BE1018443A3 - Segment voor een toren, uit segmenten opgebouwde toren, element voor een segment voor een toren, werkwijze voor het opbouwen van meerdere segmenten voor een toren,werkwijze voor het opbouwen van een toren uit segmenten. - Google Patents

Segment voor een toren, uit segmenten opgebouwde toren, element voor een segment voor een toren, werkwijze voor het opbouwen van meerdere segmenten voor een toren,werkwijze voor het opbouwen van een toren uit segmenten. Download PDF

Info

Publication number
BE1018443A3
BE1018443A3 BE2007/0301A BE200700301A BE1018443A3 BE 1018443 A3 BE1018443 A3 BE 1018443A3 BE 2007/0301 A BE2007/0301 A BE 2007/0301A BE 200700301 A BE200700301 A BE 200700301A BE 1018443 A3 BE1018443 A3 BE 1018443A3
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
tower
segments
segment
flanges
corner elements
Prior art date
Application number
BE2007/0301A
Other languages
English (en)
Inventor
Valere Croes
Original Assignee
Turbowinds S A
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Turbowinds S A filed Critical Turbowinds S A
Priority to BE2007/0301A priority Critical patent/BE1018443A3/nl
Priority to US12/664,311 priority patent/US20100162652A1/en
Priority to PCT/EP2008/057402 priority patent/WO2008152101A1/en
Application granted granted Critical
Publication of BE1018443A3 publication Critical patent/BE1018443A3/nl

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04HBUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H12/00Towers; Masts or poles; Chimney stacks; Water-towers; Methods of erecting such structures
    • E04H12/02Structures made of specified materials
    • E04H12/08Structures made of specified materials of metal
    • E04H12/10Truss-like structures
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04HBUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H12/00Towers; Masts or poles; Chimney stacks; Water-towers; Methods of erecting such structures
    • E04H12/02Structures made of specified materials
    • E04H12/08Structures made of specified materials of metal
    • E04H12/085Details of flanges for tubular masts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D13/00Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
    • F03D13/10Assembly of wind motors; Arrangements for erecting wind motors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D13/00Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
    • F03D13/20Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D13/00Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
    • F03D13/40Arrangements or methods specially adapted for transporting wind motor components
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/90Mounting on supporting structures or systems
    • F05B2240/91Mounting on supporting structures or systems on a stationary structure
    • F05B2240/912Mounting on supporting structures or systems on a stationary structure on a tower
    • F05B2240/9121Mounting on supporting structures or systems on a stationary structure on a tower on a lattice tower
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/30Wind power
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/728Onshore wind turbines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

Een segment voor een toren bevat een aantal langwerpige hoekelementen (2) die aan boven-en dodem zijde van een uitstekende flens (3a, 3b) voorzien zijn, waarbij de flenzen naar tegenover elkaar gelegen richtingen gericht zijn en de hoekelementen (2) onderling verbonden zijn door dwarsverbindingen (kruisverbanden) (6), warbij de flenzen aan de bodemzijde in een grondvlak (GR) gelegen zijn, en de flenzen aan de bovenzijde in een bovenvlak (BOV) gelegen zijn, waarbij de flenzen (3b) aan de onderzijde buitenwaarts gericht zijn en de flenzen (3a) aan de bovenzijde inwaarts gericht.

Description

Segment voor een toren, uit segmenten opgebouwde toren, element voor een segment voor een toren, werkwijze voor het opbouwen van meerdere segmenten voor een toren, werkwijze voor het opbouwen van een toren uit segmenten.
De uitvinding heeft betrekking op een segment voor een toren.
De uitvinding heeft verdere betrekking op een element voor een segment voor een toren.
De uitvinding heeft verder betrekking op een bouwpakket voor een segment voor een toren.
De uitvinding heeft verder betrekking op een werkwijze voor het opbouwen van meerdere segmenten voor een toren.
De uitvinding heeft verder betrekking op een werkwijze voor het opbouwen van een toren uit segmenten.
De uitvinding heeft verder betrekking op een uit segmenten opgebouwde toren.
Uit segmenten opgebouwde torens worden onder meer gebruikt voor windmolens.
Zogeheten.tubulair opgebouwde windmolentorens zijn opgebouwd uit een aantal, meestal uit staal of beton, vervaardigde torenonderdelen in buisvorm.
Iedere segment bestaat uit een buisvormig onderdeel, waarbij de doorsnede naar boven toe afneemt.
Ieder van de segmenten wordt afzonderlijk vervaardigd.
Op de plek waar de windmolen geplaatst zal worden, worden de afzonderlijke onderdelen op elkaar geplaatst.
Het nadeel van deze constructies is dat de onderdelen van de toren uitermate zwaar zijn, wat zeer zwaar materieel vereist om de torensegmenten te vervaardigen, te vervoeren en te plaatsen. Op veel ; plekken is dit onmogelijk, bijvoorbeeld omdat de wegen die naar de beoogde plaats voor de windmolen lopen simpelweg niet geschikt zijn voor het uitzonderlijk zwaar materieel, de ondergrond rond de beoogde plek voor de·windmolen ongeschikt is om dergelijke .zwaar materieel plus de last te dragen, of er onvoldoende ruimt-e is rond de beoogde plek voor het materieel dat noodza-keli j k is om de torenonderdelen te plaatsen. In veel landen ontbreekt het noodzakelijke materieel of is uitermate schaars -en duur.
Zelfs indien het benodigde materieel wel voor handen is, is het vervoer van de tor-enonderdelen vaak een zo uitzonderlijk vervoer dat uitzonderlijke maatregelen, zoals het tijdelijk afsluiten van wegen, inclusief snelwegen, genomen dienen te worden voor het vervoer van de torenonderdelen.
Voor veel situaties is de bestaande toren daarom minder geschikt.
Het is een doel van de uitvinding een segment voor een toren te verschaffen waarmee, op economisch verantwoorde wijze, de bezwaren van de stand van de techniek ten minste gedeeltelijk op te heffen of te verminderen.
Hiertoe is een segment voor een toren gekenmerkt doordat het segment een aantal langwerpige hoekelementen bevat die aan boven- en bodem zijde van een uitstekende flens voorzien zijn, waarbij de flenzen naar tegenover elkaar gelegen richtingen gericht zijn en de hoekelementen onderling verbonden zijn door dwarsverbindingen, waarbij de flenzen aan de bodemzijde in een grondvlak gelegen zijn, en de flenzen aan de bovenzijde in een bovenvlak gelegen zijn, waarbij de flenzen aan de onderzijde buitenwaarts gericht zijn en de flenzen aan de bovenzijde inwaarts gericht.
De hoekelementen vormen de ribben van de segmenten, de flenzen aan de bovenzijde van een segment vormen een basis voor een volgend segment. De constructie maakt het mogelijk segmenten te maken, die stapsgewijs een steeds kleiner grondvlak hebben, terwijl toch -steeds in essentie dezelfde basiselementen (hoekelementen en dwarsverbindingen) gebruikt worden. Het gewicht van de segmenten is sterk verminderd ten opzichte van de bekende stalen en betonnen buisvormige segmenten. Het te gebruiken materieel kan daardoor veel minder zwaar zijn. Op plaatsen waar de torens uit de stand van de techniek niet of slechts met zeer grote moeite geplaats kunnen worden, kunnen de torens volgens de uitvinding wel geplaatst worden.
Opgemerkt wordt dat het bekend is om torens uit een verzameling balken en staven op te bouwen. Bekende voorbeelden zijn de torens voor hoogspanningskabels (klassieke vakwerkmasten).
Deze torens zijn echter uit een zeer groot aantal verschillende onderdelen vervaardigd. Het vervaardigen en samenstellen van dergelijke torens vereist een grote kennis en is zeer arbeidsintensief en laat zich niet eenvoudig uitvoeren door weinig geschoold personeel. Het aantal verschillend te maken verbindingen is zeer groot en ook afhankelijk van parameters zoals de grootte van het grondvlak, de hoogte van de toren etc. Het samenstellen van dergelijke torens is specialistenwerk, en daarmee vaak uiterst kostbaar, zeker in landen of streken waar de benodigde expertise niet voor handen is en de specialisten dienen te worden gehaald uit andere streken of landen. De segmenten voor een toren volgens de uitvinding laten een veel eenvoudigere werkwijze en een grotere mate van automatisering, in de betekenis van een relatief gering aantal te verrichten basishandelingen, toe.
De segmenten voor een toren volgens de huidige uitvinding behoeven veel minder verschillende onderdelen en laten wel toe dat de torens opgebouwd worden op eenvoudige wijze, ofwel ter plekke van de plaats waar de toren gebouwd dient te worden, ofwel gedeeltelijk al in de fabriek. Ook laat het toe om een bouwpakket samen te stellen dat geschikt is voor segmenten van verschillende basisbreedte (lengte is steeds een zelfde lengte, bijvoorbeeld steeds 12 m).
Een grote mate van vereenvoudiging van samenstellen van de segmenten en de toren en automatisering van de handelingen wordt daarmee mogelijk. De benodigde kennis van het personeel, evenals de benodigde training van het personeel dat de segmenten samenstelt en de torens opbouwt wordt daarmee verminderd.
Bij voorkeur vertonen de langwerpige hoekelementen een symmetrisch profiel, bij nog meer voorkeur bevatten de hoekelementen ronde buizen, aan beide zijden voorzien van een flens, waarbij de flens uitsteekt over een afstand groter dan de diameter van het profiel.
Het volgende segment kan dan op de flenzen van het onderliggende segment geplaatst worden, wat het opeenstapelen van segmenten vereenvoudigt.
De essentie van de excentrisch geplaatste flenzen ligt vooral in het feit dat daardoor het basisvlak van opeenvolgende segmenten afneemt met de hoogte, en daardoor samenloopt met de afname van de strukturele torenbelasting. Op die manier kan ervoor gezorgd worden dat de spanningen in het buismateriaal quasi constant zijn, ongeacht in welk segment de buis wordt ingebouwd.
Bij voorkeur is de flens voorzien van een verstevigingsrib. Dit verhoogt het ondersteunende vermogen van de flens.
Bij voorkeur maken de flenzen een rechte hoek met de lengterichting van de hoekelementen. Hoewel, binnen het ruimste kader van de uitvinding, de hoek kan verschillen van een rechte hoek, is de hoek bij voorkeur een rechte hoek. Als de hoek verschilt van een rechte hoek, lopen de segmenten taps toe. De grootste mate van eenvoud in samenstelling en samenstellen wordt bereikt als gebruikt wordt gemaakt van rechte hoeken.
Bij voorkeur bevat het segment drie, vier, vijf of zes hoekelementen.
Het element voor een segment volgens de uitvinding is gekenmerkt doordat het aan beide zijden flenzen heeft, die naar tegenover elkaar liggende richtingen uitsteken.
Bij voorkeur is het element voorzien van een verstevigingsrib voor de flenzen.
Het bouwpakket voor een segment voor een toren bevat een aantal langwerpige hoekelementen die aan boven- en bodem zijde van een uitstekende flens voorzien zijn, waarbij de flenzen naar tegenover elkaar gelegen richtingen gericht zijn en dwarsverbindingen voor het onderling verbinden van de hoekelementen. De dwarsverbindingen worden bij voorkeur gebruikt voor het maken van kruisverbanden.
De werkwij ze voor het samenstellen van segmenten volgens de uitvinding is gekenmerkt doordat aparte segmenten in vertikale stand voorgemonteerd worden en segmenten van verschillende basisbreedte in elkaar opgebouwd worden. De mogelijkheid van het in elkaar voormonteren van torensegmenten biedt belangrijke voordelen met betrekking tot plaatsbesparing op de bouwplaats en manipulâtiekosten.
Een groot voordeel van de uitvinding is de grote mate van fabricage- en montageautomatisering, die voortvloeien uit het concept. Men kan een segment opbouwen en daarom heen een groter (dat wil zeggen met een grotere basisbreedte) segment bouwen, en daar weer omheen een nog groter segment. Het grootste segment is dan bijvoorbeeld het onderste segment, daarin is de twee na grootste segment geplaatst en daarin de vier na grootste segment. Op een naast gelegen plak is dan bijvoorbeeld de een na grootste segment gebouwd, waarin de drie na grootste segment. Simpel gezegd: segmenten van verschillende basisbreedte passen in elkaar in vertikale voorgemonteerde toestand.
Vervolgens plaatst men het grootste segment op de beoogde plek en plaatst achtereenvolgens de volgende segmenten erop.
De uitvinding maakt het daarmee mogelijk om ook op plekken waar weinig ruimte is een toren te plaatsen.
Deze en verdere aspecten van de uitvinding worden hier volgend beschreven en geïllustreerd aan de hand van de tekening.
In de tekening illustreert:
Figuur 1 een bekende uit cilindrische buiselementen opgebouwde constructie voor een toren voor een windmolen;
Figuur 2 een bekende vakwerk constructie voor een toren voor een windmolen;
Figuur 3 een torenconcept met segmenten volgens de uitvinding;
Figuur 4 een hoekelement voor een segment voor een toren volgens de uitvinding;
Figuur 5 een bouwpakket voor een segment voor een toren;
Figuur 6 het opbouwen van een segment;
Figuur 7 het opbouwen van een aantal segmenten;
Figuren 8, 9 en 10 het opeenstapelen van segmenten;
Figuur 11 een segment, in bovenaanzicht, volgens de uitvinding.
Figuren 12 en 13 een opbouw van een toren volgens de uitvinding.
De figuren zijn niet altijd op schaal getekend, gelijke onderdelen worden in de regel met gelijke verwijzingscijfers aangeduid. Maten die in de figuur zijn aangegeven zijn bij wijze van voorbeeld aangegeven en dienen niet als beperkend te worden beschouwd, tenzij anders aangegeven.
Figuur 1 t.oont, in voor- en zijaanzicht en in grondvlak, een windmolen met een toren die opgebouwd is uit, in dit voorbeeld drie segmenten in buisvorm. Een aantal afmetingen is, bij wijze van niet beperkend voorbeeld, in de figuur aangegeven. Een dergelijke uit segmenten opgebouwde toren voor een windmolen wordt als volgt vervaardigd: de drie buizen worden vervaardigd zij worden vervoerd naar de plaats waar de windmolen dient te worden geplaatst zij worden op elkaar geplaatst.
Vervolgens wordt de gondel voor de windmolen op de toren geplaatst en de wieken aan de gondel bevestigd.
Een nadeel van deze constructie is dat de onderdelen van de toren uitermate groot en zwaar zijn, wat zeer zwaar materieel vereist om de torenonderdelen te vervaardigen, te vervoeren en te plaatsen. Op veel plekken is dit onmogelijk, bijvoorbeeld omdat de wegen die naar de beoogde plaats voor de windmolen lopen simpelweg niet geschikt zijn voor het uitzonderlijk zwaar materieel, de ondergrond rond de beoogde plek voor de windmolen ongeschikt is om dergelijke zwaar materieel plus de last te dragen, of er onvoldoende ruimte is rond de beoogde plek voor het materieel dat noodzakelijk is om de torenonderdelen te plaatsen. In veel landen ontbreekt het noodzakelijke materieel of is uitermate schaars en duur.
Figuur 2 illustreert een toren voor een windmolen waarbij de toren is samengesteld uit een groot aantal onderlinge verbonden onderdelen (vakwerk). Deze constructie heeft als nadelen dat de opbouw zeer complex is, en door specialisten gedaan dient te worden. Honderden verschillende onderdelen en verbindingen dienen gemaakt te worden.
Figuur 3 illustreert een toren volgens de uitvinding. De toren is opgebouwd uit segmenten 1. De segmenten bevatten een aantal hoekelementen 2. In dit voorbeeld vier hoekelementen 2. De hoekelementen 2 zijn voorzien van flenzen 3a en 3b aan respectievelijk de bovenzijde en onderzijde. Dwarsverbindingen (kruisverbanden) 4 verbinden de hoekelementen.
Figuur 4 toont een hoekelement 2. In A is een zijaanzicht getoond. In B vooraanzicht en in C een bovenaanzicht en een zijaanzicht waarin getoond is hoe twee flenzen met elkaar verbonden zijn door, in dit voorbeeld bouten 7. Maten die in de figuur zijn aangegeven zijn bij wijze van voorbeeld gegeven en dienen niet als beperkend te worden beschouwd, tenzij anders aangegeven. Wel is het zo dat de maten een juiste orde van grootte aangeven. In dit voorbeeld is de lengte van het hoekelement 12 meter, dit is een praktische maat (handelsmaat voor buisprofielen en meest geschikte lengte voor de optimale benutting van 40 voet zeecontainers). Bij voorkeur is do lengte gelegen tussen 6 en 16 meter. Hoekelementen met oen langere lengte zijn door hun lengte en gewicht moeilijk verplaats- en handelbaar, voor hoekelementen met een kortere lengte wordt het aantal segmenten nodig voor het opbouwen van een toren met een gebruikelijke hoogte dusdanig groot dat de opbouw van de toren arbeidsintensiever wordt, zodat het voordeel van de uitvinding kleiner wordt.
Het hoekelement 2 bevat flenzen 3a en 3b die uitsteken in tegenovergestelde richtingen. Het hoekelement is ook voorzien van verstevigingribben 5. De verstevigingribben 5 ondersteunen de flenzen en vergroten de sterkte van de flenzen. In C is getoond dat twee aan elkaar verbonden flenzen een constructie vormen waarbij twee hoekelementen op elkaar gestapeld zijn en over een afstand, schematisch in de figuur aangeduid door pijl 8, verspringen. In dit voorbeeld bevat het hoekelement een ronde pijpvormige buis 6 tussen de flenzen 3a en 3b. Dit is een geprefereerde uitvoeringsvorm. Het gedeelte tussen de flenzen kan ook een balk (prismatisch element) van een andere vorm zijn, zoals een vierkante buis, een T- of H-balk of andere balk (gelijke sterkte eigenschappen wenselijk in beide hoofdrichtingen). Een ronde buis is geprefereerd omdat voor een dergelijke buis de symmetrie omni-directioneel is en de sterkte/gewicht verhouding daardoor maximaal.
Figuur 5 illustreert een bouwpakket voor een segment voor een toren. Het bouwpakket bevat, in een houder (40 voet zeecontainer, of transportframe op vrachtwagen) 7 een aantal, in dit geprefereerde voorbeeld vier, hoekelementen. De hoekelementen passen in de houder 7. Tussen de hoekelementen 2 is ruimte voor de dwarsverbindingen 6 (kruisverbanden).
Dit bouwpakket is eenvoudig samen te stellen en op een vrachtwagen te laden en te brengen naar de plaats waar de toren gebouwd zal worden (optimale benuttingsgraad van standaard 40 voet zeecontainers).
Figuur 6 illustreert het opbouwen van een segment MOD, in dit geval het onderste segment van een toren.
Het bouwpakket in houder 7 wordt aangevoerd, bijvoorbeeld op een vrachtwagen.
De hoekelementen worden opgesteld en de dwarsverbindingen 6 worden aangebracht. De afstand tussen de hoekelementen wordt bepaald door de positie en de lengte van de dwarsverbindingen. De flenzen 3b bevinden zich in een onderste vlak GR, en steken buitenwaarts, de flenzen 3a bevinden zich in een bovenste vlak BOV en zijn inwaarts gericht.
Figuur 7 illustreert het opbouwen van een aantal segmenten, MOD 1, MOD 2, MOD 3 en MOD 4. De opbouw van de segmenten is eenvoudig en in hoofdzaak gelijk voor verschillende torensegmenten en het aantal handelingen en onderdelen, dat noodzakelijk is voor de opbouw is relatief gering.
Figuur 8 illustreert het opeenstapelen van segmenten. MOD 2 wordt opgehesen door de hijskraan. De flenzen 3b van het segment MOD 2 worden verbonden met de flenzen 3a van het eerste segment MOD 1. Vervolgens wordt MOD 3 op MOD 2 geplaatst. Dit wordt geïllustreerd in figuur 9. Daarna wordt segment MOD 4 op segment MOD 3 geplaatst, zie figuur 10.
Figuur 11 illustreert een segment volgens de uitvinding in bovenaanzicht. In dit voorbeeld is het segment voorzien van loopplanken 9. Dergelijke loopplanken maken het mogelijk onderhoudswerkzaamheden te doen, de flenzen aan elkaar te bevestigen en veiligheidsinspecties te verrichten.
Figuur 11 illustreert eveneens de natuurlijke afname van de basissektie van opeenvolgende torensegmenten, die ontstaat door de zijdelingse verschranking van de flenzen 3 naar binnen toe. Daardoor verloopt de weerstand van de opeenvolgende torensegmenten parallel met de, in de hoogte, afnemende strukturele torenbelasting. Dit leidt, op zijn beurt, tot nagenoeg gelijke belastingen van de hoekelementen, onafhankelijk van het torensegment waarin het buiselement wordt ingebouwd. Door de gelijkblijvende belasting is de inbouwpositie van weinig belang, en kan steeds hetzelfde huistype (gelijke buisdiameter en wanddikte) worden toegepast, wat een grote mate van automatisatie mogelijk maakt in de fabrieksmatige produktie van deze buiselementen. Dit vormt een aanmerkelijk voordeel van deze uitvinding ten opzichte van de bestaande torenontwerpen. .
Door de natuurlijke afname van de basissektie in de hoogte kan er, in het torenontwerp, eveneens voor gezorgd worden dat de belasting op de kruisverbanden quasi constant is, onafhankelijk van hun positie in een torensegment.
De sektie van de kruisverbanden, en de boutverbindingen naar de hoekelementen, kunnen daardoor eveneens uniform zijn.Alleen de lengte van de kruiselementen (zaaglengte) dient aangepast te worden aan de positie van het torensegment waarin ze worden ingebouwd.
Voor de hoekelementen kunnen een aantal voorgedefinieerde voorkeursposities bepaald worden voor de verbindingspunten van de kruisverbanden. In geprefereerde uitvoeringsvormen is, voor verdergaande of volledige standaardisatie van de hoekelementen, een aantal van deze bevestigingspunten extra voorzien, alhoewel ze niet allemaal noodzakelijkerwijze gebruikt dienen te worden in opeenvolgende torensegmenten.
De uitvinding is niet beperkt tot de voorbeelden, maar staat vele variaties toe. De getoonde windmolen is een windmolen voor ongeveer 2 MW, maar de uitvinding kan voor grotere zowel als kleinere windmolens gebruikt worden.
Als voorbeelden van variaties kunnen vermeld worden: in de voorbeelden maken de flenzen een rechte hoek met de lengterichting van het hoekelement. Een afwijking van een rechte hoek, bijvoorbeeld een aantal (1-5) graden afwijking, zodat het segment iets in doorsnede afneemt naar boven toe is mogelijk, hoewel dit het vervaardigen wel lastiger maakt. Een geprefereerde vervaardigingwijze is er een waarin de flenzen op een robotmatige (volautomatische) wijze, onder poederdek, aan de uiteinden van de buizen gelast worden .Deze lastechniek vereist dat de lastoorts stationair bovenaan de buis gehouden wordt voor het deponeren van het inert poederdek en het aanbrengen van de las terwijl de buis roteert onder gecontrole snelheid, met behulp van een rotatieve manipulator (draaibank). Bij haakse flenzen is dat relatief eenvoudig, bij schuine flenzen lastiger, hoewel niet ónmogelijk.
In de getoonde werkwijze worden de segmenten achtereenvolgens op elkaar gestapeld. Men kan ook eerst twee opeenvolgende segmenten op elkaar stapelen en het tweetal segmenten vervolgens op een eerder opgebouwd segment plaatsen.
In het voorbeeld is het eerste segment op de bodem geplaatst, de basis voor het eerste segment kan ook een al dan niet verstevigd voetstuk zijn van enige hoogte.
In de voorbeelden zijn windmolens getoond. De uitvinding is ook uitermate geschikt voor torens voor andere doelen, zoals torens voor hoogspanningsleidingen, voor kabelliften, voor zend masten, gsm masten, etc.
In figuur 7 wordt een uitvoeringsvorm getoond waarbij een aantal segmenten naast elkaar gebouwd worden. De uitvinding laat het toe kleinere segmenten in grotere segmenten op te bouwen, bijvoorbeeld segment MOD 4 in segment MOD 2. Segmenten van verschillende basisbreedte kunnen in elkaar worden geplaatst.
In de praktijk zal men waarschijnlijk eerst segment MOD 4 opbouwen en daar dan omheen segment MOD 2 opbouwen. Een toren van een hoogte van 84 meter, bevattende 7 segmenten kan men als volgt opbouwen: een grond segment MOD 1 direkt op de fundering, en daarnaast bouwt men segmenten MOD 6 en MOD 7, om segmenten MOD 6 en MOD 7 bouwt men segmenten MOD 4 en MOD 5, en daaromheen weer segmenten MOD 2 en MOD 3.
De kleinere segmenten kunnen ook gunstig als werkplatform gebruikt worden tijdens het opbouwen van de daaromheen geplaatste grotere segmenten. De ladders en loopplatformen van reeds gemonteerde torensegmenten kunnen handig aangewend worden door de monteurs voor het samenbouwen van grotere segmenten daaromheen.
Voor de voormontage van de segmenten is het gebruik van een relatief kleine hijskraan afdoende. Enkel voor het bovenop elkaar monteren van de verschillende torensegmenten is een zwaardere kraan noodzakelij k.
Vervolgens hijst men segment MOD 2 op en plaatst het op het grondsegment MOD 1. Daarna hijst segment MOD 3 op en plaatst het op segment MOD 2. Segment MOD 4 wordt daarna opgehesen en op segment MOD 3 geplaatst enzovoorts. De benodigde ruimte voor het voormonteren van de segmenten MOD 2 tot en met MOD 7, naast de ruimte voor het grondsegment MOD 1, is dan klein, namelijk slechts gelijk aan een vlak iets groter dan het grondvlak van MOD 2 en het grondvlak van MOD 3. Op plaatsen waar weinig ruimte is voor de opbouw van de toren kan men de uitvinding daarom nuttig gebruiken. Het gebruik van een zware hijskraan is slechts nodig gedurende een korte tijd. De benodigde uitzwaai van de kraan is gering.
Figuren 12 en 13 illustreren een dergelijke werkwijze voor het opbouwen van een toren volgens een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding.
Even (M0D2, M0D4, M0D6) en oneven (M0D3, M0D5, M0D7) segmenten, die verschillen in basisbreedte, maar wel dezelfde lengte hebben en ook anderszins zeer gelijken, worden in verticale positie voorgemonteerd waarbij de even en oneven genummerde segmenten in elkaar gemonteerd worden. Voor het voormonteren van deze segmenten is een eenvoudige kleine kraan K voldoende. Door de gelijkvormigheid is de voormontage in grote mate te automatiseren. Figuur 12 illustreert dat de bouwpakketten worden aangeleverd, bijvoorbeeld in containers C (bij voorbeeld 40 voet zeecontainers) door trucks Tr. Het onderste segment MODI wordt op de fundering F geplaatst of opgebouwd. Vervolgens worden naast de fundering de even en oneven genummerde segmenten in elkaar opgebouwd.
Figuur 13 toont het resultaat. Nadat alle of althans veel segmenten zijn voorgemonteerd wordt een grote kraan, zie bijvoorbeeld figuur 10, gebruikt om de segmenten opeen te stapelen. De tijd gedurende welke men een hoge en dus zeer kostbare kraan nodig heeft, is ten opzichte van klassieke vakwerkmasten sterk verminderd.
De gewichten die de kraan moet dragen zijn ten opzichte van de klassieke buisvormige toren als getoond in figuur 1 sterk verminderd, hetgeen minder eisen aan de kraan stelt.

Claims (14)

1. Segment voor een toren, met het kenmerk, dat het segment een aantal langwerpige hoekelementen (2) bevat die aan boven- en bodem zijde van een uitstekende flens (3a, 3b) voorzien zijn, waarbij de flenzen naar tegenover elkaar gelegen richtingen gericht zijn en de hoekelementen (2) onderling verbonden zijn door dwarsverbindingen (kruisverbanden) (6), waarbij de flenzen aan de bodemzijde in een grondvlak (GR) gelegen zijn, en de flenzen aan de bovenzijde in een bovenvlak (BOV) gelegen zijn, waarbij de flenzen (3b) aan de onderzijde buitenwaarts gericht zijn en de flenzen (3a) aan de bovenzijde inwaarts gericht.
2. Segment volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de langwerpige hoekelementen ronde buizen bevatten, aan beide zijden voorzien van een flens, waarbij de flens uitsteekt over een afstand groter dan de diameter van de buis.
3. Segment volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het segment drie, vier, vijf of zes hoekelementen bevat.
4. Segment volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk dat de flenzen een (althans nagenoeg) rechte hoek maken met de lengterichting van de hoekelementen.
5. Segment volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de hoekelementen van verstevigingribben (5) voor de flenzen voorzien zijn.
6. Hoekelement voor een segment volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het hoekelement aan boven- en bodem zijde van een uitstekende flens (3a, 3b) voorzien is, waarbij de flenzen naar tegenover elkaar gelegen richtingen gericht zijn.
7. Hoekelement volgens conclusie 6, met het kenmerk dat de flenzen een (althans nagenoeg) rechte hoek maken met de lengterichting van het hoekelement.
8. Hoekelement volgens conclusie 6 of 7, met het kenmerk, dat het hoekelement van verstevigingribben (5) voor de flenzen voorzien is.
9. Bouwpakket voor een segment voor een toren, met het kenmerk, dat het bouwpakket een aantal langwerpige hoekelementen bevat die aan boven- en bodem zijde van een uitstekende flens voorzien zijn, waarbij de flenzen naar tegenover elkaar gelegen richtingen gericht zijn en dat het bouwpakket dwarsverbindingen (kruisverbanden) voor het onderling verbinden van de hoekelementen bevat.
10. Bouwpakket volgens conclusie 9, met het kenmerk dat het bouwpakket een houder (7) bevat voor de hoekelementen en de dwarsverbindingen.
11. Bouwpakket volgens conclusie 10, met het kenmerk dat de houder een 40 voet zeecontainer of gelijkaardig transportframe is
12. Toren bevattende ten minste twee segmenten volgens een der conclusies 1 tot en met 5, waarbij de flenzen van de segmenten met elkaar verbonden zijn. .
13. Werkwijze voor het opbouwen of voormonteren van een aantal segmenten volgens een der conclusie 1 tot en met 5, waarbij een aantal segmenten van verschillende basisbreedte in elkaar opgebouwd of voorgemonteerd worden.
14. Werkwijzen voor het opbouwen van een toren bevatten een aantal torensegmenten volgens een der conclusies 1 tot en met 5, waarbij een aantal segmenten van verschillende basisbreedte in elkaar opgebouwd of voorgemonteerd worden en de voorgemonteerde segmenten op elkaar gestapeld worden en met elkaar verbonden worden via de flenzen.
BE2007/0301A 2007-06-15 2007-06-15 Segment voor een toren, uit segmenten opgebouwde toren, element voor een segment voor een toren, werkwijze voor het opbouwen van meerdere segmenten voor een toren,werkwijze voor het opbouwen van een toren uit segmenten. BE1018443A3 (nl)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2007/0301A BE1018443A3 (nl) 2007-06-15 2007-06-15 Segment voor een toren, uit segmenten opgebouwde toren, element voor een segment voor een toren, werkwijze voor het opbouwen van meerdere segmenten voor een toren,werkwijze voor het opbouwen van een toren uit segmenten.
US12/664,311 US20100162652A1 (en) 2007-06-15 2008-06-12 Segment for a Tower, Tower Constructed from Tower Segments, Element for a segment for a Tower, Method for the Pre-Assembly of segments for a Tower, Method for the Assembly of a Tower Containing Segments
PCT/EP2008/057402 WO2008152101A1 (en) 2007-06-15 2008-06-12 Segment for a tower, tower constructed from tower segments, element for a segment for a tower, method for the pre-assembly of segments for a tower, method for the assembly of a tower containing segments

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE200700301 2007-06-15
BE2007/0301A BE1018443A3 (nl) 2007-06-15 2007-06-15 Segment voor een toren, uit segmenten opgebouwde toren, element voor een segment voor een toren, werkwijze voor het opbouwen van meerdere segmenten voor een toren,werkwijze voor het opbouwen van een toren uit segmenten.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE1018443A3 true BE1018443A3 (nl) 2010-12-07

Family

ID=38926340

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE2007/0301A BE1018443A3 (nl) 2007-06-15 2007-06-15 Segment voor een toren, uit segmenten opgebouwde toren, element voor een segment voor een toren, werkwijze voor het opbouwen van meerdere segmenten voor een toren,werkwijze voor het opbouwen van een toren uit segmenten.

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20100162652A1 (nl)
BE (1) BE1018443A3 (nl)
WO (1) WO2008152101A1 (nl)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110005161A1 (en) * 2009-07-09 2011-01-13 Myron Noble Leg for a self-supporting tower
CN102906341B (zh) 2010-05-25 2016-10-26 西门子公司 用于海上构造的套管结构
CN102892958B (zh) * 2010-05-25 2015-05-13 西门子公司 用于海上构造的套管结构
US8544214B2 (en) * 2010-12-07 2013-10-01 General Electric Company Wind turbine tower assembly and method for assembling the same
CA2777181C (en) * 2011-05-17 2015-02-17 Wilbur L. Anderson, Inc. D/B/A Western Towers A tilt tower assembly and a method of using the same, and a method to ship and assemble a tilt tower
US20120023860A1 (en) * 2011-05-25 2012-02-02 General Electric Company Adapter Configuration for a Wind Tower Lattice Structure
EP2728179A1 (en) * 2012-10-30 2014-05-07 Alstom Wind, S.L.U. Wind farm and method for installing a wind farm
CA2890142C (en) 2012-11-01 2017-07-04 Marmen Inc. Wind turbine tower assembly
ES2952399T3 (es) * 2013-02-01 2023-10-31 Seccional Brasil SA Torre de celosía
DE102013101387A1 (de) * 2013-02-13 2014-08-14 2-B Energy Holding B.V. Verfahren zum Transport eines oder mehrerer Windkraftanlagentürme und Windkraftanlagenturm
CN103291112B (zh) * 2013-04-28 2016-03-09 国家电网公司 三柱钢管塔
AT515681B1 (de) * 2014-05-26 2015-11-15 Reinhard Ferner Seilunterstützungen für Seilschwebebahnen oder Schlepplifte
US9273466B2 (en) * 2014-08-03 2016-03-01 Carlos Anglade Self supporting communication tower
DE102015000787A1 (de) 2015-01-26 2016-07-28 Senvion Gmbh Lastaufnahmemittel für einen Turm oder eine Turmsektion einer Windenergieanlage und Verfahren zum Errichten einer Windenergieanlage
US9657495B2 (en) * 2015-10-14 2017-05-23 James D. Lockwood Crane system incorporated into a tower
WO2018098330A1 (en) * 2016-11-23 2018-05-31 Zavitz Bryant Method and apparatus for constructing a concrete structure in stages
DE102017223624A1 (de) * 2017-12-21 2019-06-27 GICON Großmann lngenieur Consult GmbH Gittermast als Turm einer Windkraftanlage
EP3812334A1 (en) * 2019-10-24 2021-04-28 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Transport apparatus

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4187034A (en) * 1976-05-05 1980-02-05 Richard Dziewolski Rigid joint assembly
US5687537A (en) * 1996-05-24 1997-11-18 Pi Rod Inc. Modular antenna pole

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2074548A (en) * 1934-11-05 1937-03-23 Welded Tank And Steel Company Derrick
US2191681A (en) * 1938-09-21 1940-02-27 Leslie A Rawson Derrick construction
GB761964A (en) * 1954-12-30 1956-11-21 Elektroprojekt Improvements in pylons
US3062336A (en) * 1959-07-01 1962-11-06 Reynolds Metals Co Tower
US3368319A (en) * 1965-08-16 1968-02-13 Granger Associates Tall column structure of connected sections with warren cross-bracing and legs of channel section
JPH11127323A (ja) * 1997-10-21 1999-05-11 Canon Inc 画像メモリ装置およびデジタルカメラおよび画像処理システムおよび画像処理システムのデータ処理方法およびコンピュータが読み出し可能なプログラムを格納した記憶媒体
US6745539B1 (en) * 2003-03-14 2004-06-08 Fred F. Heim Lattice tower

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4187034A (en) * 1976-05-05 1980-02-05 Richard Dziewolski Rigid joint assembly
US5687537A (en) * 1996-05-24 1997-11-18 Pi Rod Inc. Modular antenna pole

Also Published As

Publication number Publication date
WO2008152101A1 (en) 2008-12-18
US20100162652A1 (en) 2010-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BE1018443A3 (nl) Segment voor een toren, uit segmenten opgebouwde toren, element voor een segment voor een toren, werkwijze voor het opbouwen van meerdere segmenten voor een toren,werkwijze voor het opbouwen van een toren uit segmenten.
EP2252749B1 (en) Tower element
US10012005B2 (en) Crane system incorporated into a tower
US20050129504A1 (en) Wind turbine
CN108862045B (zh) 异形钢桁梁杆件翻身装置及翻转杆件的方法
GB2599777A (en) A grid framework structure
CN102076921A (zh) 可升级格构式塔架及其部件
CN102913137B (zh) 一种凿井钢管井架及该凿井钢管井架的安装方法
CA2823814C (en) Mounting assembly and method to erect in sections an annular tower for wind or heliostatic power generators in an energy farm
CN101169001A (zh) 四角锥球面网壳无脚手架施工安装方法及吊装机具
CN102797643A (zh) 一种风力发电塔装置
CN113585828A (zh) 一种大跨度倒三角管桁架坡屋面厂房的安装方法
CN108004932B (zh) 利用梁下运梁方式施工钢混组合梁的方法
CN109209004B (zh) 超高焊接型格构式塔架的施工方法
CN106522207A (zh) 钢筋笼支架及钢筋笼安装装置
CN207526141U (zh) 一种小截面塔型钢结构拼装式操作平台
CN208932809U (zh) 方形顶管用吊具
CN110948192B (zh) 一种起重机三角架装配方法
EP3792430A1 (de) Turm
CN211895841U (zh) 一种可移动门式提升架
CN219822580U (zh) 一种上承式悬带皮带机运输结构
CN220395134U (zh) 一种高层建筑物高空悬挑支撑结构
CN102427204B (zh) 1000kV交流变电站构架安装方法
CN217897237U (zh) 一种电梯井自翻式可提升操作架
CN217536728U (zh) 一种简易吊篮