BRPI0509286B1

BRPI0509286B1 - Processo para erguer uma torre, instalação de energia eólica, e, uso de um anel de nivelamento

Info

Publication number: BRPI0509286B1
Application number: BRPI0509286-8A
Authority: BR
Inventors: Wobben Aloys
Original assignee: Wobben Aloys
Priority date: 2004-04-02
Filing date: 2005-04-04
Publication date: 2018-06-05
Also published as: US20150089898A1; JP4726891B2; CA2561431C; DE102004017006A1; EP1735533A1; PL1735533T3; WO2005095792A1; AR048458A1; AU2005229135B2; NZ550073A; JP2010159625A; KR20060130755A; PT1735533E; US20080302038A1; ES2369669T5; BRPI0509286A; CN1965165A; JP2007535634A; CN1965165B; ATE521804T1

Abstract

"processo para erguer uma torre, instalação de energia eólica, e, uso de um anel de nivelamento" a invenção refere-se a um processo para erguer uma torre, especialmente uma torre pertencente a uma instalação de energia eólica compreendendo uma fundação provida com âncoras segmentadas, elementos de conexão salientes do topo da fundação por uma medida predeterminada.um anel é nivelado, alinhado e fixado no topo da fundação.uma junta criada pelo nivelamento, alinhamento e fixação do anel é alinhada com um composto de vedação. dito composto de vedação é endurecido e um segmento de torre inferior é colocado sobre o anel nivelado, alinhado e fixado, e conectado nele.

Description

A presente invenção refere-se a um processo para erguer uma torre bem como uma instalação de energia eólica com tal torre.

A US 6 050 038 descreve um sistema de fundação. A DE 100 45 735 Al descreve um meio de fixar uma coluna em uma fundação de concreto. A DE 102 26 996 Al descreve um processo de produzir uma fundação, em particular para uma torre de uma instalação de energia eólica.

É conhecido no estado da técnica, quando erguendo-se uma torre, em particular para uma instalação de energia eólica, que um segmento de torre inferior seja colocado sobre os elementos conectantes, que se projetam para fora da fundação, com um flange de base. Esse segmento de torre inferior é apropriadamente alinhado (nivelado) e fixado na posição alinhada. Nesse caso, há um vão entre o flange de base do segmento de torre inferior e o lado de topo da fundação. Esse vão é enchido com um material de argamassa, que então tem que endurecer antes de poder ser carregado e a torre construído ainda sobre ele. O endurecimento pode certamente levar até 24 h.

Um grande guindaste é necessário para manusear o segmento de torre inferior. Esse guindaste, entretanto, é somente ainda usado para construir a torre após o material de argamassa ter endurecido. A mudança do guindaste para o período durante o qual a argamassa do vão está endurecendo é entretanto demasiado complicada e dispendiosa e, portanto, não acontece.

Por conseguinte, o guindaste dispendioso fica parado e inativo por 24 horas.

Portanto, o objetivo da invenção é racionalizar a estrutura de uma torre, em particular uma torre de uma instalação de energia eólica.

Esse objetivo é alcançado por um processo para erguer uma torre como exposto na reivindicação 1, uma instalação de energia eólica com uma torre, como exposto na reivindicação 3 e uso de um anel de nivelamento para erguer uma torre como exposto na reivindicação 5.

·* · · ·<

Portanto, é fornecido um método para:erêu’ef*uma*t©íTe,**em· particular uma torre de uma instalação de energia eólica, que tem uma fundação com âncoras de segmento, em que os elementos conectantes projetam-se além do lado de topo da fundação em uma extensão predeterminada. Um anel é nivelado, alinhado e fixado no lado de topo da fundação. Um intervalo que foi formado por nivelamento, alinhamento e fixação do anel é sobrejazido com um material de argamassa. Após o material de argamassa ter endurecido um segmento de torre inferior é colocado no anel nivelado, alinhado e fixado e conectado nele. Nesse caso, o anel pode também ser formado de uma pluralidade de segmentos.

A esse respeito, a invenção é baseada no entendimento de que não é o nivelamento da seção de torre inferior que é importante, mas o fato de que seja exatamente alinhada in situ. Isso, entretanto, pode também ser conseguido utilizando-se um anel de nivelamento. Tal anel de nivelamento é comparável a um anel de flange, que pode ser manipulado com um nível de esforço e dispêndio significativamente inferior ao da seção de tone inferior, por exemplo, com um guindaste montado em um veículo. Também alinhamento preciso (nivelamento) do anel de nivelamento é mais simples do que o correspondente procedimento em relação a uma seção de torre. Além do anel de nivelamento, quando de maior largura e/ou espessura, pode ser produzido de um material de menor alta qualidade do que o flange de torre. O flange de torre pode também ser reduzido em largura. Dessa maneira, é possível fazer melhor uso da largura de transporte.

Após alinhamento e fixação do anel de nivelamento pode ser sobrejazido com material de argamassa em maneira conhecida e o material pode endurecer. Durante esse tempo, entretanto, o guindaste (montado em veículo) já pode ser usado para outras tarefas, enquanto o guindaste requerido para manipular as seções de torre não é ainda necessário.

É somente quando o material no intervalo endureceu que o :·· : · · ··. ί : ·.: y .

grande guindaste deve estar pronto para erguer a Oorre,tpôr’exemplb,*de uma' instalação de energia eólica, e pode então relativamente rápido erguer o segmento de torre segmento por segmento.

Uma estrutura particularmente racional para a torre pode ser implementada, se partes acabadas pré-fabricadas, em particular partes acabadas de concreto, forem usadas para a fundação. Elas são supridas prontas para instalação no sítio de construção e conectadas para produzir uma fundação que pode ser então ainda usada imediatamente e de tal maneira a economizar tempo.

A invenção é descrita a seguir com referência às Figuras.

A Figura 1 é uma vista diagramática em seção de uma parte de uma base de torre,

A Figura 2a mostra uma vista em planta de uma base de torre,

A Figura 2b mostra uma vista em seção tomada ao longo da linha A-A da base de torre da Figura 2a,

A Figura 2c mostra uma vista em uma escala ampliada da parte X da Figura 2b e

A Figura 3 mostra uma vista em perspectiva de uma base de torre.

Uma fundação 10 pode ser na forma de uma fundação de partes acabadas pré-fabricadas, mas também na forma de uma fundação de concreto misturado no local ou uma fundação feita de concreto misturado pronto suprido. Uma ou mais âncoras de segmento 12 são providas na fundação 10. Aquelas âncoras de segmento 12 podem ser adaptadas em formato e número às demandas particulares da fundação. Assim, é possível utilizar-se uma âncora de segmentos que, por exemplo, seja de uma peça em relação às fundações de concreto misturado no local ou fundações produzidas de concreto misturado-pronto, essa âncora de segmento sendo tecida dentro do reforço. No caso de fundações parcialmente acabadas pré-fabricadas, ao /β • · · · · · t · · · contrário uma pluralidade de âncoras de segmento é lisa*dã, ’qúe‘ *e adaptada com respeito a seu formato na parte acabada. Observamos que uma pluralidade de âncoras de segmento pode também ser usada em relação a uma estrutura de concreto misturado no local ou uma estrutura produzida por concreto de mistura pronta suprido.

Os elementos conectantes 14 são conectados à âncora segmentada 12. Os elementos conectantes 14 podem ser na forma de tirantes atarraxados, que são fixados com porcas 15 em uma predeterminada posição à âncora de segmento 12. Os elementos de fixação 14 estendem-se por uma predeterminada distância para fora da fundação 10 acima do lado de topo 11 da fundação. Em vez de uma conexão de parafuso, é também possível utilizarse uma conexão soldada.

Um anel de nivelação 18, que é formado em uma peça ou uma pluralidade de peças, é então disposto sobre o lado de topo 11 da fundação. O anel de nivelamento 18 é exatamente nivelado, de modo que forme uma base perfeitamente alinhada para a torre.

Quando um anel de nivelamento 18 é alinhado um intervalo 16 ocorre inevitavelmente entre o lado de topo 11 da fundação e o anel de nivelamento 18. Quando o anel de nivelamento 18 é fixado na sua posição predeterminada o intervalo 16 é preenchido com um material de argamassa 16. Após o endurecimento desse material de argamassa 17 o anel de nivelamento 18 pode ser carregado na sua posição desejada e um segmento de torre inferior com um anel de flange inferior 20 e uma placa de torre 22 ilustrada pode ser colocada sobre o anel de nivelamento 18. Os tirantes presos por parafuso 14 encaixam através de furos adequadamente posicionados no anel de nivelamento 18 e no anel de flange inferior 20 da seção de torre inferior e porcas 15 são encaixadas sobre eles, a fim de conectar a seção de torre inferior fixamente na fundação 10 por meio do anel de nivelamento 18.

A Figura 2a mostra uma vista em planta de uma base de torre.

A Figura 2b mostra uma seção transversal, tomadi ao iorígô da*línAa*Á-Â*tlã* Figura 2a. Como na Figura 1, é mostrada aqui uma fundação 10 com uma superfície de fundação 11. Em particular, duas âncoras segmentadas 12 e quatro tirantes presos por parafuso 14 são mostrados. A parte X é mostrada em uma escala ampliada na Figura 2c. Essa vista corresponde substancialmente à vista da Figura 1.

A Fig. 3 mostra uma vista em perspectiva da base de torre, com uma sua parte cortada aberta. O nivelamento da base de torre é realizada como descrito com referência à Figura 1.

Como a torre, por exemplo, de uma instalação de energia eólica pode agora ser construído de uma única vez, um guindaste somente tem que ser provido uma vez para acelerar a ereção da torre, porém até então o guindaste pode realizar outras tarefas.

Tarefas logísticas são também simplificadas. Até agora, a seção de torre inferior tinha que estar no local pelo menos 24 horas antes das outras partes da torre, a fim de ser-se capaz de instalá-lo satisfatoriamente. Observamos que as outras partes da torre poderíam também ser supridas ao mesmo tempo. Elas, entretanto, não poderíam ser construídas ao mesmo tempo e, portanto, tomariam espaço adicional no local de construção durante o tempo de espera.

O processo de acordo com a presente invenção significa que os segmentos de torre podem ser supridos em um processo de transporte para o ponto de ereção exatamente em tempo. Isso também elimina procedimentos de deslocamento de carga adicionais, mais especificamente primeiro do veículo de transporte para armazenagem intermediária no solo e então mais tarde dali para o local de instalação. Sem dúvida, segmentos de torre, que são supridos exatamente a tempo, podem ser descarregados do veículo de transporte e encaixados em posição imediatamente.

Com a solução acima descrita, deve ser tomado cuidado para rb assegurar que o material de argamassa seja sfempife *aplicadô**c©m *ιΐΓηα' espessura mínima (dependente do material), visto que aquele material de argamassa é necessário para transmitir a força da torre na fundação. Se o material de argamassa for aplicado demasiado fino, essa camada pode fraturar e dar origem a considerável avaria.

A solução acima descrita foi constatada ser vantajosa em termos de racionalização da ereção de uma torre, em particular uma torre de uma instalação de energia eólica. Por outro lado, os custos e propriedades do material também representam uma parte não significativa. Deve ser salientado que o flange mais inferior de um segmento de náilon deve ser produzido de um material de qualidade muito elevada, a fim de ser capaz de transmitir as cargas originando-se da torre. Se uma torre dessa espécie for erguido em uma fundação de concreto, então o concreto é o mais fraco dos dois aspectos da conexão. Por conseguinte, o flange de torre deve ser mais largo, de modo que o concreto da fundação não seja sobrecarregado. Conseqüentemente, o flange do segmento de tone inferior deve ser de uma largura que seja superdimensionada em relação ao aço que é usado. Isso deve ser considerado como uma desvantagem em particular, em termos de custos do aço usado.

Em conseqüência da inserção do anel de nivelamento, é agora possível, de acordo com a invenção, inserir uma espécie de etapa de transição entre o aço altamente carregável, mas de alto custo, do segmento de torre inferior e o concreto de carregamento inferior da fundação. Assim, o anel de nivelamento pode ser de suficiente largura para transmitir as cargas da instalação de energia eólica para a fundação sem risco. Por outro lado, é possível utilizar aço melhor ou mais barato naquele local e, assim, o flange do segmento de torre inferior pode ser produzido correspondentemente mais estreito e, assim, menos dispendioso em termos de material e custo.

Tem-se uma outra vantagem quando o anel de nivelamento é feito na forma de segmentos e pode, assim, ser empilhado e transportado em

maneira segmentada. Se o anel de nivelamento fêr dõ um’grahde*diâmfctfo, isso não é um problema de acordo com a presente invenção, do ponto de vista de transporte, porque ele pode ser empilhado de maneira segmentada. O segmento de torre inferior tem um flange de base mais estreito de uma largura menor, visto que agora o flange de base pode ser material especificamente dimensionado. A largura de transporte pode assim também ser correspondentemente reduzida.

A ereção, por exemplo, de uma torre de uma instalação de energia eólica em terra foi descrita no exemplo aqui antes exposto. A ereção de uma torre de uma instalação de energia eólica ao largo, isto é, na água ou no mar, pode também ser realizada por meio do anel de nivelamento acima descrito e um correspondente procedimento de nivelamento, antes de um segmento de torre inferior ser fixado em posição.

Claims

reivindicações Γ : :: ?: : : *·: / :

• · · · «*···*

1. Processo para erguer uma torre, em particular uma torre de uma instalação de energia eólica, que tem uma fundação com âncoras segmentadas, em que elementos de conexão projetam-se além do lado de topo da fundação em uma quantidade predeterminada, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de:

nivelar, alinhar e fixar um anel no lado de topo da fundação, sobrejazer um intervalo produzido por nivelamento, alinhamento e fixação do anel com um material de argamassa, endurecer o material de argamassa, colocar um segmento de torre inferior com um anel de flange inferior (20) no anel nivelado, alinhado e fixado, e conectar o anel de flange inferior ao anel por meio de elementos de conexão.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de as partes acabadas de concreto serem usadas para a fundação (10).
3. Instalação de energia eólica, caracterizada pelo fato de compreender uma torre que tem pelo menos um segmento de torre, uma fundação (10) com âncoras segmentadas (12), elementos de conexão (14) que se proj etam por uma predeterminada distância acima do lado de topo da fundação (10), um anel de nivelamento (18), que é alinhado e fixado no lado de topo da fundação, um material de argamassa (17) que sobrejaze um intervalo produzido por alinhamento e fixação do anel de nivelamento (18), em que um segmento de torre inferior com um anel de flange inferior (20) é colocado sobre o anel de nivelamento (18) e o anel de flange inferior (20) é conectado aos elementos de conexão (14).

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4. Uso de um anel de nivelamento (J*8), &it€> üspsaracteçizfldo;*: ♦*· • * · <r ··»···· · pelo fato de ser para erguer uma tone, em particular uma torre de uma instalação de energia eólica, em que o anel de nivelamento após alinhamento e fixação é sobrejazido com um material de argamassa (17) em que o material de argamassa é primeiro endurecido antes de um segmento de torre inferior com um anel de flange inferior ser colocado no anel de nivelamento (18) e o anel de flange inferior (20) ser conectado ao anel de nivelamento (18).

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FIG.2B

41.

FIG.3