[发明专利]用于风力发电设备的基础

说明书

在用于风力涡轮机的基础（1）的情况下，该基础（1）包括用于支承塔架的圆形或多边形的支架（2），该支架被分成多个环形部分，并且该基础（1）包括从支架（2）径向向外延伸的支撑元件（5），这些环形部分和支撑元件（5）呈预制混凝土元件（3）的形式或者由预制混凝土元件（3）构成，并且相邻的支撑元件（5）在周向方向上相互隔开，相邻的支撑元件（5）在每种情况下都借助于条（13）互连，该条（13）切向地延伸并且呈预制混凝土元件的形式。

技术领域

本发明涉及一种用于风力发电设备的基础，该基础具有圆形或多边形的基座，该基座分成用于承载塔架的若干个环形部段，并且该基础具有从该基座径向向外延伸的支撑元件，其中，该环形部段和支撑元件被设计为预制混凝土元件或者由预制混凝土元件组装而成，并且其中，相邻的支撑元件在周向方向上彼此隔开。

本发明还涉及一种具有塔架的风力发电设备，该塔架承载转子并且被安装在根据本发明的基础上。

背景技术

例如在WO 2017/141098 A1中描述了开头处提到的类型的基础，并且该基础基本上由预制混凝土元件构成。这样的混凝土元件在预制工厂中制造并运输到使用地点，在那里它们可使用起重机来放置就位，并且随后连接到彼此。以这种方式，可大大缩短现场施工过程的持续时间。当连接到彼此时，这些预制混凝土元件形成具有中央基座和若干个肋或支撑元件的基础，其中每个肋或支撑元件从该基座径向向外突出。每个预制混凝土元件形成支撑元件中的一个以及基座的相关周向部分。在以这种方式将基础装配在一起之后，风力涡轮机的塔架或桅杆被竖立在该基座上，并使用锚定螺栓附接到该基座。

通过使用预制混凝土元件，这些元件可在受控环境中制造，使得有可能在最佳条件下硬化混凝土并密切监测该过程。硬化混凝土的质量可得到改善，这是因为在预制工厂中比在施工现场中具有对材料质量和工艺的更好的控制。

风力涡轮机暴露于必须由基础吸收的特定性质的载荷和应力。风本身以不可预测和可变的方式起作用。在较大系统的情况下，由于振动和共振，还存在动态载荷分量。此外，具有100米及更高的高度的塔架由于相当大的倾斜力矩而将相当大的偏心载荷传递到基础。当塔架经受弯曲力矩时，基础的混凝土必须承受在压缩区中发生的压缩，并且混凝土的钢筋结构必须吸收基础的相对部分中的拉力，这是因为混凝土本身具有相对低的抗拉强度。

由预制钢筋混凝土元件制成的基础具有以下优点，即：混凝土的性能和质量更高，使得具有更低的开裂风险，以及更高的承受动态和静态载荷的能力。然而，一个缺点在于各个预制混凝土元件不得超过特定尺寸，使得它们可从预制工厂运输到使用地点。

通过如下方式实现了对基础的稳定性的显著贡献，即：利用泥土或某种其他填充物材料回填容纳基础的基坑（excavation），由此其停留在基础的预制混凝土元件上。以这种方式，填充材料的重量可用于在预制混凝土元件上施加竖直载荷，该竖直载荷抵消可能的倾覆力矩。

为了增加风力机基础的稳定性，特别是增加其对倾斜力矩的抵抗力，而不增加预制混凝土元件的长度和/或宽度，在WO 2017/141098 A1中提出，两个相邻的预制混凝土元件之间的空间应各自通过桥接板桥接。这些桥接板为填充材料提供了附加的支撑表面，由此可增加抵消倾覆力矩的竖直载荷分量。另外，这些桥接板导致相邻支撑元件的稳定化和相互支撑，这是因为这些支撑元件被连接到彼此以形成单一结构，特别是在径向外部区域中，即远离基座。为了固定桥接板的位置，它们例如借助于螺丝连接来紧固到支撑元件，然而，这需要高组装成本。

发明内容

因此，本发明旨在创建一种基础的设计，其至少部分地保留所提到的桥接板的优点，但避免桥接板的高组装成本。