ES2319324T3 - Procedimiento para cimentar un cuerpo de cimentacion para una planta de energia eolica. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para cimentar un cuerpo de cimentación para una planta de energía eólica que presenta las siguientes etapas: - se pone a disposición una cesta de anclaje (10) compuesta por una placa de anclaje (12, 14) y varios pernos de anclaje (18) unidos a la placa de anclaje, - los extremos libres de los pernos de anclaje se llevan por agujeros a través de al menos una chapa distribuidora de carga (24, 25), - la chapa distribuidora de carga (24, 25) se apoya sobre al menos tres tuercas de pernos (26), que están atornilladas sobre los pernos de anclaje (18), - se instala una armadura para el cuerpo de cimentación y se vierte la cesta de anclaje (10) con la armadura, en la que sobresalen los pernos de anclaje (18) con las tuercas de los pernos (26), - al tensar a continuación los pernos de anclaje (18) entre la placa de anclaje (12, 14) y la chapa distribuidora de carga (24, 25), se extraen las tuercas para pernos (26) por debajo de la chapa distribuidora de carga (24, 25) a través de la rosca del perno de anclaje (18) y pierden su capacidad de soporte.
Description
Procedimiento para cimentar un cuerpo de
cimentación para una planta de energía eólica.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para cimentar un cuerpo de cimentación para una planta
de energía eólica.
Para anclar la torre tubular de una planta de
energía eólica son posibles básicamente dos variantes. En una
primera variante se empotra en hormigón una pieza tubular con una
brida giratoria en un cuerpo de cimentación. El pie de la torre de
la planta de energía eólica se atornilla a continuación a la pieza
tubular. En la segunda variante no se empotra en hormigón en el
cuerpo de cimentación una pieza tubular, sino una cesta de anclaje
compuesta por varios pernos de anclaje. El pie de la torre se
atornilla a continuación a los pernos de anclaje.
En la última variante mencionada, los pernos de
anclaje están reunidos formando una cesta de anclaje. La cesta de
anclaje presenta en su base una placa de anclaje o un anillo de
anclaje que está atornillado a los pernos de anclaje. El extremo
libre de los pernos de anclaje sobresale del cuerpo de cimentación,
para ser atornillado a la brida del pie de la torre.
La fabricación del cuerpo de cimentación se
realiza en obra, asegurando los extremos libres de los pernos de
anclaje con un patrón reutilizable para los pernos de anclaje. El
patrón para los pernos de anclaje está compuesto normalmente por
dos semicírculos, unidos entre sí mediante lengüetas en su contorno.
Los semicírculos poseen taladros en posiciones predefinidas para
alojar los pernos de anclaje. Para fijar el patrón para los pernos
de anclaje, éste se asegura sobre cada perno de anclaje mediante un
par de tuercas. A continuación, se tiende la armadura del cuerpo de
cimentación a través de la cesta de anclaje, en la que el cuerpo de
cimentación y su armadura son claramente mayores que la cesta de
anclaje. Por ejemplo, el cuerpo de cimentación puede poseer
dimensiones de aproximadamente 15x15m, mientras que la cesta de
anclaje posee, en función del tamaño de la torre tubular, por
ejemplo, un diámetro de 3 a 5m. Tras colocar la armadura y el
correspondiente encofrado del cuerpo de cimentación, se llena éste
con hormigón. Tras el llenado, se sueltan los pares de tuercas de
los pernos de anclaje y se retira el patrón de los pernos de
anclaje. A continuación, se coloca sobre los pernos de anclaje una
chapa distribuidora de carga compuesta por una o varias piezas y se
alinea horizontalmente sobre los pernos de anclaje mediante chapas
de revestimiento y tornillos de elevación. La chapa distribuidora
de carga alineada se rellena a continuación con un mortero
expansible de alta resistencia. La chapa distribuidora de carga
constituye, una vez rellena, la superficie de apoyo para una brida
del pie de la torre. Los pernos de anclaje se tensan al fijar la
brida del pie de la torre a través del cuerpo del cuerpo de
cimentación. El documento
US-A-5826387 da a conocer un
procedimiento de este tipo.
Se ha comprobado que dicho procedimiento para la
cimentación tiene el inconveniente de que el montaje y desmontaje
del patrón de los pernos de anclaje es una etapa de trabajo costosa.
A ello se añade que, debido a la reutilización del patrón de los
pernos de anclaje, aparecen imprecisiones en los agujeros que quedan
al colocar la armadura y hormigonar después y, de este modo, llevan
a imprecisiones del círculo de los pernos de anclaje.
La invención tiene como objetivo proporcionar un
procedimiento para la cimentación de un cuerpo de cimentación y
para la preparación de la conexión de la torre, que pueda realizarse
con medios sencillos en obra.
Según la invención, se logra el objetivo
mediante un procedimiento con las características de la
reivindicación 1. Configuraciones ventajosas constituyen los
objetos de las reivindicaciones subordinadas.
El procedimiento según la invención para
cimentar un cuerpo de cimentación para una planta de energía eólica
parte de una cesta de anclaje compuesta por una placa de anclaje y
varios pernos de anclaje unidos a la placa de anclaje. La placa de
anclaje puede estar compuesta aquí por una placa continua o por un
anillo. Los extremos libres de los pernos de anclaje se llevan a
través de una chapa distribuidora de carga monopieza o multipieza.
La chapa distribuidora de carga se sostiene sobre, al menos, tres
tuercas atornilladas sobre los pernos de anclaje. Los pernos de
anclaje quedan ya suficientemente asegurados mediante el apoyo de la
chapa distribuidora de carga para las siguientes etapas de
trabajo.
En una etapa siguiente se coloca una armadura
para el cuerpo de cimentación y se rellena de hormigón la cesta de
anclaje con la armadura. A continuación se tensan los pernos de
anclaje, al fijar la brida del pie de la torre. Una ventaja
especial del procedimiento según la invención reside en que se
renuncia a un patrón separado para los pernos de anclaje. De esta
manera se evitan las imprecisiones que resultan al alinear los
pernos debido a la utilización del patrón para los pernos de
anclaje. Además, se suprime la etapa de trabajo de montar el patrón
separado para los pernos de anclaje sobre los pernos de anclaje y a
continuación volver a retirarlo. La invención se basa en el
conocimiento de que la chapa distribuidora de carga, una vez
colocada sobre los pernos de anclaje, puede permanecer allí cuando
está sostenida mediante tuercas para pernos por debajo de la chapa
distribuidora de carga. Con una fuerza predeterminada, fallan las
tuercas para pernos al extraer la rosca de la tuerca a través de la
rosca del perno de anclaje. Las tuercas para pernos así extraíbles
no obstaculizan el tensado de los pernos de anclaje en la fijación
del pie de la torre, con lo que pierden su función inicial.
En una configuración preferida se alinea la
chapa distribuidora de carga sobre los pernos de anclaje tras el
vertido de la cesta de anclaje. Entonces se lleva la chapa
distribuidora de carga a una posición horizontal como apoyo para un
pie de torre. La chapa distribuidora de carga alineada se rellena a
continuación, preferiblemente con un mortero expansible de alta
resistencia, con lo que queda revestida la chapa distribuidora de
carga. La alineación de la chapa distribuidora de carga se realiza
mediante las tuercas de los pernos sobre las que se sostiene la
chapa distribuidora de carga. De manera conveniente, puede
realizarse, también mediante tornillos de elevación y/o chapas de
revestimiento, la alineación de la chapa distribuidora de carga
respecto al cuerpo de cimentación previamente relleno.
Para asegurar por un lado un apoyo suficiente de
la chapa distribuidora de carga, por ejemplo mientras se aloja la
armadura, es necesario que las tuercas de los pernos se asienten con
suficiente fijeza. Por otro lado, es necesario que cuando la fuerza
de pretensado de los pernos de anclaje es pequeña, la rosca de las
tuercas de los pernos puedan extraerse en la rosca del perno de
anclaje. Al respecto se ha comprobado que es especialmente
ventajoso proveer las tuercas para pernos de una rosca de plástico,
pudiendo utilizarse ventajosamente también tuercas para pernos
fabricadas completamente de plástico.
El procedimiento según la invención se
describirá detalladamente a continuación:
Figura 1: una cesta de anclaje montada compuesta
por dos partes en una vista en perspectiva,
Figura 2: la unión de un perno de anclaje a la
placa de anclaje,
Figura 3: la unión de la chapa distribuidora de
carga a los pernos de anclaje y
Figura 4: un patrón de cuatro agujeros para
alinear las partes de la cesta de anclaje.
La figura 1 muestra una cesta de anclaje 10 ya
montada con una placa de anclaje 12 y 14 en dos piezas. Cada una de
las placas de anclaje 12 y 14 forma un semicírculo, que hacen tope
entre sí en estado montado en un borde 16. (El borde posterior 16
queda oculto en la figura 1). En las placas de anclaje 12 y 14 están
atornillados pernos de anclaje 18. Los pernos de anclaje están
fijados mediante respectivos pares de tuercas 20 a la placa de
anclaje.
Sobre los extremos libres de los pernos de
anclaje se coloca una chapa distribuidora de carga 24. Tal como se
observa en la figura 3, se prevén por debajo de la chapa
distribuidora de carga tuercas de plástico para tornillos 26, que
sostienen la chapa distribuidora de carga 24. Las tuercas de
plástico para tornillos 26 sirven para el apoyo temporal de la
chapa distribuidora de carga durante el montaje. También permiten
una nivelación horizontal definitiva de la chapa distribuidora de
carga. Las tuercas de plástico para tornillos 26 están configuradas
de tal forma que fallan ya para una tensión previa relativamente
baja mediante una extracción de la rosca, pero pueden sostener con
seguridad el peso de la chapa distribuidora de carga y la
solicitación adicional por ejemplo como consecuencia del transporte
y/o montaje. Tal como se representa en la figura 3, puede fijarse
la chapa distribuidora de carga mediante contratuercas 28 sobre los
pernos de anclaje.
Se han premontado las placas de anclaje 12 y 14
con los correspondientes pernos de anclaje 18 fijados. La chapa
distribuidora de carga está configurada, al igual que la placa de
anclaje, en dos piezas y corresponde en su geometría esencialmente
a la placa de anclaje. Las piezas de la chapa distribuidora de carga
hacen tope entre sí en los bordes 30.
En la figura 4 se representa que las piezas de
la chapa distribuidora de carga están alineadas entre sí mediante
un patrón 32. El patrón de cuatro agujeros 32 posee una reducida
tolerancia, con lo que las piezas pueden alinearse de manera
precisa entre sí.
El procedimiento para fabricar un cuerpo de
cimentación se desarrolla como sigue. Primero se lleva la cesta de
anclaje con los pernos de anclaje y la placa de anclaje a su
posición. La cesta de anclaje posee unos 80 pares de elementos de
anclaje, que están dispuestos en dos filas. Los pernos de anclaje
están rodeados de tubos envolventes de plástico para generar una
tensión previa sin la unión en el cuerpo de cimentación. Los tubos
envolventes de plástico alrededor de los pernos están provistos de
una manguera replegable como cierre para impedir la entrada de la
masa de relleno al interior del tubo.
Sobre la cesta de anclaje llevada a su posición,
que está alineada en su posición horizontalmente, se coloca una
chapa distribuidora de carga de dos piezas. La chapa distribuidora
de carga absorbe la carga de la torre y la conduce hasta el cuerpo
de cimentación. Para poder colocar la chapa distribuidora de carga
24, 25 con más facilidad sobre los pernos de anclaje, éstos se
estrechan con forma de cono 34 en su extremo. Aproximadamente 24
pernos de anclaje están provistos de tuercas de plástico 26. Las
tuercas de plástico 26 están compuestas completamente por plástico
y poseen una altura de unos 20 mm. Sobre las tuercas de plástico 26
se colocan las chapas distribuidoras de la carga 24 y 25. Para
evitar que salte la chapa distribuidora de carga por ejemplo al
introducir la armadura, se asegura la chapa distribuidora de carga
adicionalmente mediante varias tuercas 28 desde arriba en los
pernos de anclaje. Las tuercas 28 deben apretarse entonces sólo con
un par reducido, para evitar una extracción prematura de las
tuercas de plástico 26. Sobre las chapas distribuidoras de la carga
24 y 25 están fijados los pernos de anclaje en su posición y no
pueden modificar su posición cuando tiene lugar el posterior
alojamiento de la armadura y el llenado en el cuerpo del cuerpo de
cimentación. Tras el relleno y endurecimiento del hormigón para el
cuerpo de cimentación, se alinea horizontalmente la chapa
distribuidora de carga. Al respecto se mantiene normalmente una
distancia de unos 5 cm respecto al borde superior del cuerpo de
cimentación. La orientación de la chapa distribuidora de carga se
realiza mediante los tornillos de plástico 26, así como dado el
caso tornillos de ajuste y chapas de revestimiento. El espacio hueco
así formado entre la chapa distribuidora de carga y el límite
superior del cuerpo de cimentación se rellena a continuación con un
mortero expansible de alta resistencia. De este modo, permanecen las
tuercas de plástico 26 sobre los pernos de anclaje.
El pie de la torre colocado encima posee una
brida con agujeros, que se corresponden con las posiciones de los
pernos de anclaje. El pie de la torre colocado encima se fija con la
cesta de anclaje mediante tuercas. Al respecto se aporta una
tensión previa definida en los pernos de anclaje. Mediante la fuerza
de pretensado transmitida a través de la chapa distribuidora de
carga a las tuercas, se deslizan éstas a través de la rosca en los
pernos de anclaje y pierden así su capacidad de soporte.
Claims (7)
1. Procedimiento para cimentar un cuerpo de
cimentación para una planta de energía eólica que presenta las
siguientes etapas:
- -
- se pone a disposición una cesta de anclaje (10) compuesta por una placa de anclaje (12, 14) y varios pernos de anclaje (18) unidos a la placa de anclaje,
- -
- los extremos libres de los pernos de anclaje se llevan por agujeros a través de al menos una chapa distribuidora de carga (24, 25),
- -
- la chapa distribuidora de carga (24, 25) se apoya sobre al menos tres tuercas de pernos (26), que están atornilladas sobre los pernos de anclaje (18),
- -
- se instala una armadura para el cuerpo de cimentación y se vierte la cesta de anclaje (10) con la armadura, en la que sobresalen los pernos de anclaje (18) con las tuercas de los pernos (26),
- -
- al tensar a continuación los pernos de anclaje (18) entre la placa de anclaje (12, 14) y la chapa distribuidora de carga (24, 25), se extraen las tuercas para pernos (26) por debajo de la chapa distribuidora de carga (24, 25) a través de la rosca del perno de anclaje (18) y pierden su capacidad de soporte.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque tras el vertido de la cesta de anclaje
(10) se alinea la chapa distribuidora de carga (24, 25) sobre los
pernos de anclaje (18) a través de las tuercas de pernos (26) y se
llena.
3. Procedimiento según la reivindicación 2,
caracterizado porque la chapa distribuidora de carga (24, 25)
se alinea sobre el perno de anclaje (18) adicionalmente mediante
tornillos de elevación y/o chapas de revestimiento.
4. Procedimiento según la reivindicación 2 ó 3,
caracterizado porque el cuerpo de cimentación se rellena de
hormigón.
5. Procedimiento según la reivindicación 3,
caracterizado porque la chapa distribuidora de carga (24, 25)
alineada está unida por vertido en un mortero de alta
resistencia.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque las tuercas de
los pernos (26) presentan una rosca de plástico para sostener la
chapa distribuidora de carga (24, 25).
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la chapa
distribuidora de carga (24, 25) está formada por dos elementos de
forma semicircular, que en su punto de impacto (30) se alinean y se
unen entre sí mediante un patrón (32).
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