[發明專利]塔的地基系統和塔的地基系統的安裝方法

有效

• 申請號: 201480079632.X
• 申請日: 2014-10-29
• 公開（公告）號: CN106661855B
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: 羅斯·薩魯斯泰諾·瑟娜·加西亞-坎德
• 申請（專利權）人: 艾斯泰科股份公司
• 主分類號: E02D27/42
• 分類號: E02D27/42
• 代理公司: 11449 北京成創同維知識產權代理有限公司
• 代理人: 蔡純<國際申請>=PCT/ES2014/

塔的地基系統，特別地是用于岸上風力渦輪機的塔的地基系統，包括全部或部分埋置的中心軸，中心軸優選地是中空的并且由用預制混凝土制成的銷形成，基本上平坦并且完全埋置的下部板，以及傾斜支柱形式的側向支撐裝置，側向支撐裝置的上端與中心軸接合，下端與下部板接合，并且優選地完全埋置。風塔位于部分埋置的主軸上。塔的地基系統可以包括與下部板連接的其他下部元件，例如徑向肋或外圍梁。支柱優選是預制元件，該預制元件通過預應力而并入了經濟有效的連接系統。塔的地基系統通過由土壤或壓載材料產生的重力使地基重量的比例最大化，從而使得在地基的結構材料方面具有重要經濟性。

技術領域

本發明涉及根據本發明的用于陸地或岸上風塔的地基系統以及塔的地基系統的安裝方法。這種塔的地基系統及其安裝方法可以用于支撐高外部負荷和/或大尺寸的塔或者結構。優選地，根據本發明的系統和方法應用范圍是建造工業和電力工業特別是風能領域，其中使用混凝土塔或結構，或者金屬塔或者結構。其應用范圍集中于岸上塔(on-shoretowers)。

背景技術

現今絕大多數風力渦輪機建立在通過重力工作的常規基底上。這種類型的地基包含一任意平面形狀(例如圓形，多邊形等)的位于地面下方的板，待支撐的結構或塔必須設置在該板上。該板通常由鋼筋混凝土現場澆筑制成，并且混凝土的量取決于作用在支撐結構或塔上的外部負荷。

這種類型的地基在提供穩定且可靠的性能的同時具有兩個主要缺點。一方面，在照例要承受的外部負荷高的情況下，第一個缺點是它的成本高，因為需要具有大量混凝土和鋼材的大體積板來提供足夠的重量以支持傾翻應力(tiping stresses)。此外，在采用大量現場建造的情況下，需要大量的建造時間，這進而使其實施對天氣狀況更加敏感。

最近，提出一種解決方案，其涉及鋼筋混凝土的板，所述板包含同樣由鋼筋混凝土制成的基本平坦的徑向肋(例如：參見文獻WO2010/138978，US2011/0061321和ES2361358)，但這種類型的結構到目前為止只是適時使用。第二種類型的地基相對于前一種地基的主要優點是，徑向肋通過以肋間的土壤重量代替混凝土重量，有助于以更小體積的板支撐塔或結構的外部負荷，進而降低材料成本。此外，這種解決方案意味著極高的建造復雜性、不同元件和工藝之間非常長的連接，這使得它們難以工業化。

最后，有些在風塔的現有技術中描述的解決方案并入了支柱型的橫向支撐元件作為將塔架連接到地面或地基的傾斜支柱或支撐件，其中在文獻ES2369304和EP2444663中的描述的那些解決方案應當被引用。盡管如此，在這些解決方案中，由于支柱的上端直接和塔壁相連，而且基本上不是埋置元件，因此支柱不是塔的地基系統的元件，而是作為塔的非埋置結構的一部分；而且這些支柱為大尺寸元件并且其操縱和建造是復雜的。

發明內容

本發明的主要目的在于實現較低的地基成本，減少應使用材料的最大數量，特別是減少應使用的鋼筋混凝土和預應力混凝土的最大數量，但同時不損害其基本功能，無論是結構特征的基本功能還是為了滿足巖土結構需要的基本功能。本發明在很大程度上是通過利用從地基上挖掘的土壤的重量中獲得的重力來最大化地基的總重量的比例實現的，土壤是廉價的壓載物質。

本發明的另一個目的是建造和安裝方法的簡單和快捷。為此，除了地基所使用的材料比上述的討論的地基所使用的材料要少之外，地基的許多元件可以預制，從而減少建造時間，并易于實現現場工業化工藝。

根據本發明的地基系統比前面討論的兩種地基更加經濟、有效，優化了所需材料、施工期限和施工質量，參與并執行了塔或結構所需的所有功能。

為此，根據本發明的塔的地基系統具有：中心軸，位于塔的基部下方，可以在安裝狀態下部分地或全部地埋置；減小厚度的下部板，設置在中心軸下方，在安裝狀態下全部埋置；側向支撐裝置，在安裝狀態下部分地或全部地埋置。

本發明中的塔可以為根據現有技術中任何已知的方法構成的金屬塔，現場澆筑的混凝土塔或預制混凝土塔，或兩者混合的混凝土塔。