风力发电机的塔架与基础

风力发电机的塔架与基础第1页/共85页2008年9月4日第2页/共85页2008年9月4日锥筒塔架桁架式塔架三管塔架单杆拉线塔架混凝土塔架第3页/共85页2008年9月4日塔架种类第4页/共85页2008年9月4日Multibrid公司5MW样机塔架第5页/共85页2008年9月4日塔架的一般问题

风力发电机的稳定性是最主要的特性之一。因此设计中的关键问题之一是避免由于叶轮气动推力的周期性作用导致塔架共振。 悬臂式塔架比拉索式塔架的变桨和扭转刚度高。但抵抗相同的弯矩需用的材料较多。 在相同刚度时，栅格式塔架所用材料约为圆筒式塔架的一半。栅格式塔架由于大量铰接点的存在，具有比圆筒式塔架更高的结构阻尼。 如果叶片的通过频率与塔架的自然频率一致时，塔架可能发生过大的应力和变形。 叶片的转动频率可以忽略，因为只有当叶片之间的气动外形有偏差时，才会引起周期性载荷。第6页/共85页2008年9月4日塔架的分类：

——

叶轮转动频率：1P，叶片通过频率：3P——

刚塔和柔塔：设塔架一阶弯曲固有频率为f，则 刚塔：f>3P

柔塔：1P<f<3P（另称为刚塔） 高柔塔：f<1P（另称为柔塔）。 如果塔架满足强度要求，则它的刚度基本取决于塔架高度和直径的比值。比值越大，塔架越柔。 塔的优势在于，运行时不会发生共振，噪声很小。但需用的材料太多，超过强度的需要。因此，通常多用柔塔。第7页/共85页2008年9月4日塔架的一般问题塔架载荷塔架主要受两类载荷：稳定载荷和动载荷。稳定载荷：——主要来自气动推力和扭矩，以及塔头质量。——至少考虑两种情况下的塔架受载：①额定功率运行时②存活风速下的保持稳定（IEC推荐用50年一遇极限风速）——尤其要考虑塔架的弯曲和屈曲。第8页/共85页2008年9月4日例例1某1.3MW风力发电机组选用柔性塔架，风轮转速为19rpm时风轮的转动频率和叶片的通过频率分别为：fr=19rpm/60s=0.317Hzfb=0.951Hz因此，塔架的固有频率f0应满足：0.317Hz＜f0＜0.951Hz实际设计的塔架频率f0为0.56Hz，满足要求第9页/共85页2008年9月4日塔架的一般问题第10页/共85页2008年9月4日第11页/共85页2008年9月4日第12页/共85页2008年9月4日台风后的塔架第13页/共85页2008年9月4日第14页/共85页2008年9月4日塔架制造第15页/共85页2008年9月4日塔架法兰第16页/共85页2008年9月4日风电机基础第17页/共85页2008年9月4日

IntroductionSession2+3Foundationconstruction基础建造Sitepreparation现场准备Excavationworks挖掘工作Blindinglayer

铺设碎石层Foundationsection

基础部分Reinforcement

加固第18页/共85页2008年9月4日

第19页/共85页2008年9月4日

第20页/共85页2008年9月4日Sitepreparation:

Trafficsecurity

交通安全Sanitaryequipment公共卫生设施Siteoffice现场办公室Communicationfacilities

通信设施第21页/共85页2008年9月4日

Excavationworks第22页/共85页2008年9月4日

Excavationworks

Howtotreatthegroundwaterduringconstructionworks?在建造过程中怎样处理地表下水recommendationinsoilinvestigationreport

在地质调查报告推荐Closedwaterdrainagepumping循环水排水抽水sumpdrainagepumping

水坑排水抽水Inclinationofexcavationhole,sheetpilesnecessary?基础开挖倾斜，是否需要打板桩？Correctexcavatorshoveldon’tdestroybaseofexcavationhole

调整挖掘机的铲头不要破坏开挖基础的底层土壤结构Wherecantheexcavatedsoilbestored?挖出来的土堆放到何处？Storetopsoilinseparateheapsofearth表层土要分开堆放Enoughtruckstodisposethesoil要有足够的运土车处理挖出的土Arethereanynationalorlocallawsforthetreatmentofsoil?是否有国家或地方法规对待土方的处理Howtohandlethesoildisposal?laws如何处置开挖出来的土？Protectbaseofexcavationholeimmediatelyagainstrain,frostanddryingupstartblindinglayerrightafterfinishofexcavationworks为避免因下雨、冻结、干裂，对基础坑的底部造成影响，应在开挖完成后，立即铺设碎石层。第23页/共85页2008年9月4日

Reinforcement加强措施第24页/共85页2008年9月4日

Soilexchange:土壤交换Trytousebuildingmaterialforsoilexchangewhichyoucanfindatconstructionsite尝试用建筑材料交换施工现场的土壤第25页/共85页2008年9月4日

第26页/共85页2008年9月4日

Compressiblelayer,polystyrene/styrofoam第27页/共85页2008年9月4日Reinforcementunderneathlegsoffoundationsection加强基础地脚螺栓第28页/共85页2008年9月4日

第29页/共85页2008年9月4日

第30页/共85页2008年9月4日

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Foundationsection基础部分第33页/共85页2008年9月4日

Foundationsection第34页/共85页2008年9月4日

FoundationsectionChangeofresponsibilityinaturnkeyproject在一个“交钥匙”项目中责任的改变Towermanufacturer塔架制造商Forwarder运输公司TurbineManufacturer风机制造商TurbineManufacturer风机制造商ConstructionCompany建筑公司第35页/共85页2008年9月4日

Foundationsection第36页/共85页2008年9月4日

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Foundationsection第38页/共85页2008年9月4日

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Foundationsection第41页/共85页2008年9月4日

Reinforcementworks加固工作（钢筋绑扎）Reinforcementworks第42页/共85页2008年9月4日

ReinforcementManualbendingdevice手动钢筋弯曲设备第43页/共85页2008年9月4日

ReinforcementBendingdevice钢筋弯曲设备第44页/共85页2008年9月4日

Reinforcement第45页/共85页2008年9月4日

Reinforcement第46页/共85页2008年9月4日

Reinforcement第47页/共85页2008年9月4日

Reinforcement第48页/共85页2008年9月4日

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Reinforcement第50页/共85页2008年9月4日

Reinforcement第51页/共85页2008年9月4日

Reinforcement第52页/共85页2008年9月4日

ReinforcementCorrectoverlap正确的重叠第53页/共85页2008年9月4日

Finishcraneareabeforedeliveryofreinforcementsteel在完成起重机工作区后开始钢筋运输Organizeunloading;storesteelpositionsintheorderofinstallation组织卸载，按安装顺序存放钢筋Clearmarkingofeachsteelposition,labelshavetobewaterproof:清楚地标注每根钢筋的位置，标记必须防水Drawingnumber图纸号Steelposition钢筋位置Numberofpartsbelongingtotheposition每个位置部件的数量Materialquality材料质量Diameter直径Controleachpositionaccordingtothedimensionsgiveninthedrawings,checkallpartsbyusingtemplates根据图纸提供的尺寸控制每人位置，用模板检查所有部件。Reinforcement第54页/共85页2008年9月4日

Reinforcement第55页/共85页2008年9月4日

Reinforcement第56页/共85页2008年9月4日

Reinforcement第57页/共85页2008年9月4日

Foundationconstruction基础建造Formworks

组立模板Preparationofreinforcementbeforeconcreting在浇灌混凝土前加固准备Concreating浇灌混凝土Backfill

回填Preparationofcraneareaforinstallationworks起重工作地点安装准备Landscapingandpreparationofcranearea起重机工作地的准备和地形Questionsandanswers

答疑惑第58页/共85页2008年9月4日

Formworks第59页/共85页2008年9月4日

Formworks第60页/共85页2008年9月4日

Formworks第61页/共85页2008年9月4日

Formworks第62页/共85页2008年9月4日

Formworks第63页/共85页2008年9月4日

Formworks第64页/共85页2008年9月4日

Formworks第65页/共85页2008年9月4日

Formworks第66页/共85页2008年9月4日

Concreting浇注Beforestartofconcreteworks:在启动混凝土浇灌以前Checkpositionandleveloffoundationsection

检查基础环的位置和水平度Checkreinforcement检查加固装置CheckDuctings检查管道Diameter直径Bendingradius弯曲半径Guidewires导线Endsclosed

电缆孔盖好Geometryaccordingtocablelayout根据电缆层设计几何形状Checkearthingsystem检查接地系统Checkconcretecover/distancetoshutteringspacers

检查混凝土盖/距离到模板

垫片（隔板）Reinforcementfreefromsoilandoil

加固在无土壤和油情况下第67页/共85页2008年9月4日

Concreting第68页/共85页2008年9月4日

Concreting第69页/共85页2008年9月4日

Concreting第70页/共85页2008年9月4日

Concreting第71页/共85页2008年9月4日

Concreting第72页/共85页2008年9月4日

Concreting第73页/共85页2008年9月4日

Concreting第74页/共85页2008年9月4日

ConcretingConcreteingprocedure:浇注程序Checkavailabilityofspareconcretepump检查备用混凝土泵车是否可用Defineclearlyinwhichordertocarryoutthesingleworkingsteps详细说明单一工作开展的顺序Briefallinvolvedpersons,especiallytheforemenforpumpandvibrators对所有人，尤其是浇注和震忖的领班下达简令Atleast4vibratorsforcompaction,2supervisors,1forconcretepump,onepersoninspare(>300m³)至少4个震导员，2个监督员，一台混凝土泵车，一个备用工人Onepersonresponsibleforqualitycontroloffreshconcrete+communicationtoconcretefactory一个人负责混凝土质量控制和与混凝土搅拌站联系Planconcreteworkaccordingtoweatherconditions;considertoworkatnighttime根据天气条件，计划浇注工作，考虑在夜间工作Provide