KR101836478B1

KR101836478B1 - 세그먼트타워 시공방법

Info

Publication number: KR101836478B1
Application number: KR1020160145629A
Authority: KR
Inventors: 김병연
Original assignee: 주식회사 성진풍력
Priority date: 2016-11-03
Filing date: 2016-11-03
Publication date: 2018-03-12

Abstract

본 발명은 세그먼트타워를 효과적으로 시공할 수 있도록 된 새로운 세그먼트타워 시공방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 세그먼트타워 시공방법에 따르면, 상기 2개의 세그먼트(10)를 먼저 정해진 위치로 옮겨 지지바(20)와 앵커케이블(30)을 이용하여 먼저 고정한 후, 나머지 2개의 세그먼트(10)를 정해진 위치로 옮기고, 4개의 세그먼트(10)를 상호 고정함으로서, 세그먼트타워를 시공할 수 있다.
따라서, 4개의 크레인을 이용하는 종래의 시공방법과 달리, 2개의 크레인을 이용하여 세그먼트타워를 시공할 수 있음으로, 비용을 절감할 수 있을 뿐 아니라, 크레인을 배치하기 위한 면적을 최소화하여, 좁은 공간에서도 효과적으로 세그먼트타워를 시공할 수 있는 장점이 있다.

Description

세그먼트타워 시공방법{segment tower construction method}

본 발명은 세그먼트타워를 효과적으로 시공할 수 있도록 된 새로운 세그먼트타워 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로, 바람을 이용하여 발전을 하는 풍력발전기는 지면에 상측으로 연장되도록 구비된 타워와, 상기 타워의 상단에 구비된 나셀과, 상기 나셀에 구비된 발전기와, 상기 발전기의 구동축에 결합된 블레이드로 구성된다.

이때, 상기 타워는 금속재로 제작된다.

한편, 최근 들어, 상기 풍력발전기의 규모가 점차 커짐에 따라, 상기 타워의 높이가 점점 높아지게 되었다.

따라서, 최근에는 상기 타워의 하부를 콘크리트재질의 세그먼트타워로 구성하고, 상기 세그먼트타워의 상부에 금속재의 상부타워를 시공하는 하이브리드공법을 이용하여 제작하고 있다.

이때, 상기 세그먼트타워는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 프리캐스트공법에 의해 제작된 여러개의 세그먼트(10)를 상호 결합하여 구성된다

이를 자세히 설명하면, 상기 세그먼트(10)는 원형의 타워를 4개로 분할한 형태로 구성된 것으로, 상면에는 상기 상부타워를 고정하기 위한 다수개의 나사축(11)이 구비된다.

따라서, 지면에 기초를 시공하고, 크레인을 이용하여 4개의 세그먼트(10)를 동시에 들어올려, 상기 기초의 상면에 상기 세그먼트(10)가 올려지도록 배치하고, 크레인에 의해 각각의 세그먼트(10)가 쓰러지지 않도록 지지된 상태에서, 각각의 세그먼트의 양단을 인접된 다른 세그먼트에 상호 결합함으로써, 세그먼트타워를 시공할 수 있다.

이때, 세그먼트(10)의 구조 및 각각의 세그먼트(10)의 양단을 다른 세그먼트(10)에 결합하는 방법은 등록특허 10-1528033호를 비롯한 다수의 선형문건에 자세히 나타나 있음으로, 이에 대한 더 이상 자세한 설명은 생략한다.

그런데, 상기 크레인은 1개의 세그먼트(10)마을 들어올려 이동시킬 있음으로, 4개의 세그먼트(10)를 동시에 들어올려 상호 결합되도록 하기 위해서는 4대의 크레인이 필요하게 되며, 이에 따라, 비용이 많이 소요되는 문제점이 발생되었다.

특히, 이와 같이 4개의 세그먼트(10)를 동시에 들어올려 상호 결합되도록 하기 위해서는 4개의 크레인을 배치하기 위한 넓은 공간이 필요하게 될 뿐 아니라, 각각의 크레인의 위치설정에 많은 제약이 따르게 되는 문제점이 발생되었다.

따라서, 이러한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 방법이 필요하게 되었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 세그먼트타워를 효과적으로 시공할 수 있도록 된 새로운 세그먼트타워 시공방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 지면에 시공된 기초(1)의 상면에 복수개의 세그먼트를 올려놓은 후 상호 결합하여 세그먼트타워를 시공하는 세그먼트타워 시공방법에 있어서, 2개의 세그먼트(10)를 상호 마주보도록 기초(1)의 정해진 위치에 배치하는 배치단계와, 측방향으로 연장된 지지바(20)의 양단을 상기 세그먼트(10)의 상단에 고정하는 지지바고정단계와, 앵커케이블(30)의 양단을 상기 세그먼트(10)의 상단과 별도로 마련된 고정부(32)에 고정하여 상기 세그먼트(10)의 상단이 외측으로 당겨지도록 고정하는 케이블고정단계와, 나머지 세그먼트(10)를 정해진 위치에 배치하고 각각의 세그먼트(10)의 양단을 다른 세그먼트(10)에 고정하는 시공완료단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 세그먼트타워 시공방법이 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 세그먼트(10)의 상면에는 상측에 결합되는 상부타워를 고정하기 위한 다수개의 나사축(11)이 상측으로 연장되도록 구비되고, 상기 지지바(20)는 측방향으로 연장된 금속재질의 바형태로 구성되고 양단에는 상기 나사축(11)이 관통하는 결합공(21)이 상하면을 관통하도록 형성되어, 상호 대향되도록 배치된 2개의 세그먼트(10)의 상단에 구비된 나사축(11)에 상기 지지바(20)의 결합공(21)을 결합한 후, 상기 나사축(11)에 너트(22)를 결합하여 조임으로써, 지지바(20)의 양단을 상기 세그먼트(10)의 상단에 고정할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 세그먼트타워 시공방법이 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 지지바(20)는 외관체(23)와, 상기 외관체(23)의 일단부 내측에 슬라이드가능하게 결합된 내관체(24)와, 상기 외관체(23)와 내관체(24)에 연결되어 내관체(24)를 일측으로 슬라이드시켜 지지바(20) 전체의 길이를 조절하는 실린더기구(25)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세그먼트타워 시공방법이 제공된다.

본 발명에 따른 세그먼트타워 시공방법에 따르면, 상기 2개의 세그먼트(10)를 먼저 정해진 위치로 옮겨 지지바(20)와 앵커케이블(30)을 이용하여 먼저 고정한 후, 나머지 2개의 세그먼트(10)를 정해진 위치로 옮기고, 4개의 세그먼트(10)를 상호 고정함으로서, 세그먼트타워를 시공할 수 있다.

따라서, 4개의 크레인을 이용하는 종래의 시공방법과 달리, 2개의 크레인을 이용하여 세그먼트타워를 시공할 수 있음으로, 비용을 절감할 수 있을 뿐 아니라, 크레인을 배치하기 위한 면적을 최소화하여, 좁은 공간에서도 효과적으로 세그먼트타워를 시공할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 일반적인 세그먼트타워를 도시한 사시도,
도 2는 일반적인 세그먼트타워의 분해상태를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 세그멘트타워 시공방법의 배치단계를 도시한 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 세그멘트타워 시공방법의 배치단계를 도시한 정단면도,
도 5는 본 발명에 따른 세그멘트타워 시공방법의 배치단계를 도시한 평면도,
도 6은 본 발명에 따른 세그멘트타워 시공방법의 지지바고정단계와 케이블고정단계를 도시한 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 세그멘트타워 시공방법의 지지바고정단계와 케이블고정단계를 도시한 정단면도,
도 8은 본 발명에 따른 세그멘트타워 시공방법의 지지바고정단계와 케이블고정단계를 도시한 평면도,
도 9는 본 발명에 따른 세그멘트타워 시공방법의 시공완료단계를 도시한 사시도,
도 10은 본 발명에 따른 세그멘트타워 시공방법의 시공완료단계를 도시한 평면도,
도 11 내지 도 13은 본 발명에 따른 세그멘트타워 시공방법의 변형예를 도시한 참고도이다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 3 내지 도 10은 본 발명에 따른 세그먼트타워 시공방법을 도시한 것으로, 상기 세그먼트타워는 지면에 시공된 기초(1)의 상면에 복수개의 세그먼트를 올려놓은 후 상호 결합하여 시공된다.

이때, 상기 세그먼트(10)는 상기 세그먼트타워를 4개로 분할한 형태로 구성되어, 상호 전후 및 좌우방향에 배치되고, 각각의 세그먼트(10)의 상면에는 상부타워를 고정하기 위한 다수개의 나사축(11)이 상측으로 연장되도록 구비된다.

즉, 상기 세그먼트타워는 원통형으로 구성됨으로, 상기 세그먼트(10)는 상측에서 볼 때 90°의 호형상으로 이루도록 구성되며, 상기 나사축(11)은 각 세그먼트(10)의 상면에 세그먼트(10)가 이루는 호와 대응되는 호형상을 이루도록 배치된다.

그리고, 본 발명에 따르면, 상기 세그먼트타워는 2개의 세그먼트(10)를 상호 마주보도록 기초(1)의 정해진 위치에 배치하는 배치단계와, 측방향으로 연장된 지지바(20)의 양단을 상기 세그먼트(10)의 상단에 고정하는 지지바고정단계와, 앵커케이블(30)의 양단을 상기 세그먼트(10)의 상단과 별도로 마련된 고정부(32)에 고정하는 케이블고정단계와, 나머지 세그먼트(10)를 정해진 위치에 배치하고 각각의 세그먼트(10)의 양단을 다른 세그먼트(10)에 고정하는 시공완료단계를 통해 시공된다.

이를 자세히 설명하면, 상기 배치단계는 도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 상호 대향되도록 배치되는 2개의 세그먼트(10)를 크레인을 이용하여 들어올린 후, 상기 기초(1)의 상면에 정해진 위치에 상호 마주보도록 배치하는 단계이다.

즉, 상기 배치단계에서는 전후 및 좌우방향에 배치되는 4개의 세그먼트(10) 중에서, 좌우측에 배치되는 2개의 세그먼트(10)를 크레인으로 들어올려 상기 기초(1)의 상면에 정해진 위치로 이동시킨다.

이때, 상기 크레인을 상기 세그먼트(10)에 연결되어 세그먼트(10)의 상단을 상측으로 당김으로써, 각각의 세그먼트(10)가 쓰러지지 않도록 지지한다.

상기 지지바고정단계는 도 6 내지 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 정해진 위치로 이동된 세그먼트(10)의 상단에 상기 지지바(20)의 양단을 결합하여, 세그먼트(10)의 상단이 내외측으로 쓰러지지 않도록 1차 고정하는 단계이다.

이때, 상기 지지바(20)는 측방향으로 연장된 금속재질의 바형태로 구성되고 양단에는 상기 나사축(11)이 관통하는 결합공(21)이 상하면을 관통하도록 형성된다.

따라서, 좌우측으로 이격되도록 배치된 2개의 세그먼트(10)의 상단에 구비된 나사축(11)에 상기 지지바(20)의 결합공(21)을 결합한 후, 상기 나사축(11)에 너트(22)를 결합하여 조임으로써, 지지바(20)의 양단을 상기 세그먼트(10)의 상단에 고정할 수 있으며, 상기 세그먼트(10)는 상단이 지지바(20)에 의해 상호 고정됨으로써, 내측 또는 외측으로 쓰러지지 않도록 지지한다.

상기 케이블고정단계는 앵커케이블(30)을 이용하여 상기 세그먼트(10)의 상단을 외측으로 당김으로써, 상기 지지바(2)에 의해 1차로 고정된 세그먼트(10)가 더욱 견고하게 고정되도록 하는 단계이다

이를 위해, 상기 세그먼트(10)의 상단에는 상기 앵커케이블(30)의 일단을 고정하기 위한 고정고리(31)가 결합되며, 상기 기초(1)의 상면과 기초(1)로부터 이격된 위치의 지면에는 상기 앵커케이블(30)의 타단을 고정하기 위한 고정부(32)가 형성된다.

따라서, 상기 앵커케이블(30)이 팽팽하게 당겨지도록 상기 고정고리(31)와 고정부(32)에 고정하면, 앵커케이블(30)에 의해 세그먼트(10)의 상단이 외측으로 당겨지게 되며, 상기 세그먼트(10)는 상기 지지바(20)와 앵커케이블(30)에 의해 더욱 견고하게 고정된다.

그리고, 이와 같이, 상기 세그먼트(10)에 앵커케이블(30)이 고정되면 상기 크레인은 상기 세그먼트(10)로부터 분리된다.

상기 시공완료단계는 도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이, 전술한 과정을 거쳐 상호 고정된 좌우측 세그먼트(10)를 제외한 나머지 2개의 세그먼트(10), 즉, 전후측에 배치되는 2개의 세그먼트(10)를 크레인을 이용하여 이동시켜 정해진 위치에 배치하고, 각각의 세그먼트(10)의 양단을 다른 세그먼트(10)에 고정함으로써, 세그먼트타워의 시공을 완료하는 단계이다.

이때, 각각의 세그먼트의 양단을 다른 세그먼트(10)에 고정하는 방법은 종래와 동일함으로, 이에 대한 더 이상 자세한 설명은 생략한다.

이때, 상기 시공완료단계를 통해 각 세그먼트(10)가 상호 고정되면 상기 지지바(20)와 앵커케이블(30) 및 고정고리(31)는 제거된다.

이와 같은 세그먼트타워 시공방법에 따르면, 상기 2개의 세그먼트(10)를 먼저 정해진 위치로 옮겨 지지바(20)와 앵커케이블(30)을 이용하여 먼저 고정한 후, 나머지 2개의 세그먼트(10)를 정해진 위치로 옮기고, 4개의 세그먼트(10)를 상호 고정함으로서, 세그먼트타워를 시공할 수 있다.

그리고, 상기 지지바(20)는 측방향으로 연장된 금속재질의 바형태로 구성되고 양단에는 상기 나사축(11)이 관통하는 결합공(21)이 상하면을 관통하도록 형성되어, 상호 대향되도록 배치된 2개의 세그먼트(10)의 상단에 구비된 나사축(11)에 상기 지지바(20)의 결합공(21)을 결합한 후, 상기 나사축(11)에 너트(22)를 결합하여 조임으로써, 지지바(20)의 양단을 상기 세그먼트(10)의 상단에 고정할 수 있다.

따라서, 상기 지지바(20)를 세그먼트(10)에 손쉽고 견고하게 고정할 수 있으며, 세그먼트타워의 시공이 완료된 후 상기 너트(22)를 풀어서 지지바(20)를 손쉽게 분리할 수 있는 장점이 있다.

본 실시예의 경우, 상기 앵커케이블(30)은 좌우측에 위치되는 2개의 세그멘트(10)에만 고정되는 것을 예시하였으나, 도 11에 도시한 바와 같이, 상기 시공완료단계에서, 전후측에 배치되는 2개의 세그먼트(10)를 정해진 위치로 옮긴 후 전후측에 배치되는 2개의 세그먼트(10)에도 상기 앵커케이블(30)을 고정하여 4개의 세그먼트(10)가 모두 상기 앵커케이블(30)에 의해 지지되도록 하는 것도 가능하다.

또한, 상기 지지바(20)는 측방향으로 연장된 금속재질의 바형태로 구성된 것을 예시하였으나, 상기 지지바(20)는 도 12에 도시한 바와 같이, 실린더기구(25)를 이용하여 길이를 조절할 수 있도록 구성되어, 양단에 형성된 결합공(21)의 간격을 조절할 수 있도록 구성될 수 있다.

이를 자세히 설명하면, 상기 지지바(20)는 외관체(23)와, 상기 외관체(23)의 일단부 내측에 슬라이드가능하게 결합된 내관체(24)와, 상기 외관체(23)와 내관체(24)에 연결되어 내관체(24)를 일측으로 슬라이드시켜 지지바(20) 전체의 길이를 조절하는 실린더기구(25)로 구성된다.

이때, 상기 외관체(23)와 내관체(24)에는 상기 실린더기구(25)가 결합되는 지지판(23a,24a)가 구비된다.

그리고, 상기 결합공(21)은 상기 외관체(23)와 내관체(24)의 단부에 각각 형성된다.

따라서, 상기 실린더기구(25)를 신축시키면, 상기 내관체(24)가 외측으로 전후진되면서 지지바(20) 전체의 길이를 조절할 수 있다.

이와 같이 지지바(20)가 신축가능하게 구성도면, 상기 지지바고정단계에서, 상기 결합공(21)을 나사축(11)에 결합하는 과정이 매우 용이해지는 장점이 있다.

즉, 지지바고정단계의 경우, 크레인을 이용하여 상기 세그먼트(10)가 움직이지 않도록 고정함으로, 세그먼트(10)에 약간의 유동이 발생되고, 이에 따라, 상기 나사축(11)의 간격을 상기 결합공(21)의 간격에 정확히 일치되도록 하는 것이 매우 어렵다.

그러나, 이와 같이, 상기 지지바(20)의 길이를 조절할 수 있도록 하면, 상기 상기 결합공(21)의 간격이 상기 나사축(11)의 간격에 대응되도록 상기 지지바(20)의 길이를 조절하여, 상기 결합공(21)을 나사축(11)에 결합한 후, 다시 상기 지지바(20)의 길이를 정해진 길이로 조절함으로써, 상기 나사축(11)의 간격이 조절되도록 할 수 있다.

따라서, 상기 결합공(21)을 나사축(11)에 결합하는 것이 매우 용이해진다.

10. 세그먼트 20. 지지바
30. 앵커케이블

Claims

지면에 시공된 기초(1)의 상면에 복수개의 세그먼트를 올려놓은 후 상호 결합하여 세그먼트타워를 시공하는 세그먼트타워 시공방법에 있어서,
2개의 세그먼트(10)를 상호 마주보도록 기초(1)의 정해진 위치에 배치하는 배치단계와,
측방향으로 연장된 지지바(20)의 양단을 상기 세그먼트(10)의 상단에 고정하는 지지바고정단계와,
앵커케이블(30)의 양단을 상기 세그먼트(10)의 상단과 별도로 마련된 고정부(32)에 고정하여 상기 세그먼트(10)의 상단이 외측으로 당겨지도록 고정하는 케이블고정단계와,
나머지 세그먼트(10)를 정해진 위치에 배치하고 각각의 세그먼트(10)의 양단을 다른 세그먼트(10)에 고정하는 시공완료단계를 포함하고,
상기 세그먼트(10)의 상면에는 상측에 결합되는 상부타워를 고정하기 위한 다수개의 나사축(11)이 상측으로 연장되도록 구비되고,
상기 지지바(20)는 측방향으로 연장된 금속재질의 바형태로 구성되고 양단에는 상기 나사축(11)이 관통하는 결합공(21)이 상하면을 관통하도록 형성되어,
상호 대향되도록 배치된 2개의 세그먼트(10)의 상단에 구비된 나사축(11)에 상기 지지바(20)의 결합공(21)을 결합한 후, 상기 나사축(11)에 너트(22)를 결합하여 조임으로써, 지지바(20)의 양단을 상기 세그먼트(10)의 상단에 고정할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 세그먼트타워 시공방법.
삭제
제 1항에 있어서, 상기 지지바(20)는
외관체(23)와,
상기 외관체(23)의 일단부 내측에 슬라이드가능하게 결합된 내관체(24)와,
상기 외관체(23)와 내관체(24)에 연결되어 내관체(24)를 일측으로 슬라이드시켜 지지바(20) 전체의 길이를 조절하는 실린더기구(25)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세그먼트타워 시공방법.