CN105008636B - 滑动模板成形的混凝土塔 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种建造混凝土塔的组件(1)和改进的方法。所述方法包括以下步骤：树立中心柱(2)，在中心柱(2)上安装平台(3)，设置限定混凝土塔的一部分的滑动模板，将液态混凝土从平台浇筑至滑动模板(4)中，让混凝土在滑动模板(4)中凝固。滑动模板成形重复以形成混凝土塔的另外部分。混凝土塔的所述另外部分中的每一个形成于混凝土塔的所述部分中的在先一个的顶部。所述组件(1)包括中心柱(2)，至少一个滑动模板(4)和能安装于中心柱(2)上的平台(3)，并且包括浇筑液体混凝土到至少一个滑动模板(4)中的装置。

Description

滑动模板成形的混凝土塔
技术领域
本发明涉及一种建造混凝土塔的方法和建造混凝土塔的组件。
背景技术
由风力涡轮机获得的风力功率随着风速和转子直径而提高。更大的转子直径需要更大的机舱高度，这带来另外的优点，即风速通常随着离地高度增加。因此，总是需要更大额定风力涡轮机功率的情况下，存在建造更高的风力涡轮机塔的趋势。随着风速和转子直径增加，塔上的横向载荷也增加，出于这个原因，风力发电塔的平均直径这几年一直在增加。
通常情况下，风力涡轮机塔由钢或混凝土制成。这些塔被制造成柱型或者截头圆锥段，然后其被带到风力涡轮机要架设的现场。高的风力涡轮机塔的这些部分的尺寸接近各个国家的基础设施设置的限制。这样的限制方面可包括桥下净空、隧道高度、最大允许重量或回旋半径。
越来越多数量的风力发电装置也遇到了困难，因为所需的塔段的运输设备在所需数量上不可得。因此，安装新的风力涡轮机可能会由于后勤问题延迟。出于这个原因，WO01/07731提出利用滑动模板成形技术在风力涡轮机的安装地点建造风力涡轮机塔。
本发明的目的是提供用于建造混凝土塔的改进的方法和组件。
发明内容
鉴于上述内容，本发明的第一方面提供了一种改进的建造混凝土塔的方法，该方法包括：
a)树立中心柱；
b)在中心柱上安装平台；
c)设置限定混凝土塔的一部分的滑动模板；
d)将液态混凝土从所述平台浇筑至滑动模板中；
e)让混凝土在滑动模板中凝固；和
f)重复步骤c)到e)形成混凝土塔的另外部分。其中，混凝土塔的所述另外部分中的每一个在所述混凝土塔的所述部分中的至少在先一个的顶部形成。
本发明提供了一种用于建造混凝土塔的有益方法。本发明的方法对建造包括置于塔上的机舱和连接于机舱的风力转子的风力涡轮塔尤其有用。本发明的优点在于，建造混凝土塔的装置以及需要的材料可以容易地运输到任何标准卡车能够到达的地方。因此，无论当地的基础设施如何，风力涡轮机能够架设在几乎任何合适的位置。
液体混凝土可以在平台上进行制备，或者可以通过安排在地面上的合适的装置提供。在后一种情况下，所述液体混凝土能够简单地通过所述平台浇筑至所述滑动模板。因此，从平台到滑动模板浇筑液体混凝土的步骤应被理解为既包含提供来自布置在平台上的来源或供给装置的混凝土，又包含提供来自不布置在平台上而仅仅穿过平台的来源或供给装置的液体混凝土。滑动模板可由平台或中间柱支撑，或者可以附着到恰好处于混凝土塔的要被建造的部分之下的固化部分上。本发明的混凝土塔可以建在一个合适的基础上或甚至建在一个使用替代建造方法建造的局部塔上。类似地，使用本发明的方法建造的所述(局部)塔可以架设以承载第二局部塔，例如：钢铁塔比混凝土塔具有更小的最大直径，以进一步提高导致的混合塔的总高度。由于其较小的最大直径，所述第二局部塔可以毫无困难地运到现场。这种建造混合塔的方法有一个额外的优势：可在建造局部混凝土塔同时而产生和运送所述第二局部塔，这导致更快速地树立完整的塔。
本发明方法的优选实施例还包括提升所述中心柱上的平台的步骤。提升所述平台可通过在重复本发明方法的形成混凝土塔的另外部分的对应步骤之前从第一高度提升所述平台到第二高度来执行，或者其可以在建造混凝土时以连续过程来执行。在这种方式下，因为平台将根据未完成的塔的当前高度提升，所以可建造大高度的塔。完成的塔的最大高度只能由中心柱的高度限制，可是，例如使用晶格结构时，中心柱可以达到几百米的范围，这对于目前任何类型的风力涡轮机而言绰绰有余。此外，其可能通过未完成的塔而支撑中心柱的至少下部，这进一步增加中心柱的最大高度。提升平台可以使用设置在所述平台和/或中心柱上的自动电梯装置执行。可替代地，也可使用起重机或类似的外部装置。
本发明的方法可还包括在重复步骤c)到e)之前增加中心柱的高度的步骤。在本发明的这样的实施例中，中心柱仅需要足够高以形成混凝土塔的现有部分(s)并可随着未完成的混凝土塔增长。在本发明方法的一些实施例中，提升平台的步骤和提高中心柱高度的步骤可以通过使用可延伸的(例如)液压式的中心柱的单个步骤实现。
增加中心柱的高度可以包括将柱部分增加到中心柱上。所增加的柱部分将被简单地安装在中心柱的顶部，由此延伸中心柱。对于这样的实施例，晶格结构化的柱是特别合适的，因为这种柱既提供低重量又提供高稳定性。
在本发明的优选实施例中，增加的柱部分可使用布置在平台上用于提升所述柱部分到中心柱的顶端的起重机来进行。通过这种方式不需要外部提升装置来建造混凝土塔。如果平台也适于通过像前面解释的自动电梯来提升，这是特别有用的。
优选地，中心柱被布置在混凝土塔的中心。以这种方式，塔或塔部分的整个周边(通常是圆柱形或截头圆锥形)可达到离平台大致等距。此外，通过使用水平杆或类似物，中心柱可以可靠地由未完成的混凝土塔支持。
在本发明的一些实施例中，中心柱可留在最终的混凝土塔中以形成混凝土塔的一部分。例如，中心柱可被用作支撑电缆、电梯或简单地用于攀登所述塔。这省去了建造完成混凝土塔后，为此目的而加入的适当装置。在这种情况下，无需例如起重机、用于倾倒或制备液体混凝土的装置的装置出现在平台上，甚至平台本身可以拆卸并悬挂下来以便重新使用，从而减少了建造的总成本。
优选地，所述方法包括随着混凝土塔结构高度的增加，减少另外部分的直径(从混凝土塔的一侧到另一侧测量)和/或另外部分的壁厚。这将导致由于结构上的原因而使得锥形塔成为优选的塔形式。
混凝土塔的每个部分只能沿着混凝土塔周边的一部分延伸。此外，混凝土塔的每个部分的顶侧的取向可以是相对于水平方向成锐角，使得一系列的混凝土塔的后续部分呈现螺旋形。以这种方式，有可能容易地逐步降低混凝土塔的直径或其壁厚。
本发明的第二方面提供了一种用于建造混凝土塔的组件。该组件包括中心柱，限定混凝土塔的一部分的至少一个滑动模板和能安装于中心柱上的平台，并且包括用于浇注液体混凝土进入所述至少一个滑动模板的装置。所述用于浇注液体混凝土的装置可以包括混凝土进料管。此外，混凝土可以在所述平台自身上采用合适的装置来由粉末和水制备。
优选的是，平台可以沿中心柱在垂直方向上移动。可替代地或附加地，平台可围绕中心柱旋转。
中心柱可适于垂直延伸。但是，其还可能由多个柱部分来建造中心柱，这就是为什么所述装置的另外实施例包括一个或多个柱部分，该柱部分能安装在中心柱上或另一柱部分上。
该平台还可以包括起重机，其适于将柱部分中的一个提升至中心柱的顶端。
附图说明
结合附图，本发明的进一步特征、特性和优点将在以下的实施例描述中变得清楚。
图1示出了本发明的一个实施例；
图2和3示出了使用本发明的实施例来延伸中心柱的方法。
具体实施方式
图1示出了一种可用于建造混凝土塔的方法的本发明的实施例。根据本发明的此实施例，组件1包括中心柱2，其优选地具有晶格结构，以用于重量和稳定性之间的良好比率。平台3布置在中心柱2上。平台3可围绕中心柱2转动。平台3可以适合于沿着中心柱2垂直移动。在图1中所示的实施例中的平台3包括用于浇注液体混凝土至滑动模板4的装置。在图1的例子中，混凝土进料管5作为倾倒的工具。混凝土进料管5被连接到混凝土贮存器或者用粉末和水制备液体混凝土的装置中。混凝土储存器和/或所述用于制备液体混凝土的装置可以被布置在平台3上或地面上。滑动模板4可以由该平台3或中心柱2支撑。然而，也有可能将滑动模板4紧固到未完成的混凝土塔的下面部分。如果滑动模板4由平台3支撑，连续的滑动模板成形过程可以容易地使用，其中混凝土被稳定地倒入滑动模板4，同时平台在中心柱2上随着液体混凝土固化而提升。混凝土进料管5可以适于以离平台3的可变距离来倾倒混凝土，以允许正在建造的混凝土塔或者塔部分实现可变直径。该平台3可以包括布置在平台3上的起重机6。起重机6可以服务于将物料和工具吊装至平台3。此外，起重机6可以用于将增加的柱部分提升到中心柱2的顶端，以用于使所述中心柱垂直延伸。以这种方式，中心柱2可以随着混凝土塔在滑动模板成形时的增高而通过安装增加的柱部分而延伸。包括中心柱2的基本部分，平台3和设置在所述平台3上的起重机6的所述组件可以使用一个小型标准吊车而架设于混凝土塔的位置。一旦所述组件已经架设，除了所述组件的组成部分，不需要另外工具。
图2和3示出了通过本发明的实施例来延伸中心柱的方法。图2和3的混凝土塔的下部部分已经被建造。图2中平台3已经设置成处在或接近中心柱2的顶端，并因此而不能有任何的另外升高。由于完成的混凝土塔的下部部分的高度大致达到该平台，继续建造混凝土塔变得困难。因此，中心柱2需要通过安装另外的柱部分7到中心柱2的顶端而延伸。柱部分7将通过起重机6从地面被提升(图2)，然后将被安装到中心柱2，由此延伸中心柱2(图3)。在中心柱2延伸后，所述平台3可升高到合适的高度，并且滑动模板成形可以像在前描述的一样继续。
本发明已经描述了关于作为本发明的说明性示例的具体实施例。然而，虽然已经描述具体的实施例用于解释本发明，但来自这些实施例的变化是可能的。因此，本发明的范围不应由所描述的示例性实施例、而是仅由所附权利要求来限制。

Claims (9)

1.一种建造混凝土塔的方法，所述方法包括：
a) 树立中心柱(2)；
b) 在中心柱(2)上安装平台(3)；
c) 设置限定混凝土塔的一部分的滑动模板(4) ；
d) 将液态混凝土从平台浇筑至滑动模板(4)中；
e) 让混凝土在滑动模板(4)中凝固；和
f) 重复步骤c)到e)以形成混凝土塔的另外部分，其中，混凝土塔的所述另外部分中的每一个形成于混凝土塔的所述部分中的至少在先一个的顶部；
其特征在于，混凝土塔的每个部分沿着混凝土塔周边的一部分延伸，并且其中，每个部分的顶侧的取向相对于水平方向成锐角，以使得混凝土塔的一系列后续部分呈现螺旋形；
其中，所述液态混凝土通过连接到混凝土贮存器或者用于制备液态混凝土的装置的混凝土进料管被浇注进入所述滑动模板；
其中，所述混凝土进料管连接到所述平台，并且从所述平台延伸到所述滑动模板。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括步骤：在中心柱(2)上提升所述平台(3)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括步骤：在重复步骤c)到e)之前，提高中心柱(2)的高度。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，提高所述中心柱(2)的高度包括在中心柱(2)上增加柱部分(7)。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，增加柱部分(7)是使用起重机(6)实现，所述起重机(6)设置于所述平台(3)上，用于提升柱部分(7)至中心柱（2）的顶端。
6.根据在前的权利要求1-2和4-5中任一项所述的方法，其中，所述中心柱(2)设置在混凝土塔的中间。
7.根据在前的权利要求1-2和4-5中任一项所述的方法，还包括使中心柱(2)留在完成的混凝土塔中，以形成混凝土塔的一部分。
8.根据在前的权利要求1-2和4-5中任一项所述的方法，还包括随着建造中的混凝土塔高度的增加而减少所述另外部分的直径和/或壁厚。
9.采用前述权利要求任一项所述的方法建造风力涡轮机的塔，所述风力涡轮机包括置于塔上的机舱和连接于机舱的风力转子。
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