WO2004007955A1 - Verfahren zur herstellung eines turmsegments einer windenergieanlage - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines turmsegments einer windenergieanlage Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a method for producing a concrete body, but in particular the production of a segment of a tower of a wind turbine.
  • the concrete segments are placed on top of one another and then form the tower 15 of the wind energy installation, these concrete segments being braced with one another by means of tensioning ropes or tensioning pillars (prestressed concrete construction).
  • the object of the invention is to improve the quality of the concrete segments in general and the reinforced concrete segments of a tower of a wind turbine in particular.
  • a method is proposed according to the invention with the features of claim 1. Further developments are described in the subclaim.
  • the self-compacting concrete 12 arrives from a concrete silo or a concrete production in a mixer or from a transport container 10 into an intermediate store 14. In the figure, it is simply poured into the intermediate store in a surge in the required amount of concrete, of course it is also quite possible to provide a direct concrete line to the buffer store in order to transport the concrete here.
  • the concrete remains in the intermediate storage 14 for a predetermined time, so that air can escape from the concrete. It is entirely possible that stirring elements are also arranged within the intermediate store, which stir the concrete there in order to facilitate the escape of the air from the concrete.
  • the intermediate store 14 contains on its bottom a screw conveyor, pump or rotor pump or a stirrer 25, which is known per se and is not shown in the figure, provided that this screw conveyor (the stirrer) or this pump or this stirrer is always present is sufficiently covered with concrete, so no air can be conveyed with the concrete here.
  • a concrete pump 18 via a corresponding concrete line 10, which is connected to the intermediate store, sucks in the concrete located between the stores and pumps this concrete through a second pipe section 19 into the concrete mold (casting mold) 20 from below to produce the concrete body or the finished part on.
  • the screw conveyor conveys the concrete from the intermediate storage 14 through a first pipe section 16 to the concrete pump 18.
  • the concrete level in the form gradually rises to a predetermined target mark. This is shown by the broken representation 22 of the concrete form 20 and the concrete mirror 24 indicated therein.
  • the arrows in the illustration indicate the flow direction of the concrete.
  • self-compacting concrete is used.
  • another, i.e. normal concrete by means of which the quality measurement compared to the previous manufacturing process is also already possible.
  • the steel reinforcement within the concrete form is also not shown in the drawing, so that a reinforced concrete element is formed after the concrete form has been filled. However, it is obvious that any representation of the steel reinforcement is possible. Also not shown in the figure is a closing element below the concrete mold at the entrance to the concrete feed line on the concrete mold. If the concrete form is sufficiently filled with concrete, the closing element is closed, so that the concrete feed line 19 of the concrete form is removed and can be connected to other concrete forms. The concrete within the concrete form can now set within the allotted time. After setting, the concrete form is detached from the prefabricated concrete body.
  • a concrete segment made by the inventor's method e.g. the tower segment - s. Figure - a wind turbine, is characterized by the fact that it is of extremely good quality, that is to say practically no or very few air pockets (blowholes).
  • the concrete segments of this quality are particularly advantageous in the case of wind turbines if these concrete segments form segments of a large wind turbine with a very large mass.
  • Such concrete segments can also be used particularly well in the area of wind energy plants in the offshore area because the good quality, in particular the surface quality, of the concrete segments means that the salt water cannot penetrate into pores within the concrete.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Betonkörpers, insbesondere aber die Herstellung eines Segmentes eines Turms einer Windenergieanlage. Die Aufgabe der Erfindung ist es, die Qualität der Betonsegmente im Allgemeinen und der Stahlbetonsegmente eines Turms einer Windenergieanlage im Besonderen zu verbessern. Verfahren zur Herstellung eines Betonkörpers mittels einer Betonform, wobei selbstverdichtender Beton von unten in die Betonform gedrückt bzw. transportiert wird.

Description

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES TURMBETONSEGMENTS EINER WIND ENERGIEANLAGE
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Betonkörpers, insbesondere aber die Herstellung eines Segmentes eines Turms einer Windenergieanlage.
Werden solche Turmsegmente hergestellt, so wird hierzu eine vorgefertigte 5 Betonform, innerhalb der bereits bei Stahlbetonelemente die entsprechende Bewehrung eingebracht ist, mit Beton gefüllt und im Anschluss daran wird mittels verschiedenster Möglichkeiten der Beton verdichtet, um die Lufteinschlüsse, die sich noch im Beton befinden, zu beseitigen.
Diese Art der Herstellung hat sich durchaus bewährt, ist allerdings in einigen 10 Bereichen mit Qualitätsmängeln behaftet, insbesondere dort, wo die Betonelemente sehr große Kräfte aufnehmen müssen, was regelmäßig bei Betonsegmenten, die die Funktion eines Turmsegmentes einer Windenergieanlage haben, der Fall ist.
Die Betonsegmente werden aufeinander gesetzt und bilden dann den Turm 15 der Windenergieanlage, wobei diese Betonsegmente mittels Spannseilen oder Spannstelen miteinander verspannt werden (Spannbetonkonstruktion).
Die Aufgabe der Erfindung ist es, die Qualität der Betonsegmente im Allgemeinen und der Stahlbetonsegmente eines Turms einer Windenergieanlage im Besonderen zu verbessern. Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Weiterbildungen sind in dem Unteranspruch beschrieben.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird selbstverdichtender Beton von unten her in die Betonform gedrückt. Dadurch wird prinzipiell vermieden, dass überhaupt Lufteinschlüsse sich innerhalb des Betonkörpers bzw. des Betonsegmentes ausbilden können.
Da selbstverdichtender Beton auch regelmäßig die Eigenschaft hat, relativ flüssig zu sein, lässt sich dieser Beton auch unproblematisch von unten her in die Betonform pressen.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Beispiels erläutert.
Der selbstverdichtende Beton 12 gelangt aus einem Betonsilo oder einer Betonfertigung in einen Mischer oder von einem Transportbehälter 10 in einen Zwischenspeicher 14. In der Figur wird er einfach in einem Schwall in der benötigten Menge des Betons in den Zwischenspeicher geschüttet, selbstverständlich ist auch durchaus möglich, eine direkte Betonleitung zum Zwischenspeicher hin vorzusehen, um den Beton hier hinein zu transportieren.
Der Beton verbleibt eine vorgegebene Zeit in dem Zwischenspeicher 14, so dass Luft aus dem Beton entweichen kann. Es ist durchaus möglich, dass innerhalb des Zwischenspeichers auch Rührelemente angeordnet sind, die den Beton dort umrühren, um das Entweichen der Luft aus dem Beton zu erleichtern.
Der Zwischenspeicher 14 enthält an seinem Boden einen an sich bekannten und in der Figur nicht dargestellte(n) Schneckenförderer, Pumpe oder Rotorpumpe oder ein dargestelltes Rührwerk 25. Unter der Voraussetzung, dass dieser Schneckenförderer (das Rührwerk) bzw. diese Pumpe oder dieses Rührwerk stets ausreichend mit Beton bedeckt ist, kann hier also keine Luft mit dem Beton gefördert werden. Eine Betonpumpe 18 über eine entsprechende Betonleitung 10, die mit dem Zwischenspeicher verbunden ist, saugt den zwischen dem Speicher befindlichen Beton an und pumpt diesen Beton durch einen zweiten Rohrabschnitt 19 in die Betonform (Gießform) 20 von unten zum Herstellen des Betonkörpers bzw. des Fertigteiles ein.
Alternativ dazu ist es möglich, dass der Schneckenförderer den Beton aus dem Zwischenspeicher 14 durch einen ersten Rohrabschnitt 16 zu der Betonpumpe 18 fördert.
Wenn die Rohrabschnitte 16, 19 und die Verbindungen an dem Zwischen- Speicher 14, der Pumpe 18 und der Betonform dicht sind, kann nach einer Entlüftung zu Beginn des Füllvorgangs keine Luft in dem System enthalten sein und folglich kann auch keine Luft in die Betonform befördert werden.
Durch die kontinuierliche Zuführung von Beton in die Betonform, steigt der Betonspiegel in der Form allmählich bis zu einer vorgebbaren Sollmarke an. Dies ist durch die aufgebrochene Darstellung 22 der Betonform 20 und dem darin angedeuteten Betonspiegel 24 dargestellt.
Es ist auch möglich, einen entsprechenden Betonstandsensor innerhalb der Betonform anzuordnen, der dann für eine Pumpenabschaltung sorgt, falls die Betonform bis zum Sensor gefüllt ist.
Die Pfeile in der Darstellung geben die Fließrichtung des Betons an.
Erfindungsgemäß wird selbstverdichtender Beton eingesetzt. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, einen anderen, also Normalbeton, einzusetzen, mittels dem ebenfalls bereits die Qualitätsvermessung gegenüber dem bisherigen Herstellerverfahren möglich ist.
Nicht dargestellt ist in der Zeichnung auch die Stahlbewehrung innerhalb der Betonform, damit nach Befüllung der Betonform ein Stahlbetonelement gebildet wird. Es liegt aber auf der Hand, dass jedwede Abbildung der Stahlbewehrung möglich ist. Nicht dargestellt ist in der Figur auch ein Schließelement unterhalb der Betonform am Eingang der Betonzuleitung an der Betonform. Ist die Betonform ausreichend mit Beton gefüllt, wird das Schließelement geschlossen, so dass die Betonzuleitung 19 der Betonform weggenommen wird und an andere Beton- formen angeschlossen werden kann. Der Beton innerhalb der Betonform kann nun innerhalb der vorgesehenen Zeit abbinden. Nach dem Abbinden wird die Betonform vom dann vorgefertigten Betonkörper gelöst.
Ein mit dem Erfinderverfahren hergestelltes Betonsegment, z.B. das Turmsegment - s. Figur - einer Windenergieranlage, zeichnet sich dadurch aus, dass es über eine äußerst gute Qualität verfügt, also praktisch keine oder nur ganz wenige Lufteinschlüsse (Lunker) aufweist. Die Betonsegmente dieser Qualität sind gerade bei Windenergieanlagen dann besonders vorteilhaft, wenn diese Betonsegmente Segmente einer großen Windenergieanlage mit einer sehr großen Masse bilden. Auch können solche Betonsegmente insbe- sondere im Bereich von Windenergieanlagen im Offshore-Bereich gut verwendet werden, weil durch die gute Qualität, insbesondere der Oberflächenqualität, der Betonsegmente, das Salzwasser nicht in Poren innerhalb des Betons eindringen kann.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines Betonsegments eines Turms einer Windenergieanlage mittels einer Betonform, wobei selbstverdichtender Beton von unten in die Betonform gedrückt bzw. transportiert wird.
2. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der selbstverdichtende Beton mittels eines Schneckenförderers oder eines Rührwerks einer Betonpumpe zugeführt wird, die ihrerseits den Beton unten in die Betonform drückt.
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