特別是用于風力渦輪機安裝的基礎的分段式套管構造制造技術

一種分段式套管構造（1、6、10、15），特別是用于風力渦輪機安裝的基礎的分段式套管構造，其包括通過接頭（4、13、18、21）互相連接的至少兩個格架段，其中，一個接頭（4、13、18、21）包括通過灌漿材料（5）結合的兩個管狀套管模塊（2、3、7、11、12、16、17、22、23）。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及分段式套管構造，特別是用于風力渦輪機安裝的基礎的分段式套管構造，其包括通過接頭互相連接的至少兩個格架段。
技術介紹
在現有海上風力渦輪機安裝設備中，基礎通常是由打入海床的鋼樁構成的單樁式基礎。重力式基礎由位于海床上的大型基座構成，該大型基座由混凝土或鋼或它們的組合建造而成。該風力渦輪機依靠重力來保持直立。三腳架式基礎由三個支腿構成，所述支腿包括在每個末端上被打入海床中的樁。這類基礎通常用于較深的深度處。此外，套管結構已被用于海上風力渦輪機的安裝。傳統上，套管結構是鋼結構，所有部件都被焊接為中心連接接頭處的三維連接結構。優點是，這種套管結構是相對低成本的結構，容易制造且具有高的剛度-用料比。此外，其能夠承受高的波浪荷載。 EP 2 067 914 A2公開了一種套管結構，其中該套管由通過鑄造的獨立中心節點互相連接的大量型件構建而成。管和鑄造節點被焊接在一起。然而，難以將巨大的套管結構運輸到計劃施工現場，因此套管結構是被預制為模塊，這些模塊在安裝地點被焊接在一起。另一方面，難以在施工現場以所必須的質量焊接大量的連接結構。
技術實現思路
因此，本專利技術的一個目的是要提供一種分段式套管構造，其中，可在陸地上制造每個模塊，從而使得可在安裝地點結合預制的模塊。根據本專利技術，這一目的是由上文定以的分段式套管構造實現的，在該分段式套管構造中，一個接頭包括通過灌漿材料結合的兩個管狀套管模塊。本專利技術基于以下構思，即可通過使用多個分段式套管構造作為模塊來有效地安裝用于風力渦輪機安裝的大型基礎，所述模塊在陸地上(例如車間室內)被預先制造、被運輸到安裝地點并通過灌漿連接方式連接在接頭處。有利的是，不必在安裝地點執行焊接連接，而是僅需要對互連的管狀套管模塊進行灌漿連接。在本專利技術的分段式套管構造中，所述兩個管狀套管模塊優選被插入彼此中，其中，它們之間的徑向空間填充有灌漿材料。灌漿材料是環形的，并且使第一管狀套管模塊與第二管狀套管模塊連接。根據本專利技術分段式套管構造進一步的改進，第一管狀套管模塊包括支撐第二管狀套管模塊的內凸起。第一管狀模塊的直徑大于可以插入第一管狀套管模塊中的第二管狀套管模塊的直徑。在連接狀態，第二管狀套管模塊的前部與所述凸起接觸，從而固定了兩個管狀套管模塊的相對位置。優選地，設置多個可以形成為支撐膝的內凸起。所述支撐膝可位于周向方向上，其中，所述凸起彼此分隔開。根據本專利技術的原理，兩個管狀套管模塊可形成被管狀過渡件覆蓋的對接接頭，其中，所述對接接頭和管狀過渡件之間的徑向空間填充有灌漿材料。根據此實施例，所述兩個管狀套管模塊具有相同的直徑，從而使得管狀過渡件可被定位成套在對接接頭上。對接接頭和管狀過渡件之間的徑向空間填充有確保過渡件和兩個管狀套管模塊之間的連接的灌漿材料。根據本專利技術分段式套管構造的一種替代性實施例，所述接頭可被套筒覆蓋。與過渡件類似，為了形成對接接頭，所述套筒覆蓋著可具有相同直徑的兩個管狀套管模塊的端部。或者，可使用具有不同直徑的兩個管狀套管模塊，從而將一個管狀套管模塊插入另一管狀套管模塊中。基本上，所述套筒用于將灌漿材料保持就位。本專利技術分段式套管構造的套筒可包括成形內表面。所述內表面的型面擴大了套筒與灌漿材料之間的接觸表面，從而使得它可以承受更高的荷載。本專利技術分段式套管構造可包括套筒，所述套筒具有用于注入灌漿材料的入口，所述入口幫助灌漿材料注入套筒中。優選地，入口形成在套筒的下側，從而使得灌漿材料被從下向上地注入，由此避免產生氣穴。 在本專利技術的分段式套管構造中，兩個連接的管狀套管模塊可以是成角度的。此外，本專利技術涉及一種用于風力渦輪機安裝的基礎。本專利技術的用于風力渦輪機安裝的基礎包括如前所述的分段式套管構造。附圖說明通過考慮下文對優選實施例的詳細描述，本專利技術及其基本原理將能被更好地理解。附圖中 圖I是本專利技術分段式套管構造的第一實施例的細節的剖視 圖2是本專利技術分段式套管構造的第二實施例的細節的剖視 圖3是本專利技術分段式套管構造的第三實施例的細節的剖視 圖4是本專利技術分段式套管構造的第四實施例的細節的剖視 圖5是套管模塊的細節的剖視圖；以及 圖6示出了本專利技術分段式套管的安裝。具體實施例方式圖I示出了用于風力渦輪機安裝的基礎的分段式套管構造I的細節。第一套管模塊2通過灌漿材料5在接頭4處與第二結構模塊3連接。如圖I所示，第一套管模塊2和第二套管模塊3的端部區段是成角度的。第二套管模塊3的直徑大于第一套管模塊2的直接，從而使得第一套管模塊2可以插入第二套管模塊3中。第一套管模塊2和第二套管模塊3之間提供有圓形空間，其填充有灌漿材料。在基礎安裝地點處，多個分段式套管構造I被定位成使得它們裝配到彼此中，隨后注入灌漿材料5，以便填充套管模塊之間的空間并建立連接。圖2示出了分段式套管構造6的另一實施例，其中，相同組件使用了相同的附圖標記。第一套管模塊2和第二套管模塊7被插入成使得它們裝配到彼此中。在第二套管模塊7的內側設置多個凸起8，凸起8形成為支撐膝。沿周向方向布置的支撐膝支撐著第一套管構造2的前部9。凸起8確保了正確地連接套管模塊2、7兩者。套管模塊2、7之間的空間填充有灌漿材料5，從而形成接頭4。縱向力通過接頭4經由灌漿材料5和用作支撐膝的凸起8處的物理連接兩者從第一套管模塊2傳遞到第二套管模塊7。圖3示出了分段式套管構造10的另一實施例，其中，第一套管模塊11與第二套管模塊12連接。管狀套管模塊11、12形成對接接頭13，其被過渡件14覆蓋。基本上，過渡件14是直徑大于第一套管模塊11和第二套管模塊12的管。對接接頭13和過渡件14之間的空間填充有灌漿材料5。圖4示出了分段式套管構造15的另一實施例，其中，第一套管模塊16與第二套管模塊17通過接頭18連接。套管模塊16、17形成對接接頭13，其被套筒19覆蓋。套筒19的功能是保持包住對接接頭的灌漿材料5。套筒19的下部具有較小的直徑，從而套筒19接觸第二套管模塊17的外表面。因此，灌漿材料5被固定就位直到硬化。為了幫助灌漿材料 5的注入，在套筒19的下側設置入口 20。粘性灌漿材料5通過入口 20被注入并且到達套筒19的上端，由此最小化在灌漿材料5中產生氣穴的風險。這優保證了接頭18的強度被最大化。圖5示出了分段式套管構造的接頭的細節。接頭21包括第一套管模塊22、第二套管模塊23，其間具有填充有灌漿材料5的空間。第一套管模塊22和第二套管模塊23具有成形表面24、25，成形表面24、25具有凸起和凹陷。由此擴大灌漿材料5與第一套管模塊22和第二套管模塊23之間的接觸面積，從而使得接頭21可以承受較大的荷載。在其它實施例中，可以想到使用具有成形表面的套筒。圖6示出了分段式套管構造的一個例子。分段式套管構造的模塊24包括多個套管模塊，它們被形成為豎直定向的支腿25。兩個豎直定向的支腿25通過橫梁26互相連接，從而形成框架或格架。支腿25的上端是一個開口管，從而使得可以通過將另一模塊的下端插入接頭以及將灌漿材料注入接頭來形成該接頭。圖6示意性地示出了兩個分段式套管構造模塊24的組件。在陸地車間中預制好模塊24，然后儲存這些模塊24以用于最終的組裝。所述基礎包括多個預制格架段或模塊。在模塊24中，豎直定向的支腿25、接頭和/或橫梁(橫管)由基本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.05.25 EP 10163759.31.一種分段式套管構造(1、6、10、15)，特別是用于風力渦輪機安裝的基礎的分段式套管構造，其包括通過接頭(4、13,18,21)互相連接的至少兩個格架段，其特征在于，一個接頭(4、13、18、21)包括通過灌漿材料(5)結合的兩個管狀套管模塊(2、3、7、11、12、16、17、22、23)。2.根據權利要求I所述的分段式套管構造，其特征在于，所述兩個管狀套管模塊(2、3、7、11、12、16、17、22、23)被插入彼此中，其中，所述兩個管狀套管模塊(2、3、7、11、12、16、17、22、23 )之間的徑向空間填充有所述灌漿材料(5 )。3.根據權利要求I或2所述的分段式套管構造，其特征在于，第一管狀套管模塊(7)包括支撐第二管狀套管模塊(2)的內凸起(8)。4.根據權利要求3所述的分段式套管構造，其特征在于，設置多個內凸起(8)，它們優選被形成為支撐膝。5.根據權利要求I所述的分段...

【專利技術屬性】
技術研發人員：T奧斯特加爾德，
申請(專利權)人：西門子公司，
類型：
國別省市：