ES2407780B1 - Montaje de junta horizontal entre dos porciones telescópicas de torre de aerogenerador y su procedimiento de instalación - Google Patents

Montaje de junta horizontal entre dos porciones telescópicas de torre de aerogenerador y su procedimiento de instalación Download PDF

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Abstract

Montaje de junta horizontal entre dos porciones telescópicas de torre de aerogenerador y su procedimiento de instalación.#Montaje de junta horizontal que comprende la fracción de cabeza de una porción inferior de torre, la fracción de base de una porción superior de torre, y medios de anclaje para anclar dicha fracción de cabeza a dicha fracción de base, estando dicha porción superior destinada a izarse por encima de dicha porción inferior a lo largo de la cara interna de ésta; estando dicha fracción de cabeza provista de un regruesamiento en su cara interna y estando dicha fracción de base provista de un regruesamiento en su cara externa, de manera que al izar la dovela superior ambos regruesamientos entran sustancialmente en contacto entre sí; siendo la posición relativa los regruesamientos tal que definen una superficie sensiblemente horizontal de contacto y una superficie sensiblemente vertical de contacto; estando las paredes de la superficie sensiblemente vertical de contacto provistas de indentaciones, y estando dispuesta una capa de material endurecible de relleno a lo largo de las superficies de contacto.

Description

P201131993
01-08-2014
DESCRIPCIÓN
Montaje de junta horizontal entre dos porciones telescópicas de torre de aerogenerador y su procedimiento de instalación 5
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un montaje de junta horizontal entre dos porciones telescópicas de una torre de aerogenerador.
10 El principal sector de aplicación de la invención es la industria de la construcción, especialmente aunque no exclusivamente en hormigón, dentro de la industria de la generación de energías renovables o verdes, concretamente la energía eólica.
15 Antecedentes de la invención
Es conocido construir torres de aerogenerador a partir de al menos dos tramos que se unen sí y que pueden estar formados, a su vez, por una pluralidad de secciones curvas o dovelas que se unen lado con lado creando juntas verticales, hasta cerrar un tramo.
20 En esta configuración, las dovelas de un tramo de torre de aerogenerador se unen, además, por medio de juntas horizontales a las dovelas del tramo situado inmediatamente superior.
Si las torres son metálicas, dichas juntas pueden realizarse mediante tornillos u otros
25 elementos equivalentes, o si son de hormigón, pueden comprender materiales sellantes que se aplican en el espacio en forma de corona circular que queda entre los dos bordes enfrentados de tramos sucesivos. Dichos materiales sellantes se endurecen y solidarizan entre sí de forma sustancialmente hermética los correspondientes tramos sucesivos.
30 En este último caso, debido a las enormes dimensiones y los elevados pesos de los tramos a unir, dichas juntas horizontales a menudo se complementan con dispositivos machihembrados de fijación armados internamente, es decir, dispositivos de fijación con armadura dispuesta esencialmente dentro de dichos tramos y compartida entre dos tramos sucesivos de modo que está embebida en el hormigón de uno de dichos tramos sucesivos y
35 alojada en un conducto del otro de dichos tramos sucesivos y anclada a éste para asegurar ambos tramos entre sí.
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Asimismo, los tramos de torre pueden adoptar distintas formas como por ejemplo, cilíndrica, oval o poligonal. No obstante y por simplificar, en lo sucesivo la descripción hará referencia a torres de aerogenerador compuestas por tramos cilíndricos ahusados o troncocónicos,
5 aunque se entenderá que las torres pueden estar compuestas igualmente por tramos de planta oval, poligonal o cualquier otra forma adecuada.
Recientemente se han propuesto torres telescópicas, constituidas a partir de al menos dos tramos coaxiales de distinto diámetro, opcionalmente formados por dovelas.
10 No obstante, las juntas horizontales de unión de tramos de torre de aerogenerador actualmente conocidas en la técnica y enunciadas anteriormente contemplan apoyar el tramo superior sobre el tramo inferior, de manera que al menos una de las caras de dicho tramo superior esté comprendida en el espesor del tramo inferior, lo cual es incompatible
15 con un montaje de tipo telescópico.
Existe por tanto la necesidad de proporcionar montajes de junta horizontal específicos para torres de tipo telescópico que cumplan, además, con las fuertes exigencias impuestas por las enormes dimensiones y pesos de las porciones de torre a unir, así como por las
20 exigentes cargas dinámicas que introduce el aerogenerador.
Sumario de la invención
Un primer objeto de la invención es, por tanto, proporcionar un montaje de junta horizontal 25 específico para torres telescópicas de aerogenerador.
Más en particular, la invención se refiere a un montaje de junta horizontal que comprende la fracción de cabeza de una porción inferior de torre, la fracción de base de una porción superior de torre, y unos medios de anclaje destinados a anclar dicha fracción de cabeza de 30 la porción inferior de torre a dicha fracción de base de la porción superior de torre, estando asimismo dicha porción superior de torre destinada a izarse por encima de dicha porción inferior de torre a lo largo de la cara interna de ésta; estando además dicho montaje de junta horizontal caracterizado porque dicha fracción de cabeza de la porción inferior de torre está provista de un regruesamiento en su cara interna y porque dicha fracción de base de la 35 porción superior de torre está provista de un regruesamiento en su cara externa, de manera que al izar la dovela superior ambos regruesamientos entran sustancialmente en contacto
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entre sí.
En la presente memoria descriptiva se adopta la convención de que la “cara externa” es la orientada hacia el exterior de la torre y la “cara interna” es la orientada hacia el interior de la
5 torre. Asimismo, por “porción de torre” se entiende una parte de dicha torre que puede consistir, tanto en un tramo cerrado y completo de torre, como en una o varias dovelas (si las hubiese).
Un segundo objeto de la invención es proporcionar un procedimiento de instalación de un 10 montaje de junta horizontal como se describió anteriormente que comprende los pasos de:
a) disponer una porción superior de torre en las proximidades de la cara interna de una porción inferior de torre, de tal modo que la cara externa de la porción superior de torre esté enfrentada a la cara interna de la porción inferior de torre;
15 b) izar dicha porción superior de torre a lo largo de la cara interna de la porción inferior de torre hasta que el regruesamiento provisto en la cara externa de la fracción de base de la porción superior de torre entre sustancialmente en contacto con el regruesamiento provisto en la cara interna de la fracción de cabeza de la porción inferior de torre;
20 c) inclar dicha fracción de cabeza de la porción inferior de torre a dicha fracción de base de la porción superior de torre mediante medios de anclaje; y
d) verter un material endurecible de relleno en la superficie de contacto entre la fracción de 25 base de la porción superior de torre y la fracción de cabeza de la porción inferior de torre.
Breve descripción de los dibujos
Estas y otras características y ventajas de la invención se pondrán de manifiesto a partir de la 30 siguiente descripción de una realización de la invención, dada solamente a modo de ejemplo no limitativo, con referencia a los dibujos que se acompañan, en los cuales:
la figura 1 es una vista en perspectiva de una torre telescópica de aerogenerador;
35 la figura 2 es una vista en corte transversal de una primera realización de un montaje de junta horizontal de acuerdo con la invención;
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la figura 3 es una vista en corte transversal de una segunda realización de un montaje de junta horizontal de acuerdo con la invención;
5 la figura 4 es una vista en corte transversal de una tercera realización de un montaje de junta horizontal de acuerdo con la invención;
la figura 5 es una vista en corte transversal de una cuarta realización de un montaje de junta horizontal de acuerdo con la invención;
10 la figura 6 es una vista una quinta realización de un montaje de junta horizontal de acuerdo con la invención; y
la figura 7 es una vista en corte transversal que ilustra una etapa del procedimiento de 15 instalación de acuerdo con la invención.
Exposición detallada de la invención
En las figuras, las partes iguales o análogas se indican mediante el mismo número de 20 referencia.
La figura 1 muestra una torre telescópica de aerogenerador provista de juntas horizontales
100.
25 En la figura 2 se muestra una primera realización de un montaje de junta horizontal, de acuerdo con la invención, que comprende una porción inferior 1 de torre provista de un regruesamiento 3 en la cara interna de su fracción de cabeza y una porción superior 2 de torre provista de un regruesamiento 4 en la cara externa de su fracción de cabeza, siendo la posición relativa entre dichos regruesamientos 3 y 4 tal que define una superficie
30 sensiblemente horizontal 5 de contacto (de longitud B) y una superficie sensiblemente vertical 7 de contacto (de longitud A). Además, tanto el regruesamiento 3 como el regruesamiento 4 están provistos de un respectivo agujero pasante vertical para recibir a los medios 6 de anclaje, los cuales, en esta realización son una barra que cose, según la dirección vertical, la porción inferior 1 de torre a la porción superior 2 de torre. A ambos
35 lados de dicha barra 6 están aplicados unos respectivos miembros de inmovilización, los cuales son en esta realización sendas tuercas roscadas y placas de anclaje.
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En esta realización entre el agujero pasante vertical de los regruesamientos 3, 4 y la barra 6 de anclaje está interpuesta una vaina 14. Asimismo, la longitud A de la superficie sensiblemente vertical 7 de contacto es significativamente mayor que la longitud B de la
5 superficie horizontal 5 de contacto.
A lo largo de las superficies 5 y 7 de contacto también está dispuesta una capa 8 de material endurecible de relleno que, en esta realización, es grout.
10 El montaje de junta horizontal tiene tres mecanismos diferentes de transmisión de esfuerzos, a saber: los esfuerzos de tracción se transmiten a través de la barra 6, los esfuerzos de compresión se transmiten por contacto directo de la superficie sensiblemente horizontal 5 y la parte superior del regruesamiento inferior 4 y, por último, los esfuerzos rasantes se transmiten a través de la superficie sensiblemente vertical 7.
15 En la figura 3 se muestra una segunda realización de un montaje de junta horizontal similar al descrito en la figura 2 salvo en que, tanto el sector de la porción inferior 1 de torre que comprende el regruesamiento 3 y sus proximidades, como el sector de la porción superior 2 que comprende el regruesamiento 4 y sus proximidades, están provistos además de
20 respectivos agujeros pasantes horizontales para recibir en cada una de ellas una barra 9 que cose, en dirección sensiblemente horizontal, la porción inferior 1 de torre a la porción superior 2 de torre, estando aplicados además a ambos lados de dicha barra 9 unos miembros de inmovilización, los cuales son en esta realización sendas tuercas roscadas y placas de anclaje.
25 En esta segunda realización, entre cada uno de los agujeros pasantes horizontales y cada una de las barras 9 está interpuesta una vaina 10.
Además, las paredes de la superficie sensiblemente vertical 7 de contacto están provistas
30 de indentaciones 12 que mejoran, al igual que las barras 9, la capacidad de transmisión de esfuerzos rasantes.
Dicha barra 9, pueden usarse asimismo para labores de fijación provisional durante el procedimiento de izado de la porción superior 1 de torre por la cara interna de la porción
35 inferior 2 de torre, alineando un agujero pasante en el que está alojada la vaina 11 (practicado en al menos un punto intermedio de la porción superior 1 de torre), con el
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agujero pasante en el que está alojada una de las vainas 10 (provisto en la fracción de cabeza de la porción inferior 2 de torre) y cosiendo ambas porciones 1 y 2 mediante la barra
9.
5 Por último, en la figura 3 también se muestran unas placas 13 que, en esta realización, están destinadas a la fijación de la porción superior de torre a la porción inferior de torre mediante barras 9 con anterioridad a la aplicación del material endurecible de relleno.
En la figura 4 se muestra una tercera realización de un montaje de junta horizontal de
10 acuerdo con la invención que es sustancialmente igual al mostrado en la figura 2, salvo en que:
-los agujeros pasantes provistos en el regruesamiento 3 y el regruesamiento 4 discurren según una dirección oblicua; y porque
15 -la superficie 5 de contacto ya no es horizontal sino inclinada.
De acuerdo con esta nueva configuración la barra 6, una vez introducida a través de dichos agujeros, estaría dispuesta de forma inclinada con respecto a la vertical, lo que implicaría
20 una transmisión más directa de los esfuerzos. Asimismo, el hecho de que la superficie 5 esté inclinada facilita el flujo de material endurecible de relleno y evita la creación de bolsas de aire y/o agua durante el proceso de relleno.
En la figura 5 se muestra una cuarta realización de un montaje de junta horizontal de
25 acuerdo con la invención que es sustancialmente igual al mostrado en la figura 2, salvo en que el extremo superior del regruesamiento 3 de la fracción de cabeza de la porción inferior 1 de torre está inclinado de tal forma que su cara interna está a mayor altura que su cara externa. De este modo, se facilita que el agua de lluvia (que cae en la dirección marcada por la flecha ondulada en dicha figura 5) escurra por dicho extremo inclinado según la dirección
30 de la pendiente de bombeo (marcada con una flecha inclinada en dicha figura 5), dificultándose su acceso al interior de la junta. Asimismo, en la zona de unión de la fracción de cabeza de la porción inferior de torre con la porción superior de torre está provisto un elemento de sellado que aumenta la estanqueidad del montaje de junta.
35 En dicha figura se ilustra también como, en esta realización, las porciones superior de torre está provista de un cajetín 19 para alojar los miembros de inmovilización que pueden, tras el
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anclaje, rellenarse de material endurecible para una mejor protección de dichos miembros.
Asimismo, también se muestra como, en esta realización, los medios 6 de anclaje están embebidos en el regruesamiento de base de la porción inferior 2 de torre sin que esté 5 provista ninguna vaina.
En la figura 6 se muestra una quinta realización de un montaje de junta horizontal de acuerdo con la invención, en la que el regruesamiento 4 de la fracción de base de la porción superior 2 de torre está provisto de un rehundido 20 que evita interferencias, durante el
10 izado del regruesamiento 4, con elementos internos fijados a la pared interna de la porción inferior 1 de torre. Dicho rehundido puede opcionalmente rellenarse de material endurecible una vez completado el montaje.
En la figura 7 se ilustra una posible forma de llevar a cabo la etapa b) de izado de la porción
15 superior 2 de torre que consiste en fijar unos medios 21 de tracción, provistos de un elemento auxiliar 15 de tracción, al regruesamiento 3 de la porción inferior 1 de torre. Posteriormente, se introduce el elemento auxiliar 15 de tracción a través de la vaina 14, y se ancla al regruesamiento 4 de la porción superior 2 de torre. Finalmente se accionan los medios 21 de tracción para izar la porción superior 2 de torre.
20 En esta realización los medios 21 de tracción son un gato y el elemento auxiliar 15 de tracción es un cable metálico, aunque es posible utilizar otros componentes técnicamente equivalentes.
25 Asimismo, las realizaciones de la invención aquí descritas se han dado exclusivamente a modo de ejemplo explicativo y no limitativo. Para el experto en la técnica serán evidentes otras modificaciones y realizaciones diferentes incluidas dentro del alcance de la invención, según se define en las reivindicaciones adjuntas.
30 De hecho, para el experto en la técnica será obvio, por ejemplo, que es igualmente posible utilizar resinas y/o morteros epoxídicos como materiales endurecibles de relleno y que, tanto la barra 6 como las barras horizontales 9, pueden ser de tipo pretensado o no pretensado.
También será obvio para el experto en la técnica que los montajes de junta horizontal de
35 acuerdo con la invención pueden estar provistos de ventanas en la pared de una de las porciones 1, 2 de torre para permitir el acceso a la superficie 5.
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Por último, los montajes de junta horizontal de acuerdo con la invención peden aplicarse tanto a torres de hormigón, como a torres de acero y mixtas.

Claims (15)

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    REIVINDICACIONES
    1. Montaje de junta horizontal entre dos porciones telescópicas de torre de aerogenerador que comprende la fracción de cabeza de una porción inferior (1) de torre, la fracción de base 5 de una porción superior (2) de torre, y unos medios (6) de anclaje destinados a anclar dicha fracción de cabeza de la porción inferior (1) de torre a dicha fracción de base de la porción superior (2) de torre, estando asimismo dicha porción superior (2) de torre destinada a izarse a lo largo de la cara interna de de dicha porción inferior (1) de torre; en el que dicha fracción de cabeza de la porción inferior (1) de torre está provista de un regruesamiento (3) en su 10 cara interna, en el que dicha fracción de base de la porción superior (2) de torre está provista de un regruesamiento (4) en su cara externa, de manera que al izar la dovela superior ambos regruesamientos entran sustancialmente en contacto entre sí, y en el que la posición relativa los regruesamientos (3) y (4) es tal que definen una superficie sensiblemente horizontal (5) de contacto y una superficie sensiblemente vertical (7) de
    15 contacto; caracterizado porque las paredes de la superficie sensiblemente vertical (7) de contacto están provistas de indentaciones (12), y porque a lo largo de las superficies (5) y
    (7) de contacto está dispuesta una capa (8) de material endurecible de relleno.
  2. 2. Montaje de junta horizontal entre dos porciones telescópicas de torre de aerogenerador
    20 de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la longitud (A) de la superficie sensiblemente vertical (7) de contacto es significativamente mayor que la longitud (B) de la superficie horizontal (5) de contacto.
  3. 3. Montaje de junta horizontal entre dos porciones telescópicas de torre de aerogenerador
    25 de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los regruesamientos (3) y (4) están provistos de respectivos agujeros pasantes verticales para alojar dentro de ésta, unos medios (6) de anclaje.
  4. 4. Montaje de junta horizontal entre dos porciones telescópicas de torre de aerogenerador
    30 de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque los medios (6) de anclaje son una barra que cose, según la dirección vertical, la porción inferior (1) de torre a la porción superior (2) de torre, estando aplicados sobre ambos extremos de dicha barra (6) respectivos miembros de inmovilización.
    35 5. Montaje de junta horizontal entre dos porciones telescópicas de torre de aerogenerador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 3 y 4, caracterizado porque entre el
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    agujero pasante vertical de los regruesamientos (3, 4) y los medios (6) de anclaje está interpuesta una vaina (14).
  5. 6. Montaje de junta horizontal entre dos porciones telescópicas de torre de aerogenerador
    5 de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el material endurecible de relleno es grout, resina y/o mortero epoxídico.
  6. 7. Montaje de junta horizontal entre dos porciones telescópicas de torre de aerogenerador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en el 10 sector de la porción inferior (1) de torre que comprende el regruesamiento (3) y sus proximidades, y el sector de la porción superior (2) que comprende el regruesamiento (4) y sus proximidades, están provistos respectivos agujeros pasantes horizontales para recibir cada uno de ellos una barra (9) que cose, según la dirección horizontal, la porción inferior (1) de torre a la porción superior (2) de torre, estando aplicados a ambos lados de dicha barra
    15 (9) unos miembros de inmovilización.
  7. 8. Montaje de junta horizontal entre dos porciones telescópicas de torre de aerogenerador de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque entre cada uno de los agujeros pasantes horizontales y cada una de las barras (9) está interpuesta una vaina (10).
    20
  8. 9. Montaje de junta horizontal entre dos porciones telescópicas de torre de aerogenerador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la porción superior (2) de torre está provista a lo largo de su longitud de al menos un agujero pasante en el que está alojada una vaina (11).
    25
  9. 10. Montaje de junta horizontal entre dos porciones telescópicas de torre de aerogenerador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los agujeros pasantes provistos en el regruesamiento (3) de la porción inferior (1) de torre y el regruesamiento (4) de la porción superior (2) de torre, discurren según una dirección oblicua.
    30
  10. 11. Montaje de junta horizontal entre dos porciones telescópicas de torre de aerogenerador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la superficie (5) de contacto está inclinada.
    35 12. Montaje de junta horizontal entre dos porciones telescópicas de torre de aerogenerador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
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    extremo superior del regruesamiento (3) de la porción inferior (1) de torre está inclinado.
  11. 13. Montaje de junta horizontal entre dos porciones telescópicas de torre de aerogenerador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en la
    5 zona de unión de la fracción de cabeza de la porción inferior (1) de torre con la porción superior (2) de torre está provisto un elemento de sellado.
  12. 14. Montaje de junta horizontal entre dos porciones telescópicas de torre de aerogenerador
    de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el 10 regruesamiento (4) de la porción superior (2) de torre está provisto de un rehundido (20).
  13. 15. Montaje de junta horizontal entre dos porciones telescópicas de torre de aerogenerador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos una de las porciones (1, 2) de torre está provista de una ventana para acceder a la zona de
    15 contacto entre porciones.
  14. 16. Procedimiento de instalación de un montaje de junta horizontal entre dos porciones telescópicas de torre de aerogenerador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores que comprende los pasos de:
    20 a) disponer una porción superior (2) de torre en las proximidades de la cara interna de una porción inferior de torre, de tal modo que la cara externa de la porción superior de torre esté enfrentada a la cara interna de la porción inferior de torre;
    25 b) izar dicha porción superior de torre por encima de dicha porción inferior de torre hasta que el regruesamiento provisto en la cara externa de la fracción de base de la porción superior de torre entre sustancialmente en contacto con el regruesamiento provisto en la cara interna de la fracción de cabeza de la porción inferior de torre;
    30 c) anclar dicha fracción de cabeza de la porción inferior de torre a dicha fracción de base de la porción superior de torre mediante los medios de anclaje; y
    d) verter un material endurecible de relleno en la superficie de contacto entre la fracción de base de la porción superior de torre y la fracción de cabeza de la porción inferior de torre.
    35
  15. 17. Procedimiento de instalación de un montaje de junta horizontal entre dos porciones
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    telescópicas de torre de aerogenerador según la reivindicación 16, caracterizado porque la etapa b) de izado se realiza mediante un gato (21) provisto de un cable metálico (15).
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