BR102016014575A2 - Pre-molded structure applied to wind tower - Google Patents

Description

ESTRUTURA PRÉ-MOLDADA APLICADA EM TORRE EÓLICA

[001] Refere-se a uma disposição construtiva em concreto pré-moldado de torre para instalação de equipamento gerador de energia eólica. Possui forma piramidal e é constituída de perfis de concreto pré-moldados que se encaixam de topo formando três ou mais colunas e possui vigas transversais de amarração, também de concreto pré-moldado, que interligam as colunas que constituem a torre.

[002] Cada vez mais o desenvolvimento de plantas de energia eólica está sendo feito colocando-se o equipamento gerador em grandes alturas a fim de utilizar ventos constantes e de maior velocidade; alturas acima de 100 m. Observou-se ser esse um meio de melhorar a eficiência de tais instalações geradoras de energia eólica. Tubos metálicos, tipo mastro de bandeira, tem sido utilizado para posicionar o gerador eólico na altura desejada. A busca de ventos de maior intensidade em pontos mais altos da atmosfera permitiu a construção de geradores mais potente e com maior peso próprio. Consequentemente o tubo metálico utilizado na construção da torre eólica passou a ter maiores diâmetro e a parede cilíndrica com maior espessura. O processo de construção desses tubos passou a exigir operações de corte, dobramento e soldagem de chapas grossas; operações possíveis somente em equipamentos de maior porte, não convencionais. O transporte do tubo desde a metalúrgica até o local de instalação exige transporte especial com obstrução das vias normais do sistema rodoviário. A opção alternativa de fabricar o tubo em módulos e concluir a montagem no local, por soldagem de topo e posterior içamento para a posição vertical, exige o deslocamento de equipamento e pessoal especializado da área metalúrgica até o local da instalação da torre de geração de energia eólica. Outra opção alternativa disponível no atual estado da técnica é a construção da torre treliçada com perfiz metálicos, similar às torres de linhas de transmissão de energia elétrica em alta tensão. Os documentos de patente US9038348 “Lattice tower covering fora wind turbine”, US20140245671 “ Wind turbine tower system” mostram diversidades de meios construtivos de torre para turbina eólica. O documento de patente CA2880071 “Modular tower for a wind power pianf compreende uma torre treliçada metálica na parte inferior que se prolonga com um tubo metálico cilíndrico na parte superior. O documento de patente US20110239584 “Method of building a hybrid tower for a wind generatof descreve uma solução hibrida e compreende o trecho inferior da torre construída em módulos formando um único tubo de concreto e a parte superior em tubo metálico. O documento ES2246734 “Prefabricated modular tower1’, também descreve uma solução híbrida utilizando concreto e tirantes de aço. O documento de patente ES1058539 “Improved modular tower structure foreolic turbines and other applications” utiliza módulos de tubos de concreto sobrepostos.

[003] O documento de patente CA2880071 mostra disposição construtiva que possui a parte inferior da torre formada por treliça metálica. Se caracteriza pelo transporte até o local em módulos e necessita da montagem com auxílio de flanges e grande quantidade de parafusos. Exige o manuseio de barras adjacentes para ajustar o alinhamento dos furos e encaixe dos parafusos. Exige excessiva mão de obra com trabalho nas alturas com elevado risco de acidentes e tempo de montagem excessivo.

[004] A Estrutura Pré-moldada Aplicada em Torre Eólica, descrita neste relatório, também compreende uma disposição construtiva que possui a parte inferior da torre formada por treliça. O ato inventivo está na substituição da treliça metálica por treliça construída em barras de concreto pré-moldado. Se caracteriza pelas barras de concreto pré-moldadas possuírem forma geométrica que possibilita a montagem da treliça, que constitui a parte inferior da torre, por encaixe das barras entre si. A disposição construtiva revelada simplifica o trabalho de campo e reduz o tempo de montagem da torre. A montagem da torre se faz por encaixe das peças pré-fabricadas. Por ser em concreto a torre suporta melhor os efeitos da corrosão; exige menos manutenção que as torres treliçadas de metal.

[005] Os desenhos em anexo e a descrição detalhada que segue são meramente apresentadas a título de exemplo, pois o dito objeto pode ser concebido por outras soluções de engenharia conhecidas. Portanto, detalhes estruturais e funcionais específicos aqui divulgados não devem ser interpretados como uma limitação, mas apenas como uma base para as reivindicações; atua como uma base representativa para o ensino de um perito na arte de empregar e colocar em prática o desenvolvimento do objeto descrito neste relatório, com base na disposição construtiva doravante detalhada.

[006] A figura 1 é uma vista espacial da torre com a coluna(1), o flange(2), as barras(3) longitudinais, as vigas(4) transversais, os nós(5) e as sapatas(6).

[007] A figura 2 é uma vista de um nó(5) com barras(3) longitudinais e vigas(4) transversais acopladas entre si.

[008] A figura 3 é uma vista explodida de um nó(5) com barras(3) longitudinais e vigas(4) transversais em posição de acoplamentos entre si.

[009] Todos os componentes de concreto pré-moldados, tais como o flange(2), as barras(3) longitudinais, as vigas(4) transversais, os nós(5) e as sapatas(6) são fabricados na fábrica de pré-moldados. Cada sapata(6) possui furo cego para posterior encaixe da barra(3). A barra(3) possui nas extremidades, diâmetro externo suficientemente igual ao diâmetro interno do nó(5). O nó(5) atua como luva de engate longitudinal das barras(3) e possui na superfície externa fenda(51) de encaixe e apoio das vigas(4) transversais. No topo da torre treliçada, três ou mais barras(3) convergem para o flange(2). O flange(2) possui furação para encaixe e travamento das barras(3). O flange(2) possui furo passante vertical para passagem e travamento da coluna(1). A coluna(1), geralmente metálica, possui comprimento suficiente para permitir a livre rotação das pás do aero gerador. Embora as vigas(4) transversais estejam representadas nos desenhos com secção em “I”, as mesmas pode ter secção retangular ou outras. Da mesma forma as barras(3) podem ter secção de diferentes forma geométricas.

REIVINDICAÇÃO

Claims (1)

1. ESTRUTURA PRÉ-MOLDADA APLICADA EM TORRE EÓLICA com componentes de concreto pré-moldados, caracterizado pelo flange(2), pelas barras(3) longitudinais, pelas vigas(4) transversais e pelos nós(5) serem pré-moldados, e cada barra(3) possui nas extremidades segmento com diâmetro externo suficientemente igual ao diâmetro interno do nó(5) e o nó(5) possuir na superfície externa fendas(51), e a fenda(51) possuir secção suficientemente igual a secção da viga(4) transversal, e no topo da torre treliçada, três ou mais barras(3) convergirem para o flange(2), e o flange(2) possuir furação com diâmetro igual à secção das barras(3), e o flange(2) possuir furo passante vertical.