CN107107377B - 制造用于风力发电机塔架的混凝土结构砌块的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及制造用于风力发电机塔架的混凝土结构砌块(6)的方法，所述风力发电机塔架包括至少两个连续砌块，通过两个砌块中每个砌块的接触表面彼此固定，制造方法包括以下步骤：把混凝土浇筑到第一钢筋笼(10‑1)中，从而获得包括上接触表面(9b)的第一混凝土结构砌块；以及把混凝土浇筑到第二钢筋笼(10‑2)中，从而获得第二混凝土结构砌块，第二钢筋笼设置在模板(21)中，将模板(21)设置为使第一砌块(6‑1)的上接触表面(9b)构成界定浇筑混凝土的壁(26)，以便形成第二砌块(6‑2)的下接触表面(9a)。

Description

制造用于风力发电机塔架的混凝土结构砌块的方法
技术领域
本发明涉及制造用于风力发电机塔架的混凝土结构砌块的方法，所述风力发电机塔架由至少两个连续砌块制成。
背景技术
通常，这种塔架的顶上装有机舱和转子，该转子由多个叶片构成，以便构成风力发电机。
两个连续砌块通过这两个砌块中每个砌块的接触表面堆叠在彼此之上。
已知通过在风力发电机的安装现场组装多个面板或者把混凝土浇筑到模具中来制造每个砌块，例如所述模具为圆柱形模具。在这种情况下，一旦混凝土凝固，从模具中取出使之能够直接得到单件形式的混凝土结构砌块。
通过混凝土浇筑的接缝固定两个连续砌块，也可以根据每个砌块接触表面上接缝的厚度采用灰浆或水泥浆。
由于制造砌块的方法固有的缺陷或几何不规则性，所以这些混凝土接缝是必需的，通过接缝保证砌块之间的连续性。
但是，利用现场浇筑混凝土构成接缝的这种步骤存在缺点。制造接缝的同时，必须在每个砌块之间设置密封系统；而且需要最短的持续时间，以便接缝能够提供足够的机械阻力。因此这些步骤耗时较长，并且实施起来复杂。
发明内容
本发明的目的是至少克服这些缺点中的一部分。
为此目的，本发明的目的是制造用于风力发电机塔架的混凝土结构砌块的方法，所述风力发电机塔架包括至少一个第一砌块以及一个连续的第二砌块，通过两个砌块中每个砌块的接触表面彼此固定，利用钢筋笼通过制造系统完成至少一个砌块，制造方法包括以下步骤：
-把混凝土浇筑到包含第一钢筋笼的模板中，用这种方式获得包括上接触表面的第一混凝土结构砌块，以及
-把混凝土浇筑到包含第二钢筋笼的模板中，用这种方式获得第二混凝土结构砌块，第二钢筋笼设置在模板中，将模板设置为使第一砌块的上接触表面构成界定浇筑混凝土的边界壁，以便形成第二砌块的下接触表面，称为第二接触表面。
借助根据本发明的方法，连续砌块的接触表面彼此接合，由此使其不必在现场在每个砌块之间形成或设置混凝土接缝。
相反，简单的粘合剂，例如，环氧型粘合剂，足以通过其接触表面把砌块固定在一起。这种环氧粘合剂使其能够恢复先天密封的连续性，无需为接缝提供所有阻力：实际上，足够的机械阻力需要被动加固或预应力。
根据本发明的另一个特征，在浇筑混凝土以便得到第二砌块的步骤中，面对模板设置第一混凝土砌块，从而使其彼此延伸。
根据本发明的另一个特征，模板的位置与制造系统的底座相隔一定距离，该距离约为第一混凝土砌块按照与接触表面正交的方向的尺寸。
根据本发明的另一个特征，尺寸是第一混凝土砌块的高度。
根据本发明的另一个特征，方法包括把第一混凝土砌块提取到制造系统外面的步骤。
根据本发明的另一个特征，方法包括在模板中输送每个钢筋笼的步骤。
本发明的另一个目的是制造用于风力发电机塔架的混凝土结构砌块的系统，所述风力发电机塔架由多个所述结构砌块构成，塔架的两个连续砌块通过两个连续砌块中每个砌块的接触表面彼此固定，制造系统包括模板、底座以及设置模板的装置，所述设置模板的装置将其设置为与制造系统的底座相隔一定距离，该距离约为第一混凝土砌块按照与接触表面正交的方向的尺寸。
根据本发明的另一个特征，模板包括两个半壳。
根据本发明的另一个特征，设置模板的装置包括两个嵌板，每个嵌板包括一个平台，模板的半壳靠在所述平台上。
根据本发明的另一个特征，系统包括输送每个钢筋笼和/或砌块和/或模板的装置。
本发明还有一个目的是组装风力发电机塔架的方法，包括：
-制造至少两个混凝土结构砌块的步骤，所述混凝土结构砌块是通过上文所述的制造方法得到的，
-输送所述至少两个砌块的步骤，以及
-将在所述制造步骤中得到的所述至少两个砌块固定为一组砌块的步骤。
根据本发明的另一个特征，方法包括提升所述一组砌块的步骤。
根据本发明的另一个特征，固定步骤和提升步骤至少部分地相伴。
根据本发明的另一个特征，固定第一组砌块的步骤至少与第二组砌块相伴。
附图说明
阅读以下说明时，将进一步呈现本发明的其它特征和优点。以下说明仅出于信息性目的，并且必须参考附图对其进行阅读，在附图中：
-图1显示了风力发电机，该风力发电机包括具有根据本发明组装的圆柱形砌块和锥形砌块的塔架；
-图2a显示了按照根据本发明的制造步骤得到的圆柱形混凝土结构砌块的透视图；
-图2b显示了按照根据本发明的制造步骤得到的锥形混凝土结构砌块的透视图；
-图3是根据本发明的制造系统的侧视图；
-图4显示了图3的制造系统的透视图；以及
-图5显示了根据本发明组装图1的塔架的方法的计时图。
具体实施方式
如图1所示，风力发电机1包括顶端装有机舱3和转子4的塔架2，所述转子4包括多个叶片5。
塔架2包括堆叠在彼此顶端的多个砌块6，由此使得塔架2具有大致延伸的形状。
在其余描述中，视为塔架2按照垂直方向延伸。
塔架2刚性固定到地基或基础底板7。
砌块6的高度最好相同。
利用比如钢筋混凝土这样的材料构成每个砌块6。
如图1中可见，上部2a的每个砌块6大体呈圆柱形，而下部2b的每个砌块6大体呈锥形。
当然，本发明不仅适用于所示塔架2，而且可能适用于其它塔架模板，比如仅由圆柱形砌块构成的塔架或者仅由锥形砌块构成的塔架。
如图2a中可见，圆柱形砌块6具有高度H和外径D。
如图2b中可见，锥形砌块6具有高度H、大外径D以及小于大直径D的小外径d。
有利的是，每个砌块6都是中空的。
每个砌块6包括由称为下端8a和上端8b限定的侧壁8。
指定砌块6的下端8a与设置在下面的砌块6的上端8b接触。
下端8a和上端8b分别包括一个环，分别在与侧壁8高度H方向正交的平面中延伸。
砌块6的每个环都面对在塔架2中紧接其下方设置的砌块的环，并与之接触，由此使得每个环在两个连续砌块6之间分别形成下接触表面和上接触表面。
利用钢筋笼10制成每个砌块6，围绕预制模板21的内部结构11组装所述钢筋笼10。
如图3和图4中可见，制造系统20包括模板21、底座22以及设置模板21的装置23，所述装置23把模板21设置为与底座22相隔一定距离。
该距离约为高度H。
模板21包括两个半壳21-a和21-b。
设置模板21的装置23包括两个嵌板23a、23b，每个嵌板都包括一个平台，模板21的每个半壳靠在所述平台上。
系统20还包括输送每个钢筋笼的装置25，例如，桥式起重机或龙门起重机。
系统20包括每个砌块6尺寸的几何控制装置，例如通过经纬仪测量。
根据本发明的制造方法实现制造系统20。
第一步在于在第一钢筋笼10-1周围浇筑混凝土，以便得到第一结构砌块6-1。
注意，“第一”一词不仅限于通过根据本发明的方法制造的第一砌块，而是适用于所制造的砌块之中的一个砌块，在下文中将随后的砌块任意地用“第二”砌块表示。
例如，第一结构砌块6-1包括接触表面，例如，如果第一结构砌块6-1用作设置在地基7上的塔架砌块或者在塔架2上部2a的底部，该接触表面则为上接触表面9b。
第二步在于在第二钢筋笼10-2周围浇筑混凝土，以便得到第二结构砌块6-2，第二钢筋笼10-2设置在模板21中。
使模板21的两个半壳合在一起，直到两个半壳封闭第二钢筋笼10-2。
尤其是如图3或图4中可见，设置模板，以便第一结构砌块6-1的上接触表面9b构成浇筑的边界壁26。
混凝土的边界壁26使其能够形成第二结构砌块6-2的下接触表面9a。
模板21最好由多个刚性壁构成。
为了形成第二结构砌块6-2的下接触表面9a，用之前浇筑的第一结构砌块6-1的上接触表面9b代替其中一个模板21壁，然后，使两个砌块之间的界面形成接合接缝。
模塑第二结构砌块6-2之后，将第一结构砌块6-1和第二结构砌块6-2分开，尤其是，借助于在浇筑混凝土之前涂在第一结构砌块6-1的上接触表面9b上的释放产品，比如油、蜡或肥皂水。
在模塑每个砌块之前对模板以及对每个新模塑的砌块进行几何控制的操作是有利的，而且通常是必要的。
如图3和图4中可见，在第二步中，面对模板21设置第一结构砌块6-1，以便第一结构砌块6-1和模板21彼此延伸。
换言之，第一结构砌块6-1设置在模板21中，第一结构砌块6-1和第二钢筋笼10-2按照高度H的方向堆叠。
如上文所述，在制造方法过程中，模板21在约为第一结构砌块6-1高度H的高度位于底座22之上。
方法包括把第一结构砌块6-1提取到系统20外面的步骤。该步骤在制造第二结构砌块6-2的步骤之后，即在通过使模板21两个半壳分开而脱模之后。
方法还包括通过输送装置25在模板21中输送每个钢筋笼10的步骤。
一旦提取第一结构砌块6-1，则把第二结构砌块6-2放在模板21下面。
然后，在模板中输送第三钢筋笼10-3。两个半壳包围或密封第三钢筋笼10-3，并浇筑混凝土，使第二结构砌块6-2上端8b的边界壁26能够形成第三结构砌块的下接触表面9a。
然后，从系统20提取第二结构砌块6-2，并使第三结构砌块低于模板21。
重复同样的方法制造其它砌块。
照此，根据本发明，使两个连续砌块接合，即使下砌块的上接触表面与塔架2中的紧接的上砌块的下接触表面互补。
例如，第一结构砌块6-1的上接触表面9b与第二结构砌块6-2的下接触表面9a互补。
第二结构砌块6-2的上接触表面9b与第三结构砌块的下接触表面9a互补。
注意，所制造的第一砌块的下接触表面9a与所制造的最后砌块的上接触表面9b不接合，并且不是按照现有技术已知的技术简单地形成的，例如，通过添加构成模具底的可移动壁。
本发明还涉及到组装风力发电机塔架的方法，如图5所示，包括：
-制造至少两个混凝土结构砌块6的步骤30，所述砌块是通过上文所述的制造方法得到的，
-输送所述至少两个砌块的步骤31，以及
-将所述至少两个砌块6固定为一组E砌块的步骤32。
当然，还有可能，不通过上文所述的方法得到塔架的具有接合接缝的某些砌块。
最好，组装方法包括提升一组E砌块6的步骤33，例如，通过起重机或任何其它适当的起重装置。
有利的是，固定步骤和提升步骤至少部分地相伴。
风力发电机塔架是由一组或多组砌块的组件构成的，一组接一组地提起各组，从而使砌块垂直重叠。
最好，固定一组E砌块6的步骤与另一组E'砌块的提升步骤相伴。换言之，提升其中一组E，同时固定另一组E'。
照此，至少在屏蔽时间局部地组装风力发电机塔架，因为一方面将砌块固定为一组砌块，另一方面提升各组，这两个步骤是并行进行的。
根据本发明的组装方法使之能够节省时间并节省开支。
本发明使之能够通过限制操作砌块的数量和累计持续时间而限制构建塔架所需的持续时间，因为在风力发电机塔架的安装现场并行地执行各步骤，如上文所述。
尤其是，可以简化地将砌块固定在一起以便构成风力发电机的塔架，因为涂抹到干接缝的粘合剂足以构成密封接缝，例如，所述粘合剂为环氧型粘合剂，所述密封接缝的厚度几乎为零，并且也限制了进行结合或者对塔架进行几何控制的操作的数量和持续时间。
可以通过现有技术已知存在的预应力钢筋或被动加固提供接缝的全部机械阻力。
此外，本发明提供优质的几何连续性，因为连续砌块的接触表面是接合的，如上文所述。

Claims (9)

1.制造用于风力发电机(1)塔架(2)的混凝土结构砌块的方法，所述风力发电机塔架包括至少一个第一结构砌块以及一个连续的第二结构砌块，通过两个砌块中每个砌块的接触表面彼此固定，利用钢筋笼(10)通过制造系统(20)完成所述至少两个砌块，制造方法包括以下步骤：
-把混凝土浇筑到第一钢筋笼(10-1)中，从而获得包括上接触表面(9b)的第一结构砌块，
-把混凝土浇筑到第二钢筋笼(10-2)中，从而获得第二结构砌块，第二钢筋笼设置在模板(21)中，将模板(21)设置为使第一结构砌块(6-1)的上接触表面(9b)构成界定浇筑混凝土的边界壁(26)，以便形成第二结构砌块(6-2)的下接触表面(9a)，以及
-模塑第二结构砌块之后，借助于在浇筑混凝土之前涂在第一结构砌块的上接触表面上的释放产品，将两个砌块分开。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在浇筑混凝土以便得到第二结构砌块(6-2)的步骤中，面对模板(21)设置第一结构砌块(6-1)，从而使第一结构砌块(6-1)和第二钢筋笼(10-2)彼此延伸。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其特征在于，模板(21)的位置与制造系统(20)的底座(22)相隔一定距离，该距离约为第一结构砌块按照与接触表面正交的方向的尺寸。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，尺寸是第一结构砌块(6-1)的高度(H)。
5.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，在模塑每个砌块之前包括对模板进行几何控制的步骤和/或对每个模塑的砌块的尺寸进行控制的步骤。
6.组装风力发电机塔架的方法，包括：
-制造至少两个混凝土结构砌块的步骤，所述混凝土结构砌块是通过根据权利要求1所述的制造方法得到的，
-输送所述至少两个砌块的步骤，以及
-将在所述制造步骤中得到的所述至少两个砌块固定为一组砌块的步骤。
7.根据权利要求6所述的组装方法，包括提升所述一组砌块的步骤。
8.根据权利要求7所述的组装方法，其特征在于，固定步骤和提升步骤至少部分地相伴。
9.根据权利要求8所述的组装方法，其特征在于，固定第一组砌块的步骤至少与提升第二组砌块的步骤相伴。
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