[发明专利]混合塔式结构和用于建造该混合塔式结构的方法

说明书

一种混合塔式结构（1），以及一种用于建造该混合塔式结构的方法，该塔式结构包括格子结构（8、9）形式的下部（3）、具有连续外表面的上部（5）、以及在下部和上部之间的接合器结构（4），其中塔式结构（1）还包括连接至塔式结构的多个斜缆（6），并且塔式结构的下部（3）在其长度上具有中空的横截面，在横截面处载荷承载格子结构（8、9）仅在横截面的外周上延伸，并且格子结构由中空的钢铁剖面或横截面形成。

技术领域

本发明涉及混合塔式结构和用于建造这种混合塔式布置的方法。更具体地，本发明涉及混合塔式结构，其中塔式结构的下部形成为格子结构。

背景技术

混合塔式结构和建筑通常被用于风力涡轮机塔。这些用于风力涡轮机的混合塔式结构的多种示例包括钢筋混凝土混合结构、格子-圆锥混合结构以及封闭式格子混合结构。在钢筋混凝土混合结构中，塔式结构的下部由混凝土形成，塔的上部通常是管状钢铁结构。在格子-圆锥混合结构中，塔的下部被形成为格子结构而塔的上部通常是管状钢铁结构。在封闭式格子混合结构中，塔的内部部分形成为格子结构，并用例如金属板覆盖。在封闭式格子结构中塔的内部部分形成为格子结构并且用例如金属镀层覆盖。

在这些混合风力涡轮机塔中，塔式结构的上部的长度通常是基于风力涡轮机的叶片的长度，使得叶片的在其最低位置处的端部将在塔式结构的上部的区域内。因此，混合风力塔的下部的高度通常是基于整个风力涡轮机的理想高度。并且，通常在合理的成本范围内，较高的风力涡轮机塔式结构是优选的，因为风通常在较高的高度处更强。

在例如出版物WO2012/024608和DE102004020480中公开了用于风力涡轮机的已知的格子-圆锥塔式结构。

发明内容

在本发明中，一种混合塔式结构包括格子结构形式的下部和具有连续外表面的上部，以及下部和上部之间的接合器结构（adapter construction），接合器结构连接塔式结构的下部和上部。多个斜缆（staycable）连接至塔式结构，以便提供塔式结构的支撑。塔式结构的下部在其长度上具有中空的横截面，在横截面上载荷承载格子结构仅在横截面的外周上延伸，并且格子结构由中空钢铁剖面或横截面（profile）形成。

在混合塔式结构中使用斜缆允许通过调节斜缆的张紧状态或张力而调节塔式结构的特定频率。优选地，至少三个斜缆或成对的斜缆连接至塔式结构的接合器结构，并且每个斜缆由它们的外部或外侧端部固定在分离的固定基部，每个固定基部彼此分离，并且与塔式结构的下部的基部分离。斜缆和它们分离的固定基部还允许对于塔式结构的下部使用比现有技术的构造和方案更小且更轻的基部。

有利地，斜缆通过例如螺栓连接装置可拆卸地连接至塔式结构的接合器结构。因此，在塔式结构的建造和/或安装或竖立期间不需要焊接或其他复杂的固定操作。此外，有利地，接合器结构中的斜缆的连接点围绕接合器结构的外周基本上均匀地间隔，并且基本上位于相同的水平面中。

本发明中的塔式结构的下部的格子结构形成为使得格子结构仅在下部的横截面的外周上延伸。因此，在塔式结构的下部内的中心区域可以空闲以被用于其他的用途。空闲的中心区域为不同类型的设备提供了空间，提供到塔式结构的顶部的自由且更安全的通道，或至少提供到下部的顶部的自由且更安全通道，并（例如）防止故意破坏。

在本发明中，塔式结构的下部的格子结构由中空的钢铁剖面或横截面形成。相对于现有技术中的格子结构中使用的细长的平板钢铁杆、钢铁L剖面或横截面或组合的钢铁L型剖面或横截面，中空的钢铁剖面或横截面提供更好的载荷承载能力，因而允许在塔式结构的下部内拥有空闲的空间。

优选地，形成格子结构的中空的钢铁剖面或横截面由耐蚀钢形成。使用耐蚀钢作为格子型剖面的材料还取消了用合适的保护性材料涂覆格子结构的表面的需要，尤其是中空的钢铁剖面内部的表面。