專(zhuān)利名稱(chēng)：塔樓式風(fēng)力發(fā)電站結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種立體分布式風(fēng)力發(fā)電站結(jié)構(gòu)，尤其是包含風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)安裝塔的風(fēng)力發(fā)電站結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前，公知的風(fēng)力發(fā)電站結(jié)構(gòu)，是由至少1套風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)、1座輸變電站、以及電力傳輸導(dǎo)線構(gòu)成。通常風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)等設(shè)備安裝在塔筒頂部，其風(fēng)輪機(jī)旋轉(zhuǎn)軸與水平面垂直。在實(shí)踐中，發(fā)明創(chuàng)造者和工程技術(shù)人員為了能充分利用風(fēng)能，提高風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率，盡可能地把風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)得更大、安裝得更高。如，從互聯(lián)網(wǎng)上搜索得知， 目前大型風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)輪葉片長(zhǎng)度達(dá)到77米，塔筒高度達(dá)到120米，風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)最高處離地面達(dá)到180多米。這就出現(xiàn)了一些問(wèn)題那么高大的設(shè)備，在生產(chǎn)制造、運(yùn)輸、安裝、維護(hù)管理諸多方面必然存在許多困難，且在這樣的基礎(chǔ)上要進(jìn)一步做得更高、更大則困難更多，潛力也有限，而如果風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)不能做得更大、更高，地球表面相對(duì)更高空間的風(fēng)能就不能得到充分開(kāi)發(fā)利用，而測(cè)量實(shí)踐恰恰證明，在相對(duì)地面更高空的風(fēng)能能量更大。在公知的風(fēng)力發(fā)電站結(jié)構(gòu)中，風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)通常是單一層次分布在地面上，一座總裝機(jī)容量幾十萬(wàn)千瓦以上的風(fēng)力發(fā)電站，即使是在平原地區(qū)所需場(chǎng)地面積也要幾十平方公里至上百平方公里，因此通常也叫風(fēng)電場(chǎng)。這就出現(xiàn)了另一些問(wèn)題建造一個(gè)中等規(guī)模的風(fēng)力發(fā)電站尚需占用這么寬的地域，其場(chǎng)地利用效率顯然不理想。而在地球表面的陸地加上近岸淺海區(qū)，能夠適合建造風(fēng)力發(fā)電站的地域是有限的，如果不能更有效提高場(chǎng)地利用率， 風(fēng)力發(fā)電站建設(shè)必然會(huì)因地表面積的限制而影響其發(fā)展前景。另外，風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)分布在廣漠的原野上，排列間距那么遠(yuǎn)，電能輸出成本高、損耗大，管理維護(hù)困難多、費(fèi)用高，這些都是給降低電能生產(chǎn)成本，提高營(yíng)運(yùn)效益帶來(lái)負(fù)面影響而又非常重要的問(wèn)題。為了解決這些問(wèn)題，廣大發(fā)明創(chuàng)造者和工程技術(shù)人員進(jìn)行了不斷的探索和試驗(yàn)， 以尋求理想的解決方案。如，加拿大電力公司發(fā)明了一種高空氣球式風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)。顯然，這一方案能夠?qū)崿F(xiàn)利用地面上更高空間風(fēng)能的目的，但能否運(yùn)用這一方案建造大型風(fēng)力發(fā)電站還需工程技術(shù)人員實(shí)踐證明；又如，中國(guó)專(zhuān)利公告CN20096擬62y中公開(kāi)了一種“風(fēng)力發(fā)電站”實(shí)用新型方案，其結(jié)構(gòu)是四周?chē)辛⒅⒂脵M梁連接，在橫梁的中心設(shè)有承載架，承載架上安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)等設(shè)備。該方案能夠利用地面上更高空間的風(fēng)能，但仍存在風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)安裝密度不夠，單位面積裝機(jī)容量不理想的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種風(fēng)力發(fā)電站結(jié)構(gòu)，在于更充分有效增加風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)安裝密度，增大單位面積風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)裝機(jī)容量，且能有效節(jié)省工程投資，降低運(yùn)營(yíng)成本。
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為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電站結(jié)構(gòu)是將若干套風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在一座塔樓上。塔樓包含塔樓支柱體、塔樓吊樓和塔樓挑梁，風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在塔樓吊樓和塔樓挑梁上，塔樓至少2層以上至幾十層或更多層，高度有幾十米至幾百米或更高，風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)在塔樓上立體分布。塔樓支柱體由至少2根以上與地面垂直的承重柱組成，相鄰的承重柱之間用橫梁聯(lián)結(jié)。承重柱的分布狀態(tài)為橫切面呈多邊形，多邊形內(nèi)自然構(gòu)成為塔樓支柱體內(nèi)部空間，安裝有電能輸出導(dǎo)線和起重升降設(shè)備、人員上下梯等附屬設(shè)施。塔樓支柱體和承重柱的橫切面積從地面向上由大逐漸分段縮小。底部承重柱的規(guī)格較大，往上逐漸縮小。底部承重柱的數(shù)量最多，往上逐漸減少直到剩下最內(nèi)層的。由最內(nèi)層承重柱構(gòu)成的支柱體通常封閉，以外的不封閉。塔樓支柱體的另一種結(jié)構(gòu)是橫切面積從地面向上大小一致，承重柱的數(shù)量自下而上一致，承重柱的規(guī)格自下而上逐漸縮小，支柱體自下而上封閉。塔樓吊樓以塔樓支柱體的承重柱和承重柱之間的橫梁為承載體和基礎(chǔ)，以塔樓之主體為中心呈放射狀水平向外伸出同樣長(zhǎng)度，內(nèi)部為空間，其伸出長(zhǎng)度視設(shè)計(jì)時(shí)所選定的風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)的型號(hào)規(guī)格及其它公知的技術(shù)規(guī)范要求而定。塔樓吊樓從地面向上每間隔一定的相應(yīng)高度依次構(gòu)筑。相應(yīng)高度是指所設(shè)計(jì)確定的塔樓吊樓層高數(shù)據(jù)與風(fēng)力發(fā)電站建筑所在地已有的關(guān)于風(fēng)的速度、強(qiáng)度、流態(tài)、方向等特征信息和選定的風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)的型號(hào)規(guī)格，以及公知的技術(shù)規(guī)范相適應(yīng)。塔樓吊樓呈放射狀伸出是指塔樓吊樓以塔樓支柱體中心為原點(diǎn)朝多個(gè)方向向外伸出，伸出方向?qū)ΨQ(chēng)或平面夾角相等，這種結(jié)構(gòu)有利于使塔樓結(jié)構(gòu)更平衡穩(wěn)定。塔樓支柱體為封閉結(jié)構(gòu)時(shí)，塔樓吊樓與塔樓支柱體的結(jié)合部為相互貫通內(nèi)部空間的通道和留有人行門(mén)洞，且安裝有橫向開(kāi)關(guān)的電動(dòng)或手動(dòng)門(mén)頁(yè)。塔樓吊樓內(nèi)安裝發(fā)電機(jī)和電力輸出等設(shè)備。塔樓挑梁在塔樓吊樓頂部以塔樓支柱體的承重柱和承重柱之間的橫梁為承載體和基礎(chǔ)，呈放射狀水平向外伸出同樣長(zhǎng)度，其伸出長(zhǎng)度視設(shè)計(jì)時(shí)所選定的風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)規(guī)格和公知的技術(shù)規(guī)范要求而定。塔樓挑梁通常成對(duì)構(gòu)筑，有橫梁聯(lián)結(jié)。塔樓挑梁與塔樓吊樓的分布結(jié)構(gòu)相適應(yīng)。塔樓支柱體為封閉時(shí)，塔樓挑梁與塔樓支柱體的連接處為貫通支柱體內(nèi)部空間的通道和留有人行門(mén)洞，且安裝有橫向開(kāi)關(guān)的電動(dòng)或手動(dòng)門(mén)頁(yè)。塔樓挑梁上緊鄰尾端處安裝風(fēng)輪機(jī)設(shè)備，聯(lián)接風(fēng)輪機(jī)和發(fā)電機(jī)的傳動(dòng)、變速齒輪等設(shè)備部件則安裝在風(fēng)輪機(jī)靠塔樓支柱體一側(cè)。塔樓挑梁和塔樓吊樓為上下結(jié)合結(jié)構(gòu)，塔樓挑梁在上，塔樓吊樓在下，塔樓挑梁向外延伸長(zhǎng)度大于塔樓吊樓向外延伸長(zhǎng)度，塔樓挑梁的一部分與塔樓吊樓頂部重合，在重合處設(shè)有結(jié)構(gòu)工程孔洞和人員通道，用于風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)設(shè)備部件的組合聯(lián)接和人員上下通行。塔樓挑梁向外延伸長(zhǎng)度超出塔樓吊樓部分鋪設(shè)有樓面板或網(wǎng)格構(gòu)件，形成平臺(tái)結(jié)構(gòu)。
在塔樓同一高度層面上的塔樓吊樓和塔樓挑梁構(gòu)成相對(duì)意義上的塔樓樓層。塔樓吊樓和塔樓挑梁在塔樓上呈放射狀向外多個(gè)方向伸出，其方向數(shù)量通常與承重柱分布形成的多邊形的邊數(shù)相對(duì)應(yīng)。塔樓吊樓和塔樓挑梁向外伸出方向自下而上為方向一致的層疊結(jié)構(gòu)。塔樓吊樓和塔樓挑梁向外伸出方向的另一種層疊結(jié)構(gòu)是相鄰層非致而隔層一致的交叉相疊結(jié)構(gòu)。這是在由承重柱構(gòu)成的塔樓支柱體的邊數(shù)為2的倍數(shù)，塔樓吊樓和塔樓挑梁在塔樓上整體分布方向總數(shù)也為2的倍數(shù)時(shí)，將分布方向總數(shù)除以2所得的商數(shù)為每層的方向數(shù)，且自下而上交叉層疊所形成的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)是在承重柱分布形成的塔樓支柱體多邊形的邊數(shù)特別多，塔樓吊樓和塔樓挑梁在塔樓上整體分布方向總數(shù)也特別多時(shí)， 如同一層面安裝的風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)多，相互間將產(chǎn)生較多不利影響時(shí)所采用的結(jié)構(gòu)。塔樓由鋼筋混凝土或金屬構(gòu)件或其它高強(qiáng)度復(fù)合材料構(gòu)成。本發(fā)明的塔樓式風(fēng)力發(fā)電站結(jié)構(gòu)其有益效果在于1、根據(jù)本發(fā)明的方案，構(gòu)筑以承重柱為主體的塔樓支柱體，塔樓吊樓和塔樓挑梁采用對(duì)稱(chēng)或均等分布的平衡穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，可以使塔樓的高度構(gòu)筑到更理想的高度和更多層次，有利于充分地利用更高空間的風(fēng)能，拓展風(fēng)電建設(shè)的發(fā)展空間，使風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)安裝數(shù)量更多。2、根據(jù)本發(fā)明的方案，采用以塔樓支柱體為中心放射狀向外伸出構(gòu)筑塔樓吊樓和塔樓挑梁的結(jié)構(gòu)，風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)圍繞塔樓支柱體向上安裝，可充分發(fā)揮塔樓建筑物的功效，充分提高風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)的安裝密度，充分增大單位地域面積的裝機(jī)容量。3、根據(jù)本發(fā)明的方案，采用以塔樓支柱體為中心呈放射狀向外構(gòu)筑塔樓吊樓和塔樓挑梁的結(jié)構(gòu)，建筑結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，便于實(shí)施；根據(jù)本發(fā)明的方案，塔樓挑梁的長(zhǎng)度只需大于所選定風(fēng)輪機(jī)單一葉片長(zhǎng)度即可具備風(fēng)輪機(jī)運(yùn)行條件，且風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)備在塔樓吊樓和塔樓挑梁的布置呈現(xiàn)為自塔樓承重柱為起點(diǎn)至塔樓挑梁末端由重到輕的分布，可以減小塔樓梁柱構(gòu)件的尺寸規(guī)格，從而節(jié)省建筑成本。4、根據(jù)本發(fā)明的方案，風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)集中安裝在塔樓上，可以縮短電能輸出導(dǎo)線，減少電力輸出損耗，便于對(duì)設(shè)備的維護(hù)管理，可以有效節(jié)省工程費(fèi)用，減少維護(hù)管理費(fèi)用，降低電能生產(chǎn)成本。5、根據(jù)本發(fā)明的方案，風(fēng)輪機(jī)采用垂直軸式結(jié)構(gòu)，風(fēng)輪機(jī)葉片采用阻風(fēng)式葉片，可避免水平軸式風(fēng)輪機(jī)因風(fēng)輪葉片太長(zhǎng)、塔筒過(guò)高帶來(lái)的多方面技術(shù)問(wèn)題。6、根據(jù)本發(fā)明的方案，風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)安裝塔樓適合在各種地形、地貌和地域上建造。 且不僅在寬闊的地域如草原、戈壁、海灘上能建造大型風(fēng)力發(fā)電站，在狹小的地域上如山巒、島礁，乃至城鎮(zhèn)市區(qū)也可建造大型風(fēng)力發(fā)電站。少至1座塔樓上安裝的風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)量規(guī)模即可與一座輸變電站組成一座大型風(fēng)力發(fā)電站。與現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電站結(jié)構(gòu)相比，在同一地域面積上可以使風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)總裝機(jī)容量提高十幾倍、幾十倍、甚至更多。


1、圖中的各種結(jié)構(gòu)之間的圖形比例不直接表示實(shí)施的比例關(guān)系。2、因塔樓為對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，塔樓的相對(duì)面通常一致，所以只繪制了正面示意圖和俯視示意圖。
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3、對(duì)具體示意圖的說(shuō)明(圖1)為塔樓橫切面積從地面向上由大到小，且分段縮小結(jié)構(gòu)的正面圖。①塔樓支柱體、②塔樓吊樓、③塔樓挑梁、④風(fēng)輪機(jī)葉片、⑤塔樓高度的省略示意、⑥避雷裝置；⑦ 塔樓下部增加的承重柱；(圖2)為塔樓橫切面積從地面向上一致結(jié)構(gòu)的正面圖。①塔樓支柱體、②塔樓吊樓、③塔樓挑梁、④風(fēng)輪機(jī)葉片、⑤塔樓高度的省略示意、⑥避雷裝置；(圖幻為塔樓上的塔樓吊樓和塔樓挑梁向外伸出方向?yàn)橄噜弻臃且恢露魧右恢碌慕徊鎸盈B結(jié)構(gòu)的塔樓正面圖。①塔樓支柱體、②塔樓吊樓、③塔樓挑梁、④風(fēng)輪機(jī)葉片、 ⑤塔樓高度的省略示意、⑥避雷裝置；(圖4)為塔樓支柱體由六邊形且橫切面積上下一致構(gòu)成的塔樓俯視圖。①塔樓支柱體、②塔樓挑梁、③風(fēng)輪機(jī)葉片、④避雷裝置。(圖幻為塔樓支柱體由四邊形且橫切面積上下一致構(gòu)成的塔樓俯視圖。①塔樓支柱體、②塔樓挑梁、③風(fēng)輪機(jī)葉片、④避雷裝置。(圖6)為塔樓支柱體由三邊形且橫切面積上下致構(gòu)成的塔樓俯視圖。①塔樓支柱體、②塔樓挑梁、③風(fēng)輪機(jī)葉片、④避雷裝置。(圖7)為六邊形塔樓支柱體上的剪刀叉形挑梁構(gòu)筑示意圖。①剪刀叉形承重挑梁、②六邊形塔樓支柱體上的邊、③塔樓吊樓的底梁或塔樓挑梁。(圖8)為三邊形塔樓支柱體上的剪刀叉形挑梁構(gòu)筑示意圖。①剪刀叉形承重挑梁、②三邊形塔樓支柱體上的邊、③塔樓吊樓的底梁或塔樓挑梁。
具體實(shí)施例方式1、規(guī)劃首先收集綜合計(jì)劃構(gòu)筑風(fēng)力發(fā)電站所處位置的地域、地形、地貌狀況，以及該地已有的風(fēng)能信息數(shù)據(jù)等綜合信息，據(jù)此設(shè)計(jì)塔樓的構(gòu)筑高度，選定風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)規(guī)格，設(shè)計(jì)風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)的安裝數(shù)量、塔樓組合形式等，形成風(fēng)力發(fā)電站總方案。例如1在平原、草原、戈壁、海灘等地形平坦、開(kāi)闊、地質(zhì)條件好、風(fēng)能資源充足的地域，優(yōu)先選擇排列分布式塔樓組合形式，塔樓高度按現(xiàn)有技術(shù)所能達(dá)到的理想高度設(shè)計(jì)， 風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)首選大型、大規(guī)格、技術(shù)成熟的產(chǎn)品。例如2在山巒、崗丘、島嶼等不平坦的狹窄地域，可選單座或多座塔樓組合形式， 塔樓高度按現(xiàn)有技術(shù)所能達(dá)到的理想高度設(shè)計(jì)，風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)首選大型、大規(guī)格、技術(shù)成熟的。另外，在高山山峰，城鎮(zhèn)市區(qū)等一些相對(duì)特殊的地域，則應(yīng)綜合如施工條件、人文因素等其它信息來(lái)確定總方案。2、實(shí)施實(shí)施例1以較好的地域、地質(zhì)、風(fēng)能條件為實(shí)施前提風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)選型首選大型號(hào)、大規(guī)格、技術(shù)成熟的產(chǎn)品。塔樓高度按現(xiàn)有技術(shù)所能達(dá)到的理想高度設(shè)計(jì)。塔樓支柱體構(gòu)筑6根垂直的直徑規(guī)格自下而上逐漸縮小的圓柱體承重柱，分布構(gòu)成正六邊形，形成塔樓支柱體最內(nèi)層，其高度為塔樓主體的總高程。再分別以同一邊上的兩根承重柱為起點(diǎn)，且與其同等的間距寬度，放射狀向外，以一定的間隔距離由內(nèi)向外分層次成對(duì)構(gòu)筑一定增加量的承重柱，其高度由內(nèi)層向外分階段依次降低，最內(nèi)層承重柱與以外各增加層的承重柱用結(jié)構(gòu)梁連接。塔樓支柱體的橫切面積自下而上分階段縮小，階段數(shù)與由內(nèi)向外增加的承重柱層次數(shù)相適應(yīng)。同一方向的每對(duì)承重柱之間構(gòu)筑橫梁。支柱體最內(nèi)層6根承重柱還需構(gòu)筑電能輸出導(dǎo)線布置輔助梁、起重設(shè)備安裝輔助梁、上下人梯布置輔助梁，其分布結(jié)構(gòu)與相應(yīng)設(shè)施需求相適應(yīng)。支柱體最內(nèi)層的6根承重柱自下而上封閉，內(nèi)部形成的自然空間安裝運(yùn)行電能輸出導(dǎo)線和起重升降設(shè)備、上下人梯等附屬設(shè)施。承重柱與塔樓吊樓和塔樓挑梁結(jié)合部設(shè)置通道和人行門(mén)洞。塔樓支柱體頂部封閉形成平臺(tái)結(jié)構(gòu)， 安置避雷裝置。塔樓吊樓根據(jù)上述塔樓支柱體的結(jié)構(gòu)特征，塔樓支柱體下部橫切面積大的幾個(gè)階段按每層6座上下一致分布，最上段面積最小的部分按每層3座，上下相鄰層交叉分布； 或者自下而上一致按每層6座分布。塔樓吊樓自下而上以塔樓支柱體最內(nèi)層承重柱或及承重柱之間的結(jié)構(gòu)橫梁為基礎(chǔ)向外構(gòu)筑至塔樓支柱體最外層再向外伸出。塔樓吊樓為長(zhǎng)方形框架體，其寬度<塔樓支柱體最內(nèi)層的邊寬，長(zhǎng)度和高度與所選定的風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)其電動(dòng)機(jī)等相關(guān)設(shè)備的型號(hào)規(guī)格相適應(yīng)，并留有安裝維護(hù)所需的工作空間。必要時(shí)塔樓吊樓內(nèi)部可設(shè)置行車(chē)裝置。在塔樓支柱體下部橫切面積大的幾個(gè)階段，塔樓吊樓與塔樓支柱體最內(nèi)層的結(jié)構(gòu)梁構(gòu)筑廊道結(jié)構(gòu)。塔樓挑梁塔樓挑梁自下而上以塔樓支柱體最內(nèi)層承重柱或及承重柱之間的結(jié)構(gòu)橫梁為基礎(chǔ)向外構(gòu)筑至塔樓支柱體最外層再向外伸出。分布結(jié)構(gòu)與塔樓吊樓相適應(yīng)。向外伸出長(zhǎng)度與所選定的風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)其風(fēng)輪機(jī)葉片長(zhǎng)度規(guī)格及公知的支持其運(yùn)行效能的空間相適應(yīng)。塔樓挑梁成對(duì)構(gòu)筑且用橫梁聯(lián)結(jié)，并與塔樓吊樓相結(jié)合。橫梁分結(jié)構(gòu)橫梁和輔助橫梁，輔助橫梁與設(shè)備安裝需求相適應(yīng)。塔樓挑梁與下方的塔樓吊樓結(jié)合部鋪設(shè)樓面板封閉，但筑有相通的結(jié)構(gòu)孔洞和人行通道，用于風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)設(shè)備部件的組合聯(lián)接和人員通行。挑梁向外伸出超過(guò)塔樓吊樓部分鋪設(shè)樓面板或網(wǎng)格構(gòu)件，形成平臺(tái)結(jié)構(gòu)，利于設(shè)備安裝和維護(hù)管理。在塔樓支柱體下部橫切面積大的幾個(gè)階段，塔樓挑梁與塔樓支柱體最內(nèi)層的結(jié)構(gòu)梁構(gòu)筑廊道結(jié)構(gòu)。根據(jù)本實(shí)施例塔樓支柱體為六邊形的特點(diǎn)，為了確保塔樓結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和安全，在塔樓支柱體上部橫切面積最小階段，構(gòu)筑塔樓挑梁或塔樓吊樓時(shí)，首先將承擔(dān)塔樓跳梁和塔樓吊樓基礎(chǔ)功能的結(jié)構(gòu)橫梁向兩頭構(gòu)筑延伸梁，其向兩頭延伸長(zhǎng)度均為該六邊形邊長(zhǎng)的 2倍，在六邊形支柱體任一邊的外向形成一組剪刀叉形挑梁，而后以此剪刀叉形挑梁作為承重挑梁并在其基礎(chǔ)上構(gòu)筑塔樓吊樓和塔樓挑梁(圖7)。塔樓吊樓和塔樓挑梁結(jié)合構(gòu)成的塔樓樓層從地面往上第1層離地面的高度大于以上層次的層高，具體實(shí)施高度與個(gè)案情況相適應(yīng)。塔樓采用鋼筋混凝土或金屬構(gòu)件或高強(qiáng)度復(fù)合材料，按照公知的技術(shù)規(guī)范構(gòu)筑。設(shè)備安裝按照公知的技術(shù)規(guī)范實(shí)施。實(shí)施例2以通常的地域、地質(zhì)、風(fēng)能條件為實(shí)施前提風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)選型選用中型或大型、技術(shù)成熟的產(chǎn)品。塔樓高度按300米以上高度設(shè)計(jì)。塔樓支柱體為四邊形橫切面積自下而上一致；自下而上封閉，與塔樓吊樓和塔樓挑梁結(jié)合部為通道空間，且每層另設(shè)有人行門(mén)洞，頂部封閉為平臺(tái)結(jié)構(gòu)，安置避雷裝置。承重柱為4根到頂；以圓柱體為優(yōu)選；直徑規(guī)格為自下而上逐漸縮??；相鄰承重柱之間構(gòu)筑結(jié)構(gòu)橫梁和輔助橫梁，輔助橫梁包含起重設(shè)備安裝輔助梁、上下人梯布置輔助梁、電能輸出導(dǎo)線布置輔助梁，分布結(jié)構(gòu)與相應(yīng)設(shè)施需求相適應(yīng)。塔樓吊樓呈放射狀從4個(gè)方向向外伸出，上下相鄰層一致分布；塔樓吊樓的層高和向外伸出長(zhǎng)度，與所選定的風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)其發(fā)電機(jī)等設(shè)備的規(guī)格相適應(yīng)，且預(yù)留與實(shí)施安裝、維修需要相適應(yīng)的工作空間；從地面往上第1層塔樓吊樓離地面的高度大于以上層次的層高，具體實(shí)施高度與個(gè)案情況相適應(yīng)；內(nèi)部或設(shè)置有行車(chē)裝置。塔樓挑梁分布結(jié)構(gòu)與塔樓吊樓相適應(yīng)；向外伸出長(zhǎng)度與所選定的風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)其風(fēng)輪機(jī)設(shè)備的規(guī)格及已知的支持其運(yùn)行效能的空間相適應(yīng)；塔樓挑梁成對(duì)構(gòu)筑且構(gòu)筑有聯(lián)結(jié)橫梁，聯(lián)結(jié)橫梁有結(jié)構(gòu)梁和輔助梁，輔助梁通常與輔助設(shè)備安裝需求相適應(yīng)；塔樓挑梁與下方的塔樓吊樓結(jié)合部鋪設(shè)樓面板封閉但筑有結(jié)構(gòu)孔洞相通；向外伸出超過(guò)塔樓吊樓部分鋪設(shè)樓面板或網(wǎng)格構(gòu)件，形成平臺(tái)結(jié)構(gòu)。塔樓的構(gòu)筑采用鋼筋混凝土或金屬構(gòu)件構(gòu)或高強(qiáng)度復(fù)合材料，按照公知的技術(shù)規(guī)范構(gòu)筑。設(shè)備安裝按照公知的技術(shù)規(guī)范實(shí)施。實(shí)施例3以由3根承重柱構(gòu)成的塔樓支柱體為例主要實(shí)施方案特點(diǎn)是為了確保塔樓結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和安全，在構(gòu)筑塔樓吊樓和塔樓挑梁時(shí)，首先在三邊形的每一個(gè)角即三根承重柱所在點(diǎn)上，且以此點(diǎn)為中心構(gòu)筑三根與對(duì)應(yīng)邊平行的梁，其每根長(zhǎng)度為所對(duì)應(yīng)邊長(zhǎng)的四倍，在三邊形每一邊的外向形成一組剪刀叉形挑梁，而后以此剪刀叉形挑梁作為承重挑梁并在其基礎(chǔ)上構(gòu)筑塔樓吊樓和塔樓挑梁(圖 8)。其它實(shí)施方案與實(shí)施例2相似或近似。實(shí)施例4以由2根承重柱構(gòu)成的塔樓支柱體為例主要實(shí)施方案特點(diǎn)是承重柱的規(guī)格尺度相對(duì)其它實(shí)施例更大。為了適應(yīng)構(gòu)筑塔樓吊樓和塔樓挑梁的要求，在每根承重柱上每間隔一定等同高度構(gòu)筑有一對(duì)對(duì)稱(chēng)的肩梁， 且與相對(duì)另一根承重柱上的肩梁平行，在2對(duì)肩梁上構(gòu)筑一對(duì)平行的橫梁，塔樓吊樓和塔樓挑梁以所述的承重柱上的橫梁為基礎(chǔ)構(gòu)筑；塔樓吊樓和塔樓挑梁以每層2座分布，自下而上一致。其它實(shí)施方案與實(shí)施例2相似或近似。實(shí)施例5實(shí)施地面積較小，構(gòu)筑1座塔樓不能充分利用場(chǎng)地，構(gòu)筑塔樓群則過(guò)于擁擠主要實(shí)施方案特點(diǎn)是塔樓支柱體為8邊形或8邊以上的多邊形，塔樓支柱體和承重柱的橫切面積相對(duì)更大，總裝機(jī)容量更多。其它實(shí)施方案與實(shí)施例1相似或近似。上述實(shí)施方案中有未涉及的技術(shù)要點(diǎn)是可以從公知的技術(shù)規(guī)范中獲取，因此未予以詳述。
應(yīng)當(dāng)理解，通過(guò)上述實(shí)施例還可以組合或推斷出更多的實(shí)施例也應(yīng)該是本發(fā)明實(shí)施例范圍之內(nèi)，在此不再枚舉。
權(quán)利要求
1.一種塔樓式風(fēng)力發(fā)電站結(jié)構(gòu)，包括多套風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)和至少1座輸變電站，其中所述的風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)包括安裝塔、風(fēng)輪機(jī)設(shè)備、發(fā)電機(jī)設(shè)備、傳動(dòng)和控制設(shè)備、輸電設(shè)備，而其中所述的風(fēng)輪機(jī)設(shè)備是其旋轉(zhuǎn)軸與水平面垂直結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)安裝塔為一座塔樓，至少有2層以上至幾十層或更多層高；所述的塔樓包含塔樓支柱體、塔樓吊樓和塔樓挑梁，風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在所述的塔樓吊樓和塔樓挑梁上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塔樓式風(fēng)力發(fā)電站結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的塔樓支柱體由至少2根以上與地面垂直的承重柱構(gòu)成，呈多邊形分布，相鄰的承重柱從地面向上每間隔一定高度有橫梁聯(lián)結(jié)，塔樓支柱體內(nèi)部為空間結(jié)構(gòu)，可用于安置電力輸出導(dǎo)線和配套、附屬設(shè)施。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2任一所述的塔樓式風(fēng)力發(fā)電站結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的塔樓支柱體或承重柱的橫切面積自下而上為由大到小或相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2任一所述的塔樓式風(fēng)力發(fā)電站結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的塔樓支柱體承重柱的數(shù)量自下而上由多到少或相等。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塔樓式風(fēng)力發(fā)電站結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的塔樓吊樓以所述塔樓支柱體承重柱或承重柱之間的橫梁為承載體和基礎(chǔ)，呈放射狀向外伸出同樣長(zhǎng)度， 且從地面向上每間隔一定高度依次分層構(gòu)筑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5任一所述的塔樓式風(fēng)力發(fā)電站結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的塔樓吊樓內(nèi)安裝有發(fā)電機(jī)等相關(guān)設(shè)備。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塔樓式風(fēng)力發(fā)電站結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的塔樓挑梁以所述塔樓支柱體的承重柱或承重柱之間的橫梁為承載體和基礎(chǔ)，呈放射狀向外伸出同樣長(zhǎng)度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7任一所述的塔樓式風(fēng)力發(fā)電站結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的塔樓挑梁上尾端部安裝有風(fēng)輪機(jī)等相關(guān)設(shè)備。
9.根據(jù)權(quán)利要求5或7任一所述的塔樓式風(fēng)力發(fā)電站結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的塔樓挑梁和塔樓吊樓為上下結(jié)合結(jié)構(gòu)，塔樓挑梁在塔樓吊樓之上，且塔樓挑梁有部分與塔樓吊樓的頂部重合，塔樓挑梁向外伸出長(zhǎng)度大于塔樓吊樓向外伸出長(zhǎng)度。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或5或7任一所述的塔樓式風(fēng)力發(fā)電站結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的塔樓吊樓和塔樓挑梁呈放射狀多方向伸出，其方向數(shù)量與承重柱分布構(gòu)成的多邊形的邊數(shù)相對(duì)應(yīng)；所述的塔樓樓層由同一高度層面的塔樓吊樓和塔樓挑梁構(gòu)成，上下相鄰層的塔樓吊樓和塔樓挑梁向外伸出方向自下而上為方向一致的層疊結(jié)構(gòu)或相鄰層非一致而隔層一致的交叉層疊結(jié)構(gòu)。
全文摘要
一種立體分布式風(fēng)力發(fā)電站結(jié)構(gòu)。它是在有風(fēng)能的地域構(gòu)筑風(fēng)力發(fā)電站安裝塔樓。塔樓由塔樓支柱體、塔樓吊樓和塔樓挑梁組成，有若干層、數(shù)百米高。塔樓支柱體是由承重柱組成的多邊形結(jié)構(gòu)；塔樓支柱體由下而上每間隔一定高度向外構(gòu)筑呈放射狀分布的塔樓吊樓和塔樓挑梁，塔樓挑梁在上，塔樓吊樓在下。塔樓挑梁用于安裝垂直軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)輪機(jī)；塔樓吊樓用于安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電機(jī)及其它部件。風(fēng)力發(fā)電機(jī)在塔樓上呈立體分布。塔樓可以單獨(dú)構(gòu)筑，也可以多個(gè)組合構(gòu)筑，還可以成排成列分布構(gòu)筑。
文檔編號(hào)F03D3/02GK102174926SQ201110049249
公開(kāi)日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2011年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月24日
發(fā)明者何福群 申請(qǐng)人:何福群