Torre de elementos prefabricados de hormigón pretensado.

Torre de una instalacion de energia eolica, con una multiplicidad de segmentos prefabricados

(4, 6) dispuestos unos sobre otros que estan asegurados mediante elementos de sujecion, en la que cada segmento prefabricado presenta un elemento anular, caracterizada porque el elemento anular presenta un dispositivo de guiado (8) para el guiado de un cordon tensor en las transiciones entre segmentos prefabricados (4, 6), estando configurado el dispositivo de guiado (8) en forma de embudo y presentando un primer extremo con una seccion transversal (11) mas pequefa y un segundo extremo con una seccion transversal (99 mayor, presentando el primer extremo del dispositivo de guiado con la seccion transversal (11) mas pequefa esencialmente la misma seccion transversal que un tubo envolvente (7) que esta incorporado en los segmentos prefabricados (4, 6), presentando el dispositivo de guiado (8) en su primer extremo una seccion tubular (12) que se encuentra dentro del tubo envolvente (7) incorporado en un elemento prefabricado, y estando unidos entre si los segmentos superpuestos mediante una masa compuesta.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2001/008074.

Solicitante: WOBBEN, ALOYS.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: ARGESTRASSE 19 26607 AURICH ALEMANIA.

Inventor/es: .

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES DE LIQUIDOS; MOTORES DE VIENTO,... > MOTORES DE VIENTO > F03D1/00 (Motores de viento con el eje de rotación dispuesto sustancialmente paralelo al flujo de aire que entra al rotor (su control F03D 7/00))
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES DE LIQUIDOS; MOTORES DE VIENTO,... > MOTORES DE VIENTO > Detalles, partes constitutivas o accesorios no cubiertos... > F03D11/04 (Estructuras de montaje)
  • SECCION E — CONSTRUCCIONES FIJAS > EDIFICIOS > ELEMENTOS ESTRUCTURALES; MATERIALES DE CONSTRUCCION... > Elementos de armadura, p. ej. para hormigón; Elementos... > E04C5/08 (Elementos especialmente adaptados para estar utilizados en construcciones precomprimidas)
  • SECCION E — CONSTRUCCIONES FIJAS > EDIFICIOS > ELEMENTOS ESTRUCTURALES; MATERIALES DE CONSTRUCCION... > Elementos de armadura, p. ej. para hormigón; Elementos... > E04C5/12 (Dispositivos de anclaje (herramientas o métodos de colocación en precompresión E04G 21/12))
  • SECCION E — CONSTRUCCIONES FIJAS > EDIFICIOS > EDIFICIOS O CONSTRUCCIONES SIMILARES PARA EMPLEOS... > Torres; Mástiles, postes; Chimeneas de fábrica;... > E04H12/16 (Estructuras pretensadas)
  • SECCION E — CONSTRUCCIONES FIJAS > EDIFICIOS > ANDAMIAJES; MOLDES; ENCOFRADOS; INSTRUMENTOS PARA... > Preparación, transporte o trabajo de los materiales... > E04G21/12 (Montaje de elementos de armado; Aplicación de la precompresión (fundas para elementos de precompresión E04C 5/10; medios de anclaje E04C 5/12; empalmes para elementos de armado o espaciadores E04C 5/16))
  • SECCION E — CONSTRUCCIONES FIJAS > EDIFICIOS > EDIFICIOS O CONSTRUCCIONES SIMILARES PARA EMPLEOS... > E04H12/00 (Torres; Mástiles, postes; Chimeneas de fábrica; Depósitos de agua elevados; Procesos de edificación de estas estructuras (torres de refrigeración E04H 5/12; soportes para paneles de señalización en ruta E01F 9/011; estacas de cimentaciones E02D 5/22; cimentaciones de mástiles, pilones o chimeneas E02D 27/42; elementos de construcción de forma alargada en general E04C 3/00; escalas metálicas fijas E06C 9/04; torres de perforación de pozos de petróleo E21B 15/00))
  • SECCION E — CONSTRUCCIONES FIJAS > EDIFICIOS > ELEMENTOS ESTRUCTURALES; MATERIALES DE CONSTRUCCION... > Elementos de armadura, p. ej. para hormigón; Elementos... > E04C5/10 (Conductos)

PDF original: ES-2378058_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Torre de elementos prefabricados de hormigon pretensado.

La presente invencion se refiere a un procedimiento para erigir una torre de elementos prefabricados de hormigon pretensado y un dispositivo para la realizacion ventajosa del procedimiento. En general se conocen las torres de elementos prefabricados de hormigon pretensado y se utilizan para las finalidades de uso mas variadas. Como ejemplo se menciona aqui la utilizacion como soporte de antenas para dispositivos de telecomunicaciones.

Como estado de la tecnica respecto a la union de elementos prefabricados de hormigon pretensado se remite a los documentos FR-A-2 775 492, FR-A-1 249 458, DE-U1-298 09 541 asi como WO 86/02689. El documento DE-U1-298 09 541 da a conocer tambien en particular la utilizacion de elementos prefabricados de hormigon para erigir las torres de una instalacion de energia eolica.

El uso de elementos prefabricados de hormigon pretensado, frente a erigir torres con un encofrado ascendente o un encofrado deslizante, tiene la ventaja de una posibilidad de fabricacion mas favorable economicamente de los elementos prefabricados bajo condiciones predeterminadas. De este modo ya se puede realizar una gran parte del trabajo lejos del lugar de construccion. Ademas, asi es posible satisfacer mejor requerimientos de calidad predeterminados y supervisar su cumplimiento y la torre se puede erigir luego en el lugar de construccion en poco tiempo.

Para ello los elementos prefabricados de hormigon pretensado se ensamblan en la obra con tubos envolventes incorporados en la pared de la torre para los medios de sujecion. En este caso para la conexion de los elementos prefabricados individuales como segmentos de la torre unos bajo otros se aporta una mezcla de hormigon en las juntas entre los segmentos, a fin de conseguir una union no positiva plana entre los elementos prefabricados. Los medios de sujecion recogidos en los tubos envolventes se sujetan acto seguido y luego se rellenan los tubos envolventes bajo una presion elevada con una pasta de hormigon y se presionan para producir una conexion intima entre medios de sujecion y torre.

La compresion de los medios de sujecion en los tubos envolventes se debe realizar bajo una presion elevada, para que la pasta de hormigon ascienda en los tubos envolventes y esta se pueda rellenar hasta la punta de la torre con la presion necesaria. Esta presion necesaria puede alcanzar en torres de 80 m de altura de todos formas valores de 20 MPa. Con ello en el estado de la tecnica existe sin embargo el problema de que la pasta de hormigon bajo una elevada presion puede salir en las juntas entre segmentos individuales, dado que el hormigon es fragil y poroso entre ellos a causa de sus propiedades de material y por ello la transicion entre los segmentos no esta obturada de forma segura.

Por ello puede ser necesario prever un acceso para la inyeccion de la pasta de hormigon comenzando con el segmento inferior y ascendiendo en la torre en cada junta entre segmentos situados superpuestos y suministrar alli la pasta de hormigon, a fin de presionar los tubos envolventes del respectivo segmento situado encima.

En Alemania como medios de sujecion entran en consideracion barras de sujecion y cordones tensores. No obstante, el uso de barras de sujecion esta sujeto a la limitacion de que se pueden usar exclusivamente en recorridos de sujecion rectos. No obstante, por consiguiente estan limitadas las posibilidades para el contorno de una torre de elementos prefabricados de hormigon pretensado al usar barras de sujecion, ya que estas siempre deben ser rectilineas. Es decir, es posible erigir una torre conica con barras de sujecion en tanto que la seccion transversal de la torre se estrecha de forma rectilinea.

Por ello para erigir una torre conica con contorno curvo solo entra en consideracion el uso de un cordon tensor. El cordon tensor se hace pasar desde la punta de la torre de forma pasante en el tubo envolvente de los segmentos hasta el pie de la torre o desde el pie de la torre de forma pasante hasta la punta de la torre. En este caso se produce ademas el problema de que el cordon tensor debe salvar las juntas entre los segmentos individuales desde la punta de la torre hasta la zona de pie a lo largo del contorno curvado. No obstante, debido a la curvatura siempre existe el peligro de que el cordon no siga a la curvatura en particular en una junta semejante, sino que se fije en la junta y solo se pueda reconducir con un gran esfuerzo.

La invencion tiene por ello el objetivo de especificar un procedimiento para erigir una torre de elementos prefabricados de hormigon pretensado y un dispositivo para la realizacion ventajosa del procedimiento, mediante los que se eliminen o al menos mitiguen los problemas mencionados anteriormente en el estado de la tecnica.

Segun la invencion el objetivo se resuelve con una torre de una instalacion de energia eolica con las caracteristicas de la reivindicacion 1. Variantes ventajosas se describen en las reivindicaciones dependientes.

Segun la invencion esta previsto un dispositivo configurado en forma de embudo. En este caso el lado del dispositivo en forma de embudo con la seccion transversal mas pequefa presenta una seccion transversal que se corresponde esencialmente con la seccion transversal de un tubo envolvente, que esta incorporado en los segmentos. El dispositivo en forma de embudo esta previsto por encima de un tubo envolvente y esta orientado con el lado con la seccion transversal mas pequefa hacia el tubo envolvente. De este modo un cordon tensor hecho pasar desde la punta de la torre llega en primer lugar al lado con la seccion transversal mayor y se conduce de esta hacia la seccion transversal mas pequefa. Ya que esta seccion transversal mas pequefa se corresponde esencialmente con la seccion transversal de un tubo envolvente, el cordon tensor llega por consiguiente de forma plana al tubo envolvente del siguiente segmento situado por debajo.

En una forma de realizacion preferida de la invencion, en el lado del dispositivo con la seccion transversal mas pequefa esta montada una seccion tubular con esencialmente la misma seccion transversal. Esta seccion tiene una longitud predeterminada que se mide por un lado de forma que puede encajar de forma segura en el tubo envolvente, pero por otro lado el gasto de material y por consiguiente los costes quedan dentro de limites aceptables.

En una forma de realizacion especialmente preferida de la invencion, esta seccion tubular y el dispositivo estan realizados en una pieza y en la zona de la seccion tubular esta provista de una rosca exterior con la que se puede enroscar en el tubo envolvente. Mediante esta disposicion se puede establecer una conexion especialmente sencilla y segura entre el dispositivo en forma de embudo y el tubo envolvente.

El dispositivo esta configurado en particular preferiblemente de forma que en el perimetro exterior esta prevista una posibilidad de recepcion para, por ejemplo, una junta de estanqueidad. Esta posibilidad de recepcion puede circundar completamente el borde exterior del dispositivo y por consiguiente contribuye a una sujecion segura de la junta de estanqueidad.

Para contrarrestar el problema de la salida de la pasta de hormigon durante la compresion de los tubos envolventes, segun la invencion esta prevista una junta de estanqueidad que se inserta entre dos segmentos alli donde los tubos envolventes estan enfrentados en los segmentos. La junta de estanqueidad presenta una altura que se corresponde al menos con la distancia prevista de los segmentos a fin de conseguir un efecto de obturacion.

En una forma de realizacion... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Torre de una instalacion de energia eolica, con una multiplicidad de segmentos prefabricados º4, 6º dispuestos unos sobre otros que estan asegurados mediante elementos de sujecion, en la que cada segmento prefabricado presenta un elemento anular, caracterizada porque el elemento anular presenta un dispositivo de guiado º8º para el guiado de un cordon tensor en las transiciones entre segmentos prefabricados º4, 6º, estando configurado el dispositivo de guiado º8º en forma de embudo y presentando un primer extremo con una seccion transversal º11º mas pequefa y un segundo extremo con una seccion transversal º9º mayor, presentando el primer extremo del dispositivo de guiado con la seccion transversal º11º mas pequefa esencialmente la misma seccion transversal que un tubo envolvente º7º que esta incorporado en los segmentos prefabricados º4, 6º, presentando el dispositivo de guiado º8º en su primer extremo una seccion tubular º12º que se encuentra dentro del tubo envolvente º7º incorporado en un elemento prefabricado, y estando unidos entre si los segmentos superpuestos mediante una masa compuesta.

2. Torre segun la reivindicacion 1, caracterizada porque el dispositivo de guiado º8º presenta un angulo de abertura predeterminado.

3. Torre segun la reivindicacion 2, caracterizada porque el angulo de abertura del dispositivo de guiado º8º se encuentra en un intervalo entre 10º y 150º.

4. Torre segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el segundo extremo del dispositivo de guiado º8º presenta dimensiones exteriores que son inferiores que el espesor de pared de un segmento º4, 6º.

5. Torre segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la seccion tubular º12º presenta esencialmente la misma seccion transversal que el primer extremo º11º del dispositivo de guiado º8º y se conecta en la direccion de paso.

6. Torre segun la reivindicacion 5, caracterizada porque el dispositivo de guiado º8º y la seccion tubular º12º estan realizados en una pieza.

7. Torre segun una de las reivindicaciones 5 o 6, caracterizada porque la seccion tubular º12º presenta una longitud predeterminada.

8. Torre segun la reivindicacion 7, caracterizada porque la longitud de la seccion º12º tubular es de al menos 20 mm.

9. Torre segun una de las reivindicaciones 5 a 8, caracterizada porque la seccion tubular º12º esta provista de una rosca exterior º14º.

10. Torre segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el perimetro exterior del segundo extremo º9º esta rodeado al menos parcialmente por una superficie de apoyo º16º que discurre respecto a el con un angulo predeterminado.

11. Torre segun la reivindicacion 10, caracterizada porque en el borde exterior de la superficie de apoyo º16º esta previsto un borde º18º que discurre esencialmente hacia arriba con una altura predeterminada.

12. Torre segun la reivindicacion 1, caracterizada por una junta de estanqueidad para crear una transicion estanca a presion entre dos segmentos prefabricados º4, 6º superpuestos, presentando la junta de estanqueidad º20º una altura que se corresponde al menos con una distancia º30º prevista de los segmentos prefabricados º4, 6º dispuestos unos sobre otros.

13. Torre segun la reivindicacion 12, caracterizada porque la junta de estanqueidad º20º presenta esencialmente la misma forma en seccion transversal que el primer extremo º11º del dispositivo de guiado º8º.

14. Torre segun la reivindicacion 12 o 13, caracterizada porque la anchura º21º interior de la junta de estanqueidad º20º cambia en la direccion axial.

15. Torre segun la reivindicacion 14, caracterizada porque la anchura º21º interior de la junta de estanqueidad º20º aumenta hacia el segmento prefabricado º4, 6º dispuesto por debajo de la junta de estanqueidad º20º.

16. Torre segun una de las reivindicaciones 12 a 15, caracterizada porque el espesor de pared de la junta de estanqueidad º20º no sobrepasa una medida predeterminada.

17. Torre segun la reivindicacion 16, caracterizada porque el espesor de pared de la junta de estanqueidad º20º cambia a lo largo de la altura de la junta de estanqueidad º20º.

18. Torre segun la reivindicacion 16 o 17, caracterizada porque la junta de estanqueidad º20º presenta una seccion superior º25º, discurriendo la transicion º29º entre la pared exterior º26º y una pared interior º27º de la seccion superior º25º en un angulo agudo respecto a la pared exterior º26º y un angulo obtuso respecto a la pared interior º27º.

19. Torre segun una de las reivindicaciones 12 a 18, caracterizada porque la seccion transversal de abertura de la junta de estanqueidad º20º que se dirige hacia el segmento prefabricado º4, 6º dispuesto por encima de la junta de estanqueidad º20º presenta al menos el mismo tamafo que los tubos envolventes º7º incorporados en los segmentos prefabricados º4, 6º.

20. Torre segun una de las reivindicaciones 12 a 19, caracterizada porque la junta de estanqueidad º20º presenta una seccion inferior con una anchura interior mayor, estando conformado un collar º22º en la seccion inferior.

21. Torre segun la reivindicacion 20, caracterizada porque la forma en seccion transversal y las dimensiones del collar º22º se corresponden esencialmente con la forma en seccion transversal formada por el borde periferico º10º exterior de la abertura del segundo extremo º9º del dispositivo de guiado º8º, la superficie de apoyo º16º y el borde º18º que rodea la superficie de apoyo y con sus dimensiones.

22. Torre segun una de las reivindicaciones 12 a 21, caracterizada porque el borde periferico exterior de la junta de estanqueidad º20º por encima del collar º22º presenta un saliente º23º dirigido hacia fuera con altura y anchura predeterminadas.

23. Torre segun la reivindicacion 22, caracterizada porque el saliente º23º esta configurado esencialmente en forma de paralelogramo.

24. Torre segun la reivindicacion 1, caracterizada por al menos un segmento prefabricado con uno o varios tubos envolventes º7º integrados en la pared, estando integrado el dispositivo de guiado º8º en el segmento prefabricado de manera que el primer extremo º11º del dispositivo de guiado º8º con la seccion transversal º11º mas pequefa se dirige hacia el tubo envolvente º7º integrado en la pared y el segundo extremo con la seccion transversal º9º mayor se dirige hacia el borde del segmento prefabricado º4, 6º que se dirige hacia arriba al erigir la torre.

25. Torre segun la reivindicacion 24, caracterizada porque el segundo extremo del dispositivo de guiado º8º con la seccion transversal º9º mayor termina esencialmente enrasado con la superficie del segmento prefabricado º4, 6º que se dirige hacia arriba al erigir la torre.

26. Torre segun la reivindicacion 24 o 25, caracterizada porque el segmento prefabricado º4, 6º esta dividido en paralelo al eje vertical en al menos dos segmentos separados.

27. Torre segun la reivindicacion 1, caracterizada porque cada elemento anular se compone de al menos dos segmentos parciales, tensando un segmento parcial un elemento anular parcial.

28. Torre segun la reivindicacion 27, caracterizada porque como elementos de sujecion esta previsto al menos un elemento de sujecion de tipo cable para el aseguramiento de los segmentos º4, 6º, que se guian a traves de una cavidad dentro de la pared de los elementos anulares.

29. Torre segun una de las reivindicaciones 1 a 28, caracterizada porque una cavidad dentro de la pared de los elementos anulares se llena con un material de construccion, preferentemente hormigon, despues del montaje de la torre de la instalacion de energia eolica.

30. Torre segun una de las reivindicaciones 1 a 29, caracterizada porque en la transicion de un segmento prefabricado inferior a un segmento prefabricado superpuesto esta previsto un elemento para la recepcion del elemento de sujecion de acero, presentando la pieza de recepcion en su borde superior un diametro mayor que en su borde inferior.

31. Torre de una instalacion de energia eolica segun una de las reivindicaciones 1 a 30, torre que se estrecha del fondo hacia arriba, caracterizada porque la torre presenta un perfil de torre curvado.

32. Torre segun la reivindicacion 31, caracterizada porque la torre se compone de una multiplicidad de segmentos prefabricados que presentan por su lado un contorno curvado o un contorno lineal.

33. Procedimiento para erigir una torre de una instalacion de energia eolica a partir de segmentos prefabricados, con las etapas de:

aseguramiento de los segmentos prefabricados º4, 6º dispuestos unos sobre otros mediante elementos de sujecion, presentando cada segmento prefabricado º4, 6º un elemento anular que presenta un dispositivo de guiado º8º para el guiado de un cordon tensor en las transiciones entre segmentos prefabricados º4, 6º, estando configurado el dispositivo de guiado º8º en forma de embudo y presentando un primer extremo con una seccion transversal º11º mas pequefa y un segundo extremo º9º con una seccion transversal mayor, presentando el primer extremo del dispositivo de guiado esencialmente la misma seccion transversal que un tubo envolvente que esta incorporado en los segmentos prefabricados º4, 6º, presentando el dispositivo de guiado º8º en su primer extremo una seccion tubular º12º que esta dispuesta dentro del tubo envolvente º7º, y aplicacion de una masa compuesta º34º antes del ensamblaje de los segmentos prefabricados º4, 6º sobre las superficies º36º dirigidas hacia arriba del respectivo segmento prefabricado inferior, representando la masa compuesta º34º un polimero.

34. Procedimiento segun la reivindicacion 33, caracterizado porque el espesor de capa de la masa compuesta º34º se corresponde esencialmente con la distancia º30º predeterminada entre los segmentos prefabricados º4, 6º superpuestos.

35. Procedimiento segun la reivindicacion 34, caracterizado porque el espesor de capa de la masa compuesta º34º es al menos de 2 mm.

36. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 33 a 35, caracterizado porque la masa compuesta º34º endurece al aire.

37. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 33 a 36, caracterizado porque la masa compuesta º34º se aplica en toda la superficie.

38. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 33 a 37, caracterizado porque las aberturas de los tubos envolventes º7º incorporados en los segmentos prefabricados º4, 6º y los dispositivos º8º se dejan libres durante la aplicacion de la masa compuesta º34º.

39. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 33 a 38, caracterizado porque entre los segmentos prefabricados º4, 6º se insertan al menos tres espaciadores º32º.

40. Procedimiento segun la reivindicacion 39, caracterizado porque los espaciadores º32º presentan un espesor de material que se corresponde esencialmente con la distancia º30º predeterminada entre los segmentos prefabricados º4, 6º.

41. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 39 o 40, caracterizado porque los espaciadores º32º presentan un modulo de elasticidad predeterminado.

42. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 39 a 41, caracterizado porque el modulo de elasticidad de los 25 espaciadores º32º utilizados es menor que el modulo de elasticidad de la masa compuesta º34º endurecida.

43. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 39 a 42, caracterizado porque los espaciadores º32º son de madera.