专利名称：组装套架结构的方法
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润轮机塔。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I. Om-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I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。根据本发明的套架组装导引设备的优点在于，由于通过相应数量的支撑塔便于将一个或多个支柱以正确角度保持就位，并且由于例如通过吊车便于将杆条在被支撑支柱上的节点元件之间保持或悬接就位，因此可以相对快地执行套架结构的组装，从而可以使所述结构的总成本有利地保持较低。此外，由于工人不需要费力将重的支柱或支柱件操纵就位，从而提高了工作场所的安全性。粘合剂处理装置能够允许以便利的方式将粘合剂输送到形成接头的层面。例如，粘合剂处理装置可以包括软管和泵装置，从而便于将粘合剂输送或泵送到需要粘合剂的地方。然而，组装工人可以仅需要操纵合适的分配器，例如喷嘴，以使粘合剂进入正在形成或组装的接头中。此外，可以方便地将用于将杆条保持就位的任意节点元件预先附接在支柱上，例如在通过支撑塔将一个或多个支柱保持就位之前。在已知的模块化方法中，通过在模块的支柱段之间连接杆条然后层叠所述模块，将套架结构的不同模块或“叠层”分别组装在地面处，与所述可选择的已知模块化方法相反，根据本发明的方法使得套架结构可以实质上被组装为单个单元。本发明的套架组装导引设备的另一优点在于，可以以适合角度有效地布置杆条，以与支柱互相连接，从而杆条的布置不像在模块化设计中那样受限制，在所述模块化设计中仅可以将杆条有效地连接在被上和下支柱段末端界定的高度之间。支撑塔例如通过吊车可以使杆条方便地在支柱之间保持或悬接就位，从而可以相对快地执行根据本发明的套架结构组装，并且可以有利地保持所述结构的总成本较低。如下面的说明书中所揭露的本发明的尤其有利的实施例和特征将由从属权利要求给出。可以视情况合并不同权利要求类型的特征，以给出本文未描述的其它实施例。节点可以包括插在支柱的支柱段之间的部分。以此途径，节点被共线地布置在下支柱段和上支柱段之间。然而，在本发明的特别优选实施例中，在节点元件和支柱之间形成节点-支柱连接的步骤包括围绕支柱或支柱接头布置节点套管。可以围绕支柱的连续区域或围绕诸如法兰接头的支柱接头布置这种节点套管。这使得支柱段可以彼此直接连接，确保更稳定的支柱设计。节点套管可以实现为圆柱形或锥形元件，其可以在节点和支柱之间形成粘合接头之前在支柱段上滑动。然而，在制造这种节点套管时需要足够小心，以确保它足够紧密地装配在支柱周围，同时为粘合剂层留出足够的空间。因此，在本发明的特别优选实施例中，围绕支柱或支柱接头布置节点套管的步骤包括将至少两个节点套管件连接在一起。节点套管件可以被成形为具有两个平直侧面和两个弯曲的、基本半圆形的侧面的半圆柱，并且可以利用任何适当的技术(例如利用穿过沿布置节点套管件相邻边缘布置的法兰的紧缚件，诸如螺栓)接合在一起。一旦将节点套管布置在支柱上，就应该防止它从该位置滑动。因此，本发明的优选实施例包括在支柱的外表面和节点套管的内表面之间施加粘合剂的步骤。 每个节点优选包括以一定角度布置，以与杆条末端相接的至少一个突起元件或“节点延伸部”。例如，节点延伸部的外端和相应的杆条末端可以具有装配在一起的互补形状。在一个尤其简单因而有利的设计中，节点延伸部和杆条具有简单的直径基本相同的管状形状。在本发明的特别优选实施例中，在杆条和节点元件之间形成杆条-节点连接的步骤仅包括布置杆条套管以部分覆盖节点延伸部和杆条末端。实践中，连接过程可以包括将第一(下)节点套管在第一支柱周围布置就位；利用第一杆条套管将杆条的下端与第一节点套管的节点延伸部连接；利用第二杆条套管将第二 (上)节点套管的一部分与所述杆条的另一端连接并且将该节点套管件在另一支柱上放置就位；将相应的节点套管件布置就位并且将其与第一节点套管件连接。在最后步骤，可以形成粘合连接。以此方式，通过为每个杆条以特定方式放置一个或两个节点可以补偿几何公差或缺陷。在本发明的优选实施例中，形成杆条-节点连接优选地还包括在杆条套管的内表面和节点延伸部及杆条的外表面之间施加粘合剂的步骤。以此方式，可以在节点和杆条之间形成牢固且耐用的连接。在本发明的优选实施例中，组装套架结构的方法包括步骤将多个支柱中的至少一个支柱与套架组装导引设备的支撑塔连接，从而使得支柱被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；将多个连接杆条中的杆条在节点元件之间保持就位；为所述节点元件和所述杆条提供连接通道(connecting access);将每个杆条与所述节点元件连接，所述杆条被保持在所述节点元件之间；以及使所述支柱与所述支撑塔分离，以释放所组装的套架结构。在本发明的另一实施例中，在执行形成所述杆条-节点连接的步骤之前执行形成所述节点-支柱连接的步骤。例如，在支柱被吊举就位并被支撑塔保持之前可以方便地将节点在每个支柱周围放置就位。为了使杆条容易地连接到任意节点延伸部，在为粘合接头做准备时，可以将这种节点暂时地附接到支柱，但是可以确定地延迟这些节点的粘合剂的实际注入，直到形成杆条-接头连接之后。与现有技术的套架结构不同，根据本发明的套架结构甚至可以包括整个的支柱，因为将这样的长元件保持在支撑塔中是相对简单的过程。在本发明的优选实施例中，所述粘合接头包括在套管和被所述套管包围的组件之间的粘合剂层，其中，所述粘合剂包括环氧树脂或浆液。优选地，基于粘合剂的长期性能来选择粘合剂，例如粘合剂层不应该随时间收缩或变脆或疏松。当力施加到套架结构的支柱上时，这些力经由粘合剂层例如从支柱传递到节点套管。诸如环氧树脂或水泥砂浆的粘合剂在固化后相对硬。因此，由于节点套管的壁厚相对薄，作用在支柱上的巨大的力可能会导致节点套管受损，因此，在本发明的特别优选实施例中，套管(具体是节点套管)的壁厚朝套管的外缘减小。以基本圆柱形的节点套管为例，上和下套管区域相比节点套管的中间区域具有更薄的材料厚度。优选地，套管的壁厚沿相对宽的区域朝所述套管的外缘逐渐减小。在这种节点套管和支柱之间的粘合剂层不再具有恒定厚度，反而是楔形的。这种锥形或楔形层可以更好地吸收和转移作用在支柱上的力，从而套管的边缘不会扭曲或向外弯曲。以此方式，粘合剂层可以用作有效的缓冲层。在组装包括三个或四个支柱的套架结构时，具有用于保持支柱中的一个的单个支撑塔的套架组装导引设备已经可以简化组装过程。剩余的支柱可以包括支柱段，当将连接杆条抬升就位并紧缚到支柱时，相继组合所述支柱段。然而，在本发明的特别优选实施例中，套架组装导引设备包括用于套架结构的每个支柱的支撑塔。对于四个支柱的套架结构，套架组装导引设备优选包括四个支撑塔。支撑塔可以竖立在适当的地方，例如靠近港口和滑动系统，从而完成的套架组件可以滑动到海运系统，以便被运输到它的海上目的地。在此情形中，可以将支撑塔实现为使得完成的套架结构可以穿过支撑塔之间的空间。一旦完成的套架结构离开，就可以将用于下一个套架结构的支柱吊举就位，准备进行组装。以此方式，使得非常快且经济地组装许多套架结构成为可能，从而可以保持海上风力涡轮机的成本低。为了在连接杆条的同时使支柱保持就位，可以将支柱临时焊接就位。然而，在本发明的优选实施例中，支撑塔包括多个临时连接装置，该装置将支柱可拆卸地连接到所述塔。例如，支撑塔可以包括沿其长度布置的用于将支柱夹持就位的一个或多个夹具。这种夹具可以是机械的，例如棘轮夹具，或者可以包括液压夹具。通过支撑塔支撑支柱的步骤因而优选包括将支柱牢固地夹持在支撑塔的沿支柱的一个或多个点处。一旦支柱被支撑在适当的位置，工人就开始在支柱上的合适点之间连接杆条。为此，根据本发明的套架组装导引设备的进入装置优选包括进入平台。可以将这种进入平台实现为使得工人可以安全地站在该平台上并且进入将要与杆条连接的支柱的相关部分。可以将平台裁制为使得一些工人具有进行操纵的空间。当然，通过例如位于地面上的例如外部升降机可以替代地或额外地提供通道。为了在支撑塔支撑支柱时使杆条与节点连接，可以用任何便利的方式将杆条提升就位。优选地，将杆条保持在节点元件之间的步骤包括利用升降设备将杆条在节点元件之间悬接就位。由于支撑塔可以保持完整的支柱，该支柱同时与不同杆条连接，因此该支柱可以是整个组件。这给出了结构稳定性的优点，因为两个支柱段之间的任何接头都可能是完成结构的潜在弱点。然而，可能不方便制造这种长组件。因此，在根据本发明的套架结构的优选实施例中，支柱包括多个支柱段或管件，其中，在组装套架结构之前的支柱组装步骤接合支柱的相邻支柱段。例如，管件的每端可以具有外法兰，并且可以利用穿过法兰中相应螺栓孔的多个短螺栓将相邻管件栓接在一起。在根据本发明的套架结构的另一优选实施例中，相邻支柱段的末端被成形为允许剪力键接头在这些支柱段之间。如上所述，套架结构的高度可以容易地达到或超过50_60m。为了可以进入将要与杆条连接的支柱的所有部分，根据本发明的套架组装导引设备的进入装置优选包括升降机。这种升降机可以提供到支撑塔的所有平台的快速通道。进入装置可以被实现为单独实体，例如实现为可以围绕相应的支撑支柱移动的门式吊机。然而，在本发明的优选实施例中，进入装置被合并在支撑塔中，从而使得支撑塔包括一个或多个进入平台和/或升降机，以提供到所述平台的通道。满足需要的是单个支撑塔装备有升降机。例如，如果每个支撑塔被实现为具有适量进入平台，并且通过门式吊机连接这些进入平台，则在多个支撑塔中的一个中的单个升降机足以为工人提供到每个进入平台的通道。为了方便起见，优选的是这种平台被布置在基本相同的高度，从而门式吊机可以用于连接它们。这是可行的，如果在套架结构设计中均匀地布置节点的话，其中杆条在所述节点处与所述支柱连接。例如，最下面一组杆条可以全部具有相同的长度并且因而全部可以在套架结构中的相同高度终止。因此，将杆条末端与支柱连接的节点也都基本在相同的高度处。如果需要更灵活的杆条布置，利用不同长度的杆条，则可以调节门式吊机的位置，例如利用液压布置来提高门式吊机的一端，从而它可以达到下一进入平台。 或者，在本发明的另一优选实施例中，每个支撑塔可以装备有它自己的升降机和一些进入平台。优选地，将进入平台布置在与被支撑塔支撑的支柱的节点元件高度相对应的高度处。当然，支撑塔可以优选包括多个进入平台和升降机，其中升降机可以提供到每个进入平台的通道。组合式升降机/进入平台设计还可以包括缆索轨道，该缆索轨道安装在例如支撑支柱的外部，可移动的进入平台可以沿该轨道行进。优选地,利用粘合连接形成节点-支柱和杆条-节点连接的相当一部分(更优选是主要部分)。然而，可能需要以替代方式形成一些连接。例如，可以利用内部或外部法兰连接将节点连接在支柱段之间。可以利用适合的U形接头或法兰连接使节点与杆条连接。或者，可以对杆条和管状节点延伸部进行成形，以简单地装配到彼此上，例如通过对管状延伸部进行成形，以装配在杆条管件内，反之亦然。下面将描述这些和其它连接装置。
根据下文的详细描述，并结合附图考虑，本发明的其它目的和特征将变得明显。然而，应该理解，附图仅是为了解释说明的目的而设计的，不应作为限制本发明的限定。图I示出了支撑海上风力涡轮机的套架结构；
图2示出了在根据本发明的套架结构中穿过粘合接头第一实施例的横截面；
图3示出了在根据本发明的套架结构中穿过粘合接头第二实施例的横截面细节；
图4示出了根据本发明的套架结构中的其它粘合接头；
图5示出了根据本发明的套架组装导引设备的实施例；
图6示出了使用图5的套架组装导引设备组装的套架结构；
图7示出了根据本发明的套架结构的多个节点元件；
图8示出了根据本发明的套架结构中的多个杆条-节点连接；
图9示出了在根据本发明的套架结构中用于使杆条与节点元件连接的膨胀螺栓。
具体实施例方式附图中，相同的附图标记始终表示相同的对象。附图中的对象不一定是按比例绘制的。图I示出了在海上地点使用的套架结构I的简化绘图。套架结构I包括通过多个杆条11互相连接的多个支柱10，并且通过伸入海床3中的桩2被保持就位(在此例子中)。套架结构I用于在海上地点支撑风力涡轮机4。风力涡轮机4本身可以相当大，例如约80m高且转子直径在100-140m的范围内，尤其是当容纳兆瓦特范围内的大功率发电机时。为了提供所需的结构稳定性，套架结构I可以由钢/铁支柱和杆条制成，所述杆条沿所述支柱在节点处牢固地紧缚到彼此上。因此，巨大的“空”结构呈现出在水面上和水面下被力作用的相对较小的表面积。根据本发明，利用粘合接头完成相当数量的节点-支柱连接和杆条-节点连接。图2示出了灌浆的或胶合的节点-支柱连接的横截面。这里，示出了节点套管20A的两个节点 套管件21，其被成形为装配在支柱件102之间的剪力键接头41上(未示出套管件21之间的法兰连接)。在剪力键接头41中，支柱段的端部可以直接邻接。使用围绕支柱段102周边布置的密封件24密封节点20A和支柱段102之间的任何间隙，然后通过适合的通道(未示出)将粘合剂(例如环氧树脂)23或浆液23泵送到节点20A和支柱段102之间的空间中。然后使粘合剂23或浆液23相继固化或硬化。节点套管20A的这种粘合接头230的优点是，当它保持在套架组装导引设备中时，可以被安装到支柱上，并且可以调节它的位置和/或方向，以适应杆条长度/位置的任何差异和偏差，该粘合接头230与所述杆条连接。图3示出了节点20A和支柱段102 (可以是任意类型的支柱段或整个支柱的一部分)的横截面细节。这里，节点20A具有锥形壁厚，使得节点20A的壁朝向上边缘逐渐变薄。当然，相同的锥形壁可以出现在节点20A的下部区域。壁厚沿长度L减小，长度L优选是节点高度的相当大的部分，例如节点高度的五分之一或六分之一。图4示出了使用粘合接头的节点-支柱连接和杆条-节点连接的细节。这里，示出了节点20A在围绕支柱件102之间的剪力键41接头(由点线表示)周围就位。节点套管件21通过节点法兰25和短螺栓42接合。管状延伸部26具有与杆条11相同的直径并且被成形为在如虚线所示的对接接头43处与杆条11相接。杆条套管112被布置在此接头43周围并且通过粘合剂层保持就位。对于套管20A、112两者，通过围绕套管20A、112的周长布置的密封件24放置粘合剂溢出，知道粘合剂硬化或固话。这里，在一个套管件21上示出了单个管状延伸部26。当然，可以在单个套管件上铸造两个这种管状延伸部26，从而竖直节点法兰25位于管状延伸部26两侧。或者，每个套管件21可以铸有管状延伸部26，使得节点法兰25在管状延伸部26之间竖直延伸。图5示出了根据本发明实施例的套架组装导引设备5。这里，套架组装导引设备5包括用于套架结构的四个支柱中的每个的四个支撑塔51。在此实施例中，每个支撑塔51以与所组装的套架结构支柱的角度相对应的角度倾斜。支撑塔51本身可以通过诸如吊车或门式吊机的一些其它模块保持就位。在此例子中，通过将支撑塔51紧固在合适的地基54上而将其固定在地面上。每个支撑支柱51具有以适当间隔布置的多个夹具56，以便保持待组装的套架结构的支柱。在支撑塔51上布置进入平台52。可以沿支撑塔51将这些进入平台52布置在关键位置，从而为进入支柱的节点单元提供便利，或者进入平台52可以沿支撑塔51移动。支撑塔51中的升降机55 (由虚线表示)提供到进入平台52的通道。通路53提供到节点元件的通道，所述节点元件在被不具有进入平台或升降机的支撑塔保持的支柱上。将进入平台52和任何通路53布置在套架组装导引设备5上，从而使得所组装的套架结构可以沿滑动系统的轨道6从套架组装导引设备5滑出。图6示出了使用图5的套架组装导引设备5组装的套架结构。这里，通过布置在支撑塔51上的夹具56将支柱10、100夹持就位。由此以所需角度保持支柱10、100，以获得完成的套架结构的所需几何形状。支柱可以是由单个管件制成的整个支柱100，或者可以包括通过剪力键、通过内法兰或外法兰或者通过任意其它合适的接头连接到一起的一些支柱部分。吊车(未示出)用于将杆条11吊升至支柱10之间就位。在进入平台52上的工人8可以控制杆条11，从而可以相对于之前安装在支柱10、100上的相应节点元件(例如节点套管20A)正确地安装杆条11的每个末端。这里，示出了通过吊车的吊车索具7将杆条11悬接就位，从而在两个进入平台上的工人8可以将杆条11的每个末端与支柱10、100上的、节点20A连接。一旦杆条末端与节点连接，就可以使用吊车去拿下一个杆条11。工人仅需要在杆条11的每个末端处形成杆条-节点连接，然后可以使用升降机55或通路53来移动到下一节点，为连接下一个杆条11做准备。以此方式，可以实现相当快的组装过程。一旦组装完成套架结构1，就可以通过沿滑动轨道6滑动套架结构I从组装导引件5中释放套架结构1，并且可以将用于下一套架结构的支柱10、100吊升就位并夹持到支撑塔51上。图7示出了用于将根据本发明的套架结构的支柱连接到一个或多个杆条的节点元件的各种其它实现方式。在图的A部分所示的第一实施例中，节点20B是具有两个管状延伸部26的铸模节点，以适当角度布置所述管状延伸部26，以便与杆条连接。在所示例子中，铸模节点20B利用长螺栓40通过在支柱内部的法兰与支柱部分101连接。当然，这种节点20B可以实现为仅具有一个管状延伸部26，并且两个这种节点可以栓接在支柱的连续支柱部分101之间，一个在另一个上。在图的B部分所示的第二实施例中，将节点20C实现为被成形为装配在支柱件102之间的剪力键接头41或剪力锁41上的两个半部21或壳体件21。替代管状延伸部，可以将一个或多个U形接头30布置在壳体件21上，例如通过铸造。这种U形接头30包括U形接头盘31和具有用于与杆条连接的通孔32的侧壁33。可以沿节点套管件21的竖直边缘利用法兰上的短螺栓42将节点套管件21栓接在一起。在图的部分C所示的第三实施例中，将节点20C实现为两个壳体件22，其被成形为装配在两个支柱件103的外法兰接头44上，如断线所示。使用具有外法兰的支柱件103对此实施例是有利的，所述外法兰使用短螺栓栓接在一起。节点20C可以铸造有一个或多个管状延伸部或U形接头，以便与相应数量的杆条连接。节点可以与多于一个杆条连接。例如，对于四支柱套架，可以在节点上以大体直角布置两个管状延伸部或U形接头，以为布置在两个支柱对之间的两个杆条提供连接点，其中一个支柱对于每个支柱对来说是共用的，并且所述节点布置在那条支柱上。对于三支柱套架，可以在单个节点上以彼此成大体120°角布置两个延伸部。杆条11可以包括在任一端(这里仅示出一端)具有铸模角撑板12的管件110，以便与节点的U形接头连接，如图8所示。铸模角撑板12通过法兰连接与杆条管件110连接。铸模角撑板12 —体形成有通孔122，裁制通孔122的尺寸，以将其放置在U形接头的通孔之间。图的A部分示出了上端与节点的朝下U形接头30连接的杆条11。这里，节点20C用作例子。U形接头盘31和角撑板12形成相对紧密的配合，以防止杆条11向上移动。适合的螺栓销可以穿过通孔32、122，从而连接节点和杆条11。在图的B部分，杆条11的下端与节点20C朝上的U形接头30连接。当支柱被保持在套架组装导引设备中时，执行将杆条紧缚到节点上的步骤。图的C部分示出了在根据本发明的套架结构中另一节点20E和杆条11之间的法兰连接。这里，利用法兰-法兰接头接合节点20E和杆条11。节点20E包括以适当角度布置以与杆条11相接的铸模管状延伸部26。这里，示出了管状延伸部26指向上方，以便与杆条11的下端连接，并且管状延伸部26的外端包括法兰。杆条11的下端还具有相对应的法兰。利用合适的短螺栓连接法兰。图9示出了螺栓销70，在此情形中是膨胀螺栓70，用于在根据本发明的套架结构中将杆条与U形接头节点连接。膨胀螺栓70包括具有恒定内径和锥形外径的内圆筒72， 以及具有恒定外径、锥形内径和纵向裂口的外圆筒71。围绕螺纹杆73布置圆筒71、72。外圆筒71的外径相对紧密地装配在角撑板通孔内。膨胀螺栓70组装在U形壁33之间和角撑板通孔内。然后利用螺纹杆73外端的螺母74拧紧螺栓70，从而外圆筒膨胀并抵住角撑板通孔的内侧。以此方式，确保杆条和节点之间的坚固连接，这种连接需要相对少的紧缚部件。尽管已经以优选实施例及其变型的形式公开了本发明，但是应该理解，在不脱离本发明范围的情况下，可以对本发明进行许多额外的改进和变型。例如，当图7所示的任意栓接节点连接用于根据本发明的套架结构组装时，可以用粘合层对其进行加强。用于连接相同的两个支柱并且被布置为在交叉处跨过彼此的杆条可以包括在该交叉处利用任何适当的接头(例如利用通过粘合接头可与杆条段连接的X形套管件)连接的杆条段。为清楚起见，应该理解，本申请中使用的表示英语不定冠词的用语“一”并不排除多个，并且用语“包括”并不排除其它步骤或元件。
权利要求
1.一种组装套架结构(I)的方法，所述套架结构(I)包括多个支柱(10、100)、多个连接杆条(11)以及布置在所述支柱(10、100)上用于将所述杆条(11)连接到所述支柱(10、100)的多个节点元件(20A、20B、20C、20D、20E)，所述方法包括步骤 在每个节点元件(20A、20B、20C、20D、20E)和支柱(10、100)之间形成节点-支柱连接； 在每个杆条(11)和节点元件(20A、20B、20C、20D、20E)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(230)。
2.根据权利要求I所述的方法，其中，在节点元件(20A、20B)和支柱(10、100)之间形成节点-支柱连接的步骤包括围绕支柱(100)或支柱接头(41)布置节点套管(20A、20B)。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，围绕支柱(100)或支柱接头(41)布置节点套管(20A、20B)的步骤包括将至少两个节点套管件(21、22)连接在一起。
4.根据权利要求2或3所述的方法，包括步骤在支柱(10、100)的外表面和所述节点套管(20A、20B )的内表面之间施加粘合剂(23 )。
5.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，在杆条(11)和节点元件(20A)之间形成杆条-节点连接的步骤包括布置杆条套管(112)以覆盖所述节点元件(20A、20B)与所述杆条(11)之间的接头(43)。
6.根据权利要求5所述的方法，包括步骤在所述杆条套管(112)的内表面与所述节点元件(20A、20B)和所述杆条(11)的外表面之间施加粘合剂(23)。
7.根据前述权利要求之一所述的方法，包括步骤 将所述多个支柱(110、100)的至少一个支柱(110、100)与套架组装导引设备(5)的支撑塔(51)连接，从而使所述支柱(110、100)被保持在与所述套架结构(I)的组装状态中该支柱(110、100)的位置相对应的位置处； 将多个连接杆条(11)中的杆条(11)在节点元件(20A、20B、20C、20D、20E)之间保持就位； 为所述节点元件(20A、20B、20C、20D、20E)和所述杆条(11)提供连接通道； 将每个杆条(11)与所述节点元件(20A、20B、20C、20D、20E )连接，所述杆条(11)被保持在所述节点元件(2(^、2( 、20(、200、2( )之间；以及 使所述支柱(10、100)与所述支撑塔(51)分离，以释放所组装的套架结构(I)。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，形成所述节点-支柱连接的步骤是在形成所述杆条-节点连接的步骤之前执行的。
9.一种套架结构(1)，特别是一种用于支持海上风力涡轮机(4)的套架结构，其包括多个支柱(10、100)、多个连接杆条(11)以及布置在所述支柱(10、100)上用于使所述杆条(11)与所述支柱(10、100)连接的多个节点元件(2(^、2( 、20(、200、2(^)，所述套架结构包括 每个节点元件(2(^、2( 、20(、200、2(^)和支柱(10、100)之间的节点-支柱连接； 每个杆条(11)和节点元件(20A、20B、20C、20D、20E)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(230)。
10.根据权利要求9所述的套架结构，其中，所述粘合接头包括在套管(20A、20B、112)和被所述套管(20A、20B、112)包围的组件之间的粘合剂(23)层，其中，所述粘合剂包括环氧树脂或浆液。
11.根据权利要求10所述的套架结构，其中，所述套管(20A)的壁厚朝所述套管(20A)的外边缘减小。
12.根据权利要求11所述的套架结构，其中，所述套管(20A、20B)包括至少两个套管件(21、22 )，其中，通过栓接法兰连接接合所述套管件(21、22 )。
13.一种用于组装套架结构(I)的套架组装导引设备(5)，所述套架结构(I)包括多个支柱(10)、多个连接杆条(11)以及布置在所述支柱(10)上用于使所述杆条(11)与所述支柱(10)连接的多个节点元件(20A、20B、20C、20D、20E)，该组装导引件(5)包括多个支撑塔(51)，用于支撑所述多个支柱(10、100)，从而将被支撑的支柱(10、100)保持在与所述套架结构(I)的组装状态中该支柱(110、100)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-节点连接处的粘合接头 (230)的粘合剂。
14.根据权利要求13所述的套架组装导引设备，包括用于所述套架结构(I)的每个支柱(10、100)的支撑塔(51)。
15.根据权利要求13或14所述的套架组装导引设备，包括进入装置(52、53、55)，用于提供到节点元件(20A、20B、20C、20D、20E)和保持在所述节点元件(20A、20B、20C、20D、20E)之间的杆条(11)的连接通道。
全文摘要
本发明描述了一种组装套架结构的方法，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。本发明还描述套架结构，具体是用于支撑海上风力涡轮机的套架结构。本发明还描述用于组装这种套架结构的套架组装导引设备。
文档编号E04H12/00GK102733637SQ20121010787
公开日2012年10月17日 申请日期2012年4月13日 优先权日2011年4月15日
发明者H.施蒂斯达尔, T.厄斯特加尔德 申请人:西门子公司