BRPI0713231B1

BRPI0713231B1 - construção de uma torre e método para o assentamento de uma fundação para a construção de uma torre

Info

Publication number: BRPI0713231B1
Application number: BRPI0713231A
Authority: BR
Inventors: Ollgaard Borge; Dal Karsten; Poul Jensen Soren
Original assignee: Vestas Wind Sys As
Priority date: 2006-07-05
Filing date: 2007-07-05
Publication date: 2018-05-08
Also published as: US20090282774A1; DE602007004855D1; CN101484643B; AU2007271149A1; EP2041371A1; CA2655712A1; BRPI0713231A2; AU2007271149B2; CN101484643A; WO2008003749A1; ATE458094T1; ES2341381T3; US7841143B2; EP2041371B1; CA2655712C; PL2041371T3

Abstract

construção de uma torre e método para assentamento de um fundamento para a construção de um torre , por tratar a invenção da construção de uma torre, por exemplo, par uma turbina eólica, e de um método para assentar um fundamento para construção de uma torre. a construção de uma torre compreende um elemento de concreto e um flange da base a partir do qual uma parede da torre se estende no sentido ascendente. o flange da base é suportado por uma estrutura intermediária de suporte posicionada sobre o elemento de concreto. a estrutura de suporte é mais rígida do que o elemento de concreto e compreende um elemento resiliente de distribuição de pressão que é macio em relação a elemento de concreto. além disso, a invenção proporciona uma estrutura de suporte para a construção de uma torre.

Description

(54) Título: CONSTRUÇÃO DE UMA TORRE E MÉTODO PARA O ASSENTAMENTO DE UMA FUNDAÇÃO PARA A CONSTRUÇÃO DE UMA TORRE (51) Int.CI.: E02D 27/42; E04H 12/08; F03D 13/20 (52) CPC: E02D 27/42,E04H 12/085,F03D 13/20 (30) Prioridade Unionista: 05/07/2006 DK PA 2006 00926, 05/07/2006 DK PA 2006 00927 (73) Titular(es): VESTAS WIND SYSTEMS A/S (72) Inventor(es): SOREN POUL JENSEN; KARSTEN DAL; BORGE OLLGAARD

1/17

CONSTRUÇÃO DE UMA TORRE E MÉTODO PARA O ASSENTAMENTO DE UMA FUNDAÇÃO PARA A CONSTRUÇÃO DE UMA TORRE

Campo Técnico [001] A presente invenção se refere à construção de uma torre, por exemplo, para uma turbina eólica, e a um método para o assentamento de um fundamento para a construção de uma torre. Além disso, a invenção se refere a uma estrutura de suporte a ser utilizada em conexão com a construção de uma torre, e a uma turbina eólica.

Fundamentos da Invenção [002] Ao assentar o fundamento de uma construção de uma torre tal como uma torre de turbina eólica, um elemento de concreto armado é freqüentemente moldado e, subseqüentemente, a torre da turbina é posicionada sobre o elemento de concreto e nele fixada. Um método simples de fixar a torre ao elemento de concreto é o de ancorar barras de ancoragem substancialmente verticais no elemento de concreto, e fixar estas a um flange fixado na parede da torre.

[003] O documento US 5,586,417 revela um exemplo de uma construção de torre deste tipo. O fundamento é formado dentro de uma cavidade no solo preenchida externamente e internamente. A extremidade inferior do fundamento apresenta um anel circunferencial totalmente nele embarcado, e conjuntos de parafusos internos e externos circunferencialmente espaçados têm suas extremidades inferiores ancoradas no anel de ancoragem, suas extremidades superiores se projetam no sentido ascendente do topo do fundamento, e a maioria das porções intermediárias dos mesmos são livres de contato com o material de cimento com o qual o fundamento é construído. O flange da base de uma torre tubular é posicionado no sentido descendente contra a extremidade superior do fundamento, com as extremidades superiores dos conjuntos internos e externos dos parafusos se projetando no sentido ascendente através de furos apropriados providenciados no flange da base, e porcas são rosqueadas no sentido descendente nas extremidades superiores dos parafusos e contra o flange da base. As porcas são expostas a altos torques para submeter os parafusos a altas tensões, com isto colocando substancialmente o

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2/17 comprimento inteiro do fundamento cilíndrico em alta compressão axial.

[004] Em função do grande peso da construção da torre, as barras de ancoragem e o elemento de concreto são expostos a grandes pressões nos pontos de suporte da torre. As barras de ancoragem tendem a dobrar como conseqüência disto, apesar de serem mantidas aproximadamente em sua posição pelo elemento de concreto. Quando a torre da turbina está em posição, parafusos fixados nas barras de ancoragem são apertados para proporcionar tensão nas barras de ancoragem, com isto pós-estressando o elemento de concreto em grande compressão mantendo as barras de ancoragem em tensão estática. Mesmo que o fundamento seja nivelado antes do posicionamento da torre da turbina, uma grande pressão é aplicada nas barras de ancoragem durante o posicionamento da torre.

Descrição da Invenção [005] É objeto das modalidades preferidas de execução da presente invenção providenciar uma construção de torre melhorada, um método melhorado de assentamento de um fundamento para uma construção de uma torre e uma estrutura de suporte para a construção de uma torre.

[006] Em um primeiro aspecto, a invenção prevê a construção de uma torre compreendendo um elemento de concreto, um flange da base compreendendo uma superfície inferior e uma superfície superior oposta a partir da qual a parede da torre se estende no sentido ascendente, o flange da base sendo suportado por uma estrutura de suporte intermediária posicionada no elemento de concreto, a estrutura de suporte sendo mais rígida que o elemento de concreto, e no qual a estrutura de suporte compreende um elemento resiliente de distribuição de pressão que é macio em relação ao elemento de concreto.

[007] Sendo mais rígida significa, neste contexto, que a estrutura de suporte sofre menor deformação que o elemento de concreto, quando uma pressão igual é aplicada em cada um destes elementos. Do contrário, um elemento que é macio em relação a um outro é definido como sendo um elemento que se deforma mais quando exposto a uma mesma e igual pressão.

[008] Em função do elemento resiliente de distribuição

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3/17 de pressão da estrutura de suporte, a pressão da torre sobre o elemento de concreto é distribuída sobre uma maior área, com isto reduzindo a pressão nos pontos nos quais a torre é suportada e fazendo com que o elemento de concreto seja exposto a um menor estresse.

[009] A construção da torre pode compreender seções de torre redondas tradicionalmente cônicas, montadas uma no topo da outra. Cada seção de torre pode ser fabricada de uma chapa de aço moldada no formato, e montada com a soldagem das extremidades livres opostas formando com isto um anel fechado. Alternativamente, cada seção de torre pode ser formada por um número de placas sendo montadas para formar uma seção de torre. A torre também pode ser construída sem a utilização de seções de torre, por exemplo, a torre pode ser montada por um número de placas tendo a altura da torre final. Outros tipos de torre também podem ser utilizados, estas torres tendo uma parede de torre se estendendo no sentido ascendente de um flange de base.

[0010] O elemento de concreto pode ser moldado em uma cavidade no solo e pode compreender uma armação de aço. Um sulco pode ser formado no plano superior de montagem do elemento de concreto, no qual a estrutura intermediária de suporte pode ser posicionada. Alternativamente, a estrutura intermediária de suporte pode ser posicionada no plano superior de montagem.

[0011] A estrutura de suporte é mais rígida que o elemento de concreto, com isto deformando menos que o elemento de concreto quando uma pressão igual é aplicada em cada um destes elementos. Isto pode ser obtido construindo-se a estrutura de suporte parcialmente, por exemplo, de aço.

[0012] A estrutura de suporte compreende um elemento resiliente de distribuição de pressão que é macio em relação ao elemento de concreto, isto é, o elemento de distribuição de pressão deforma com uma pressão menor que o elemento de concreto. Isto pode ser obtido com a inclusão de uma camada de material sintético, por exemplo, plástico, no elemento de distribuição de pressão.

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4/17 [0013] Além disso, a estrutura de suporte pode compreender uma estrutura de nivelamento para permitir o nivelamento do flange da base em relação ao elemento de concreto. Se o plano superior de montagem do elemento de concreto não for horizontal, a pressão aplicada no elemento de concreto não será uniforme e a torre poderá ficar fora do prumo quando posicionada sobre o elemento de concreto. A estrutura de nivelamento pode estar localizada entre a superfície inferior do flange da base e do elemento de distribuição de pressão, para assegurar uma superfície de posicionamento substancialmente horizontal para o flange da base.

[0014] Para aumentar a capacidade da estrutura de suporte de distribuir a pressão aplicada, a estrutura de suporte também pode compreender uma estrutura adicional de distribuição de pressão.

[0015] Em uma modalidade preferida de execução da presente invenção a estrutura adicional de distribuição de pressão compreende uma pluralidade de placas de distribuição de pressão e uma pluralidade de estruturas de molas. As estruturas de molas podem ser providenciadas para pressionar as placas de distribuição de pressão na direção do flange da base. As placas de distribuição de pressão combinadas podem formar um membro substancialmente anelar com formato igual ao flange da base. Entretanto, o diâmetro interno e externo do anel definido pelas placas de distribuição de pressão pode ser diferente do diâmetro interno e externo do flange da base. As estruturas de molas podem ser molas de disco, ou molas de espiras helicoidais, ou outras estruturas elasticamente deformáveis.

[0016] A estrutura adicional de distribuição de pressão pode compreender um número arbitrário de placas de distribuição de pressão, por exemplo, 2, 3, 4, 6 ou 8 placas. De modo semelhante, o número de estruturas de molas pode ser escolhido arbitrariamente. Um número de três estruturas de molas por placa de distribuição de pressão pode facilitar o pressionamento das placas na direção do flange da base. As placas de distribuição de pressão e as estruturas de molas podem ser fabricadas preferencialmente de aço.

[0017] Ao posicionar o flange da base na estrutura de suporte, a estrutura de suporte é exposta à pressão. Uma segunda camada

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5/17 moldável pode ser providenciada para distribuir a pressão na estrutura de suporte do elemento de concreto. A segunda camada moldável pode estar localizada entre o elemento de concreto e o flange da base. Se um sulco for formado no plano superior de montagem do elemento de concreto, a segunda camada moldável pode ser moldada neste sulco.

[0018] Para possibilitar a distribuição uniforme da pressão à qual a estrutura de suporte está exposta, a rigidez da combinação do elemento resiliente de distribuição de pressão com a estrutura de nivelamento pode se situar na faixa de rigidez da segunda camada moldável, isto é, a combinação do elemento resiliente de distribuição de pressão com a estrutura de nivelamento e com a segunda camada moldável deforma com pressões aproximadamente iguais. Isto permite, adicionalmente, a moldagem da segunda camada moldável em uma única seqüência de trabalho, pelo fato de que a combinação do elemento resiliente de distribuição de pressão com a estrutura de nivelamento pode permanecer dentro da segunda camada moldável durante a moldagem, sem resultar em pontos com alta concentração de estresse.

[0019] Como exemplo, a segunda camada moldável pode apresentar um E-módulo na faixa de 35.000 - 70.000 N/mm², enquanto que o aço apresenta um E-módulo na faixa de 210.000 N/mitf. Uma vez que a estrutura de nivelamento, em algumas modalidades preferidas de execução, pode ser fabricada de aço, a combinação do elemento resiliente de distribuição de pressão, que pode ser fabricado de um material sintético, com a estrutura de nivelamento, pode ser fabricada de tal forma que o E-módulo dos mesmos também se situe na faixa de 35.000 - 70.000 N/mm2.

[0020] A estrutura de nivelamento pode compreender uma pluralidade de cunhas, as cunhas sendo providenciadas para ajustar a distância entre o elemento de concreto e o flange da base. Em uma modalidade preferida de execução da presente invenção, a estrutura de nivelamento pode compreender duas cunhas de aço posicionadas uma sobre a outra, de tal forma que o sentido de uma extremidade cega a uma extremidade aguda de uma cunha seja oposto ao sentido da outra cunha. Isto permite o deslizamento das cunhas uma em relação à outra até que a altura requerida da estrutura de suporte seja

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6/17 alcançada. A estrutura de nivelamento também pode compreender uma base de aço e um topo de aço, conectáveis um ao outro, com isto sendo capaz de travar as cunhas em conjunto quanto ajustadas na altura requerida. Outros materiais, que apresentem uma rigidez para a estrutura de suporte na faixa de rigidez da segunda camada moldável, também podem ser utilizados.

[0021] Em outra modalidade preferida de execução da presente invenção, a estrutura de nivelamento pode compreender pelo menos duas barras de transporte arranjadas telescopicamente, as barras sendo providenciadas para ajustar a distância entre o elemento de concreto e o flange da base. As barras de transporte podem compreender um elemento de travamento para travar as barras de transporte quando a estrutura de suporte é ajustada na altura requerida. Uma base e um topo também podem ser providenciados para proteger as barras de transporte.

[0022] A estrutura de suporte pode compreender uma pluralidade de elementos de suporte com alturas individualmente ajustáveis, com isto permitindo o fácil nivelamento do flange da base. Cada elemento de suporte de altura individualmente ajustável pode compreender um elemento resiliente individual de distribuição de pressão e uma estrutura de nivelamento individual. Em uma modalidade preferida de execução da presente invenção, a estrutura de suporte compreende três elementos de suporte individuais de altura ajustável. Isto pode facilitar a distribuição da pressão aplicada na estrutura de suporte e pode facilitar o nivelamento do flange da base e, portanto, o nivelamento da torre.

[0023] O elemento de concreto pode compreender uma pluralidade de barras de ancoragem e um anel de ancoragem. As barras de ancoragem podem ser alongadas, consistindo de barras de aço de alta resistência arranjadas substancialmente verticalmente no elemento de concreto, e podem ser espaçadas em torno do centro do elemento de concreto. O anel de ancoragem pode ser um flange de aço compreendendo uma pluralidade de furos passantes que permitem a conexão das barras de ancoragem ao anel de ancoragem. O anel de ancoragem pode ser posicionado próximo da base do elemento de concreto, conseqüentemente, o anel de ancoragem pode ser conectado a uma extremidade inferior das barras de ancoragem. A parte inferior das barras de ancoragem pode

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7/17 ser rosqueada e a conexão das barras de ancoragem ao anel de ancoragem pode ser seguramente fixada com a colocação de uma porca em cada uma das barras de ancoragem abaixo do anel de ancoragem. Uma seção superior das barras de ancoragem pode se estender através do plano superior de montagem do elemento de concreto.

[0024] Em uma modalidade preferida de execução da presente invenção, as barras de ancoragem são espaçadas em pares e lado-alado, formando dois anéis em torno do centro do elemento de concreto, o anel interno das barras de ancoragem tendo um diâmetro levemente menor do que o anel externo das barras de ancoragem. Nesta modalidade preferida de execução da presente invenção, o anel de ancoragem compreende dois conjuntos de furos passantes espaçados em torno do centro do anel de ancoragem, estes furos passantes formando dois anéis. Uma outra modalidade preferida de execução prevê a utilização de quatro conjuntos de barras de ancoragem espaçadas lado-alado e formando quatro anéis em torno do centro do elemento de concreto, o anel de ancoragem compreendendo um número de furos passantes igual ao número de barras de ancoragem. Alternativamente, um outro número de barras de ancoragem pode ser aplicado, permitindo uma outra configuração para as barras de ancoragem e o anel de ancoragem. Em uma modalidade simples e preferida de execução da presente invenção, as barras de ancoragem podem, portanto, formar apenas um anel em torno do centro do elemento de concreto.

[0025] As barras de ancoragem podem apresentar um tratamento de superfície que possibilite o tensionamento das barras de ancoragem sem que substancialmente nenhuma força friccional afete o elemento de concreto. O tratamento de superfície pode ser executado na forma de um revestimento ou uma cobertura. Como exemplo, as barras de ancoragem podem ser recobertas, por exemplo, com tubos ocos de plástico, embaladas em fitas plásticas ou revestidas com um lubrificante adequado, permitindo que as barras de ancoragem estiquem sob tensão sem interagir essencialmente com o elemento de concreto.

[0026] Para fixar as paredes da torre, o flange da base pode compreender uma pluralidade de furos passantes se estendendo da

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8/17 superfície superior até a superfície inferior. Portanto, ao posicionar a parede de uma torre, as barras de ancoragem podem se estender através destes furos. Em uma modalidade preferida de execução da presente invenção, o anel interno das barras de ancoragem se estende através dos furos passantes do flange da base para dentro de um espaço interno da torre, enquanto que o anel externo das barras de ancoragem se estende através dos furos passantes do flange da base para um espaço externo da torre. Quando um dos anéis das barras de ancoragem se estende no espaço interno da torre e o outro anel se estende no espaço externo da torre, o torque resultante da torre no elemento de concreto pode ser reduzido.

[0027] Em uma modalidade preferida de execução compreendendo barras de ancoragem definindo apenas um anel, as barras de ancoragem podem, por exemplo, se estender no espaço interno da torre.

[0028] A parte superior das barras de ancoragem pode ser rosqueada, possibilitando a colocação de porcas nas mesmas. Subseqüentemente ao posicionamento da parede da torre, ela pode ser fixada, por exemplo, com a colocação de uma porca em cada uma das barras de ancoragem acima do flange da base, com isto aplicando tensão nas barras de ancoragem.

[0029] A construção da torre pode compreender, adicionalmente, um protetor circundando a parte superior do elemento de concreto, o protetor sendo providenciado para aplicar uma pressão substancialmente horizontal ao elemento de concreto, isto é, uma pressão direcionada essencialmente da periferia do elemento de concreto na direção do centro do elemento de concreto. Ao posicionar o flange da base sobre a estrutura de suporte, uma pressão é aplicada sobre o elemento de concreto que pode ser protegido contra fissuras por este protetor.

[0030] Além disso, ao aplicar tensão nas barras de ancoragem, uma pressão substancialmente vertical é aplicada ao elemento de concreto que conseqüentemente pode se expandir horizontalmente, e com isto ser radialmente deformado. Ao aplicar radialmente uma pressão horizontal no elemento de concreto, a deformação pode ser evitada, e substancialmente todo o

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9/17 estresse do elemento de concreto resulta em estresse compressivo. Isto também apresenta a vantagem de que fissuras no elemento de concreto podem ser evitadas ou substancialmente reduzidas.

[0031] Deve ser entendido, que o protetor também pode ser aplicado em outros tipos de fundamentos de concreto. Como exemplo, o protetor também pode ser aplicado em um fundamento que não compreenda uma estrutura intermediária de suporte.

[0032] Em um segundo aspecto, a presente invenção proporciona uma estrutura de suporte para a construção de uma torre de acordo com o primeiro aspecto da invenção, no qual a estrutura de suporte compreende um elemento resiliente de distribuição de pressão que é macio em relação ao elemento de concreto.

[0033] Deve ser entendido, que os recursos do primeiro aspecto da invenção acima mencionados, também podem ser aplicados na estrutura de suporte do segundo aspecto da invenção.

[0034] Em um terceiro aspecto, a invenção proporciona um método para o assentamento de um fundamento para a construção de uma torre que compreende um flange de base com uma superfície inferior e uma superfície superior oposta, a partir do qual a parede da torre se estende no sentido ascendente, o método compreendendo as etapas de moldagem de um elemento de concreto, de providenciar uma estrutura intermediária de suporte sendo mais rígida que o elemento de concreto, a estrutura de suporte compreendendo um elemento resiliente de distribuição de pressão que é macio em relação ao elemento de concreto, de arranjar a estrutura de suporte em um plano superior de montagem do elemento de concreto, de abaixar o flange da base sobre a estrutura de suporte, e de fixar o flange da base ao elemento de concreto.

[0035] Deve ser entendido, que os recursos acima mencionados do primeiro e do segundo aspecto da presente invenção também podem ser aplicados ao método do terceiro aspecto da invenção.

[0036] Ao abaixar o flange da base sobre a estrutura de suporte, a estrutura de suporte é exposta a uma pressão. Para tanto, o método

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10/17 pode compreender a etapa de arranjar uma segunda camada moldável entre o elemento de concreto e o flange da base, a segunda camada moldável sendo providenciada para distribuir a pressão da estrutura de suporte para o elemento de concreto. Se um sulco for formado no plano superior de montagem do elemento de concreto, a segunda camada moldável pode ser moldada neste sulco.

[0037] A segunda camada moldável pode ser moldada antes da fixação do flange da base no elemento de concreto, com isto possibilitando a distribuição uniforme da pressão à qual a estrutura de suporte está exposta, durante a fixação do flange da base.

[0038] A segunda camada moldável pode ser moldada em uma única seqüência de trabalho, pelo fato de que a estrutura de suporte pode ser mantida dentro da segunda camada moldável durante a moldagem, sem resultar em pontos com alta concentração de estresse. A remoção da estrutura de suporte e as subseqüentes moldagens em cavidades que podem ocorrer após esta remoção são, portanto, desnecessárias.

[0039] O elemento de concreto pode compreender uma pluralidade de barras de ancoragem, e a etapa de fixação do flange da base ao elemento de concreto pode, portanto, compreender a etapa de aplicação de tensão nas barras de ancoragem. O flange da base pode compreender uma pluralidade de furos passantes se estendendo da superfície superior até a superfície inferior, através dos quais as barras de ancoragem podem se estender. A parte superior das barras de ancoragem pode ser rosqueada permitindo a colocação de porcas nas mesmas. Subseqüente ao abaixamento do flange da base, ele pode ser fixado, por exemplo, com a colocação de uma porca em cada uma das barras de ancoragem acima do flange da base, com isto aplicando tensão nas barras de ancoragem.

[0040] A construção da torre pode compreender um protetor circundando o elemento de concreto, portanto o método pode compreender adicionalmente a etapa de aplicação de uma pressão substancialmente horizontal ao elemento de concreto, isto é, uma pressão direcionada essencialmente da periferia do elemento de concreto na direção do

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11/17 centro do elemento de concreto, com o aperto do protetor.

Breve Descrição dos Desenhos [0041] As modalidades preferidas de execução da presente invenção serão agora descritas detalhadamente, com referência aos desenhos, nos quais:

a Figura 1 ilustra uma seção transversal de uma construção de uma torre, a Figura 2 ilustra uma parte ampliada da Figura 1, a Figura 3A ilustra uma estrutura de suporte, a Figura 3B ilustra uma seção transversal da estrutura de suporte da Figura 3A, a Figura 4A ilustra uma estrutura de suporte, a Figura 4B ilustra uma seção transversal da estrutura de suporte da Figura 4A, a Figura 5 ilustra uma seção transversal de uma construção de uma torre, a Figura 6 ilustra uma parte ampliada da Figura 5, a Figura 7 ilustra a Figura 6 em um estado não conectado, a Figura 8 ilustra uma parte da estrutura de suporte da

Figura 5, a Figura 9 ilustra uma seção transversal de uma construção de uma torre, a Figura 10A ilustra uma parte ampliada da Figura 5 ilustrando um protetor, e a Figura 10B ilustra uma seção transversal do protetor da

Figura 6A.

Descrição Detalhada dos Desenhos [0042] A Figura 1 ilustra uma modalidade preferida de execução de uma construção de uma torre 1 que compreende um elemento de concreto 2 e um flange 3 da base compreendendo uma superfície inferior e uma superfície superior oposta. O elemento de concreto 2 é substancialmente rotacionalmente simétrico em torno da linha central CL. Uma parede de torre 4 se

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12/17 estende a partir da superfície superior do flange 3 da base. O flange 3 da base é suportado, em uma modalidade preferida de execução, por uma estrutura intermediária de suporte 5 (veja Figuras 3A, 3B, 4A e 4B) posicionada no elemento de concreto 2. A estrutura de suporte 5 ilustrada é mais rígida que o elemento de concreto 2 e, portanto, deforma menos que o elemento de concreto 2, quando uma pressão igual é neles aplicada. Além disso, a estrutura de suporte 5 compreende um elemento resiliente de distribuição de pressão 6 (veja Figuras 3A, 3B, 4A e 4B) que é macio em relação ao elemento de concreto 2, portanto, o elemento resiliente de distribuição de pressão 6 deforma mais que o elemento de concreto 2, quando exposto a igual pressão.

[0043] O elemento de concreto 2 é moldado em uma cavidade do solo 7 e compreende uma armação de aço 8. Um sulco 9 é formado no plano superior de montagem 10 do elemento de concreto, e neste sulco 9 a estrutura intermediária de suporte 5 é posicionada. Veja na Figura 2 uma ampliação do sulco 9 e a posição do flange 3 da base.

[0044] Como ilustrado na Figura 1, o elemento de concreto 2 também compreende uma pluralidade de barras de ancoragem 11 e um anel de ancoragem 12. As barras de ancoragem 11 consistem de barras alongadas de aço de alta resistência sendo arranjadas substancialmente verticalmente e espaçadas em torno do centro do elemento de concreto 2. O anel de ancoragem 12 consiste de um flange de aço compreendendo uma pluralidade de furos passantes que possibilitam a conexão das barras de ancoragem 11 ao anel de ancoragem 12. O anel de ancoragem 12 é posicionado próximo da base do elemento de concreto 2, portanto, o anel de ancoragem 12 é conectado na extremidade inferior das barras de ancoragem 11. A parte inferior das barras de ancoragem 11 é rosqueada e a conexão das barras de ancoragem 11 ao anel de ancoragem 12 é realizada com a colocação de uma porca 13 em cada uma das barras de ancoragem 11 abaixo do anel de ancoragem 12. A seção superior das barras de ancoragem 11 se estende através do plano superior de montagem 10 do elemento de concreto 2.

[0045] As barras de ancoragem 11 são espaçadas em pares e lado-a-lado formando dois anéis em torno do centro do elemento de

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13/17 concreto 2, o anel interno das barras de ancoragem 11 tendo um diâmetro levemente menor que o anel externo das barras de ancoragem 11. O anel de ancoragem 12 compreende dois conjuntos de furos passantes espaçados em torno do centro do anel de ancoragem 12, estes furos passantes formando dois anéis.

[0046] Para fixar a parede 4 da torre ao elemento de concreto 2, o flange da base compreende uma pluralidade de furos passantes se estendendo da sua superfície superior até a sua superfície inferior. Portanto, ao posicionar a parede 4 de uma torre, as barras de ancoragem 11 se estendem através destes furos. A parte superior das barras de ancoragem é rosqueada possibilitando a colocação das porcas 14 nas mesmas. Subseqüentemente ao posicionamento da parede 4 da torre, ela é fixada com a colocação das porcas 14 nas barras de ancoragem 11 acima do flange 3 da base, com isto aplicando tensão nas barras de ancoragem 11.

[0047] As barras de ancoragem 11 apresentam um tratamento de superfície (não mostrado) que permite o tensionamento das barras de ancoragem 11 sem que substancialmente nenhuma força friccional afete o elemento de concreto 2. O tratamento de superfície consiste de um revestimento que permite que as barras de ancoragem 11 estiquem sob tensão sem interagir essencialmente com o elemento de concreto 2.

[0048] Como ilustrado nas Figuras 1 e 2, uma segunda camada moldável 15 está localizada entre o elemento de concreto 2 e o flange 3 da base. Esta segunda camada moldável 15 é providenciada para distribuir a pressão da estrutura de suporte 5 ilustrada no elemento de concreto 2. A estrutura de suporte 5 não é mostrada nestas figuras, pois ela está embarcada na segunda camada moldável 15. Para permitir uma distribuição uniforme da pressão à qual a estrutura de suporte 5 está exposta, a rigidez da estrutura de suporte 5 ilustrada (veja Figuras 3 e 4) se situa na faixa de rigidez da segunda camada moldável 15, isto é, a estrutura de suporte 5 e a segunda camada moldável 15 se deformam com pressões aproximadamente iguais. A remoção da estrutura de suporte 5 e as subseqüentes moldagens em cavidades que podem ocorrer após esta remoção são, portanto, desnecessárias, e conseqüentemente a segunda

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14/17 camada moldável 15 pode ser moldada em uma única seqüência de trabalho.

[0049] As Figuras 3 e 4 ilustram duas modalidades preferidas e diferentes de execução de uma estrutura de suporte 5 de acordo com a presente invenção. A estrutura de suporte 5 compreende um elemento de distribuição de pressão 6 na forma de uma camada plástica. Além disso, a estrutura de suporte 5 compreende uma estrutura de nivelamento 16 (A ou B) com capacidade para nivelar o flange 3 da base em relação ao elemento de concreto 2. A estrutura de nivelamento 16 se encontra localizada entre a superfície inferior do flange 3 da base e o elemento de distribuição de pressão 6.

[0050] Na modalidade preferida de execução da presente invenção, mostrada nas Figuras 3A e 3B, a estrutura de nivelamento compreende duas cunhas de aço 16A providenciadas para ajustar a distância entre o elemento de concreto 2 e o flange 3 da base, com isto nivelando o flange 3 da base. As duas cunhas de aço 16A são posicionadas uma sobre a outra, de tal forma que o sentido de uma extremidade cega a uma extremidade aguda de uma cunha seja oposto ao sentido da outra cunha, para permitir o deslizamento das cunhas uma em relação à outra até que a altura requerida para a estrutura de suporte 5 seja alcançada. A estrutura de nivelamento 5 também compreende uma base de aço 17 e um topo de aço 18 conectados um ao outro, para travar as cunhas 16A em conjunto quanto estas estão ajustadas na altura requerida.

[0051] As Figuras 4A e 4B mostram outra modalidade preferida de execução de uma estrutura de suporte 5. A estrutura de nivelamento compreende duas barras de transporte 16B arranjadas telescopicamente, as barras de transporte 16B sendo providenciadas para ajustar a distância entre o elemento de concreto 2 e o flange 3 da base. As barras de transporte 16B consistem de barras rosqueadas, uma delas sendo rosqueada internamente e a outra sendo rosqueada externamente para que sejam arranjadas telescopicamente. Uma base de aço 17 e um topo de aço 18 são providenciados para proteger as barras de transporte 16B.

[0052] Para nivelar o flange 3 da base em relação ao elemento de concreto 2, a estrutura de suporte 5 compreende três elementos de suporte de altura individualmente ajustável. Quando estes elementos de suporte

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15/17 de altura individualmente ajustável estão nivelados, o flange 3 da base incluindo a parede 4 da torre estão posicionados, e a segunda camada moldável 15 é moldada no sulco 9. Quando a segunda camada moldável 15 estiver endurecida, as porcas 14 são apertadas e tensão é aplicada nas barras de ancoragem 11.

[0053] Em uma modalidade preferida e alternativa de execução da presente invenção, ilustrada nas Figuras 5-8, a estrutura de suporte também compreende uma estrutura adicional de distribuição de pressão (veja Figuras 7 e 8 para mais detalhes).

[0054] A construção da torre 1 ilustrada na Figura 5 é substancialmente rotacionalmente simétrica em torno de uma linha central CL, e compreende uma pluralidade de barras de ancoragem 11 e um anel de ancoragem 12. As barras de ancoragem 11 e o anel de ancoragem 12 são similares às barras 11 e o anel 12 da construção da torre 1 acima mencionada. Entretanto, nesta modalidade preferida de execução, as barras de ancoragem 11 formam apenas um anel em torno do centro do elemento de concreto 2. Comparado com a modalidade preferida de execução mostrada das Figuras 1 e 2, a parede 4 da torre e o flange 3 da base apresentam o formato de um L, enquanto que os das Figuras 1 e 2 têm o formato de um T. As barras de ancoragem se estendem, nesta modalidade preferida de execução, no espaço interno da torre.

[0055] Nas Figuras 5-8, a modalidade preferida de execução ilustrada da estrutura de suporte compreende adicionalmente uma estrutura de distribuição de pressão na forma de um número de placas de distribuição de pressão 19 e um número de molas 20. Como ilustrado na Figura 8, a construção da torre compreende três molas 20 por placa de distribuição de pressão 19, com isto facilitando o pressionamento das placas 19 na direção do flange 3 da base. Na modalidade preferida de execução ilustrada, um número de seis placas de distribuição de pressão é aplicado. Apenas uma placa de distribuição de pressão é mostrada na Figura 8, pois apenas um setor do sulco 9 e as placas de distribuição de pressão são mostradas. Portanto, esta modalidade preferida e alternativa de execução da estrutura de suporte compreende seis placas de distribuição de pressão 19, dezoito molas 20 e uma combinação de um elemento resiliente de distribuição de pressão 6 com uma estrutura de

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16/17 nivelamento 16. Os dois últimos sendo iguais à modalidade simples e preferida de execução da estrutura de suporte 5, como ilustrado nas Figuras 3 e 4.

[0056] O posicionamento da parede 4 da torre sobre o elemento de concreto 2 é ilustrado na Figura 7. Para nivelar o flange 3 da base em relação ao elemento de concreto 2, três elementos de suporte de altura individualmente ajustável, cada um deles compreendendo um elemento resiliente de distribuição de pressão 6 e uma estrutura de nivelamento 16, são posicionados no sulco 9. Quando estes estão nivelados, as molas 20 são posicionadas. Um número de três molas 20 por placa de distribuição de pressão 19 é aplicado. Subseqüentemente, as seis placas de distribuição de pressão 19 são posicionadas nas molas 20. Em seguida, o flange 3 da base incluindo a parede 4 da torre são posicionados, e as molas 20 pressionam as placas de distribuição de pressão 19 na direção do flange 3 da base. Este procedimento pode assegurar que bolhas de ar não estejam presentes. Finalmente, a segunda camada moldável 15 é moldada no sulco 9. Quando a segunda camada moldável 15 estiver endurecida, as porcas 14 são apertadas e tensão é aplicada nas barras de ancoragem 11.

[0057] A Figura 9 ilustra uma terceira modalidade preferida de execução da presente invenção, compreendendo adicionalmente um protetor 21 circundando a parte superior do elemento de concreto 2. O protetor 21 é providenciado para aplicar uma pressão substancialmente horizontal ao elemento de concreto 2, isto é, uma pressão direcionada essencialmente da periferia do elemento de concreto 2 na direção do centro do mesmo. Ao posicionar o flange 3 da base sobre a estrutura de suporte 5, uma pressão é aplicada sobre o elemento de concreto 2 que pode ser protegido contra fissuras pelo protetor 21.

[0058] Além disso, ao aplicar tensão nas barras de ancoragem 11, uma pressão substancialmente vertical é aplicada ao elemento de concreto 2, que conseqüentemente se expande horizontalmente e com isto é radialmente deformado. Ao aplicar uma pressão horizontal radialmente ao elemento de concreto 2, a deformação pode ser evitada e o elemento de concreto 2 é essencialmente e puramente exposto a estresse compressivo. Isto também

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17/17 apresenta a vantagem de que fissuras no elemento de concreto 2 podem ser evitadas ou substancialmente reduzidas.

[0059] As Figuras 10A e 10B ilustram um detalhe de um protetor 21 de acordo com a invenção. O protetor 21 compreende duas placas substancialmente semicirculares 22, definindo cada uma duas aberturas 23 e sendo vedadas por um elemento de vedação 24. O tamanho das aberturas 23 é variável, e a variação do tamanho muda a pressão aplicada ao elemento de concreto, pois a variação do tamanho muda a circunferência do protetor 21. Um conjunto de flanges 25 se estende externamente através de cada abertura, e a pressão substancialmente horizontal é aplicada com o pressionar forçado destes flanges 25, através da aplicação de um conjunto de parafusos e porcas 25 posicionado nos furos passantes dos flanges 25.

[0060] O elemento de vedação 24 é posicionado entre o elemento de concreto 2 e o protetor 21. Durante a moldagem do elemento de concreto 2, o concreto líquido é despejado em uma fôrma e o elemento de vedação 24 é utilizado para proteger as aberturas 23.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. CONSTRUÇÃO DE UMA TORRE, caracterizada pelo fato de compreender:

- um elemento de concreto (2),

- um flange (3) da base compreendendo uma superfície inferior e uma superfície oposta superior a partir da qual uma parede de torre (4) se estende no sentido ascendente, o flange (3) da base sendo suportado por uma estrutura intermediária de suporte (5) posicionada sobre o elemento de concreto (2), a estrutura de suporte (5) sendo mais rígida do que o elemento de concreto (2), e

- uma segunda camada moldável (15) localizada entre o elemento de concreto (2) e o flange (3) da base, a segunda camada moldável (15) sendo providenciada para distribuir a pressão da estrutura de suporte (5) para o elemento de concreto (2), a estrutura de suporte (5) compreendendo um elemento resiliente de distribuição de pressão (6) e uma estrutura de nivelamento localizados entre a superfície inferior e o elemento de distribuição de pressão, o elemento resiliente de distribuição de pressão (6) sendo macio em relação ao elemento de concreto (2), e a estrutura de nivelamento (16) sendo providenciada para nivelar o flange (3) da base em relação ao elemento de concreto (2), no qual a rigidez da combinação do elemento resiliente de distribuição de pressão (6) com a estrutura de nivelamento (16) se situa na faixa de rigidez da segunda camada moldável (15).
2. CONSTRUÇÃO DE UMA TORRE de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a estrutura de suporte (5) também compreende uma estrutura adicional de distribuição de pressão.
3. CONSTRUÇÃO DE UMA TORRE de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que a estrutura adicional de distribuição de pressão compreende uma pluralidade de placas de distribuição de pressão (19) e uma pluralidade de estruturas de molas (20), as estruturas de molas (20) sendo providenciadas para pressionar as placas de distribuição de pressão (19) na direção do flange (3) da base.

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4. CONSTRUÇÃO DE UMA TORRE de acordo com qualquer reivindicação precedente, caracterizada pelo fato de que a estrutura de nivelamento compreende uma pluralidade de cunhas (16A), as cunhas (16A) sendo providenciadas para ajustar a distância entre o elemento de concreto (2) e o flange (3) da base.
5. CONSTRUÇÃO DE UMA TORRE de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que a estrutura de nivelamento compreende pelo menos duas barras de transporte (16B) arranjadas telescopicamente, as barras sendo providenciadas para ajustar a distância entre o elemento de concreto (2) e o flange (3) da base.
6. CONSTRUÇÃO DE UMA TORRE de acordo com qualquer reivindicação precedente, caracterizada pelo fato de que a estrutura de suporte (5) compreende uma pluralidade de elementos de suporte com alturas individualmente ajustáveis.
7. CONSTRUÇÃO DE UMA TORRE de acordo com qualquer reivindicação precedente, caracterizada pelo fato de que o elemento de concreto (2) compreende uma pluralidade de barras de ancoragem (11) e um anel de ancoragem (12), as barras de ancoragem (11) sendo arranjadas substancialmente verticalmente, e uma seção superior das mesmas se estendendo através do elemento de concreto (2), as barras de ancoragem (11) e o anel de ancoragem (12) sendo conectados em uma extremidade inferior das barras de ancoragem (12).
8. CONSTRUÇÃO DE UMA TORRE de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que o flange (3) da base compreende uma pluralidade de furos passantes se estendendo da sua superfície superior até a sua superfície inferior, as barras de ancoragem (11) se estendendo através destes furos.
9. CONSTRUÇÃO DE UMA TORRE de acordo com qualquer reivindicação precedente, caracterizada pelo fato de também compreender um protetor (21) circundando uma parte superior do elemento de concreto (2), o protetor (21) sendo providenciado para aplicar uma pressão substancialmente horizontal ao elemento de concreto (2).

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10. MÉTODO PARA O ASSENTAMENTO DE UM FUNDAMENTO PARA A CONSTRUÇÃO DE UMA TORRE, caracterizado pelo fato de compreender um flange (3) da base com uma superfície inferior e uma superfície oposta superior, a partir da qual uma parede (4) da torre se estende no sentido ascendente, compreendendo as etapas de:

- moldar um elemento de concreto (2),

- providenciar uma estrutura intermediária de suporte mais rígida do que o elemento de concreto (2), a estrutura de suporte compreendendo um elemento resiliente de distribuição de pressão (6) e uma estrutura de nivelamento (16), o elemento resiliente de distribuição de pressão (6) sendo macio em relação ao elemento de concreto (2),

- arranjar a estrutura de suporte em um plano superior de montagem do elemento de concreto (2),

- abaixar o flange (3) da base sobre a estrutura de suporte,

- nivelar o flange (3) da base em relação ao elemento de concreto (2),

- arranjar uma segunda camada moldável (15) entre o elemento de concreto (2) e o flange (3) da base, a rigidez da combinação do elemento resiliente de distribuição de pressão (6) com a estrutura de nivelamento (16) se situando na faixa de rigidez da segunda camada moldável (15), e

- fixar o flange (3) da base no elemento de concreto (2).
11. MÉTODO de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de também compreender a etapa de providenciar a estrutura de suporte com uma estrutura adicional de distribuição de pressão.
12. MÉTODO de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracterizado pelo fato de que a segunda camada moldável (15) é moldada antes de fixar o flange (3) da base no elemento de concreto (2).
13. MÉTODO de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 12, caracterizado pelo fato de que a segunda camada moldável (15) é moldada em uma única seqüência de trabalho.
14. MÉTODO de acordo com qualquer uma das

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4/4 reivindicações 10 a 13, caracterizado pelo fato de que o elemento de concreto (2) compreende uma pluralidade de barras de ancoragem (11), e no qual a etapa de fixação do flange (3) da base compreende uma etapa de aplicação de tensão nas barras de ancoragem (11).
15. MÉTODO de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 14, caracterizado pelo fato de que a construção de uma torre (1) também compreende um protetor (21) circundando o elemento de concreto (2) , o método também compreendendo a etapa de aplicação de uma pressão substancialmente horizontal ao elemento de concreto (2) através do aperto do protetor (21).

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