JPWO2020105205A1 - Prop of wind power generation equipment - Google Patents
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Abstract
【課題】強度が大きく、支柱用の部材の搬送コストが小さく、かつ建設コストが小さい、風力発電設備の支柱を提供する【解決手段】風力発電設備(1)の支柱(2)を複数枚のプレキャストコンクリート製のパネル(8)と複数本のPC綱棒とから構成する。複数枚のパネル(8)から1段分を形成し、これを複数段に積み上げ、PC綱棒を各段のパネル(8)に上下に貫通させる。各段を構成する複数枚のパネル(8)は、その下段を構成する複数枚のパネル(8)に対してそれぞれ水平位置がずれるように配置する。これによって任意の1枚のパネル(8)を貫通する複数本のPC綱棒のうち、一部のPC綱棒がその上段の所定の1枚のパネル(8)に、他のPC綱棒が他の1枚のパネル(8)にそれぞれ貫通することになる。【選択図】 図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a support column of a wind power generation facility having high strength, low transportation cost of a member for a support column, and low construction cost. [Solution] A plurality of columns (2) of a wind power generation facility (1) are provided. It is composed of a precast concrete panel (8) and a plurality of PC rope rods. One stage is formed from a plurality of panels (8), these are stacked in a plurality of stages, and a PC rope rod is passed through the panels (8) of each stage up and down. The plurality of panels (8) constituting each stage are arranged so that their horizontal positions are displaced from each of the plurality of panels (8) constituting the lower stage. As a result, among the plurality of PC rope rods penetrating the arbitrary one panel (8), some PC rope rods are placed on the predetermined one panel (8) on the upper stage, and the other PC rope rods are placed on the predetermined one panel (8). It will penetrate each of the other panels (8). [Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、風力発電設備の支柱に関するものであり、より詳しくは、風力発電設備は比較的高い支柱と、この支柱の先端に回動可能に設置されているナセルと、このナセルに回転可能に設けられているロータ軸と、ロータ軸の先端に設けられているハブと、このハブに接続されている複数枚のブレードとからなるが、このような風力発電設備の支柱に関するものである。 The present invention relates to a strut of a wind power generation facility, and more specifically, the wind power generation facility has a relatively high strut, a nacelle rotatably installed at the tip of the strut, and a rotatable nacelle. It is composed of a rotor shaft provided, a hub provided at the tip of the rotor shaft, and a plurality of blades connected to the hub, and relates to a support column of such a wind power generation facility.
いわゆる再生可能エネルギーの一種である風力エネルギーから電力を得る風力発電は、環境意識の高まりによって注目されており、近年多くの風力発電設備が設置されるようになってきている。風力発電設備は陸上、洋上のいずれにも建設されているが、風力発電設備は比較的高い支柱と、この支柱の上に回動可能に設置されているナセルと、このナセルに回転可能に支持されているロータ軸と、ロータ軸の先端に設けられているハブと、ハブに接続されている複数枚のブレードとからなる。ブレードに風が当たるとブレードとハブとロータ軸とが回転する。ナセルの内部にはロータ軸の回転数を増速する増速機、発電機、変圧器等が設けられており、回転エネルギーが電力に変換される。すなわち発電される。発電された電力は支柱の内部に設けられた電力ケーブルを介して外部に送られる。 Wind power generation, which obtains electric power from wind energy, which is a kind of so-called renewable energy, is attracting attention due to heightened environmental awareness, and many wind power generation facilities have been installed in recent years. Wind farms are built both onshore and offshore, but wind farms have relatively high stanchions, rotatably installed nacelles on these stanchions, and rotatably supported nacelles. It consists of a rotor shaft, a hub provided at the tip of the rotor shaft, and a plurality of blades connected to the hub. When the blade is exposed to wind, the blade, hub, and rotor shaft rotate. Inside the nacelle, a speed increaser, a generator, a transformer, etc. that increase the rotation speed of the rotor shaft are provided, and the rotational energy is converted into electric power. That is, it is generated. The generated power is sent to the outside via a power cable provided inside the column.
ナセルを回動可能に支持する支柱は、従来は次のように建設されている。予め工場で所定の肉厚の鋼板から径の異なる円筒を複数本製造し、風力発電設備の建設場所に搬送する。コンクリートによって基礎を建設し、この基礎に径が最大の円筒を固定する。次いでこの円筒の上に、それより径が小さめの円筒を接続し溶接によって溶着する。あるいはボルト等によって締結する。これによって円筒同士が連結される。さらにその上により小径の円筒を接続し、溶接、ボルト等により連結する。このような作業を繰り返して、所望の高さの支柱が得られる。 The columns that rotatably support the nacelle have conventionally been constructed as follows. A plurality of cylinders having different diameters are manufactured in advance from a steel plate having a predetermined thickness at a factory and transported to the construction site of a wind power generation facility. A foundation is constructed from concrete, and a cylinder with the largest diameter is fixed to this foundation. Next, a cylinder having a smaller diameter is connected onto this cylinder and welded by welding. Alternatively, fasten with bolts or the like. As a result, the cylinders are connected to each other. Furthermore, a cylinder with a smaller diameter is connected on it, and it is connected by welding, bolts, or the like. By repeating such work, a support column having a desired height can be obtained.
特許文献1には、風力発電設備の支柱としての利用が可能なタワー構造物が記載されている。特許文献1に記載のタワー構造物は、予め工場で製造された複数枚のコンクリート製の壁部材から建設される。壁部材は、一方の短辺が他方の短辺よりわずかに短い長方形状を呈するコンクリート板からなり、両長辺において長辺に沿って伸びる所定肉厚の支柱部が形成されている。この支柱部には予め支柱部を軸方向に貫通する貫通溝部が設けられ、鋼材の棒部材すなわちPC鋼棒が挿入できるようになっている。このような壁部材を短い方の短辺を上にして立て、円周方向に複数枚並べるようにし、隣り合う壁部材同士を所定のロック部材によって連結する。そうすると多角柱のタワー構造物の1段目が得られる。次いでこの1段目の上に、壁部材を複数枚円周方向に並べ、隣り合う壁部材同士を所定のロック部材によって連結する。すなわちタワー構造物の2段目が得られる。このとき1段目と2段目とでそれぞれの壁部材が整合するようにする。つまり上下の壁部材の支柱部が整合するようにする。支柱部にPC鋼棒を入れ、1段目と2段目のそれぞれの壁部材をPC鋼棒によって連結する。同様にして、2段目の上に壁部材を複数枚円周方向に並べ、隣り合う壁部材同士を所定のロック部材によって連結し、タワー構造物の3段目を得る。2段目と3段目のそれぞれの壁部材をPC鋼棒によって連結する。同様にして4段目、5段目、…を構築する。最後にPC鋼棒にテンションをかける。いわゆるポストテンションによりタワー構造物は強固に形成される。 Patent Document 1 describes a tower structure that can be used as a support for a wind power generation facility. The tower structure described in Patent Document 1 is constructed from a plurality of concrete wall members manufactured in advance in a factory. The wall member is made of a concrete plate having a rectangular shape in which one short side is slightly shorter than the other short side, and a strut portion having a predetermined thickness extending along the long side is formed on both long sides. The strut portion is provided with a through groove portion that penetrates the strut portion in the axial direction in advance so that a steel rod member, that is, a PC steel rod can be inserted. A plurality of such wall members are erected with the shorter short side facing up, and a plurality of such wall members are arranged in the circumferential direction, and adjacent wall members are connected to each other by a predetermined lock member. Then, the first stage of the tower structure of polygonal pillars can be obtained. Next, a plurality of wall members are arranged in the circumferential direction on the first stage, and adjacent wall members are connected to each other by a predetermined lock member. That is, the second stage of the tower structure is obtained. At this time, the wall members are aligned in the first step and the second step. That is, the columns of the upper and lower wall members are aligned. A PC steel rod is inserted into the support column, and the wall members of the first and second stages are connected by the PC steel rod. Similarly, a plurality of wall members are arranged in the circumferential direction on the second stage, and adjacent wall members are connected to each other by a predetermined lock member to obtain a third stage of the tower structure. The wall members of the second and third stages are connected by PC steel rods. In the same way, the 4th stage, 5th stage, ... Are constructed. Finally, tension is applied to the PC steel rod. The tower structure is firmly formed by so-called post tension.
従来の支柱についても、あるいは特許文献1に記載のタワー構造物についても、風力発電設備のナセルを支持することができ、いずれにも優れた点がある。しかしながらそれぞれに解決すべき問題も見受けられる。まず従来の支柱については、強度は十分に大きく優れているが、鋼板の円筒の搬送と建設とに問題が見受けられる。一般的に風力発電設備は近隣に人家がない海岸や丘陵地帯が建設場所として選定されることが多く、道路事情は良好ではない。支柱を構成する円筒は径も大きいし長さも長いので大型のトレーラで搬送する必要があるが、大型トレーラが走行可能な道路が無いことが多い。このような場合、大型のトレーラが走行できるように予め道路を整備しなければならない。すなわち搬送に問題が見受けられる。次に鋼板の円筒を建設場所に搬送できたとしても、複数本の円筒から支柱を建設するには、円筒を吊り下げるための大型のクレーンが必要になるという問題がある。円筒は重量が大きいからである。大型のクレーンを使用しなければならないので、必然的に建設にはコストが嵩む。 Both the conventional columns and the tower structure described in Patent Document 1 can support the nacelle of the wind power generation facility, and both have excellent points. However, there are some problems to be solved for each. First of all, the strength of conventional columns is sufficiently large and excellent, but there are problems in the transportation and construction of steel plate cylinders. In general, wind power generation facilities are often selected as construction sites on coasts and hills where there are no houses nearby, and road conditions are not good. Since the cylinders that make up the columns have a large diameter and a long length, they need to be transported by a large trailer, but there are often no roads on which the large trailer can travel. In such a case, the road must be prepared in advance so that a large trailer can run. That is, there is a problem in transportation. Next, even if the steel plate cylinders can be transported to the construction site, there is a problem that a large crane for suspending the cylinders is required to construct the columns from a plurality of cylinders. This is because the cylinder is heavy. Since large cranes must be used, construction is inevitably costly.
特許文献1に記載のタワー構造物については、複数枚のコンクリート製の壁部材から建設されるので、搬送や建設の問題はほとんどない。すなわち、壁部材は比較的小さく、一般的なトラックによって搬送でき、搬送に要するコストは小さい。また、鋼板の円筒に比して軽量であるので、建設には大型のクレーンを必要としない。すなわち建設に要するコストも比較的小さいと予想される。しかしながら特許文献1に記載のタワー構造物には建設の工程が複雑な点が見受けられる。具体的には、周方向に並べられた壁部材を隣同士で結合している点である。上下の壁部材同士はPC鋼棒によって連結すればいいが、隣り合う壁部材同士については所定のロック部材によって結合しなければならず、建設工程が複雑になっている。従って建設コストが若干嵩む。さらには強度に対する懸念もある。地震の問題がない諸外国においては、特許文献1に記載のタワー構造でも強度は十分であっても、地震の多い我国においては不安がある。隣り合う壁部材同士はロック部材によって結合されているが、地震による横揺れを受けるときこの結合が外れる虞があるからである。大型で頑丈なロック部材を採用すればある程度の強度は得られるだろうが、ロック部材に要するコストが大きくなってしまう。 Since the tower structure described in Patent Document 1 is constructed from a plurality of concrete wall members, there are almost no problems in transportation or construction. That is, the wall member is relatively small and can be transported by a general truck, and the cost required for transportation is small. In addition, because it is lighter than a steel cylinder, it does not require a large crane for construction. That is, the cost required for construction is expected to be relatively small. However, the tower structure described in Patent Document 1 has a complicated construction process. Specifically, it is a point in which wall members arranged in the circumferential direction are connected to each other next to each other. The upper and lower wall members may be connected to each other by PC steel rods, but adjacent wall members must be connected to each other by a predetermined lock member, which complicates the construction process. Therefore, the construction cost is slightly increased. There are also concerns about strength. In foreign countries where there is no problem of earthquakes, even if the tower structure described in Patent Document 1 has sufficient strength, there is concern in Japan where there are many earthquakes. Adjacent wall members are connected to each other by a lock member, but this connection may be broken when the wall members are rolled by an earthquake. Adopting a large and sturdy locking member will provide some strength, but will increase the cost of the locking member.
本発明は、上記したような問題点を解決することを目的としており、具体的には、支柱の強度が十分で、支柱を建設するための部材の搬送に要するコストが小さく、かつ支柱を建設するための工程がシンプルであってコストが小さくて済む、風力発電設備の支柱を提供することを目的としている。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems. Specifically, the strength of the support column is sufficient, the cost required for transporting the member for constructing the support column is low, and the support column is constructed. The purpose is to provide a support for wind power generation equipment, which has a simple process and low cost.
本発明は、上記目的を達成するために、風力発電設備の支柱を複数枚のプレキャストコンクリート製のパネルと複数本のPC綱棒とから構成する。具体的には、複数枚のパネルから1段分を形成し、該1段分を複数段に積み上げ、PC綱棒を各段のパネルに上下に貫通させる。本発明においては、各段を構成する複数枚のパネルは、その下段を構成する複数枚のパネルに対してそれぞれ水平位置がずれるように配置する。これによって任意の1枚のパネルを貫通する複数本のPC綱棒のうち、一部のPC綱棒がその上段の所定の1枚のパネルに、他のPC綱棒が他の1枚のパネルにそれぞれ貫通することになる。これによって複数のパネルは水平方向に互いに連結しなくても互いに強固に連結されることになり、強固な支柱が得られる。 In order to achieve the above object, the present invention comprises a support column of a wind power generation facility including a plurality of precast concrete panels and a plurality of PC rope rods. Specifically, one stage is formed from a plurality of panels, the one stage is stacked in a plurality of stages, and a PC rope rod is passed through the panels of each stage up and down. In the present invention, the plurality of panels constituting each stage are arranged so that their horizontal positions are displaced from each of the plurality of panels constituting the lower stage. As a result, among the plurality of PC rope rods penetrating any one panel, some PC rope rods are on the predetermined one panel on the upper stage, and other PC rope rods are on the other one panel. Will penetrate each. As a result, the plurality of panels are firmly connected to each other without being connected to each other in the horizontal direction, and a strong support can be obtained.
すなわち請求項1に記載の発明は、支柱と、該支柱の先端に回動可能に設置されているナセルと、該ナセルに回転可能に設けられているロータ軸と、該ロータ軸の先端に設けられているハブと、該ハブに接続されている複数枚のブレードとからなる風力発電設備の前記支柱であって、前記支柱は複数枚のプレキャストコンクリート製のパネルと複数本のPC綱棒とからなり、複数枚の前記パネルから1段分が形成され、該1段分が複数段に積み上げられ、前記PC綱棒が各段の前記パネルを上下方向に貫通しており、任意の段の上に積まれる複数枚の前記パネルは、下段を構成する複数枚の前記パネルに対してそれぞれ水平位置がずれるように配置され、それによって任意の1枚の前記パネルを貫通する複数本のPC綱棒は、その一部がその上段の所定の1枚の前記パネルに、他が該上段の他の1枚の前記パネルにそれぞれ貫通していることを特徴とする、風力発電設備の支柱。
として構成される。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の風力発電設備の支柱において、前記各段を構成する前記パネルは上段にいくほど横幅が狭く形成され、それによって前記支柱は上に向かって小径に形成されていることを特徴とする、風力発電設備の支柱として構成される。
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の風力発電設備の支柱において、各段を構成する前記複数枚の前記パネルは、互いに間隔を空けて配置され、それによって各段に隙間が形成されていることを特徴とする、風力発電設備の支柱として構成される。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれかの項に記載の風力発電設備の支柱において、前記パネルは平板状を呈し、複数枚の前記パネルからなる前記1段分は上面形状が中空の多角形に形成されていることを特徴とする、電力発電設備の支柱として構成される。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれかの項に記載の風力発電設備の支柱において、前記パネルは所定板厚の壁部と、該壁部の両端に形成されている1対の柱部とから構成され、前記PC綱棒は前記柱部に貫通するようになっていることを特徴とする、電力発電設備の支柱として構成される。That is, the invention according to claim 1 is provided on a support column, a nacelle rotatably installed at the tip of the support column, a rotor shaft rotatably provided on the nacelle, and a tip end of the rotor shaft. It is the support of the wind power generation facility including the hub and the plurality of blades connected to the hub, and the support is composed of a plurality of precast concrete panels and a plurality of PC rope rods. Therefore, one stage is formed from the plurality of the panels, the one stage is stacked in a plurality of stages, the PC rope rod penetrates the panel of each stage in the vertical direction, and the top of any stage is formed. The plurality of the panels stacked in the panel are arranged so as to be displaced from each other in the horizontal position with respect to the plurality of the panels constituting the lower stage, whereby a plurality of PC rope rods penetrating the arbitrary one panel. Is a support column of a wind power generation facility, wherein a part thereof penetrates a predetermined one panel in the upper stage thereof, and the other penetrates the other panel in the upper stage.
Is configured as.
In the invention according to
According to the third aspect of the present invention, in the support column of the wind power generation facility according to the first or second aspect, the plurality of the panels constituting each stage are arranged at intervals from each other, whereby the respective stages are arranged. It is configured as a support for wind power generation equipment, which is characterized by having a gap formed.
According to a fourth aspect of the present invention, in the support column of the wind power generation facility according to any one of claims 1 to 3, the panel has a flat plate shape, and the one-stage portion composed of a plurality of the panels has an upper surface. It is configured as a support for a power generation facility, characterized in that the shape is formed into a hollow polygon.
The invention according to
以上のように本発明は、支柱と、該支柱の先端に回動可能に設置されているナセルと、該ナセルに回転可能に設けられているロータ軸と、該ロータ軸の先端に設けられているハブと、該ハブに接続されている複数枚のブレードとからなる風力発電設備の支柱を対象にしている。そして本発明によると、支柱は複数枚のプレキャストコンクリート製のパネルと複数本のPC綱棒とからなり、複数枚のパネルから1段分が形成され、該1段分が複数段に積み上げられ、PC綱棒が各段のパネルを上下方向に貫通している。支柱はパネルとPC綱棒とから建設されるので、パネルもPC綱棒も搬送に大型のトレーラを必要とせず、搬送のコストを小さくすることができる。また、大型のクレーンを必要とせずに支柱を建設できる。そして本発明によると、任意の段の上に積まれる複数枚のパネルは、下段を構成する複数枚のパネルに対してそれぞれ水平位置がずれるように配置され、それによって任意の1枚のパネルを貫通する複数本のPC綱棒は、その一部がその上段の所定の1枚のパネルに、他が該上段の他の1枚のパネルにそれぞれ貫通している。これによってパネル同士を筋交い状に連結することになり、横方向、つまり周方向に互いに連結しなくても、実質的に周方向にも連結した効果が得られる。従って、上下方向に貫通するPC綱棒のみによって、上下方向と周方向のパネル同士を連結でき、建設に要する工程がシンプルで建設のコストを小さくできる。さらには、周方向のパネル同士を連結するために、格別に部材を必要とせず、そのような部材が破壊される虞がないので、強度の高い支柱が建設できる。
他の発明によると、各段を構成する複数枚のパネルは、互いに間隔を空けて配置され、それによって各段に隙間が形成されている。従って、支柱は全体として隙間が多い構造になる。風力発電設備は強い風が吹く場所に設置されるので、支柱に風による力が作用するが、この発明によると支柱には隙間が多く形成されるのでそのような力を小さくすることができる。
他の発明によると、パネルは所定板厚の壁部と、該壁部の両端に形成されている1対の柱部とから構成され、PC綱棒は柱部に貫通するようになっている。PC綱棒は張力を作用させてポストテンショニングにより構造物を強固に形成することができるが、この発明によってPC綱棒が貫通する部分は柱部になっていて高い圧縮応力に対応できる。従って強度の高い支柱が建設できる。As described above, the present invention is provided on the column, the nacelle rotatably installed at the tip of the column, the rotor shaft rotatably provided on the nacelle, and the tip of the rotor shaft. The target is a support column of a wind power generation facility consisting of a hub and a plurality of blades connected to the hub. According to the present invention, the support column is composed of a plurality of precast concrete panels and a plurality of PC rope rods, and one stage is formed from the plurality of panels, and the one stage is stacked in a plurality of stages. A PC rope rod penetrates the panel of each stage in the vertical direction. Since the support column is constructed from the panel and the PC rope rod, neither the panel nor the PC rope rod requires a large trailer for transportation, and the transportation cost can be reduced. In addition, the columns can be constructed without the need for a large crane. According to the present invention, the plurality of panels stacked on the arbitrary tier are arranged so as to be displaced from each other in the horizontal position with respect to the plurality of panels constituting the lower tier, whereby any one panel can be formed. A part of the plurality of PC rope rods penetrating penetrates the predetermined one panel on the upper stage thereof, and the other penetrates the other panel on the upper stage. As a result, the panels are connected to each other in a brace shape, and even if they are not connected to each other in the lateral direction, that is, in the circumferential direction, the effect of substantially connecting the panels in the circumferential direction can be obtained. Therefore, the panels in the vertical direction and the peripheral direction can be connected only by the PC rope rod penetrating in the vertical direction, the process required for the construction is simple, and the construction cost can be reduced. Further, since the panels in the circumferential direction are connected to each other, no special member is required, and there is no possibility that such a member is destroyed, so that a high-strength support column can be constructed.
According to another invention, the plurality of panels constituting each stage are arranged at intervals from each other, whereby a gap is formed in each stage. Therefore, the support column has a structure with many gaps as a whole. Since the wind power generation facility is installed in a place where a strong wind blows, a force due to the wind acts on the columns, but according to the present invention, since many gaps are formed in the columns, such a force can be reduced.
According to another invention, the panel is composed of a wall portion having a predetermined plate thickness and a pair of pillar portions formed at both ends of the wall portion, and the PC rope rod penetrates the pillar portion. .. The structure can be firmly formed by post-tensioning on the PC rope rod by applying tension, but according to the present invention, the portion through which the PC rope rod penetrates is a pillar portion and can cope with high compressive stress. Therefore, high-strength columns can be constructed.
以下、本発明の実施の形態を説明する。本実施の形態に係る風力発電設備1は、図1に示されているように、その構造に特徴がある本実施の形態に係る支柱2と、この支柱2の上で水平に回動されるナセル4と、図示されていないがナセル4に回転可能に支持されているロータ軸と、ロータ軸に設けられているハブ5と、ハブ5に対して角度調整自在に取付けられているブレード6、6、…とから構成されている。ブレード6、6、…が風を受けるとロータ軸、ハブ5、ブレード6、6、…が回転する。ナセル4内には、図に示されていないが、ロータ軸の回転を増速する増速機、増速された回転を電力に変換する発電機、所望の周波数の交流電流に変換するインバータからなる電力変換装置、等が設けられ、風力エネルギーが電気エネルギーに変換される。すなわち発電される。発電された電力は、支柱5内に設けられている電力ケーブルを介して外部に送電されることになる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. As shown in FIG. 1, the wind power generation facility 1 according to the present embodiment is horizontally rotated on the
本実施の形態に係る支柱2は、複数枚のプレキャストコンクリート製のパネル8、8、…から構成されている。これらのパネル8、8、…は複数段に積まれており、その横幅は下層の段のパネル8、8、…に比して上層の段のパネル8、8、…は狭くなっているが、その他の形状あるいは構造は同じになっている。すなわち図2に示されているように、パネル8は、左右の1対の柱部10、10と、これらの柱部10、10の間に形成されている所定板厚の壁部11とから全体が略長方形状に構成されている。一対の柱部10、10の間隔は、下端において広く、上端において狭くなっている。つまりパネル8は長方形の一対の短辺のうち、上辺に相当する短辺が短くなっている。つまり台形状を呈している。一対の柱部10、10は、本実施の形態に係る支柱2が建設されるとき強い圧縮応力が作用するので、強度が得られるよう必要な太さに形成されている。本実施の形態においては柱部10、10は正八角柱になっているが、円柱であっても他の形状であってもよい。柱部10、10には、PC綱棒が挿入されるシーズ管13、13、…が複数本埋め込まれている。シーズ管13、13、…の本数は、強度上必要となるPC綱棒の本数によって適宜増減すればよく、本実施の形態においては1本の柱部10に8本埋め込まれている。壁部11には、中央部に段部14が形成されているが、この段部14は次に説明するように型枠にコンクリートを打設してパネル8を製造するときに形成される部分である。
The
本実施の形態に係るパネル8は、予め工場で製造され、風力発電設備の建設場所に搬送されるものであるが、図3の(A)、(B)に示されている型枠16によって製造される。型枠16は、第1の型枠部材17と第2の型枠部材18と板状型枠部材19とからなる。第1の型枠部材17と第2の型枠部材18は、所定板厚の金属板から板金加工により形成され、互いに左右対称の形状になっている。第1、2の型枠部材17、18には、パネル8の柱部10、10を形成する柱部形成用凹部17a、18aと、壁部11の一部を形成するための平板部17b、18bとが設けられている。これら第1、2の型枠部材17、18の平板部17b、18bを板状型枠部材19に載せて固定すると、型枠16が形成される。図3の(A)、(B)に示されているように、第1、2の型枠部材17、18は、互いに離間させたり、近接させたりして、横幅の異なるパネル8を製造するようになっているが、必要に応じて横幅の異なる板状型枠部材19、19’を交換して型枠16を構成するようになっている。図3の(A)のように第1、2の型枠部材17、18を離間させた状態でコンクリートを打設すると、図4の(A)に示されているような幅広のパネル8を製造することができ、図3の(B)のように第1、2の型枠部材17、18を近接させた状態でコンクリートを打設すると、図4の(B)に示されているような幅の狭いパネル8を製造することができる。
The
本実施の形態に係るパネル8、8、…から本実施の形態に係る支柱2を建設する方法を説明する。最初に建設場所にコンクリートを打設して基礎を作る。基礎の上に、図5の(C)に示されているように、横幅の広いパネル8、8、…を4枚配置する。このとき4枚のパネル8、8、…は正八角形の8辺のうち、1辺おきに選択された4辺に配置するようにする。図には示されていないが、1段目のパネル8、8、…のシーズ管13、13、…にPC綱棒を挿入する。すなわち支柱2の1段目が建設される。次に、これら4枚のパネル8、8、…からなる1段目の上に、図5の(B)に示されているように、横幅が若干狭いパネル8、8、…を4枚配置して、支柱2の2段目を建設する。このとき、1段目のパネル8、8、…と、2段目のパネル8、8、…とが互いに水平位置がずれるように配置し、かつ1段目のパネル8、8、…の柱部10、10、…と2段目のパネル8、8、…の柱部10、10、…が整合するようにする。2段目のパネル8、8、…のシーズ管13、13、…にPC綱棒を挿入し、1段目のPC綱棒と所定のカプラで接続する。すなわちPC綱棒は1段目と2段目で貫通することになる。1段目と2段目のパネル8、8、…は互いに水平位置がずれているので、1段目の所定のパネル8の左の柱部10に挿入されているPC綱棒は2段目の左側に位置する所定のパネル8の右の柱部10を、1段目のこのパネル8の右の柱部10に挿入されているPC綱棒は2段目の右側に位置する別のパネル8の左の柱部10を、それぞれ貫通した状態になる。PC綱棒は上下方向に貫通しているので、上段と下段のパネル8、8、…同士は、いわゆる筋交いのように結合されることになる。
A method of constructing the
同様に4枚のパネル8、8、…からなる2段目の上に、それより横幅が狭いパネル8、8、…を4枚、水平位置がずれるように配置し、パネル8、8、…にPC綱棒を挿入して2段目のパネル8、8、…のPC綱棒と接続する。すなわち支柱2の3段目が建設される。以下同様にして、図5の(A)に示されているように、複数段にパネル8、8、…を積み上げ、PC綱棒を挿入し、PC綱棒を連結する。最上段まで建設したら、PC綱棒に張力を作用させるポストテンショニングを実施する。必要によりシーズ管13、13、…にグラウト材を注入する。本実施の形態に係る支柱2が完成する。
Similarly, on the second stage consisting of four
本実施の形態に係る風力発電設備の支柱2は色々な変形が可能である。例えば、上の実施の形態においては、図5の(B)、(C)に示されているように正8角形を形成するようにパネル8、8、…を配置し、それによって支柱2は正八角柱、あるいは正八角錐のように形成した。しかしながら、例えば図6の(A)、(B)に示されているように、パネル8a、8b、…を正6角形、正方形に配置してもよいし、他の多角形に配置してもよい。図6の(A)、(B)のように配置すると、それぞれ6角錐、4角錐状を呈する支柱が形成される。図6の(B)のようにパネル8b、8b、…を配置して得られる支柱2bが図7の(A)に示されている。なお、PC綱棒22a、22b、…は図6においては小さな黒点で、図7においては2点鎖線でそれぞれ示されているが、PC綱棒22a、22b、…の本数は、各柱部10a、10b、…の1本あたり1本ずつ挿入しても良いし、複数本ずつ挿入するようにしてもよい。
The
パネル8c、8c、…は、図6の(C)に示されているように、柱部を設けずに壁部11c、11c、…のみから構成することもできる。壁部11c、11c、…の板厚を厚く形成すれば十分に圧縮応力に耐えられるからである。図6の(C)に示されている例は、パネル8c、8c、…の配置も変形されている。すなわちパネル8c、8c、…は正方形の各辺を構成するように配置し、下段の正方形に対して上段の正方形のパネル8c、8c、…が45度回転するようにして、すなわち水平方向にずれるようにして配置されている。そして壁部11c、11c、…にPC綱棒22c、22c、…が挿入されている。
As shown in FIG. 6C, the
他の変形も可能である。本実施の形態に係る支柱2、2a、…のおいて、支柱2、2a、…を構成するパネル8、8a、…は、すべて同じ形状からなるように説明した。しかしながら支柱2、2a、…を構成するパネル8、8a、…の他に補助的なパネル、つまり補助パネル23d、23d、…を設けるようにしてもよい。図7の(B)には、このような支柱2dが示されている。すなわち図7の(A)に示されている支柱2bに対して、図7の(B)に示されている支柱2dは、補助パネル23d、23dが追加されて補助パネル23d、23dによって隙間が塞がれた構造になっている。
Other variants are possible. In the
本実施の形態において、パネル8、8a、…は平板状であるように説明したが、図8に示されているように、パネル8e、8e、…は湾曲した板状に形成してもよい。この実施の形態においても、上下の段を構成するパネル8e、8e、…は互いに水平方向にずれるように配置されている。そして、この実施の形態に係る支柱2eにおいても、任意の段の1個のパネル8eを貫通するPC綱棒22e、22e、…は、その一部が上段の左側の1個のパネル8eに、他が上段の右側の1個のパネル8eにそれぞれ貫通している。
In the present embodiment, the
本実施の形態に係る支柱2、2a、…は他の変形も可能である。パネル8、8a、…は予めシーズ管13、13、…を埋め込んでコンクリートが打設されるように説明した。すなわちPC綱棒22、22a、…は製造されたパネル8、8a、…に後から挿入するようになっている。しかしながら、シーズ管13、13、…は必ずしも必須ではない。例えばグリスを付着させた状態でPC綱棒22、22a、…を予め埋め込んでコンクリートを打設する、いわゆるアンボンド加工によってしてパネル8、8a、…を製造してもよい。
The
本実施の形態に係る支柱2、2a、…はその構造だけでなく、建設方法も変形することができる。上で説明した建設方法では、パネル8、8a、…をクレーン等で1枚ずつ吊り上げて、1段ずつ積み上げるようにして支柱2、2a、…を建設するように説明した。しかしながら複数枚のパネル8、8a、…から複数段分、例えば3段分を地上で建設して、PC綱棒によって仮緊張させる。そして、この複数段分をクレーンで吊り上げる。次いで新たに複数枚のパネル8、8a、…から複数段分地上で建設して、PC綱棒によって仮緊張させ、クレーンで吊り上げる。これを繰り返して支柱2、2a、…を建設してもよい。
Not only the structure of the
1 風力発電設備 2 支柱
4 ナセル 5 ハブ
6 ブレード 8 パネル
10 柱部 11 壁部
16 型枠 17 第1の型枠部材
18 第2の型枠部材 19 板状型枠部材
22 PC綱棒 23 補助パネル1 Wind
本発明は、上記目的を達成するために、風力発電設備の支柱を複数枚のプレキャストコンクリート製のパネルと複数本のPC綱棒とから構成する。具体的には、複数枚のパネルから1段分を形成し、該1段分を複数段に積み上げ、PC綱棒を各段のパネルに上下に貫通させる。本発明においては、各段を構成する複数枚のパネルは、互いに間隔を空けて配置して各段に隙間が形成されるようにし、各段を構成する複数枚のパネルは、その下段を構成する複数枚のパネルに対してそれぞれ水平位置がずれるように配置する。これによって任意の1枚のパネルを貫通する複数本のPC綱棒のうち、一部のPC綱棒がその上段の所定の1枚のパネルに、他のPC綱棒が他の1枚のパネルにそれぞれ貫通することになる。これによって複数のパネルは水平方向に互いに連結しなくても互いに強固に連結されることになり、強固な支柱が得られる。 In order to achieve the above object, the present invention comprises a support column of a wind power generation facility including a plurality of precast concrete panels and a plurality of PC rope rods. Specifically, one stage is formed from a plurality of panels, the one stage is stacked in a plurality of stages, and a PC rope rod is passed through the panels of each stage up and down. In the present invention, the plurality of panels constituting each stage are arranged at intervals from each other so that a gap is formed in each stage, and the plurality of panels constituting each stage constitute the lower stage thereof. Arrange the panels so that their horizontal positions are offset from each other. As a result, among the plurality of PC rope rods penetrating any one panel, some PC rope rods are on the predetermined one panel on the upper stage, and other PC rope rods are on the other one panel. Will penetrate each. As a result, the plurality of panels are firmly connected to each other without being connected to each other in the horizontal direction, and a strong support can be obtained.
すなわち請求項1に記載の発明は、支柱と、該支柱の先端に回動可能に設置されているナセルと、該ナセルに回転可能に設けられているロータ軸と、該ロータ軸の先端に設けられているハブと、該ハブに接続されている複数枚のブレードとからなる風力発電設備の前記支柱であって、前記支柱は複数枚のプレキャストコンクリート製のパネルと複数本のPC綱棒とからなり、複数枚の前記パネルから1段分が形成され、該1段分が複数段に積み上げられ、前記PC綱棒が各段の前記パネルを上下方向に貫通しており、各段を構成する前記複数枚の前記パネルは、互いに間隔を空けて配置され、それによって各段に隙間が形成されており、任意の段の複数枚の前記パネルは、その下段の複数枚の前記パネルに対してそれぞれ水平位置がずれるように配置され、それによって任意の1枚の前記パネルを貫通する複数本のPC綱棒は、その一部がその上段の所定の1枚の前記パネルに、他が該上段の他の1枚の前記パネルにそれぞれ貫通していることを特徴とする、風力発電設備の支柱として構成される。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の風力発電設備の支柱において、前記各段を構成する前記パネルは上段にいくほど横幅が狭く形成され、それによって前記支柱は上に向かって小径に形成されていることを特徴とする、風力発電設備の支柱として構成される。
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の風力発電設備の支柱において、前記パネルは平板状を呈し、複数枚の前記パネルからなる前記1段分は上面形状が中空の多角形に形成されていることを特徴とする、電力発電設備の支柱として構成される。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれかの項に記載の風力発電設備の支柱において、前記パネルは所定板厚の壁部と、該壁部の両端に形成されている1対の柱部とから構成され、前記PC綱棒は前記柱部に貫通するようになっていることを特徴とする、電力発電設備の支柱として構成される。
That is, the invention according to claim 1 is provided on a support column, a nacelle rotatably installed at the tip of the support column, a rotor shaft rotatably provided on the nacelle, and a tip end of the rotor shaft. It is the support of a wind power generation facility consisting of a hub and a plurality of blades connected to the hub, and the support is composed of a plurality of precast concrete panels and a plurality of PC rope rods. Therefore, one stage is formed from the plurality of the panels, the one stage is stacked in a plurality of stages, and the PC rope rod penetrates the panel of each stage in the vertical direction to form each stage. said plurality said panels are spaced apart from each other, whereby there is formed a gap to each stage, a plurality the panels of any stage, with respect to a plurality the panels of the lower A plurality of PC rope rods, each of which is arranged so as to be displaced in the horizontal position and thereby penetrates any one of the panels, a part of the plurality of PC rope rods is placed on the predetermined panel on the upper stage, and the other is on the upper stage. It is configured as a support for wind power generation equipment, which is characterized by penetrating each of the other one panel.
In the invention according to
According to the third aspect of the present invention, in the support column of the wind power generation facility according to the first or second aspect, the panel has a flat plate shape, and the one-stage portion composed of a plurality of the panels has a hollow upper surface shape. It is configured as a support for power generation equipment, which is characterized by being formed in a rectangular shape.
The invention according to claim 4 is the support column of the wind power generation facility according to any one of claims 1 to 3 , wherein the panel is formed on a wall portion having a predetermined plate thickness and both ends of the wall portion. It is configured as a pillar of a power generation facility, which is composed of a pair of pillars, and the PC rope rod penetrates the pillar.
以上のように本発明は、支柱と、該支柱の先端に回動可能に設置されているナセルと、該ナセルに回転可能に設けられているロータ軸と、該ロータ軸の先端に設けられているハブと、該ハブに接続されている複数枚のブレードとからなる風力発電設備の支柱を対象にしている。そして本発明によると、支柱は複数枚のプレキャストコンクリート製のパネルと複数本のPC綱棒とからなり、複数枚のパネルから1段分が形成され、該1段分が複数段に積み上げられ、PC綱棒が各段のパネルを上下方向に貫通している。支柱はパネルとPC綱棒とから建設されるので、パネルもPC綱棒も搬送に大型のトレーラを必要とせず、搬送のコストを小さくすることができる。また、大型のクレーンを必要とせずに支柱を建設できる。そして本発明によると、各段を構成する複数枚のパネルは、互いに間隔を空けて配置され、それによって各段に隙間が形成されている。従って、支柱は全体として隙間が多い構造になる。風力発電設備は強い風が吹く場所に設置されるので、支柱に風による力が作用するが、この発明によると支柱には隙間が多く形成されるのでそのような力を小さくすることができる。さらに本発明によると、任意の段の複数枚のパネルは、その下段の複数枚のパネルに対してそれぞれ水平位置がずれるように配置され、それによって任意の1枚のパネルを貫通する複数本のPC綱棒は、その一部がその上段の所定の1枚のパネルに、他が該上段の他の1枚のパネルにそれぞれ貫通している。これによってパネル同士を筋交い状に連結することになり、横方向、つまり周方向に互いに連結しなくても、実質的に周方向にも連結した効果が得られる。従って、上下方向に貫通するPC綱棒のみによって、上下方向と周方向のパネル同士を連結でき、建設に要する工程がシンプルで建設のコストを小さくできる。さらには、周方向のパネル同士を連結するために、格別に部材を必要とせず、そのような部材が破壊される虞がないので、強度の高い支柱が建設できる。
他の発明によると、パネルは所定板厚の壁部と、該壁部の両端に形成されている1対の柱部とから構成され、PC綱棒は柱部に貫通するようになっている。PC綱棒は張力を作用させてポストテンショニングにより構造物を強固に形成することができるが、この発明によってPC綱棒が貫通する部分は柱部になっていて高い圧縮応力に対応できる。従って強度の高い支柱が建設できる。
As described above, the present invention is provided on the column, the nacelle rotatably installed at the tip of the column, the rotor shaft rotatably provided on the nacelle, and the tip of the rotor shaft. The target is a support column of a wind power generation facility consisting of a hub and a plurality of blades connected to the hub. According to the present invention, the support column is composed of a plurality of precast concrete panels and a plurality of PC rope rods, and one stage is formed from the plurality of panels, and the one stage is stacked in a plurality of stages. A PC rope rod penetrates the panel of each stage in the vertical direction. Since the support column is constructed from the panel and the PC rope rod, neither the panel nor the PC rope rod requires a large trailer for transportation, and the transportation cost can be reduced. In addition, the columns can be constructed without the need for a large crane. According to the present invention, the plurality of panels constituting each stage are arranged at intervals from each other, whereby a gap is formed in each stage. Therefore, the support column has a structure with many gaps as a whole. Since the wind power generation facility is installed in a place where a strong wind blows, a force due to the wind acts on the columns, but according to the present invention, since many gaps are formed in the columns, such a force can be reduced. Further, according to the present invention, a plurality of panels in an arbitrary stage are arranged so as to be displaced from each other in a horizontal position with respect to the plurality of panels in the lower stage, whereby a plurality of panels penetrating the arbitrary one panel. A part of the PC rope rod penetrates a predetermined panel on the upper stage thereof, and the other penetrates the other panel on the upper stage. As a result, the panels are connected to each other in a brace shape, and even if they are not connected to each other in the lateral direction, that is, in the circumferential direction, the effect of substantially connecting the panels in the circumferential direction can be obtained. Therefore, the panels in the vertical direction and the peripheral direction can be connected only by the PC rope rod penetrating in the vertical direction, the process required for the construction is simple, and the construction cost can be reduced. Further, since the panels in the circumferential direction are connected to each other, no special member is required, and there is no possibility that such a member is destroyed, so that a high-strength support column can be constructed.
According to another invention, the panel is composed of a wall portion having a predetermined plate thickness and a pair of pillar portions formed at both ends of the wall portion, and the PC rope rod penetrates the pillar portion. .. The structure can be firmly formed by post-tensioning on the PC rope rod by applying tension, but according to the present invention, the portion through which the PC rope rod penetrates is a pillar portion and can cope with high compressive stress. Therefore, high-strength columns can be constructed.
Claims (5)
前記支柱は複数枚のプレキャストコンクリート製のパネルと複数本のPC綱棒とからなり、複数枚の前記パネルから1段分が形成され、該1段分が複数段に積み上げられ、前記PC綱棒が各段の前記パネルを上下方向に貫通しており、
任意の段の上に積まれる複数枚の前記パネルは、下段を構成する複数枚の前記パネルに対してそれぞれ水平位置がずれるように配置され、それによって任意の1枚の前記パネルを貫通する複数本のPC綱棒は、その一部がその上段の所定の1枚の前記パネルに、他が該上段の他の1枚の前記パネルにそれぞれ貫通していることを特徴とする、風力発電設備の支柱。A strut, a nacelle rotatably installed at the tip of the strut, a rotor shaft rotatably provided on the nacelle, and a hub provided at the tip of the rotor shaft are connected to the hub. It is the support of the wind power generation facility consisting of a plurality of blades.
The support column is composed of a plurality of precast concrete panels and a plurality of PC rope rods, and one stage is formed from the plurality of the panels, and the one stage is stacked in a plurality of stages, and the PC rope rod is used. Penetrates the panel of each stage in the vertical direction.
A plurality of the panels stacked on the arbitrary tier are arranged so as to be displaced from each other in the horizontal position with respect to the plurality of the panels constituting the lower tier, whereby a plurality of the panels penetrating the arbitrary one panel. A wind power generation facility is characterized in that a part of the PC rope rod penetrates a predetermined panel in the upper stage thereof, and the other penetrates the other panel in the upper stage. Pillars.
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