混凝土塔和相關模架及相關構造方法與流程

本發明涉及塔結構的構造并涉及適用于其的相關設備、模架、過程、程序等等。

塔結構可通過多種技術制造。

我們所感興趣的塔結構是可用以支撐風力渦輪機艙室的塔結構。這些通常是當水平地觀察時具有圓形外部表面的形式，但在塔變高時，該圓形外部表面的直徑減小。

本發明認識到，可能存在由鋼筋混凝土制成的塔可用作對于一般用于這種風力渦輪機塔的結構的替代的情況。

本發明還了解到，適用于用于風力渦輪機的這種塔的技術可同樣適用于用于其它目的的塔，無論是否會聚于其側面上。

因此，本發明的目的是提供使其自身幫助豎立可用于支撐風力渦輪機的艙室的塔的構造過程、相關系統、模架等。

本發明的替代或另外的目的是提供能夠使用的模架和使用過程，以限定風力渦輪機塔的向上會聚和/或分散和/或另外改變的基本上環形水平部分的通常為截頭錐形的內表面和/或外表面，或至少為公眾提供有用選擇。

在此說明書中，在引用外部信息源(包括專利說明書和其他文件)的情況下，其通常是提供用于論述本發明的特征的上下文。除非另有陳述，否則以任何權限將對這種信息源的引用都不理解為承認這種信息源是現有技術或形成本領域中的公知常識的一部分。

出于本說明書的目的，在按順序描述方法步驟的情況下，所述順序并不一定意味著將以所述順序依時間先后來定序步驟，除非沒有解釋所述順序的其它邏輯方式。

在第一方面中，本發明可涉及是一種塔的或用于塔的柱環總成，所述塔通過逐漸增高地將混凝土組合物澆筑到模架所限定的腔體中而形成，該總成包括或包括：

·上子總成，適于作為柱環而選擇性地標引所述塔的正在形成的區域；

·下子總成，適于作為柱環而選擇性地標引所述塔的正在形成的區域，以及

·頂托裝置，借此，(i)當所述下子總成是標引的區域而所述上子總成不是標引的區域時，所述上子總成能相對于所述下子總成和所述區域升高到新的標引高度；并且(ii)當所述上子總成是標引的區域而所述下子總成不是標引區域時，所述下子總成能升高到新的標引高度。

優選地，模架所限定的腔體是包括模架所限定的腔體的混凝土鋼筋。

優選地，通過接合到在外部或塔上的鄰接部(其為盲孔或通孔或狹縫)而選擇性地標引每個子總成。

優選地，頂托裝置包括至少一個致動器以控制上子總成與下子總成之間的移動和相對位置。

優選地，致動器包括液壓臂和螺紋及絞車以及棘輪系統中的至少一個。

優選地，頂托裝置包括引導件以引導所述子總成相對于彼此線性移動。

優選地，頂托裝置是用于引導子總成的引導件。

優選地，頂托裝置包括位于柱環周緣處或周圍的兩個或更多個頂托件。

優選地，頂托裝置包括位于柱環周緣處或周圍的四個頂托件。

優選地，頂托裝置包括位于柱環周緣處或周圍的五個或更多個頂托件。

優選地，這些頂托件是選自如本文中所描述的種類的致動器。

優選地，下子總成和下子總成并未在塔形成的上邊緣處對塔進行標引。

優選地，下子總成和上子總成在塔形成的外墻出呈現的鄰接部處對塔進行標引。

優選地，上子總成和下子總成為柵格形式或骨架形式。

優選地，柱環總成的平面形狀是八邊形。

優選地，柱環包括多個子柱環/圓環/框架/子總成。

優選地，上子總成包括中間層級。

優選地，上子總成包括中間層級以及附接、定位或坐落于所述中間層級和所述下子總成處的所述引導件。

優選地，不存在中間層級和附接、定位或坐落在上子總成處的引導件。

優選地，引導件為選自軌道、軌跡和伸縮布置中的一種。

優選地，引導件支撐致動器。

優選地，上子總成包括門式起重機。

優選地，和軌道系統。

優選地，起重機位于上子總成的頂部。

優選地，門式起重機在中間層級上方的距離高于模架或預制鋼筋籠在中間層級上方的距離。

優選地，門式起重機能將所述模架從所述塔的占據區域外部橫向地移位至所述塔的上方和所述塔的占據區域內。

優選地，門式起重機可將模架從上子總成外部移位到上子總成內。

優選地，門式起重機適合于并配置為將艙室從柱環外側移位到柱環內。

優選地，在塔形成時，艙室被固定到所述塔。

優選地，上子總成包括用于將艙室緊固到該上子總成的底座。

優選地，柱環可對塔進行標引/不標引，而不改變子總成的柱環周長。

優選地，柱環可進行標引/不標引，而不改變子總成的周長。

優選地，其中下子總成可對塔進行標引/不標引。

優選地，上子總成的最下部分可標引/不標引。

優選地，通過一個且優選地通過兩個子總成進行的所述標引是借助于所述相應子總成的一套能展開的向內可移動構件而進行的。

優選地，所述標引是經由一個或多個所述可移動構件以定位在所述塔的互補鄰接部構造/定位在所述塔的所述互補鄰接部構造上。

優選地，這些鄰接部構造是由塔形成中的模架所限定的。

優選地，這些鄰接部構造是形成在塔的混凝土澆灌中的一個或多個互補接合件。

優選地，所述接合件是盲孔或穿透狹縫或通孔。

優選地，可移動構件是桁架。

優選地，可移動構件包括襯墊，其在操作中被液壓施加到塔的多于兩個側面上以將柱環總成相對于塔緊緊地保持在位。

優選地，柱環總成包括在所述塔的構造期間位于正形成的所述塔的頂部處的用于工人的進入平臺和樓梯。

優選地，柱環總成包括內部進入平臺，所述內部進入平臺由所述柱環或所述模架支撐以允許進入內部模架的內表面。

在另一方面中，本發明涉及一種用于通過逐漸增高地將混凝土澆筑到模架所限定的腔體中而形成的塔的澆筑混凝土塔構造工具，所述工具包括根據權利要求1至18中任一項所述的柱環總成以及多個模架吊艙，每個所述模架吊艙均能夠接收并形成混凝土澆筑塊以限定所述塔的限定高度的部分。

優選地，每個所述模架吊艙均包括內模架和外模架。

優選地，所述腔體被限定在每個所述模架吊艙的所述內模架與所述外模架之間。

優選地，一組不同的內模架和外模架用于每個區域。

優選地，每個不同的組限定不同形狀的腔體。

優選地，在部分地形成的所述塔上方形成新的區域之前，每個所述模架吊艙均適于直接支承在所述部分形成的塔上。

優選地，在用混凝土至少部分地填充所述腔體之前，至少一個預制鋼筋籠位于所述腔體內且在每個所述模架吊艙的所述內模架與所述外模架之間。

優選的是至少內部及外部預制鋼筋籠。

優選地，內部模架和外部模架被配置為通過帶子系統結合在一起。

優選地，帶子系統是在內模架與外模架之間經由螺母和螺栓。

優選地，帶子系統包括直接在內和外模架上方行進的套筒以供螺栓穿過。

優選地，套筒允許螺栓不與澆筑混凝土接合，以便一旦混凝土固化，即可移除帶子系統。

優選地，帶子系統是環和支柱布置。

優選地，環圍繞外模架和/或內模架的周緣以限制模架在遠離塔的延長軸線的方向上受力。

優選地，支柱布置支撐內模架，而在朝向塔的延長軸線的中心的方向上受力。

優選地，在混凝土至少部分地固化之后，可移除圍繞外模架的環。

優選地，在混凝土至少部分地固化之后，可移除支柱。

優選地，柱環總成用于或位于部分構造的塔和限定腔體的模架組的頂部，其中，所述模架組獨立地成形為從主要鋼筋混凝土中模制出所述塔的區域。

在另一方面中，本發明涉及一種塔構造方法，其中所述塔具有或包括鋼筋混凝土的邊墻，該方法包含或包括：

a)基于由內部模架表面和外部模架表面限定的腔體以及這些表面之間的鋼筋結構的混凝土組合物澆筑來限定所述塔的下部區域，

b)基于前一成形區域的豎直支撐來提升圍繞所述前一形成區域的柱環總成；

c)使用所述柱環總成從地面向上提升限定用于上方的下一個區域的澆筑混凝土組合物形成的模架的內表面和外表面以及所述內表面與所述外表面之間的腔體中的鋼筋，并定位所述前一成形區域；

d)將混凝土組合物灌注到所述腔體中并使所述混凝土組合物固化；

e)直到一系列的這些區域使得所述塔達到期望的高度。

優選地，當所述塔升高時，通過所述柱環總成固定并向上運送艙室。

優選地，只有在所述塔達到所述期望的高度以后才將艙室從地面下方提升。

優選地，在步驟c中，所述柱環總成的提升發生在從前一成形區域移除模架之后。

優選地，在步驟b中，所述柱環總成的提升也從所述前一成形區域提升所述模架。

優選地，在步驟c中，所述模架和鋼筋作為一個單元被提升。

在另一方面中，本發明涉及一種風力渦輪機塔總成，其包括位于所述塔的頂部處或鄰近于所述塔的頂部的艙室，所述塔主要由現場增量式構造的鋼筋混凝土形成，其中，所述艙室以增量方式被向上頂托到所述頂部或鄰近于所述頂部。

優選地，所述艙室以與所述塔在其構造期間的高度增加的至少一些增量匹配的增量方式被向上頂托到所述頂部或鄰近于所述頂部。

優選地，所述艙室以與所述塔在其構造期間的高度增加的至少最后增量匹配的增量方式被向上頂托到所述頂部或鄰近于所述頂部。

優選地，所述艙室以與所述塔在其構造期間的高度增加的所有增量匹配的增量方式被向上頂托到所述頂部或鄰近于所述頂部。

優選地，在所述塔在其地基上的構造的第一增量期間，所述艙室位于柱環上。

優選地，在所述塔的構造期間，所述艙室通過所述柱環而被向上提升。

可替換地，優選地，在塔完成之后，通過絞車將艙室提升到塔頂。

優選地，絞車位于地面上。

優選地，絞車位于靠近塔頂的柱環上。

優選地，位于塔頂的艙室已穿過柱環中的空間。

在又另一方面中，本發明涉及一種適用于階段式建造具有鋼筋混凝土墻壁的塔的模架系統，所述鋼筋混凝土墻壁具有能改變的基本上環形的水平截面，所述系統包含或包括

內表面，限定外模架的總成，以及

外表面，限定位于所述外框架內的內模架的總成，

其中，所述內模架和所述外模架彼此結合以適應來自澆筑在所述內表面與所述外表面之間的混凝土的環應力。

在另一方面中，可提供一種適用于階段式建造具有鋼筋混凝土墻壁的塔的模架系統，所述鋼筋混凝土墻壁具有隨高度變化的基本上環形的水平部分，該系統包含或包括

內表面，限定外模架的總成，以及

外表面，限定內模架的位于所述外框架內的總成，

其中，存在用于加熱和/或隔熱的供應件以用于速度設置。

優選地，該供應件可視情況為流體加熱管。

在另一方面中，本發明可涉及一種通過增加內部及外部模架總成而構造的塔，內部及外部模架總成均限定接收限定塔部分的混凝土澆筑塊的腔體，通過部分移除和重新組裝的過程向上澆筑以限定該部分及至少部分集合，其中對于四個澆筑塊并對于內部和外部模架總成中的每一個，帶子約束內模架和外模架彼此以約束由澆筑到該腔體的混凝土引起的力。

在另一方面中，本發明據涉及一種塔構造的方法，所述塔具有鋼筋混凝土的邊墻，所述方法包括基于一組模架模塊中的模架模塊依序堆疊建造所述邊墻，每個所述模架模塊均限定一空間以接收將形成所述塔的層級的混凝土澆筑塊，其中，用于每個所述澆筑塊的所述空間由內部模架總成和外部模架總成提供。

優選地，所述方法包括使用具有一個或多個以下特征的所述內部模架總成和所述外部模架總成：

(iii)近截頭錐形式的外模架，

(iv)近截頭錐形式的內模架。

優選地，存在通過部分地分解回到先前的混凝土澆筑塊并然后固化該混凝土澆筑塊形成的針對環應力的解決方案。

在另一方面中，本發明是一種渦輪機，其包括由如本文中所描述的方法構造的塔支撐的葉片式艙室。

在另一方面中，本發明據涉及一種形成現場澆筑混凝土豎直塔的方法，包括：括：在先前形成的所述塔的固化混凝土部分的頂部上從內部和外部堆疊第一模架，所述第一模架能夠將澆筑塊限定為外部呈截頭錐形的形式，該澆筑塊具有沿所形成的軸線延伸的中空通道，并且移除之前的所述第一模架并將所述第一模架下降到所述塔下方。

優選地，所述過程包括在移除之前固化所澆筑的混凝土，并且將第二模架吊起在所述塔上，所述第二模架在內部及在外部能夠將第二澆筑塊限定為外部呈截頭錐形的形式且作為所述塔的先前限定的外部形式的接續部分，該第二澆筑塊具有沿所形成的軸線延伸的中空通道。

在另一方面中，本發明據涉及一種豎直地且遞增地現場構造在頂部承載具有葉片的艙室的風塔的方法，所述方法包括：在形成所述塔時，隨著所述塔的所述頂部遞增地向上移動所述艙室，所述艙室由能夠固定在所述塔的所述頂部處或鄰近于所述頂部的支撐結構支撐。

優選地，所述支撐結構適于逐步地接合所述塔并相對于所述塔而自身提升以便向上移動所述艙室。

在另一方面中，本發明據涉及一種使用柱環總成通過逐漸增高地將混凝土組合物澆筑至用于塔的模架所限定的腔體中而豎直地形成所述塔的方法，所述總成包含或包括：

·上子總成，適于作為柱環而選擇性地標引所述塔的正在形成的區域；

·下子總成，適于作為柱環而選擇性地標引所述塔的正在形成的區域，以及

·頂托裝置，使得所述下子總成和所述上子總成朝向彼此及遠離彼此豎直地平移，

所述方法包括：

當所述下子總成是標引的區域而所述上子總成不是標引的區域時，將所述上子總成相對于所述下子總成和所述區域上升到新的標引高度，以及當所述上子總成是標引的區域而所述下子總成不是標引的區域時，將所述下子總成升高到新的標引高度。

優選地，在將所述上子總成升高到新的標引高度之前，通過所述柱環總成從下向上升高模架并鄰近于所述塔，并將所述模架定位在先前的且至少部分地固化的混凝土組合物澆筑塊的頂部上。

優選地，在所述模架定位在所述先前的且至少部分地固化的混凝土組合物澆筑塊的頂部上之后，將所述上子總成升高到新的標引高度。

優選地，這種升高發生在從其至少部分固化的混凝土澆筑塊抹光模架之后。

優選地，在該模架接收其混凝土組合物澆筑塊之后，將所述上子總成升高到新的標引高度并至少部分地固化以足夠用于對所述模架進行抹光，所述升高或這樣升高的上子總成相對于所述塔向上提升所述模架，以用于隨后朝地面下降。

優選地，在該模架的升高和下降期間，從該塔支撐該模架。

優選地，該模架由支撐柱支撐，所述支撐柱被引導以用于在塔的外墻向上和向下移動。

優選地，支撐柱是耦接到該塔的移動裝置。

優選地，支撐柱耦接在該塔周圍。

優選地，支撐柱耦接到每個模架吊艙且在兩個模架吊艙升高和下降時與該兩者相距相同距離。

如本文中所使用，術語“基本上環形水平部分”優選地指代中空部分，其優選地(但不一定)具有(例如，可提供的任何開口或通孔或盲孔，和/或相對于其延伸的底板)圓形或大體上圓形的內表面和/或圓形或大體上圓形的外表面，而不管厚度是否是恒定的。將了解，表面也可是有小面的，且其截面是(例如)六邊形或其它多邊形形狀。

如本文中所使用，術語“可變的基本上環形水平部分”包括截頭錐形形式、拋物線形式(或其近似)，而不管在塔上升時其分散和/或會聚是直線的還是彎曲的。

如本文中所使用，“截頭錐形”均指代嚴格的截頭錐形或其喇叭形狀變型，盡管如果其截面不是真的環形，所述喇叭形狀變型的形式略類似(例如，可為有小面的，可為卵形的、橢圓形的等)，或如果截面是樹脂的，那么其可或可不如對稱截頭錐形形式一般規則。術語并不要求直線前進的斜率。

如本文中所使用，“階段式”表示以階段或增量方式的前進。其優選地包括暫停。

如本文中所使用，術語“鋼筋混凝土”在最壞的情況下包括具有極少或沒有鋼筋的混凝土，但優選地至少包括已預張而可能能夠被預張的混凝土或這兩者(例如，具有鋼條)。

設想，術語“部分形成的塔”可包括在其地基上方和優選地從其地基構造的塔的下部或在地基上方的增量部分(例如，優選地，通過模架模制的直接在前區域)。優選地，已存在直接在前“澆筑塊”的至少部分集合且用于承重并適應總成的下端處的應力。

如本文中所使用，術語“澆筑快”(或其變型)包括如通過模架模制的混凝土基體，而不論是否將混凝土組合物以重力方式饋送到模架中。最優選地，存在混凝土組合物到模架中的泵送式饋送，或可從使用(例如)絞車升高或下降的千磅吊桶澆筑混凝土。

本發明的其它方面可從僅借助于實例和參考附圖給定的以下描述變得顯而易見。

如本文中所使用，術語“和/或”意指“和”或“或”，或該兩者。

如本文中所使用，在名詞后的“(s)”意指名詞的復數和/或單數形式。

如本發明[及權利要求書]中所使用的術語“包括”意指“至少部分地由…組成”。當解釋在包括該術語的本說明書[及權利要求書]中的陳述時，在每一陳述中由以該術語為開頭的特征均需要存在，但還可存在其它特征。還應相同方式解釋如“包括”的相關術語。

在此通過引用的方式合并上文和下文所引用的所有申請、專利和公開案(若存在)的全部公開內容。

廣泛地說，本發明也可存在于本申請案的說明書中單獨地或共同地所涉及或所指示的部件、元件和特征，以及該等部件、元件或特征中之兩者或兩者以上的任何或全部組合，且其中本文中提及特定整數，所述整數在與本發明相關的領域中具有已知等值，這種已知等值被視為并入本文中，猶如單獨地所陳述。

現將僅通過實例且參考圖式描述本發明，附圖中：

圖1：示出了風力渦輪機和塔的前視圖。

圖2：示出了用于支撐艙室的混凝土塔的前視圖。

圖3：示出了混凝土塔的區段的立體圖，錐度經放大以示出細節。

圖4a：示出了部分豎立的塔和待提升到位的機器和模架吊艙的簡化及部分截面視圖。

圖4b：示出了部分豎立的塔和提升到位的機器和模架吊艙的簡化及部分截面視圖。

圖4c：示出了部分豎立的塔和提升到位的模架吊艙的簡化及部分截面視圖，柱環總成使自身緊湊作為其向上移動的過程的一部分。

圖5：示出了由部分建造的塔的區段支撐的柱環總成的頂視圖，該塔安裝有內部模架及外部模架，準備好用于接收混凝土澆筑，且安裝有連接到內部模架和外部模架的拉桿。

圖6：示出了圖5的但不具有所示出的柱環總成的前截面視圖。

圖7：示出了已經抹光(struck)且從剛澆筑且固化的區段移除準備提升的模架。

圖8：示出了上部子總成已經升高且模架下降到地面的前截面視圖。

圖9：示出了模架到位且在內部支撐以幫助內部模架對濕混凝土的液壓起反作用且出于相同目的環住外部模架。

圖10a-d：示出了柱環總成的標引/非標引的序列，其中塔及其抬起的過程使其自身用于在下一層級工作。

圖11：為吊架的示意平面圖。

圖12：為圖11的示意側視圖。

參考以上附圖，其中類似特征通常由類似數字表示，示出了可根據本發明形成的混凝土塔結構1。

塔結構1可由地平面地基(未示出)支撐。可預先建立地基。地基可包括形成可或可不使用如本文中將描述的過程形成的塔一部分的突出構造(kickerconstruction)。本發明可用于海上應用，例如支撐在基于海床的地基上。

塔結構1可用于支撐風力渦輪機艙室2。

塔結構1在水平地觀察時通常為具有圓形外表面的形式，且隨著塔變高，圓形外表面的直徑減小。塔可為中空的且具有與外表面同心的內表面。塔(至少大部分上方)可因此具有基本環形水平截面。

同時，塔的截面輪廓限定圓形外表面，外表面可具有其它水平截面輪廓。同樣地，內表面可不為圓形。其可為(例如)八邊形或其它適合的多邊形形式。

塔結構優選地較高、細長、中空及狹窄。外部形狀可為圓錐形。取決于到頂部的某一高度和圓柱形，其可為截頭錐形。替代形狀可為或可包括喇叭狀、拋物線狀或其它形狀。在優選形式中，塔具有管狀水平截面，隨高度錐化，且底部處較寬，在高度上減小到頂部處的較小直徑。

塔結構優選地為中空的以節省材料成本，還允許經由內腔體可選地進入，例如進入艙室，允許纜線到達或離開艙室。

塔結構通過塔區段1a、1b、1c等的現場混凝土澆筑而形成。混凝土澆筑到每個區段由模架形成的腔體中。塔逐漸形成，具有一次澆筑的混凝土的高度。下文描述用于此的設備及過程。

在一個實施例中，提供了配置成允許分級或增量式澆筑混凝土以形成塔的混凝土塔模架。塔因此包括區段1a、ib、1c等，每個區段均代表一次增量式混凝土澆筑的高度，如圖2所示。

在已經建立地基以后(其可選包括形成塔的一部分的以不同方式建立的突出構造)，可實施根據本發明的過程。該過程利用放置/支撐于塔的第一或最低區段的周緣的機器3，該區段在建造的階段為塔的最上方區段。機器使用于制造現場灌注鋼筋混凝土風力渦輪機塔的過程變為可能。

機器提供在區段附近且從那里向上的柱環總成4。如隨后將描述，機器3能夠抬起到較高位置以促進塔結構1的下一區段形成。

而且，該過程的部分為使用模架來限定每一區段。

機器適合于管理此模架到位(部分建造的塔的頂部)。機器適合于幫助提升及降低模架。模架及相關聯的混凝土鋼筋安裝在關于之前澆筑及固化的塔的區段的正確位置中，以形成用以接受混凝土澆筑的含有鋼筋的腔體。混凝土澆筑到鋼筋附近的腔體中。

機器能夠向上移動以使自身重新定位，從而允許新模架被管理到位以用于建立的塔的下一區段。隨后重復該過程且塔被建立。一旦達到塔的足夠高度，機器3可隨后以類似于其升高的方式使自身降低，回落到地面，準備好用于移除及將移動以用于下一個塔的建造。

現將描述所述過程中的組成和步驟的更多細節。

機器

圖4a至4c及圖5中所見的機器3包括柱環總成4。

柱環總成4被配置成能夠在建造塔結構1時‘爬’上塔結構1的周緣。機器3的主要目的為促進模架吊艙5的布置。在建造期間，這些吊艙優選地由模架6和鋼筋7構成到部分豎立的塔1-1的最上方部分上。其為模架吊艙提供支撐，同時在部分豎立塔的頂部進行管理，且可選地同時將混凝土澆筑到模架中且固化。在優選形式中，模架吊艙使用如圖4a和4b中所見的機器預裝配且(例如通過使用絞車)從地平面升高。

絞車或絞車機構8的一部分可設置在機器的頂部上或可形成起重機架系統9的一部分。絞車并入設計以位于待澆筑的混凝土的區段上方。絞車還可用于降低模架。具有電纜線盤的發動機可形成絞車的一部分，這種發動機位于機器處或或者可替換地位于地平面處。絞車還可用于提升及降低用于將混凝土遞送到部分豎立的塔的頂部的吊桶或吊斗和/或用于支撐混凝土泵送管道。圖4a中示出了一個絞車，但應理解，兩個或更多個絞車可安裝在機器的頂部處或器的頂部附近。優選地，兩個絞車完全相對地設置。這使一個絞車用于降低所使用的模架，且另一個用于升高模架。

機器包括柱環總成4。該柱環總成主要具有兩個子總成4a和4b。子總成4a為下子總成。子總成4b為上子總成。

下子總成4a設置成由塔的先前固化的下部部分支撐。其優選地位于此部分處。如圖4a中所示出了的一實例，下子總成4a位于部分豎立的塔1-1的部分ib。

出于促進爬升的目的，上子總成4b被設置成能夠定位于塔的下一固化區段以有助于管理模架吊艙，且還可支撐工作平臺、樓梯井、吊車、絞車、頂托件導軌和頂托件電機，如在下文中將描述。

下文更詳細地描述的頂托裝置10被設置成在下子總成4a與上子總成4b之間起作用。在攀升模式中，頂托件在下子總成4a由部分豎立的塔標引時推開下子總成4a以能夠升高上子總成4b且在上子總成4b由部分豎立的塔標引時向上拉動下子總成4a。

下子總成4a(和上子總成4b的較低層級)還包括機構以將標引構件或支腳11滑進或滑出所執行的鄰接部(例如經固化混凝土中的狹槽12)。鄰接部可為插座或接合件或孔(通孔或盲孔)。其也可為從塔突出的鄰接部。可提供多個這些且這些可在每一區段處由模架模制。

狹槽12為柱環總成4主要由塔支撐且可將頂托負載運送回塔中的地方。

支腳11可使用例如液壓、氣動、電動以及人工滑動到位的多種致動方式滑進及滑出。支腳11具有足夠大的長度使得其可延伸以到達對準狹槽12。關于如圖4b和圖5中所見的下子總成4a，支腳11可從子總成的柱環13延伸到塔。柱環13具有恒定的直徑和大小以能夠在所有增長部中位于塔的附近，且支腳足夠長以延伸到塔壁以能夠位于對準狹槽。在塔的底部附近，支腳11僅需要從柱環13延長較短距離到塔壁。隨著塔的高度增加且直徑減小，支腳13需要能夠從柱環13延伸較大距離到塔壁。

上子總成4b可由多個層級構成，這些層級執行不同工作。上子總成可具有柱環14，該柱環以類似于柱環13的方式起作用。其可承載支腳(如柱環13的支腳11)以接合在塔的狹槽中。

上子總成4b的較低層級可設置有用于操作模架吊艙和其它部件的平臺。工作平臺可支持及提供工人接近或進入將形成結構的下一部分的區域。上子總成4b的較低層級也可設置用于頂托的目的。

柱環總成4可為由促進快速組裝及移除的部分或區段構成并提供可運輸模塊的模組。優選地，存在可易于在場地之間運輸且現場組裝以完成可供使用的機器的8個區段。可使用或更多或更少的區段。快速釋放銷或螺栓可用于以快速方式組裝及分解機器。

柱環13和14兩者可為桁架構造17，當組裝時，其成形為圓環或頸圈。還可提供類似的頂部柱環16。其通過形成上柱環總成4b一部分的支柱或立柱18與其它柱環分離。這種頂部柱環可支撐絞車。頂部柱環16和柱環14一起移動。

支腳優選地在徑向方向上相對于桁架滑動。優選地，對于兩個柱環13和14中的每個桁架區段存在一支腳。該支腳可在徑向反向上以兩種方式滑動，同時在一端處或在一端附近與桁架接合，并且通過在另一端處放置在預先定位在塔壁中的狹槽處而與塔壁接合。這允許完全支撐機器從塔的外部側壁建立。且不是頂部壁架或內部壁。機器充分清掃頂部壁架，以便允許下一個吊艙放置于在頂部上待灌注的下一塔區段處。

組裝的柱環總成4可設置為骨骼框架且在需要時在框架部件之間提供足夠大的間隙或門，以允許模架吊艙5和用于形成塔結構的任何其它構造部件移動通過。門的寬度且特別是高度設定為允許模架吊艙移動通過這種門，而不需要改變其旋轉定向。僅需要從上子總成的外部通過門平移，以隨后定位在之前形成的區段以上，且隨后降低到準備好接收混凝土澆筑的位置。通過傾斜或傾翻或扭轉的額外移動，吊艙應不必須提供充足大小的門以便將吊艙移動到位。在一些情況下，在澆筑以建立下一區段前，可涉及在彼此疊置的兩個吊艙的組裝。絞車的容量(例如)可能不足以提升一些下方吊艙，且由于錐形形狀而不足以將較重的下方吊艙提升到位。塔的結構對于這種下區段可能涉及到彼此疊置的至少兩個吊艙的組裝以限定用于單次混凝土澆筑的空間以建立塔的區段。因此，門的高度優選地為能夠恰好滿足用于建立混凝土塔的單次混凝土澆筑中的單個區段的最高單個吊艙的大小。

柱環總成4還可具有許多其它功能。其可支撐工人工作、安裝、組裝、維修、定位及移除模架、保持架、帶子及澆筑混凝土的進入平臺和樓梯。優選地，柱環總成可包括包層，該包層圍繞其外周或至少圍繞工作區以防止元件進入。這使工人安全且得到保護,以及保持建筑區域無碎屑且與天氣隔離。這樣，混凝土可在所有天氣條件下進行澆筑及固化。包層可采用永久結構的形式，或例如塑料包裝的一個臨時結構。在附圖中未示出包層。在多個層級處可存在多個平臺。平臺可根據正在進行的工作來進行配置及調節高度。平臺還可配置成調整平臺與塔壁之間的距離，塔的直徑隨高度增加而縮小，且工作框架仍為恒定的直徑。

柱環總成4還可包括用于進入內部模架的內側的內部平臺15。此內部平臺15可呈從上子總成4b懸掛的一種形式。

頂托件

柱環總成4能夠向上爬升固化的混凝土塔以使自身適用于布置及支撐上一塔區段上方的下一模架吊艙。這由頂托裝置10促進。

柱環總成4包括頂托件以a)提升上子總成4b并遠離標引的下子總成4a，并且b)將下子總成4b向上升高到標引的上子總成4b。在塔建造時，柱環總成4可以此方式向上爬升。在圖10a至10d中示出了該順序。

頂托件還可促進在塔建造成之后朝地平面降低柱環總成。優選地，頂托裝置10包括多個頂托件，每個頂托件均具有一致動裝置。在優選實施例中，致動裝置由液壓致動器(例如液壓油缸)構成。然而，對于技術人員顯而易見的是，存在多種向上升高重物的方式，這些方式可可包括絞車、棘輪、橫桿、滑塊、螺栓或渦輪驅動等。

優選地，頂托裝置包括導板以引導子總成。在優選實施例中的導板從下子總成4a延伸到上子總成4b。優選地，導板在柱環13與柱環14之間延伸。

在一優選實施中，頂托裝置包括關于塔對稱定位的四個頂托件。然而，設想取決于設計和配置可存在更多或更少的頂托件。

本領域技術人員將認識到，頂托件和/頂托件引導件可位于上子總成與下子總成之間的任何層級上，即，頂托件可位于上子總成上且向下推動為推開標引的下方總成。且類似于當下子總成未被標引且由標引的上子總成升高時，頂托件可將下子總成向上拉動到標引位置，或頂托件可從下子總成拉出且使自身(下子總成)向上升高到上子總成。

頂托件作用在塔的外部而非頂部壁架上。其經由支腳11起作用，該支腳位于塔的外部側壁處的呈現在塔外部的狹槽。這使塔的頂部壁架暴露且通過模架自由接合以在經暴露壁架的頂部上形成下一塔區段。

模架

本發明利用多個模架來增量建立塔構造的每一區段。模架形成腔體，混凝土可澆筑在所述腔體中以在塔結構的之前固化部分的頂部上形成塔結構的下一區段。

在一優選實施例中，模架被設置為預組裝的模架吊艙，該模架吊艙可包括鋼筋和其他部件，其從地平面升起到其在部分豎立塔的頂部處的所需位置。其還可包括后張拉管或其他“待灌注”項目。

每個模架吊艙5具有足夠高度以接受混凝土的澆筑，且具有待澆筑的區段的幾何形狀。因此，多個模架吊艙需要完成一個完整塔的從其底部到頂部的混凝土形成。

每個模架吊艙可包括內部模架19和外部模架20。優選地，內部模架包括能夠連接在一起的兩個模架部分19a和19b，如圖5中可見。外部模架可同樣包括能夠在連接區域21處連接在一起的兩個模架部分20a和20b。

在設定澆筑的混凝土后，提供模架作為有助于材料處理、抹光和模架移除的部分。

塔的每個區段的專用模架被優選地設置。其中，塔壁(內部和外部)錐化，每個部分使用用于該部分的內部及外部模架形成。其中，僅外部壁錐化且內部壁保持恒定的截面，內部模架可保持不變，同時外部模架在建造每個層級時互換。

外部模架19形成腔體的外層，以進而形成塔的外表面的部分。且內部模架20形成腔體的內層，以進而形成塔的內表面的部分。

外部及內部模架優選地各自包括至少兩個可移除可接合部分。對于截頭錐形形狀的塔而言，每個部分在水平截面中優選地為半圓。

優選地，用于連接模架部分的方法為可移除方法，以允許一旦混凝土被基本澆筑后模架布置就可易于抹光及移除。方法可涉及螺母和螺栓、焊接(及因此切割)、鉚接、鉤住、捆扎或者在帶子、圍繞外部模架延伸的鉤以及跨越由內部模架形成的間隙的支柱中描述的方法。可使用將各部分保持在位直到實質系統放置到位以將各部分鎖定在一起的臨時方法。

待建立的塔的每個區段(如果其與上一區段的輪廓不同)要求特定模架吊艙放置到位。

在優選形式中，包括模架和鋼筋以及待鑄成混凝土任何其他管道系統的預組裝的模架吊艙從地平面提升到位。設想到該組件可但不期望地出現在部分豎立的塔的頂部處。

在每次澆筑被設定/固化之后，模架被抹光及移除并下降到地面。模架可在混凝土固化后或新模架升高前被移除，或舊模架可下降同時新模架放置到位。

抹光模架的移除在柱環總成向上爬升時發生。在圖7中，已經從塔區段22清理的抹光模架在固定至上子總成4b的條件下能夠隨著其頂托下子總成4a而與上子總成4b向上行進。同時，機器的同時向上爬升將自身設定為向上以用于建立的下一區段，且抹光模架的提升為使該區段的用過的模架進行清潔的有效方式，其恰好形成且另外是自身降低到地面。在降低之前，模架區段可被重新組裝，至少以部分方式降低為一個或一些單元。絞車和/或頂懸梁吊架將有助于水平移動模架且在降低到地面之前清理機器和/或塔結構的線路。可使用替代性提升/降低過程，例如單獨吊車。

一旦降低，模架就可準備好供其下次使用，例如在風力農場建立下一風力渦輪機塔，包括載入/結合其鋼筋及任何其他所需部件。隨后其準備好被運送到用于建立待建造的另一個塔的區段的下一位置。

模架部分相對于徑向軸線的展開/坍塌和/或膨脹/收縮由于靜水力濕混凝土壓力可由間隔地位于內部與外部模架之間的帶子60限制。

在一優選實施例中，所使用的帶子60可包括螺母和螺栓布置61。螺栓可跨越內部與外部模架之間的寬度，且螺母將螺栓模架到位從而有助于防止內部與外部框架分離。螺栓穿過內部和外部模架兩者中的孔。

因此，一旦澆筑混凝土，螺栓就可移除，套筒63在兩個對應的孔中行進，這些套筒不允許混凝土通過。螺栓然后可行進通過孔、套筒、孔，而不與圖5中所示出了的模具的內部接觸。優選地，套筒是塑料的，但其它組合物(例如金屬)也是可能的。

在一替代性實施例中，鉤可放置在外部模架附近以約束外部模架。鉤可放置在周緣的頂部上方或安裝在部分中。在這個實施例中，支柱布置可放置在模架的內部部分以防止內部模架向內坍塌。

如圖6中可見，模架優選地圍住之前形成的區段的上方區域且隨后塔結構的最上方部分。上邊緣80形成內部與外部模架之間的腔體82的腔體壁的一部分。

鋼筋

在一優選實施例中，鋼筋7與限定用于設置混凝土的腔體的模架一起引入。鋼筋7可以多種方式引入。鋼筋可在內部與外部模架兩者中的一者放置在位之前或之后設置在位。鋼筋7優選地以預制造方式與模架組裝以由內部與外部模架兩者中的一者攜帶。在一優選實施例中，鋼筋呈一種形式或可組裝到成形保持架。優選地，存在內部保持架70和外部保持架71。

內部和外部鋼筋保持架用于分別在塔壁的內部表面和外部表面附近的混凝土鋼筋。

為了將經澆筑層連接/結合/系到下方澆筑層，保持架被設計成高于混凝土的澆筑高度，因此保持架的距離(例如末端或鋼筋)抹光澆筑混凝土的頂部，如圖6中所見。保持架的這個區域隨后一體形成打破下一澆筑等，因此所有層共用下層保持架的至少一部分。可替代地，舉例來說，系桿可在區段之間使用。

混凝土

混凝土經由混凝土泵向上運送到塔且到由模架限定的腔體中。在下一層可形成于頂部上之前，混凝土的通常固化時間為約24小時。

替代性或額外方面

艙室(在本文中所描述的塔的建構中)可由本發明的機器支撐且在建構塔時隨機器一起向上行進。優選地以一種方式支撐艙室以定位在正在建構的塔的上面。其可通過螺栓、懸掛、懸吊或以其它方式固定到機器。如圖8中所見，其可定位在機器的頂部上。

使艙室到達塔的頂部的這個方法允許艙室在相對較低的高度處被加載到機器上，因此不需要較高吊車以隨后將艙室提升到塔的頂部。一旦塔完成，艙室可隨后在其最終位置中被固定到混凝土塔的頂部。機器可適當地以使保持其遠離塔建構過程的方式支撐艙室，還提結構的頂部的艙室，一旦塔已經完成建構，就不需要使用較高吊車使艙室到達頂部。艙室可在塔已經到達完整高度后通過或隨機器降低，且下降到塔上。艙室優選地在建構塔時由機器支撐，以與其一個或多個支架在其將固定到塔的地方數值對準。這允許艙室墜落到其安裝件上，而不需要所需要的任何其他定向。

應理解，如本文中所描述的機器的使用或任何其它建構類平臺、裝備、起重機架，或隨塔向上行進且由塔完全垂直支撐的類似裝置，當建構塔且支撐艙室時，可用于通過使用模架吊艙或通過其它構建技術構建例如本文中所描述的混凝土塔。設想到，例如塔過使用塔支撐吊車建構以向上提升預灌注混凝土部分(而非現場灌注)的塔可在塔高度增加時利用吊車結構搬用艙室。

應理解，一旦塔的高度足夠，支撐架引導件或支架可設置成用于正在鄰近塔升高或降低的模架。存在這種支撐架或支架以防止模架由于風的影響而逆向搖擺。優選地用于風力農場的建構，這些塔將在有風條件下輕而易舉地建立。為幫助確保對用于其建構的塔和/或組件不發生損壞，支撐架可用于支撐各項目(即，吊艙，在升高時)，如圖11和12所示。

雖然從絞車/繩索95懸掛擺動，但為了阻止吊艙在風壓下擺動，其被容納在框架內部。框架能夠控制艙室或其它物品在其從塔升高或從塔下降時相對于塔的定位。

框架將抵抗塔壁的風力負載并阻止吊艙以不受控的方式移動。在一個實施例中，框架可由兩個周緣框構造而成。第一框97將在塔1的周圍并為第二框96提供支撐，所述第二框將含有待升高或下降的艙室95或其它物品。第二框96包括緩沖器或其它構件，用以阻止待升高或下降的艙室95或其它物品在第二框96內具有過多不受控的移動。第一框97包括支撐架，以保持第一框97居中且偏置成防止相對于塔1的移動。

軌道型布置是可用于鄰近塔提升或降低的物品的支撐架的一種形式的實例。軌道型布置可為簡單突起90以在塔的周緣上形成通道，或其可為塔的墻面中可呈狹縫、凹處或凹槽90的形式。車輪、滾動件或滑動系統92可用于在這些突起90或凹槽91內滑動或旋轉。

滑動系統92需要能夠遵循當第一框97向塔1上移動時縮減塔的直徑(或在框架向塔下移動時增加直徑)。因此，滑動系統92位于朝向塔1的周緣偏置的可延伸/可縮回臂93。這些臂93必須能夠抵擋風壓而不會明顯移動。可通過偏置機構99維持偏置動作或偏置力，該偏置機構可使用本領域中已知的動作或機構以用于偏置，例如，彈簧壓力、重力平衡、電子位置控制或機械系統。

通過車輪、滾動件或滑動系統92的接合需要將至少兩個位置中的最小值定位在塔周界周圍。優選地，有三個滑動系統92防止框在任何水平平面上不受控地移動，如圖12中所示。

安裝及過程

現將描述優選的安裝過程。通過裝配模架艙室和用濕混凝土填充模架以增量方式將混凝土塔結構構造到規定高度。接著抹光和移除模架，并在機器自身已重置以便相對于先前澆筑的部分使用之后重復所述程序直到達到最終塔壁高度為止。

在建立地基之后構造塔的基本順序的一種形式可如下：

1.制備基層；

2.將套管總成安裝至基層(基層現定義為下區段)；

3.將模架吊艙定位在下區段層的頂部；

4.將混凝土澆筑到模架限定的腔體中并澆筑在腔體中的嵌件周圍；

5.使混凝土固化；

6.抹光模架并將其移動離開部分豎立的塔；

7.使模架下降；

8.升高套管總成；

9.使用新模架吊艙從3開始重復步驟，直到塔處于正確高度為止；

一旦塔處于正確高度，

10.在升高套管總成時，以相反的次序使套管總成下降到地面

11.移除套管。

升高套管總成優選的是如下進行并參考圖10a至圖10d：

1.頂托件上承擔負載以及支腳與下子總成的狹縫接合；

2.上子總成的支腳滑出狹縫；

3.頂托件升高上子總成到正確增量距離，所述模架被連接且也被升高；

4.上子總成的支腳滑動到狹縫中；

5.頂托件降低上子總成，以使得從頂托件傳送完全負載且上子總成變得在塔結構上承重；

6.頂托件爬回到向上提升的下子總成的開始位置。

機器通過爬上及爬下塔的外表面中的現有狹縫的相反順序爬下塔。

機器和過程的替代變化：

1.模架包括用作墜落保護措施的臨時臺面以及用于在模架吊艙內的人事工作的梯子和工作平臺。臺面形成模架吊艙的一部分并隨著模架一起提進或提出。

2.形成混凝土塔的內腔體的永久一部分(例如梯子和平臺)的物品也可像模架區域的一部分一樣提進。其可通過清除保護臺面接著與吊艙分離而附接到墻壁，并且在提出時未形成模架吊艙的一部分。

3.隨著機器逐步建造混凝土風塔，當艙室在塔的底部處并與機器一起提升時，可將艙室提升到機器上。機器可將艙室降低到塔的頂部并進行所需連接。機器進而開向塔以下。

4.可獨立地提升模架吊艙的內部形式和外部形式的組件、鋼筋。

5.可將模架保留在機器內部。