WO2011029965A1 - Procedimiento de montaje de torre prefabricada de hormigón de un aerogenerador, y estructura de premontaje de los segmentos de la torre - Google Patents
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- WO2011029965A1 WO2011029965A1 PCT/ES2009/070373 ES2009070373W WO2011029965A1 WO 2011029965 A1 WO2011029965 A1 WO 2011029965A1 ES 2009070373 W ES2009070373 W ES 2009070373W WO 2011029965 A1 WO2011029965 A1 WO 2011029965A1
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- E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
- E04H12/00—Towers; Masts or poles; Chimney stacks; Water-towers; Methods of erecting such structures
- E04H12/02—Structures made of specified materials
- E04H12/12—Structures made of specified materials of concrete or other stone-like material, with or without internal or external reinforcements, e.g. with metal coverings, with permanent form elements
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- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/728—Onshore wind turbines
Definitions
- the present invention has for object a pre-assembly procedure in horizontal position of the sections or segments that constitute a prefabricated concrete tower of a wind turbine, in which the sections or segments are formed by the collateral union of voussoirs. Also the object of the invention is the assembly procedure of the prefabricated tower from the sections or segments obtained according to the horizontal pre-assembly procedure described above.
- Another object of the invention is the structure used to carry out the horizontal pre-assembly of each section of the tower.
- the procedure to build towers capable of supporting heavy machines is the on-site pouring consisting of making the formwork and the armor on site, pouring the concrete next.
- This procedure has the following disadvantages: low quality of concrete and therefore less resistance, construction depends on atmospheric conditions, a large face crane and scaffolding is necessary, and it requires a lot of time.
- the prefabricated concrete towers used to support wind turbines are raised from cylindrical elements that are connected together by tension and mortar cables, using large cranes that stack these elements. The transport of these elements is also of great complication due to its high diameters.
- the invention patent ES 2272954 describes a wind turbine that is supported by a tower that can be lifted from prefabricated voussoirs, which are transported and manipulated more simply than the sections or complete elements described above, so they do not require a Special road transport and / or heavy equipment for lifting.
- the tower described in said invention patent is composed of segments or annular segments composed of adjacent prefabricated wall parts or segments, placed side by side forming said annular segment, in which the voussoirs are more than twice as tall as the largest dimension of the voussoirs in the direction of the width, and the horizontal edges of the annular segments are placed one on top of the other.
- the voussoirs are pre-assembled on site to form the segments that are hoisted with large cranes, the pre-assembly being carried out in the final location or in a provisional location.
- the invention patent ES 224734 describes a modular prefabricated tower that also uses prefabricated elements that are mounted in vertical position and that are reinforced by an internal structure of horizontal and vertical ribs, preferably made of reinforced concrete, being tensioned by metallic cables. flexible that are tensed once placed in a vertical position each segment and the voussoirs that form it.
- the present invention proposes to carry out the pre-assembly of each segment or annular segment of the tower in a horizontal position, thus eliminating the problems described above.
- a first object of the invention is the pre-assembly procedure of each ring segment of the tower from the segments.
- a second object of the invention relates to the method of assembling the tower by superposition of segments, in which each segment forming the tower is obtained according to said pre-assembly procedure.
- the preassembly method proposed according to the first object of the invention makes it possible to obtain the desired annular configuration of the segment from the positioning and fixing of the voussoirs, in which the voussoirs may have a partially frustoconical shape, or partially cylindrical or flat or partially troncopiramidal or others.
- the pre-assembly procedure would take place according to the following phases:
- the assembly procedure of the tower consists in the turning operation from the horizontal position and the elevation of each of the segments obtained in accordance with the horizontal pre-assembly procedure described above, and its vertical mounting, in which the first segment is mounted in vertical position and the other segments are also mounted in vertical position on the segment previously installed.
- a third object of the invention constitutes a structure designed to carry out the described procedure of pre-assembly of the segments of the tower from the segments.
- the structure according to this third object of the invention comprises at least two frames adapted to support and constitute a horizontal support of the segments from which the segment is obtained, in which the frames are located in a distant and level position. In the case of having two racks it is contemplated that these are located at a distance of approximately 3/5 of the length of the segment.
- Each of the frames has essentially a base cross and vertical beams that depart from said base cross, incorporating on the base cross at least two supports adapted to support and fix a voussoir in a horizontal position, in this case the lower voussoir , so that its longitudinal axis is located in an essentially horizontal position.
- the longitudinal axis is understood as its axial axis, and its positioning on the supports is made with its concavity oriented superiorly.
- first mooring means that facilitate the support and fixation of the lower segment on the supports.
- These first mooring means also facilitate the reception of the lateral voussoir that is located in a horizontal and collateral arrangement with the edge of the lower voussoir.
- the structure also incorporates fastening means designed to fix the lateral segment by one of its ends on the vertical beam in a position such that a continuity of the lateral segment is established with the lower segment with adequate orientation to progressively form the segment with the intended ring configuration.
- second mooring means is envisaged which together with the first mooring means collaborate in the fixation of the lateral voussoir in collateral arrangement with the lower voussoir.
- the structure comprises the above-described mold, which is supported on the second mooring means and shows a suitable geometry and orientation for the subsequent arrangement of key or superior voussoirs which together with the lower voussoir and lateral voussoirs will form the segment with the desired ring geometrical configuration.
- the mold is preferably formed by a supporting arch that can be a curved steel beam or a lattice and by two adjustable struts that start from the ends of the supporting arch and whose opposite ends are adapted to be fixed to the second means of Mooring
- the mold also has fixing means that allow its connection to the lateral segments.
- the key or upper segments are mounted horizontally, for which an auxiliary or retaining crane or some auxiliary steel structure can be used to facilitate the turning of the upper segment smoothly. and progressive.
- the segment would be ready to proceed to execute the longitudinal joints between segments. It is planned that the mold is configured in such a way as to allow the free circulation of people, wheelbarrows and the necessary material to execute said longitudinal joints between segments.
- the realization of the joints in horizontal position of the segment is executed much easier than in the case of vertical mounting, since the workers work at much lower heights, the joints can be filled at one time and without excessive hydrostatic pressures, improving therefore the speed of work and the quality of the finish.
- Another advantage associated with the horizontal pre-assembly of the tower segment is that low-tonnage cranes are required. Subsequently, for the assembly of the already formed segments, to configure the tower, large tonnage cranes are used that place one segment on another in a turning and lifting maneuver.
- Figure 1 shows a view of the segment formed horizontally according to the pre-assembly process object of this invention, which also observes the frames of the structure used to execute this procedure.
- Figure 2.- Shows a side view of the frame.
- Figure 3.- Shows an elevation view of the frame.
- Figure 4 shows a plan view of the frame.
- Figure 5. Shows the assembly sequence of the lower segment from its unloading from the truck to its horizontal positioning and mooring on the frame.
- Figure 6 shows an elevation view in which the first mooring means fixing the lower segment by one of its ends is shown in detail.
- Figure 7 shows a side view of one of the pieces that make up the first mooring means.
- Figure 8 shows a plan view of a joint washer that forms part of the first mooring means.
- Figure 9. Shows the assembly sequence of one of the voussoirs from the unloading of the truck to its horizontal positioning on the lower segment already assembled, and its subsequent mooring on the frame.
- Figure 10.- Shows a side view of a joint part that forms part of the second mooring means.
- Figure 11. Shows an elevation view of the joining part of figure 10.
- Figure 12. Shows a plan view of the joining part of the figure
- Figure 13. Shows an elevation view of a mold formed by truss lattice and adjustable struts.
- Figure 14.- Shows an elevation view in which the frame with the lower and lateral segments already mounted on the frame is observed, and a mold formed by a curved beam and adjustable struts that is positioned to receive the upper segments.
- Figure 15. Shows the assembly sequence of the upper segments from the truck unloading to its horizontal positioning on the support arch.
- Figure 16. Shows a view of a segment formed by three segments on the horizontal pre-assembly structure.
- Figure 17. Shows a view of a segment formed by four segments on the horizontal pre-assembly structure.
- Figure 18. Shows a view of a segment formed by five voussoirs on the horizontal pre-assembly structure, which would constitute the assembly solution subsequent to that shown in figure 15.
- Figure 19. Shows a view of a segment formed by six segments on the horizontal pre-assembly structure.
- Figure 20.- Shows the assembly sequence of the tower from the segments from its horizontal position.
- the structure will present geometries and curvatures adapted to the measurements, shapes and number of segments that will form said segment (2), so that it will be possible to have a structure for each segment (2) to conform to the tower.
- the structure comprises at least two frames (1) adapted to support and constitute horizontal support of the segment (2) to be formed on it, in this case from five voussoirs: lower voussoir (2.1), two lateral voussoirs (2.2) and two upper voussoirs (2.3).
- Said frames (1) are located in a distant and level position, each of which, as shown in Figures 2 to 4, essentially has a crossbeam base (3) and vertical beams (4) that start distant from said base cross member (3), also observing bracing beams (5) that support the vertical beams (4) on the base cross member (3) and on a few stringers (6) perpendicular to the base cross member (3).
- Figures 3 and 4 show that on the base cross member (3) there are at least two supports (7) adapted to support and fix the lower segment (2.1), as shown in Figure 5, so that its axial axis is located in an essentially horizontal position.
- Figure 6 shows in detail the first mooring means (11) linked to one of the ends of the lower segment (2.1), in which said first mooring means (11) comprise a joint part (12) formed by: a flat bar (13) of curvature coinciding with that of the lower segment (2.1) and adapted to receive said lower segment (2.1) and the lateral segment (2.2), each of the lugs (14), which can also be seen in the figure 7, intended for the introduction of a pin, not shown, which crosses and establishes the connection with the anchor (2), and a joint washer (15) adapted for its location on the face of the lower segment (2.1) opposite to the contact with the connecting piece (12) that facilitates the fixation of the lower segment (2.1) with the first joint piece (12), with the additional collaboration of a bolt (16) and nuts (17).
- a joint part (12) formed by: a flat bar (13) of curvature coinciding with that of the lower segment (2.1) and adapted to receive said lower segment (2.1) and the lateral segment (2.2), each of the lugs
- Figure 9 shows the assembly of one of the side segments (2.2) which is moved from the truck (8) by means of a sling (9) and then positioned collaterally and horizontally with the lower segment (2.1).
- the structure has fixing means (30) that establish the connection of the lateral segment (2.2) thus positioned with the vertical beam (4).
- second lashing means (20) intended to fix the relative position of the side segment (2.2) with respect to the lower segment (2.1), as shown in Figure 14.
- the above-described joint washer (15) incorporates a recess (18) on one side intended for its tongue and groove joint with a second joint part (19), shown in figure 11, which forms part of the second lashing means (20).
- the mold (23) represented in figure 14 comprises a support arch (24, 25), fixing means (27) that establish the union of the support arch (24, 25) with the lateral segments (2.2) and both struts (26) adjustable in height starting from the ends of the supporting arch (24, 25) and fixed to the lugs (23) of the second connecting pieces (19).
- the supporting arch (24, 25) consists of a curved beam (24)
- the supporting arch (24, 25) consists of a latticework (25).
- Figure 15 shows the final assembly operation of the upper segments (2.3) that rise from the truck (8) by means of a sling (9) and are positioned horizontally on the curved beam (24) and in collateral arrangement with the lateral voussoirs (2.2).
- Figure 18 shows the upper segments (2.3) already positioned forming the segment (2) with either the lateral voussoirs (2.2) and the lower voussoir (2.1).
- Figure 16 shows the application of the structure (1) to the case of a segment (2) made up of three voussoirs: upper voussoir (2.3) and two lateral voussoirs (2.2), in which the voussoirs have been foreseen or lateral (2.2) are linked to the vertical beams (4) by fixing means (30) and have a support stop (31) between edges of the lateral segments (2.2) fixed to the crossbar (3) of the structure .
- junction plates (32) and anchoring means that facilitate the continuity and connection between each of the lateral segments 5 (2.2) and the upper segment (2.3) has been envisaged.
- Figure 17 shows that the structure (1) also allows the shaping of the segment (2) from four voussoirs: a lower voussoir (2.1), two lateral voussoirs (2.2) and an upper voussoir (2.3), in the that the lower voussoir (2.1) is connected to the lateral voussoirs (2.2) by means of the previously described first and second mooring means (11, 20), and the lateral segments (2.2) are connected to the upper segment (2.3) by the connecting plates (32) and corresponding anchoring means.
- a lower voussoir (2.1), two lateral voussoirs (2.2) and an upper voussoir (2.3) in the that the lower voussoir (2.1) is connected to the lateral voussoirs (2.2) by means of the previously described first and second mooring means (11, 20), and the lateral segments (2.2) are connected to the upper segment (2.3) by the connecting plates (32) and corresponding anchoring means.
- Figure 19 shows the structure for its application in the conformation of a segment (2) of six voussoirs: two lower voussoirs (2.1) that are mounted on the support stop (31), two lateral voussoirs (2.2) and two upper segments (2.3), where the incorporation of the first mooring means (11) joining the lower segments (2.1) with the lateral segments (2.2), in which said first mooring means (11) has been envisaged. they are mounted on supports (7) that in this case start from the vertical beams (4) instead of the crosspiece (3) of the structure (1). Also this structure (1) incorporates the second mooring means (20) that link the lower segments (2.1) with the lateral segments (2.2.), The aforementioned mold (23) and joining and support means (31) between edges. of the lateral segments (2.2) on the crossbar (3) of the structure (1).
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Abstract
Se describe un procedimiento de premontaje en posición horizontal de los tramos o segmentos anulares (2) que constituyen una torre prefabricada de hormigón de un aerogenerador, en el que los tramos se forman por la unión colateral de dovelas, y en el que el procedimiento de montaje de la torre prefabricada se realiza a partir de los tramos obtenidos de acuerdo con el procedimiento de premontaje en horizontal antes descrito. La estructura empleada permite la ubicación de una dovela inferior (2.1 ) con su eje longitudinal dispuesto en posición esencialmente horizontal y fijación de esta posición, el posicionamiento colateral de dovelas laterales (2.2) en disposición adyacente sobre la dovela inferior (2.1 ), y el posicionamiento yla fijación de un molde (23) con la geometría y orientación adecuadas para Ia posterior disposición de dovelas superiores (2.3) que junto con la dovela inferior (2.1 ), y dovelas laterales (2.2) forman el segmento (2) anular.
Description
PROCEDIMIENTO DE MONTAJE DE TORRE PREFABRICADA DE HORMIGÓN DE UN AEROGENERADOR, Y ESTRUCTURA DE
PREMONTAJE DE LOS SEGMENTOS DE LA TORRE D E S C R I P C I Ó N
OBJETO DE LA INVENCIÓN La presente invención tiene por objeto un procedimiento de premontaje en posición horizontal de los tramos o segmentos que constituyen una torre prefabricada de hormigón de un aerogenerador, en el que los tramos o segmentos se forman por la unión colateral de dovelas. Asimismo es objeto de la invención el procedimiento de montaje de la torre prefabricada a partir de los tramos o segmentos obtenidos de acuerdo con el procedimiento de premontaje en horizontal antes descrito.
Otro objeto de la invención lo constituye la estructura empleada para llevar a cabo el premontaje en horizontal de cada tramo de la torre.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN De modo general se emplean varios tipos de torres para soportar una turbina eólica, entre las que cabe destacar: torres cilindricas de acero, torres de celosía de acero, torres de hormigón con vertido in situ, torres prefabricadas de hormigón. Las torres de acero tienen varios inconvenientes, ya que muestran una menor resistencia a influencias climatológicas que las torres de
hormigón, lo que hace necesario el empleo de una protección tipo pintura, con la problemática que conlleva, en especial en relación con los costes asociados de mantenimiento. En el caso de turbinas eólicas pesadas, las torres de acero requieren paredes muy gruesas y de grandes diámetros, lo que supone elevados costes de producción.
El transporte de torres de acero implica muchos problemas debidos al gran diámetro de los tramos de la torre, lo que implica un gran trabajo de instalación, el empleo de gran cantidad de piezas de unión, así como la necesidad de utilizar grandes grúas.
El procedimiento para construir torres capaces de soportar máquinas pesadas es el vertido in situ consistente en realizar el encofrado y la armadura a pie de obra vertiendo el hormigón a continuación. Este procedimiento presenta los siguientes inconvenientes: baja calidad de hormigón y por lo tanto menos resistencia, la construcción depende de las condiciones atmosféricas, es necesaria una gran grúa cara y andamiaje, y requiere mucho tiempo. Por otro lado las torres prefabricadas de hormigón empleadas para soportar turbinas eólicas se levantan a partir de elementos cilindricos que se conectan entre sí mediante cables de tensión y mortero, utilizando grandes grúas que apilan estos elementos. El transporte de estos elementos resulta asimismo de gran complicación debido a sus elevados diámetros.
La patente de invención ES 2272954 describe una turbina eólica que es soportada por una torre que puede levantarse a partir de dovelas prefabricadas, que son transportadas y manipuladas de forma más sencilla que los tramos o elementos completos antes descritos, por lo que no precisan de un transporte especial de carretera y/o un equipo pesado para su elevación.
La torre descrita en dicha patente de invención está compuesta de tramos o segmentos anulares compuestos de partes de pared o dovelas prefabricadas adyacentes, colocadas lado a lado formando dicho segmento anular, en el que las dovelas son más del doble de altas que la dimensión más grande de las dovelas en la dirección de la anchura, y los bordes horizontales de los segmentos anulares están colocados unos sobre otros. Las dovelas son premontadas en obra para formar los segmentos que son izados con grandes grúas, realizándose el premontaje en el emplazamiento definitivo o en un emplazamiento provisional.
Las diferentes patentes o solicitudes de patente sobre la materia explican que dicho premontaje y la unión de las dovelas se efectúa con éstas en posición vertical. Este es el caso de la solicitud de patente de invención EP 1889988 que propone un procedimiento de montaje vertical de torres de hormigón para turbinas eólicas, en el que la torre está dividida en segmentos anulares constituidos por dovelas. El procedimiento incluye el premontaje de cada segmento, consistente en situar las dovelas que lo forman una al lado de la otra, sobre una base situada en el suelo y con ayuda de puntales y gatos se sostienen en posición vertical hasta formar todo el perímetro del segmento, procediendo a continuación al vertido de mortero en las juntas verticales entre dovelas. Cada uno de los segmentos es obtenido de la misma forma y es trasladado para su montaje vertical con ayuda de una grúa sobre el segmento inferior ya instalado. Este procedimiento de montaje vertical comporta grandes inconvenientes, en especial los siguientes:
- Dificultad de asegurar la geometría del segmento al posicionar una dovela al lado de otra en posición vertical.
- Dificultad para sellar y tapar las juntas húmedas entre dovelas.
- Dificultad para el llenado de dichas juntas, pues al verter hormigón o
mortero en vertical, la presión es muy elevada.
- Dificultad para ejecutar trabajos en vertical. Estos segmentos pueden medir entre 20 y 30 m de altura.
- Dificultad en introducir y evacuar los medios materiales necesarios en el interior del segmento.
- Dificultad en aplicar en su caso el pretensado vertical.
Por otra parte la patente de invención ES 224734 describe una torre modular prefabricada que utiliza igualmente elementos prefabricados que se montan en posición vertical y que están reforzados por una estructura interna de nervios horizontales y verticales, realizados preferentemente de hormigón armado, estando tensados mediante cables metálicos flexibles que se tensan una vez puestos en posición vertical cada segmento y las dovelas que lo forman.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención propone realizar el premontaje de cada tramo o segmento anular de la torre en posición horizontal eliminando así la problemática anteriormente expuesta.
Un primer objeto de la invención lo constituye el procedimiento de premontaje de cada segmento anular de la torre a partir de las dovelas. Un segundo objeto de la invención se refiere al procedimiento de montaje de la torre por superposición de segmentos, en el que cada segmento que forma la torre se obtiene según el mencionado procedimiento de premontaje.
El procedimiento de premontaje que se propone según el primer objeto de la invención permite obtener la configuración anular pretendida del segmento a partir del posicionamiento y fijación de las dovelas, en el que las dovelas pueden presentar una forma parcialmente troncocónica, o bien
parcialmente cilindrica o plana o parcialmente troncopiramidal u otras.
De acuerdo con el primer objeto de la invención el procedimiento de premontaje transcurriría según las siguientes fases:
- ubicación de una dovela inferior con su eje longitudinal dispuesto en posición esencialmente horizontal y fijación de esta posición,
- posicionamiento colateral y horizontal de una primera dovela lateral en disposición adyacente sobre uno de los cantos de la dovela inferior y fijación de su posición estableciendo una continuidad con la dovela inferior con orientación adecuada para formar progresivamente el segmento,
- posicionamiento colateral y horizontal de una segunda dovela lateral en disposición adyacente sobre el otro canto de la dovela inferior y fijación de su posición estableciendo una continuidad con la dovela inferior y con la primera dovela lateral con orientación adecuada para continuar con la formación progresiva del segmento,
- posicionamiento y fijación de un molde con la geometría y orientación adecuadas para la posterior disposición de dovela/s de clave o superior/es que junto con la dovela inferior, y dovelas laterales formen el segmento con la configuración geométrica anular pretendida,
- disposición en horizontal de dovelas superiores sobre el molde y en disposición adyacente sobre el canto libre de las dovelas laterales y fijación de su posición para cerrar el segmento,
- ejecución de las juntas longitudinales entre dovelas,
- opcionalmente, postensado del segmento una vez endurecidas las juntas.
De acuerdo con el segundo objeto de la invención el procedimiento de montaje de la torre consiste en la operación de volteo desde la posición horizontal y la elevación de cada uno de los segmentos obtenidos de acuerdo
con el procedimiento de premontaje horizontal arriba descrito, y su montaje en vertical, en el que el primer segmento se monta en posición vertical y los demás segmentos se montan igualmente en posición vertical sobre el segmento previamente instalado.
Un tercer objeto de la invención lo constituye una estructura concebida para llevar a cabo el procedimiento descrito de premontaje de los segmentos de la torre a partir de las dovelas. La estructura según este tercer objeto de la invención comprende al menos dos bastidores adaptados para soportar y constituirse en apoyo horizontal de las dovelas a partir de la que se obtiene el segmento, en el que los bastidores están situados en posición distante y nivelados. En el caso de contar con dos bastidores se contempla que estos se encuentren ubicados a una distancia aproximada de 3/5 de la longitud del segmento.
Cada uno de los bastidores dispone esencialmente de un travesaño base y de sendas vigas verticales que parten distantes de dicho travesaño base, incorporando sobre el travesaño base al menos dos apoyos adaptados para sustentar y fijar una dovela en posición horizontal, en este caso la dovela inferior, de modo que su eje longitudinal quede situado en posición esencialmente horizontal. En el caso de dovelas de configuración curvada, tales como las de forma parcialmente troncocónica o cilindrica, se entiende por eje longitudinal su eje axial, y su posicionamiento sobre los apoyos se realiza con su concavidad orientada superiormente.
Entre la dovela inferior y los apoyos se ha previsto la incorporación de unos primeros medios de amarre que facilitan la sustentación y fijación de la dovela inferior sobre los apoyos. Estos primeros medios de amarre asimismo facilitan la recepción de la dovela lateral que se ubica en disposición horizontal y colateral con el canto de la dovela inferior.
La estructura incorpora asimismo unos medios de fijación destinados a fijar la dovela lateral por una de sus extremidades sobre la viga vertical en una posición tal que se establece una continuidad de la dovela lateral con la dovela inferior con orientación adecuada para formar progresivamente el segmento con la configuración anular pretendida. Complementariamente se ha previsto la incorporación de unos segundos medios de amarre que junto con los primeros medios de amarre colaboran en la fijación de la dovela lateral en disposición colateral con la dovela inferior. Por otra parte la estructura comprende el molde antes descrito, el cual se soporta sobre los segundos medios de amarre y muestra una geometría y orientación adecuadas para la posterior disposición de las dovelas de clave o superiores que junto con la dovela inferior y dovelas laterales formarán el segmento con la configuración geométrica anular pretendida.
El molde se encuentra formado preferiblemente por un arco de apoyo que puede ser una viga curva de acero o una celosía y por sendos puntales regulables que parten de las extremidades de el arco de apoyo y cuyos extremos opuestos están adaptadas para fijarse a los segundos medios de amarre. Asimismo el molde dispone de medios de fijación que permiten su vinculación a las dovelas laterales.
El uso de este molde permite obtener una geometría exacta del segmento.
Una vez posicionada y fijada el arco de apoyo se montan las dovelas de clave o superiores en posición horizontal, para lo cual se puede emplear una grúa auxiliar o de retenida o alguna estructura auxiliar de acero que facilite el volteo de la dovela superior de forma suave y progresiva. Una vez montadas las dovelas superiores el segmento quedaría preparado para proceder a ejecutar las juntas longitudinales entre dovelas. Se ha previsto
que el molde se configure de modo que permita la libre circulación de personas, carretillas y material necesario para ejecutar dichas juntas longitudinales entre dovelas. La realización de las juntas en posición horizontal del segmento se ejecuta de forma mucho más fácil que en el caso del montaje vertical, ya que los operarios trabajan a alturas mucho menores, las juntas pueden llenarse de una sola vez y sin presiones hidrostáticas excesivas, mejorándose por tanto la rapidez del trabajo y la calidad del acabado.
Asimismo es de destacar que el procedimiento de premontaje en horizontal de los segmentos en combinación con el empleo de bastidores y moldes permite la obtención de una geometría más precisa del segmento que la obtenida en procedimientos de montaje vertical.
Otra ventaja asociada al premontaje en horizontal del segmento de la torre es que se requieren grúas de poco tonelaje. Posteriormente para el montaje de los segmentos ya formados, para configurar la torre, se emplean grúas de gran tonelaje que sitúan un segmento sobre otro en una maniobra de volteo y elevación.
Se ha previsto que de modo general se emplee una estructura para la conformación de cada tramo o segmento de la torre, aunque no se descarta que los bastidores dispongan de medios de regulación en distancia de las vigas verticales y pueda ser empleado una misma pareja de bastidores para la configuración de distintos segmentos.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de
acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
Figura 1.- Muestra una vista del segmento conformado en horizontal de acuerdo con el procedimiento de premontaje objeto de esta invención, en la que se observa asimismo los bastidores de la estructura empleada para ejecutar este procedimiento.
Figura 2.- Muestra una vista lateral del bastidor.
Figura 3.- Muestra una vista en alzado del bastidor. Figura 4.- Muestra una vista en planta del bastidor.
Figura 5.- Muestra la secuencia de montaje de la dovela inferior desde su descarga del camión hasta su posicionamiento horizontal y amarre sobre el bastidor.
Figura 6.- Muestra una vista en alzado en la que se muestra en detalle los primeros medios de amarre que fijan la dovela inferior por uno de sus extremos. Figura 7.- Muestra una vista lateral de una de las piezas que conforman los primeros medios de amarre.
Figura 8.- Muestra una vista en planta de una arandela de unión que forma parte de los primeros medios de amarre.
Figura 9.- Muestra la secuencia de montaje de una de las dovelas
laterales desde su descarga del camión hasta su posicionamiento horizontal sobre la dovela inferior ya montada, y su posterior amarre sobre el bastidor.
Figura 10.- Muestra una vista lateral de una pieza de unión que forma parte de los segundos medios de amarre.
Figura 11.- Muestra una vista en alzado de la pieza de unión de la figura 10. Figura 12.- Muestra una vista en planta la pieza de unión de la figura
10.
Figura 13.- Muestra una vista en alzado de un molde formado por cercha de celosía y puntales regulables.
Figura 14.- Muestra una vista en alzado en la que se observa el bastidor con la dovela inferior y laterales ya montadas sobre el bastidor, y un molde formado por una viga curva y puntales regulables que está posicionado para recibir las dovelas superiores.
Figura 15.- Muestra la secuencia de montaje de las dovelas superiores desde su descarga del camión hasta su posicionamiento horizontal sobre el arco de apoyo. Figura 16.- Muestra una vista de un segmento conformado por tres dovelas sobre la estructura de premontaje horizontal.
Figura 17.- Muestra una vista de un segmento conformado por cuatro dovelas sobre la estructura de premontaje horizontal.
Figura 18.- Muestra una vista de un segmento conformado por cinco
dovelas sobre la estructura de premontaje horizontal, que constituiría la solución de montaje subsiguiente a la representada en la figura 15.
Figura 19.- Muestra una vista de un segmento conformado por seis dovelas sobre la estructura de premontaje horizontal.
Figura 20.- Muestra la secuencia de montaje de la torre a partir de los segmentos desde su posición horizontal.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
A la vista de las figuras se describe a continuación un modo de realización preferente de la estructura objeto de la presente invención, que es válida para segmentos formados por cualquier número de dovelas, pero especialmente entre 3 y 6 dovelas, tal y como se muestra seguidamente.
Se contempla que para cada uno de los segmentos (2) de la torre a configurar, la estructura presente geometrías y curvaturas adaptadas a las medidas, formas y número de dovelas que formarán dicho segmento (2), por lo que se podrá disponer de una estructura por cada segmento (2) a conformar de la torre.
Tal y como se aprecia en la figura 1 , la estructura comprende al menos dos bastidores (1 ) adaptados para soportar y constituirse en apoyo horizontal del segmento (2) a formar sobre el mismo, en este caso a partir de cinco dovelas: dovela inferior (2.1 ), dos dovelas laterales (2.2) y dos dovelas superiores (2.3). Dichos bastidores (1 ) están situados en posición distante y nivelados, cada uno de los cuales, tal y como se observa en las figuras 2 a 4, dispone esencialmente de un travesaño base (3) y de sendas vigas verticales (4) que parten distantes de dicho travesaño base (3), observándose asimismo unas vigas de arriostramiento (5) que soportan las vigas verticales
(4) sobre el travesaño base (3) y sobre unos largueros (6) perpendiculares al travesaño base (3).
En las figuras 3 y 4 se observa que sobre el travesaño base (3) se encuentran al menos dos apoyos (7) adaptados para sustentar y fijar la dovela inferior (2.1 ), tal y como se aprecia en la figura 5, de modo que su eje axial quede situado en posición esencialmente horizontal.
En dicha figura 5 se observa la dovela inferior (2.1 ) sobre un camión (8) desde el que se eleva con unas eslingas (9) y se posiciona a continuación sobre el bastidor (1 ) en horizontal, amarrándose sobre los apoyos (7) del bastidor (1 ) con ayuda de unos primeros medios de amarre (11 ).
En la figura 6 se aprecia en detalle los primeros medios de amarre (11 ) vinculados a una de las extremidades de la dovela inferior (2.1 ), en el que dichos primeros medios de amarre (11 ) comprenden una pieza de unión (12) formada por: una pletina (13) de curvatura coincidente a la de la dovela inferior (2.1 ) y adaptada para recibir dicha dovela inferior (2.1 ) y la dovela lateral (2.2), sendas orejetas (14), que pueden observarse asimismo en la figura 7, destinadas a la introducción de un pasador, no representado, que atraviesa y establece la unión con el anclaje (2), y una arandela de unión (15) adaptada para su ubicación en la cara de la dovela inferior (2.1 ) opuesta a la de contacto con la pieza de unión (12) que facilita la fijación de la dovela inferior (2.1 ) con la primera pieza de unión (12), contando con la colaboración adicional de un perno (16) y tuercas (17).
En la figura 9 se observa el montaje de una de las dovelas laterales (2.2) que es trasladada desde el camión (8) mediante una eslinga (9) y posicionada a continuación colateralmente y en horizontal con la dovela inferior (2.1 ). La estructura dispone de medios de fijación (30) que establecen la vinculación de la dovela lateral (2.2) así posicionada con la viga vertical (4).
Por otra parte se ha previsto la incorporación de segundos medios de amarre (20) destinados a fijar la posición relativa de la dovela lateral (2.2) con respecto a la dovela inferior (2.1 ), tal y como se observa en la figura 14. Tal y como se aprecia en la figura 6 la arandela de unión (15) antes descrita incorpore un rebaje (18) en un lateral destinado a su unión machihembrada con una segunda pieza de unión (19), representada en la figura 11 , que forma parte de los segundos medios de amarre (20). Esta segunda pieza de unión (19), representada en las figuras 10 a
12, comprende una pletina curvada (21 ) que muestra en un lateral un rebaje (22) adaptado para acoplarse al rebaje (18) de la arandela de unión (15) en su unión machihembrada, así como dispone de unas orejetas (23). Por otro lado estos segundos medios de amarre (20) incorporan adicionalmente a la segunda pieza de unión (19), unas tuercas (17) y perno (16) que facilitan el posicionamiento relativo entre dovelas inferior (2.1 ) y lateral (2.2), tal y como se aprecia en la figura 14. En esta misma figura 14 se observan las dos dovelas laterales (2.2) y la dovela inferior (2.1 ) dispuestas en la estructura y adicionalmente se aprecia la incorporación de un molde (23) que se fija a las dovelas laterales (2.2) y a los segundos medios de amarre (20), concretamente a las segundas piezas de unión (19), constituyéndose en la superficie de apoyo y referencia para el posterior posicionamiento de las dovelas superiores (2.3).
El molde (23) representado en la figura 14 comprende un arco de apoyo (24, 25), medios de fijación (27) que establecen la unión de el arco de apoyo (24, 25) con las dovelas laterales (2.2) y sendos puntales (26) regulables en altura que parten de los extremos de el arco de apoyo (24, 25) y que se fijan a las orejetas (23) de las segundas piezas de unión (19). En
este caso el arco de apoyo (24, 25) consiste en una viga curvada (24), mientras que en otra realización alternativa del molde (23), representada en la figura 13, el arco de apoyo (24, 25) consiste en una celosía (25).
5 En la figura 15 se aprecia la operación final de montaje de las dovelas superiores (2.3) que se elevan desde el camión (8) mediante una eslinga (9) y se posicionan en horizontal sobre la viga curvada (24) y en disposición colateral con las dovelas laterales (2.2). En la figura 18 se observa las dovelas superiores (2.3) ya posicionadas conformando el segmento (2) con o las dovelas laterales (2.2) y dovela inferior (2.1 ).
En una fase posterior se realizaría el encofrado en la misma posición horizontal del segmento para obtener las juntas (28) entre dovelas (2.1 , 2.2, 2.3), representadas en la figura 1 , configurándose así el segmento (2) en su5 totalidad en posición horizontal.
En la figura 16 se puede observar la aplicación de la estructura (1 ) al caso de un segmento (2) conformado por tres dovelas: dovela superior (2.3) y dos dovelas laterales (2.2), en la que se ha previsto que las dovelas o laterales (2.2) se vinculen a las vigas verticales (4) por medios de fijación (30) y que dispongan de un tope de apoyo (31 ) entre cantos de las dovelas laterales (2.2) fijado al travesaño (3) de la estructura. Asimismo se ha previsto la incorporación de placas de unión (32) y medios de anclaje que facilitan la continuidad y vinculación entre cada una de las dovelas laterales 5 (2.2) y la dovela superior (2.3).
En la figura 17 se aprecia que la estructura (1 ) permite igualmente la conformación del segmento (2) a partir de cuatro dovelas: una dovela inferior (2.1 ), dos dovelas laterales (2.2) y una dovela superior (2.3), en el que la 0 dovela inferior (2.1 ) se vincula a las dovelas laterales (2.2) mediante los anteriormente descritos primeros y segundos medios de amarre (11 , 20), y
las dovelas laterales (2.2) se vinculan a la dovela superior (2.3) por las placas de unión (32) y medios de anclaje correspondientes.
En la figura 19 se puede observar la estructura para su aplicación en la conformación de un segmento (2) de seis dovelas: dos dovelas inferiores (2.1 ) que se montan apoyadas sobre el tope de apoyo (31 ), dos dovelas laterales (2.2) y dos dovelas superiores (2.3), donde se ha previsto la incorporación de los primeros medios de amarre (11 ) que unen las dovelas inferiores (2.1 ) con las dovelas laterales (2.2), en el que dichos primeros medios de amarre (11 ) están montados sobre unos apoyos (7) que en este caso parten de las vigas verticales (4) en lugar del travesaño (3) de la estructura (1 ). Asimismo esta estructura (1 ) incorpora los segundos medios de amarre (20) que vinculan las dovelas inferiores (2.1 ) con las dovelas laterales (2.2.), el molde (23) antes referido y medios de unión y apoyo (31 ) entre cantos de las dovelas laterales (2.2) sobre el travesaño (3) de la estructura (1 ).
En la figura 20 se aprecia el procedimiento de montaje de la torre a partir de los segmentos (2), los cuales se encuentran inicialmente en posición horizontal, se voltean, elevan y se van superponiendo uno sobre otro con ayuda preferente de grúas (29).
Claims
1.- Procedimiento de premontaje de los segmentos (2) de una torre prefabricada de hormigón de un aerogenerador, caracterizado porque comprende las siguientes fases:
- ubicación de al menos una dovela inferior (2.1 ) con su eje longitudinal dispuesto en posición esencialmente horizontal y fijación de esta posición,
- posicionamiento colateral y esencialmente horizontal de al menos dos dovelas laterales (2.2) en disposición adyacente sobre al menos uno de los cantos de la/s dovela/s inferior/es (2.1 ) y fijación de su posición estableciendo una continuidad con la/s dovela/s inferior/es (2.1 ) con orientación adecuada para formar el segmento (2) de configuración anular,
- disposición esencialmente horizontal de al menos una dovela superior (2.3) en disposición adyacente sobre el canto libre de la/s dovela/s laterales (2.2) y fijación de su posición para cerrar el segmento (2),
- ejecución de las juntas longitudinales (28) entre dovelas (2.1 , 2.2, 2.3). 2.- Procedimiento de premontaje de los segmentos (2) de una torre prefabricada de hormigón de un aerogenerador de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque la/s dovela/s superior/es (2.3) se sitúan sobre las dovelas laterales (2.2) con ayuda de un molde (23) con la geometría y orientación adecuadas para que la disposición de la dovelas superiores (2.3) en combinación con las dovelas inferiores (2.1 ) y laterales
(2.
2) formen el segmento (2) de configuración geométrica anular.
3.- Procedimiento de premontaje de los segmentos (2) de una torre prefabricada de hormigón de un aerogenerador, caracterizado porque comprende las siguientes fases:
- posicionamiento colateral y esencialmente horizontal de dos dovelas laterales (2.2) y fijación de su posición,
- disposición esencialmente horizontal de una dovela superior (2.3) en disposición adyacente sobre el canto libre de la dovela lateral (2.2) y fijación de su posición para cerrar el segmento (2),
- ejecución de las juntas longitudinales (28) entre dovelas (2.2, 2.3).
4. - Procedimiento de premontaje de los segmentos (2) de una torre prefabricada de hormigón de un aerogenerador de acuerdo con la reivindicación 1 o 3 caracterizado porque una vez endurecidas las juntas (28) se procede al postensado del segmento (2) en posición horizontal.
5. - Procedimiento de montaje de una torre prefabricada de hormigón de un aerogenerador caracterizado porque comprende la operación de volteo desde la posición horizontal y la elevación de cada uno de los segmentos obtenidos de acuerdo con el procedimiento de premontaje en horizontal descrito en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 y su montaje en vertical, en el que el primer segmento se monta en posición vertical y los demás segmentos se montan igualmente en posición vertical sobre el segmento previamente instalado.
6. - Estructura de premontaje de los segmentos de una torre prefabricada de hormigón de un aerogenerador caracterizada porque comprende al menos dos bastidores (1 ) adaptados para soportar y constituirse en apoyo horizontal de dovelas inferior (2.1 ), laterales (2.2) y superiores (2.3) durante el conformado del segmento (2) en posición horizontal a partir de dichas dovelas (2.1 , 2.2, 2.3), en el que dichos bastidores (1 ) están situados en posición distante y nivelados.
7. - Estructura de premontaje de los segmentos de una torre prefabricada de hormigón de un aerogenerador de acuerdo con la reivindicación 6 caracterizada porque cada uno de los bastidores (1 ) comprende: un travesaño base (3) y sendas vigas verticales (4) que parten distantes de dicho travesaño base (3), y
medios de fijación (30) que establecen la vinculación de cada dovela lateral (2.2) en posición esencialmente horizontal con cada una de las vigas verticales (4).
8. - Estructura de premontaje de los segmentos de una torre prefabricada de hormigón de un aerogenerador de acuerdo con la reivindicación 7 caracterizada porque el bastidor comprende adicionalmente:
al menos dos apoyos (7) adaptados para sustentar y fijar la/s dovela/s inferiores (2.1 ) de modo que el eje axial de la/s dovela/s inferior/es (2.1 ) quede situado en posición esencialmente horizontal,
unos primeros medios de amarre (11 ) que establecen la unión de la dovela inferior (2.1 ) con cada uno de los apoyos (7),
unos segundos medios de amarre (20) destinados a fijar la posición relativa de la dovela lateral (2.2) con respecto a la dovela inferior (2.1 ),
9. - Estructura de premontaje de los segmentos de una torre prefabricada de hormigón de un aerogenerador de acuerdo con la reivindicación 8 caracterizada porque los apoyos (7) se encuentran montados sobre el travesaño base (3).
10. - Estructura de premontaje de los segmentos de una torre prefabricada de hormigón de un aerogenerador de acuerdo con la reivindicación 8 caracterizada porque los apoyos (7) se encuentran montados sobre las vigas verticales (4).
11. - Estructura de premontaje de los segmentos de una torre prefabricada de hormigón de un aerogenerador de acuerdo con la reivindicación 8 caracterizada porque los primeros medios de amarre (11 ) comprenden una pieza de unión (12) formada por una pletina (13) de curvatura coincidente a la de la dovela inferior (2.1 ) y que está adaptada para recibir dicha dovela inferior (2.1 ) y la dovela lateral (2.2), sendas orejetas (14), destinadas a la introducción de un pasador que atraviesa y establece la unión con el anclaje (2), y
una arandela de unión (15) adaptada para su ubicación en la cara de la dovela inferior (2.1 ) opuesta a la de contacto con la pieza de unión (12), y unas tuercas (17) y perno (16) que en colaboración con la arandela de unión (15) facilitan la unión de la dovela inferior (2.1 ) con la primera pieza de unión (12).
12. - Estructura de premontaje de los segmentos de una torre prefabricada de hormigón de un aerogenerador de acuerdo con la reivindicación 1 1 caracterizada porque la arandela de unión (15) dispone de un rebaje (18) en uno de sus laterales.
13. - Estructura de premontaje de los segmentos de una torre prefabricada de hormigón de un aerogenerador de acuerdo con la reivindicación 8 caracterizada porque comprende adicionalmente un molde (23) adaptado para fijarse a las dovelas laterales (2.2) y a los segundos medios de amarre (20) y para constituirse en superficie de referencia y apoyo para la ubicación de las dovelas superiores (2.3).
14. - Estructura de premontaje de los segmentos de una torre prefabricada de hormigón de un aerogenerador de acuerdo con la reivindicación 13 caracterizada porque el molde (23) comprende:
un arco de apoyo (24, 25),
medios de fijación (27) que establecen la unión del arco de apoyo (24, 25) con las dovelas laterales (2.2), y
puntales (26) regulables en altura que parten de los extremos de el arco de apoyo (24, 25) adaptados para fijarse a las segundas piezas de unión (19).
15. - Estructura de premontaje de los segmentos de una torre prefabricada de hormigón de un aerogenerador de acuerdo con la reivindicación 15 caracterizada porque el arco de apoyo (24, 25) consiste en una viga curvada (24).
16. - Estructura de premontaje de los segmentos de una torre prefabricada de hormigón de un aerogenerador de acuerdo con la reivindicación 15 caracterizada porque el arco de apoyo (24, 25) consiste en una celosía (25).
17.- Estructura de premontaje de los segmentos de una torre prefabricada de hormigón de un aerogenerador de acuerdo con las reivindicaciones 8, 12 y 13 caracterizada porque los segundos medios de amarre comprenden: una segunda pieza de unión (19) formada por
una pletina curvada (21 ) que muestra en un lateral un rebaje (22) adaptado para acoplarse al rebaje (18) de la arandela de unión (15) en su unión machihembrada,
unas orejetas (23) destinadas a la fijación del molde
(23), y
unas tuercas (17) y perno (16) que facilitan la vinculación entre la primera pieza de unión (12), la segunda pieza de unión (19) y la dovela lateral (2.2).
18. - Estructura de premontaje de los segmentos de una torre prefabricada de hormigón de un aerogenerador de acuerdo con la reivindicación 7 caracterizado porque comprende medios de tope y apoyo (31 ) entre cantos de las dovelas laterales (2.2) sobre el travesaño (3) de la estructura.
19. - Estructura de premontaje de los segmentos de una torre prefabricada de hormigón de un aerogenerador de acuerdo con la reivindicación 7 caracterizado porque comprende placas de unión (32) y elementos de fijación que vinculan las dovelas laterales (2.2) a la dovela superior (2.3)
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