TW201529266A - 製作風力渦輪機塔之預鑄混凝土節段之方法，及預鑄混凝土塔節段模板 - Google Patents

製作風力渦輪機塔之預鑄混凝土節段之方法，及預鑄混凝土塔節段模板 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種用於製作一風力渦輪機塔之一預鑄混凝土塔節段之方法。放置一內部模板(220)，其具有至少一鑽孔(240)及至少一固持單元(400)，該至少一固持單元(400)在該內部模板(220)之一內側上且在該鑽孔(240)之區域中。透過該鑽孔(240)，自該內部模板(220)之外側引入一混凝土固定器(300)之一第一端(310)或該混凝土固定器(300)之該第一端(310)處之一可移除元件(410)之一第一端(310)至該固持單元(400)中，以固持該混凝土固定器(300)。放置一外部模板(210)。在該內部模板與該外部模板(220、210)之間引入混凝土。移除該第一端(310)中之該可移除元件(410)或該混凝土固定器(300)之該第一端(310)，且移除該預鑄混凝土節段。

Description

製作風力渦輪機塔之預鑄混凝土節段之方法，及預鑄混凝土塔節段模板
本發明係關於一種用於製作風力渦輪機塔之預鑄混凝土節段之方法及一種預鑄混凝土塔節段模板。
一風力渦輪機之一塔係由(例如)複數個混凝土節段組成，其中正在討論當中的塔係一混凝土塔。各自混凝土節段堆疊在彼此之上且可由鋼纜或鋼繩彼此拉牢。
當製作一風力渦輪機塔之混凝土節段時，提供一內部模板及一外部模板。在其等之間可提供用於改良混凝土節段之靜態行為之一金屬筐或一加強筋。當建構內部模板及外部模板時，接著可將混凝土引入至內部模板與外部模板之間之體積中。在混凝土凝固之後，可移除外部模板且可運走混凝土節段以供進一步處理。
諸如(例如)登高梯等等之各個安裝部分必須提供在風力渦輪機之塔內。此等安裝部分當然必須被固定地緊固至(混凝土節段之)塔壁或緊固在該塔壁內。亦必須進行緊固使得因此不會負面地影響塔之靜態行為。
可安裝該等安裝部分，其中(例如)在適當的點處鑽孔若干孔，且接著例如藉由榫釘將安裝部分緊固在塔壁中或塔壁上。
在主張優先權的德國申請案中，德國專利與商標局研究以下文件：DE 16 84 221、US 6,315,077 B1及US 7,108,101 B1。
本發明之一目的係提供一種用於製作風力渦輪機塔之預鑄混凝土節段之方法，該方法容許更具成本效益地製作混凝土節段。
此目的係藉由根據技術方案1之一方法達成。
因此，提供一種用於製作一風力渦輪機塔之一預鑄混凝土塔節段之方法。放置一內部模板，該內部模板具有至少一鑽孔及至少一固持單元，該至少一固持單元在該鑽孔之區域中位於該內部模板之一內側上。透過該鑽孔自該內部模板之外側引入一混凝土固定器之一第一端或該混凝土固定器之第一端處之一可移除元件之一第一端至該固持單元中以固持該混凝土固定器。放置一外部模板。在該內部模板與該外部模板之間引入或澆鑄混凝土。移除該第一端中之可移除元件或該混凝土固定器之第一端，且移除該預鑄混凝土節段。
根據本發明之另一態樣，該固持單元經設計使得在一方向上引入且在該相反方向上阻擋該可移除元件或該混凝土固定器之第一端。
根據本發明之另一態樣，該固持單元在引入該可移除元件時具有一彈簧動作且在該相反方向上具有一鎖定動作。
根據本發明之另一態樣，該混凝土固定器之該第一端具有一內螺紋，一可移除端可螺合至該內螺紋中且附接或安裝部分可藉由該內螺紋緊固在該塔節段中。
本發明係關於一種在該內部模板中之適當點處提供鑽孔且亦在安裝該外部模板之前(例如，在安裝用於加強該混凝土節段之格條之後)在該等鑽孔處於該內部模板之內側上提供固持單元之概念。這可藉由將固持單元焊接至該內部模板的內側來實施。接著可透過該內部模板中之鑽孔引入一混凝土固定器之一第一端至其中固持該混凝土固定器之固持單元中。接著可放置該外部模板且可引入該混凝土至該內 部模板與該外部模板之間的體積中。在該混凝土凝固之後，移除該外部模板。接著可自該內部模板抬高該混凝土節段。該內部模板可視需要保持在原處且該固持單元可視需要仍保持在該內部模板上或可被移除。
在該混凝土固定器之自由端處，可提供一可移除元件，例如呈接合在該固持單元中且由該固持單元固持之一螺釘之形式。可在移除該內部模板之前移除該可移除元件。接著可連同該(或該等)固持單元一起移除該內部模板。因此，該混凝土節段在其內側上保留複數個孔，其等在各情況下經由該混凝土固定器牢固地連接至該混凝土模板。
本發明之其他改進形成附屬技術方案之標的物。
下文參考圖式更詳細地解釋本發明之優點及例示性實施例。
圖1展示根據本發明之一風力渦輪機之一示意表示。風力渦輪機100具有一塔102及一機艙104。具有三個轉子葉片108及一旋轉器110之一轉子106係提供於機艙104上。在操作期間，轉子106經設定成藉 由風力進行一旋轉運動，且因此亦旋轉機艙104中之發電機的轉子。在各自轉子葉片108的轉子葉片根部處，可藉由傾伏馬達來調整轉子葉片108的傾伏角。塔102可由複數個塔節段或塔段200建構。
圖2展示根據一第一例示性實施例之在製作期間之一風力渦輪機之一塔之一預鑄混凝土塔節段之一截面圖。為製作混凝土塔節段，提供或緊固一內部模板220，其在內部模板220中之至少一孔240之區域中及內部模板之一內側上具有至少一固持單元400。此可藉由(例如)焊接而發生。一混凝土固定器300在其第一端310處透過內部模板中之孔240自一外側導引且插入至固持單元400中並固持在其中。在提供一外部模板210之後，可用混凝土230填充內部模板220與外部模板210之間的體積。可提供一金屬筐或一加強筋於內部模板220與外部模板210之間，以改良預鑄混凝土部分之機械穩定性。當混凝土填充在內部模板220與外部模板210之間時，混凝土接著亦包圍混凝土固定器300。當混凝土塔節段之混凝土具有一足夠大的硬度時，接著可移除外部模板210及內部模板220。混凝土固定器230接著由混凝土300固定地固持，且附接部分可緊固至混凝土固定器300。
在混凝土固定器300之第一端310處，可提供一可移除元件410，諸如(例如)可引入至固持單元400中以固持混凝土固定器300之一螺釘410。在移除該可移除元件(例如，一螺釘)之後，可移除混凝土節段，同時內部模板220仍保持在其位置中(且不移除固持單元400)，結果係僅保留具有至少一混凝土固定器300之預鑄混凝土部分200。混凝土固定器300之第一端310可經設計(例如)，使得安裝部分或附接部分可在風力渦輪機之塔內部緊固至該第一端310。此可藉由(例如)提供一(內)螺紋而達成。
在混凝土230凝固之後，混凝土固定器300足夠牢固地固定在預鑄混凝土塔節段中使得安裝及附接部分可緊固至混凝土固定器或其第 一端310。
根據本發明之固持單元400在鑽孔或孔240之區域中緊固在內部模板220之內側上。固持單元400經設計使得一混凝土固定器之一第一端310或提供在第一端上或第一端中之一可移除元件410可被引入至固持單元400中使得混凝土固定器由固持單元400緊固，即，混凝土固定器係由固持單元固持。此緊固可藉由例如透過孔240將混凝土固定器之第一端310之可移除元件410插入至固持單元400中而發生。在混凝土固定器300藉由可移除元件410引入至固持單元中之後，混凝土固定器300固定地緊固，結果係混凝土230接著可被引入在內部模板與外部模板之間。
在內部模板220之內側上提供固持單元400意謂配接混凝土固定器300僅需要一個人，這係因為一個人因此可自內部模板外部配接混凝土固定器300。固持單元400可視需要經設計使得可引入混凝土固定器之第一端310，但是阻擋相反方向上之一移動。
固持單元400可視需要在引入混凝土固定器時具有一彈簧動作且具有用於移除混凝土固定器之一鎖定動作。
根據本發明之固持單元用於在預鑄混凝土塔節段之製作期間將混凝土固定器固持在適當位置且不以任何其他方式固定混凝土固定器。
圖3展示根據一第二例示性實施例之一預鑄混凝土塔節段之一細節之一示意截面圖。根據第二例示性實施例之預鑄混凝土塔節段可基於根據圖2之第一例示性實施例之預鑄混凝土塔節段。一固持單元400例如藉由焊接緊固在內部模板220之一內側中。固持單元400特定言之經提供包圍內部模板220中之鑽孔240。具有具備一可移除元件410之一第一端310之一混凝土固定器300透過孔240引入至固持單元400中。固持單元400固持並鎖定可移除元件410，結果係可能不再移除混凝土 固定器300。
固持單元400可具有兩塊板420，其等經配置彼此平行且藉由螺栓426緊固在彼此之上或彼此緊固。板420在其等第一端處具有兩個緊固部分425，藉由該兩個緊固部分425，固持單元400可緊固至一內部模板220。該緊固可藉由例如焊接而達成。一切口423及視需要安裝促進部分422a、422b提供在兩個緊固部分425、425之間。切口423經提供使得溢出的混凝土可順著流過此切口423。部分422a、422b用以促進安裝。
板420各自在其等第二端處具有一切口424。切口424經提供使得可移除元件410可藉由一配接件較佳地在混凝土230凝固之後移除，結果係混凝土固定器300不再移動。
混凝土固定器300具有一第一端310及一第二端320。第一端310具有一(內)螺紋且提供在內部模板220上。第二端320突出至混凝土230中。附接或安裝部分可藉由第一端310上之內螺紋311緊固在塔節段200內部。
圖4A展示根據第二例示性實施例之固持單元之一板420之一平面圖。板420在其一端處具有緊固部分425，且在緊固部分425之間具有用以促進安裝之切口423及切口422a、422b。一切口424係提供於板420之第二端處。板420亦具有用於螺栓426之複數個開口或鑽孔421。
圖4B展示根據第二例示性實施例之固持單元之一平面圖。固持單元具有平行配置之兩塊固持板420、間隔板440及兩個固持元件430。固持元件430具有一第一彈性端433、一封鎖部分431及一第二端434。第二端432係由兩個螺栓固持，而彈性端433則係由一螺栓固持。
圖5展示根據本發明之一固持單元之一透視截面圖。在圖5之表示中，省略板420之一者。在圖5中，混凝土固定器300經展示具有其 第一端310及第二端320，一可移除元件410經緊固在第一端310中。可移除元件410可呈現一螺釘之形式，例如其被螺合至混凝土固定器之第一端310處之一(內)螺紋311。當安裝混凝土固定器300時，用可移除元件410透過鑽孔240將第一端引入至緊固至內部模板220之一固持單元400中。藉由該兩個封鎖部分431，固持單元400接合在可移除元件410之一外螺紋中，且將可移除元件固持在所引入位置中。該兩個封鎖部分431各自耦合至一彈簧433，使得封鎖動作亦具有一彈簧動作。藉由封鎖部分431之設計，具有可移除元件410之混凝土固定器300可僅被引入至固持單元中，但是不能再移除。
根據本發明之一態樣，固持單元400可以夾爪之形式設計。夾爪接著可自內側緊固或焊接至內部模板。固持元件400之位置可由孔或鑽孔240在內部模板220中的位置來判定。在安裝為固持元件400所固持之內部模板220之後，一工人可透過鑽孔240自內部模板之外側引入具有一可移除元件(例如，以一六邊形承窩螺釘之形式)之一混凝土固定器300至夾爪400中。視需要，混凝土固定器接著可旋轉(例如)40°，結果係螺釘之一外螺紋接合在封鎖部分431上的鼻部中，且混凝土固定器因此被捲入內部模板中用於緊固。在用混凝土230填充內部模板與外部模板之間的體積之後，可自固持單元或夾爪解除六邊形承窩螺釘410的螺合，且可移除內部模板220。
根據本發明，在一風力渦輪機塔之預鑄混凝土塔節段之製作期間，一加強筐可視需要藉由一起重機設定或放置在具有一內部模板之一內核上。具有一擰入螺紋式螺栓之混凝土固定器(例如，一波浪形固定器或一承窩榫釘)接著可被引入或按壓至根據本發明之固持單元中，該等固持單元被緊固至內部模板之內側。根據本發明，混凝土固定器可用以(例如)緊固一塔梯、一纜線固持器等等。接著(亦在將筐放置在內核上之後)可放置外部模板且可定位並螺合全部混凝土固定 器。混凝土接著可被引入至模板中。在混凝土凝固之後，可自根據本發明之固持單元解除螺紋式插銷或可移除元件的螺合使得混凝土節段與內部模板之間不再存在任何連接。接著可脫離並移除外部模板使得可容易自外部自由接近混凝土節段。所完成的混凝土節段接著可藉由(例如)一起重機自內部模板抬高且可經進一步運輸以供進一步處理。
100‧‧‧風力渦輪機
102‧‧‧塔
104‧‧‧機艙
106‧‧‧轉子
108‧‧‧轉子葉片
110‧‧‧旋轉器
200‧‧‧塔節段/塔段/預鑄混凝土部分
210‧‧‧外部模板
220‧‧‧內部模板
230‧‧‧混凝土
240‧‧‧孔/鑽孔
300‧‧‧混凝土固定器
310‧‧‧第一端
311‧‧‧內螺紋
320‧‧‧第二端
400‧‧‧固持單元/夾爪元件
410‧‧‧可移除元件/螺釘/六邊形承窩螺釘
420‧‧‧固持板
421‧‧‧開口/鑽孔
422a‧‧‧安裝促進部分
422b‧‧‧安裝促進部分
423‧‧‧切口
424‧‧‧切口
425‧‧‧緊固部分
426‧‧‧螺栓
430‧‧‧彈性固持元件
431‧‧‧封鎖部分
432‧‧‧第二端
433‧‧‧彈簧/第一彈性端
434‧‧‧第二端
440‧‧‧間隔板
圖1展示根據本發明之一風力渦輪機之一示意表示， 圖2展示根據一第一例示性實施例之一風力渦輪機之一塔之一塔節段之一預鑄混凝土部分之一示意截面圖， 圖3展示根據一第二例示性實施例之一預鑄混凝土塔節段之一細節之一示意截面圖， 圖4A及圖4B展示根據第二例示性實施例之一固持單元之兩個不同示意圖， 圖4C展示圖4A及圖4B之固持單元之一示意截面圖，及 圖5展示根據第二例示性實施例之一預鑄混凝土塔節段之一細節之一透視截面圖。
200‧‧‧塔節段/塔段/預鑄混凝土部分
210‧‧‧外部模板
220‧‧‧內部模板
230‧‧‧混凝土
240‧‧‧孔
300‧‧‧混凝土固定器
400‧‧‧固持單元
410‧‧‧可移除元件/螺釘
420‧‧‧板

Claims (9)

  1. 一種用於製作一風力渦輪機塔之一預鑄混凝土塔節段之方法，其包括以下步驟：放置一內部模板(220)，該內部模板(220)具有至少一鑽孔(240)及至少一固持單元(400)，該至少一固持單元(400)在該鑽孔(240)之該區域中位於該內部模板(220)之一內側上，透過該鑽孔(240)，自該內部模板(220)之該外側引入一混凝土固定器(300)之一第一端(310)或該混凝土固定器之該第一端(310)處之一可移除元件(410)至該固持單元(400)中，以固持該混凝土固定器(300)，放置一外部模板(210)，在該內部模板與該外部模板(220、210)之間澆鑄混凝土，移除該第一端(310)中之該可移除元件(410)或該混凝土固定器(300)之該第一端，及移除該內部模板與該外部模板(220、210)。
  2. 如請求項1之方法，其中該固持單元(400)經設計使得在一方向上引入且在該相反方向上阻擋該可移除元件(410)或該混凝土固定器(300)之該第一端(310)。
  3. 如請求項1或2之方法，其中該固持單元(400)在引入該可移除元件(410)時具有一彈簧動作，且在該相反方向上具有一鎖定動作。
  4. 如請求項1或2之方法，其中該混凝土固定器(300)之該第一端(310)具有一內螺紋(311)，該可移除元件(410)經螺合至該內螺紋(311)中，且附接或安裝部分可藉由該內螺紋(311)而緊固在該塔 節段中。
  5. 一種風力渦輪機塔預鑄混凝土節段，其可或係藉由請求項1至4中一項之方法來製作。
  6. 一種用於製作一風力渦輪機塔之預鑄混凝土塔節段模板，其包括：一內部模板(220)，該內部模板(220)具有至少一鑽孔(240)，及至少一固持單元(400)，其(其等)在該鑽孔(240)之該區域中位於該內部模板(220)上，其中該固持單元(400)經設計，以當透過該鑽孔(240)自該內部模板(220)之該外側引入一混凝土固定器(300)之一第一端(310)或該混凝土固定器之該第一端(310)處之一可移除元件(410)至該固持單元(400)中時，固持該混凝土固定器。
  7. 如請求項6之模板，其中該固持單元(400)經設計使得在一方向上引入且在該相反方向上阻擋該可移除元件(410)或該混凝土固定器(300)之該第一端(310)。
  8. 如請求項6或7之模板，其中該固持單元(400)具有用於引入該可移除元件(410)或該混凝土固定器(300)之該第一端(310)之一彈簧動作，且在該相反方向上具有一鎖定動作。
  9. 一種用於在一風力渦輪機塔之一預鑄混凝土塔節段之製作期間固持一混凝土固定器(300)之固持單元(400)，其包括：至少一緊固部分(425)，用於將該固持單元(400)緊固至一內部模板(220)，及至少一彈性固持元件(430)，其(其等)容許在一第一方向上引入一混凝土固定器(300)且防止在一第二方向上移除該混凝土固定 器(300)，其中該第二方向與該第一方向相反。
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