HERRAMIENTA DE LEVANTAMIENTO DE SEGMENTO DE TORRE Y PROCEDIMIENTO PARA LEVANTAR UN SEGMENTO DE TORRE.

Herramienta (1) de levantamiento de segmento de torre que comprende

- un armazón (3) con un primer lado (9),

un segundo lado (11) que se muestra en la dirección opuesta al primer lado (9) y un mecanismo (17, 21, 25) de sujeción para sujetar el armazón (3) con su primer lado (9) en la parte inferior de un segmento (53) de torre que va a levantarse;

- un primer elemento (5) de soporte colindante con el segundo lado (11) del armazón de modo que está ubicado sustancialmente bajo una sección de la pared periférica del segmento (53) de torre cuando la herramienta se acopla al segmento (53) de torre que va a levantarse y que tiene una superficie (39) curva que permite un movimiento rodante de la herramienta (1) de levantamiento de segmento de torre; y

- un segundo elemento (7) de soporte colindante con el segundo lado (11) del armazón y que tiene un pie (47) que está separado de la superficie (39) curva del primer elemento (5) de soporte de modo que está ubicado sustancialmente en el eje central del segmento (53) de torre y que está más alejado de la parte inferior del segmento (53) de torre en una dirección paralela al eje central del segmento (53) de torre que la superficie (39) curva cuando la herramienta (1) de levantamiento de segmento de torre se acopla al segmento (53) de torre que va a levantarse; en la que la curvatura de la superficie (39) curva del primer elemento (5) de soporte es de modo que durante el levantamiento del segmento (53) de torre la herramienta (1) de levantamiento de segmento de torre rueda alrededor de la superficie (39) curva hasta que el pie (47) del segundo elemento (7) de soporte toca el suelo

Herramienta de levantamiento de segmento de torre y procedimiento para levantar un segmento de torre.

La presente invención se refiere a una herramienta de levantamiento de segmento de torre y a un procedimiento para levantar un segmento de torre. Con la expresión "segmento de torre" se entenderá o bien toda una torre o bien parte de una torre. En particular, la herramienta de levantamiento de segmento de torre y el procedimiento pueden usarse para levantar torres de turbina eólica o segmentos de torre de las mismas.

Para levantar una torre de turbina eólica habitualmente son necesarias dos grúas para mantener el momento de vuelco bajo control cuando la torre alcanza la posición vertical. Justo antes de alcanzar la posición vertical, el momento que actúa sobre la torre inducido por la fuerza de la gravedad actúa sobre un lado de la torre y tiende inclinarla en una posición más horizontal. Cuando alcanza la posición vertical, la torre puede balancearse. Tal balanceo podría provocar un balanceo peligroso de la torre. Además, podría inducir cargas no deseadas sobre la torre. Habitualmente, por tanto, se usa una segunda grúa para mantener la torre bajo control y para evitar que se balancee debido al momento de vuelco. La primera grúa se acoplaría a la brida en la parte superior de la torre, la segunda grúa a la brida de parte inferior de la torre. A continuación, la primera grúa levantaría la parte superior de la torre y la segunda grúa mantendría la parte inferior de la torre sin tocar el suelo. Cuando la torre está colgando en una posición vertical, es necesario que un técnico pase bajo la torre que está colgando para retirar el gancho o abrazadera(s) de elevación de la brida de parte inferior. Sin embargo, sería deseable usar sólo una grúa para levantar la torre y de ese modo ahorrar los costes directos e indirectos de la segunda grúa. En particular, sería deseable superar la necesidad de la grúa en el extremo de parte inferior de la torre.

Los documentos US 6.408.575 B1 y US 6.782.667 B2 describen procedimientos para levantar torres de turbina eólica que están conectadas de manera pivotante a una cimentación de base. Estas torres podrían, en principio, levantarse sólo con una grúa. Sin embargo, la articulación en la que la torre se conecta de manera pivotante a la cimentación y la propia cimentación experimentarían cargas considerables durante el levantamiento de la torre. En particular, la carga en el momento de balancear provocaría fuerzas bastante grandes sobre la articulación que conllevarían el riesgo de dañar la articulación.

El documento FR-A-2064331 da a conocer una herramienta de levantamiento con un mecanismo de sujeción para sujetarlo en la parte inferior de un transformador de potencia que va a levantarse y con un elemento de soporte que tiene una superficie curva que permite un movimiento rodante de la herramienta de levantamiento.

Por tanto es un objetivo de la presente invención proporcionar una herramienta y un procedimiento mejorado mediante los cuales puede levantarse una torre o segmento de torre sin necesidad de una segunda grúa.

Este objetivo se resuelve mediante una herramienta de levantamiento de segmento de torre, según la reivindicación 1, y mediante un procedimiento de levantamiento de un segmento de torre según la reivindicación 10. Las reivindicaciones dependientes definen desarrollos adicionales de la invención.

Una herramienta de levantamiento de segmento de torre de la invención comprende un armazón con un primer lado, un segundo lado que se muestra en la dirección opuesta al primer lado y un mecanismo de sujeción para sujetar el armazón con su primer lado en la parte inferior del segmento de torre que va a levantarse cuando se acopla a la parte inferior del segmento. La herramienta comprende además un primer elemento de soporte y un segundo elemento de soporte ambos colindantes con el segundo lado del armazón. El primer elemento de soporte colinda con el segundo lado de modo que está ubicado sustancialmente bajo una sección de la pared periférica del segmento de torre cuando la herramienta se acopla al segmento de torre que va a levantarse y que tiene una superficie curva que permite un movimiento rodante de la herramienta. El segundo elemento de soporte tiene un pie que está separado de la superficie curva del primer elemento de soporte de modo que está ubicado sustancialmente en el eje central del segmento de torre y que está alejado adicionalmente de la parte inferior del segmento de torre en una dirección paralela al eje central del segmento de torre como la superficie curva cuando la herramienta se acopla al segmento de torre que va a levantarse. La curvatura de la superficie curva del primer elemento de soporte es de modo que durante levantamiento del segmento de torre la herramienta rueda alrededor de la superficie curva hasta que el pie del segundo elemento de soporte toca el suelo.

La herramienta de levantamiento de segmento de torre de la invención supera la necesidad de una segunda grúa para levantar el segmento de torre; en particular supera la necesidad de la grúa que se acopla a la parte inferior del segmento de torre. En lugar de la segunda grúa, la herramienta de levantamiento de segmento de torre se acopla a la parte inferior del segmento de torre. La herramienta controla entonces el movimiento de la parte inferior del segmento de torre. Cuando se levanta el segmento de torre hasta un ángulo con respecto al suelo que viene dado por la distancia, el pie está más alejado de la parte inferior que la superficie curva proporciona una ligera resistencia frente a un movimiento de giro adicional del segmento de torre, es decir un levantamiento adicional de la torre que evita que el segmento de torre rebase su posición horizontal. Para comenzar el levantamiento, la grúa fijada a la parte superior de la torre necesita una fuerza relativamente grande puesto que el par de fuerzas en la parte superior de la torre es bastante alto si la torre está en una posición horizontal. Cuanto más levantada esté la torre más pequeña se vuelve la fuerza necesaria para levantar aún más la torre. Por la resistencia que proporciona el pie, el levantamiento puede detenerse en una posición semilevantada con un ángulo en el que la fuerza para levantar adicionalmente la torre es considerablemente inferior que al comenzar el levantamiento. Una vez que se ha llevado la torre a la posición semilevantada, la grúa puede aplicar una fuerza considerablemente inferior para inclinar la torre adicionalmente. Esta fuerza inferior proporciona también un mayor grado de control del movimiento de la torre de modo que puede evitarse que rebase la posición vertical.

Por tanto, el procedimiento para levantar un segmento de torre de la invención por medio de una herramienta de levantamiento de segmento de torre de la invención comprende las etapas de:

Acoplar el armazón de una herramienta de levantamiento de segmento de torre de la invención a la parte inferior del segmento de torre cuando el segmento de torre está en una posición horizontal. A continuación, se hace rodar la herramienta de levantamiento de segmento de torre alrededor de la superficie curva del primer elemento de soporte levantando el segmento de torre hasta que el pie del segundo elemento de soporte toca el suelo. A continuación, el segmento de torre se levanta adicionalmente hasta que alcanza una posición vertical. Este levantamiento adicional puede realizarse con una fuerza inferior a la aplicada en la fase inicial de levantar la torre y desmontando el armazón desde la parte inferior del segmento de torre. Con el procedimiento de la invención, puede reducirse el riesgo de que la torre se balancee y sea un peligro potencial.

Con el fin de acoplar la herramienta de levantamiento de segmento de torre a una brida de la parte inferior del segmento de torre que va a levantarse, el mecanismo de sujeción puede comprender al menos un gancho que está ubicado de modo que puede engancharse en una brida en la parte inferior del segmento de torre. También es posible que el mecanismo de sujeción comprenda al menos un pasador que está adaptado para y ubicado tal que permite introducirse en un orificio en la brida. Habitualmente hay orificios en la brida para la fijación de la parte inferior de la torre a una cimentación de base usando tornillos. Preferiblemente, hay al menos un gancho así como al menos un pasador en el mecanismo de sujeción. Además del pasador, el mecanismo de sujeción puede comprender al menos una unidad de agarre que está adaptada para y ubicada de tal manera en el armazón que engancha la brida desde el lado opuesto al del al menos un pasador cuando...

1. Herramienta (1) de levantamiento de segmento de torre que comprende

- un armazón (3) con un primer lado (9), un segundo lado (11) que se muestra en la dirección opuesta al primer lado (9) y un mecanismo (17, 21, 25) de sujeción para sujetar el armazón (3) con su primer lado (9) en la parte inferior de un segmento (53) de torre que va a levantarse;

- un primer elemento (5) de soporte colindante con el segundo lado (11) del armazón de modo que está ubicado sustancialmente bajo una sección de la pared periférica del segmento (53) de torre cuando la herramienta se acopla al segmento (53) de torre que va a levantarse y que tiene una superficie (39) curva que permite un movimiento rodante de la herramienta (1) de levantamiento de segmento de torre; y

- un segundo elemento (7) de soporte colindante con el segundo lado (11) del armazón y que tiene un pie (47) que está separado de la superficie (39) curva del primer elemento (5) de soporte de modo que está ubicado sustancialmente en el eje central del segmento (53) de torre y que está más alejado de la parte inferior del segmento (53) de torre en una dirección paralela al eje central del segmento (53) de torre que la superficie (39) curva cuando la herramienta (1) de levantamiento de segmento de torre se acopla al segmento (53) de torre que va a levantarse;

en la que la curvatura de la superficie (39) curva del primer elemento (5) de soporte es de modo que durante el levantamiento del segmento (53) de torre la herramienta (1) de levantamiento de segmento de torre rueda alrededor de la superficie (39) curva hasta que el pie (47) del segundo elemento (7) de soporte toca el suelo.

2. Herramienta (1) de levantamiento de segmento de torre según la reivindicación 1, en la que el mecanismo (17, 21, 25) de sujeción comprende al menos un gancho (17) que está ubicado de modo que puede engancharse en una brida (55) en la parte inferior del segmento (53) de torre que va a levantarse.

3. Herramienta (1) de levantamiento de segmento de torre según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en la que el mecanismo (17, 21, 25) de sujeción comprende al menos un pasador (21) que está adaptado para y ubicado tal que permite introducirse en un orificio en la brida (55).

4. Herramienta (1) de levantamiento de segmento de torre según la reivindicación 3, en la que el mecanismo (17, 21, 25) de sujeción comprende al menos una unidad (25) de agarre que está adaptada para y ubicada en el armazón (3) tal que engancha la brida (55) desde el lado opuesto al del al menos un pasador (21) cuando la herramienta (1) de levantamiento de segmento de torre se acopla a un segmento (53) de torre.

5. Herramienta (1) de levantamiento de segmento de torre según la reivindicación 4, en la que el mecanismo (17, 21, 25) de sujeción incluye un contrapeso (31) que actúa sobre la al menos una unidad (25) de agarre de modo que la unidad (25) de agarre deja de enganchar la brida (55) como máximo cuando el segmento (53) de torre que va a levantarse está en la posición vertical.

6. Herramienta (1) de levantamiento de segmento de torre según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el pie (47) del segundo elemento (7) de soporte incluye una cara (51) de soporte que puede girar respecto a un eje que es paralelo o idéntico a un eje respecto al que se hace girar el segmento (53) de torre cuando se levan- ta.

7. Herramienta (1) de levantamiento de segmento de torre según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que al menos hay una pata (60) que está conectada de manera pivotante al armazón (3) o a un elemento (5) de soporte de modo que puede pivotar desde una primera posición en la que no dificulta el levantamiento del segmento (53) de torre hasta una segunda posición en la que proporciona un equilibrio firme de la herramienta (1) de levantamiento de segmento de torre junto con el pie (47) del segundo elemento (7) de soporte tras desmontar la herramienta (1) de levantamiento de segmento de torre.

8. Herramienta (1) de levantamiento de segmento de torre según la reivindicación 7, en la que la longitud de la pata (60) es ajustable.

9. Herramienta (1) de levantamiento de segmento de torre según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende dos piezas que pueden combinarse entre sí.

10. Procedimiento para levantar un segmento (53) de torre usando una herramienta (1) de levantamiento de segmento de torre según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende las etapas de:

- acoplar el armazón (3) de la herramienta (1) de levantamiento de segmento de torre a la parte inferior del segmento (53) de torre cuando el segmento (53) de torre está en una posición horizontal;

- hacer rodar la herramienta (1) de levantamiento de segmento de torre alrededor de la superficie (39) curva del primer elemento (5) de soporte levantando el segmento (53) de torre hasta que el pie (47) del segundo elemento (7) de soporte toca el suelo;

- levantar adicionalmente el segmento (53) de torre hasta que alcanza una posición vertical,

- desmontar el armazón (3) desde la parte inferior del segmento (53) de torre.