RU207608U1 - Universal modular foundation for an arctic wind turbine - Google Patents
Universal modular foundation for an arctic wind turbine Download PDFInfo
- Publication number
- RU207608U1 RU207608U1 RU2021122873U RU2021122873U RU207608U1 RU 207608 U1 RU207608 U1 RU 207608U1 RU 2021122873 U RU2021122873 U RU 2021122873U RU 2021122873 U RU2021122873 U RU 2021122873U RU 207608 U1 RU207608 U1 RU 207608U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- modules
- module
- foundation
- detachable connection
- central
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D27/00—Foundations as substructures
- E02D27/32—Foundations for special purposes
- E02D27/42—Foundations for poles, masts or chimneys
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области ветроэнергетики и строительства, а именно к конструкции фундамента мелкого заложения для ветроэлектрических установок (ВЭУ), сооружаемых для эксплуатации в суровых климатических условиях. Сущность полезной модели заключается в том, что модульный фундамент ветроэлектрической установки содержит центральный и внешние модули; центральный модуль выполнен в виде шестигранной полой призмы, а внешние модули - в виде однотипных треугольных полых призм; фундамент дополнительно снабжен внутренним модулем, имеющим форму полого цилиндра и содержащим с двух сторон фланцы, ориентированные вовнутрь внутреннего модуля, фланцы снабжены монтажными отверстиями, обеспечивающими возможность разъемного соединения с башней ВЭУ, при этом внутренний модуль расположен внутри центрального модуля соосно ему, а внешние модули образуют концентрические шестиугольники вокруг центрального модуля, все модули имеют отверстия в боковых гранях, предназначенные для монтажа, и соединены между собой посредством разъёмного соединения. В качестве разъёмного соединения используется болтовое соединение, и все модули выполнены из стали. Технический результат заключается в повышении технологичности конструкции. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.The utility model relates to the field of wind energy and construction, namely, to the construction of shallow foundations for wind power plants (WPPs) built for operation in harsh climatic conditions. The essence of the utility model lies in the fact that the modular foundation of the wind power plant contains the central and external modules; the central module is made in the form of a hexagonal hollow prism, and the external modules are in the form of triangular hollow prisms of the same type; the foundation is additionally equipped with an internal module, which has the shape of a hollow cylinder and contains flanges on both sides oriented towards the inside of the internal module, the flanges are equipped with mounting holes allowing for detachable connection with the wind turbine tower, while the internal module is located inside the central module coaxially with it, and the external modules form concentric hexagons around the central module, all modules have holes in the side faces for mounting, and are interconnected by means of a detachable connection. A bolted connection is used as a detachable connection, and all modules are made of steel. The technical result consists in improving the manufacturability of the structure. 2 wp f-ly, 2 dwg
Description
Полезная модель относится к области ветроэнергетики и строительства, а именно к конструкции фундамента мелкого заложения для ветроэлектрических установок (ВЭУ), сооружаемых для эксплуатации в суровых климатических условиях.The utility model relates to the field of wind energy and construction, namely, to the construction of shallow foundations for wind power plants (WPPs) built for operation in harsh climatic conditions.
Известна конструкция малозаглубленного безусталостного фундамента для башен ВЭУ мощностью от 0,5 до 10 МВт (патент на изобретение US №20110061321). Конструкция представляет собой размещенную в котловане устойчивую опору ветроэнергоустановки, состоящую из центрального цилиндрического вертикального пьедестала, значительной по площади горизонтальной нижней опорной плиты с армированным периметром, многочисленных (10-12) радиальных по отношению к вертикальной опоре, цилиндрических или призматических по форме, армированных размещенных с эксцентриситетом (выше и ниже нулевой оси) парными металлическими шпунтами, и предподготовленных ребер жесткости, и 3-х мерной сетки из 500 стальных постнапряженных армирующих структур, удерживающих элементы конструкции фундамента под значительной многоосной нагрузкой с эксцентриситетом, предназначенным для обеспечения жесткости и сопротивления опрокидыванию и сдвигу. Верхний торец пьедестала фундамента оборудован средствами для монтажа башни ВЭУ. Конструкционно изобретение используется в природных условиях Скандинавии. Особенность конструкции - обязательность обратной засыпки для обеспечения большей устойчивости. Недостатки конструкции - сложность соединения элементов и значительный объем строительно-монтажных и бетонных работ на площадке.The known design of a shallow, tireless foundation for wind turbine towers with a capacity of 0.5 to 10 MW (patent for invention US No. 20110061321). The structure is a stable support of a wind power plant located in a pit, consisting of a central cylindrical vertical pedestal, large in area of a horizontal lower base plate with a reinforced perimeter, numerous (10-12) radials with respect to the vertical support, cylindrical or prismatic in shape, reinforced with eccentricity (above and below the zero axis) paired metal sheet piles, and pre-prepared stiffeners, and a 3-dimensional mesh of 500 steel post-stressed reinforcing structures that hold the foundation elements under a significant multiaxial load with an eccentricity designed to provide rigidity and resistance to overturning and shear ... The upper end of the foundation pedestal is equipped with means for mounting the wind turbine tower. Structurally, the invention is used in the natural conditions of Scandinavia. A design feature is the obligation to backfill to ensure greater stability. Disadvantages of the design - the complexity of connecting the elements and a significant amount of construction, installation and concrete work on the site.
Известна конструкция малозаглубленного ребристого фундамента для башен высотой 40-80 м и 80-120 м для ВЭУ мощностью от 0,1 до 2 МВт (патент на изобретение СА2875927). Фундамент образован малозаглубленной верхней железобетонной плитой, укрепленным в ней многоугольным призматическим или цилиндрическим пьедесталом, на котором смонтирована башня ветроэлектрической установки, жестко скрепленными снизу плиты и радиально размещенными по отношению к пьедесталу 10-12 железобетонными ребрами жесткости прямоугольного или трапецеидального сечения. Указанные ребра жесткости - предподготовленные элементы, обеспечивающие жесткость конструкции. Изобретение применяется фирмой GESTAMP HYBRID TOWERS S.L., Испания, в природных условиях Скандинавии. Особенность конструкции фундаментов ВЭУ - обязательность обратной засыпки для обеспечения большей устойчивости. Недостатки конструкции - сложность соединения элементов и значительный объем строительно-монтажных и бетонных работ.The known design of a shallow ribbed foundation for towers with a height of 40-80 m and 80-120 m for wind turbines with a capacity of 0.1 to 2 MW (patent for invention CA2875927). The foundation is formed by a shallow upper reinforced concrete slab, reinforced in it by a polygonal prismatic or cylindrical pedestal, on which the tower of the wind power plant is mounted, rigidly fastened from the bottom of the slab and 10-12 reinforced concrete reinforced concrete ribs of rectangular or trapezoidal cross-section radially placed in relation to the pedestal. The specified stiffeners are pre-prepared elements that ensure the rigidity of the structure. The invention is applied by the company GESTAMP HYBRID TOWERS S.L., Spain, in the natural conditions of Scandinavia. A feature of the wind turbine foundations design is the obligatory backfilling to ensure greater stability. Disadvantages of the design - the complexity of connecting the elements and a significant amount of construction, installation and concrete work.
В качестве ближайшего аналога выбрана конструкция модульного фундамента мелкого заложения для ветроэлектрической установки (патент на полезную модель RU 167022). Модульный фундамент мелкого заложения для ВЭУ устанавливается на основание и содержит N-е количество внешних модулей, радиально размещенных по отношению центральному модулю и прикрепленных к нему, на торце которого закреплена башня ВЭУ анкерными болтами. Каждый внешний модуль выполнен в форме тонкостенных железобетонных коробов, имеющих форму правильной трапециевидной призмы, внешние грани которых соединены анкерными болтовыми связями между собой и с торцевыми гранями центрального модуля, выполненным в виде многогранной (по числу внешних модулей) полой призмы. Каждый модуль фундамента создан в заводских условиях и в сборе на месте образует монолитный фундамент мелкого заложения. Для обеспечения массивности фундамента использована обратная засыпка.As the closest analogue, the design of a shallow modular foundation for a wind power plant was chosen (utility model patent RU 167022). The shallow modular foundation for the wind turbine is installed on the base and contains the N number of external modules, radially located in relation to the central module and attached to it, at the end of which the wind turbine tower is fixed with anchor bolts. Each external module is made in the form of thin-walled reinforced concrete boxes having the shape of a regular trapezoidal prism, the outer edges of which are connected by anchor bolted ties to each other and to the end faces of the central module, made in the form of a multifaceted (according to the number of external modules) hollow prism. Each foundation module is prefabricated and assembled on site forms a shallow monolithic foundation. Backfilling was used to ensure the massiveness of the foundation.
Конструкционно изобретение направлено на использование в суровых природно-климатических условиях Арктики. Особенность конструкции - обязательность обратной засыпки для обеспечения большей устойчивости. Недостатки - необходимость разработки конфигурации конструкции под конкретные условия несущей способности грунта и силового взаимодействия с конкретной ВЭУ, значительный вес и размер модулей из-за применения железобетона как основного материала.Structurally, the invention is aimed at use in the harsh natural and climatic conditions of the Arctic. A design feature is the obligation to backfill to ensure greater stability. Disadvantages - the need to develop a structure configuration for specific conditions of the bearing capacity of the soil and force interaction with a specific wind turbine, significant weight and size of modules due to the use of reinforced concrete as the main material.
Техническая проблема, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, - унификация элементов и секций фундамента мелкого заложения для ВЭУ, что позволит применять данную конструкция для различных типов ВЭУ в различных природно-климатических условиях.The technical problem to be solved by the claimed technical solution is the unification of elements and sections of the shallow foundation for wind turbines, which will allow this design to be used for various types of wind turbines in different climatic conditions.
Решение указанной технической проблемы достигается за счёт того, что модульный фундамент ветроэлектрической установки, содержит центральный и внешние модули; центральный модуль выполнен в виде шестигранной полой призмы, а внешние модули в виде однотипных треугольных полых призм; фундамент дополнительно снабжен внутренним модулем, имеющим форму полого цилиндра и содержащим с двух сторон фланцы, ориентированные вовнутрь внутреннего модуля, фланцы снабжены монтажными отверстиями, обеспечивающими возможность разъёмного соединения с башней ВЭУ, при этом внутренний модуль расположен внутри центрального модуля соосно ему, а внешние модули образуют концентрические шестиугольники вокруг центрального модуля, все модули имеют отверстия в боковых гранях, предназначенные для монтажа, и соединены между собой посредством разъёмного соединения. В качестве разъёмного соединения используется болтовое соединение, и все модули выполнены из стали.The solution to this technical problem is achieved due to the fact that the modular foundation of the wind power plant contains the central and external modules; the central module is made in the form of a hexagonal hollow prism, and the external modules are in the form of triangular hollow prisms of the same type; the foundation is additionally equipped with an internal module, which has the shape of a hollow cylinder and contains flanges on both sides, oriented towards the inside of the internal module, the flanges are equipped with mounting holes that provide the possibility of detachable connection with the wind turbine tower, while the internal module is located inside the central module coaxially with it, and the external modules form concentric hexagons around the central module, all modules have holes in the side faces for mounting, and are interconnected by means of a detachable connection. A bolted connection is used as a detachable connection, and all modules are made of steel.
Отличительными признаками заявленной полезной модели от прототипа являются:Distinctive features of the declared utility model from the prototype are:
- структура: фундамент выполнен по универсальному модульному принципу, позволяющему конфигурировать конструкцию под разные природно-климатические условия эксплуатации;- structure: the foundation is made according to the universal modular principle, which allows configuring the structure for different natural and climatic operating conditions;
- уменьшенные массогабаритные характеристики: применение коробчатых стальных внешних модулей обеспечивают уменьшенный вес и уменьшенные габариты конструкции;- reduced weight and size characteristics: the use of box-shaped steel external modules provide reduced weight and reduced dimensions of the structure;
- жёсткость: треугольная форма внешних модулей позволяет увеличить жёсткость всей конструкции в целом;- rigidity: the triangular shape of the external modules allows increasing the rigidity of the entire structure as a whole;
- технологичность: унифицированная форма стальных модулей конструкции позволяет легко собирать фундамент нужной конфигурации под конкретную ВЭУ.- manufacturability: the unified form of steel structural modules makes it easy to assemble the foundation of the desired configuration for a specific wind turbine.
Технический результат заявляемой полезной модели достигается за счёт унификации конструкции внешних модулей. Этим обеспечивается повышение технологичности конструкции, позволяющее применять её для различных типов ВЭУ в различных природно-климатических условиях.The technical result of the claimed utility model is achieved by unifying the design of external modules. This ensures an increase in the manufacturability of the design, which makes it possible to use it for various types of wind turbines in various natural and climatic conditions.
Проведенный анализ уровня техники не выявил источников информации, где было бы раскрыто техническое решение универсального модульного фундамента арктической ветроэлектрической установки, что позволяет сделать вывод о соответствии последнего критерию «новизна».The analysis of the state of the art did not reveal any sources of information where the technical solution of the universal modular foundation of the Arctic wind power plant would be disclosed, which allows us to conclude that the latter meets the “novelty” criterion.
На прилагаемых к описанию чертежах дано:The drawings attached to the description give:
- схема модульного фундамента ВЭУ (фиг. 1);- diagram of the modular foundation of the wind turbine (Fig. 1);
- схема крепления модулей между собой и центральным опорным и внутренним модулем, на торце которого укреплена ВЭУ (фиг. 2).- the scheme of fastening the modules between themselves and the central support and internal module, at the end of which the wind turbine is mounted (Fig. 2).
Модульный фундамент мелкого заложения для ВЭУ (фиг. 1) монтируется на основании 1 без крепления к нему и содержит N-е количество однотипных внешних модулей 2, образующих концентрические шестиугольники вокруг центрального модуля 3 и внутреннего модуля 4. На верхней грани внутреннего модуля 4 закрепляется башня ВЭУ 5 при помощи разъёмного соединения, например - болтов 6.A shallow modular foundation for wind turbines (Fig. 1) is mounted on the
Каждый внешний модуль 2 выполнен в виде короба, имеющего форму треугольной призмы, боковые грани которой имеют сквозные отверстия 7 для осуществления его разъёмного соединения с другими внешними модулями и, в случае первого концентрического ряда с боковыми гранями центрального модуля 3 (фиг. 2), выполненного в виде шестигранной полой призмы, которая тоже имеет отверстия 7 для крепления.Each
Внутренний модуль 4 представляет из себя полый цилиндр, содержащий с двух сторон фланцы, ориентированные вовнутрь внутреннего модуля и снабженные монтажными отверстиями, обеспечивающими возможность разъемного соединения с башней ВЭУ. Болты продеваются последовательно через отверстия в нижнем и верхнем фланцах так, чтобы вверх выступала резьбовая часть болта, обеспечивающая разъёмное соединение с башней ВЭУ. Болты фиксируются на нижнем фланце при помощи неразъёмного соединения (например, сварки), а на верхнем при помощи разъёмного резьбового соединения.The internal module 4 is a hollow cylinder containing flanges on both sides, oriented towards the inside of the internal module and equipped with mounting holes, allowing for detachable connection with the wind turbine tower. The bolts are threaded sequentially through the holes in the lower and upper flanges so that the threaded part of the bolt protrudes upward, providing a detachable connection with the wind turbine tower. The bolts are fixed on the lower flange using a permanent connection (for example, welding), and on the upper one using a detachable threaded connection.
В качестве материала для изготовления всех модулей может быть использована сталь.Steel can be used as a material for the manufacture of all modules.
Жесткость конструкции обеспечивается ребрами, образуемыми при соединении разъёмными соединениями по граням смежных внешних модулей (узел 9, фиг. 2.)The rigidity of the structure is provided by the ribs formed when connected by detachable joints along the edges of adjacent external modules (node 9, Fig. 2.)
Конструкция фундамента в сборе образует монолитный фундамент мелкого заложения. Для обеспечения массивности фундамента используется обратная засыпка 8. The complete foundation structure forms a shallow monolithic foundation. Backfilling is used to ensure the massiveness of the
Модульный фундамент мелкого заложения для ВЭУ собирается в следующей последовательности: на основание 1 устанавливается центральный модуль 3, в который опускается внутренний модуль 4. Модули соединяются друг с другом при помощи разъёмных соединений (например, болтовых). На следующем этапе устанавливается необходимое количество концентрических рядов внешних модулей 2, которые соединяются с центральным модулем 3 и между собой при помощи разъёмных соединений (например, болтовых). На следующем этапе, после размещения фундамента на месте эксплуатации, внешние модули заполняются обратной засыпкой.The shallow modular foundation for the wind turbine is assembled in the following sequence: on the
Полезная модель является универсальной, технологичной конструкцией модульного типа, по типу работы относящейся к монолитным фундаментам мелкого заложения, которую можно использовать для ВЭУ различного типа в различных природно-климатических условиях.The utility model is a universal, technologically advanced construction of a modular type, according to the type of work related to shallow monolithic foundations, which can be used for wind turbines of various types in various climatic conditions.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021122873U RU207608U1 (en) | 2021-07-30 | 2021-07-30 | Universal modular foundation for an arctic wind turbine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021122873U RU207608U1 (en) | 2021-07-30 | 2021-07-30 | Universal modular foundation for an arctic wind turbine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU207608U1 true RU207608U1 (en) | 2021-11-03 |
Family
ID=78467284
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021122873U RU207608U1 (en) | 2021-07-30 | 2021-07-30 | Universal modular foundation for an arctic wind turbine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU207608U1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU661071A1 (en) * | 1972-07-06 | 1979-05-05 | Проектный И Научно-Исследовательский Институт "Красноярский Промстройниипроект" | Temporary structure support |
US6050038A (en) * | 1998-09-11 | 2000-04-18 | Fey; James M. | Foundation system for supporting a superstructure |
RU167022U1 (en) * | 2016-06-02 | 2016-12-20 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") | MODULAR FOUNDATION OF A WIND POWER PLANT |
RU2625060C1 (en) * | 2016-05-30 | 2017-07-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ | Dismountable bearing foundation |
RU2633604C1 (en) * | 2016-08-24 | 2017-10-13 | Ооо "Ит Прогресс" | Dismountable foundation for support |
RU2706274C1 (en) * | 2019-07-04 | 2019-11-15 | Линар Салихзанович Сабитов | Modular foundation for support |
-
2021
- 2021-07-30 RU RU2021122873U patent/RU207608U1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU661071A1 (en) * | 1972-07-06 | 1979-05-05 | Проектный И Научно-Исследовательский Институт "Красноярский Промстройниипроект" | Temporary structure support |
US6050038A (en) * | 1998-09-11 | 2000-04-18 | Fey; James M. | Foundation system for supporting a superstructure |
RU2625060C1 (en) * | 2016-05-30 | 2017-07-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ | Dismountable bearing foundation |
RU167022U1 (en) * | 2016-06-02 | 2016-12-20 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") | MODULAR FOUNDATION OF A WIND POWER PLANT |
RU2633604C1 (en) * | 2016-08-24 | 2017-10-13 | Ооо "Ит Прогресс" | Dismountable foundation for support |
RU2706274C1 (en) * | 2019-07-04 | 2019-11-15 | Линар Салихзанович Сабитов | Modular foundation for support |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DK2574711T3 (en) | Wind turbine tower | |
CN210621740U (en) | Bracing piece and have its a tower section of thick bamboo basis | |
LU102092B1 (en) | Newly-built or expanded wind power foundation structure on soft ground and construction method thereof | |
ES2296531B1 (en) | TOWER FOR AEROGENERATORS ASSEMBLED WITH PREFABRICATED ELEMENTS. | |
CN202627017U (en) | Prefabricated integrated wind driven generator foundation | |
RU167022U1 (en) | MODULAR FOUNDATION OF A WIND POWER PLANT | |
CN115928785B (en) | Wind power stepped assembly type foundation applicable to mountain area and assembly method thereof | |
CN217782128U (en) | Point type foundation structure and four-point type wind power generation tower comprising same | |
CN115341595B (en) | Beam-slab type wind power in-situ extension foundation and construction method thereof | |
RU54969U1 (en) | METAL PILED MORTGAGE WITH CROSS-BEAM LOCATION | |
KR20230175303A (en) | Assembled platform for offshore wind power generation monopile rock reclamation foundation construction | |
RU107191U1 (en) | ASSEMBLY METAL MORTAR OF MULTI-PILED TOWER SUPPORT FOUNDATION | |
CN215715459U (en) | Offshore wind power assembled steel structure fan cushion cap | |
RU207608U1 (en) | Universal modular foundation for an arctic wind turbine | |
JP2013204301A (en) | Foundation structure of frame for supporting solar cell module | |
Agbayani et al. | The rapid evolution of wind turbine tower structural systems: a historical and technical overview | |
CN115585100A (en) | Lifting type tower drum foundation, prefabricated module and wind power tower drum | |
CN206144237U (en) | Prefabricated large-scale steel structure rectangular bin and rectangular group bin | |
JP2015086654A (en) | Truss beam frame for solar panel and assembling method using the same | |
CN113417309A (en) | Offshore wind power assembled steel structure fan cushion cap | |
CN210827535U (en) | Offshore wind power and marine ranch integrated structure system | |
CN115977137B (en) | Assembled foundation applicable to mountain fan lattice tower and assembling method thereof | |
WO2024078329A1 (en) | Lifting type tower barrel foundation, prefabricated module, and wind vane tower barrel | |
JP2020186522A (en) | Foundation structure of tower-like structure | |
EP3401445B1 (en) | Anchoring section for a foundation structure |