[发明专利]组装套架结构的方法

说明书

技术领域

本发明描述了组装套架（jacket）结构的方法、套架结构以及套架组装导引设备。

背景技术

必须牢固地安装海上（或称离岸）风力涡轮机组的风力涡轮机，以抵挡水和风施加在其上的力。在浅海地点，可将风力涡轮机塔安装在延伸进海床中的混凝土柱基或地基上。然而，对于其他海上地点，由于各种原因这种安装技术并不适用。通常，使用由三个或四个直立的钢支柱制成的“套架结构（jacket structure）”来支撑在这种海上地点的风力涡轮机塔。直立的支柱通过杆条网格以支架方式互相连接。这种套架结构相对较小的表面积意味着它能够抵挡由水施加在其上的力，该套架结构浸没在所述水中。套架结构的顶部通常相对较窄，并且沿着朝基部的方向逐渐变宽，以提供所需的结构稳定性。可以将套架结构的基部锚定到海床上的混凝土地基，或者可以将套架结构的每个支柱固定到打入海床中的分离的桩上。

可以将海上风力涡轮机套架结构的尺寸设置成使得约三分之二被浸没。因此，对于约45m的平均水深而言，套架结构可具有约55m-56m的高度。这种套架结构的占地可以在横跨20m的范围内。这种套架结构的支柱和杆条通常由钢管或管段制成。为了所需的结构稳定性，这种套架结构的支柱的直径可以为约1.0m-1.5m，杆条可以具有约0.6m-0.8m的直径。

组装水下套架结构的常规途径包括组装与套架结构的各层相对应的模块。每个模块包括相同支柱段，所述支柱段通过在相邻支柱段之间延伸的杆条而互相连接。对于底部较宽且顶部较窄的锥形套架结构，构建一系列不同尺寸的模块，然后将完成的模块相继吊起到适当地点、堆叠到彼此上并紧固在一起。杆条通过一些具有适当形状的节点元件与支柱连接。例如，节点元件可以包括钢质铸件，其一部分被成形为匹配支柱，而另一部分被成形为与杆条端部连接。在已知的构造技术中，节点元件通常通过焊接或螺栓连接来与支柱连接。通常通过自动焊接台来形成焊接连接。可以在任意地点，例如靠近港口或港湾的地点，执行套架结构的组装。然后，可以将完成的套架结构用滑道移动到码头区，以便运送到海上地点。

已知方法的重大缺点在于相关成本。例如，由于自动焊接台巨大且昂贵，因此完成焊接连接的成本相对高昂。此外，焊接过程很耗费时间。因此，对于包括许多涡轮机的海上风力涡轮机组而言，这种组装过程的成本过高。

发明内容

因此，本发明的一个目的是要提供一种更加经济的套架结构组装方式。

此目的通过权利要求1所述的组装套架结构的方法、权利要求9所述的套架结构以及权利要求13所述的套架组装导引设备实现。

根据本发明，一种组装套架结构的方法，处于组装状态的所述套架结构包括多个支柱、多个连接杆条以及布置在所述支柱上用于使所述杆条与所述支柱连接的多个节点元件，所述方法包括步骤：在每个节点元件和支柱之间形成节点-支柱连接；以及在每个杆条和节点元件之间形成杆条-节点连接，其中，节点-支柱连接和/或杆条-节点连接包括粘合接头（adhesive joint）。

根据本发明的方法的优点在于，利用粘合接头将节点元件与支柱或杆条接合的步骤与例如形成焊接连接相比更快且更便宜。此外，粘合接头很牢固并且能够承受住施加到其上的高负荷。

根据本发明，一种套架结构，特别是用于支撑海上风力涡轮机的套架结构，包括多个支柱、多个连接杆条以及布置在所述支柱上用于使所述杆条与所述支柱连接的多个节点元件，所述套架结构包括：在每个节点元件和支柱之间的节点-支柱连接；以及在每个杆条和节点元件之间的杆条-节点连接，其中，节点-支柱连接和/或杆条-节点连接包括粘合接头。

根据本发明，一种用于组装套架结构的套架组装导引设备，所述套架结构包括多个支柱、多个连接杆条以及布置在所述支柱上用于使所述杆条与所述支柱连接的多个节点元件，该组装导引件包括：多个支撑塔，用于支撑所述多个支柱，从而将被支撑的支柱保持在与所述套架结构的组装状态中该支柱的位置相对应的位置处；以及粘合剂处理装置，用于处理在节点-支柱连接和/或杆条-节点连接处形成粘合接头期间的粘合剂。