ES2942547A1

ES2942547A1 - Procedimiento de fabricacion y montaje de una pluralidad de torres en un parque eolico

Info

Publication number: ES2942547A1
Application number: ES202131119A
Authority: ES
Inventors: Gomez David Sarrasin; Garcia-Conde José Salustiano Serna
Original assignee: Esteyco SAP
Current assignee: Esteyco SAP
Priority date: 2021-12-01
Filing date: 2021-12-01
Publication date: 2023-06-02
Also published as: WO2023099803A2; WO2023099803A3

Abstract

Procedimiento de fabricación y montaje de una pluralidad de torres en un parque eólico. La invención se refiere a un procedimiento de fabricación y montaje de una pluralidad de torres (1) en un parque eólico (2), donde dichas torres (1) comprenden una pluralidad de segmentos (3) de hormigón prefabricado superpuestos en altura, donde el procedimiento comprende: a) establecer un punto de fabricación (6) centralizada en el parque eólico (2); y b) establecer una pluralidad de itinerarios (8) terrestres hasta el emplazamiento definitivo (5) de las torres (1). Ventajosamente, el procedimiento comprende, adicionalmente: c) prefabricar al menos un segmento (3) de una torre (1); d) posicionar el segmento (2) prefabricado, en posición vertical, sobre un medio de transporte (9) terrestre; e) transportar el segmento (3), en posición vertical, hasta el emplazamiento definitivo (5) de una de las torres (1), siguiendo uno de los itinerarios (8) terrestres; y f) montar el segmento (3), conformando al menos una parte de un fuste (4) de una torre (1).

Description

DESCRIPCIÓN

PROCEDIMIENTO DE FABRICACIÓN Y MONTAJE DE UNA PLURALIDAD DE TORRES EN UN PARQUE EÓLICO

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un procedimiento de instalación y el montaje de torres y, preferentemente, de torres de aerogeneradores. Más específicamente, la invención está relacionada con un procedimiento de fabricación, transporte y montaje de torres de huecas, preferentemente formadas por segmentos de hormigón prefabricado, que resulta particularmente adecuada para simplificar las operaciones de instalación de conjuntos de unidades de torre, por ejemplo en un parque eólico. La invención se refiere, asimismo, a una o más torres de hormigón fabricadas y montadas con el citado procedimiento.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En las últimas décadas la potencia nominal de los aerogeneradores ha aumentado gradualmente, gracias al incremento del diámetro de su rotor. Ello ha hecho necesario, en consecuencia, que se tengan que emplear torres más altas y robustas para su soporte. A modo de ejemplo, desde 1990 hasta 2020 se ha multiplicado por tres la potencia máxima de los aerogeneradores instalados en tierra (también denominados aerogeneradores "onshore”), superándose actualmente los 6 MW y doblándose su altura y el diámetro máximo de giro de sus rotores desde el inicio de dicho periodo.

Este incremento de esfuerzos sobre la torre que sostiene el aerogenerador, derivado del aumento de tamaño del rotor, hace que las torres fabricadas con técnicas tradicionales, principalmente mediante elementos de acero soldado, estén de forma creciente dejando paso a otros conceptos de torre más adecuados. En este sentido, en los últimos años se ha realizado un uso creciente de torres de hormigón, lo que resulta especialmente ventajoso para alturas de torre elevadas, típicamente superiores a 100 m. El hormigón es un material más barato, más duradero y también más pesado que el acero. Además, permite fabricar geometrías de torre con mayor diámetro de sección, lo que resulta necesario para soportar las cargas de los aerogeneradores de mayores dimensiones.

Las torres de hormigón pueden dividirse, principalmente, en dos grandes tipologías: A) Torres conformadas por elementos de hormigón prefabricado, transportados hasta su emplazamiento definitivo:

Se caracterizan por estar mayoritariamente compuestas por segmentos prefabricados, que se transportan desde una fábrica hasta una plataforma de montaje donde se realiza el proceso de instalación de la torre, en su ubicación de trabajo. Un ejemplo de las técnicas de fabricación e instalación de este tipo de torres se describe en la patente ES 2371960 B1. Bajo estas técnicas, la fábrica de los elementos prefabricados que constituyen la torre puede estar dispuesta a una distancia mayor o menor del emplazamiento definitivo de cada aerogenerador. Como las torres de hormigón son pesadas, en ocasiones las fábricas de los elementos prefabricados se instalan en la misma zona donde se encuentra el parque eólico, con el objetivo de minimizar los costes de transporte correspondientes. Asimismo, el tamaño y la geometría de los elementos prefabricados están condicionados por limitaciones de transporte, utilizándose mayoritariamente los tres tipos siguientes:

Anillos o tramos de altura reducida: son segmentos anulares cuya altura es inferior a su diámetro o anchura y que adoptan principalmente forma de anillo, tal y como se describe en la patente ES 2659523 T3. Por limitaciones fabriles y logísticas, son inferiores a 4.0 m de altura y los anillos de la parte inferior de la torre suelen, además, estar divididos en dos piezas con forma de "C”, porque el diámetro de la torre en su parte baja (más de 6.0 m) hace que un tramo entero no pueda viajar, por su anchura excesiva. De esta forma, una torre de, por ejemplo, 100 m puede tener aproximadamente treinta anillos, de los cuales aproximadamente la mitad se han fabricado y transportado, además, en dos partes con forma de "C”, y se han unido para formar un anillo en el emplazamiento definitivo de montaje. Asimismo, los anillos de la parte superior, de menor diámetro, pueden fabricarse y transportarse en una sola pieza cada uno.

Tramos de gran altura: son segmentos cuya altura es bastante superior a su diámetro o anchura, que se fabrican y transportan en horizontal. Es el caso más normal en las torres de acero, y puede darse en algún tramo superior de torre de hormigón, aunque no es lo más frecuente. Se caracterizan por que los segmentos de torre se fabrican, transportan y almacenan en posición horizontal, siendo durante el proceso de montaje, ya en el emplazamiento definitivo, cuando una grúa de montaje los verticaliza y, posteriormente, los coloca en la posición final en la torre. Son tramos que normalmente no superan los 4.5 m de diámetro, con el objetivo de poder ser transportados desde la fábrica hasta el emplazamiento definitivo de la torre, cumpliendo con los gálibos típicos de transporte y con la estabilidad de los vehículos que los transportan.

Paneles o dovelas: este tipo de segmentos es común en torres de hormigón prefabricado. Los elementos que las componen son alargados y pueden ser planos o curvos. Son elementos que se fabrican, almacenan y transportan horizontalmente. Al llegar al emplazamiento definitivo de la torre, se verticalizan y se unen entre sí para conformar un tramo de torre, mediante juntas verticales dispuestas entre dichas piezas. A esta operación se la denomina premontaje de tramos. El tramo así formado es, posteriormente, izado hasta su posición definitiva en la torre. Un ejemplo de este tipo de torre es la descrita en ES 2326010 B2. En otras ocasiones, los paneles se verticalizan y se colocan directamente en su posición final, sin el proceso de premontaje mencionado anteriormente, tal y como se describe en ES 2704624 T3.

Las torres prefabricadas tienen como principales ventajas una fabricación eficiente y una alta velocidad de montaje, y tienen como inconvenientes el elevado coste de transporte y el coste de montaje. El peso y el tamaño de las torres de hormigón hace que sea necesario dividirlas en un número considerable de elementos, lo cual encarece la fabricación, el transporte y el montaje de manera importante.

B) Torres con elementos fabricados en su emplazamiento definitivo:

Siendo el hormigón un material fácil de transportar, también se han diseñado y construido torres que se fabrican en sus emplazamientos definitivos. De esa forma, no se hace viajar a los elementos de la torre, sino a sus medios de fabricación y a sus materiales (hormigón y acero de refuerzo, mayoritariamente). Dentro de esta categoría, existen dos tipos principales de torres:

Torres in-situ: son torres fabricadas mediante trepas o deslizados en la propia posición del aerogenerador, como la torre descrita en ES 2614861 T3.

Torres fabricadas en su emplazamiento definitivo: son torres cuyos elementos se fabrican en una plataforma de montaje próxima a la posición de la torre, para luego colocarse con una grúa en la posición del aerogenerador, como la torre descrita en la patente EP 3212863 B1. Frente a las torres fabricadas completamente in-situ, las torres fabricadas en emplazamiento tienen la ventaja de no fabricarse en altura, sino a nivel del suelo, con lo que se pueden fabricar varios tramos de torre de forma simultánea, pero tienen la desventaja de que requieren una fase de montaje final de la torre. Frente a las torres de elementos prefabricados y transportados hasta el emplazamiento, tienen la ventaja de que ahorra el transporte y reduce el número de elementos, con lo que se facilita el montaje de una sola torre. Sin embargo, para la construcción de parques eólicos, obligan a trasladar los utillajes de fabricación hasta el emplazamiento de cada torre del parque, lo que no resulta eficiente en términos de tiempo y hace perder las ventajas en eficiencia de una fabricación más industrial.

Frente a las torres de hormigón de elementos prefabricados y transportados, las variantes de torres fabricadas en emplazamiento ahorran todo el transporte y una parte o todo el montaje de los segmentos de las torres. Además, su estructura es más sencilla, porque las torres suelen comprender menos segmentos a unir entre sí. Sin embargo, su fabricación es más lenta y compleja, incluyendo el desmantelamiento, traslado e instalación de un utillaje complejo en cada unidad, además de requerir, generalmente, trabajo de fabricación en altura y un mayor coste de hormigón al requerir su transporte hasta el emplazamiento definitivo de cada torre.

Finalmente, cabe señalar que hay también numerosas torres combinadas o híbridas, en las que se mezclan varias tipologías en una misma torre. Son muy comunes las torres en las que la parte inferior es de hormigón y la parte superior es un tubo de acero, aunque también hay torres cuya parte inferior puede fabricarse in-situ, y la parte superior es de hormigón prefabricado. En mayor o menor medida, con torres híbridas se solucionan algunos de los problemas de cada tipología de torre, pero por otra parte se ha de convivir con los problemas y los medios propios de cada tipología utilizada.

Así pues, un objeto de la presente invención es proporcionar un procedimiento de fabricación y montaje de torres de hormigón basadas en una pluralidad de segmentos de torre premontados (preferentemente como una sucesión de segmentos, o módulos análogos), que sea más eficiente que las alternativas del estado de la técnica. Preferentemente, la invención resulta de aplicación en torres de hormigón de sección troncocónica, empleada habitualmente para soportar los elevados momentos en la base de la torre. No obstante, su objeto es también realizable en otros tipos de configuración de secciones, tales como cilíndrica, poligonal, etc. Asimismo, aunque en el documento se hace repetida referencia a las torres de los aerogeneradores, la presente invención puede también utilizarse, sin limitación, en cualquier otro tipo de torres basadas en elementos de hormigón prefabricado, o a porciones de las mismas.

DESCRIPCIÓN BREVE DE LA INVENCIÓN

Con el objetivo de superar los problemas técnicos descritos en los párrafos precedentes, la presente invención plantea un novedoso procedimiento de fabricación y montaje de torres de hormigón, que se basa esencialmente en la optimización de las operaciones de premontaje, transporte e y montaje de los segmentos que conforman la torre, y que mejora los tiempos y reduce el número total de operaciones frente a las soluciones conocidas.

Más concretamente, un primer objeto de la invención se refiere a un procedimiento de fabricación y montaje de una pluralidad de torres en un parque eólico, donde cada una de dichas torres comprende una pluralidad de segmentos de hormigón prefabricado superpuestos en altura, conformando un fuste de torre y donde cada torre ocupa, tras su montaje, un emplazamiento definitivo en el parque eólico. El procedimiento comprende, preferentemente, la realización de los siguientes pasos, en cualquier orden:

a) establecer un punto de fabricación centralizada en el parque eólico, donde dicho punto de fabricación centralizada está equipado con medios para prefabricar los segmentos de las torres; y

b) establecer una pluralidad de itinerarios terrestres desde el punto de fabricación centralizada hasta el emplazamiento definitivo de las torres.

Ventajosamente en la invención, el procedimiento comprende, adicionalmente, la realización de los siguientes pasos:

c) prefabricar verticalmente al menos un segmento de una torre, siendo la altura de dicho segmento superior a 5.0 m;

d) posicionar el segmento prefabricado en el paso c) en posición sustancialmente vertical sobre un medio de transporte terrestre;

e) transportar el segmento posicionado en el paso d), en posición sustancialmente vertical sobre el medio de transporte terrestre, desde el punto de fabricación centralizada hasta el emplazamiento definitivo de una de las torres, siguiendo uno de los itinerarios terrestres, donde dichos itinerarios terrestres están libres de gálibo vertical, tal como el que imponen puentes, túneles y/o líneas de tendido eléctrico;

f) montar el segmento transportado en el paso e) en el emplazamiento definitivo de una de las torres, conformando al menos una parte del fuste de dicha torre;

g) repetir los pasos c)-f) para una pluralidad de torres del parque eólico.

Preferentemente en el procedimiento de la invención, el paso e) incluye una etapa de acopio en una región comprendida entre el punto de fabricación y el emplazamiento definitivo de la torre, donde se almacena el segmento en dicha zona de acopio, en posición sustancialmente vertical, hasta su traslado al emplazamiento definitivo.

Respecto a las torres fabricadas en su emplazamiento definitivo, el procedimiento objeto de la presente invención coincide en la simplicidad de diseño que se consigue reduciendo el número de segmentos que constituyen la torre (al ser éstos de alturas superiores a 6.0 m). No obstante, se diferencia de éstas en que esa reducción no se consigue a base de fabricar en dicho emplazamiento definitivo para eliminar las restricciones de transporte y poder hacer tramos de torre más altos y anchos, sino que lo hace manteniendo la fabricación de tramos en una fábrica, con las ventajas propias de una fabricación centralizada: trabajo en un entorno controlado y a baja altura, suministro de hormigón directo desde una planta de hormigón anexa y medios más robustos e industrializados, dado que no han de desmantelarse y trasladarse a un nuevo emplazamiento con la ejecución de cada torre.

Respecto a torres de hormigón prefabricadas, el procedimiento de la invención presenta la gran ventaja de reducir significativamente el número de segmentos a fabricar, transportar y montar para formar la torre, manteniendo además la facilidad de fabricación propia de las torres que se fabrican en vertical, por la ausencia de juntas verticales. En este contexto, existen torres (casi todas las de acero, con algunos tramos de torre de hormigón) que tienen segmentos de alturas mayores a 6.0 m (los tramos de torre de acero van típicamente desde los 8.0 m hasta los 25.0 m). Pero estas torres se caracterizan por comprender siempre procedimientos de fabricación, almacenamiento y transporte de los segmentos en horizontal, con etapas muy diferentes a las del presente procedimiento.

En una realización preferente del procedimiento de la invención, el medio de transporte terrestre comprende un vehículo de tipo tráiler modular, un transportador modular autopropulsado (del inglés, "self-propelled modular transporter”, o SPMT) y/o un transportador autopropulsado (del inglés, "self-propelled transporter”, o SPT). Con ello, el procedimiento de fabricación y montaje objeto de la invención consigue conjugar, de forma sinérgica, dos características principales: la fabricación en las inmediaciones del parque eólico o dentro del mismo, en una fábrica que suministra los elementos para todas las torres de dicho parque eólico, junto con la utilización para el transporte y la manipulación de los segmentos de medios de transporte del tipo tráiler modular/SPT/SPMT, de forma novedosa respecto a los usos tradicionalmente realizados en el sector de las torres de hormigón. Combinando ambas características, se puede definir un procedimiento basado en un número reducido de segmentos de torre de elevada altura, cuya fabricación, acopio y transporte se realiza en vertical, consiguiendo ahorros importantes en los tiempos de construcción de las torres. Asimismo, el aprovechamiento novedoso de las características específicas de los itinerarios terrestres en los parques eólicos, frente a la red viaria convencional, y de las capacidades de los tráileres modulares/SPTs/SPMTs para explotar esas características, dan lugar a un diseño de torre y a un proceso de construcción nuevos, mejorados y libres de las limitaciones de los diseños de torres prefabricadas actualmente en uso.

En otra realización preferente del procedimiento de la invención, los itinerarios terrestres no cruzan por debajo de ningún puente y/o túnel y, opcionalmente, de líneas de tendido eléctrico. Se consigue con ello que las etapas de transporte de los segmentos ser realicen con mayor facilidad. En contraposición con el procedimiento de la invención, los procedimientos basados en puntos de fabricación de los segmentos alejados del parque eólico presentan mayores dificultades cuando se encuentran con estas limitaciones de altura, lo que impone necesariamente cotas correspondientes en la altura de los segmentos prefabricados.

En otra realización preferente del procedimiento de la invención, el paso c) y/o el paso de acopio en una región comprendida entre el punto de fabricación y el emplazamiento definitivo de la torre se realizan sobre soportes elevados, adaptados de forma que permiten que el medio de transporte terrestre se posicione bajo dichos soportes elevados, y donde el paso d) se realiza sin utilizar medios de elevación de tipo grúa o puente grúa. De este modo, se simplifican y abaratan los pasos de prefabricación y de posicionamiento de los segmentos, previamente a su transporte. Esto se logra gracias al empleo de medios de transporte con capacidad de regular la altura de la superficie de carga.

En otra realización preferente del procedimiento de invención, el soporte elevado mencionado en la realización anterior comprende superficies regulables en altura, adaptadas de forma que permiten realizar el paso d) igualmente sin necesitar grúas u otros procedimientos de carga y descarga, regulando dichas superficies hasta posicionar el segmento prefabricado sobre dicho medio de transporte terrestre. Dicha regulación se puede llevar a cabo, en diferentes realizaciones, mediante medios hidráulicos, neumáticos o mecánicos, sin limitación.

En otra realización preferente del procedimiento de invención, el peso y altura de los segmentos de torre se definen de forma que todos los segmentos son izables hasta su posición definitiva por una misma grúa, sin requerir cambios de configuración de la misma.

En otra realización preferente del procedimiento de la invención, el paso f) comprende, adicionalmente, una etapa de tesado del segmento montado en el fuste de la torre. Se consigue con ello que la torre finalmente fabricada posea mayor resistencia y robustez frente a esfuerzos y cargas a las que se ve sometida.

En otra realización preferente del procedimiento de la invención, el paso f) comprende, adicionalmente, la ejecución de juntas horizontales en uno o más segmentos montados en el fuste de la torre. Dichas juntas permiten dotar de integridad y resistencia estructural al fuste de la torre, de forma sencilla y escalable.

En otra realización preferente del procedimiento de la invención, el paso c) comprende utilizar encofrados o moldes de fabricación modulares para prefabricar los segmentos, de forma que un mismo encofrado o molde permita fabricar al menos dos segmentos diferentes, añadiendo o retirando o modificando algunas partes de dicho encofrado o molde.

En otra realización preferente del procedimiento de la invención, los segmentos son tubulares, cilíndricos, troncocónicos, prismáticos, tronco-piramidales y/o de sección poligonal. Se consigue con ello que la etapa de prefabricación de dichos segmentos se realice de forma simplificada frente a secciones de geometría más compleja, sin perjuicio de la robustez del fuste de torre obtenido con las mismas.

En otra realización preferente del procedimiento de la invención, todos los segmentos de una misma torre se prefabrican durante el paso c) con una altura superior a 6.0 m. Se consigue con ello la construcción de torres de gran altura, con un número muy reducido de segmentos y de forma eficiente en tiempos respecto a las alternativas conocidas del estado de la técnica.

En otra realización preferente de la invención, los segmentos de mayor diámetro se fabrican en dos mitades con forma de C y se juntan para formar el segmento de torre en el emplazamiento.

Un segundo objeto de la invención se refiere a una torre fabricada y montada mediante el procedimiento de la invención, según cualquiera de las realizaciones del mismo descritas en el presente documento. Preferentemente, dicha torre comprende una nacelle y/o una o más palas de aerogenerador.

En el ámbito de interpretación de la presente invención, el término “sustancialmente” se entenderá como idéntico o comprendido dentro de un rango de variación de ±10%.

En el ámbito de interpretación de la presente invención, el término “emplazamiento definitivo” se entenderá como el lugar donde se yergue cada torre en su posición de trabajo u operativa en el parque eólico. El emplazamiento definitivo, a su vez, está formado por la posición del aerogenerador y por su correspondiente plataforma de montaje.

En el ámbito de interpretación de la presente invención, el término “posición del aerogenerador” es el lugar donde la torre y su cimentación quedan en su posición definitiva, coincidiendo sustancialmente el eje vertical de ambas.

En el ámbito de interpretación de la presente invención, el término “plataforma de montaje” se interpreta como el área que rodea o está inmediatamente contigua a la posición del aerogenerador, donde se ubica una grúa que monta la torre y los elementos que componen la torre.

En el ámbito de interpretación de la presente invención, el término “parque eólico” se interpreta como una región que alberga el conjunto de emplazamientos definitivos y plataformas de montaje de las torres, así como de los itinerarios terrestres de transporte y de uno o más caminos de acceso externo a dicho parque. De forma secundaria, el término “parque eólico” se considera aplicable, sin limitación, a cualquier parque o región que alberga un conjunto de torres fabricadas mediante el procedimiento de la invención, sean de aerogeneradores o de cualquier otro tipo.

En el ámbito de interpretación de la presente invención, el término “segmento de torre” se interpreta como un tramo prefabricable y apilable en altura, que conforma un fuste de torre.

Los segmentos poseen, preferentemente, forma aproximadamente cilindrica que comparte un eje vertical sustancialmente coincidente con el fuste de la torre, con su cimentación y con el centro de posicionamiento del aerogenerador. Los segmentos se unen entre sí, preferentemente, por medio de juntas horizontales.

DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

La Figura 1 muestra una vista en planta de un parque eólico configurado para llevar a cabo el procedimiento de la invención, según una realización preferente del mismo.

La Figura 2 muestra una vista esquemática de una etapa de transporte de segmentos de torre en el procedimiento de la invención, según una realización preferente del mismo, donde dichos segmentos de gran altura se encuentran en posición sustancialmente vertical, y se transportan hasta el emplazamiento definitivo de la torre mediante un medio de transporte de tipo tráiler modular.

REFERENCIAS NUMÉRICAS UTILIZADAS EN LAS FIGURAS

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

Según lo descrito en los apartados precedentes, y tal como se representa en las realizaciones preferentes mostradas en las Figuras 1-2, un primer objeto de la presente invención se refiere a un procedimiento de fabricación y montaje de torres (1) de hormigón, especialmente indicado para la construcción de torres (1) en parques eólicos (2) con múltiples aerogeneradores, donde dichas torres (1) están formadas por una pluralidad de segmentos (3) prefabricados. Dicho procedimiento se basa en una combinación sinérgica de etapas de fabricación de los segmentos (3), transporte posterior y de su montaje como parte de un fuste (4) de torre (1), donde dicho montaje se realiza en el emplazamiento definitivo (5) de la torre (1), reduciendo considerablemente el número de segmentos (3) a fabricar y a transportar en comparación con los procedimientos conocidos, lo que redunda en una fabricación y en un montaje simplificados.

Según lo mencionado en apartados precedentes, el procedimiento de la invención se basa en dos premisas principales:

i) La selección de un emplazamiento de fabricación que permita itinerarios desde la fábrica hasta cada emplazamiento de montaje que estén libres de obstáculos de gálibo vertical, tales como puentes, túneles o líneas eléctricas. Esto supondrá seleccionar emplazamientos de fabricación local, en las inmediaciones del parque eólico (2) (o, en general, del emplazamiento definitivo (5) de las torres (1)) mediante un punto de fabricación (6) centralizada, equipado con medios (7) para prefabricar los segmentos (3) de las torres (1).

ii) La fabricación, el almacenamiento y el transporte de los segmentos (3) de torre de gran altura (preferentemente, superior a 6m) (1) en posición sustancialmente vertical, a través de diferentes itinerarios (8) de transporte terrestre, gracias al uso de medios (9) de transporte terrestre adaptados para transportar este tipo de segmentos (3) en dicha posición sustancialmente vertical, siendo dichos medios (9) de transporte, preferentemente, de tipo tráiler modular, SPT y/o SPMT.

Estas dos características permiten un novedoso diseño de torre y proceso de fabricación, acopio, transporte y montaje significativamente optimizados para la fabricación de torres prefabricadas.

Tal y como se muestra en la Figura 1 del presente documento, el procedimiento propuesto por la invención está orientado a la fabricación y al montaje de una pluralidad de torres (1) en un parque eólico (2). Preferentemente, cada una de dichas torres (1) comprende una pluralidad de segmentos (3) de hormigón prefabricado superpuestos en altura, conformando un fuste (4) de torre (1). Dentro del parque eólico (2), cada torre (1) ocupa, tras su montaje, un emplazamiento (5) definitivo correspondiente a la ubicación operativa o de trabajo del aerogenerador.

Más concretamente, el procedimiento de la invención comprende la realización de los siguientes pasos a)-b), en orden indistinto:

a) Establecer un punto de fabricación (6) centralizada en el que los itinerarios hasta cada emplazamiento están libres de obstáculos de gálibo vertical, en el parque eólico o en sus inmediaciones (2), donde dicho punto de fabricación (6) centralizada está equipado con medios (7) para prefabricar los segmentos (3) de las torres (1).

La ubicación del punto de fabricación (6) en el parque eólico (2) permite asegurar la ausencia de restricciones de altura y de anchura propias de la red viaria general, al limitarse de manera preferente al tránsito por los propios viales del parque eólico (2), más anchos, planos y mayoritariamente sin cables, puentes y otros obstáculos que limiten el gálibo vertical y horizontal por debajo de 5.0-6.0 m, como ocurre en la red viaria. Estas características de los viales se dan en una mayoría de parques eólicos (2), principalmente por el tamaño y el peso de los componentes de la turbina (formada por una nacelle o góndola, y unas palas) y de la grúa de montaje de dicha turbina, lo que impone las restricciones correspondientes a los gálibos y las calidades de firme de los parques.

En una realización preferente de la invención se dispone, en el punto de fabricación (6), un número de encofrados verticales, preferentemente sobre unos caballetes que ejercen de encofrado inferior de cada segmento (3). Dichos encofrados permiten, así, prefabricar los segmentos (3) de torre (1) de forma sencilla y escalable. En una realización preferente, habrá una primera fase de prefabricación donde se coloca un molde interior sobre cada caballete y, a continuación, se coloca un volumen de ferralla en el molde, para después cerrar el molde con un encofrado exterior y hormigonar la pieza que forma el segmento (3). Tras el curado de la pieza, se retiran los moldes exterior e interior, y se saca la pieza a un área de acopio/colocación del punto de fabricación (6).

b) Establecer una pluralidad de itinerarios (8) terrestres desde el punto de fabricación (6) centralizada hasta el emplazamiento definitivo (5) de las torres (1).

Los itinerarios (8) terrestres corresponden, como se ha descrito previamente, a los caminos, carreteras o rutas seguidas por los medios de transporte (9) de los segmentos (3), conectando el punto de fabricación (6) centralizada con los diferentes emplazamientos definitivos (5) de las torres (1) en el parque eólico (2). Preferentemente, dichos itinerarios (8) terrestres no cruzan por debajo de ningún puente, túnel y/o línea de tendido eléctrico. Asimismo, la altura de los segmentos (3) puede estar condicionada por hipotéticas limitaciones de altura de transporte, si bien una limitación relevante (por ejemplo, una línea de alta tensión que limite la altura de paso por debajo de 6.0 m) llevará, convenientemente, a la instalación del punto de fabricación (6) en una zona del parque eólico (2) a un lado de dicha línea primero, y su traslado posterior otro lado de la línea después, si hay suficiente número de torres (1) de aerogeneradores en cada lado de la misma como para compensar el coste de traslado del punto de fabricación (6).

Alternativamente, también se puede instalar el punto de fabricación (6) en la región del parque eólico (2) con mayor número de aerogeneradores, y definir dos modelos de torres (1), una con menos segmentos (3) pero más altos, y otra con más segmentos (3) pero de menor altura, de forma que puedan transportarse sin impedimento al otro lado del parque eólico (2).

Ventajosamente, el procedimiento de la invención comprende, adicionalmente, la realización de los siguientes pasos c)-g):

c)

Prefabricar en posición sustancialmente vertical al menos un segmento (3) de una torre (1), siendo la altura de dicho segmento (3) superior a 6.0 m. Los segmentos (3) prefabricados son elementos preferentemente cilíndricos (o aproximadamente cilíndricos o prismáticos, incluso con una cierta tronco-conicidad o tronco-piramidalidad) que conforman la torre (1) o tramos de la misma, con la misma sencillez de fabricación que la empleada en torres (1) de anillos, pero siendo significativamente más altos y también en ocasiones de mayor diámetro. Frente a los aproximadamente 3-4 m de alto de los anillos de las torres (1) de hormigón prefabricadas del estado de la técnica, los segmentos (3) de la torre objeto de invención poseen, en una realización preferente, una altura superior a 6.0 m los de la parte inferior y hasta 12.0 m los segmentos correspondientes a la parte superior de la torre. Por tanto, la torre (1) tendrá un número reducido de segmentos (3) a fabricar, transportar, izar, colocar y nivelar, así como una reducción en el número de juntas horizontales a realizar, por lo que el ahorro de coste de cada torre (1) es considerable.

Además, en cuanto al diámetro, se podrán realizar, preferentemente, segmentos (3) de torre de hasta 6.0 m de diámetro, mientras que las torres de anillos convencionales no emplean piezas anulares de diámetro superior a 4.0 m fabricando, para anchuras superiores, semianillos que luego se unen en el emplazamiento definitivo de la torre en parque eólico (2), para formar un anillo completo. Esto se traduce en que el procedimiento de fabricación y montaje de esta torre reducirá los elementos a fabricar, transportar y montar a menos de una tercera parte de los de las actuales torres de anillos en el mercado.

En otra realización preferente de la invención, la altura de los diferentes segmentos (3) se ajustará en función del peso objetivo de cada segmento (3), con el objetivo de que una misma configuración de grúa permita el montaje de todos los segmentos (tramos) de manera rápida. Esto significa que los segmentos (3) inferiores de la torre (1), que tienen un mayor diámetro, serán más bajos que los segmentos (3) superiores, de menor diámetro y menor peso por metro lineal de altura.

d)

Posicionar el segmento (3) prefabricado en el paso c) en posición sustancialmente vertical sobre un medio de transporte (9) terrestre.

En una realización preferente de la invención, el medio de transporte (9) terrestre comprende un tráiler modular, un SPT y/o un SPMT. Los SPMTs y los tráileres modulares son, por lo general, más caros y normalmente más lentos (sobre todo los SPMTs) que los camiones convencionales o los vehículos modulares más pequeños y sencillos, usados comúnmente en el transporte de elementos de torres prefabricadas según los procedimientos conocidos. Esta desventaja teórica queda compensada con creces por el menor número de segmentos (3) a transportar, así como por la menor distancia entre el punto de fabricación (6) y los emplazamientos definitivos (5) propios de las torres (1). El uso de SPTs/SPMTs permite además garantizar la estabilidad lateral en el transporte de segmentos (3) tan esbeltos en posición vertical, frente al transporte de segmentos (3) y dovelas prefabricados de alturas similares de los procedimientos conocidos, que se transportan y almacenan en posición horizontal.

En otra realización preferente de la invención el paso c) y/o el paso d) se realizan sobre soportes elevados, adaptados de forma que permiten que el medio de transporte (9) terrestre se posicione bajo dichos soportes elevados, y donde el paso d) se realiza sin utilizar medios de elevación de tipo grúa o puente grúa. Más preferentemente, el medio de transporte (9) terrestre y/o el soporte elevado comprenden superficies regulables en altura, adaptadas de forma que permiten realizar el paso d) regulando dichas superficies, hasta posicionar el segmento (3) prefabricado sobre dicho medio de transporte (9) terrestre.

De ese modo, una vez prefabricado cada segmento (3) en posición sustancialmente vertical, se saca de su molde a una zona de acopio, mediante la introducción de un conjunto de medios de transporte (9) situados por debajo de un punto elevado (por ejemplo, el caballete) y, a continuación, se eleva la altura del medio de transporte (9) de forma que levanta el segmento (3) prefabricado sobre las patas del caballete y lo traslada también en posición sustancialmente vertical hasta el emplazamiento definitivo (5) de la torre (1), donde vuelve a depositar el segmento (3) sobre caballetes de forma que, con la operación inversa, libre de grúas y de operaciones de volteo, se hace toda la gestión logística de los segmentos (3) en posición sustancialmente vertical, desde su fabricación hasta su traslado hasta las cercanías de la torre (1), donde se incorporarán a su fuste (4).

En otra realización preferente de la invención, se puede reducir el tiempo de uso de cada encofrado si se asegura una posición de reposo del segmento (3) que sea continua y nivelada, de forma que la última fase del curado de la pieza que forma el segmento (3) no produzca deformaciones no deseadas, causadas por dejar descansar la pieza, aun insuficientemente curada, sobre unos elementos de apoyo puntuales en vez de continuos. En este caso, sí se podrá contar con un único movimiento de grúa, que dispone el segmento (3) sobre una superficie nivelada (por ejemplo, una losa de hormigón pulido) para que termine de curar y, tras pasar el tiempo necesario de curado (por ejemplo, 72 horas) con esa misma grúa se vuelve a colocar el segmento (3) sobre un medio de transporte (9) que la traslada hasta el emplazamiento definitivo (5) de la torre. En esta realización, también se puede disponer de apoyos para proceder a la descarga de los segmentos (3) sin necesidad de grúas, solo con el medio de transporte (9) con el que se han transportado.

e) Transportar el segmento (3) posicionado en el paso d), en posición sustancialmente vertical sobre el medio de transporte (9) terrestre, desde el punto de fabricación (6) centralizada hasta una región (10) de acopio de torres o hasta el emplazamiento definitivo (5) de una de las torres (1), siguiendo uno de los itinerarios (8) terrestres.

Opcionalmente, el paso e) puede comprender una etapa de acopio o almacenamiento del segmento (3) así transportado en la región (10) de acopio o en las cercanías del emplazamiento definitivo (5), en posición sustancialmente vertical, hasta su transporte hasta dicho emplazamiento definitivo (5) o hasta su montaje según lo descrito en el paso f) a continuación, respectivamente.

f) Montar el segmento (3) transportado en el paso e) en el emplazamiento definitivo (5) de una de las torres (1), conformando al menos una parte del fuste (4) de dicha torre (1).

g) Repetir los pasos c)-f) para una pluralidad de torres (1) del parque eólico (2).

En una realización preferente de la invención, los pasos c)-e) se realizan sobre apoyos de, aproximadamente, 1,5 m de altura libre. Esto, combinado con el uso de medios de transporte (9) de tipo tráiler modular/SPTs/SPMTs permite, además, la eliminación o mitigación en gran medida del uso de grúas, puentes grúa y otros medios de elevación y traslación de cargas. Pese a que los elementos a fabricar (segmentos (3) de torre (1)) son bastante más grandes y pesados que los elementos propios de otras torres prefabricadas, se elimina el uso de grúas para sacar las piezas de los moldes o encofrados en que se fabrican, para llevarlas y descargarlas en acopio o en las posiciones de montaje de internos, así como para cargarlas para transporte y descargarlas en el emplazamiento definitivo (5) de las torres (1). De esta forma, fabricando y posicionando los segmentos (3) sobre soportes de, por ejemplo, 1,5 m de altura, se puede utilizar el propio medio de transporte (9) para la carga y la descarga de los segmentos (3). En el sector es conocido el uso de pequeños apoyos para acopio de elementos prefabricados, pero no se utilizan apoyos diseñados para su carga y descarga sin grúa.

Así pues, el procedimiento de fabricación y montaje de la invención se puede utilizar para construir una torre (1) completa de hormigón formada por segmentos (3) de altura mayor a 6.0 m, o también para hacer una parte de una torre (1) mixta o híbrida, en la que una sección de la torre (1) se hace con dicho procedimiento y otras partes se realizan con otros materiales, diseños o procesos. Por ejemplo, la parte superior de una torre (1) puede estar formada por uno o varios tramos metálicos convencionales, y la parte inferior puede estar realizada con el diseño y proceso aquí descritos.

Claims

r e iv in d ic a c io n e s

1.

- Procedimiento de fabricación y montaje de una pluralidad de torres (1) en un parque eólico (2), donde cada una de dichas torres (1) comprende una pluralidad de segmentos (3) de hormigón prefabricado superpuestos en altura, conformando un fuste (4) de torre y donde cada torre (1) ocupa, tras ^su montaje, un emplazamiento (5) definitivo en el parque eólico (2);

donde el procedimiento comprende la realización de los siguientes pasos, en cualquier orden:

a) establecer un punto de fabricación (6) centralizada, donde dicho punto de fabricación (6) centralizada está equipado con medios (7) para prefabricar los segmentos (3) de las torres (1);

b) establecer una pluralidad de itinerarios (8) terrestres desde el punto de fabricación (6) centralizada hasta el emplazamiento definitivo (5) de las torres (1);

y estando dicho procedimiento caracterizado por que comprende, adicionalmente, la realización de los siguientes pasos:

^c) prefabricar en posición sustancialmente vertical al menos un segmento (3) de una torre (1), siendo la altura de dicho segmento (3) superior a 6.0 m;

d) posicionar el segmento (3) prefabricado en el paso ^c) en posición sustancialmente vertical sobre un medio de transporte (9) terrestre;

e) transportar el segmento (3) posicionado en el paso d), en posición sustancialmente vertical sobre el medio de transporte (9) terrestre, desde el punto de fabricación (6) centralizada hasta el emplazamiento definitivo (5) de una de las torres (1), siguiendo uno de los itinerarios (8) terrestres, donde dichos itinerarios (8) terrestres están liberados en ^su totalidad de obstáculos de gálibo vertical en forma de puentes ^o túneles;

f) montar el segmento (3) transportado en el paso e) en el emplazamiento definitivo (5) de una de las torres (1), conformando al menos una parte del fuste (4) de dicha torre (i);

g) repetir los pasos c)-f) para una pluralidad de torres (i) del parque eólico (2).

2.

- Procedimiento según la reivindicación anterior, donde el paso e) incluye una etapa de acopio del segmento (3) en una región (10) comprendida entre el punto de fabricación (6) y el emplazamiento definitivo (5) de la torre (i), donde se almacena dicho segmento (3) en la región (10) de acopio, en posición sustancialmente vertical, hasta ^su traslado al emplazamiento definitivo (5).

3.

- Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el medio de transporte (9) terrestre comprende un tráiler modular, un SPT y/o un SPMT.

4.

- Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el paso ^c) y/o el paso d) se realizan sobre soportes elevados, adaptados de forma que permiten que el medio de transporte (9) terrestre se posicione bajo dichos soportes elevados, y donde el paso d) se realiza sin utilizar medios de elevación de tipo grúa ^o puente grúa.

5.

- Procedimiento según la reivindicación anterior, donde el medio de transporte (9) terrestre y/o el soporte elevado comprenden superficies regulables en altura, adaptadas de forma que permiten realizar el paso d) regulando dichas superficies, hasta posicionar el segmento (3) prefabricado sobre dicho medio de transporte (9) terrestre.

6.

- Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el paso f) comprende, adicionalmente, el tesado del segmento (3) montado en el fuste (4) de la torre (1).

7.

- Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el paso f) comprende, adicionalmente, la ejecución de juntas horizontales en uno ^o más segmentos (3) montados en el fuste (4) de la torre (1).

8. - Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el paso ^c) comprende utilizar encofrados ^o moldes de fabricación modulares para prefabricar los segmentos (3), de forma que un mismo encofrado ^o molde permita fabricar al menos dos segmentos (3) diferentes, añadiendo ^o retirando ^o modificando algunas partes de dicho encofrado ^o molde.

9.

- Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde los segmentos (3) son tubulares, cilindricos, troncocónicos, prismáticos, troncopiramidales y/o de sección poligonal.

10.

- Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde todos los segmentos (3) de una misma torre (1) se prefabrican durante el paso ^c) con una altura superior a 5 m.

11.- Torre (1) montada según un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

12.- Torre (1) según la reivindicación anterior, que comprende una nacelle y/o una ^o más palas de aerogenerador.