KR101523711B1 - 타워 지지 구조물 - Google Patents

타워 지지 구조물 Download PDF

Info

Publication number
KR101523711B1
KR101523711B1 KR1020130142579A KR20130142579A KR101523711B1 KR 101523711 B1 KR101523711 B1 KR 101523711B1 KR 1020130142579 A KR1020130142579 A KR 1020130142579A KR 20130142579 A KR20130142579 A KR 20130142579A KR 101523711 B1 KR101523711 B1 KR 101523711B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
concrete structure
tower
plate
metal plate
concrete
Prior art date
Application number
KR1020130142579A
Other languages
English (en)
Inventor
이성환
Original Assignee
삼성중공업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성중공업 주식회사 filed Critical 삼성중공업 주식회사
Priority to KR1020130142579A priority Critical patent/KR101523711B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101523711B1 publication Critical patent/KR101523711B1/ko

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D27/00—Foundations as substructures
    • E02D27/32—Foundations for special purposes
    • E02D27/34—Foundations for sinking or earthquake territories
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D27/00—Foundations as substructures
    • E02D27/32—Foundations for special purposes
    • E02D27/42—Foundations for poles, masts or chimneys
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D2200/00—Geometrical or physical properties
    • E02D2200/16—Shapes
    • E02D2200/1628—Shapes rectangular
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D2300/00—Materials
    • E02D2300/0004—Synthetics
    • E02D2300/0006—Plastics
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D2300/00—Materials
    • E02D2300/0026—Metals
    • E02D2300/0029—Steel; Iron
    • E02D2300/0032—Steel; Iron in sheet form, i.e. bent or deformed plate-material
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/728—Onshore wind turbines

Abstract

본 발명은 타워 지지 구조물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탑상 구조물 형태의 타워 지지물을 지지할 수 있도록 한 타워 지지 구조물에 관한 것이며, 이를 위하여 본 발명은 탑상 구조물의 타워를 지지하는 구조물로서, 타워의 하단부가 고정지지되는 제 1 콘크리트 구조물; 제 1 콘크리트 구조물이 수용되는 수용 공간부가 형성되는 제 2 콘크리트 구조물; 및 일단이 상기 제 1 콘크리트 구조물과 연결되고, 타단이 상기 제 2 콘크리트 구조물과 연결되는 희생 플레이트;를 포함하되, 희생 플레이트는 연성을 가지는 금속 플레이트인 타워 지지 구조물을 제공한다.

Description

타워 지지 구조물{TPWER SUPPURT STRUCTURE}
본 발명은 타워 지지 구조물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탑상 구조물 형태의 타워 지지물을 지지할 수 있도록 한 타워 지지 구조물에 관한 것이다.
일반적으로 탑상 구조물은 지상에 건설되는 타워 형태의 구조물로써, 풍력 발전기, 송전탑, 그리고 각종 타워 등을 포함한다. 일 예로 풍력 발전기는 타워 상단에 나셀이 설치되고, 나셀에 설치된 허브가 전방에서 불어오는 바람에 의해 블레이드와 함께 회전하면서 전기에너지를 생성한다. 타워는 지면에 설치된 타워 기초부에 세워지고, 타워의 플랜지가 타워 기초부에 체결된다.
타워 기초부는 통상적으로 철근으로 보강된 콘크리트 구조물로서, 타워에 작용하는 모든 하중을 견딜 수 있도록 지면에 단단히 고정된다. 때문에 지진 등 예측하지 못한 하중에 견딜 수 있는 내진 설계가 요구되는 실정이다.
따라서, 본 출원인은 탑상 구조물의 타워를 지지할 수 있도록 특허출원 제10-2012-0073407호인 타워 지지구조물 및 타워 지지 구조물 건조방법을 제안한 바 있다.
도 1을 참고하면, 상술한 종래의 타워 지지구조물(1)은 외부 하중에 의해 타워(T)와 타워(T)를 지지할 수 있도록 한 제1콘크리트 구조물(10)과 제2콘크리트 구조물(20) 사이에 상대변위가 발생할 때, 와이어(30)의 신축으로 제1콘크리트 구조물(10)과 제2콘크리트 구조물(20) 사이의 상대변위가 감쇠되도록 함으로써, 지진 등 외부 하중에도 타워가 안정적으로 지지될 수 있도록 하였다.
그러나, 상술한 종래의 기술은 전술한 바와 같이 와이어(30)의 신축을 통해 타워(T)가 안정적으로 지지되도록 하였으나, 타워(T) 및 제1콘크리트 구조물(10)과 제2콘크리트 구조물(20)을 연결하는 와이어(30)의 절단 후에는 사용이 불가능한 단점이 있다.
즉, 일회성으로 타워를 지지할 수 있는 구조이기 때문에 재사용이 불가능한 단점이 있다.
특허출원 제10-2012-0073407
본 발명은 상술한 종래 기술을 해결하기 위한 것으로, 지진 등 외부 하중에도 안정적으로 타워를 지지할 수 있는 동시에, 유지 보수를 통해 재사용이 가능하도록 함으로써, 지속적으로 지진 및 하중 등에 견딜 수 있도록 한 내진에 견딜 수 있는 타워 지지 구조물을 제공한다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 탑상 구조물의 타워를 지지하는 구조물로서, 타워의 하단부가 고정지지되는 제 1 콘크리트 구조물; 제 1 콘크리트 구조물이 수용되는 수용 공간부가 형성되는 제 2 콘크리트 구조물; 및 일단이 제 1 콘크리트 구조물과 연결되고, 타단이 제 2 콘크리트 구조물과 연결되는 희생 플레이트;를 포함하되, 희생 플레이트는 연성을 가지는 금속 플레이트인 타워 지지 구조물을 제공한다.
또한, 본 발명에 있어서, 제 1 콘크리트 구조물의 바닥면 및 제 1 콘크리트 구조물의 바닥면에 대응하는 제 2 콘크리트 구조물의 상면에는 각각 슬립 플레이트가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 있어서, 슬립 플레이트는 스틸 또는 압축에 강한 플라스틱 재질인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 있어서, 금속 플레이트는 직사각형 형상으로 한 겹 또는 복수 겹으로 적층되어 형성될 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 있어서, 금속 플레이트는 곡면 형상으로 형성될 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 있어서, 금속 플레이트는 복수개의 타공이 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 타워 지지 구조물에 따르면, 제1콘크리트 구조물에 형성되는 수용홈 내에 지진 하중이 가해지는 희생 플레이트가 구비됨으로써, 지진 등 외부 하중에도 안정적으로 타워를 지지할 수 있는 동시에, 유지 보수를 통해 재사용이 가능하도록 한 타워 지지 구조물을 제공할 수 있다.
도 1은 종래의 타워 지지 구조물을 개략적으로 도시한 도;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 타워 지지 구조물을 개략적으로 도시한 도;
도 3은 도 2의 타워 지지 구조물을 구체적으로 나타내는 단면도;
도 4는 도 3의 "A"부분 확대도;
도 5는 도 2의 B-B선 단면도; 및
도 6a 내지 도 6d는 도 3의 희생 플레이트를 도시한 도면이다.
이하, 첨부한 도면들 및 후술되어 있는 내용을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성 요소들을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 타워 지지 구조물을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 타워 지지 구조물(100)은 풍력발전기에 적용될 수 있다. 이때, 본 발명의 일 실시예에서는 풍력발전기에 한정되게 설명하도록 하였으나, 이에 한정하지 않고 지상에 건설되는 타워 형태의 탑상 구조물, 즉, 풍력발전기, 송전탑, 그리고 각종 타워 등에 적용될 수 있다.
풍력발전기(1)는 산의 능선, 해상 또는 건물의 옥상과 같이 기류의 간섭이 최소화될 수 있는 장소에 설치될 수 있다.
풍력발전기(1)는 블레이드(10), 허브(20), 나셀(30), 그리고 타워(40)를 포함한다.
블레이드(10)는 익형(翼型) 단면을 가지며, 전방으로부터 불어오는 바람에 대해 일정한 받음각(angle of attack)을 갖도록 허브(20)에 결합된다. 허브(20)는 회전 가능하게 나셀(30)과 연결된다. 풍력발전기(1)의 전방에서 불어오는 바람은 블레이드(10)의 표면을 스쳐 지나면서 양력을 발생시킨다. 발생된 양력은 블레이드(10)와 허브(20)를 회전시키고, 회전력은 나셀(30)에 전달되어 전기 에너지로 변환된다. 타워(40)는 나셀(30)을 지지한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 타워 지지 구조물(100)은 상술한 풍력발전기(1)가 지진 등에 견딜 수 있게 안정적으로 지지하는 역할을 하는 것이다.
도 3은 도 2의 타워 지지 구조물을 구체적으로 나타내는 단면도이며, 도 4는 도 3의 "A"부분 확대도이고, 도 5는 도 2의 B-B선 단면도이며, 도 6a 내지 도 6d는 도 3의 희생 플레이트를 도시한 도면이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 타워 지지 구조물(100)은 지면(g)(도 2 참조)에 설치되어 타워(40)를 지지한다. 타워(40)의 하단에는 플랜지(42)가 형성될 수 있으며, 플랜지(42)는 타워(40)를 타워 지지 구조물(100)에 고정시키는 연결 수단으로 제공된다.
타워 지지 구조물(100)는 제1콘크리트 구조물(110), 제2콘크리트 구조물(120), 및 희생 플레이트(130)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 제1콘크리트 구조물(110)은 타워(40)를 지지하기 위한 것으로 타워(40)의 하단부에 형성된 플랜지(42)가 상면에 고정 설치된다.
이때, 제1콘크리트 구조물(110)에 고정 설치되는 타워(40)는 볼트에 의해 견고히 고정될 수 있으며 때에 따라선, 스틸로 이루어진 와이어(44)에 의해 고정 설치될 수도 있다.
제1콘크리트 구조물(110)은 단면이 원형인 콘크리트 블록으로 제공될 수 있다. 대안적으로, 제1콘크리트 구조물(110)은 다각형의 블록으로 제공될 수 있다.
또한, 제1콘크리트 구조물(110)에는 수용홈(112)과 통로(114)가 형성될 수 있다. 수용홈(112)과 통로(114)는 제1콘크리트 구조물(110)의 중심영역에 형성될 수 있다.
수용홈(112)은 제1콘크리트 구조물(110)의 하단부에 형성되고, 통로(114)는 제1콘크리트 구조물(110)의 상면으로부터 수용홈(112)으로 연장될 수 있다.
통로(114)는 타워(40)보다 작은 반경을 가지고, 수용홈(112)은 통로(114)보다 큰 반경을 가질 수 있다. 통로(114)와 수용홈(112)은 서로 조합되어 'ㅗ'형상을 형성할 수 있다.
수용홈(112)은 후술하는 희생 플레이트(130)가 위치하는 공간을 제공하고, 통로(114)는 유지보수를 위하여 작업자가 수용홈(112)으로 이동할 수 있는 공간을 제공한다.
제2콘크리트 구조물(120)은 지면(g)에 설치된다. 제2콘크리트 구조물(120)에는 제1콘크리트 구조물(110)이 수용되는 수용 공간부(미도시)가 형성된다.
수용 공간부는 제2콘크리트 구조물(120)의 상면으로부터 소정 깊이로 형성된다. 수용 공간부의 내측면은 제1콘크리트 구조물(110)의 외측면보다 큰 반경을 가질 수 있다.
수용 공간부의 내측면과 제1콘크리트 구조물(110)의 외측면은 소정 간격(122, 도 5 참조)을 유지한다.
또한, 제 1 콘크리트 구조물(110)의 바닥면 및 제 1 콘크리트 구조물(110)의 바닥면에 대응하는 제 2 콘크리트 구조물(120)의 상면에는 각각 슬립 플레이트(116, 124)가 구비될 수 있다.
이때, 각각의 슬립 플레이트(116, 124)는 스틸 또는 압축에 강한 플라스틱 재질로 형성될 수 있고, 더욱 상세하게는 제 1 및 제 2 콘크리트 구조물(110, 120) 사이의 마찰 계수보다 작은 마찰 계수를 갖는 재질로 형성되는 것이 바람직할 것이다.
제 1 콘크리트 구조물(110)의 바닥면 및 제 2 콘크리트 구조물(120)의 상면에 구비되는 각각의 슬립 플레이트(116, 124)는 지진 발생 시, 제 1 콘크리트 구조물(110)이 소정 간격(122) 범위 내에서 슬립 발생을 용이하게 한다.
또한, 제2콘크리트 구조물(120)의 수용 공간부(미도시) 내에 위치되는 제1콘크리트 구조물(110)의 수용홈(112)에는 지진과 같은 외부 하중에 의해 발생되는 제1콘크리트 구조물(110)과 제2콘크리트 구조물(120) 사이의 상대 변위를 감쇄하도록 희생 플레이트(130)가 설치된다.
희생 플레이트(130)는 일단이 제 1 콘크리트 구조물(110)의 수용홈(112) 상부에 결합되고, 타단이 제 2 콘크리트 구조물(120)의 상부와 맞닿는 수용홈(112) 하부에 결합될 수 있으며, 도 5에 도시된 바와 같이, 타워(40)를 중심으로 방사상으로 희생 플레이트(130)는 구비될 수 있다.
이때, 희생 플레이트(130)의 교체가 용이하기 위하여 수용홈(112) 상부와 희생 플레이트(130)의 상부, 및 수용홈(112) 하부와 희생 플레이트(130)의 하부는 각각 앵커 볼트(46)로 결합되어 있다.
이에, 작업자가 희생 플레이트(130)의 교체시, 희생 플레이트(130) 상 하부에 결합된 앵커 볼트(46)를 해제한 후 희생 플레이트(130)를 교체할 수 있다.
희생 플레이트(130)는 연성을 가지는 금속 플레이트이며, 도 6a 내지 도 6d에 도시된 바와 같이, 금속 플레이트(130)는 직사각형 형상 또는 곡면 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 직사각형 또는 곡면 형상의 금속 플레이트(130)는 연성의 금속 재질 한 겹으로 형성될 수 있거나, 또는 연성의 금속 재질이 복수 겹으로 적층되어 형성될 수 있다.
또한, 금속 플레이트(130)의 상 하부에는 복수개의 타공(132)이 형성될 수 있으며, 지진 등에 의한 하중이 타공(132)에 전달되어 금속 플레이트의 희생 플레이트(130)는 쉽게 구부러질 수 있다.
따라서, 지진이 발생시, 제 1 콘크리트 구조물(110)은 제 2 콘크리트 구조물(120)에 대해서 소정 간격(122)만큼 이동할 수 있고, 이에 따른 지진 하중은 타워(140)에 가중되지 않고 희생 플레이트(130)에 가중되어 희생 플레이트(130)가 구부러지거나 파손될 수 있다.
또한, 희생 플레이트(130)는 앵커 볼트(46)에 의해 수용홈(112) 내에 구비되므로, 지진 발생에 의해 파손된 희생 플레이트(130)의 교체가 용이할 수 있다.
이상에서와 같이, 본 발명의 타워 지지 구조물에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 수정, 변경 및 다양한 변형 실시예가 가능함은 당업자에게 명백하다.
100 : 타워 지지 구조물 110 : 제 1 콘크리트 구조물
120 : 제 2 콘크리트 구조물 130 : 희생 플레이트

Claims (6)

  1. 탑상 구조물의 타워를 지지하는 구조물로서,
    상기 타워의 하단부가 고정지지되는 제 1 콘크리트 구조물;
    상기 제 1 콘크리트 구조물이 수용되는 수용 공간부가 형성되는 제 2 콘크리트 구조물;
    상기 제 1 콘트리트 구조물의 하부에 오목하게 형성되어, 상기 제 2 콘크리트 구조물의 상부면과 일정 거리 이격되는 수용홈; 및
    상기 수용홈에 복수 개가 방사상으로 배치되며, 일단이 상기 제 1 콘크리트 구조물과 연결되고, 타단이 상기 제 2 콘크리트 구조물과 연결되는 희생 플레이트;를 포함하되,
    상기 희생 플레이트는 연성을 가지는 금속 플레이트인 타워 지지 구조물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 콘크리트 구조물의 바닥면 및 상기 제 1 콘크리트 구조물의 바닥면에 대응하는 상기 제 2 콘크리트 구조물의 상면에는 각각 슬립 플레이트가 구비되는 타워 지지 구조물.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 슬립 플레이트는 스틸 또는 압축에 강한 플라스틱 재질인 타워 지지 구조물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속 플레이트는 직사각형 형상으로 한 겹 또는 복수 겹으로 적층되어 형성될 수 있는 타워 지지 구조물.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 금속 플레이트는 곡면 형상으로 형성될 수 있는 타워 지지 구조물.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 금속 플레이트는 복수개의 타공이 형성되는 타워 지지 구조물.

KR1020130142579A 2013-11-22 2013-11-22 타워 지지 구조물 KR101523711B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130142579A KR101523711B1 (ko) 2013-11-22 2013-11-22 타워 지지 구조물

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130142579A KR101523711B1 (ko) 2013-11-22 2013-11-22 타워 지지 구조물

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101523711B1 true KR101523711B1 (ko) 2015-05-28

Family

ID=53395717

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130142579A KR101523711B1 (ko) 2013-11-22 2013-11-22 타워 지지 구조물

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101523711B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010001700A (ja) * 2008-06-23 2010-01-07 Shimizu Corp 制震ダンパー
JP2011140970A (ja) * 2010-01-05 2011-07-21 Takenaka Komuten Co Ltd 免震構造、及び構造物

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010001700A (ja) * 2008-06-23 2010-01-07 Shimizu Corp 制震ダンパー
JP2011140970A (ja) * 2010-01-05 2011-07-21 Takenaka Komuten Co Ltd 免震構造、及び構造物

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2541047B1 (en) Wind turbine assembling method and wind turbine assembled according to said method
US8511013B2 (en) Wind turbine tower and system and method for fabricating the same
US8898991B2 (en) Wind turbine tower base assembly with detachable tower base rings
RU2621234C1 (ru) Фундамент ветроэнергетической установки и ветроэнергетическая установка
JP4701047B2 (ja) 風力発電タワーの構築方法
KR101130148B1 (ko) 해양 구조물 및 그 시공방법
CN102312799A (zh) 具有张紧缆索的塔架
US20120023860A1 (en) Adapter Configuration for a Wind Tower Lattice Structure
JP2007520653A (ja) 風力タービン用タワー、風力タービン用タワーに使用する予備製作された金属壁部品および風力タービン用タワーの構築方法
CA2708198A1 (en) Offshore wind turbine generator
US10358787B2 (en) Wind turbine
JP6396469B2 (ja) セグメント化されたタワーおよび基礎部を有する風力タービン
JP2018021322A (ja) 杭基礎および鉄塔建替工法
BR102017022736B1 (pt) Fundação para turbina eólica e método para construção da mesma
JP2009019550A (ja) 風力発電装置
US20160265514A1 (en) Support device and methods for improving and constructing a support device
KR101123257B1 (ko) 해상 풍력발전 구조물의 시공방법
CN107849864B (zh) 风力发电设备的塔
JP6139559B2 (ja) 風力タービンを支持するプレキャストしたコンクリート製構造物
PT104495A (pt) Torre treliçada
KR101523711B1 (ko) 타워 지지 구조물
KR101689884B1 (ko) 탑상 구조물의 기초 구조
KR101516166B1 (ko) 타워 구조물 지지구조
KR20160060431A (ko) 풍력발전기용 기초구조물 및 그 시공방법
JP2010275705A (ja) 風力発電機の増改築方法

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee