WO2009056898A1 - Torre de concreto postensado para generadores eolicos - Google Patents

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Abstract

Se describe una torre de concreto segmentada postensada para generadores eólicos y un método para su fabricación que se caracteriza porque una estructura piramidal formada por segmentos prefabricados, la estructura comprende tres paredes redondeadas formadas por segmentos circulares y tres paredes planas formadas por segmentos planos entre las paredes redondeadas. Se utiliza un molde curvo estándar y las partes planas son fabricadas horizontalmente sobre una plantilla.

Description

TORRE DE CONCRETO POSTENSADO PARA GENERADORES EOLlCOS
ANTECEDENTES
1.- Campo de Ia invención.
Diseño y proceso constructivo de torres de concreto postensado para generadores eólicos, consistente en un cilindro dividido en tres sectores circulares iguales dispuestos en forma de pirámide. Los tres sectores de concreto, quedan unidos entre si con prefabricados planos de concreto en forma de triángulo para formar una torre de sección variable que remata en su parte superior en una sección circular.
Tanto los segmentos circulares como las partes planas se prefabrican en partes para poder ser colocados, unidos entre si y a Ia cimentación mediante cables de preesfuerzo. Los prefabricados, por su tamaño, pueden ser hechos en sitio eliminando el transporte.
2.- Antecedentes generales de Ia invención Se han propuesto diferentes torres para generadores eólicos. Por ejemplo, se han construido diversas torres con estructuras metálicas a base de armaduras, también se han construido con sección tubular. En ambos casos su altura esta limitada por sus dimensiones, Ia turbulencia que el aire produce, Ia resistencia a grandes sismos y por su constructividad que ya no resulta práctica para alturas que se usan actualmente.
También se conocen en Ia técnica previa las torres descritas como Ia patente americana US-2,826,800, que se refiere a una torre cónica construida en segmentos de concreto unidos con tensores.
Además, el modelo de utilidad alemán DE 29809541 U, describe una torre segmentada de concreto postensado para generadores eólicos. Conforme a dicha publicación, se fabrican en planta segmentos frustocónicos que posteriormente son montados y unidos entre si. Conforme a dicha publicación se consiguen montar torres de doscientos metros de altura o más.
Por su parte Ia publicación de Ia solicitud de patente internacional WO- 2004007955 también describe un sistema de construcción de torres cónicas segmentadas. Dicha publicación describe el empleo de moldes para fabricar cada segmento de concreto en fábrica. Dichos segmentos de concreto incluyen una serie de ductos. Al ser instalados los segmentos, se tejen a través de dichos ductos tensores para su integridad estructural.
Los sistemas de torres segmentadas de concreto descritos anteriormente tienen en común las siguientes limitaciones:
1.- Los segmentos tronco cónicos requieren de un molde para cada segmento que además de ser complejos y costosos, por su tamaño, algunos de ellos aproximadamente de 6.5 m de diámetro y 4 m de altura deben ser utilizados en planta para prefabricar los segmentos de concreto.
2.- La transportación de estas piezas prefabricadas de más de 60 tons al sitio de su instalación debe planearse cuidadosamente, utilizando para ello grandes grúas y camas con capacidad para su peso.
3.- Al ser una multicidad de moldes diferentes, Ia unión de las piezas es un factor de dificultad, obligando a diseñar dispositivos complejos para lograr esa unión. Es el caso de Ia patente WO2002004766.
4.- El montaje de estas piezas debe realizarse con grúas de gran capacidad, Ia utilización de un andamiaje muy alto, Io que repercute en el costo de dicho montaje.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN
Un primer objeto de Ia invención es su concepción geométrica a partir de Ia forma de un cilindro (diámetro constante) dividido en tres sectores circulares iguales, dispuestos como un tripie Figs. 1 ,11 , para formar una pirámide simplificando su fabricación y montaje.
Otro objeto de Ia invención es que su moldeo se simplifica al necesitarse solamente un molde curvo estándar logrando así precisión y economía. Fig. 2.
El resto de Ia sección de Ia torre se complementa con partes planas de concreto fabricadas horizontalmente sobre una plantilla de concreto utilizando moldes únicamente en sus costados. Fig. 2.
Otro objeto de Ia invención es que las partes con las que se construye las torre, sean los segmentos circulares o las partes planas pueden elegirse en función de las condiciones particulares de Ia obra.
Lograr que Ia prefabricación de los diferentes elementos pueda realizarse no solo en planta sino al pie de Ia misma torre, ahorrando o eliminando el transporte de los segmentos. Fig.1.
Otro objeto de Ia invención es simplificar su montaje mediante un tubo metálico seccionado instalado en el eje de Ia torre cuyo objeto es mantener Ia geometría de Ia torre a medida que se montan los diferentes segmentos circulares y planos, al poder fijarlos a dicha columna. Figs. 5, 6 y 8.
El mismo tubo central sirve de escalera durante Ia construcción para acceder a los lugares de trabajo con seguridad durante el montaje.
El tubo metálico tiene como accesorios plataformas de trabajo que se instalan donde sean necesarias. Este tubo metálico seccionado se desmonta cuando Ia operación de montaje ha terminado.
La integridad estructural de Ia torre se logra con cables postensados que unen tanto los segmentos circulares a Ia cimentación y entre si, así como a los segmentos planos. Fig. 12. Los anteriores objetivos se consiguen por medio de proporcionar una torre de concreto segmentada y un método para elaborar Ia misma que comprende a) fabricar al pie de Ia torre o en planta, una pluralidad de elementos prefabricados que consisten de: (i) segmentos circulares de concreto y (ii) segmentos planos, de forma romboidal y reticulados, teniendo dichos elementos prefabricados ductos internos para cables de preesfuerzo; b) prefabricar una pluralidad de segmentos de tubos de montaje, metálicos, teniendo brazos que se extienden axialmente del eje del tubo, para Ia colocación de los segmentos planos;, y que pueden ser retirados al concluir el montaje de Ia torre, y reutilizarse para el montaje de otras torres. c) construir una cimentación de torre y un firme de concreto perfectamente nivelado y acabado superficial pulido junto a Ia cimentación de Ia torre. d) montar en Ia cimentación el primer segmento del tubo de montaje que servirá para todos los propósitos del montaje; e) instalar por medio de una grúa un primer segmento plano, de los tres que conforman una primera sección de Ia torre, fijándolo en Ia cimentación y apoyándolo al tubo de montaje, e inclinar y colocar dicho segmento en su posición final con el brazo del tubo de montaje; f) instalar el segundo y terceros segmentos de Ia primera sección de torre siguiendo Ia misma rutina del primero; g) instalar el primer, segundo y tercer segmentos circulares que se recargan en dos de los segmentos planos adyacentes para completar Ia base de Ia primera sección; h) completar Ia primera sección de Ia torre por medio de montar segmentos circulares, uno sobre otro, sobre cada uno de los tres segmentos circulares de Ia base de la primera sección i) tejer los cables de preesfuerzo en los ductos de los segmentos prefabricados, para unirlos entre si y con Ia cimentación, tensar los cables e inyectar los ductos de Ia primera sección de torre; j) montar Ia segunda y subsecuentes secciones de Ia torre por medio de instalar respectivos tubos de montaje y segmentos planos y circulares, hasta completar Ia altura de Ia torre; y tejer; k) tejer los cables de preesfuerzo en los ductos de los segmentos prefabricados de cada una de las secciones de Ia torre, para unir cada segmento con el segmentos superyacente y subyacente, tensar los cables e inyectar los ductos de cada una de las secciones de torre; y I) montar una anillo de remate en Ia parte superior de Ia torre sobre los últimos tres segmentos circulares
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La Fig. 1 Ilustra el proceso constructivo de Ia torre conforme a Ia presente invención.
La Fig. 2 muestra los segmentos de concreto prefabricados: segmentos circulares y segmentos planos apilados.
La Fig. 3 muestra un segmento circular prefabricado con sus ductos para los cables de preesfuerzo.
La Fig. 4 muestra un segmento plano de Ia base desde su interior con nervaduras diagonales de concreto reforzado integradas.
La Fig. 5 muestra Ia cimentación y el primer segmento de tubo de montaje metálico.
La Fig. 6 muestra los primeros dos segmentos planos fijados al tubo de montaje y una plataforma de trabajo soportada en el tubo de montaje.
La Fig. 7 muestra Ia instalación de los segmentos circulares recargados en los segmentos planos.
La Fig. 8 muestra el montaje de Ia segunda sección de Ia torre a mayor altura. La Fig. 9 muestra el incremento de un segmento del tubo de montaje metálico para continuar el montaje de Ia torre.
La Fig. 10 muestra una torre piramidal totalmente instalada.
La Fig. 11 muestra Ia torre piramidal de Ia Fig. 10 vista desde arriba.
La Fig. 12 ilustra Ia disposición de los segmentos del tubo de montaje.
La Fig. 13 muestra al tejido de los cables de preesfuerzo en los ductos de los segmentos prefabricados.
La Fig. 14 muestra el montaje de los segmentos cilindricos
La Fig. 15 ilustra una torre de generación eólica terminada.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Se describe un diseño y proceso constructivo de torres de concreto postensado para generadores eólicos, consistente en un cilindro dividido en tres sectores circulares iguales dispuestos en forma de pirámide. Los tres sectores de concreto, quedan unidos entre si con prefabricados planos de concreto en forma de triángulo para formar una torre de sección variable que remata en su parte superior en una sección circular.
La torre de concreto segmentada postensada para generadores eólicos se caracteriza por Ia sencillez de su concepción geométrica a partir de Ia forma de un cilindro (diámetro constante) dividido en tres sectores circulares iguales, dispuestos como un tripie, para formar una pirámide, tienen el doble fin de obtener un molde curvo estándar y las partes planas que complementan Ia sección fabricadas horizontalmente sobre una plantilla de concreto.
El desarrollo constructivo original de Ia torre, diseñado para realizar de manera única rápida, económica y confiable, una estructura de concreto reforzado y postensado que comprende un cuerpo 100 formado a partir de una pluralidad de elementos prefabricados que consisten de: (i) segmentos circulares (20) de concreto y (ii) segmentos planos (30). La torre es esbelta para ser estética sin menoscabo de las propiedades estructurales necesarias para soportar las cargas a las que estará sometida, tales como su peso propio, el peso del generador, el peso y movimiento de las aspas, empuje de vientos y fuerzas sísmicas.
La altura de Ia estructura sobre el nivel de terreno puede ser variable dependiendo del tipo de generador a emplear. La geometría de Ia torre es dimensionada y modulada para cumplir todos los estados límites de servicio y estados límites últimos de los diversos reglamentos de construcción vigentes.
Conforme a Ia presente invención se describe una torre que comprende un cuerpo 100 formado por una estructura formada por segmentos circulares
20 de concreto reforzado y postensado en combinación con segmentos planos
30. La sección transversal del cuerpo 100 de Ia torre disminuye en función de su altura.
En una realización de Ia invención, Ia torre que en elevación presenta dos secciones distinguibles por su geometría: un cuerpo 100 que tiene una sección transversal variable desde su base hasta aproximadamente dos tercios de su altura; y una extensión 60 que tiene una sección cilindrica constante en su parte superior que es aproximadamente un tercio de Ia altura total de Ia torre (FIG. 14).
Como se ilustra en las FIGS. 11 y 13, el cuerpo 100 de Ia torre tiene una sección transversal axisimétrica cuyo perímetro puede asimilarse a un triángulo con partes rectas y los vértices redondeados, en Io sucesivo referida como Ia sección transversal triangular. La sección transversal triangular del cuerpo de Ia torre disminuye en función de Ia altura de Ia torre, para formar en elevación una estructura piramidal, es decir, que se adelgaza conforme va ganando altura. La torre comprende tres muros planos "x", "y", y "z", ilustradas en Ia FIG.
11, separadas entre si y segmentados, que se extienden entre los vértices de Ia sección transversal triangular a Io largo de Ia torre, y forman las caras planas de Ia torre. Cada uno de los muros planos comprende una pluralidad de segmentos planos 30 de concreto.
En Ia Fig. 4 se muestra un segmento plano 31 de concreto. El segmento plano 31 posee una cara interna 32, una cara externa 33, dos lados largos 34, un lado inferior 35 y un lado superior 36. Cada segmento plano 31 es reticulado, es decir, posee nervaduras o costillas de refuerzo 37. El arreglo de las nervaduras puede hacerse de cualquier forma conocida, se prefiere que las nervaduras se extiendan diagonalmente, en forma de cruz, de preferencia formando varias cruces, y además formen un marco a Io largo del perímetro del segmento plano 31.
Los segmentos planos incorporan además ductos horizontales 38 para Ia introducción de cables de preesfuerzo 78 horizontales. Los ductos horizontales están alineados con los correspondientes ductos horizontales 27 de los segmentos circulares 21. En los mismos se introduce un cable de preesfuerzo 78, y en virtud de dichos cables 78 las paredes planas y redondeadas quedan- firmemente unidas formando con ello una estructura que funciona como una estructura monolítica. En Ia FIG. 13 se muestra un corte transversal a Io largo de un ducto horizontal de Ia torre de Ia presente invención. Se ilustra una porción de ducto horizontal 27 en Ia segmento circular 21 y una porción de ducto horizontal 38 en el segmento plano 31 , antes de introducir los cables de preesfuerzo.
Cada uno de los segmentos planos 31 tiene una forma alargada y romboidal, de manera que el lado superior 36 es más angosto que el lado inferior 35. Como se muestra en las FIGS. 10 y 11 , los segmentos planos 31 que están colocados en Ia porción más alta de Ia torre, tienen una forma triangular. En esta porción de Ia torre, Ia sección transversal de Ia misma se vuelve circular, ya que los segmentos circulares 20 se unen y completan una circunferencia. Los segmentos planos 30 se fabrican preferentemente en el lugar de Ia obra. Con Io que se consiguen ahorros substanciales al eliminar Ia necesidad de transportar los segmentos al sitio del montaje de Ia torre. Sin embargo, como será evidente a un técnico en Ia materia, los segmentos planos 30 también pueden ser fabricados en taller. Además, el taller puede ser ventajosamente instalado en el sitio de la obra.
Para Ia fabricación de los segmentos planos 30, se utilizan moldes que delimitan el contorno de los segmentos y las nervaduras. Los segmentos planos son colados en capas sobre un firme de concreto (FIG. 2). Entre las capas se dispone un desmoldante para que los segmentos planos 30 no se peguen. Por conveniencia, se cuelan y dejan fraguar primero los segmentos planos de las secciones superiores de Ia torre, después los segmentos de las secciones intermedias y finalmente los segmentos de las secciones inferiores. Lo anterior con objeto de que los segmentos planos sean izados y montados conforme se erige Ia torre y sin necesidad de mover los segmentos planos 31 que han sido colados en las capas inferiores.
Antes de colar, es posible incorporar accesorios para los segmento planos que forman los muros, por ejemplo ductos para instalaciones eléctrica. También pueden incorporarse los ductos para cables de preesfuerzo.
Como se aprecia en las figuras, los segmentos planos 30 son montados con las nervaduras hacia el lado interno de Ia torre, en tanto que Ia cara lisa forma Ia superficie exterior de Ia torre. Sin embargo, puede seleccionarse que
Ia cara nervada de los segmentos planos esté orientada hacia Ia cara extema de Ia torre.
La torre comprende tres muros redondeados "a", "b" y "c" espaciadas entre sí, que se extienden a Io largo de Ia torre en los vértices de Ia sección transversal triangular, entre los muros planos "x", "y" y "z" y unidos a éstos. Cada uno de los muros redondeados consiste de una pluralidad de segmentos circulares 20 fabricados en concreto reforzado y postensados, apilados verticalmente. Como se aprecia en Ia FIGS. 10 y 11 , en los vértices de Ia sección transversal triangular de Ia torre se definen los muros redondeados fabricados a partir de los segmentos circulares 20, entre los muros planos fabricados a partir de los segmentos planos 30, que se extienden a Io largo del cuerpo 100 de Ia torre.
La disminución de la sección transversal de Ia torre se logra reduciendo progresivamente el ancho de los muros planos "x", "y" y "z" formados por los segmentos planos 30, pero sin modificar las dimensiones de los segmentos circulares 20, hasta que ios segmentos circulares 21 converjan para convertirse en un anillo circular. Ver FIG. 11. La torre además incluye opcionalmente un anillo 50. Dicho anillo tiene por objeto distribuir uniformemente las cargas verticales en los muros circulares.
Los segmentos circulares 21 , que forman Ia estructura de concreto de Ia torre, se prefabrican y montan en el sitio. Conforme a Ia presente invención, se prevé que los segmentos circulares 21 tengan las mismas dimensiones y forma. Estos tienen Ia forma de un segmento cilindrico de 120°. De esta manera, a diferencia de las torres de Ia técnica previa, no se requiere un molde especial para fabricar cada segmento de Ia torre. Conforme a Ia modalidad preferida de Ia presente invención, solo se utilizan un solo tipo de molde para fabricar todos los segmentos circulares 21. Cabe mencionar que el peso de los segmento circulares 21 es de aproximadamente 1/6 del peso de un segmento frustocónico completo de Ia técnica previa. Tal diferencia en peso resulta en un montaje más seguro y sencillo de dichos segmentos.
La FIG. 3 ilustra un segmento circular 21. Dicho segmento posee una cara interna 22, una cara externa 23, y tiene dos orillas laterales 24 de un espesor determinado. Además, para facilitar el montaje, incluye un corte 27 que forma un escalón en Ia cara interna del segmento cilindrico 21, adyacente a las orillas laterales 24. El segmento circular 21 además tiene un lado superior 25 y un lado inferior 26, a lo largo de Ia superficie del segmento 21 , en Ia dirección paralela de Ia orillas 24, se encuentran dispuestos una pluralidad de ductos horizontales 27 y verticales 28 para introducir cables de preesfuerzo 70. En los ductos horizontales -27 de los segmentos circulares 21 y en los ductos horizontales 38 de los segmentos planos 31 asociados, se introduce un cable de preesfuerzo 78 que tiene por objeto unir los segmentos circulares 21 con los segmentos planos 31 adyacentes. Por otra parte, en ductos verticales 28 de los segmentos 21 , se introducen los cables de preesfuerzo 71 para unir los segmentos circulares superyacentes y subyacentes de las paredes curvas. Los cables de preesfuerzo verticales 71 y horizontales 78 se introducen y aseguran por medios bien conocidos en Ia técnica.
Particularmente, Ia continuidad de las paredes redondeadas formadas a partir de los módulos circulares 21 es lograda a través de elementos de preesfuerzo, tales como cables o torones de preesfuerzo que son anclados en Ia cimentación de Ia torre y posteriormente son colocados y postensados al interior de los módulos. En Ia FIG. 13 ilustra los elementos de preesfuerzo de una sección de Ia torre de Ia presente invención.
Lateralmente, los segmentos circulares (21) se conectan a los segmentos planos 31 por medio de cables de preesfuerzo verticales que les permite trabajar estructuralmente como una sola sección o una sección monolítica. Para tal efecto, los segmentos circulares incluyen ductos para cables de preesfuerzo verticales, estos ductos están alineados con sendos ductos en los segmentos planos 31.
Una vez construida Ia torre y en uso, los muros planos proporcionan Ia resistencia a las cargas verticales y horizontales, principalmente las cargas derivadas del movimiento de las aspas, el empuje de vientos y las fuerzas sísmicas. De esta "manera, los segmentos planos 21 tienen una doble aplicación, por un lado forman un Ia guía para Ia colocación de los segmentos circulares 21 y además proporciona soporte estructural a Ia torre.
Por su parte, los segmentos circulares 21 proporcionan a Ia torre Ia resistencia necesaria para soportar el peso del generador y el mismo peso de Ia torre. Conforme a Ia presente invención, mientras Ia torre está siendo montada, los segmentos cilindricos pueden estar siendo fabricados y en su oportunidad, izados por medio de una grúa, colocados y unidos a Ia torre por medio de elementos de preesfuerzo, tales como cables o torones que son colocados y postensados (enductados) al interior de las paredes de los módulos de una manera conocida para un técnico en Ia materia.
Los moldes de los segmentos cilindricos se acondicionan incorporando los tubos para el postensado y accesorios, y posteriormente se realiza un colado vertical y pueden ser desmoldados al día siguiente, de manera que los moldes se utilizan cada tercer día. El número de moldes es ¡limitado y el número de unidades a utilizar depende de Ia magnitud de Ia obra y de su programa de construcción.
Conforme a Ia presente invención, se utiliza un número considerablemente inferior de moldes en comparación con los que se utilizan en los procedimientos de construcción de las torres tipo chimenea de Ia técnica previa.
Conforme a Ia presente invención, para el montaje de Ia torre se emplea una columna de montaje 40 que se dispone en el interior de Ia torre. La columna de montaje 40 consiste de una pluralidad de segmentos de tubo de montaje 41 que se colocan uno sobre otro durante el montaje de Ia torre. Cada segmento de tubo de montaje incluye peldaños (45) para escalar y un andamio para los constructores.
Como se aprecia en las FIGS 5 y 6, cada segmento de columna 41 incluye brazos radiales 42 que se extienden hacia afuera de Ia superficie de Ia columna 41. Los brazos 42 pueden ser retráctiles, de manera de que los brazos pueden retraerse y permitir Ia remoción de Ia columna de montaje, por Ia parte superior de Ia torre, una vez que Ia torre ha sido construida, antes de que se instalen los segmentos cilindricos 60 y se monte el generador eólico 70. Se prefiere utilizar tres brazos radiales. Cada brazo radial tiene en su extremo alejado del cuerpo del segmento de tubo de montaje, una placa de apoyo 43, de manera que al colocar un segmento plano 31 éste se apoye en dicha placa. Además, Ia columna de montaje incluye un andamio 44, sobre los brazos 42, para que los constructores puedan maniobrar durante el ensamble de los segmentos.
Cada segmento de tubo de montaje 41 tiene además una brida inferior
46 para unir dicho segmento de tubo de montaje 41 con Ia cimentación, o bien con un segmento 41 subyacente; y una brida superior 47 para unir al segmento de tubo de montaje 41 con una segmento 41 superyacente, para ser colocado sobre uno previamente instalado.
El moldeado y colado de los segmentos circulares 21 de concreto, los segmentos planos 31 , los segmentos cilindricos 61 para el montaje y ensamblado de Ia torre se realiza en el sitio según el siguiente proceso ilustrado en Ia FIG. 1 :
a) fabricar al pie de Ia torre o en planta, una pluralidad de elementos prefabricados que consisten de: (i) segmentos circulares de concreto y (ii) segmentos planos, de forma romboidal y reticulados, teniendo dichos elementos prefabricados ductos internos para cables de preesfuerzo (FIGS. 2,
3 y 4).
b) prefabricar una pluralidad de segmentos de tubos de montaje, metálicos, teniendo brazos que se extienden axialmente del eje del tubo, para Ia colocación de los segmentos planos.
c) construir una cimentación de torre y un firme de concreto perfectamente nivelado y acabado superficial pulido junto a Ia cimentación de Ia torre.
d) montar en Ia cimentación el primer segmento del tubo de montaje que servirá para todos los propósitos del montaje (FIG. 4). e) instalar por medio de una grúa un primer segmento plano, de los tres que conforman una primera sección de Ia torre, fijándolo en Ia cimentación y apoyándolo al tubo de montaje e inclinar y colocar dicho segmento en su posición final con el brazo del tubo de montaje (FIGS. 5 y 6).
f) instalar el segundo y tercer segmentos planos de Ia primera sección de torre siguiendo Ia misma rutina del primero.
g) Una vez instalados los segmentos planos, se instala los segmentos circulares hasta completar una primera sección (FIG. 7). Los segmentos circulares son de aproximadamente 1/3 de las dimensiones de un segmento planos, de manera que Ia primera sección comprende tres segmentos planos 31 y nueve segmentos circulares 21 , tres de los cuales forman cada esquina de Ia torre.
h) una vez instalada Ia primera sección se instala el segundo segmento de torre de montaje 41 (FIG. 8) y se montan los correspondientes segmentos planos 31 y segmentos circulares 21 , para formar Ia segunda sección de Ia torre. La etapa se repite para formar Ia tercera y subsecuentes secciones de Ia torre (FIG. 9). En Ia FIG. 10 se muestra un cuerpo completo de Ia torre que tiene seis secciones 101, 102, 103, 104, 105 y 106. La sección 106 solo comprende seis segmentos circulares, en vez de nueve, y los segmentos planos tiene una forma triangular. Lo anterior depende evidentemente de Ia altura de Ia torre y las dimensiones de los segmentos planos, pero el número de secciones y de segmentos planos y circulares por sección depende del diseño de Ia torre como será evidente a un técnico en Ia materia. Todos los posibles diseños se consideran incluidos en el alcance de Ia presente invención.
Tanto los segmentos circulares como las partes planas se prefabrican en partes para poder ser colocados, unidos entre si y a Ia cimentación mediante cables de preesfuerzo. Las FIGS. 11 y 12 muestran Ia torre de Ia invención en una vista abierta para mostrar los componentes y una vista superior de ésta. Conforme a una modalidad de Ia invención, ¡lustrada en Ia FIG. 14, Ia torre incluye una extensión 60. Preferentemente, Ia extensión 60 de Ia torre consiste de una porción cilindrica. La porción cilindrica puede consistir de un tubo metálico, una sección cilindrica de concreto de una sola pieza, o una sección cilindrica segmentada de concreto que se une al anillo 50. Además, conforme a Ia invención el extremo superior de Ia sección de extensión cilindrica incluye un anillo (no ilustrado) que sirve como brida para Ia colocación del generador eólico. Los materiales empleados en el diseño son concreto reforzado y postensado y/o acero estructural.
En una realización de Ia invención, Ia extensión 60 consiste de una pluralidad de módulos cilindricos 61 de concreto postensado unidos entre sí por medio de elementos de preesfuerzo, tales como cables o torones que son colocados y postensados en ductos al interior de las paredes de los módulos (no ¡lustrados).
Conforme a Ia modalidad de Ia invención antes descrita, se prevé que los módulos cilindricos 61 que conforman Ia extensión 60 tengan las mismas dimensiones. De esta manera, solo se requiere un tipo de molde, cilindrico. Como será evidente a un técnico en Ia materia, no se utiliza solamente un molde físico, sino una pluralidad de moldes que tienen las mismas características. Los moldes pueden ser usados para fabricar y montar varias torres para un campo de generación de energía eólica.
Los aspectos variados de Ia presente invención han sido descritos en detalle con referencia particular a Ia realización preferida de Ia misma, pero se entenderá que podrán efectuarse variaciones y modificaciones dentro del espíritu y alcance de Ia invención como se describe en Ia presente. Se anticipa que se pueden hacer varios cambios en el arreglo y operación del sistema de Ia presente invención sin apartarse del espíritu y alcance de Ia invención, como se define en las siguientes reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES
1.- Una torre de concreto postensado para generadores eólicos que comprende una estructura piramidal formada por tres paredes planas y tres paredes redondeadas, alternadas y unidas entre si para formar una estructura que tienen una sección transversal triangular, con los vértices redondeados, que se estrecha progresivamente y culmina como una sección transversal circular.
2.- La torre de concreto postensado para generadores eólicos de conformidad con Ia reivindicación 1 , caracterizada porque las paredes redondeadas tienen Ia misma forma y dimensiones.
3.- La torre de concreto postensado para generadores eólicos de conformidad con Ia reivindicación 1 , caracterizada porque las paredes planas tienen un lado inferior más ancho que el lado superior.
4.- La torre de concreto postensado para generadores eólicos de conformidad con Ia reivindicación 3, caracterizada porque las paredes planas comprenden nervaduras diagonales cruzadas y en forma de marco.
5.- La torre de concreto postensado para generadores eólicos de conformidad con Ia reivindicación 1, caracterizada porque los segmentos planos están unidos a los segmentos circulares por medio de cables de preesfuerzo horizontales, y los segmentos circulares están unidos entre sí por medio de cables de preesfuerzo verticales en ductos inmersos en dichos segmentos circulares y planos.
6.- La torre de concreto postensado para generadores eólicos de conformidad con Ia reivindicación 5, caracterizada porque los ductos horizontales en los segmentos planos se extienden a través del ancho de una nervadura que forma un marco.
7.- La torre de concreto postensado para generadores eólicos de conformidad con Ia reivindicación 1 , caracterizada porque además comprende una extensión que consiste de un cuerpo cilindrico.
8.- La torre de concreto postensado para generadores eólicos de conformidad con Ia reivindicación 7, caracterizada porque además comprende Ia extensión consiste de un cuerpo cilindrico segmentado de concreto postensado.
9.- La torre de concreto postensado para generadores eólicos de conformidad con Ia reivindicación 1 , caracterizada porque además comprende una estructura interna removióle, que consiste de un tubo que comprende peldaños para escalar y andamios.
10.- Un método para erigir una torre de concreto postensado para generadores eólicos que comprende: a) fabricar al pie de Ia torre o en planta, una pluralidad de elementos prefabricados que consisten de: (i) segmentos circulares de concreto y (ii) segmentos planos, de forma romboidal y reticulados, teniendo dichos elementos prefabricados ductos internos para cables de preesfuerzo; b) fabricar al pie de Ia torre o en planta, una pluralidad de segmentos de tubos de montaje, metálicos, teniendo brazos que se extienden axialmente del eje del tubo, para Ia colocación de los segmentos planos; c) construir una cimentación de torre; d) montar en Ia cimentación el primer segmento del tubo de montaje que servirá para todos los propósitos del montaje; e) instalar por medio de una grúa, un primer, segundo y tercer segmentos planos, de los tres que conforman una primera sección de Ia torre, fijándolos en Ia cimentación y apoyándolos en el tubo de montaje; f) instalar los segmentos circulares se recargan en los segmentos planos adyacentes para completar Ia primera sección de Ia torre de sección transversal triangular; g) tejer los cables de preesfuerzo en los ductos de los segmentos prefabricados, para unirlos entre si y con Ia cimentación, tensar los cables e inyectar los ductos de Ia primera sección de torre; h) montar Ia segunda y subsecuentes secciones de Ia torre por medio de instalar respectivos tubos de montaje y segmentos planos y circulares, hasta completar Ia altura de Ia torre y formar una sección transversal circular formada por tres segmentos circulares; y i) tejer los cables de preesfuerzo en los ductos de los segmentos prefabricados de cada una de las secciones de Ia torre, para unir cada segmento con el segmentos superyacente y subyacente, tensar los cables e inyectar los ductos de cada una de las secciones de torre;
11.- El método para erigir una torre de concreto postensado para generadores eólicos de conformidad con Ia reivindicación 10, en donde el primer segmento de tubo de montaje queda arriostrado a Ia cimentación, para que el segundo y siguientes segmentos de dicho tubo al unirlo al segmento de tubo ya instalado, adquieran Ia rigidez y resistencia adecuados para soportar los segmentos prefabricados de Ia correspondiente sección de torre
12.- El método para erigir una torre de concreto postensado para generadores eólicos de conformidad con Ia reivindicación 10, en donde todos los segmentos circulares de concreto, se producen con un molde estándar.
13.- El método p.ara erigir una torre de concreto postensado para generadores eólicos de conformidad con Ia reivindicación 1 , que además comprende: j) montar una extensión de torre que consiste de una porción cilindrica que se selecciona de: (a) una pluralidad de módulos cilindricos de concreto postensado unidos entre sí por medio de cables de preesfuerzo, (b) un cuerpo cilindrico continuo o segmentado de acero y (c) un segmento cilindrico continuo de concreto.
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