JP4140408B2

JP4140408B2 - 風車タワ−のアンカ−フレ−ム

Info

Publication number: JP4140408B2
Application number: JP2003070506A
Authority: JP
Inventors: 和矢染川
Original assignee: JFE Engineering Corp
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 2003-03-14
Filing date: 2003-03-14
Publication date: 2008-08-27
Anticipated expiration: 2023-03-14
Also published as: JP2004278400A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、風力発電を行うブレ−ドを回転可能に支持する風車タワ−のアンカ−フレ−ムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
風力発電を行う場合には、発電を効率よく行うために、風を受けるブレ−ドの取り付け高さを、ある程度速い風速の風を受けることができる高さまで高くする必要があるとともに、大きな風量を受けるためにブレ−ドの直径もある程度大きくする必要がある。
【０００３】
そのため、例えばブレ−ドの直径が５０ｍ、ブレ−ドを回転可能に支持する風車タワ−の高さが５０ｍという風力発電装置も必要となる。
【０００４】
このように大きな風力発電装置においては、ブレ−ドには風による水平方向の大きな力が作用するため、ブレ−ドを支持する風車タワ−の根元の部分には大きな曲げモ−メントが作用する。
【０００５】
このため、風車タワ−はＰＣ棒鋼（ＪＩＳＧ３１０９に規定）からなる複数本のアンカ−ボルトによって、風車タワ−の基礎に強固に接続され、風による風車タワ−転倒が発生しないようにしている。
【０００６】
上述した風車タワ−を固定するアンカ−ボルトは、加工工場で前もって製作されるアンカ−フレ−ムの一部に組み込まれ、トレ−ラ−により風車タワ−を建設する施工現場まで搬送される。
【０００７】
図３に、風車タワ−を固定するために使用されている従来のアンカ−フレ−ムを示す。図３（ａ）はアンカ−フレ−ムの平面図、図３（ｂ）はアンカ−フレ−ムの側面図である。このアンカ−フレ−ム２１は、上下１対のリング状のアンカ−プレ−ト２２および２３と、該上下１対のアンカ−プレ−ト２２と２３を一定間隔を置いて接続する複数本の接続部材２４と、接続部材２４間にアンカ−プレ−トの円周方向に沿って配置された複数本のアンカ−ボルト２５と、前記上下１対のアンカ−プレ−ト２２および２３を、風車タワ−を建設するための基礎上で、所定の高さに位置させるために下部アンカ−プレ−ト２３の下面に接続された複数本の支柱２６が主構成部材となって構成されている。
【０００８】
このアンカ−フレ−ム２１の接続部材２４や支柱２６には従来山形鋼が使用されていること、またアンカ−プレ−ト２２および２３の直径が４０００ｍｍ程度にもなるため、補強材として横材２７や斜材２８が使用されている。
【０００９】
このようなアンカ−フレ−ムは、基礎中にアンカ−ボルト２５の先端部分を除いて埋め込まれるが、さらにこのように構成した基礎の回りに、複数のプレストレスコンクリ−ト性の補強部材を配置したものもある（例えば、特許文献１）。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００２−１２２０６６号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のアンカ−フレ−ムには、次のような問題点がある。
【００１２】
図４に示すように、アンカ−フレ−ム２１は、風車タワ−３１の基礎３２を打設するために掘削された基礎打設用の掘削孔に運び込まれ、所定の位置および高さとなるように、基礎３２を打設する前の均しコンクリ−ト３３上に、支柱２６が固定具を介して固定される。
【００１３】
さらに、アンカ−フレ−ム２１の支柱２６が均しコンクリ−ト３３上に固定されているとはいえ、コンクリ−トが打設されるときには、コンクリ−トの流動により、アンカ−フレ−ム２１が変形する恐れがあるので、支柱２６とは別に固定部材３５により、アンカ−フレ−ム２１と均しコンクリ−ト３３とを接続して、アンカ−フレ−ム２１の変形を防止するようにしている。
【００１４】
このようにしてアンカ−フレ−ム２１が固定された後、前記掘削孔内には基礎用の鉄筋が配筋され、コンクリ−トが打設されることにより、アンカ−フレ−ム２１はアンカ−ボルト２５の上端部分を残して基礎中に埋設される。
【００１５】
そして、基礎３２が完成した後、風車タワ−３１の下部に設けられたベ−スプレ−ト３４のボルト孔にアンカ−ボルト２５が嵌装され、アンカ−ボルト２５にナットをねじ込んで風車タワ−３１は固定される。
【００１６】
このように、従来のアンカ−フレ−ムは主構成部材や補強部材が山形鋼で構成されているので剛性が低く、建設現場での固定に要する工数がかかるという問題があるとともに、補強部材を数多く使用しているので、アンカ−フレ−ムを分割して搬送することが困難であり、トレ−ラ−で１基ずつしか搬送できないので、搬送効率が悪いという問題がある。
【００１７】
この発明は、従来技術の上述のような問題点を解消するためになされたものであり、剛性が高いのでアンカ−フレ−ムの固定が容易であるとともに、分割が可能であるので、搬送効率を向上させることのできる風車タワ−のアンカ−フレ−ムを提供することを目的としている。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る風車タワ−のアンカ−フレ−ムは、上下１対のリング状のアンカ−プレ−トと、該上下１対のアンカ−プレ−トを一定間隔を置いて接続する複数本の接続部材と、該接続部材間に配置された複数本のアンカ−ボルトと、前記上下１対のアンカ−プレ−トを基礎上で所定の高さに位置させるために下部アンカ−プレ−トの下面に接続された複数本の支柱からなり、風力発電を行うブレ−ドを回転可能に支持する風車タワ−のアンカ−フレ−ムであって、前記接続部材と前記支柱を鋼管で構成したものである。
【００１９】
また、前記接続部材の長さを前記支柱をも兼ねる長さとするとともに、下部アンカ−プレ−トの接続部材を接続する位置に、前記接続部材を挿入可能な貫通孔を設け、該貫通孔に接続部材を挿入した後、接続部材と下部アンカ−プレ−トを溶接して接続したものである。
【００２０】
また、前記上下１対のリング状のアンカ−プレ−トを、中心を含む鉛直面に沿って２分割可能にしたものである。
【００２１】
本発明に係る風車タワ−のアンカ−フレ−ムは、接続部材と支柱を剛性の高い鋼管で構成しているので、従来のアンカ−フレ−ムのように横材や斜材等の補強部材を必要としない。
【００２２】
また、接続部材に支柱をも兼ねる長さの鋼管を使用し、鋼管を下部アンカ−プレ−トに設けた貫通孔を通して、鋼管と下部アンカ−プレ−トを溶接して接続するようにすると、さらにアンカ−フレ−ムの剛性が高くなり、建設現場での固定作業が容易になる。
【００２３】
また、補強部材を必要としないので、アンカ−フレ−ムを容易に２分割することができる。従って、搬送時にアンカ−フレ−ムの積み重ねることも可能となるので、搬送効率が向上する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の風車タワ−のアンカ−フレ−ムの実施の形態の説明図であり、（ａ）はアンカ−フレ−ムの平面図、（ｂ）はアンカ−フレ−ムの一部側面図である。
【００２５】
この風車タワ−のアンカ−フレ−ムは、上下１対のリング状のアンカ−プレ−ト１および２と、上下１対のアンカ−プレ−ト１と２を一定間隔を置いて接続する鋼管製の接続部材３と、接続部材３間に配置された複数本のアンカ−ボルト４と、下部アンカ−プレ−ト１と２の下面に接続された鋼管製の支柱５とから構成されている。
【００２６】
このように、接続部材３と支柱５を鋼管で構成しているので、アンカ−フレ−ム全体の剛性が高まり、基礎を打つ前の均しコンクリ−ト上に容易に安定して固定することができる。
【００２７】
図２は、風車タワ−のアンカ−フレ−ムの他の実施の形態を示す図である。
【００２８】
このアンカ−フレ−ムは、上下１対のアンカ−プレ−ト１および２と、アンカ−ボルト４の配置は上述したアンカ−フレ−ムと同じであるが、接続部材１３に支柱をも兼ねる長さの鋼管を用いている。
【００２９】
このアンカ−フレ−ムを組み立てるときには、下部アンカ−プレ−ト２の接続部材１３を接続する位置に、接続部材１３を挿入可能な貫通孔６を設け、貫通孔６に接続部材１３を挿入した後、上下のアンカ−プレ−ト１と２の間隔が所定の間隔となるように、接続部材１３と下部アンカ−プレ−ト２を溶接して接続する。この際の溶接は、図２に黒塗りで示すように、下部アンカ−プレ−ト２の上面側と下面側の両方行って、アンカ−フレ−ムの剛性を高めるようにする。
【００３０】
本発明の風車タワ−のアンカ−フレ−ムは、上述のように構成されているので、従来のような補強材を使用する必要はない。また、支柱に鋼管を使用しているので、アンカ−フレ−ムの安定性がよく、支柱端部にベ−スプレ−ト等を接続することにより、均しコンクリ−ト上に容易に固定することができる。
【００３１】
また、補強材を使用していないので、アンカ−フレ−ムを図１（ａ）のＡ−Ａ線の位置等で、容易に２分割にすることができる。そして、アンカ−プレ−ト１および２の分割した位置に接続部材を取り付けておけば、２分割して搬送し、建設現場で接続してアンカ−フレ−ムに組み立てるということもできる。
【００３２】
また、２分割にしたアンカ−フレ−ムは、その形状から積み重ねが可能であるので、従来トレ−ラ−では１基のアンカ−フレ−ムしか搬送できなかったものが、複数基搬送できるようになり、搬送効率が向上する。
【００３３】
【発明の効果】
この発明により、アンカ−フレ−ムの建設現場での固定作業が容易になるとともに、アンカ−フレ−ムの搬送効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の風車タワ−のアンカ−フレ−ムの実施の形態の説明図であり、（ａ）はアンカ−フレ−ムの平面図、（ｂ）はアンカ−フレ−ムの一部側面図である。
【図２】本発明の風車タワ−のアンカ−フレ−ムの他の実施の形態の説明図である。
【図３】従来の風車タワ−のアンカ−フレ−ムの説明図であり、（ａ）はアンカ−フレ−ムの平面図、（ｂ）はアンカ−フレ−ムの側面図である。
【図４】風車タワ−の基礎を示す図である。
【符号の説明】
１上アンカ−プレ−ト
２下アンカ−プレ−ト
３接続部材
４アンカ−ボルト
５支柱
６貫通孔
１３接続部材

Claims

上下１対のリング状のアンカ−プレ−トと、該上下１対のアンカ−プレ−トを一定間隔を置いて接続する複数本の接続部材と、該接続部材間に配置された複数本のアンカ−ボルトと、前記上下１対のアンカ−プレ−トを基礎上で所定の高さに位置させるために下部アンカ−プレ−トの下面に接続された複数本の支柱からなり、風力発電を行うブレ−ドを回転可能に支持する風車タワ−のアンカ−フレ−ムであって、前記接続部材と前記支柱を鋼管で構成したことを特徴とする風車タワ−のアンカ−フレ−ム。
前記接続部材の長さを前記支柱をも兼ねる長さとするとともに、下部アンカ−プレ−トの接続部材を接続する位置に、前記接続部材を挿入可能な貫通孔を設け、該貫通孔に接続部材を挿入した後、接続部材と下部アンカ−プレ−トを溶接して接続したことを特徴とする請求項１に記載の風車タワ−のアンカ−フレ−ム。
前記上下１対のリング状のアンカ−プレ−トを、中心を含む鉛直面に沿って２分割可能にしたことを特徴とする請求項１または２に記載の風車タワ−のアンカ−フレ−ム。