FR2872843A1 - Procede de construction d'un mat longitudinal en beton, element tubulaire pour sa mise en oeuvre et mat obtenu - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne la construction d'un mât longitudinal, en béton précontraint longitudinalement, pour une éolienne. Le mât (1) est décomposé en tronçons (17, 18) présentant un poids compatible avec une préfabrication hors du site de construction du mât et, ensuite, avec un transport et une manutention sur le site. Chaque tronçon (17, 18) comporte une paroi tubulaire, longitudinale (19, 20) noyant des armatures (29, 30) de précontrainte longitudinale, de préférence adhérentes, et les tronçons (17, 18) sont assemblés entre eux, ainsi qu'avec une embase et une nacelle d'éolienne, sur le site, de façon sensiblement rigide en traction et compression longitudinales et aux fléchissement et cisaillement transversaux.Application à la réalisation de mâts d'éolienne en particulier en site marin.
Description
La présente invention concerne un procédé de construction d'un mât
longitudinal en béton précontraint longitudinalement, présentant une conformation générale tubulaire autour d'un axe longitudinal, orienté
verticalement, avec des sections transversales intérieure et extérieure de forme respective déterminée, centrée sur ledit axe longitudinal, depuis une extrémité transversale inférieure par laquelle le mât est lié sensiblement rigidement à une embase elle-même retenue par rapport au sol dans des conditions lui permettant d'opposer une réaction à l'ensemble des efforts qui peuvent être exercés sur elle par le mât ou par son intermédiaire et jusqu'à une extrémité transversale supérieure par laquelle une nacelle d'éolienne est liée sensiblement rigidement au mât.
Un tel mât d'éolienne est bien connu en lui-même, et actuellement réalisé sur site, par coulée d'une paroi tubulaire en béton qui s'étend d'une seule pièce de son extrémité inférieure à son extrémité supérieure et dans laquelle on noie des gaines longitudinales, réparties angulairement, dont chacune s'étend sur la totalité ou la quasi-totalité de la hauteur du mât et reçoit au coulissement longitudinal un câble respectif de précontrainte longitudinale. Les câbles de précontrainte longitudinale s'étendent ainsi également sur la totalité ou la quasi-totalité de la hauteur du mât et on les met en tension longitudinale en en fixant les extrémités respectivement inférieure et supérieure au béton, par exemple par engagement dans des poches de celui-ci comme le décrit WO 02/01025 Al. D'autres câbles de précontrainte, formant une boucle à l'intérieur de l'embase, sont accrochés par leurs extrémités supérieures dans des poches situées, dans la paroi tubulaire, légèrement au-dessus des poches d'accrochage des extrémités inférieures des câbles de précontrainte longitudinale de cette paroi et assurent ainsi la continuité de la précontrainte longitudinale entre la paroi et l'embase.
La construction d'un tel mât d'éolienne, par ce procédé connu, nécessite le déploiement de moyens techniques considérables sur le site de construction, puisqu'il est nécessaire d'y disposer d'une centrale à béton, d'y acheminer et d'y stocker les matériaux nécessaires à alimenter cette centrale, de monter sur site des systèmes complexes de coffrage, dont un exemple est décrit dans DE 199 36 603 Al, et d'y effectuer ensuite la mise en tension des câbles de précontrainte longitudinale.
Il en résulte que la construction d'un mât d'éolienne, en béton précontraint longitudinalement, représente un chantier important et délicat lorsque le site de construction est situé à terre, l'embase étant ancrée au sol par des fondations. Le chantier est encore plus considérable lorsqu'il s'agit d'un site en mer, dit offshore , que l'embase soit également ancrée au sol par des fondations ou qu'elle soit flottante et retenue par rapport au sol au moyen d'ancrages de type marin, dans la mesure où l'on dispose alors nécessairement de beaucoup moins de place pour installer une centrale à béton et des aires de stockage de matériaux, où il est plus difficile d'y acheminer ces matériaux, où le chantier est beaucoup plus vulnérable aux intempéries et où, dans le cas d'une embase flottante, une certaine instabilité de celle-ci peut gêner la prise de références et augmenter la dangerosité du travail.
On pourrait certes envisager, en s'inspirant de techniques connues dans le domaine des poteaux tubulaires en béton précontraint, de préfabriquer le mât en usine et de l'acheminer ensuite sur le site de construction, de l'y dresser et de l'y fixer sur une embase préalablement réalisée.
Cette technique de préfabrication, utilisée de préférence à la construction sur site dans le cas de poteaux de quelques mètres de hauteur après installation, paraît en première approche totalement inapplicable à des mâts d'éolienne, dont la hauteur atteint plusieurs dizaines de mètres, du fait de difficultés d'acheminement et de manutention sur site, en particulier en cas de site marin, pour des raisons combinées d'encombrement et de poids.
Le but de la présente invention est de proposer un procédé de construction d'un mât longitudinal en béton précontraint longitudinalement, à usage de mât d'éolienne, qui remédie à l'ensemble de ces inconvénients.
A cet effet, la présente invention propose un procédé du type indiqué en préambule, caractérisé en ce qu'il comporte une succession d'étapes consistant à : a) décomposer le mât à construire en autant de tronçons longitudinaux, longitudinalement voisins deux à deux, qu'il est nécessaire pour que chacun de ces tronçons présente un poids estimé compatible avec une préfabrication hors du site de construction du mât et, ensuite, avec un transport et une manutention sur le site, b) calculer et préfabriquer chaque tronçon, individuellement, sous forme d'une paroi longitudinale en béton noyant des armatures de précontrainte longitudinale, présentant une configuration générale tubulaire autour d'un axe longitudinal respectif qui est destiné à coïncider avec ledit axe longitudinal du mât à construire et autour duquel lesdites armatures sont réparties angulairement, avec des sections transversales intérieure et extérieure respectives desdits tronçons qui présentent respectivement ladite forme déterminée de la section transversale intérieure du mât à construire, centrée sur ledit axe longitudinal respectif, et ladite forme déterminée de la section transversale extérieure du mât à construire, centrée sur ledit axe longitudinal respectif, depuis une extrémité transversale respective destinée à constituer une extrémité inférieure du tronçon et jusqu'à une extrémité transversale respective destinée à constituer une extrémité supérieure du tronçon, en prévoyant un assemblage sensiblement rigide, en traction et compression longitudinales et aux fléchissement et cisaillement transversaux, entre l'extrémité inférieure de chaque tronçon et, respectivement, l'embase, retenue par rapport au sol dans les conditions précitées, ou l'extrémité supérieure d'un tronçon respectivement inférieur, et entre l'extrémité supérieure de chaque tronçon et, respectivement, l'extrémité inférieure d'un tronçon respectivement supérieur ou la nacelle, c) sur site, placer le tronçon inférieur de telle sorte que son axe longitudinal coïncide avec l'axe longitudinal du mât à construire, au-dessus de l'embase, en orientant son extrémité inférieure vers le bas, et procéder audit assemblage sensiblement rigide de cette extrémité inférieure avec l'embase, puis placer le tronçon supérieur ou successivement chaque tronçon respectivement supérieur de telle sorte que son axe longitudinal coïncide avec l'axe longitudinal du mât à construire, au- dessus du tronçon inférieur ou d'un tronçon respectivement inférieur, en orientant son extrémité inférieure vers le bas, et procéder audit assemblage sensiblement rigide de cette extrémité inférieure avec l'extrémité supérieure dudit tronçon inférieur ou respectivement inférieur, puis placer la nacelle d'éolienne au-dessus de l'extrémité supérieure du tronçon supérieur et procéder audit assemblage sensiblement rigide de la nacelle d'éolienne à cette extrémité supérieure.
Dans la mesure où la mise en uvre de ce procédé aboutit à des caractéristiques en elles-mêmes originales du mât, la présente invention s'étend également à un mât longitudinal en béton précontraint longitudinalement, présentant une conformation générale tubulaire autour d'un axe longitudinal, orienté verticalement, avec des sections transversales intérieure et extérieure de forme respective déterminée, centrée sur ledit axe longitudinal, depuis une extrémité transversale inférieure par laquelle le mât est lié rigidement à une embase elle-même retenue par rapport au sol dans des conditions lui permettant d'opposer une réaction à l'ensemble des efforts qui peuvent être exercés sur elle par le mât ou par son intermédiaire et jusqu'à une extrémité transversale supérieure par laquelle une nacelle d'éolienne est liée sensiblement rigidement au mât, ledit mât étant caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité de tronçons longitudinaux individuels dont chacun comporte une paroi longitudinale en béton noyant des armatures de précontrainte longitudinale, présentant une configuration générale tubulaire autour dudit axe longitudinal, autour duquel lesdites armatures sont réparties angulairement, avec des sections transversales intérieure et extérieure respectives desdits tronçons qui présentent respectivement ladite forme déterminée de la section transversale intérieure du mât, centrée sur ledit axe longitudinal, et ladite forme déterminée de la section transversale extérieure du mât, centrée sur ledit axe longitudinal, depuis une extrémité transversale inférieure respective jusqu'à une extrémité transversale supérieure respective, avec assemblage sensiblement rigide, en traction et compression longitudinales et aux fléchissement et cisaillement transversaux, entre l'extrémité inférieure de chaque tronçon et, respectivement, l'embase, retenue par rapport au sol dans les conditions précitées, ou l'extrémité supérieure d'un tronçon respectivement inférieur, et entre l'extrémité supérieure de chaque tronçon et, respectivement, l'extrémité inférieure d'un tronçon respectivement supérieur ou la nacelle.
Naturellement, d'une façon connue en elle-même, lesdites formes peuvent être choisies dans un groupe comportant la forme circulaire et les formes polygonales convexes, et lesdites sections transversales intérieure et extérieure peuvent être choisies dans un groupe comportant les sections qui sont constantes et les sections qui décroissent, respectivement de l'extrémité inférieure du mât ou de chaque tronçon à l'extrémité supérieure du mât ou dudit tronçon; en particulier, le mât ou chaque tronçon de celui-ci peut présenter intérieurement et extérieurement la forme d'un tronc de cône de révolution autour de son axe longitudinal, ou encore d'un tronc de pyramide régulière, ces exemples n'étant en aucune façon limitatifs.
De même, on peut choisir une répartition angulaire régulière des armatures autour de l'axe de chaque tronçon, c'est-à-dire également autour de l'axe du mât, afin de conférer à ce dernier des caractéristiques uniformes de stabilité à l'encontre d'efforts qui peuvent lui être appliqués, en particulier par le vent, selon toute orientation radiale en référence à son axe, ou encore une répartition angulaire irrégulière de ces armatures autour de l'axe de chaque tronçon et de l'axe du mât, d'une façon déterminée afin de conférer à celui-ci une résistance renforcée à l'encontre d'efforts qui peuvent lui être appliqués dans certaines directions radiales déterminées, par exemple en cas d'installation du mât sur un site soumis à des vents dominants suivant une orientation qui varie peu. Le calcul et la répartition angulaire des armatures, dans chaque cas, relèvent des aptitudes normales d'un Homme du métier.
Un tel Homme du métier comprendra aisément que la préfabrication de chaque tronçon peut s'effectuer en usine, dans les meilleures conditions, et que chaque tronçon peut ensuite être acheminé et manutentionné sur site sans difficultés particulières en vue de l'assemblage du mât. Les moyens techniques qu'il est nécessaire d'acheminer sur site se limitent à des moyens de manutention et d'assemblage et, même dans les conditions difficiles de travail que l'on rencontre sur un site marin, la manutention individuelle de chaque tronçon, de dimension et de poids respectifs choisis et non pas imposés par la taille du mât, puisqu'on peut décomposer le mât à construire en autant de tronçons longitudinaux qu'on le souhaite, peut s'effectuer avec toute la précision requise, avant un assemblage qui peut s'effectuer par des moyens simples, utilisables avec efficacité même dans des conditions difficiles, tout en assurant à l'assemblage une rigidité suffisante pour que, en particulier, les armatures des différents tronçons soient liées mutuellement pour se comporter comme une armature unique, de l'extrémité inférieure du mât à son extrémité supérieure.
A cet égard, on entendra ici par assemblage sensiblement rigide un assemblage qui peut être considéré comme rigide en particulier au regard des vents auxquels peut être exposé l'ensemble constitué par le mât et l'éolienne qu'il porte, ainsi que vis-à-vis du poids de cet ensemble.
A cet égard, différents types d'assemblage peuvent être choisis, mais, selon un mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, lors de l'étape b, on équipe chacune des extrémités de chaque tronçon d'une couronne transversale respective, annulaire autour de l'axe longitudinal respectif, formant une saillie vers celui-ci par rapport à la paroi longitudinale respective, ladite couronne étant sensiblement rigide en traction et compression longitudinales et aux fléchissement et cisaillement transversaux, en liant sensiblement rigidement, en traction et compression longitudinales et aux fléchissement et cisaillement transversaux, ladite couronne aux armatures respectives, et, lors de l'étape c, on réalise lesdits assemblages par l'intermédiaire desdites couronnes, par exemple par un boulonnage longitudinal, facile à réaliser et offrant des possibilités de démontage ultérieur en cas de besoin, étant entendu que d'autres moyens d'assemblage des couronnes, offrant une rigidité d'assemblage similaire, peuvent également être choisis sans que l'on sorte pour autant du cadre de la présente invention.
Quel que soit le mode d'assemblage des couronnes ainsi choisi, on observera que les moyens utilisés pour l'assurer sont logés à l'intérieur du mât, ce qui met les personnels de montage à l'abri des intempéries et protège ensuite de celles-ci les moyens d'assemblage utilisés.
Pour améliorer la protection de ces moyens d'assemblage, ainsi que pour éviter toute infiltration d'humidité à l'intérieur du mât, de préférence, lors de l'étape c, on intercale entre chaque couronne et, respectivement, l'embase, une couronne immédiatement voisine ou la nacelle d'éolienne, un joint transversal d'étanchéité, annulaire autour dudit axe longitudinal et choisi de telle sorte qu'il soit compressible longitudinalement au repos mais devienne sensiblement incompressible longitudinalement lorsqu'il est soumis à une contrainte de compression longitudinale dépassant un seuil déterminé, et l'on procède audit boulonnage longitudinal jusqu'à ce que ce seuil déterminé soit au moins atteint.
La présence des joints n'affecte ainsi en aucune façon la fidélité de transmission des efforts entre les armatures des différents tronçons par l'intermédiaire des couronnes et des moyens d'assemblage qui leur sont associés.
Naturellement, il est par ailleurs nécessaire que la précontrainte longitudinale conférée au béton de la paroi tubulaire de chaque tronçon soit reprise efficacement par les couronnes prévues aux deux extrémités de celui-ci.
A cet effet, on peut, en s'inspirant de la technique de construction des mâts d'éolienne indiquée en préambule, prévoir à l'intérieur de la paroi longitudinale de chaque tronçon des gaines longitudinales de guidage, au coulissement longitudinal, d'un câble respectif de précontrainte longitudinale, et fixer les extrémités de chaque câble, placé en tension, respectivement à l'une et l'autre des couronnes extrêmes du tronçon considéré.
Cependant, cette technique d'armature glissante présente un certain nombre d'inconvénients.
L'un de ces inconvénients réside dans le fait que, pour loger un câble d'armature de section transversale déterminée, calculé en fonction de la précontrainte que l'on désire appliquer à la paroi par ce câble, il est nécessaire de noyer dans cette paroi une gaine de section largement supérieure, ce qui oblige à épaissir au moins localement la paroi au prix d'un poids plus élevé de celle-ci, c'est-à-dire de multiplier les tronçons lorsqu'on met en uvre la présente invention, pour un mât de dimension longitudinale ou hauteur donnée.
Un autre inconvénient réside dans le fait que, pour éviter la corrosion de chaque câble à l'intérieur de la gaine correspondante, par introduction d'humidité dans celle-ci, on doit prévoir un bourrage de chaque gaine, autour du câble, au moyen d'un matériau hydrophobe tel que de la graisse, ce qui complique la fabrication et ne fournit pas nécessairement une protection efficace à long terme, par détérioration, tassement ou fuite de la graisse. Or, la rupture d'un câble, affaibli par un excès de corrosion, se traduit par la perte de la précontrainte initialement appliquée par celui-ci à la paroi sur la totalité de la dimension longitudinale ou hauteur de celle-ci.
On préfère par conséquent, selon un mode de mise en oeuvre préféré de l'étape b du procédé selon l'invention, lier les armatures au béton de la paroi tubulaire respective par adhérence et lier sensiblement rigidement chaque couronne à l'armature respective par l'intermédiaire du béton de la paroi tubulaire respective lui-même.
Ainsi, c'est le béton lui-même qui assure la protection des armatures contre la corrosion, ce qui évite toute autre mesure à cet effet, et la paroi tubulaire peut présenter une épaisseur plus faible même au droit des armatures compte tenu de l'absence de gaines pour loger ces dernières, ce qui permet de réduire le nombre de tronçons nécessaires à la construction d'un mât de dimension longitudinale ou hauteur déterminée, c'est-à-dire de réduire les opérations d'assemblage sur site, ou encore, pour une dimension longitudinale déterminée de chaque tronçon, de réduire sensiblement son poids. En outre, l'éventuelle rupture d'une armature sous l'effet d'un excès de corrosion reste dénuée de conséquence pratique puisque l'armature reste ancrée au béton de la paroi de part et d'autre du point de rupture, à proximité immédiate de celui-ci.
La liaison sensiblement rigide de chaque couronne aux armatures de la paroi tubulaire du tronçon correspondant, par l'intermédiaire du béton de cette paroi, peut mettre en uvre divers moyens, tels qu'un ancrage de chaque couronne au béton lui-même lié aux armatures par adhérence, mais on préfère, à cet égard, un mode de mise en uvre du procédé selon l'invention selon lequel, lors de l'étape b, on noie dans le béton de chaque tronçon, au moins à proximité immédiate de chaque extrémité de celui-ci, au moins une cerce transversale d'armature, annulaire autour de l'axe respectif, on enveloppe chaque extrémité de la paroi respective de deux jupes longitudinales, sensiblement rigides en traction et compression longitudinales et aux fléchissement et cisaillement transversaux, solidaires de la couronne respective, annulaires autour de l'axe respectif et disposées respectivement du côté de celui-ci et à l'opposé de celui-ci par rapport à la paroi respective, longitudinalement jusqu'au-delà de la cerce d'armature respective, et l'on solidarise chaque jupe avec le béton, de façon répartie angulairement autour de l'axe respectif, au moins au-delà de la cerce d'armature respective.
On fait ainsi travailler le béton de la paroi tubulaire, à l'opposé de chaque couronne par rapport à la cerce d'armature respectivement correspondante, en compression sous l'effet de la traction appliquée aux armatures longitudinales, ce qui permet d'assurer dans les meilleures conditions la transmission de cette traction aux jupes, c'est-à-dire aux couronnes, par l'intermédiaire du béton de la paroi tubulaire.
La solidarisation de ce béton avec chaque jupe peut s'effectuer par simple friction, en particulier si l'on préfabrique la paroi tubulaire de chaque tronçon en coulant le béton entre les jupes et si le béton subit un gonflement lors de sa prise, mais on préfère utiliser des moyens auxiliaires de solidarisation mutuelle, tels qu'une solidarisation de chaque jupe et de la couronne avec le béton par collage, et/ou une solidarisation des jupes avec le béton par goupillage radial en référence à l'axe du tronçon, longitudinalement à l'opposé de la couronne respective par rapport à la cerce respective, ce qui oblige le béton à travailler en compression entre chaque cerce et le goupillage radial même dans le cas d'une sollicitation localisée de la paroi tubulaire correspondante en traction longitudinale, à l'encontre de 2872843 12 la précontrainte longitudinale de compression appliquée à cette paroi tubulaire par les armatures longitudinales.
Bien que le nombre de tronçons, lorsque l'on met en oeuvre la présente invention, soit dicté par la recherche d'une facilité de transport et de manutention sur le site, les tronçons restent des pièces lourdes dont le positionnement relatif précis, en coaxialité, préalablement à leur assemblage mutuel, peut présenter quelques difficultés.
Afin d'éviter de telles difficultés, selon un mode de mise en oeuvre préféré du procédé selon l'invention, lors de l'étape d, on équipe au moins chacune de celles des extrémités de chaque tronçon qui sont destinées à être assemblées à une extrémité d'un autre tronçon de moyens auxiliaires de centrage relatif.
De même, la nacelle d'éolienne présente un certain encombrement et un certain poids, et on facilite sa mise en place en haut du mât en prévoyant, selon un mode de mise en oeuvre préféré du procédé selon l'invention que, lors de l'étape b, on équipe au moins l'extrémité supérieure du tronçon supérieur de moyens auxiliaires de centrage de la nacelle d'éolienne.
L'aménagement de ces moyens auxiliaires de centrage peut avantageusement se combiner avec celui des couronnes extrêmes des tronçons et, en particulier, selon un mode de mise en oeuvre préféré du procédé selon l'invention, ces moyens auxiliaires de centrage comportent une bordure annulaire, continue de ladite couronne respective, ladite bordure étant évasée dans un sens longitudinal déterminé. De préférence, on agence cette bordure de telle sorte qu'elle soit située dans le prolongement longitudinal de la paroi respective et s'évase de haut en bas, ce qui contribue à empêcher la pénétration d'eau de pluie ou d'eau de ruissellement à l'intérieur du mât et facilite l'évacuation de l'humidité qui pourrait éventuellement s'introduire entre deux tronçons, ou encore entre le tronçon supérieur et la nacelle d'éolienne.
Naturellement, un mât réalisé conformément au procédé selon l'invention peut présenter toutes les caractéristiques qui résultent de ces modes de mises en uvre préférés du procédé selon l'invention.
Dans la mesure où la mise en uvre de ce procédé en vue de la réalisation d'un mât selon l'invention passe par la préfabrication d'éléments tubulaires longitudinaux, en béton précontraint longitudinalement, la présente invention s'étend également à un tel élément, caractérisé en ce qu'il comporte: - une paroi longitudinale en béton noyant des armatures de précontrainte longitudinale, présentant une configuration générale tubulaire, autour d'un axe longitudinal autour duquel lesdites armatures sont réparties angulairement, avec des sections transversales intérieure et extérieure de forme respective déterminée, centrée sur ledit axe longitudinal, depuis une première extrémité transversale et jusqu'à une deuxième extrémité transversale, et - des moyens d'assemblage sensiblement rigide, en traction et compression longitudinales et aux fléchissement et cisaillement transversaux, de chaque extrémité à un autre composant respectif de mât.
Un tel élément tubulaire selon l'invention peut en outre présenter les différentes caractéristiques découlant des modes de mise en uvre préférés, précités, du procédé selon l'invention.
D'autres caractéristiques et avantages des différents aspects de la présente invention ressortiront de la description ci-dessous, relative à un exemple non limitatif de mise en uvre, ainsi que des dessins annexés qui accompagnent cette description.
La figure 1 montre une vue, en élévation latérale, d'une éolienne comportant un mât selon l'invention, réalisé en deux tronçons entre une embase solidaire d'un fond marin et une nacelle d'éolienne.
La figure 2 montre une vue en perspective éclatée d'une moitié de la zone correspondant à l'assemblage mutuel des deux tronçons, c'est-à-dire l'assemblage de l'extrémité inférieure du tronçon supérieur à l'extrémité supérieure du tronçon inférieur, dans un sens allant de haut en bas.
La figure 3 montre une vue en perspective éclatée de la même zone, dans un sens allant de bas en haut.
La figure 4 montre une vue de la moitié de la même zone en coupe par un demi-plan longitudinal défini par l'axe du mât et repéré en IV-IV à la figure 5.
La figure 5 montre une vue partielle, en coupe transversale, suivant un plan repéré en V-V à la figure 4.
La figure 6 montre une vue en perspective, dans le même sens qu'à la figure 3, de l'extrémité inférieure du tronçon inférieur.
La figure 7 montre une vue, en élévation latérale, de l'extrémité supérieure du tronçon supérieur.
Dans son mode de réalisation illustré, le mât d'éolienne 1 selon l'invention est installé en site marin, sur une embase 2 de conception traditionnelle, par exemple en béton armé précontraint, ancrée au fond marin 3 par des fondations non représentées, calculées et réalisées de façon à assurer à un ensemble constitué par l'embase 2, le mât 1, une nacelle d'éolienne 4 elle-même traditionnelle qu'il porte sensiblement rigidement et un ensemble 5 de pales d'éolienne, également traditionnel, que cette nacelle 4 porte à la rotation autour d'un axe 6 horizontal ou faiblement incliné par rapport à l'horizontale, dans des conditions connues, une stabilité à l'encontre de l'ensemble des efforts qui peuvent être appliqués, en particulier par le vent, selon toutes les orientations possibles de celui-ci autour d'un axe longitudinal, vertical 7, commun au mât 1 et à l'embase 2 et sécant de l'axe 6. Cet axe vertical 7 servira de référence, par la suite, aux notions de caractère longitudinal, transversal ou radial.
Il est bien entendu, cependant, qu'un mât selon l'invention 1 pourrait être monté sur tout autre type d'embase 2, que ce soit en site terrestre ou en site marin; ainsi, dans ce dernier cas, l'embase 2 ancrée au fond marin 3 par des fondations pourrait être remplacée par une embase flottante, retenue par rapport au fond marin 3 dans des conditions lui permettant d'opposer une réaction de stabilisation à l'ensemble des efforts qui peuvent être exercés sur elle par le mât 1 ou par l'intermédiaire de celui-ci, depuis la nacelle 4 et l'ensemble de pales 5.
Quel que soit son mode de réalisation choisi, l'embase 2 culmine par une face supérieure 8 plane, transversale par rapport à l'axe 7, c'est-à-dire horizontale, à laquelle le mât 1 est lié sensiblement rigidement par une extrémité transversale inférieure 9. En site marin, cette face supérieure 8 est située au-dessus du niveau 10 de l'eau 11, à savoir plus précisément à une hauteur hl, au-dessus du niveau 10 d'eau 11 calme, suffisante pour que, même en cas de tempête, cette face supérieure 8 reste hors d'eau. A titre d'exemple non limitatif, la hauteur hl peut être de l'ordre de 10m pour une installation sur un site marin peu exposé aux tempêtes, étant entendu que cette hauteur peut être réduite par exemple lors d'une installation en site lacustre, ou encore augmentée lors d'une installationparticulièrement exposée à de grosses mers; dans le cas d'installations à terre, elle peut être réduite à quelques mètres.
En dessous de cette face supérieure 8, l'embase 2 présente une conformation tubulaire autour de l'axe 7, au moins jusqu'à une porte 12 d'accès à l'intérieur qui, en cas de montage sur site marin, se situe à quelques mètres au-dessus du niveau 10 de l'eau 11, à savoir plus précisément au niveau d'une plateforme transversale 13, formant une saillie par rapport à l'embase dans le sens d'un éloignement par rapport à l'axe 7 et servant à l'accès au mât 1; dans le cas d'installation à terre, la porte 12 peut être située au niveau du sol.
Ces dispositions sont connue en elles-mêmes et ne seront pas décrites davantage.
Vers le haut à partir de son extrémité inférieure 9, le mât selon l'invention 1 présente également une forme tubulaire, jusqu'à une extrémité supérieure transversale 14 par laquelle il est lié sensiblement rigidement à la nacelle 4, à savoir plus précisément à une tourelle intégrée à celle-ci et assurant son réglage en orientation autour de l'axe 7 par rapport au mât 1, dans des conditions connues d'un Homme du métier et qui ne nécessiteront pas davantage de description.
Le mât 1 présente ainsi, respectivement vers l'axe 7 et à l'opposé de celui-ci, une face périphérique intérieure 15 et une face périphérique extérieure 16 qui, dans l'exemple illustré, sont mutuellement parallèles et tronconiques de révolution autour de l'axe 7, de façon à converger respectivement de l'extrémité inférieure 9 vers l'extrémité supérieure 14 du mât 1. Cette convergence des faces 15 et 16 vers le haut et cette forme de révolution autour de l'axe 7 ne constituent cependant que des exemples non limitatifs, et l'on pourrait par exemple donner aux faces 15 et 16 une section transversale constante sur la totalité de la dimension longitudinale ou hauteur h, du mât 1 entre ses extrémités 9 et 14 et/ou une section transversale autre que circulaire, à savoir par exemple en forme de polygone, de préférence régulier en particulier lorsque l'on prévoit pour le mât d'éolienne une résistance identique à des sollicitations dans toutes les directions radiales.
Conformément à la présente invention, le mât 1 est constitué, entre son extrémité inférieure 9 et son extrémité supérieure 14, par l'assemblage mutuel rigide de plusieurs tronçons longitudinalement superposés, dont chacun présente un poids compatible avec une préfabrication hors du site de construction du mât 1 et, ensuite, avec un transport et une manutention sur le site.
Dans l'exemple illustré, pour une valeur de h2 de l'ordre de 60m, le mât 1 est ainsi subdivisé en deux tronçons, à savoir un tronçon inférieur 17 et un tronçon supérieur 18 d'une même hauteur respective h3 égale à la moitié deh2, c'est-à-dire 30m dans cet exemple. Il est bien entendu que, dans le cas de mâts 1 plus hauts, ou encore installés sur des sites dont l'exposition au vent exigerait une résistance mécanique supérieure, c'està-dire un poids supérieur sur chaque mètre de hauteur, le mât 1 pourrait être subdivisé en un nombre supérieur de tronçons, c'est-à-dire présenter au moins un tronçon longitudinalement intermédiaire, intercalé longitudinalement entre le tronçon inférieur 17 et le tronçon supérieur 18; ce tronçon intermédiaire, ou chaque tronçon intermédiaire, pourrait avantageusement présenter une conception similaire à celle du tronçon supérieur 18 qui sera décrite par la suite et ne diffère que légèrement de celle du tronçon inférieur 17.
Chacun des tronçons 17 et 18 comporte une paroi longitudinale 19, 20 en béton, à savoir de préférence en béton à haute performance tel que celui qui est commercialisé sous la marque enregistrée DUCTAL par la Société LAFARGE MORTIERS SA, ou encore celui qui est commercialisé sous la marque enregistrée CIMAX par la Société CIMENTS CALCIA, de telle sorte que chaque paroi 19, 20 présente un poids aussi réduit que possible à performances mécaniques identiques.
Chacune des parois 19 et 20 présente une configuration générale tubulaire autour de l'axe 7, en relation avec la configuration générale tubulaire du mât 1, entre une face intérieure respective 21, 22, destinée à constituer respectivement une moitié inférieure et une moitié supérieure de la face périphérique intérieure 15 du mât, et une face périphérique extérieure respective 23, 24, destinée à constituer respectivement une partie inférieure et une partie supérieure de la face périphérique intérieure 16 du mât 1.
Naturellement, les faces périphériques intérieures 21 et 22 et les faces périphériques extérieures 23 et 24 présentent des sections transversales respectives en relation avec celle des faces périphériques intérieure 15 et extérieure 16 du mât 1, respectivement, c'est-à-dire dans l'exemple illustré la forme respective d'un tronc de cône de révolution autour de l'axe 7 avec une convergence tournée vers le haut, entre une extrémité inférieure, transversale, respective 25, 26 et une extrémité supérieure, transversale, respective 27, 28.
A l'extrémité inférieure 25 du tronçon 17, qui se confond avec l'extrémité inférieure 9 du mât 1, la face périphérique extérieure 23 de ce tronçon 17 présente un diamètre D1 correspondant au diamètre extérieur maximal du mât 1, ainsi qu'au diamètre extérieur de l'embase 2 à proximité immédiate de sa face supérieure 8, alors que, à l'extrémité supérieure 28 du tronçon supérieur 18, correspondant à l'extrémité supérieure 14 du mât 1, la face périphérique extérieure 16 des tronçons supérieurs 18 présente un diamètre D2 correspondant au diamètre extérieur minimal du mât 1. Au niveau de l'extrémité supérieure 27 du tronçon inférieur 17 et de l'extrémité inférieure 26 du tronçon supérieur 18, les faces périphériques extérieures 23 et 24 présentent sensiblement le même diamètre D3 qui, dans l'exemple illustré, selon lequel la valeur de h3 est égale à la moitié de celle de h2, et lui-même égal à la moyenne arithmétique de D1 et de D2.
A titre d'exemple non limitatif, D1 peut être de l'ordre de 4m, D2 de l'ordre de 3m, auquel cas D3 est de l'ordre de 3,50m.
Au niveau de ces extrémités 26 et 27, par lesquelles s'effectue le raccordement mutuel des tronçons 17 et 18, leurs faces périphériques intérieures 21 et 22 présentent également le même diamètre, non référencé.
Naturellement, si l'on choisit de donner intérieurement et extérieurement au mât 1 des formes différentes d'une forme tronconique de révolution autour de l'axe 7, les faces intérieures 21 et 22 des parois 19 et 20 des tronçons 17 et 18 et leurs faces extérieures 23 et 24 présentent une forme correspondante de leur section transversale, et un mode d'évolution correspondant des dimensions de cette section transversale en direction longitudinale.
Intérieurement, chacune des parois 19 et 20 noie des armatures de précontrainte longitudinale, réparties angulairement autour de l'axe 7, par exemple régulièrement lorsqu'on a le soucis précité de prévoir une résistance uniforme du mât à des vents orientés suivant toute direction radiale, comme on l'a illustré, ou encore irrégulièrement mais de façon déterminée par l'Homme du métier en fonction de l'orientation radiale connue de vents dominants, de façon non illustrée mais aisément compréhensible par l'Homme du métier.
Selon un mode de réalisation préféré, qui a été illustré, ces armatures de précontrainte longitudinale sont constituées par des tiges 29, 30 rectilignes, situées dans un demi-plan longitudinal respectif défini par l'axe 7 et s'étendant de l'extrémité transversale inférieure 25, 26 du tronçon correspondant 17, 18 jusqu'à son extrémité supérieure 27, 28, sans discontinuité et en relation d'adhérence sur toute leur dimension longitudinale avec le béton constitutif de la paroi 19, 20 correspondante. A l'intérieur de chacune des parois 19, 20, les tiges d'armature 29, 30 sont ainsi disposées entre la face périphérique intérieure 21, 22 et la face périphérique extérieure 23, 24, parallèlement à ces faces, si bien que les tiges d'armature 29 et 30 présentent la même obliquité que ces faces par rapport à l'axe 7, c'est-à-dire convergent mutuellement vers le haut, dans l'exemple non limitatif illustré.
Les tiges d'armature 29 s'étendent ainsi d'une face annulaire inférieure, non référencée, de la paroi 19, correspondant à l'extrémité inférieure 25 et présentant une forme plane, annulaire de révolution autour de l'axe 7 auquel elle est perpendiculaire, jusqu'à une face supérieure 31 de cette paroi 19, laquelle face supérieure 31 correspond à l'extrémité supérieure 27 et présente dans l'exemple illustré une forme tronconique de révolution autour de l'axe 7 et convergeant de bas en haut sur celui-ci, et les tiges d'armature 30 s'étendent d'une face inférieure 32 de la paroi 20, correspondant à l'extrémité inférieure 26 du tronçon supérieur 18 et présentant une forme tronconique de révolution autour de l'axe 7, étroitement complémentaire de celle de la face 31, jusqu'à une face d'extrémité supérieure non référencée de cette paroi 20, correspondant à l'extrémité 28 de celle-ci et présentant une forme tronconique de révolution autour de l'axe 7, convergeant de bas en haut sur celui-ci et similaire à celle de la face 31 de la paroi 19 dans l'exemple illustré.
Au moins de façon localisée à proximité, longitudinalement, de chacune des faces transversales inférieure et supérieure ainsi définies, chaque paroi 19, 20 noie, entre sa face périphérique extérieure 23, 24 et les tiges de précontrainte longitudinale 29, 30 correspondantes et au contact de ces dernières afin d'établir une liaison mutuelle par l'intermédiaire du béton constitutif de la paroi 19, 20, au moins une cerce transversale d'armature 33, 34, annulaire autour de l'axe 7, à savoir, dans l'exemple illustré, annulaire de révolution autour de cet axe 7, et continue périphériquement. Ainsi, à titre d'exemple non limitatif, on a illustré à proximité immédiate de la face supérieure 31 de la paroi 19 et à proximité immédiate de la face inférieure 32 de la paroi 22 trois cerces, respectivement 33 et 34, réparties longitudinalement et, de façon non représentée, des cerces similaires sont prévues à proximité immédiate de la face inférieure de la paroi 19, à l'intérieur de celle-ci, et à proximité immédiate de la face supérieure de la paroi 20, à l'intérieur de celle-ci. Il est bien entendu, cependant, que des nombres différents de ces cerces telles que 33 et 34 pourraient être prévus sans que l'on sorte pour autant du cadre de la présente invention.
En outre, à proximité immédiate de chacune des extrémités 25, 26, 27, 28, chaque paroi 19, 20 est revêtue solidairement, par sa face périphérique intérieure 21, 22 comme par sa face périphérique extérieure 23, 24, d'une jupe tubulaire longitudinale, continue circonférentiellement, sensiblement rigide en traction et compression longitudinales et aux fléchissement et cisaillement transversaux. Ces jupes sont par exemple métalliques, réalisées en chaudronnerie ou en fonderie, et présentent dans l'exemple illustré, en relation avec la forme des faces périphériques intérieures 21, 22 et extérieures 23, 24 des parois 19, 20, une forme respective annulaire de révolution autour de l'axe 7.
Plus précisément, à son extrémité inférieure 25, la paroi 19 du tronçon inférieur 17 est enveloppée d'une jupe radialement intérieure 35 épousant sa face 2872843 22 périphérique intérieure 21, depuis la face inférieure non illustrée de la paroi 19 au moins jusqu'au-delà de la cerce d'armature non illustrée la plus proche de cette face inférieure, longitudinalement, à savoir par exemple jusqu'à un niveau transversal intermédiaire entre celui de la cerce longitudinalement intermédiaire et celui de la cerce la plus éloignée de cette face inférieure, d'une façon similaire à ce que l'on décrira en relation avec la figure 4, à propos de l'extrémité supérieure 27 du tronçon inférieur 17 et de l'extrémité inférieure 26 du tronçon supérieur 18. De même, une jupe similaire 36 enveloppe la face périphérique extérieure 23 de la paroi 19, depuis sa face inférieure non illustrée et jusqu'au même niveau par rapport aux cerces d'armature non illustrées correspondantes.
Les jupes 35 et 36 seront par la suite qualifiées respectivement de jupe intérieure et de jupe extérieure, en relation avec leur position par rapport à la paroi 19 et par rapport au mât 1.
D'une façon similaire, illustrée plus en détail à la figure 4, la paroi 20 est munie, à l'extrémité inférieure 26 du tronçon supérieur 18, d'une jupe intérieure 37 et d'une jupe extérieure 38 qui présentent une conception similaire à celle des jupes 35 et 36 et épousent respectivement la face intérieure 22 et la face extérieure 24 de la paroi 20, depuis la face inférieure 32 de celle-ci et jusqu'à un niveau intermédiaire entre celui de la cerce 34 la plus éloignée de cette face inférieure 32 et celui de la cerce 34 intermédiaire longitudinalement entre cette cerce 34 la plus éloignée et la cerce 34 la plus proche de la face inférieure 22, avec une forme respective tubulaire, de révolution autour de l'axe 7 compte tenu de la conformation de la paroi 20.
De même, à l'extrémité supérieure 27 du tronçon inférieur 17, la paroi 19 est enveloppée respectivement vers l'axe 7 et dans le sens d'un éloignement par rapport à celui-ci, par une jupe intérieure 39 épousant sa face périphérique intérieure 21 et par une jupe extérieure 40 épousant sa face périphérique extérieure 23, dans l'un et l'autre cas depuis la face supérieure 31 jusqu'à un niveau intermédiaire entre celui de la cerce 33 la plus éloignée de cette face supérieure 31 et la cerce 33 intermédiaire entre cette cerce 33 la plus éloignée et la cerce 33 la plus proche de la face 31.
De façon similaire, à l'extrémité supérieure 28 du tronçon supérieur 18, la paroi 20 de celui-ci est enveloppée respectivement vers l'axe 7 dans le sens d'un éloignement par rapport à celui-ci, par une jupe intérieure non illustrée et par une jupe extérieure 41 qui, respectivement, épousent la face périphérique intérieure 22 et la face périphérique extérieure 24 de la paroi 20 depuis la face supérieure non illustrée de celle-ci jusqu'à un niveau intermédiaire entre celui de la cerce correspondante, non illustrée, qui en est la plus éloignée et le niveau d'une cerce intermédiaire entre cette cerce la plus éloignée et la cerce la plus proche de la face supérieure en question, d'une façon qui peut être aisément déduite de la description qui vient d'être faite de la figure 4.
Les jupes intérieure et extérieure ainsi associées à chaque extrémité 25, 26, 27, 28 d'un tronçon 17, 18 sont raccordées mutuellement, de façon sensiblement rigide en traction et compression longitudinales et aux fléchissement et cisaillement transversaux, par une paroi respective qui en est rendue solidaire soit par soudure en cas de fabrication en chaudronnerie, soit par réalisation en une seule pièce de fonderie, laquelle paroi est transversale et longe étroitement la face respectivement inférieure ou supérieure, correspondante, de la paroi 19, 20 associée.
Ainsi, les deux jupes 35 et 36 équipant l'extrémité inférieure 25 du tronçon 17 sont raccordées 2872843 24 mutuellement par une paroi 41 plane, annulaire de révolution autour de l'axe 7 auquel elle est perpendiculaire, et cette paroi 42 longe la face inférieure non illustrée de la paroi 19.
Les jupes 37 et 38 équipant l'extrémité inférieure du tronçon supérieur 18 sont quant à elles raccordées mutuellement par une paroi transversale 43 tronconique de révolution autour de l'axe 7 de façon à épouser la face inférieure 32 de la paroi 20, et les jupes 39 et 40 équipant l'extrémité supérieure 27 du tronçon inférieur 17 sont raccordées mutuellement par une paroi transversale 44 également tronconique de révolution autour de l'axe 7 de façon à épouser étroitement la face supérieure 31 de la paroi 19.
De même, la jupe intérieure non référencée et la jupe extérieure 41 équipant l'extrémité supérieure 28 du tronçon supérieur 18 sont raccordées mutuellement par une paroi annulaire, transversale 45 tronconique de révolution autour de l'axe 7 de façon à épouser étroitement la face supérieure non illustrée de la paroi 20.
Naturellement, la forme des jupes longitudinales 35 à 41 et celle des parois annulaires, transversales 42 à 45 qui les relient deux par deux sont étroitement fonction de la conformation des faces intérieures 21, 22 et extérieures 23, 24 des parois 19 et 20 et des faces inférieures et supérieures de celles-ci, et doivent être adaptées à une conception de ces faces différente de la conception illustrée, cette adaptation relevant des aptitudes normales d'un Homme du métier.
Chacune des jupes 35 à 41 et, au moins par leur intermédiaire, chacune des parois annulaires, transversales 42 à 45 qui les raccordent deux à deux sont solidarisées avec le béton constitutif de la paroi 19, 20 correspondante, de façon régulièrement répartie autour de l'axe 7, au moins au-delà de l'une des cerces d'armature correspondantes 33, 34.
A cet effet, on peut prévoir une liaison mutuelle par adhérence, soit par simple friction si les tronçons 17 et 18 sont réalisés par coulée du béton constitutif des parois 19, 20 correspondantes entre les jupes 35 à 41 correspondantes, en mettant à profit un gonflement du béton à la prise, soit par collage en cas de préfabrication séparée des parois 19, 20 et d'ensembles constitués par les jupes intérieure et extérieure 35 à 41 et par les parois annulaires, transversales 42 à 45 les raccordant deux à deux. Dans ce dernier cas, le collage peut concerner aussi bien les jupes telles que 35 à 41, que l'on colle à la face respectivement correspondante 21, 22, 23, 24, que les parois annulaires, transversales 42 à 45, que l'on colle aux faces respectivement correspondantes telles que 31, 32, et concerner dans chaque cas la totalité de la surface de contact mutuel de ces jupes et parois annulaires transversales avec le béton des parois 19 et 20.
En remplacement ou en complément, on peut prévoir d'autres moyens dont un exemple non limitatif a été illustré aux figures 3 et 4, à savoir un goupillage radial en référence à l'axe 7, dans des conditions telles qu'au moins l'une des cerces d'armature telles que 33, 34 soit interposée entre ce goupillage radial et la face respectivement inférieure ou supérieure de la paroi 19, 20 correspondante, c'est-à-dire la paroi annulaire, transversale 42 à 45 correspondante.
Ainsi, à la figure 4 à propos de l'extrémité supérieure 27 du tronçon inférieur 17 et de l'extrémité inférieure 26 du tronçon supérieur 18, on a illustré un double goupillage, à savoir un goupillage entre chaque cerce longitudinalement intermédiaire 33, 34 et chacune des deux autres cerces 33, 34 correspondant à la même extrémité de tronçon.
Plus précisément, suivant plusieurs axes 46 perpendiculaires à l'axe 7, régulièrement répartis angulairement autour de celui-ci et situés dans un même plan transversal non illustré, situé à un niveau intermédiaire entre celui de la cerce 34 la plus proche de la face inférieure 32 de la paroi 20 et la cerce 34 intermédiaire entre cette cerce 34 la plus proche de la face inférieure 32 et la cerce 34 la plus éloignée de cette face inférieure 32, les jupes 37 et 38 et la paroi 20 sont percées coaxialement d'un passage rectiligne respectif non référencé logeant, sans jeu, une goupille rectiligne respective 47 qui, ainsi, présente une partie centrale à l'intérieur de la paroi 20 et deux parties extrêmes, respectivement plus proche et plus éloignée de l'axe 7, respectivement dans la jupe 37 et dans la jupe 38, comme le montre également la figure 5 d'où il ressort que, selon une disposition préférée, les axes 46 passent entre deux tiges 30 de précontrainte longitudinale circonférentiellement voisines, à une même distance angulaire de l'une et de l'autre, de façon à éviter toute interférence entre les goupilles 47 et ces tiges d'armatures 30.
De même, le long d'axes 48 perpendiculaires à l'axe 7, régulièrement répartis angulairement autour de celui-ci, et situés dans un plan transversal non référencé quant à lui situé entre la cerce 34 intermédiaire précitée et un bord supérieur libre non référencé de chacune des jupes 37 et 38, c'est-à-dire en dessous de la cerce 34 la plus éloignée longitudinalement de la face inférieure 32 de la paroi 20, des passages rectilignes sont aménagés dans la paroi 20 et dans les deux jupes 37 et 38 et reçoivent respectivement une goupille rectiligne 49 ainsi engagée, comme chaque goupille 47, à la fois dans les deux jupes 37 et 38 et dans la paroi 20, de préférence en passant entre deux tiges de précontrainte longitudinale 30 circonférentiellement voisines comme on l'a dit des goupilles 47. De façon similaire, mais non illustrée, des goupilles radiales par rapport à l'axe 7 raccordent entre elles les deux jupes 35 et 36 équipant l'extrémité inférieure 25 du tronçon inférieur 17, en traversant le béton constitutif de la paroi 19 entre les tiges 29 de précontrainte longitudinale, respectivement de part et d'autre d'une cerce intermédiaire entre une cerce longitudinalement plus proche de la face inférieure non illustrée de la paroi 19 et une cerce longitudinalement plus éloignée de cette face inférieure.
Les deux jupes 39 et 40 équipant l'extrémité supérieure 27 du tronçon inférieur 17 sont raccordés mutuellement, de façon similaire, à travers le béton constitutif de la paroi 19, par des goupilles rectilignes 50, 51 disposées suivant des axes respectifs 52, 53 perpendiculaires à l'axe 7, selon deux plans transversaux non référencés dont l'un passe entre la cerce d'armature 33 la plus proche, longitudinalement, de la face supérieure de la paroi 19 et la cerce d'armature 33 intermédiaire entre cette cerce la plus proche la plus proche de la face 31 et la cerce 33 la plus éloignée de celle-ci, longitudinalement, et entre cette cerce 33 intermédiaire et cette cerce 33 la plus éloignée, longitudinalement, de la face supérieure 31.
Un goupillage similaire, non illustré, raccorde mutuellement la jupe intérieure non référencée et la jupe extérieure 41 équipant l'extrémité supérieure 28 du tronçon supérieur 18, à travers le béton constitutif de la paroi 20 correspondante, dans une relation similaire vis-à-vis des cerces correspondante ainsi que vis-à-vis des tiges de précontrainte longitudinale 30.
Ainsi, une sollicitation localisée des parois 19 et 20 en traction longitudinale, à laquelle s'opposent les armatures 29 et 30, se transmet aux jupes correspondantes 35 à 41 par mise en compression d'une 2872843 28 zone localisée du béton constitutif de la paroi 19, 20 entre les goupilles correspondantes telles que 47 à 51 et certaines des cerces correspondantes telles que 32 et 33, ce qui correspond aux conditions optimales de travail du béton.
En vue de l'assemblage des tronçons 17 et 18 entre eux, par leurs extrémités 27 et 26, respectivement supérieure et inférieure, ainsi qu'en vue de l'assemblage de l'extrémité inférieure 25 du tronçon 17 à l'embase 2 et de l'assemblage de la nacelle 4 à l'extrémité supérieure 28 du tronçon 18, chacune des parois annulaires 42 à 45 se prolonge vers l'axe 7, par exemple par réalisation en une seule pièce, par une couronne annulaire respective 46, 54, 55, 56, non illustrée en ce qui concerne la couronne prolongeant la paroi 45, et chacune de ces couronnes présente dans l'exemple illustré une forme annulaire de révolution autour de l'axe 7, plate et perpendiculaire à cet axe.
Suivant des axes respectifs 57, 58, 59, 60 parallèles à l'axe 7, équidistants de celui-ci et régulièrement répartis angulairement autour de celui-ci, chacune des couronnes telles que 54, 55, 56 est percée de part en part de trous traversants respectifs 61, 62, 63, non représentés en ce qui concerne la couronne prolongeant la paroi 45 vers l'axe 7. Les trous tels que les trous 62 et 63, correspondant à des couronnes telles que les couronnes 55 et 56, correspondant elles-mêmes à des extrémités de deux tronçons longitudinalement voisines, à savoir l'extrémité inférieure 26 du tronçon supérieure 18 et l'extrémité supérieure 27 du tronçon inférieur 17, sont disposés identiquement, c'est-à-dire à une même distance de l'axe 7, selon la même répartition angulaire autour de celui- ci et dans le même nombre, de façon à se correspondre mutuellement, coaxialement, c'est-à-dire avec coïncidence des axes 58 avec les axes 59, comme on l'a illustré à la figure 4, de façon à recevoir conjointement, coaxialement, des boulons longitudinaux 61 d'assemblage mutuel des deux couronnes 55, 56, de façon sensiblement rigide en traction et compression longitudinales et aux fléchissement et cisaillement transversaux afin de rendre cet assemblage par boulonnage aussi similaire que possible à une réalisation, en une seule pièce, des tiges d'armature 29 et 30 correspondant aux deux tronçon 17 et 18.
Il est bien entendu que d'autres moyens d'assemblage mutuel des couronnes 55 et 56 pourraient être choisis à cet effet sans que l'on sorte pour autant du cadre de la présente invention.
De préférence, cet assemblage mutuel entre les deux tronçons 17 et 18 est rendu étanche par interposition d'un joint 62, annulaire, souple, qui s'étend non seulement entre les couronnes 55 et 56 mais entre les parois 43 et 44 qui prolongent ces dernières dans le sens d'un éloignement par rapport à l'axe 7, entre les parois 19 et 20.
On peut avantageusement utiliser, comme joint 2, une rondelle, annulaire de révolution autour de l'axe 7, d'un matériau souple et élastiquement compressible, longitudinalement, au repos, mais devenant sensiblement incompressible longitudinalement lorsqu'il est soumis à une contrainte de compression longitudinale dépassant un seuil déterminé, auquel cas on effectue le boulonnage longitudinal, au moyen des boulons 61, de sorte que ce seuil déterminé soit atteint, et de préférence dépassé.
Un assemblage similaire, mettant également en oeuvre un tel joint, peut être également adopté entre la couronne 54 et la paroi 42 qui la prolonge dans le sens d'un éloignement par rapport à l'axe 7, en regard de la paroi 19, d'une part, et la face supérieure 8 de l'embase 2, d'autre part, laquelle peut avantageusement présenter à cet effet des goujons longitudinaux non illustrés qui s'engagent coaxialement dans les trous 61 et peuvent recevoir un écrou de serrage et de mise en compression longitudinale du joint au-dessus de la couronne 54.
De même, un assemblage similaire, par boulonnage longitudinal avec interposition d'un joint élastiquement compressible longitudinalement, peut être adopté entre la couronne non référencée prolongeant la paroi 45 vers l'axe 7, en regard de la paroi 20, et cette paroi 45 elle-même, d'une part, et la nacelle d'éolienne 4, d'autre part, les boulons utilisés à cet effet traversant les orifices de cette couronne non référencée et des orifices correspondants de la tourelle de la nacelle 4.
Ces modes d'assemblage de l'extrémité inférieure 25 du tronçon inférieur 17 avec l'embase 2 et de la nacelle 4 avec l'extrémité supérieure 28 du tronçon supérieur 18 n'ont pas été illustrés dans le détail, et seront aisément déduits, par un Homme du métier, du mode d'assemblage mutuel desdeux tronçons 17 et 18 au niveau des extrémités 26 et 27.
Pour construire une éolienne en utilisant un mât 1 selon l'invention, on préfabrique en usine les tronçons 17 et 18, ainsi que tout tronçon intermédiaire éventuel, en les munissant solidairement des jupes telles que 35 à 41, des parois 42 à 45 et des couronnes telles que 54 à 56 respectivement correspondantes, par l'une ou l'autre de techniques de préfabrication bien connues d'un Homme du métier. La précontrainte longitudinale des parois 19 et 20 est assurée lors de cette fabrication en usine, par mise en tension des tiges correspondantes 29, 30 de précontrainte longitudinale, par des méthodes également bien connues d'un Homme du métier.
En parallèle, l'embase 2 peut être aménagée et ancrée au fond marin 3 de l'une ou l'autre des façons précédemment indiquées.
On achemine alors les tronçons 17 et 18, ainsi que tout tronçon intermédiaire, sur le site puis, par levage, on dresse le tronçon 17 audessus de l'embase 2 pour le placer coaxialement à celle-ci, avec interposition du joint d'étanchéité précité entre la face supérieure 8 de cette embase 2 et l'extrémité inférieure 25 du tronçon 17, puis on descend celui-ci en plaçant les trous 61 de la couronne 54 en relation de coaxialité avec les goujons dépassant longitudinalement de la face supérieure 8 de l'embase 2.
Dès lors que la couronne 54 et la paroi 42 reposent à plat sur la face supérieure 8 de l'embase 2, avec interposition du joint d'étanchéité précité, on procède au boulonnage par le dessus de la couronne 54, à l'intérieur du tronçon 17, ce qui lie ce dernier sensiblement rigidement, en traction et compression longitudinales et aux fléchissement et cisaillement transversaux, à l'embase 2.
Ensuite, on procède au dressage et au levage du tronçon supérieur 18, que l'on amène en relation de coaxialité avec le tronçon 17, au-dessus de celui-ci, de telle sorte que l'ensemble constitué par la couronne 55 et la paroi 43 surplombe l'ensemble constitué par la couronne 56 et la paroi 44.
Ensuite, on laisse descendre progressivement le tronçon 18 vers le tronçon 17, en conservant la relation de coaxialité et en interposant le joint d'étanchéité 62. A la fin de cette descente, une coopération s'établit par l'intermédiaire de celui-ci entre les parois 43 et 44 qui, en formant une bordure oblique autour de chacune des couronnes 55 et 56, assurent la précision de la mise en coaxialité.
Dans la mesure où l'on prend soin de faire coïncider les axes 62 et 63, on procède alors à la mise en place des boulons 61 et à leur serrage longitudinal, jusqu'à provoquer en dépit du joint 62 une liaison sensiblement rigide en traction et compression longitudinales et aux fléchissement et cisaillement transversaux entre les deux couronnes 55 et 56 et, par leur intermédiaire, entre les parois 19 et 20 des deux tronçons 17 et 18.
Ensuite, on procède au levage de la nacelle d'éolienne 44 que l'on vient placer au-dessus de l'extrémité supérieure 28 du tronçon supérieur 18 et que l'on laisse ensuite descendre vers cette extrémité supérieure 28, la coopération entre la paroi 45 et une paroi complémentaire, non illustrée, de la tourelle de la nacelle 4 assurant une mise en coaxialité précise, autorisant un boulonnage mutuel suivant les axes 60.
2872843 33 L'ensemble de pales 5 peut ensuite être monté.
On remarquera que les opérations à réaliser sur site sont ainsi limitées, et mettent en uvre des charges suffisamment faibles pour ne pas poser de problèmes particuliers de manutention et de précision à la manutention, y compris sur un site marin sur lequel on est obligé d'utiliser pour ce faire des barges plus ou moins stables.
Cependant, le mode de mise en uvre de l'invention qui vient d'être décrit ne doit être considéré que comme un exemple non limitatif, par rapport auquel on pourra prévoir de nombreuses variantes sans sortir pour autant du cadre de la présente invention.
2872843 34.
Claims (41)
1. Procédé de construction d'un mât longitudinal (1) en béton précontraint longitudinalement, présentant une conformation générale tubulaire autour d'un axe longitudinal (7), orienté verticalement, avec des sections transversales intérieure et extérieure de forme respective déterminée, centrée sur ledit axe longitudinal (7), depuis une extrémité transversale inférieure (9) par laquelle le mât (1) est lié sensiblement rigidement à une embase (2) elle-même retenue par rapport au sol (3) dans des conditions lui permettant d'opposer une réaction à l'ensemble des efforts qui peuvent être exercés sur elle par le mât (1) ou par son intermédiaire et jusqu'à une extrémité transversale supérieure (14) par laquelle une nacelle d'éolienne (4) est liée sensiblement rigidement au mât (1), ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte une succession d'étapes consistant à : a) décomposer le mât (1) à construire en autant de tronçons longitudinaux (17, 18), longitudinalement voisins deux à deux, qu'il est nécessaire pour que chacun de ces tronçons (17, 18) présente un poids estimé compatible avec une préfabrication hors du site de construction du mât (1) et, ensuite, avec un transport et une manutention sur le site, b) calculer et préfabriquer chaque tronçon (17, 18), individuellement, sous forme d'une paroi longitudinale (19, 20) en béton noyant des armatures (29, 30) de précontrainte longitudinale, présentant une configuration générale tubulaire autour d'un axe longitudinal (7) respectif qui est destiné à coïncider avec ledit axe longitudinal (7) du mât (1) à construire et autour duquel lesdites armatures (29, 30) sont réparties angulairement, avec des sections transversales intérieure et extérieure respectives desdits tronçons (17, 18) qui présentent respectivement ladite forme déterminée de la section transversale intérieure du mât (1) à construire, centrée sur ledit axe longitudinal (7) respectif, et ladite forme déterminée de la section transversale extérieure du mât (1) à construire, centrée sur ledit axe longitudinal (7) respectif, depuis une extrémité transversale respective (25, 26) destinée à constituer une extrémité inférieure du tronçon (17, 18) et jusqu'à une extrémité transversale respective (27, 28) destinée à constituer une extrémité supérieure du tronçon (17, 18), en prévoyant un assemblage sensiblement rigide, en traction et compression longitudinales et aux fléchissement et cisaillement transversaux, entre l'extrémité inférieure (25, 26) de chaque tronçon {17, 18) et, respectivement, l'embase (2), retenue par rapport au sol (3) dans les conditions précitées, ou l'extrémité supérieure (27) d'un tronçon (17) respectivement inférieur, et entre l'extrémité supérieure (27, 28) de chaque tronçon et, respectivement, l'extrémité inférieure (26) d'un tronçon (18) respectivement supérieur ou la nacelle (4), c) sur site, placer le tronçon inférieur (17) de telle sorte que son axe longitudinal (7) coïncide avec l'axe longitudinal (7) du mât (1) à construire, audessus de l'embase (2), en orientant son extrémité inférieure (25) vers le bas, et procéder audit assemblage sensiblement rigide de cette extrémité inférieure (25) avec l'embase (2), puis placer le tronçon supérieur (18) ou successivement chaque tronçon (18) respectivement supérieur de telle sorte que son axe longitudinal (7) coïncide avec l'axe longitudinal (7) du mât (1) à construire, au-dessus du tronçon inférieur (17) ou d'un tronçon (17) respectivement inférieur, en orientant son extrémité inférieure (26) vers le bas, et procéder audit assemblage sensiblement rigide de cette extrémité inférieure (26) avec l'extrémité supérieure (27) dudit tronçon inférieur {17) ou respectivement inférieur (17), puis placer la nacelle d'éolienne (4) au-dessus de l'extrémité supérieure (28) du tronçon supérieur (18) et procéder audit assemblage sensiblement rigide de la nacelle d'éolienne (4) à cette extrémité supérieure (28).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites formes sont choisies dans un groupe comportant la forme circulaire et les formes polygonales convexes.
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que lesdites sections transversales intérieure et extérieure sont choisies dans un groupe comportant les sections qui sont constantes et les sections qui décroissent, respectivement de l'extrémité inférieure (9, 25, 26) du mât (1) ou de chaque tronçon (17, 18) à l'extrémité supérieure {14, 27, 28) du mât (1) ou dudit tronçon (17, 18).
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, lors de l'étape b, on équipe chacune des extrémités (25, 26, 27, 28) de chaque tronçon (17, 18) d'une couronne transversale respective (54, 55, 56), annulaire autour de l'axe longitudinal (7) respectif, formant une saillie vers celui-ci par rapport à la paroi longitudinale (19, 20) respective, ladite couronne (54, 55, 56) étant sensiblement rigide en traction et compression longitudinales et aux fléchissement et cisaillement transversaux, en liant sensiblement rigidement, en traction et compression longitudinales et aux fléchissement et cisaillement transversaux, ladite couronne (54, 55, 56) aux armatures (29, 30) respectives, et en ce que, lors de l'étape c, on réalise lesdits assemblages par l'intermédiaire desdites couronnes (54, 55, 56).
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que, lors de l'étape c, on réalise lesdits assemblages par boulonnage longitudinal {61) .
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que, lors de l'étape c, on intercale entre chaque couronne (54, 55, 56) et, respectivement, l'embase (2), une couronne (55, 56) immédiatement voisine ou la nacelle d'éolienne (4), un joint transversal d'étanchéité (62), annulaire autour dudit axe longitudinal (7) et choisi de telle sorte qu'il soit compressible longitudinalement au repos mais devienne sensiblement incompressible longitudinalement lorsqu'il est soumis à une contrainte de compression longitudinale dépassant un seuil déterminé, et en ce que l'on procède audit boulonnage longitudinal (61) jusqu'à ce que ce seuil déterminé soit au moins atteint.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que, lors de l'étape b, on lie les armatures (29, 30) au béton de la paroi tubulaire (19, 20) respective par adhérence et on lie sensiblement rigidement chaque couronne (54, 55, 56) à l'armature respective (29, 30) par l'intermédiaire du béton de la paroi tubulaire (19, 20) respective lui-même.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que, lors de l'étape b, on noie dans le béton de chaque tronçon (17, 18), au moins à proximité immédiate de chaque extrémité (25, 26, 27, 28) de celui-ci, au moins une cerce transversale d'armature (33, 34), annulaire autour de l'axe respectif, on enveloppe chaque extrémité de la paroi (19, 20) respective de deux jupes longitudinales (35, 36, 37, 38, 39, 40, 41), sensiblement rigides en traction et compression longitudinales et aux fléchissement et cisaillement transversaux, solidaires de la couronne respective (55, 56), annulaires autour de l'axe (7) respectif et disposées respectivement du côté de celui-ci et à l'opposé de celui-ci par rapport à la paroi (19, 20) respective, longitudinalement jusqu'au- delà de la cerce d'armature (33, 34) respective, et l'on solidarise chaque jupe (35, 36, 37, 38, 39, 40, 41) avec le béton, de façon répartie angulairement autour de l'axe (7) respectif, au moins au-delà de la cerce d'armature (33, 34) respective.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'on solidarise chaque jupe (35, 36, 37, 38, 39, 40, 41) et la couronne (54, 55, 56) respective avec le béton par collage.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que l'on solidarise les jupes (35, 36, 37, 38, 39, 40, 41) avec le béton par goupillage (47, 49, 50, 51) radial en référence à l'axe respectif, longitudinalement à l'opposé de la couronne respective {54, 55, 56) par rapport à la cerce (33, 34) respective.
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que, lors de l'étape b, on équipe au moins chacune de celles (26, 27) des extrémités de chaque tronçon (17, 18) qui sont destinées à être assemblées à une extrémité (26, 27) d'un autre tronçon (17, 18) de moyens auxiliaires (43, 44) de centrage relatif.
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que, lors de 35 l'étape b, on équipe au moins l'extrémité supérieure (28) 2872843 39 du tronçon supérieur (18) de moyens auxiliaires (45) de centrage de la nacelle d'éolienne (4).
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 11 et 12 dans sa relation de dépendance vis-à-vis de l'une quelconque des revendications 4 à 10, caractérisé en ce que les moyens auxiliaires (43, 44, 45) de centrage comportent une bordure annulaire (43, 44, 45), continue de ladite couronne (54, 55, 56) respective, ladite bordure (43, 44, 45) étant évasée dans un sens longitudinal déterminé.
14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'on agence ladite bordure (43, 44, 45) de telle sorte qu'elle soit située dans le prolongement longitudinal de la paroi (19, 20) respective et s'évase de haut en bas.
15. Mât longitudinal en béton précontraint longitudinalement, présentant une conformation générale tubulaire autour d'un axe longitudinal (7), orienté verticalement, avec des sections transversales intérieure et extérieure de forme respective déterminée, centrée sur ledit axe longitudinal (7), depuis une extrémité transversale inférieure (9) par laquelle le mât (1) est lié rigidement à une embase (2) elle-même retenue par rapport au sol (3) dans des conditions lui permettant d'opposer une réaction à l'ensemble des efforts qui peuvent être exercés sur elle par le mât (1) ou par son intermédiaire et jusqu'à une extrémité transversale supérieure (14) par laquelle une nacelle d'éolienne (4) est liée sensiblement rigidement au mât (1), ledit mât (1) étant caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité de tronçons longitudinaux individuels (17, 18) dont chacun comporte une paroi longitudinale (19, 20) en béton noyant des armatures (29, 30) de précontrainte 2872843 40 longitudinale, présentant une configuration générale tubulaire autour dudit axe longitudinal (7), autour duquel lesdites armatures (29, 30) sont réparties angulairement, avec des sections transversales intérieure et extérieure respectives desdits tronçons (17, 18) qui présentent respectivement ladite forme déterminée de la section transversale intérieure du mât (1), centrée sur ledit axe longitudinal (7), et ladite forme déterminée de la section transversale extérieure du mât (1), centrée sur ledit axe longitudinal (7), depuis une extrémité transversale inférieure (25, 26) respective jusqu'à une extrémité transversale supérieure (27, 28) respective, avec assemblage sensiblement rigide, en traction et compression longitudinales et aux fléchissement et cisaillement transversaux, entre l'extrémité inférieure (25, 26) de chaque tronçon (17, 18) et, respectivement, l'embase (2), retenue par rapport au sol (3) dans les conditions précitées, ou l'extrémité supérieure (26) d'un tronçon (17) respectivement inférieur, et entre l'extrémité supérieure (27, 28) de chaque tronçon (17, 18) et, respectivement, l'extrémité inférieure (26) d'un tronçon (18) respectivement supérieur ou la nacelle (4).
16. Mât selon la revendication 15, caractérisé en ce que lesdites formes sont choisies dans un groupe comportant la forme circulaire et les formes polygonales convexes.
17. Mât selon l'une quelconque des revendications
15 et 16, caractérisé en ce que lesdites sections transversales intérieure et extérieure sont choisies dans un groupe comportant les sections qui sont constantes et les sections qui décroissent, respectivement de l'extrémité inférieure (9, 25, 26) du mât (1) ou de chaque tronçon (17, 18) à l'extrémité supérieure (14, 27, 28) du mât (1) ou dudit tronçon (17, 18).
18. Mât selon l'une quelconque des revendications 15 à 17, caractérisé en ce que chacune des extrémités (25, 26, 27, 28) de chaque tronçon (17, 18) comporte une couronne transversale respective (54, 55, 56), annulaire autour dudit axe longitudinal (7), formant une saillie vers celui-ci par rapport à la paroi longitudinale (19, 20) respective, ladite couronne (54, 55, 56) étant sensiblement rigide en traction et compression longitudinales et aux fléchissement et cisaillement transversaux et liée sensiblement rigidement, en traction et compression longitudinales et aux fléchissement et cisaillement transversaux, aux armatures (29, 30) respectives, et en ce que lesdits assemblages sont réalisés par l'intermédiaire desdites couronnes (54, 55, 56).
19. Mât selon la revendication 18, caractérisé en ce que lesdits assemblages sont réalisés par boulonnage 20 longitudinal (61).
20. Mât selon la revendication 19, caractérisé en ce qu'entre chaque couronne (54, 55, 56) et, respectivement, l'embase (2), une couronne (55, 56) immédiatement voisine ou la nacelle d'éolienne (4), est intercalé un joint transversal d'étanchéité (62), annulaire autour dudit axe longitudinal (7) et choisi de telle sorte qu'il soit compressible longitudinalement au repos mais devienne sensiblement incompressible longitudinalement lorsqu'il est soumis à une contrainte de compression longitudinale dépassant un seuil déterminé, ledit boulonnage longitudinal (61) étant tel que ce seuil déterminé soit au moins atteint.
21. Mât selon l'une quelconque des revendications
18 à 20, caractérisé en ce que les armatures (29, 30) de chaque paroi (19, 20) sont liées par adhérence au béton de celle-ci et chaque couronne (54, 55, 56) est liée sensiblement rigidement aux armatures (29, 30) respectives par l'intermédiaire du béton de la paroi tubulaire (19, 20) respective lui-même.
22. Mât selon la revendication 21, caractérisé en ce que dans le béton de chaque tronçon (17, 18), au moins à proximité immédiate de chaque extrémité (25, 26, 27, 28) de celui-ci, est noyée au moins une cerce transversale d'armature (33, 34), annulaire autour de l'axe (7) respectif, chaque extrémité de la paroi respective (19, 20) est enveloppée de deux jupes longitudinales (35, 36, 37, 38, 39, 40, 41), sensiblement rigides en traction et compression longitudinales et aux fléchissement et cisaillement transversaux, solidaires de la couronne respective (54, 55, 56), annulaires autour de l'axe (7) respectif et disposées respectivement du côté de celui-ci et à l'opposé de celui-ci par rapport à la paroi (19, 20) respective, longitudinalement jusqu'au-delà de la cerce d'armature (33, 34) respective, et chaque jupe {35, 36, 37, 38, 39, 40, 41) est solidarisée avec le béton, de façon répartie angulairement autour de l'axe (7) respectif, au moins au-delà de la cerce d'armature (33, 34).
23. Mât selon la revendication 22, caractérisé en ce que chaque jupe (35, 36, 37, 38, 39, 40, 41) et la couronne (54, 55, 56) respective sont solidarisées avec le béton par collage.
24. Mât selon l'une quelconque des revendications 22 et 23, caractérisé en ce que les jupes (35, 36, 37, 38, 39, 40, 41) sont solidarisées avec le béton par goupillage (47, 49, 50, 51) radial en référence à l'axe (7) respectif, longitudinalement à l'opposé de la 2872843 43 couronne respective {54, 55, 56) par rapport à la cerce (33, 34) respective.
25. Mât selon l'une quelconque des revendications
15 à 24, caractérisé en ce qu'au moins chacune de celles (26, 27) des extrémités de chaque tronçon (17, 18) qui est assemblée à une extrémité (26, 27) d'un autre tronçon (17, 18) comporte des moyens auxiliaires (43, 44) de centrage relatif.
26. Mât selon l'une quelconque des revendications 15 à 25, caractérisé en ce qu'au moins l'extrémité supérieure (28) du tronçon supérieur (18) comporte des moyens auxiliaires (49) de centrage de la nacelle d'éolienne (4).
27. Mât selon l'une quelconque des revendications 25 et 26 dans sa relation de dépendance vis-à-vis de l'une quelconque des revendications 18 à 24, caractérisé en ce que les moyens auxiliaires (43, 44, 45) de centrage comportent une bordure annulaire (43, 44, 45), continue de ladite couronne (54, 55, 56) respective, ladite bordure (43, 44, 45) étant évasée dans un sens longitudinal déterminé.
28. Mât selon la revendication 27, caractérisé en ce que ladite bordure (43, 44, 45) est située dans le prolongement longitudinal de la paroi (19, 20) respective et s'évase de haut en bas.
29. Elément tubulaire longitudinal préfabriqué en béton précontraint longitudinalement, destiné à constituer un tronçon (17, 18) d'un mât (1) selon l'une quelconque des revendications 15 à 28, réalisé par mise 35 en uvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, ledit élément (17, 18) étant caractérisé en ce qu'il comporte: - une paroi longitudinale (19, 20) en béton noyant des armatures (29, 30) de précontrainte longitudinale, présentant une configuration générale tubulaire, autour d'un axe longitudinal (7) autour duquel lesdites armatures (29, 30) sont réparties angulairement, avec des sections transversales intérieure et extérieure de forme respective déterminée, centrée sur ledit axe longitudinal (7), depuis une première extrémité transversale (25, 26) et jusqu'à une deuxième extrémité transversale (27, 28), et - des moyens (54, 55, 56, 61) d'assemblage sensiblement rigide, en traction et compression longitudinales et aux fléchissement et cisaillement transversaux, de chaque extrémité (25, 26, 27, 28) à un autre composant respectif (2, 18, 19, 4) de mât.
30. Elément tubulaire selon la revendication 29, caractérisé en ce que lesdites formes sont choisies dans un groupe comportant la forme circulaire et les formes polygonales convexes.
31. Elément tubulaire selon l'une quelconque des revendications 29 et 30, caractérisé en ce que lesdites sections transversales sont choisies dans un groupe comportant les sections qui sont constantes et les sections qui décroissent de ladite première extrémité transversale à ladite deuxième extrémité transversale.
32. Elément tubulaire selon l'une quelconque des revendications 29 à 31, caractérisé en ce que les moyens d'assemblage (54, 55, 56, 61) comportent, à chacune desdites extrémités (25, 26, 27, 28), une couronne transversale respective (54, 55, 56), annulaire autour dudit axe longitudinal (7), formant une saillie vers celui-ci par rapport à la paroi longitudinale (19, 20), ladite couronne (54, 55, 56) étant sensiblement rigide en traction et compression longitudinales et aux fléchissement et cisaillement transversaux et liée sensiblement rigidement, en traction et compression longitudinales et aux fléchissement et cisaillement transversaux, aux armatures longitudinales (29, 30).
33. Elément tubulaire selon la revendication 32, 10 caractérisé en ce que les moyens d'assemblage (54, 55, 56) comportent des moyens de boulonnage longitudinal (61).
34. Elément tubulaire selon l'une quelconque des revendications 32 et 33, caractérisé en ce que les armatures (29, 30) sont liées au béton de la paroi tubulaire (19, 20) par adhérence et en ce que chaque couronne (54, 55, 56) est liée sensiblement rigidement aux armatures longitudinales (29, 30) par l'intermédiaire du béton de la paroi tubulaire (19, 20) lui-même.
35. Elément tubulaire selon la revendication 34, caractérisé en ce que, au moins à proximité immédiate de chacune de ses extrémités (25, 26, 27, 28), est noyée dans le béton au moins une cerce transversale d'armature (33, 34), annulaire autour de l'axe longitudinal (7), chaque extrémité de la paroi respective (19, 20) est enveloppée de deux jupes longitudinales (35, 36, 37, 38, 39, 40, 41), sensiblement rigides en traction et compression longitudinales et aux fléchissement et cisaillement transversaux, solidaires de la couronne respective (54, 55, 56), annulaires autour de l'axe (7) respectif et disposées respectivement du côté de celui-ci et à l'opposé de celui-ci par rapport à la paroi (19, 20) respective, longitudinalement jusqu'au-delà de la cerce d'armature (33, 34) respective, et chaque jupe (35, 36, 37, 38, 39, 40, 41) est solidarisée avec le béton, de façon répartie angulairement autour dudit axe (7), au moins au-delà de la cerce d'armature (33, 34) respective.
36. Elément tubulaire selon la revendication 35, caractérisé en ce que chaque jupe (35, 36, 37, 38, 39, 40, 41) et la couronne (54, 55, 56) respective sont solidarisées avec le béton par collage.
37. Elément tubulaire selon l'une quelconque des revendications 35 et 36, caractérisé en ce que les jupes (35, 36, 37, 38, 39, 40, 41) sont solidarisées avec le béton par goupillage (47, 49, 50, 51) radial en référence à l'axe (7), longitudinalement à l'opposé de la couronne (54, 55, 56) respective par rapport à la cerce (33, 34) respective.
38. Elément tubulaire selon l'une quelconque des revendications 29 à 37, caractérisé en ce qu'au moins l'une (26, 27, 28) des extrémités est équipée de moyens auxiliaires (43, 44, 45) de centrage.
39. Elément tubulaire selon la revendication 38, caractérisé en ce que les deux extrémités (26, 28) sont 25 équipées de moyens auxiliaires (43, 45) de centrage.
40. Elément tubulaire selon l'une quelconque des revendications 38 et 39 dans sa relation de dépendance vis-à-vis de l'une quelconque des revendications 32 à 37, caractérisé en ce que les moyens auxiliaires (43, 44, 45) de centrage comportent une bordure annulaire (43, 44, 45), continue, de ladite couronne (54, 55, 56) respective, ladite bordure (44, 45, 46) étant évasée dans un sens longitudinal déterminé.
41. Elément tubulaire selon la revendication 40, caractérisé en ce que ladite bordure (44, 45, 46) est située dans le prolongement longitudinal de la paroi (19, 20) respective et s'évase dans un sens longitudinal allant de la deuxième extrémité transversale (27, 28) vers la première extrémité transversale (25, 26).
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