[发明专利]凭借多阶段式预应力的模块式风力塔

说明书

技术领域

本发明涉及一种凭借预应力(Prestress)的模块式风力塔，更详细地说，本发明凭借多阶段式预应力的模块式风力塔在层叠组装了模块的风力塔的多个地点施加预应力而防止应力集中，在模块的中空部施加预应力并予以安置而能够轻易地进行重新施加预应力等维护管理。

背景技术

一般来说，风力塔作为风力发电机的主要结构物而支撑风轮叶片与机舱，主要由钢管制成。尤其是，大型钢管的风力发电塔经过许多焊接过程后通过复杂的制作工艺制成。亦即，在制作大型钢管的风力塔时由于受到自重等因素的影响而使得施工性显著地下降。何况，由于基于该大型钢管的风力塔的趋势是安装在海上而面临着腐蚀之类的耐久性问题。

另一方面，随着该大型风力塔的发电机容量增加而使得叶片长度变长，支撑该叶片与机舱的塔的规模也日益增大。随着风力塔的增大，也要按照其增大量而设计成能够承受其垂直荷重、横荷重及弯矩等荷重。

以现有钢管为例，在施工该大型风力塔时随着截面增加而提高自重，所提高的自重则造成施工难度及非经济性等问题。

为此，专利注册第713692号等文献揭示了在工厂制作出内部受到约束的中空混凝土充填单元后在现场层叠该单元并且以对预应力筋腱预加应力的方法施工桥墩的技术，现在则进行着把该技术应用到风力塔的研究。

如前所述地层叠单元并且在层叠的单元的最上端部分对预应力筋腱进行预加应力后加以固定，但该方法的实效性会随着塔的高度增加而降低。亦即，在最上端部分对预应力筋腱施加预应力时会在最上端与下端固定部发生较大的应力集中而导致局部破坏。

而且，当施工后随着预应力损失而需要重新施加预应力时，如前所述地只在最上端对预应力筋腱施加预应力的话，就会因为和发电机组(Turbine)之类的上部结构物发生干涉而不易重新施加预应力。

先前技术文献

专利文献

(专利文献0001)专利注册第713692号

发明内容

解决的技术问题

为了解决上述现有技术的问题，本发明的目的是提供一种风力塔，通过模块施工大型风力塔时按照多个阶段施加预应力以防止应力集中，施工后容易进行重新施加预应力之类的作业，从而大幅提高了维护管理的便利性。

解决问题的技术方案

为了达到上述目的，本发明凭借多阶段式预应力的模块式风力塔由多个模块通过内部的预应力筋腱被预加应力而层叠组装成风力塔，上述模块包括：多个层叠模块，内部贯穿有预应力筋腱；多个拉伸模块，具有其内部贯穿有预应力筋腱并且把预应力筋腱加以拉伸安置的拉伸引入部。

而且，上述模块包括构成本体的混凝土部、位于上述混凝土部内部的中空部、在上述混凝土部让预应力筋腱贯穿的多个预应力孔；形成于上述拉伸模块的拉伸引入部包括在上述中空部的内周缘与上述预应力孔连通地形成的安置孔；与上述安置孔连通并且在上述中空部的内周缘突出地形成的安置端。

另一方面，在上述拉伸模块中位于最上端的最上端模块，预应力筋腱只贯穿安置孔并且在被施加了预应力的状态下被安置在上述安置端。

而且，上述最上端模块在上端部朝上端突出地形成多个连接棒而与上部结构物紧固。

另一方面，上述模块在上述混凝土部的外周缘或上述中空部的内周缘由约束管构成外管部或内管部。

而且，上述模块在上、下层叠的模块中间配置具备H状截面的连接器并组装在模块之间。

进一步地说，上述连接器为H状截面并且在上部面形成上夹槽而下部面则形成下夹槽，在上述上夹槽形成多个上突突起而在上述下夹槽形成多个下突突起，其内部形成贯穿上述上突突起及上述下突突起的灌注道，各模块的混凝土部在上、下表面各自形成有与上述上突突起及上述下突突起相向的多个安置孔，形成通过上述灌注道充填到上述安置孔的灌浆(grout)并组装在上、下模块之间。

有益效果

凭借如前所述的构成内容，本发明可以发挥出下列效果。

第一、以模块层叠方式组装风力塔时按照多阶段方式施加预应力而得以克服应力集中的结构性缺陷。

第二、利用形成于模块的中空部拉伸并安置预应力筋腱，施工后容易重新施加预应力，可以不受风力塔的上部结构物影响地重新施加预应力，可以只针对需要增强的区段重新施加预应力而有利于维护管理。

附图说明

图1a及图1b是作为本发明凭借多阶段式预应力的模块式风力塔的一构成要素的模块的基本例的侧剖视图。

图2a到图2c是本发明凭借多阶段式预应力的模块式风力塔的安装例概略图。