。各区段在成型时并在下一区段开始之前被预拉紧。
可如下装配根据上述方法的分段式塔架结构：
在建立具有下部力分配元件的基座时，通过将上部力分配元件安置在第一塔架元件的顶部上并且将两个元件定位在基座顶部上来开始形成立柱。将两个元件彼此固定并提升使得附加塔架元件可定位在立柱与基座之间。降低立柱以使其与附加塔架元件接触。将附加塔架元件连接到立柱并再次提升立柱。重复这些步骤直到达到立柱的第一区段的长度。将互连元件代替附加塔架元件并连接到立柱。将多个互连张拉索连接在互连元件与上部力分配元件之间。以避免该区段扭转的模式拉紧互连张拉索。然后在塔架装配完成之前完全预先拉紧该区段。
在装配过程中，可通过将锚索连接到互连元件或锚固凸缘来稳定和固定塔架。可使用自动转矩功能将各锚索连接到一绞盘。该绞盘将具有设定的转矩，并且在使用提升设备提升一个区段期间，该绞盘将在提升期间自动退绕。塔架周围将均匀地分布有至少三个、优选四个锚索和相关的绞盘。绞盘将能在提升期间自动稳定塔架。
立柱现在包括第一区段。提升立柱开始了下一区段。塔架元件定位在立柱下方和基座上方。塔架元件可不同于第一区段中的塔架元件。与前面一样将附加塔架元件增加至立柱直到达到第二区段的期望长度。
一个区段内的塔架元件可彼此相同或不同。
该区段可通过在该区段端部插入附加互连元件代替塔架元件而终止。将互连张拉索连接在互连元件与附加互连元件之间并拉紧。
重复以上形成区段的步骤直到终止最后一个区段前。连接并拉紧最后仅一个区段的互连元件与下部力分配元件之间的互连张拉索终止在最后一个区段。
仅带有两个区段的塔架结构仅具有一个互连元件。带有多于两个区段的塔架结构具有比区段总数少一个的互连元件。
分段式塔架结构的塔架元件、基座元件和互连元件可具有延伸到中空中央部内的多个突出体，其中所述突出体具有中空孔，所述中空孔平行于所述塔架结构的纵向轴线延伸。张拉索设置成跨越塔架高度穿过各突出体。这些张拉索主要在塔架结构的装配期间使用。突出体和张拉索的数量为多于六、优选八的偶数。在塔架装配期间，立柱由至少三个、优选四个张拉索连续挤压。这在塔架结构装配期间增加了安全性，因为立柱中的元件始终被牢固地保持在一起。
互连元件可在外壁中具有至少一个孔口。该孔口的目的是允许穿过互连元件的壁输送互连张拉索。
由此实现避免了从塔架顶部或从塔架底部输送互连张拉索。
该塔架结构可基于陆地或适合于离岸装配。
在离岸装配中，在水面建立包括下部力分配元件和基座元件的基座。此后朝海底短距离降低基座。此后将塔架元件逐一附接到基座顶部上。逐渐降低部分装配的塔架结构，直到塔架结构足够高以跨越从海床至海面的距离。此后，使用类似于在基于陆地的装配中使用的常规方法在海面上方装配塔架结构。
或者，塔架可建造成多个区段。各区段定位并连接到前一区段。
在离岸装配期间，可使用连接在塔架结构与海床上的配重之间的缆索进一步稳定塔架。
附图说明
下文将参考附图更详细地说明本发明，在附图中：
图1示出根据本发明的塔架结构的等距剖视图，
图2示出根据图1的塔架结构的两个塔架元件的第一实施例的分解视图，
图3示出根据图1的塔架结构的基座的截面侧视图，
图4示出根据替代实施例的塔架结构的基座的截面侧视图，
图5示出根据图1的塔架结构的上部的截面侧视图，
图6a示出塔架元件的第一实施例的截面，
图6b示出塔架元件沿图6a的A-A的剖视图，
图7a示出塔架元件的第二实施例的截面，
图7b示出塔架元件沿图7a的A-A的剖视图，
图8示出塔架元件的第三实施例的等距剖视图，
图9示出根据图8的塔架元件的平面图，
图10示出塔架元件的第四实施例的等距剖视图，
图11示出根据图10的塔架元件的平面图，
图12示出塔架元件的第五实施例的等距剖视图，
图13示出根据图12的塔架元件的平面图，
图14示出塔架元件的第六实施例的等距剖视图，
图15示出根据图14的塔架元件的平面图，
图16示出下部/上部力分配元件的第一实施例的平面图，
图17示出互连元件的第一实施例的等距剖视图，
图18示出塔架元件的第七实施例的等距剖视图，
图19示出互连元件的第二施例的等距剖视图，
图20示出根据图19的互连元件的截面图，
图21示出分段式塔架结构的原理图，
图22示出包括锚固凸缘的一个实施例中的塔架结构的详细剖视图，
图23示出塔架结构的两个塔架元件的第八实施例的分解视图，
图24示出塔架元件的第八实施例的等距剖视图，以及
图25示出根据图24的塔架元件的平面图。
具体实施方式
在对附图的说明中，相同或对应的元件在不同附图中将被提供相同的标号。因此，将不结合各单个附图/实施例对所有细节进行说明。
图1示出包括位于地平面14下方的基座12的混凝土塔架结构10的等距剖视图。基座12包括作为最下部基座元件的预制支承元件16。支承元件16可由混凝土制成。下部力分配元件18布置在支承元件16的顶部上。在图1、3和4所示的实施例中，三个预制基座元件20位于下部力分配元件18的顶部上。基座12还在支承元件16、下部力分配元件18和基座元件20周围包括现场浇筑部分。为了清楚，现场浇筑部分未在图1中示出。
在替代实施例中，基座可包括一个或更多支承元件和第二基座元件。基座元件的数量由多个因素例如塔架结构的尺寸、载荷在塔架上施加的静力和动态力、风载以及基座和基座元件的重量和尺寸决定。
下部力分配元件18和上部力分配元件26两者均为带有与立柱22的中空中央部重叠的自由部分的环形件。
包括多个预制的混凝土塔架元件24的立柱22定位成与最上部的基座元件20对接。上部力分配元件26布置在立柱22的顶部上。
基座元件20和塔架元件24具有中空中央部，中央部内布置有多个张拉索28。各张拉索28通过协作的附接装置30、30’在一端连接到上部力分配元件26并连接到下部力分配元件18（图1中为了清楚仅示出四个张拉索）。位于下部力分配元件18处的附接装置30’包括用于拉紧张拉索28的装置。该拉紧装置可为接合张拉索28上的螺纹的螺母，或施加拉力并将拉力从张拉索28传递到下部力分配元件18的任何其它合适的装置。
张拉索28也可布置中空塔架元件24的外侧32、内侧34之间的材料厚度36内。
支承元件16具有用于提供通往附接装置30’的通道的内部空间。
在图1所示的实施例中，基座元件20与塔架元件相同。
在替代实施例中，基座12是现场浇筑的塔架基座。
顶部塔架元件31布置在立柱22的顶部上。顶部塔架元件31通过协作的紧固装置（未示出）附接到立柱22上。顶部塔架元件31具有布置成用于装配风轮机机舱（未示出）的附加紧固装置（未示出）。
图2示出根据图1的塔架结构10的两个塔架元件24的分解视图。塔架元件24均具有外侧32、内侧34、设置在二者之间的材料厚度36、以及顶部表面38和底部表面40，所述塔架元件24具有中空中央部，所述塔架元件24布置成一个塔架元件24’在另一个塔架元件24”的顶部上，从而在基座12（参看图1）的顶部上形成立柱22（参看图1）。
塔架元件具有柱状部分42和截锥形部分44。截锥形部分44的宽端在其窄端上方，使得直径朝塔架元件24的顶部增大。截锥形部分44适合于与提升设备（未示出）协作，所述提升设备将在塔架元件24的提升期间夹持在截锥形部分44上。
多个张拉索28靠近内侧34延伸穿过塔架元件24的中空中央部。
塔架元件24包括多个突出体46。突出体46在顶部表面38与底部表面40之间延伸。各突出体46具有平行于穿过塔架元件24并因此穿过塔架结构10（参看图1）的纵向轴线的中空孔。张拉索28延伸穿过各突出体46，以在立柱22装配期间协助塔架元件24的对齐。
图3示出根据图1的塔架结构10的基座12的截面侧视图。支承元件16具有可供维修和维护人员到达塔架结构10内部的检修开口48。由此在不影响塔架结构10的结构完整性的情况下可以到达塔架结构10内部。
检修开口48连接到多个预制的到达井元件50’、50”。井元件50”在地平面14处提供开口52。
图4示出根据替代实施例的塔架结构10的基座12的截面侧视图。支承元件16具有可供维修和维护人员到达塔架结构10内部的检修开口48。由此在不影响塔架结构10的结构完整性的情况下可以到达塔架结构10内部。
检修开口48连接到多个到达井元件50’、50”。井元件50”在地平面14提供开口52。
常规检修门54设置在塔架元件24中。该门54和相关的结构不连续对塔架结构10的结构完整性有结构影响。因此，需要通过在门洞周围引入增强框架55来增强塔架元件24。框架55可具有用于顶部和底部中的张拉索28传递拉力的附件。
图5示出根据图1的塔架结构的上部的截面侧视图。顶部塔架元件31布置在柱22的顶部上。顶部塔架元件31通过协作的紧固装置（未示出）附接到柱22上。顶部塔架元件31具有布置成用于装配风轮机机舱（未示出）的附加紧固装置（未示出）。
顶部塔架元件31包括用于在提升期间附接张拉索（未示出）以控制立柱22的附接装置56。
图6a示出塔架元件24的第一实施例的截面，图6b示出塔架元件24沿图6a的A-A的剖视图。
在图6a和6b所示的实施例中，塔架元件24具有均匀地分布在塔架元件24的内侧34周围的五个突出体46。
塔架元件24具有圆锥形顶部表面38和底部表面40。圆锥形表面布置成使得一个塔架元件24上的底部表面40对应于相邻塔架元件24上的顶部表面。所述锥形表面的倾角大于0°且小于10°以限制剪力，同时实现塔架元件24的可接受的自定心能力。
图6a和6b适用于与塔架元件相同的基座元件的实施例中的基座元件。
图7a示出塔架元件24的第二实施例的截面，图7b示出塔架元件24沿图7a的A-A的剖视图。
在图7a和7b所示的实施例中，塔架元件24具有均匀地分布在塔架元件24的内侧34周围的六个突出体46。
图7a和7b适用于与塔架元件相同的基座元件的实施例中的基座元件。
塔架元件24具有圆锥形顶部表面38和底部表面40。圆锥形表面布置成使得一个塔架元件24上的底部表面40对应于相邻塔架元件24上的顶部表面。所述锥形表面的倾角大于0°且小于10°以限制剪力，同时实现塔架元件24的可接受的自定心能力。
图8和9、10和11、12和13、14和15分别示出塔架元件24的第三、第四、第五和第六实施例的等距剖视图和平面图。图8至15中的各实施例适合于包括四个区段的塔架结构10的区段。
图8和9所示的第三实施例适合于作为最下部的区段的第一区段。第一区段位于下部力分配元件18（参看图1）的顶部上。一些基座元件20（参看图1）可与塔架元件24的该第三实施例相同。
图10和11所示的第四实施例适合于位于第一区段的顶部上的第二区段。
图12和13所示的第五实施例适合于位于第二区段的顶部上的第三区段。
图14和15所示的第六实施例适合于位于第三区段的顶部上的第四区段。上部力分配元件26（参看图1）位于第四区段的顶部上。
塔架元件24的材料厚度36从塔架元件24最厚的第三实施例至塔架元件24最薄的第六实施例减小。
图8至15中的各塔架元件24包括具有外侧32、内侧34、设置在二者之间的材料厚度36、以及顶部表面38和底部表面40的外壁58，所述塔架元件24具有中空中央部，所述塔架元件24布置成一个塔架元件24’在另一个塔架元件24”的顶部上，从而在基座12（参看图1）的顶部上形成立柱22（参看图1）。
多个互连张拉索60靠近内侧34延伸穿过塔架元件24的中空中央部。
塔架元件24包括多个突出体46。突出体46在顶部表面38与底部表面40之间延伸。各突出体46具有平行于穿过塔架元件24并因此穿过塔架结构10（参看图1）的纵向轴线的中空孔。张拉索28延伸穿过各突出体46，以用于在立柱22的装配期间协助塔架元件24的对齐并在塔架结构10的装配期间提供立柱22的挤压。
张拉索28和互连张拉索60靠近作为最上部的区段的第四区段的塔架元件24的内侧34布置。由此实现上部力分配元件26由于靠近张拉索28和互连张拉索60的附接点而由最上部的塔架元件24的结构支承。上部力分配元件26的径向弯曲力矩由此被尽可能地多地限制。
由于塔架元件24的材料厚度36朝下部区段增大，塔架元件24的内侧34设置有为张拉索28和互连张拉索60提供空间的沟槽（furrow）62。这一布置将增加支承下部力分配元件18的面积，并由此减小下部力分配元件18中的弯曲力矩。第三和第四实施例配备有沟槽62。
图16示出下部/上部力分配元件18、26的第一实施例的平面图。下部/上部力分配元件18、26是带有用于张拉索28和互连张拉索60的均匀分布的开口64的环形件。第一实施例包括40个开口64。
图17示出互连元件66的第一实施例的等距剖视图。互连元件66包括具有外侧32’、内侧34’、设置在二者之间的材料厚度36’、以及顶部表面38’和底部表面40’的外壁58’，所述互连元件66具有中空中央部，所述互连元件66适合于布置在相邻的塔架元件24之间。
互连元件66设置有周向附接装置68。所述附接装置68具有用于附接互连张拉索60（参看图8-15）的协作紧固装置。
互连元件66具有对应于塔架元件24（参看图8-15）上的突出体的突出体46’。突出体46’具有延伸穿过张拉索28的中空孔，使得张拉索28可从上部力分配元件26（参看图1）不中断地延伸到下部力分配元件18（参看图1）。
图18示出塔架元件24的第七实施例的等距剖视图。此实施例包括布置在中空中央部内侧并具有外侧72、内侧74和设置在二者之间的材料厚度76的内壁70，其中内壁70通过多个连板78连接到外壁58。
中空孔82用于张拉索28，腔室84用于互连张拉索60。中空孔和腔室的数量通过工程分析确定。
内壁70的中央部可被用作升降机井。
基座元件可与塔架元件的该第七实施例相同。
图19示出互连元件66的第二实施例的等距剖视图，图20示出其截面图。此实施例包括布置在中空中央部内侧并具有外侧72’、内侧74’和设置在二者之间的材料厚度76’的内壁70’，其中内壁70’通过多个连板78’连接到外壁58’。
中空孔82’用于张拉索28’，腔室84’用于互连张拉索60’。
内壁70’的中央部可被用作升降机井。
互连元件66的各腔室84’设置有用于提供用于通过外壁80’将互连张拉索60输送到腔室84’的通道的孔口86。
孔口86朝互连元件66的外侧指向下。这主要是因为互连张拉索60从下方输送，而且因为雨水和冷凝物趋于朝互连元件66的外侧流动。
锚固缆索（未示出）可在塔架结构的装配期间被输送通过孔口86，以用于在提升期间稳定塔架。锚固缆索（未示出）可通过例如楔形件或其它合适的附接装置附接到互连元件66上。锚固缆索（未示出）适合于连接到布置在地面上的配重（未示出）。
锚固缆索92的数量为至少三个，以向塔架结构10提供均匀的稳定性。
各附接装置90可连接到多于一个锚固缆索，例如两个或三个锚固缆索92。
互连元件66设置有周向附接装置68。所述附接装置68具有用于附接互连张拉索60（参看图8-15）的协作紧固装置。
如图20所示，用于互连张拉索60的附接装置68包括多个贯通孔80。来自互连元件66上方的互连张拉索60延伸穿过每隔一个贯通孔80并通过协作的附接装置（例如楔形装置或任何其它合适的商售附接装置）在附接装置68的下侧附接到附接装置68上。
来自互连元件66下方的互连张拉索延伸穿过其余贯通孔80并通过协作的附接装置（例如楔形装置或任何其它合适的商售附接装置）在附接装置68的上侧附接到附接装置68上。
图20所示的实施例具有80个贯通孔80。因此，40个互连张拉索60可连接到互连元件66的任一侧。互连张拉索60的数量可朝塔架顶部减少。贯通孔80的数量也可朝塔架顶部减少或者替代地保持不用。
图21示出分段式塔架结构10的原理图。塔架结构包括两个区段。塔架从底部至顶部包括下部力分配元件18、塔架元件24/基座元件20、互连元件66、塔架元件24和上部力分配元件26。
本领域技术人员将能够基于图21增加更多元件以构成更高的立柱22。塔架结构10在实践中将在最上部的区段中具有更多塔架元件24并在最下部的区段中具有更多的塔架元件24/基座元件20。
下部力分配元件18和/或上部力分配元件26与互连元件66相同，但分别与其上半部/下半部相同。
张拉索28跨越立柱22的全部高度，并且互连张拉索60仅跨越该高度的一部分。
适合用于附接到地面上的配重的锚固缆索92连接到互连元件66。
图22示出包括锚固凸缘88的一个实施例中的塔架结构10的详细剖视图。锚固凸缘88布置在两个相邻的塔架元件24、24’之间。锚固凸缘88具有用于锚固缆索92的附接装置90。锚固凸缘88具有均匀地分布在锚固凸缘88的周边周围的多个附接装置90。锚固缆索92在一端连接到各附接装置90并适合于在另一端连接到布置在地面上的配重（未示出）。
锚固缆索92的数量为至少三个，以向塔架结构10提供均匀的稳定性。
各附接装置90可连接到多于一个锚固缆索，例如两个或三个锚固缆索92。
图23示出塔架结构10的两个塔架元件24的第八实施例的分解视图。塔架元件24均具有外侧32、内侧34、设置在二者之间的材料厚度36、以及顶部表面38和底部表面40，所述塔架元件24具有中空中央部，所述塔架元件24布置成一个塔架元件24’在另一个塔架元件24”的顶部上，从而在基座12（参看图1）的顶部上形成立柱22（参看图1）。
多个中空孔94设置在塔架元件24在外侧32与内侧34之间的材料厚度36中。中空孔94平行于纵向轴线穿过塔架元件24并因此穿过塔架结构10（参看图1）。
多个张拉索28延伸穿过中空孔94。
图24示出塔架元件24的第八实施例的等距剖视图，图25示出塔架元件24的第八实施例的平面图。
在图24中，剖面切过两个中空孔94。图24示出中空孔94沿塔架元件24的纵向轴线的定向。
在图25中，可见中空孔94的分布。中空孔94以对称模式均匀地分布在塔架元件24周围。在替代实施例中，中空孔94的尺寸可不同，并且它们可以不对称的模式分布。

Claims (22)

1.一种混凝土塔架结构，包括：
-基座，
-多个预制的混凝土塔架元件，各混凝土塔架元件均包括具有外侧、内侧、设置在外侧和内侧之间的材料厚度、以及顶部表面和底部表面的外壁，所述塔架元件具有中空中央部，所述塔架元件布置成一个塔架元件在另一个塔架元件的顶部上，从而在所述基座的顶部上形成立柱，
-多个张拉索，所述张拉索布置在所述中空中央部中或所述材料厚度内以用于向立柱施加拉力，其特征在于，所述塔架结构还包括布置在所述立柱顶部上的上部力分配元件和布置在所述基座中的下部力分配元件，其中每个张拉索通过协作的附接装置连接至所述上部力分配元件和所述下部力分配元件，并且所述基座包括至少一个预制的混凝土基座元件，所述混凝土基座元件包括具有外侧、内侧、设置在外侧和内侧之间的材料厚度、以及顶部表面和底部表面的外壁，所述基座元件具有中空中央部，所述至少一个基座元件布置在立柱与所述下部力分配元件之间，从而在地面下方形成基座立柱。
2.根据权利要求1所述的塔架结构，其特征在于，所述上部力分配元件和/或所述下部力分配元件是环形件，其中所述环形件具有用于附接所述张拉索的自由部分。
3.根据前述权利要求中任一项所述的塔架结构，其特征在于，所述塔架元件是柱状体、或具有上部宽端和下部窄端的截锥体、或柱状体和截锥体的结合。
4.根据前述权利要求中任一项所述的塔架结构，其特征在于，所述塔架元件包括延伸到所述中空中央部内的多个突出体，其中所述突出体具有中空孔，所述中空孔平行于所述塔架结构的纵向轴线延伸。
5.根据权利要求4所述的塔架结构，其特征在于，所述突出体在所述塔架元件的顶部表面和底部表面之间延伸。
6.根据前述权利要求中任一项所述的塔架结构，其特征在于，相邻的塔架元件具有对应的圆锥形的顶部表面和底部表面。
7.根据前述权利要求中任一项所述的塔架结构，其特征在于，所述塔架结构还包括顶部塔架元件，其中所述顶部塔架元件通过协作的紧固装置附接到立柱的顶部上，并且其中所述顶部塔架元件具有布置成用于装配风轮机机舱的附加紧固装置。
8.根据前述权利要求中任一项所述的塔架结构，其特征在于，所述塔架结构还包括至少一个互连元件，所述互连元件包括具有外侧、内侧、设置在外侧和内侧之间的材料厚度、以及顶部表面和底部表面的外壁，所述互连元件具有中空中央部，所述至少一个互连元件布置在所述下部力分配元件与所述上部力分配元件之间，并且所述塔架结构还包括多个互连张拉索，其中每个互连张拉索布置在所述互连元件的所述中空中央部中，其中所述互连元件和所述互连张拉索具有协作的附接装置，并且其中每个互连张拉索在一端附接到所述互连元件上、并在另一端附接到所述上部力分配元件或所述下部力分配元件或又一个互连元件上。
9.根据前述权利要求中任一项所述的塔架结构，其特征在于，所述塔架元件还包括内壁，所述内壁布置在所述中空中央部内部并具有外侧、内侧和设置在外侧和内侧之间的材料厚度，其中所述内壁通过多个连板连接到所述外壁。
10.根据前述权利要求1-9中任一项所述的塔架结构，其特征在于，所述基座元件还包括内壁，所述内壁布置在所述中空中央部内部并具有外侧、内侧和设置在外侧和内侧之间的材料厚度，其中所述内壁通过多个连板连接到所述外壁。
11.根据前述权利要求8-10中任一项所述的塔架结构，其特征在于，所述互连元件还包括内壁，所述内壁布置在所述中空中央部内部并具有外侧、内侧和设置在外侧和内侧之间的材料厚度，其中所述内壁通过多个连板连接到所述外壁。
12.根据前述权利要求中任一项所述的塔架结构，其特征在于，所述塔架结构还包括至少一个锚固凸缘以及多个锚固缆索，所述锚固凸缘布置在两个相邻的塔架元件之间，所述多个锚固缆索均匀地分布在所述锚固凸缘的周边，并且每个锚固缆索在一端连接到所述锚固凸缘并适合于在另一端连接到布置在地面上的配重。
13.一种用于装配塔架结构的方法，包括以下步骤：
a.建立具有下部力分配元件的基座，
b.提供多个预制的混凝土塔架元件，每个塔架元件具有外侧、内侧、设置在外侧和内侧之间的材料厚度、以及顶部表面和底部表面，所述塔架元件具有中空中央部，
c.通过将一个塔架元件布置在另一个塔架元件的顶部上直到达到立柱的最终高度来形成立柱，
d.提供多个张拉索，
e.通过协作的附接装置将每个张拉索连接到上部力分配元件和下部力分配元件，以及
f.拉紧各张拉索以用于向立柱施加拉力。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，形成立柱的步骤包括以下步骤：
c1.固定第一塔架元件以进行提升，
c2.提升所述第一塔架元件，
c3.将所述第一塔架元件定位在所述基座上方，
c4.将附加塔架元件定位在所述基座的顶部上，
c5.将所述第一塔架元件下降到所述附加塔架元件上，
c6.连接所述第一塔架元件和所述附加塔架元件，以部分地形成立柱，以及
c7.对部分地成型的立柱和所述第一塔架元件重复步骤c1.至c6.，直到达到立柱的最终高度。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，步骤b还包括：
b’为每个塔架元件设置延伸到所述中空中央部内的至少六个均匀地分布的突出体，其中所述突出体具有中空孔，所述中空孔平行于所述塔架结构的纵向轴线延伸，其中
步骤c1还包括使张拉索延伸通过所述第一塔架元件的所述突出体的每个孔，并且其中
步骤c6还包括使张拉索延伸穿过所述附加塔架元件的所述突出体的每个孔并临时将每个张拉索附接至最上部的塔架元件和最下部的塔架元件，并向每个张拉索施加拉力并在提升期间维持拉力，并且在重复时，步骤c6包括解除每隔一个张拉索的拉力，使每隔一个张拉索延伸穿过所述附加塔架元件的所述突出体的每隔一个孔并临时将每隔一个张拉索附接到最上部的塔架元件和最下部的塔架元件上并向每隔一个张拉索施加拉力，解除其余张拉索的拉力，使其余张拉索延伸穿过所述附加塔架元件的所述突出体的其余孔并临时将其余张拉索附接到最上部的塔架元件和最下部的塔架元件上，并向其余张拉索施加拉力。
16.根据权利要求13或14所述的方法，其中，形成立柱的步骤还包括：
-通过为每个区段设置至少一个互连元件来将所述塔架分为多个区段，
-在每个区段的端部插入互连元件代替塔架元件，
-提供多个互连张拉索，
-将每个互连张拉索在区段的一端连接至所述互连元件并在区段的另一端连接至从上部力分配元件、下部力分配元件或附加互连元件当中选择的元件，以及
-拉紧每个互连张拉索，以对区段施加拉力。
17.根据权利要求13-16中任一项所述的方法，其中，建立基座的步骤包括以下步骤：
a1.定位并对齐下部力分配元件，
a2.提供具有外侧、内侧、设置在外侧和内侧之间的材料厚度、以及顶部表面和底部表面的至少一个预制的混凝土基座元件，所述塔架元件具有中空中央部，
a3.将所述至少一个预制的基座元件布置在下部力分配元件的顶部上，以及
a4.在所述至少一个预制的基座元件的外侧现场浇筑。
18.一种混凝土塔架元件，所述混凝土塔架元件具有外侧、内侧、设置在外侧和内侧之间的材料厚度、以及顶部表面和底部表面，所述塔架元件具有中空中央部，其特征在于，所述塔架元件包括延伸到所述中空中央部内的多个突出体，其中所述突出体具有中空孔，所述中空孔平行于所述塔架元件的纵向轴线延伸。
19.一种混凝土基座元件，所述混凝土基座元件具有外侧、内侧、设置在外侧和内侧之间的材料厚度、以及顶部表面和底部表面，所述基座元件具有中空中央部，其特征在于，所述基座元件在外侧包括多个附接装置，其中每个附接装置布置成用于附接到钢筋或钢筋笼上。
20.根据权利要求19所述的混凝土基座元件，其特征在于，所述基座元件包括延伸到所述中空中央部内的多个突出体，其中所述突出体具有中空孔，所述中空孔平行于所述基座元件的纵向轴线延伸。
21.一种互连元件，所述互连元件包括具有外侧、内侧、设置在外侧和内侧之间的材料厚度、以及顶部表面和底部表面的外壁，所述互连元件具有中空中央部，其中所述互连元件具有附接装置，所述附接装置适合于与互连张拉索上的附接装置协作。
22.根据权利要求21所述的互连元件，其特征在于，至少一个孔口设置在所述外壁中。
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