KR102205960B1 - Tower connection structure of foundation structure for partial repowering of new wind turbine, and construction method for the same - Google Patents

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KR102205960B1
KR102205960B1 KR1020190120345A KR20190120345A KR102205960B1 KR 102205960 B1 KR102205960 B1 KR 102205960B1 KR 1020190120345 A KR1020190120345 A KR 1020190120345A KR 20190120345 A KR20190120345 A KR 20190120345A KR 102205960 B1 KR102205960 B1 KR 102205960B1
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정연주
박민수
송성훈
김정수
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한국건설기술연구원
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Abstract

The present invention relates to a tower connection structure of a foundation structure for partial repowering of a wind turbine and a construction method for the same, which can efficiently unify an existing foundation unit and a new foundation unit by installing rebars penetrating an existing tower on the existing foundation unit and extending a concrete cross-section for the existing foundation unit for partial repowering of the wind turbine, easily install a large-capacity new wind turbine, convert an anchoring burial type of the existing foundation unit, which is susceptible to damage, into an anchor rod type, which is resistant to damage, enhance the overall safety and maintenance of a wind power generation system, reuse the existing foundation unit in an existing aged wind power generation system, easily replace only an existing wind turbine and an existing tower, thereby reducing the cost of the partial repowering of an aged wind power generation complex.

Description

풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조 및 그 시공방법 {TOWER CONNECTION STRUCTURE OF FOUNDATION STRUCTURE FOR PARTIAL REPOWERING OF NEW WIND TURBINE, AND CONSTRUCTION METHOD FOR THE SAME}Tower connection structure of foundation structure for partial repowering of wind turbine and its construction method {TOWER CONNECTION STRUCTURE OF FOUNDATION STRUCTURE FOR PARTIAL REPOWERING OF NEW WIND TURBINE, AND CONSTRUCTION METHOD FOR THE SAME}

본 발명은 풍력터빈의 부분적 리파워링에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 풍력터빈의 부분적 리파워링(Partial Repowering)을 위해 기존 기초부(Foundation)를 재활용하여 신설 기초부와 연결하는, 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조 및 그 시공방법에 관한 것이다.The present invention relates to partial repowering of a wind turbine, and more specifically, for partial repowering of a wind turbine, the existing foundation is recycled and connected to a new foundation. It relates to a structure of a tower connection part of a foundation structure for partial repowering and a construction method thereof.

일반적으로, 리파워링(Repowering)이란 노후 발전설비의 효율향상과 수면연장 등을 목적으로 추진되며, 이러한 리파워링은 현지 상황과 경제성을 고려하여 결정된다.In general, repowering is promoted for the purpose of improving the efficiency of old power generation facilities and extending sleep, and such repowering is determined in consideration of local conditions and economic feasibility.

노후 발전기의 처리 방식은, 예를 들면, 가동을 중단하고 해체하는 "폐지" 방식, 핵심설비를 정비 또는 교체하는 "수명연장" 방식, 효율이나 출력이 나오지 않는 설비를 교체하는 "리트로핏" 방식 및 새로운 타입의 보일러나 터빈을 설치하는 "리파워링" 방식 등으로 구분할 수 있다.The treatment method of old generators is, for example, a "retirement" method of stopping and dismantling operations, a "life extension" method of repairing or replacing core facilities, and a "retrofit" method of replacing facilities that do not produce efficiency or output. And a "repowering" method in which a new type of boiler or turbine is installed.

최근 미세먼지로 인한 대기오염이 사회문제로 이슈화되면서 노후 석탄발전설비의 리트로핏이나 리파워링에 대한 관심이 높아지고 있고, 특히, 풍력발전에서 리파워링은 20년 이상 설치 및 운영된 노후 풍력발전설비를 최신의 대형 풍력터빈으로 교체하여 발전효율과 성능을 향상시키거나 발전단지를 재건설하는 사업을 의미한다.Recently, as air pollution due to fine dust has become an issue as a social issue, interest in retrofit or repowering of old coal power plants is increasing.In particular, repowering in wind power generation has been installed and operated for over 20 years. It refers to a project to improve power generation efficiency and performance by replacing facilities with the latest large-scale wind turbines, or to rebuild power generation complexes.

다시 말하면, 최근 초창기 육상풍력발전의 사용수명이 한계수명인 20년이 가까워짐에 따라 사용수명이 경과한 노후 풍력터빈을 신규 풍력터빈으로 교체하려는 리파워링에 대한 수요가 꾸준하게 증가하고 있다.In other words, the demand for repowering to replace old wind turbines that have passed their service life with new wind turbines has been steadily increasing as the service life of the onshore wind power generation in the early stage nears the limit of 20 years.

이러한 리파워링의 경우, 기초부를 포함하여 전체 풍력발전 시스템을 신규 시스템으로 전부를 교체하기 보다는, 환경파괴 최소화와 비용절감 측면에서 기존 기초부를 재활용하면서 풍력터빈과 타워만 신규 제품으로 교체하려는 부분적 리파워링(Partial Repowering)에 대한 관심이 증가하고 있다.In the case of such repowering, rather than replacing the entire wind power generation system, including the foundation, with a new system, it is a partial effort to replace only the wind turbine and tower with new products while recycling the existing foundation in terms of minimizing environmental damage and reducing costs. There is an increasing interest in partial repowering.

그러나 이러한 부분적 리파워링의 경우, 새롭게 교체하고자 하는 풍력터빈이 대용량이기 때문에, 기존의 소용량 풍력터빈을 지지하도록 설계된 기존 기초부를 그대로 재활용하기에는 구조 성능이 부족하다는 단점이 있다.However, in the case of such partial repowering, since the wind turbine to be replaced is large-capacity, there is a disadvantage that structural performance is insufficient to recycle the existing foundation designed to support the existing small-capacity wind turbine as it is.

이에 따라, 대용량 신규 풍력터빈을 지지하도록 기존 기초부를 재활용하기 위해서 기존 기초부를 중심으로 단면 증설 등을 통한 구조성능 보강이 필수적으로 이루어져야 한다.Accordingly, in order to recycle the existing foundation to support a new large-capacity wind turbine, structural performance reinforcement through extension of the section around the existing foundation must be made indispensable.

이러한 구조성능 보강을 위해서 기존 기초부와 단면 증설된 신설 기초부가 일체화 거동을 나타내는 것이 중요하지만, 아직까지 효율적인 일체화 공법이 제시되고 있지 않은 실정이다.In order to reinforce the structural performance, it is important that the existing foundation and the new foundation that have been expanded in cross section show an integrated behavior, but an efficient integration method has not yet been proposed.

도 1은 종래의 기술에 따른 콘크리트 기초부 보강방법으로서, 기존 기초부 상부에 신설 기초부를 단순 형성하는 것을 나타내는 평면도로서, 기존 기초부의 구조적 거동을 무시하고 기존 기초부(12) 상부에 신설 기초부(13)를 단순 형성하는 방법이 있다.1 is a plan view showing a method for reinforcing a concrete foundation according to the prior art, showing a simple formation of a new foundation on the top of the existing foundation, ignoring the structural behavior of the existing foundation and a new foundation on the top of the existing foundation 12 There is a simple method of forming (13).

또한, 일체화를 위하여 기존 기초부 콘크리트에 드릴링을 통한 앵커링 등을 실시하고, 콘크리트 단면을 증설하는 방법이 있지만, 이러한 경우, 기존 기초부의 구조적 손상이 발생하고, 또한, 리파워링 비용도 고가인 문제점이 있었다.In addition, there is a method of performing anchoring through drilling on the existing foundation concrete and extending the concrete section for integration, but in this case, structural damage of the existing foundation occurs, and the repowering cost is also expensive. There was this.

한편, 선행기술로서, 대한민국 공개특허번호 제2019-0101219호에는 "풍력발전 리파워링 파운데이션 구조"라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 도 2를 참조하여 설명한다.On the other hand, as a prior art, Korean Patent Application Publication No. 2019-0101219 discloses an invention entitled "wind power repowering foundation structure", which will be described with reference to FIG. 2.

도 2는 종래의 기술에 따른 풍력발전 리파워링 기초 구조물을 나타내는 도면이다.2 is a view showing a wind power repowering basic structure according to the prior art.

도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 리파워링 기초 구조물의 경우, 풍력발전기용 기존 콘크리트 구조물(31)의 표면은 거칠게 칩핑하여 신규 타설 콘크리트면과 접합이 잘되게 구성하고, 기존 콘크리트 구조물(31)에 다수의 접합용 앵커철근(38)을 설치하며, 기존 콘크리트 구조물(31)을 철거하지 않고, 임베디드(embedded: 32)를 커팅 포인트(33)에서 편평하게 절단한 후 강관파일(35)과 철근(36)을 상호 연결하여 풍력발전기의 하중이 철근(36)을 통해 강관파일(35)로 분산되도록 구성한 것을 특징으로 한다. 이때, 구조물의 높이가 높아져 필요 이상의 콘크리트량이 투입되지 않도록 최종 콘크리트면(37)을 계단식으로 구성한다. 여기서, 도면부호 34는 앵커 케이지를 나타낸다.As shown in FIG. 2, in the case of the repowering foundation structure according to the prior art, the surface of the existing concrete structure 31 for a wind turbine is roughly chipped so that it is well bonded to the newly cast concrete surface, and the existing concrete structure A plurality of anchor reinforcing bars 38 are installed in (31), and the embedded (32) is cut flat at the cutting point (33) without removing the existing concrete structure (31), and then the steel pipe pile (35). ) And the reinforcing bar 36 are interconnected so that the load of the wind turbine is distributed to the steel pipe pile 35 through the reinforcing bar 36. At this time, the final concrete surface 37 is configured in a stepped manner so that the height of the structure is increased so that an amount of concrete more than necessary is not input. Here, reference numeral 34 denotes an anchor cage.

종래의 기술에 따른 풍력발전 리파워링 기초 구조물에 따르면, 기존 콘크리트 구조물을 철거하지 않고, 기존 구조물을 단순히 암(Rock)으로 간주하고 추가 구조물을 설계하는 방법으로서, 강관파일과 철근을 연결하여 풍력발전기의 하중을 철근을 통해 강관파일로 분산시킬 수 있다.According to the wind power repowering foundation structure according to the prior art, it is a method of designing additional structures by simply considering the existing structure as a rock without removing the existing concrete structure. The load of the generator can be distributed to the steel pipe pile through the rebar.

하지만, 종래의 기술에 따른 풍력발전 리파워링 기초 구조물의 경우, 다수 의 강관파일을 기초 구조물의 주변을 따라 추가적으로 설치해야 하므로, 공정이 복잡해지고 많은 비용이 소요된다는 문제점이 있다.However, in the case of the wind power repowering foundation structure according to the prior art, since a plurality of steel pipe piles must be additionally installed along the periphery of the foundation structure, there is a problem in that the process is complicated and a lot of cost is required.

대한민국 공개특허번호 제2019-0101219호(공개일: 2019년 8월 30일), 발명의 명칭: "풍력발전 리파워링 파운데이션 구조"Republic of Korea Patent Publication No. 2019-0101219 (published date: August 30, 2019), the name of the invention: "wind power repowering foundation structure" 대한민국 등록실용신안번호 제20-483763호(등록일: 2017년 6월 14일), 발명의 명칭: "풍력발전기의 기초 구조물 보강구조"Republic of Korea Utility Model No. 20-483763 (registration date: June 14, 2017), title of invention: "Reinforcement structure of foundation structure of wind power generator" 대한민국 등록특허번호 제10-978097호(등록일: 2010년 8월 19일), 발명의 명칭: "비파괴 기초 보강구조 및 이의 보강방법"Republic of Korea Patent No. 10-978097 (Registration date: August 19, 2010), Title of invention: "Non-destructive foundation reinforcement structure and reinforcement method thereof" 대한민국 등록특허번호 제10-384977호(등록일: 2003년 5월 12일), 발명의 명칭: "기둥 부재의 기부에 대한 루트부 포장형 내진 보강 구조체 및 보강 방법"Korean Patent Registration No. 10-384977 (Registration Date: May 12, 2003), Title of Invention: "Root part paved seismic reinforcement structure and reinforcement method for the base of the column member" 일본 공개특허번호 제2007-133248호(공개일: 2017년 8월 3일), 발명의 명칭: "탑 형상 구조물의 기초 구조"Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-133248 (published date: August 3, 2017), title of invention: "Basic structure of tower-shaped structure"

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 풍력터빈의 부분적 리파워링(Partial Repowering)을 위해 기존 기초부상의 기존 타워를 관통하는 철근 설치와 기존 기초부에 대한 콘크리트 단면 증설을 통하여 효율적으로 기존 기초부와 신설 기초부를 일체화시킴으로써, 대용량의 신규 풍력터빈을 용이하게 설치할 수 있는, 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조 및 그 시공방법을 제공하기 위한 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention for solving the above-described problems is to install reinforcing bars through the existing tower on the existing foundation and to increase the concrete section for the existing foundation for partial repowering of the wind turbine. The purpose is to provide a tower connection structure and construction method of the foundation structure for partial repowering of the wind turbine that can easily install a new large-capacity wind turbine by efficiently integrating the existing foundation and the new foundation. .

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 손상에 취약한 기존 기초부의 앵커링 매입 형식을 손상에 강한 앵커로드 형식으로 전환시킬 수 있는, 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조 및 그 시공방법을 제공하기 위한 것이다.Another technical problem to be achieved by the present invention is a tower connection structure of a foundation structure for partial repowering of a wind turbine, which can convert an anchoring embedding type of an existing foundation vulnerable to damage to an anchor rod type resistant to damage, and It is to provide a construction method.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 기존의 노후 풍력발전시스템에서 기존 기초부를 재활용하면서 기존 풍력터빈과 기존 타워만을 용이하게 교체할 수 있는, 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조 및 그 시공방법을 제공하기 위한 것이다.Another technical problem to be achieved by the present invention is that of a foundation structure for partial repowering of a wind turbine that can easily replace only the existing wind turbine and the existing tower while recycling the existing foundation in the existing old wind power generation system. It is to provide a tower connection structure and its construction method.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조는, 기존 기초부를 재활용하는 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조에 있어서, 기존 기초부 상에 배근되는 하부 주철근; 기존 타워의 외면에 천공된 천공홀을 관통하도록 배근되는 관통 상부 주철근; 상기 관통 상부 주철근과 함께 기존 타워의 외면에 천공된 천공홀을 관통하도록 배근되며, 상기 관통 상부 주철근과 상기 하부 주철근을 전단 연결하는 관통 전단철근; 기존 기초부와 신설 기초부가 일체화 거동을 하도록 상기 기존 기초부상의 기존 타워에 용접 부착되는 파일-슬리브 전단연결재; 기존 기초부상에 소정 간격으로 배치되며, 상단부에 신설 타워를 거치하는 신설 앵커로드; 상기 하부 주철근, 관통 상부 주철근, 관통 전단철근, 파일-슬리브 전단연결재 및 신설 앵커로드가 설치된 상태에서 기존 기초부 상의 노출된 전면에 콘크리트를 타설 및 양생시켜 형성되는 신설 기초부; 및 상기 신설 기초부 상단부에 노출된 신설 앵커로드에 거치되는 신설 타워를 포함하여 구성된다.As a means for achieving the above-described technical problem, the tower connection structure of the foundation structure for partial repowering of a wind turbine according to the present invention is a foundation structure for partial repowering of a wind turbine that recycles the existing foundation. In the structure of the tower connection, the lower jucheolgeun laid on the existing foundation; The upper through-hole jucheol-geun reinforced to penetrate the perforated hole drilled on the outer surface of the existing tower; A through-shear reinforcing bar arranged to pass through a perforated hole drilled on an outer surface of an existing tower together with the through-upper main reinforcing bar, and shear-connecting the upper through-bar and the lower main reinforcement; A pile-sleeve shear connector welded to the existing tower on the existing foundation so that the existing foundation and the new foundation are integrated; A new anchor rod disposed on the existing foundation at predetermined intervals and mounting a new tower on the upper end; A new foundation formed by pouring and curing concrete on the exposed front surface of the existing foundation while the lower main reinforcement, through upper main reinforcement, through shear reinforcement, pile-sleeve shear connector, and new anchor rod are installed; And a new tower mounted on a new anchor rod exposed to the upper end of the new foundation.

여기서, 상기 기존 기초부와 신설 기초부는 1차적으로 기존 기초부상의 기존 타워를 관통하는 관통 상부 주철근 및 관통 전단철근에 의해 일체화 거동을 나타내며, 상기 기존 기초부와 신설 기초부는 2차적으로 기존 기초부상의 기존 타워에 용접 부착된 상기 파일-슬리브 전단연결재를 통해 일체화 거동을 하는 것을 특징으로 한다.Here, the existing foundation and the new foundation exhibit an integrated behavior primarily by the through-upper main reinforcement and through-shear reinforcing bars penetrating the existing tower on the existing foundation, and the existing foundation and the new foundation are secondary to the existing foundation. It characterized in that the integrated behavior through the pile-sleeve shear connector welded to the existing tower of.

여기서, 상기 관통 상부 주철근 및 관통 전단철근은 신설 앵커로드의 하단부 플랜지의 인발력에 45°방향으로 작용하는 인발력을 지지함으로써 신설 기초부의 인발 파괴를 방지할 수 있다. Here, the through upper main reinforcement and through-shear reinforcement can prevent pull-out destruction of the new foundation by supporting a pulling force acting in the 45° direction to the pulling force of the lower end flange of the new anchor rod.

여기서, 기존 앵커링 부위에서 신설 앵커로드의 하단부 플랜지 인발력에 45°방향으로 작용하는 인발력이 상기 기존 앵커링에 의해 차단되어 상부 90° 방향으로 작용하므로, 상기 파일-슬리브 전단연결재가 이에 저항하여 신설 기초부의 전단거동을 일체화시킬 수 있다.Here, the pulling force acting in the 45° direction to the lower flange pulling force of the new anchor rod at the existing anchoring portion is blocked by the existing anchoring and acts in the upper 90° direction, so that the pile-sleeve shear connector resists this and Shear behavior can be integrated.

본 발명에 따른 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조는, 기존 타워 관통이 어려운 상기 하부 주철근을 정착시키도록 기존 앵커링 표면에 용접 또는 부착되어 기존 앵커링과 일체화 거동을 하는 철근 커플러를 추가로 포함할 수 있다.The tower connection structure of the foundation structure for partial repowering of a wind turbine according to the present invention is welded or attached to the existing anchoring surface to fix the lower main reinforcing bar, which is difficult to penetrate the existing tower, so that the reinforcing bar has an integrated behavior with the existing anchoring. It may further include a coupler.

본 발명에 따른 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조는, 상기 신설 앵커로드의 상단에 체결되어 장력을 도입함으로써, 기존 기초부와 신설 기초부를 연결하는 앵커너트를 추가로 포함할 수 있다.The tower connection structure of the foundation structure for partial repowering of a wind turbine according to the present invention is fastened to the upper end of the new anchor rod to introduce tension, thereby adding an anchor nut connecting the existing foundation and the new foundation. Can include.

여기서, 상기 신설 기초부는 상기 신설 앵커로드의 상단부만을 노출시키도록 형성되며, 계단 형태로 형성되는 것이 바람직하다.Here, the new foundation is formed to expose only the upper end of the new anchor rod, and is preferably formed in a step shape.

한편, 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조 시공방법은, 기존 기초부를 재활용하는 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조 시공방법에 있어서, a) 기존 기초부의 앵커링 상단 기존 타워에 철근 관통을 위한 다수의 천공홀을 형성하는 단계; b) 상기 기존 타워 외면에 파일-슬리브 전단연결재를 용접 또는 부착 설치하는 단계; c) 상기 기존 기초부 상에 신설 앵커로드를 제작 거치하는 단계; d) 상기 천공홀을 관통하도록 관통 상부 주철근 및 관통 전단철근을 배근하고, 하부 주철근을 기존 기초부 상에 배근하는 단계; e) 상기 기존 기초부의 콘크리트 슬래브 표면을 천공하여 기존 매입철근을 노출시키고, 슬래브 전단연결재를 연결 설치하는 단계; f) 콘크리트를 타설 및 양생시켜 신설 기초부를 형성하는 단계; 및 g) 신규 풍력터빈용 신설 타워를 상기 신설 기초부 상단에 거치하는 단계를 포함하여 이루어진다.On the other hand, as another means for achieving the above-described technical problem, the method of constructing a tower connection part structure of a foundation structure for partial repowering of a wind turbine according to the present invention is a partial repowering of a wind turbine that recycles the existing foundation. In the tower connection structure construction method of the foundation structure for, a) forming a plurality of perforated holes for penetrating the reinforcement in the existing tower above the anchoring of the existing foundation; b) welding or attaching and installing a pile-sleeve shear connector on the outer surface of the existing tower; c) manufacturing and mounting a new anchor rod on the existing foundation; d) reinforcing a through upper main reinforcing bar and a through shear reinforcing bar to pass through the perforated hole, and reinforcing a lower main reinforcing bar on the existing foundation; e) drilling the surface of the concrete slab of the existing foundation to expose the existing embedded reinforcement, and connecting and installing the slab shear connector; f) forming a new foundation by pouring and curing concrete; And g) mounting a new tower for a new wind turbine on the top of the new foundation.

본 발명에 따른 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조 시공방법은, h) 상기 신설 앵커로드와 체결되는 앵커너트에 장력을 도입하여 상기 신설 타워와 신설 기초부를 연결하고, 신규 풍력터빈의 부분적 리파워링을 완료하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.The method for constructing a tower connection structure of a foundation structure for partial repowering of a wind turbine according to the present invention includes: h) connecting the new tower and the new foundation by introducing tension to an anchor nut fastened with the new anchor rod, It may further include the step of completing partial repowering of the new wind turbine.

여기서, 상기 기존 기초부와 신설 기초부는 1차적으로 기존 기초부상의 기존 타워를 관통하는 관통 상부 주철근 및 관통 전단철근에 의해 일체화 거동을 나타내며, 상기 기존 기초부와 신설 기초부는 2차적으로 기존 기초부상의 기존 타워에 용접 부착된 상기 파일-슬리브 전단연결재를 통해 일체화 거동을 하는 것을 특징으로 한다.Here, the existing foundation and the new foundation exhibit an integrated behavior primarily by the through-upper main reinforcement and through-shear reinforcing bars penetrating the existing tower on the existing foundation, and the existing foundation and the new foundation are secondary to the existing foundation. It characterized in that the integrated behavior through the pile-sleeve shear connector welded to the existing tower of.

여기서, 상기 관통 상부 주철근 및 관통 전단철근은 신설 앵커로드의 하단부 플랜지의 인발력에 45°방향으로 작용하는 인발력을 지지함으로써 신설 기초부의 인발 파괴를 방지할 수 있다.Here, the through upper main reinforcement and through-shear reinforcement can prevent pull-out destruction of the new foundation by supporting a pulling force acting in the 45° direction to the pulling force of the lower end flange of the new anchor rod.

여기서, 기존 앵커링 부위에서 신설 앵커로드의 하단부 플랜지 인발력에 45°방향으로 작용하는 인발력이 상기 기존 앵커링에 의해 차단되어 상부 90° 방향으로 작용하므로, 상기 파일-슬리브 전단연결재가 이에 저항하여 신설 기초부의 전단거동을 일체화시킬 수 있다.Here, the pulling force acting in the 45° direction to the lower flange pulling force of the new anchor rod at the existing anchoring portion is blocked by the existing anchoring and acts in the upper 90° direction, so that the pile-sleeve shear connector resists this and Shear behavior can be integrated.

여기서, 상기 d) 단계는, d-1) 기존 앵커링 표면에 철근 커플러를 용접 부착하는 단계; d-2) 하부 주철근이 기존 앵커링과 일체화 거동을 하도록 기존 타워 관통이 어려운 하부 주철근을 상기 철근 커플러에 연결하여 정착시키는 단계; d-3) 상기 천공홀을 관통하도록 관통 상부 주철근 및 관통 전단철근을 배근하는 단계; 및 d-4) 상기 관통 전단철근이 상기 관통 상부 주철근 및 상기 하부 주철근을 전단 연결하는 단계를 포함할 수 있다.Here, the step d) includes: d-1) welding a rebar coupler to the existing anchoring surface; d-2) connecting and fixing the lower main reinforcing bar, which is difficult to penetrate the existing tower, to the reinforcing bar coupler so that the lower main reinforcing bar is integrated with the existing anchoring; d-3) reinforcing a through upper main reinforcing bar and a through shear reinforcing bar to penetrate the perforated hole; And d-4) shear connecting the through-shear reinforcing bar to the through-upper main reinforcing bar and the lower main reinforcing bar.

본 발명에 따르면, 풍력터빈의 부분적 리파워링(Partial Repowering)을 위해 기존 기초부상의 기존 타워를 관통하는 철근 설치와 기존 기초부에 대한 콘크리트 단면 증설을 통하여 효율적으로 기존 기초부와 신설 기초부를 일체화시킴으로써, 대용량의 신규 풍력터빈을 용이하게 설치할 수 있다.According to the present invention, for partial repowering of a wind turbine, the existing foundation and the new foundation are efficiently integrated through the installation of reinforcing bars penetrating the existing tower on the existing foundation and the extension of the concrete section of the existing foundation. By doing so, it is possible to easily install a new large-capacity wind turbine.

본 발명에 따르면, 손상에 취약한 기존 기초부의 앵커링 매입 형식을 손상에 강한 앵커로드 형식으로 전환시킴으로써, 풍력발전 시스템의 전체적인 안전성과 유지관리성을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, it is possible to improve the overall safety and maintainability of the wind power generation system by converting the type of anchoring embedding of the existing foundation vulnerable to damage to the type of anchor rod resistant to damage.

본 발명에 따르면, 기존의 노후 풍력발전시스템에서 기존 기초부를 재활용하면서 기존 풍력터빈과 기존 타워만을 용이하게 교체함으로써, 노후 풍력발전단지의 부분적 리파워링에 따른 비용을 절감시킬 수 있다.According to the present invention, by easily replacing only the existing wind turbine and the existing tower while recycling the existing foundation in the existing old wind power generation system, it is possible to reduce the cost due to partial repowering of the old wind power generation complex.

본 발명에 따르면, 노후 풍력발전단지의 부분적 리파워링시 기존 기초부를 재활용함에 따라 불필요한 자원 낭비를 줄일 수 있다.According to the present invention, unnecessary waste of resources can be reduced by recycling an existing foundation during partial repowering of an old wind farm.

도 1은 종래의 기술에 따른 콘크리트 기초부 보강방법으로서, 기존 기초부 상부에 신설 기초부를 단순 형성하는 것을 나타내는 평면도이다.
도 2는 종래의 기술에 따른 풍력발전 리파워링 기초 구조물을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조를 구체적으로 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조를 나타내는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조 시공방법을 나타내는 동작흐름도이다.
도 7a 내지 도 7h는 각각 본 발명의 실시예에 따른 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조 시공방법을 구체적으로 설명하기 위한 도면들이다.
도 8은 도 7a에 도시된 기존 타워에 철근 관통을 위한 다수의 천공홀을 형성하는 것을 예시하는 도면이다.
도 9는 도 7c에 도시된 신설 앵커로드를 구체적으로 나타내는 도면이다.1 is a plan view showing a method for reinforcing a concrete foundation according to the prior art, illustrating simply forming a new foundation on an upper portion of the existing foundation.
2 is a view showing a wind power repowering basic structure according to the prior art.
3 is a cross-sectional view showing a structure of a tower connection part of a foundation structure for partial repowering of a wind turbine according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view showing in detail a structure of a tower connection part of a foundation structure for partial repowering of a wind turbine according to an embodiment of the present invention.
5 is a plan view showing a structure of a tower connection part of a foundation structure for partial repowering of a wind turbine according to an embodiment of the present invention.
6 is an operation flow diagram illustrating a method of constructing a tower connection structure of a foundation structure for partial repowering of a wind turbine according to an embodiment of the present invention.
7A to 7H are views each for explaining in detail a method of constructing a tower connection structure of a foundation structure for partial repowering of a wind turbine according to an embodiment of the present invention.
8 is a view illustrating forming a plurality of perforated holes for penetrating reinforcing bars in the existing tower shown in FIG. 7A.
9 is a view showing in detail the new anchor rod shown in Figure 7c.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and similar reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated.

이하, 도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조를 설명하고, 도 6 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조 시공방법을 설명한다.Hereinafter, referring to FIGS. 3 to 5, a structure of a tower connection part of a foundation structure for partial repowering of a wind turbine according to an embodiment of the present invention will be described, and implementation of the present invention with reference to FIGS. 6 to 9 A method of constructing a tower connection structure of a foundation structure for partial repowering of a wind turbine according to an example will be described.

[풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조(100)][Tower connection structure 100 of the foundation structure for partial repowering of wind turbines]

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조를 나타내는 단면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조를 구체적으로 나타내는 단면도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조를 나타내는 평면도이다.3 is a cross-sectional view showing a structure of a tower connection part of a foundation structure for partial repowering of a wind turbine according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is for partial repowering of a wind turbine according to an embodiment of the present invention. It is a cross-sectional view showing the structure of the tower connection part of the foundation structure in detail, and FIG. 5 is a plan view showing the structure of the tower connection part of the foundation structure for partial repowering of a wind turbine according to an embodiment of the present invention.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조(100)는, 기존 기초부(101)를 재활용하는 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조로서, 신설 기초부(110), 하부 주철근(120), 관통 상부 주철근(130), 관통 전단철근(140), 파일-슬리브 전단연결재(150), 철근 커플러(160), 신설 앵커로드(180), 신설 타워(190) 및 앵커너트(200)를 포함한다.3 and 4, the tower connection part structure 100 of the foundation structure for partial repowering of the wind turbine according to the embodiment of the present invention is partially a wind turbine that recycles the existing foundation 101. As a tower connection structure of the foundation structure for repowering, a new foundation 110, a lower main reinforcement 120, a through upper main reinforcement 130, a through shear reinforcement 140, a pile-sleeve shear connector 150, It includes a reinforced coupler 160, a new anchor rod 180, a new tower 190, and an anchor nut 200.

먼저, 기존 기초부(101), 기존 매입철근(102), 기존 앵커링(103) 및 기존 타워(104)가 남겨진 상태에서, 기존 타워(104)의 외면에 관통철근을 관통시키기 위한 다수의 천공홀이 형성된다.First, with the existing foundation 101, the existing buried reinforcement 102, the existing anchoring 103 and the existing tower 104 left, a plurality of perforated holes for penetrating the through reinforcement on the outer surface of the existing tower 104 Is formed.

하부 주철근(120)은 기존 기초부(101) 상에 배근된다.The lower main reinforcement 120 is laid on the existing foundation 101.

관통 상부 주철근(130)은 기존 타워(104)의 외면에 천공된 천공홀을 관통하도록 배근된다.The penetrating upper main reinforcement 130 is reinforced to pass through the perforated hole drilled in the outer surface of the existing tower 104.

관통 전단철근(140)은 상기 관통 상부 주철근(130)과 함께 기존 타워(104)의 외면에 천공된 천공홀을 관통하도록 배근되며, 상기 관통 상부 주철근(130)과 상기 하부 주철근(120)을 전단 연결한다. 이에 따라, 상기 관통 상부 주철근(130) 및 관통 전단철근(140)은 기존 타워(104)를 관통하도록 배치되고, 기존 기초부(101)와 신설 기초부(110)를 일체화시키게 된다.The through shear reinforcing bar 140 is reinforced to pass through the perforated hole drilled in the outer surface of the existing tower 104 together with the through upper main reinforcing bar 130, and shears the through upper main reinforcing bar 130 and the lower main reinforcing bar 120 Connect. Accordingly, the through upper main reinforcement 130 and the through shear reinforcement 140 are disposed to penetrate the existing tower 104, and the existing foundation 101 and the new foundation 110 are integrated.

파일-슬리브 전단연결재(150)는 기존 기초부(101)와 신설 기초부(110)가 일체화 거동을 하도록 상기 기존 기초부(101)상의 기존 타워(104)에 용접 부착된다.The pile-sleeve shear connector 150 is welded to the existing tower 104 on the existing foundation 101 so that the existing foundation 101 and the new foundation 110 are integrated.

철근 커플러(160)는 기존 앵커링(103) 표면에 용접 또는 부착하여 상기 하부 주철근(120)을 정착시킨다.The reinforcing bar coupler 160 is welded or attached to the surface of the existing anchoring 103 to fix the lower main reinforcing bar 120.

신설 앵커로드(180)는 기존 기초부(101) 상에 소정 간격으로 배치되며, 상단부에 신설 타워(190)를 거치한다. 이에 따라, 손상에 대해 취약한 기존의 앵커링 매입 형식이 보강을 통하여 손상에 강한 앵커로드(180) 형식으로 전환되므로 보다 효율적인 유지관리가 가능하다.The new anchor rod 180 is disposed on the existing foundation 101 at predetermined intervals, and the new tower 190 is mounted on the upper end. Accordingly, since the existing anchoring embedding type, which is vulnerable to damage, is converted to the type of anchor rod 180 that is resistant to damage through reinforcement, more efficient maintenance is possible.

신설 기초부(110)는 상기 하부 주철근(120), 관통 상부 주철근(130), 관통 전단철근(140), 파일-슬리브 전단연결재(150), 철근 커플러(160) 및 신설 앵커로드(180)가 설치된 상태에서 기존 기초부(101) 상의 노출된 전면에 콘크리트를 타설 및 양생시켜 형성된다. 이때, 상기 신설 기초부(110)는 계단 형태로 형성될 수 있고, 상기 신설 앵커로드(180)의 상단부만을 노출시키도록 형성된다.The new foundation 110 includes the lower main reinforcement 120, the through upper main reinforcement 130, the through shear reinforcement 140, the pile-sleeve shear connector 150, the reinforcing bar coupler 160 and the new anchor rod 180 It is formed by pouring and curing concrete on the exposed front surface of the existing foundation 101 in the installed state. At this time, the new foundation 110 may be formed in a step shape, and is formed to expose only the upper end of the new anchor rod 180.

신설 타워(190)는 상기 신설 기초부(110) 상단부에 노출된 신설 앵커로드(180)에 거치된다.The new tower 190 is mounted on the new anchor rod 180 exposed to the upper end of the new foundation 110.

앵커너트(200)는 상기 신설 앵커로드(180)의 상단에 체결되어 장력을 도입함으로써, 기존 기초부(101)와 신설 기초부(110)를 연결한다.The anchor nut 200 is fastened to the upper end of the new anchor rod 180 to introduce tension, thereby connecting the existing foundation 101 and the new foundation 110.

결국, 본 발명의 실시예에 따른 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조(100)의 경우, 기존 타워(104)를 관통하도록 철근(130, 140)이 배치되고, 배치된 철근(130, 140)을 포함하여 신설 기초부(110)가 형성되므로, 기존 타워(104)를 관통하는 철근(130, 140)이 기존 기초부(101)와 신설 기초부(110)를 일체화시켜, 신규의 대용량 풍력터빈 하중을 일체로 지지함으로써, 구조성능의 손실을 최소화시킬 수 있다.In the end, in the case of the tower connection part structure 100 of the foundation structure for partial repowering of the wind turbine according to the embodiment of the present invention, the reinforcing bars 130 and 140 are disposed so as to penetrate the existing tower 104, and the arrangement Since the new foundation 110 is formed, including the reinforced reinforcing bars 130 and 140, the reinforcing bars 130 and 140 penetrating the existing tower 104 integrate the existing foundation 101 and the new foundation 110 Therefore, it is possible to minimize the loss of structural performance by integrally supporting the new large-capacity wind turbine load.

한편, 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조(100)의 경우, 상기 기존 기초부(101)와 신설 기초부(110)는 1차적으로 기존 기초부(101) 상의 기존 타워(104)를 관통하는 관통철근(130, 140)에 의해 일체화 거동을 나타낸다.Meanwhile, referring to FIG. 4, in the case of the tower connection part structure 100 of the foundation structure for partial repowering of a wind turbine according to an embodiment of the present invention, the existing foundation 101 and the new foundation 110 ) Primarily represents the integration behavior by the through reinforcement (130, 140) passing through the existing tower 104 on the existing foundation 101.

여기서, 본 발명의 실시예에 따른 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조(100)에서 철근은 주철근(120, 130)과 관통 전단철근(140)으로 이루어지고, 주철근은 하부 주철근(120)과 관통 상부 주철근(130)으로 이루어지며, 관통 전단철근(140)은 상기 관통 상부 주철근(130)과 함께 기존 터워(104)를 관통하도록 설치된다. 따라서, 관통철근(130, 140)은 상기 관통 상부 주철근(130)과 상기 관통 전단철근(140)을 의미한다. 이때, 전술한 바와 같이, 상기 하부 주철근(120)은 기존 타워(104) 관통이 어려우므로 철근 커플러(160)를 기존 타워(104) 외면에 용접 또는 부착하여 정착시킨다.Here, in the tower connection part structure 100 of the foundation structure for partial repowering of a wind turbine according to an embodiment of the present invention, the reinforcing bar is composed of main reinforcing bars 120 and 130 and through shear reinforcing bars 140, and the main reinforcing bar is Consisting of a lower main reinforcement 120 and a through upper main reinforcement 130, the through shear reinforcement 140 is installed to penetrate the existing tower 104 together with the through upper main reinforcement 130. Accordingly, the through reinforcement (130, 140) means the through upper main reinforcement 130 and the through shear reinforcement (140). At this time, as described above, since the lower main reinforcement 120 is difficult to penetrate the existing tower 104, the reinforced coupler 160 is welded or attached to the outer surface of the existing tower 104 to fix it.

즉, 상기 관통 상부 주철근(130) 및 관통 전단철근(140)은 신설 앵커로드(180)의 하단부 플랜지의 인발력에 45°방향으로 작용하는 인발력을 지지함으로써 신설 기초부(110)의 인발 파괴를 방지할 수 있다. 이때, 상기 관통 상부 주철근(130) 하부에 배치되는 하부 주철근(120)은 기존 앵커링(103)을 관통할 수 없으므로, 기존 앵커링(103) 표면에 철근 커플러(160)를 용접하여 고정시키고, 상기 철근 커플러(160)에 하부 주철근(120)을 연결함으로써 기존 앵커링(103)과 일체화 거동을 하게 된다.That is, the through upper main reinforcing bar 130 and through shear reinforcing bar 140 support the pulling force acting in the 45° direction to the pulling force of the lower end flange of the new anchor rod 180 to prevent pull-out destruction of the new foundation part 110 can do. At this time, since the lower main reinforcing bar 120 disposed below the penetrating upper main reinforcing bar 130 cannot penetrate the existing anchoring 103, the reinforcing bar coupler 160 is welded to the surface of the existing anchoring 103 to fix the reinforcing bar. By connecting the lower main reinforcing bar 120 to the coupler 160, it is integrated with the existing anchoring 103.

또한, 기존 기초부(101)와 신설 기초부(110)는 2차적으로 기존 기초부(101)상의 기존 타워(104)에 용접 부착된 파일-슬리브(pile-sleeve) 전단연결재(150)를 통해 일체화 거동을 하게 된다. 이때, 상기 기존 앵커링(103) 부위에서는 신설 앵커로드(180)의 하단부 플랜지 인발력에 45°방향으로 작용하는 인발력이 상기 기존 앵커링(103)에 의해 차단되어 상부 90° 방향으로 작용하므로, 상기 파일-슬리브 전단연결재(150)가 이에 저항하여 신설 기초부(110)의 전단거동을 일체화시킬 수 있다.In addition, the existing foundation 101 and the new foundation 110 are secondarily welded to the existing tower 104 on the existing foundation 101 through a pile-sleeve shear connector 150 It becomes an integrated behavior. At this time, in the existing anchoring 103, the pulling force acting in the 45° direction to the lower flange pulling force of the new anchor rod 180 is blocked by the existing anchoring 103 and acts in the upper 90° direction, so the pile- The sleeve shear connector 150 can resist this and integrate the shear behavior of the new base portion 110.

한편, 신설 기초부(110)와 신설 타워(190)의 연결 메커니즘은 다음과 같다.On the other hand, the connection mechanism between the new foundation 110 and the new tower 190 is as follows.

육상풍력 기초부는 확대기초로서, 타워와 기초부가 연결되는 방법에 따라, 크게 앵커링 삽입 형식과 앵커로드 형식으로 구분할 수 있다.The onshore wind power foundation is an expanded foundation, and can be largely divided into an anchoring insertion type and an anchor rod type depending on how the tower and the foundation are connected.

구체적으로, 상기 앵커링 삽입 형식은 타워의 일부가 기초부에 매입되는 형식으로, 타워 하단부가 기초부에 매입되어 타워의 전도 저항성이 향상되는 장점을 갖고 있지만, 풍력터빈 하중에 의한 타워의 진동이 상기 기초부에 직접적으로 작용하여 진동 하중에 의한 기초부의 피로저항성이 취약하다고 알려져 있다.Specifically, the anchoring insertion type is a type in which a part of the tower is embedded in the foundation, and the lower end of the tower is embedded in the foundation to improve the conduction resistance of the tower, but the vibration of the tower caused by the wind turbine load is It is known that the fatigue resistance of the foundation is weak due to vibration load by acting directly on the foundation.

또한, 상기 앵커로드 형식은 타워 하단부의 페데스탈과 기초부가 앵커로드로 연결되어 있으므로 타워의 전도를 방지하기 위해서 앵커로드의 긴장력이 확실히 보장되어야 하며, 이때, 타워 하단부가 기초부 상단면에 거치됨으로써 시공이 간편하다는 장점을 갖고 있다.In addition, in the anchor rod type, since the pedestal at the bottom of the tower and the foundation are connected by an anchor rod, the tension of the anchor rod must be ensured in order to prevent the tower from falling. This has the advantage of being simple.

본 발명의 실시예에 따른 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조(100)에 따르면, 기초부 보강공법을 통하여 손상에 대해 취약한 기존의 앵커링(103) 매입 형식으로부터 손상에 강한 앵커로드(180) 형식으로 전환되므로 유지관리 측면에서 보다 효율적이라는 장점이 있다.According to the tower connection structure 100 of the foundation structure for partial repowering of a wind turbine according to an embodiment of the present invention, damage from the existing anchoring 103 embedding type vulnerable to damage through the foundation reinforcement method. Since it is converted to a strong anchor rod 180 type, there is an advantage of being more efficient in terms of maintenance.

최종적으로, 보강 완료된 본 발명의 실시예에 따른 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조(100)는 도 5에 도시된 바와 같은 평면을 나타낸다.Finally, the reinforced tower connection structure 100 of the foundation structure for partial repowering of the wind turbine according to the embodiment of the present invention shows a plane as shown in FIG. 5.

따라서 본 발명의 실시예에 따른 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조에 따르면, 사용수명이 다한 소용량의 노후 풍력터빈을 대용량의 신규 풍력터빈으로 교체할 때, 환경파괴 최소화와 비용절감 측면에서 기존 기초부(101)를 재활용하기 위하여, 기존 기초부(101)상의 기존 타워(104)를 관통하는 철근을 설치하고, 기초부 콘크리트 단면 증설을 실시함으로써, 효율적으로 기존 기초부(101)와 신설 기초부(110)를 일체화시킬 수 있다.Therefore, according to the structure of the tower connection part of the foundation structure for partial repowering of a wind turbine according to an embodiment of the present invention, when replacing a small-capacity old wind turbine that has reached the end of its service life with a large-capacity new wind turbine, it minimizes environmental damage. In order to recycle the existing foundation 101 in terms of cost reduction, by installing a reinforcing bar that penetrates the existing tower 104 on the existing foundation 101 and expanding the concrete section of the foundation, the existing foundation efficiently 101 and the newly established base 110 can be integrated.

[풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조 시공방법][Construction method of tower connection part of foundation structure for partial repowering of wind turbine]

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조 시공방법을 나타내는 동작흐름도이고, 도 7a 내지 도 7h는 각각 본 발명의 실시예에 따른 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조 시공방법을 구체적으로 설명하기 위한 도면들이다.6 is an operation flow diagram showing a method of constructing a tower connection structure of a foundation structure for partial repowering of a wind turbine according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 7A to 7H are respectively a wind turbine according to an embodiment of the present invention. These are drawings for specifically explaining the construction method of the tower connection structure of the foundation structure for partial repowering of

도 6, 도 7a 내지 도 7h를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조 시공방법은 기기존 기초부(101) 상의 기존 타워(104)를 관통하는 관통철근(130, 140)과 콘크리트 단면 증설에 의한 기초부 보강 및 일체화 공법이다.6, 7A to 7H, a method of constructing a tower connection structure of a foundation structure for partial repowering of a wind turbine according to an embodiment of the present invention is described in the existing tower 104 on the base 101 of the device zone. ) Through reinforcing bars (130, 140) and concrete section extension through reinforcement and integration of the foundation.

구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조 시공방법은, 기존 기초부(101)를 재활용하는 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조 시공방법으로서, 먼저, 기존 기초부(101) 상의 기존 타워(104)에 다수의 천공홀(h)을 형성한다(S110). 구체적으로, 도 7a에 도시된 바와 같이, 기존 기초부(101)의 앵커링(103) 상단 기존 타워(104)에 철근 관통을 위한 다수의 천공홀(h)을 형성한다.Specifically, the method of constructing a tower connection part structure of a foundation structure for partial repowering of a wind turbine according to an embodiment of the present invention is a foundation part for partial repowering of a wind turbine that recycles the existing foundation 101 As a method of constructing the structure of the tower connection part of the structure, first, a plurality of perforated holes h are formed in the existing tower 104 on the existing foundation 101 (S110). Specifically, as shown in FIG. 7A, a plurality of perforated holes h for penetrating reinforcing bars are formed in the existing tower 104 above the anchoring 103 of the existing foundation 101.

보다 구체적으로, 도 8은 도 7a에 도시된 기존 타워에 철근 관통을 위한 다수의 천공홀을 형성하는 것을 예시하는 도면으로서, 기존 기초부(101)는 기존 매입철근(102)과 기존 앵커링(103)을 구비하며, 상기 기존 기초부(101)의 앵커링(103) 상단에 상부면이 절단된 기존 타워(104)의 외면에 드릴 등을 사용하여 관통철근 삽입을 위한 다수의 천공홀(h)을 형성한다.More specifically, FIG. 8 is a diagram illustrating the formation of a plurality of perforated holes for penetrating reinforcing bars in the existing tower shown in FIG. 7A, and the existing foundation 101 includes the existing buried reinforcing bars 102 and the existing anchoring 103 ), and a plurality of perforated holes (h) for inserting through reinforcing bars using a drill or the like on the outer surface of the existing tower 104 whose upper surface is cut at the top of the anchoring 103 of the existing foundation 101 To form.

다음으로, 상기 기존 타워(104) 외면에 파일-슬리브 전단연결재(150))를 용접 또는 부착 설치한다(S120). 구체적으로, 도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 기존 기초부(101)상의 기존 타워(104)에 용접 부착된 파일-슬리브(pile-sleeve) 전단연결재(150)를 통해 일체화 거동을 하게 된다. 이때, 상기 기존 앵커링(103) 부위에서는 신설 앵커로드(180)의 하단부 플랜지 인발력에 45°방향으로 작용하는 인발력이 상기 기존 앵커링(103)에 의해 차단되어 상부 90° 방향으로 작용하므로, 상기 파일-슬리브 전단연결재(150)가 이에 저항하여 신설 기초부(110)의 전단거동을 일체화시킬 수 있다.Next, the pile-sleeve shear connector 150 is welded or attached to the outer surface of the existing tower 104 (S120). Specifically, as shown in FIG. 7B, the integrated behavior is performed through the pile-sleeve shear connector 150 welded to the existing tower 104 on the existing foundation 101. At this time, in the existing anchoring 103, the pulling force acting in the 45° direction to the lower flange pulling force of the new anchor rod 180 is blocked by the existing anchoring 103 and acts in the upper 90° direction, so the pile- The sleeve shear connector 150 can resist this and integrate the shear behavior of the new base portion 110.

다음으로, 상기 기존 기초부(101) 상에 신설 앵커로드(180)를 제작 거치한다(S130). 구체적으로, 도 7c에 도시된 바와 같이, 상기 신설 앵커로드(180)에 의해 후술하는 신설 타워(190) 하단부가 신설 기초부(110) 상단면에 거치될 수 있다. 이에 따라, 종래의 기술에 따른 손상에 취약한 기존 기초부(101)의 앵커링(103) 매입 형식을 손상에 강한 앵커로드(1800) 형식으로 전환시킴으로써, 풍력발전 시스템의 전체적인 안전성과 유지관리성을 향상시킬 수 있다.Next, a new anchor rod 180 is manufactured and mounted on the existing foundation 101 (S130). Specifically, as shown in FIG. 7C, the lower end of the new tower 190 to be described later may be mounted on the upper surface of the new foundation 110 by the new anchor rod 180. Accordingly, by converting the type of embedding the anchoring 103 of the existing foundation 101, which is vulnerable to damage according to the prior art, to the type of anchor rod 1800 that is resistant to damage, the overall safety and maintainability of the wind power generation system are improved. I can make it.

보다 구체적으로, 도 9는 도 7c에 도시된 신설 앵커로드를 구체적으로 나타내는 도면으로서, 도 9의 a) 및 b)에 도시된 바와 같이, 신설 앵커로드(180)는 상기 기존 기초부(101)의 외면에 고정 간격 이격되어 다수 개가 설치되며, 본 발명의 실시예에서는 8개의 신설 앵커로드(180)가 소정 간격으로 설치된다.More specifically, FIG. 9 is a view specifically showing the new anchor rod shown in FIG. 7C, and as shown in a) and b) of FIG. 9, the new anchor rod 180 is the existing foundation 101 A plurality of fixed intervals are installed on the outer surface of the unit, and in the embodiment of the present invention, eight new anchor rods 180 are installed at predetermined intervals.

다음으로, 상기 천공홀(h)을 관통하도록 관통 상부 주철근(130) 및 관통 전단철근(140)을 배근한다(S140). 구체적으로, 도 7d에 도시된 바와 같이, 상기 천공홀(h)을 관통하도록 관통 상부 주철근(130) 및 관통 전단철근(140)을 배근하고, 또한, 철근 커플러(160)를 기존 앵커링(103) 표면에 용접 부착하여 하부 주철근(120)을 배근한다. 이때, 상기 하부 주철근(120)은 기존 타워(104) 관통이 어려우므로 철근 커플러(160)를 기존 앵커링(103) 표면에 용접 또는 부착하여 정착시킨다. Next, the through upper main reinforcement 130 and the through shear reinforcement 140 are reinforced so as to penetrate the perforated hole h (S140). Specifically, as shown in FIG. 7d, the upper main reinforcement 130 and the through shear reinforcement 140 are reinforced to penetrate the perforated hole h, and the reinforced coupler 160 is attached to the existing anchoring 103 The lower main reinforcing bar 120 is laid by welding and attaching it to the surface. At this time, since the lower main reinforcement 120 is difficult to penetrate the existing tower 104, the reinforced coupler 160 is welded or attached to the surface of the existing anchoring 103 to fix it.

다시 말하면, 기존 앵커링(103) 표면에 철근 커플러(160)를 용접 부착하는하고, 이후, 하부 주철근(120)이 기존 앵커링(103)과 일체화 거동을 하도록 기존 타워(104) 관통이 어려운 하부 주철근(120)을 상기 철근 커플러(160)에 연결하여 정착시키며, 이후, 상기 천공홀(h)을 관통하도록 관통 상부 주철근(130) 및 관통 전단철근(140)을 배근하고, 상기 관통 전단철근(140)이 상기 관통 상부 주철근(130) 및 상기 하부 주철근(120)을 전단 연결하게 된다.In other words, the reinforcing bar coupler 160 is welded to the surface of the existing anchoring 103, and thereafter, the lower main reinforcing bar 120 is difficult to penetrate the existing tower 104 so that the lower main reinforcing bar 120 is integrated with the existing anchoring 103. 120) is connected to the reinforcing bar coupler 160 and fixed, and thereafter, a through upper main reinforcing bar 130 and a through shear reinforcing bar 140 are arranged to pass through the perforated hole h, and the through shear reinforcing bar 140 The through upper main reinforcement 130 and the lower main reinforcement 120 are shearly connected.

다음으로, 상기 기존 기초부(101)의 기존 매입철근(102)을 노출시켜 슬래브 전단연결재(170)와 연결한다(S150). 구체적으로, 도 7e에서 도면부호 A로 도시된 바와 같이, 상기 기존 기초부(101)의 콘크리트 슬래브 표면을 천공하여 기존 매입철근(102)을 노출시키고, 슬래브 전단연결재(170)를 연결 설치한다.Next, the existing buried reinforcing bar 102 of the existing foundation 101 is exposed and connected to the slab shear connector 170 (S150). Specifically, as shown by reference numeral A in FIG. 7e, the surface of the concrete slab of the existing foundation 101 is drilled to expose the existing buried reinforcing bar 102, and the slab shear connector 170 is connected.

다음으로, 콘크리트를 타설 및 양생시켜 신설 기초부(110)를 형성한다(S160). 구체적으로, 도 7f에 도시된 바와 같이, 상기 신설 앵커로드(180)의 상단 부분을 제외한 상기 기존 기초부(101) 상의 노출된 전면에 콘크리트를 타설 및 양생시킴으로써 신설 기초부(110)를 형성할 수 있다. 즉, 상기 신설 앵커로드(180)의 상단 부분에 신설 타워가 거치되므로, 상기 신설 앵커로드(180)의 상단 부분을 제외한 부분에 콘크리트를 타설하며, 이때, 상기 신설 기초부(110)는 계단 형태로 설치되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위해 기존 기초부상의 기존 타워를 관통하는 철근 설치와 기존 기초부에 대한 콘크리트 단면 증설을 통하여 효율적으로 기존 기초부와 신설 기초부를 일체화시킴으로써, 대용량의 신규 풍력터빈을 용이하게 설치할 수 있다.Next, the concrete is poured and cured to form a new foundation 110 (S160). Specifically, as shown in Figure 7f, by placing and curing concrete on the exposed front surface of the existing foundation 101 excluding the upper portion of the new anchor rod 180 to form the new foundation 110 I can. That is, since a new tower is mounted on the upper part of the new anchor rod 180, concrete is poured in a part other than the upper part of the new anchor rod 180, and at this time, the new foundation part 110 has a step shape It is preferable to be installed. Accordingly, for partial repowering of the wind turbine, the existing foundation and the new foundation are efficiently integrated through the installation of reinforcing bars penetrating the existing tower on the existing foundation and expansion of the concrete cross section of the existing foundation. Turbine can be installed easily.

다음으로, 신규 풍력터빈용 신설 타워(190)를 상기 신설 기초부(110) 상단에 거치한다(S170). 구체적으로, 도 7g에 도시된 바와 같이, 신설 타워(190)를 상기 신설 기초부(110) 상단의 신설 앵커로드(180) 사이에 거치한다.Next, a new tower 190 for a new wind turbine is mounted on the top of the new foundation 110 (S170). Specifically, as shown in FIG. 7G, a new tower 190 is mounted between the new anchor rod 180 at the upper end of the new foundation 110.

다음으로, 상기 신설 앵커로드(180)와 체결되는 앵커너트(200)에 장력을 도입하여 상기 신설 타워(190)와 신설 기초부(110)를 연결한다(S180). 구체적으로, 도 7h에 도시된 바와 같이, 상기 신설 앵커로드(180)와 체결되는 앵커너트(200)에 장력을 도입하여 상기 신설 타워(190)와 신설 기초부(110)를 연결하고, 신규 풍력터빈의 부분적 리파워링을 완료한다.Next, tension is introduced into the anchor nut 200 fastened with the new anchor rod 180 to connect the new tower 190 and the new foundation 110 (S180). Specifically, as shown in Figure 7h, by introducing tension to the anchor nut 200 fastened to the new anchor rod 180 to connect the new tower 190 and the new foundation 110, and a new wind power Complete partial repowering of the turbine.

결국, 본 발명의 실시예에 따르면, 기존의 노후 풍력발전시스템에서 기존 기초부를 재활용하면서 기존 풍력터빈과 기존 타워만을 용이하게 교체함으로써, 노후 풍력발전단지의 부분적 리파워링에 따른 비용을 절감시킬 수 있고, 또한, 노후 풍력발전단지의 부분적 리파워링시 기존 기초부를 재활용함에 따라 불필요한 자원 낭비를 줄일 수 있다.As a result, according to an embodiment of the present invention, by easily replacing only the existing wind turbine and the existing tower while recycling the existing foundation in the existing old wind power generation system, it is possible to reduce the cost of partial repowering of the old wind power generation complex. In addition, it is possible to reduce unnecessary waste of resources by recycling the existing foundation during partial repowering of the old wind farm.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustrative purposes only, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not limiting. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention do.

100: 타워 연결부 구조
101: 기존 기초부 102: 기존 매입철근
103: 기존 앵커링 104: 기존 타워
110: 신설 기초부 120: 하부 주철근
130: 관통 상부 주철근 140: 관통 전단철근
150: 파일-슬리브 전단연결재 160: 철근 커플러
170: 슬래브 전단연결재 180: 신설 앵커로드
190: 신설 타워 200: 앵커너트100: tower connection structure
101: existing foundation 102: existing reinforcement
103: existing anchoring 104: existing tower
110: new foundation 120: lower main reinforcement
130: through upper main reinforcement 140: through shear reinforcement
150: pile-sleeve shear connector 160: rebar coupler
170: slab shear connector 180: new anchor rod
190: new tower 200: anchor nut

Claims (14)

기존 기초부(101)를 재활용하는 풍력터빈의 부분적 리파워링(Partial Repowering)을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조에 있어서,
기존 기초부(101) 상에 배근되는 하부 주철근(120);
기존 타워(104)의 외면에 천공된 천공홀을 관통하도록 배근되는 관통 상부 주철근(130);
상기 관통 상부 주철근(130)과 함께 기존 타워(104)의 외면에 천공된 천공홀을 관통하도록 배근되며, 상기 관통 상부 주철근(130)과 상기 하부 주철근(120)을 전단 연결하는 관통 전단철근(140);
기존 기초부(101)와 신설 기초부(110)가 일체화 거동을 하도록 상기 기존 기초부(101)상의 기존 타워(104)에 용접 부착되는 파일-슬리브 전단연결재(150);
기존 기초부(101) 상에 소정 간격으로 배치되며, 상단부에 신설 타워(190)를 거치하는 신설 앵커로드(180);
상기 하부 주철근(120), 관통 상부 주철근(130), 관통 전단철근(140), 파일-슬리브 전단연결재(150) 및 신설 앵커로드(180)가 설치된 상태에서 기존 기초부(101) 상의 노출된 전면에 콘크리트를 타설 및 양생시켜 형성되는 신설 기초부(110); 및
상기 신설 기초부(110) 상단부에 노출된 신설 앵커로드(180)에 거치되는 신설 타워(190)를 포함하는 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조.In the tower connection structure of the foundation structure for partial repowering of the wind turbine recycling the existing foundation 101,
The lower main reinforcement 120 that is laid on the existing foundation 101;
A through upper main reinforcement 130 reinforced so as to pass through a perforated hole perforated on the outer surface of the existing tower 104;
The through-shear reinforcing bar 140 is arranged to pass through the perforated hole drilled on the outer surface of the existing tower 104 together with the through-upper main reinforcing bar 130, and shear-connects the through upper main reinforcing bar 130 and the lower main reinforcing bar 120 );
A pile-sleeve shear connector 150 welded to the existing tower 104 on the existing foundation 101 so that the existing foundation 101 and the new foundation 110 are integrated;
A new anchor rod 180 disposed on the existing foundation 101 at predetermined intervals and mounting a new tower 190 on the upper end thereof;
The exposed front surface on the existing foundation 101 while the lower main reinforcement 120, the through upper main reinforcement 130, the through shear reinforcement 140, the pile-sleeve shear connector 150 and the new anchor rod 180 are installed A new foundation 110 formed by pouring and curing concrete in; And
A tower connection structure of a foundation structure for partial repowering of a wind turbine including a new tower 190 mounted on a new anchor rod 180 exposed at the upper end of the new foundation 110. 제1항에 있어서,
상기 기존 기초부(101)와 신설 기초부(110)는 1차적으로 기존 기초부(101) 상의 기존 타워(104)를 관통하는 관통 상부 주철근(130) 및 관통 전단철근(140)에 의해 일체화 거동을 나타내며, 상기 기존 기초부(101)와 신설 기초부(110)는 2차적으로 기존 기초부(101)상의 기존 타워(104)에 용접 부착된 상기 파일-슬리브 전단연결재(150)를 통해 일체화 거동을 하는 것을 특징으로 하는 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조.The method of claim 1,
The existing foundation 101 and the new foundation 110 are primarily integrated by the through upper main reinforcement 130 and the through shear reinforcement 140 penetrating the existing tower 104 on the existing foundation 101 The existing foundation 101 and the new foundation 110 are secondaryly integrated through the pile-sleeve shear connector 150 welded to the existing tower 104 on the existing foundation 101 A tower connection structure of a foundation structure for partial repowering of a wind turbine, characterized in that to a. 제2항에 있어서,
상기 관통 상부 주철근(130) 및 관통 전단철근(140)은 신설 앵커로드(180)의 하단부 플랜지의 인발력에 45°방향으로 작용하는 인발력을 지지함으로써 신설 기초부(110)의 인발 파괴를 방지하는 것을 특징으로 하는 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조.The method of claim 2,
The through upper main reinforcement 130 and the through shear reinforcement 140 support the pulling force acting in the 45° direction to the pulling force of the lower end flange of the new anchor rod 180 to prevent pull-out destruction of the new foundation part 110 A tower connection structure of a foundation structure for partial repowering of a wind turbine, characterized in that. 제2항에 있어서,
기존 앵커링(103) 부위에서 신설 앵커로드(180)의 하단부 플랜지 인발력에 45°방향으로 작용하는 인발력이 상기 기존 앵커링(103)에 의해 차단되어 상부 90° 방향으로 작용하므로, 상기 파일-슬리브 전단연결재(150)가 이에 저항하여 신설 기초부(110)의 전단거동을 일체화시키는 것을 특징으로 하는 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조.The method of claim 2,
Since the pulling force acting in the 45° direction to the lower flange pulling force of the new anchor rod 180 at the existing anchoring 103 area is blocked by the existing anchoring 103 and acts in the upper 90° direction, the pile-sleeve shear connector The tower connection structure of the foundation structure for partial repowering of a wind turbine, characterized in that 150 resists this and integrates the shearing behavior of the new foundation 110. 제1항에 있어서,
기존 타워(104) 관통이 어려운 상기 하부 주철근(120)을 정착시키도록 기존 앵커링(103) 표면에 용접 또는 부착되어 기존 앵커링(103)과 일체화 거동을 하는 철근 커플러(160)를 추가로 포함하는 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조.The method of claim 1,
Wind power that additionally includes a rebar coupler 160 that is welded or attached to the surface of the existing anchoring 103 to fix the lower main reinforcing bar 120, which is difficult to penetrate the existing tower 104, to be integrated with the existing anchoring 103 The tower connection structure of the foundation structure for partial repowering of the turbine. 제1항에 있어서,
상기 신설 앵커로드(180)의 상단에 체결되어 장력을 도입함으로써, 기존 기초부(101)와 신설 기초부(110)를 연결하는 앵커너트(200)를 추가로 포함하는 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조.The method of claim 1,
Partial repowering of a wind turbine further including an anchor nut 200 connecting the existing foundation 101 and the new foundation 110 by being fastened to the upper end of the new anchor rod 180 to introduce tension For the tower connection structure of the foundation structure. 제1항에 있어서,
상기 신설 기초부(110)는 상기 신설 앵커로드(180)의 상단부만을 노출시키도록 형성되며, 계단 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조.The method of claim 1,
The new foundation 110 is formed to expose only the upper end of the new anchor rod 180, and is formed in the form of a stepped tower connection structure of the foundation structure for partial repowering of a wind turbine. 기존 기초부(101)를 재활용하는 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조 시공방법에 있어서,
a) 기존 기초부(101)의 앵커링(103) 상단 기존 타워(104)에 철근 관통을 위한 다수의 천공홀(h)을 형성하는 단계;
b) 상기 기존 타워(104) 외면에 파일-슬리브 전단연결재(150))를 용접 또는 부착 설치하는 단계;
c) 상기 기존 기초부(101) 상에 신설 앵커로드(180)를 제작 거치하는 단계;
d) 상기 천공홀(h)을 관통하도록 관통 상부 주철근(130) 및 관통 전단철근(140)을 배근하고, 하부 주철근(120)을 기존 기초부(101) 상에 배근하는 단계;
e) 상기 기존 기초부(101)의 콘크리트 슬래브 표면을 천공하여 기존 매입철근(102)을 노출시키고, 슬래브 전단연결재(170)를 연결 설치하는 단계;
f) 콘크리트를 타설 및 양생시켜 신설 기초부(110)를 형성하는 단계; 및
g) 신규 풍력터빈용 신설 타워(190)를 상기 신설 기초부(110) 상단에 거치하는 단계;를 포함하는 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조 시공방법.In the tower connection structure construction method of the foundation structure for partial repowering of the wind turbine recycling the existing foundation 101,
a) forming a plurality of perforated holes (h) for penetrating the reinforcing bar in the upper existing tower 104 of the anchoring 103 of the existing foundation 101;
b) welding or attaching and installing the pile-sleeve shear connector 150 on the outer surface of the existing tower 104;
c) manufacturing and mounting a new anchor rod 180 on the existing foundation 101;
d) reinforcing the upper main reinforcing bar 130 and the through shear reinforcing bar 140 to pass through the perforated hole h, and reinforcing the lower main reinforcing bar 120 on the existing foundation 101;
e) punching the surface of the concrete slab of the existing foundation 101 to expose the existing buried reinforcing bar 102, and connecting and installing the slab shear connector 170;
f) forming a new foundation part 110 by pouring and curing concrete; And
g) Mounting a new tower 190 for a new wind turbine on the top of the new foundation 110; A tower connection structure construction method of a foundation structure for partial repowering of a wind turbine comprising. 제8항에 있어서,
h) 상기 신설 앵커로드(180)와 체결되는 앵커너트(200)에 장력을 도입하여 상기 신설 타워(190)와 신설 기초부(110)를 연결하고, 신규 풍력터빈의 부분적 리파워링을 완료하는 단계를 추가로 포함하는 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조 시공방법.The method of claim 8,
h) Introducing tension to the anchor nut 200 fastened with the new anchor rod 180 to connect the new tower 190 and the new foundation 110, and to complete partial repowering of the new wind turbine. Tower connection structure construction method of the foundation structure for partial repowering of the wind turbine further comprising a step. 제8항에 있어서,
상기 기존 기초부(101)와 신설 기초부(110)는 1차적으로 기존 기초부(101) 상의 기존 타워(104)를 관통하는 관통 상부 주철근(130) 및 관통 전단철근(140)에 의해 일체화 거동을 나타내며, 상기 기존 기초부(101)와 신설 기초부(110)는 2차적으로 기존 기초부(101)상의 기존 타워(104)에 용접 부착된 상기 파일-슬리브 전단연결재(150)를 통해 일체화 거동을 하는 것을 특징으로 하는 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조 시공방법.The method of claim 8,
The existing foundation 101 and the new foundation 110 are primarily integrated by the through upper main reinforcement 130 and the through shear reinforcement 140 penetrating the existing tower 104 on the existing foundation 101 The existing foundation 101 and the new foundation 110 are secondaryly integrated through the pile-sleeve shear connector 150 welded to the existing tower 104 on the existing foundation 101 A method of constructing a structure of a tower connection part of a foundation structure for partial repowering of a wind turbine, comprising: a. 제10항에 있어서,
상기 관통 상부 주철근(130) 및 관통 전단철근(140)은 신설 앵커로드(180)의 하단부 플랜지의 인발력에 45°방향으로 작용하는 인발력을 지지함으로써 신설 기초부(110)의 인발 파괴를 방지하는 것을 특징으로 하는 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조 시공방법.The method of claim 10,
The through upper main reinforcement 130 and the through shear reinforcement 140 support the pulling force acting in the 45° direction to the pulling force of the lower end flange of the new anchor rod 180 to prevent pull-out destruction of the new foundation part 110 A method of constructing a tower connection part of a foundation structure for partial repowering of a wind turbine, characterized in that. 제10항에 있어서,
기존 앵커링(103) 부위에서 신설 앵커로드(180)의 하단부 플랜지 인발력에 45°방향으로 작용하는 인발력이 상기 기존 앵커링(103)에 의해 차단되어 상부 90° 방향으로 작용하므로, 상기 파일-슬리브 전단연결재(150)가 이에 저항하여 신설 기초부(110)의 전단거동을 일체화시키는 것을 특징으로 하는 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조 시공방법.The method of claim 10,
Since the pulling force acting in the 45° direction to the lower flange pulling force of the new anchor rod 180 at the existing anchoring 103 area is blocked by the existing anchoring 103 and acts in the upper 90° direction, the pile-sleeve shear connector A method of constructing a tower connection part structure of a foundation structure for partial repowering of a wind turbine, characterized in that 150 resists this and integrates the shear behavior of the new foundation part 110. 제8항에 있어서, 상기 d) 단계는,
d-1) 기존 앵커링(103) 표면에 철근 커플러(160)를 용접 부착하는 단계;
d-2) 하부 주철근(120)이 기존 앵커링(103)과 일체화 거동을 하도록 기존 타워(104) 관통이 어려운 하부 주철근(120)을 상기 철근 커플러(160)에 연결하여 정착시키는 단계;
d-3) 상기 천공홀(h)을 관통하도록 관통 상부 주철근(130) 및 관통 전단철근(140)을 배근하는 단계; 및
d-4) 상기 관통 전단철근(140)이 상기 관통 상부 주철근(130) 및 상기 하부 주철근(120)을 전단 연결하는 단계;를 포함하는 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조 시공방법.The method of claim 8, wherein step d),
d-1) welding and attaching the reinforced coupler 160 to the surface of the existing anchoring 103;
d-2) connecting the lower main reinforcing bar 120, which is difficult to penetrate the existing tower 104, to the reinforcing bar coupler 160 so that the lower main reinforcing bar 120 is integrated with the existing anchoring 103 to be fixed;
d-3) reinforcing a through upper main reinforcing bar 130 and a through shear reinforcing bar 140 to pass through the perforated hole (h); And
d-4) The through-shear reinforcing bar 140 shear-connecting the through-upper main reinforcing bar 130 and the lower main reinforcing bar 120; Tower connection of the foundation structure for partial repowering of a wind turbine including Structure construction method. 제8항에 있어서,
상기 신설 기초부(110)는 상기 신설 앵커로드(180)의 상단부만을 노출시키도록 형성되며, 계단 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 풍력터빈의 부분적 리파워링을 위한 기초부 구조물의 타워 연결부 구조 시공방법.The method of claim 8,
The new foundation 110 is formed to expose only the upper end of the new anchor rod 180, and is formed in the form of a staircase. Constructing a tower connection structure of the foundation structure for partial repowering of a wind turbine, characterized in that Way.
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