ES2408330A1

ES2408330A1 - Torre modular prefabricada

Info

Publication number: ES2408330A1
Application number: ES201131839A
Authority: ES
Inventors: Antonio Ricardo MARÍ BERNAT; Jesús Montaner Fragüet
Original assignee: Structural Concrete and Steel SL
Current assignee: HWS CONCRETE TOWERS, S.L.
Priority date: 2011-11-15
Filing date: 2011-11-15
Publication date: 2013-06-20
Anticipated expiration: 2031-11-15
Also published as: WO2013072540A1; ES2408330B1

Abstract

Torre modular prefabricada, del tipo de las utilizadas como soporte para generadores eólicos y otras aplicaciones, caracterizada porque está formada por un reducido número de secciones de forma troncocónica, apiladas verticalmente una sobre otra, estando a su vez cada una de estas secciones formada por la unión lateral de un número también reducido de elementos modulares prefabricados realizados en hormigón armado, conformando la unión intermedia entre las distintas secciones una línea periférica formada por una pluralidad de tramos con diferentes pendientes, entendiendo por pendiente la inclinación con respecto a la horizontal, pudiendo ser tramos curvos, rectos o una combinación de ambos. Esa invención presenta la ventaja de presentar una resistencia a la torsión más elevada, facilitando y agilizando el montaje en obra, todo ello con un incremento de coste mínimo.

Description

Torre modular prefabricada

La presente memoria descriptiva se refiere, como su título indica, a una torre modular prefabricada, del tipo de las utilizadas como soporte para generadores eólicos y otras aplicaciones, caracterizada porque está formada por un reducido número de secciones de forma tronco cónica, apiladas verticalmente una sobre otra, estando a su vez cada una de estas secciones formada por la unión lateral de un número también reducido de elementos modulares prefabricados realizados en hormigón armado, conformando la unión intermedia entre las distintas secciones una línea periférica formada por una pluralidad de tramos con diferentes pendientes, entendiendo por pendiente la inclinación con respecto a la horizontal, pudiendo ser tramos curvos, rectos o una combinación de ambos.

En la actualidad son ampliamente conocidos múltiples y variados tipos de torres para la sustentación de aerogeneradores, o para otras aplicaciones. La tendencia tecnológica a una mayor altura de los aerogeneradores unida a una mejora de la resistencia de la torre ha hecho que se tienda a la fabricación de torres realizadas en elementos prefabricados de hormigón. Algunas, como la patente WO 2004007955 “Método para la producción de un segmento de cemento para una torre de una planta de generación eólica” presentan un sistema constructivo utilizando segmentos tronco conicos enteros apilables.

Otras, como la descrita en el Modelo de Utilidad 200402304 “Estructura perfeccionada de torre modular para turbinas eólicas y otras aplicaciones”,, en la Patente US 2010071301 “Mastil para una turbina de viento” o en la Patente Europea EP 1474579 “Turbina de viento” intentan reducir el tamaño de las piezas a transportar dividiendo cada segmento tronco cónico en piezas separadas.

Todas ellas comparten un problema común: la unión entre los segmentos tronco cónicos se realiza mediante una junta horizontal, uniendo los segmentos superior e inferior mediante un cosido por barras complementado con una junta de cemento. Esto presenta el gran inconveniente de que la rigidez estructural de la torre presenta un punto débil en esta unión, que tiene una resistencia a la torsión mucho menor que el resto de la torre.

Ha habido algunos intentos de mejorar las técnicas de unión entre elementos en las torres, como podemos encontrar recogido en el Modelo de Utilidad ES 1060629 “Estructura perfeccionada de juntas entre placas de torres modulares para turbinas eólicas y otras aplicaciones”, y en la Patentes ES 200602204 “Estructura y procedimiento de montaje de torres de hormigón para turbinas eólicas” y ES 2296531 “Torre para aerogeneradores montada con elementos prefabricados”, pero todas ellas se centran en la optimización de las juntas verticales, dejando las uniones entre segmentos o secciones con la técnica convencional de junta horizontal, uniendo los segmentos superior e inferior mediante un cosido por barras complementado con una junta de cemento, con los problemas ya comentados de rigidez torsional, manteniendo un prejuicio técnico ancestral acerca de las juntas horizontales como única solución de apilamiento.

Se han intentado algunas soluciones para mejorar la rigidez estructural de las torres formadas por elementos prefabricados de hormigón, tal y como encontramos protegido en la Patente ES 2246734 “Torre modular prefabricada”, que realiza el postesado de la torre, tanto horizontal como verticalmente, mediante cables flexibles metálicos que discurren por el interior de las paredes de los elementos prefabricados de hormigón. Esta solución, a pesar de mejorar la técnica existente, sigue adoleciendo de los mismos problemas debido a la junta horizontal entre las secciones que la componen.

Para solventar la problemática existente en la actualidad en la construcción de torres para el soporte de aerogeneradores u otras aplicaciones, mejorando la técnica conocida y solventando el prejucio técnico hacia juntas no horizontales, se ha ideado la torre modular prefabricada objeto de la presente invención, la cual está formada básicamente por un reducido número de secciones de forma tronco cónica, apiladas verticalmente una sobre otra, estando a su vez cada una de estas secciones formada por la unión lateral de un número también reducido de elementos modulares prefabricados realizados en hormigón armado.

La unión intermedia entre las distintas secciones conforma una línea periférica formada por una pluralidad de tramos con diferentes pendientes, entendiendo por pendiente la inclinación con respecto a la horizontal, pudiendo ser tramos curvos, rectos o una combinación de ambos.

Esta solución propicia una mejor unión entre las secciones de la torre, al complementar los medios convencionales como cosido por barras o cables de postesado, con el encaje y el apoyo entre las superficies de diferente pendiente de la unión.

Esta torre modular prefabricada de hormigón que se presenta aporta múltiples ventajas sobre las técnicas conocidas en la actualidad y basadas en líneas de unión rectas, siendo la más importante que presenta una resistencia a la torsión notablemente superior a las torres convencionales, propiciando la construcción de torres de mayor altura o de mayor resistencia.

Otra importante ventaja es que facilita enormemente el proceso de montaje de la torre, ya que al colocar una de las secciones sobre otra, la línea periférica de unión de tramos con diferentes pendientes origina que la sección superior se posicione por su propio peso en la posición y orientación correcta, facilitando el embocamiento y la correcta alineación de los orificios pasantes para el cosido y los conductos para los cables de postesado. Esta reducción en el tiempo de montaje redunda en un mayor beneficio económico de la construcción.

Otra ventaja de la presente invención es que, al realizar un cosido horizontal mediante cable metálico encima y debajo de la líne periférica de unión, se refuerza la unión frente a las convencionales.

Asimismo otra ventaja añadida es que el montaje de los elementos modulares que componen cada sección se puede realizar mediante un soporte con la forma apropiada, coincidente con la línea periférica de unión, facilitando y agilizando su preciso posicionamiento.

Por último citar la ventaja que implica que la fabricación de los elementos modulares en hormigón según esta invención no implica la realización de nuevos moldes, sino que permite la reutilización de los ya existentes para técnicas convencionales, con una mínima adaptación en la forma de las terminaciones superior e inferior, permitiendo su implatación con un coste mínimo.

Para comprender mejor el objeto de la presente invención, en el plano anexo se ha representado una realización práctica preferencial de una torre modular prefabricada. En dicho plano la figura –1- muestra una vista de perfil de un ejemplo de torre modular prefabricada, con línea periférica formada por tramos curvos, con un detalle de las uniones de acoplamiento entre secciones.

La figura –2- muestra una sección interior parcial de un ejemplo de torre modular prefabricada, con línea periférica formada por tramos curvos, con un detalle de las uniones de acoplamiento entre secciones.

La figura -3- muestra un detalle de una línea periférica formada por tramos curvos.

La figura -4- muestra un detalle de una línea periférica quebrada, formada por tramos rectos.

La figura -5- muestra un detalle de una línea periférica mixta formada por tramos rectos encadenados entre sí mediante tramos curvos

La figura -6- muestra unos detalles de una línea periférica formada por tramos curvos, ligeramente abierta y con los elementos modulares en explosión.

La figura -7- muestra unos detalles de una línea periférica quebrada, formada por tramos rectos, ligeramente abierta y con los elementos modulares en explosión.

La figura -8-muestra unos detalles de una línea periférica mixta formada por tramos rectos encadenados entre sí mediante tramos curvos, ligeramente abierta y con los elementos modulares en explosión.

La torre modular prefabricada objeto de la presente invención, está formada básicamente, como puede apreciarse en el plano anexo, por un reducido número de secciones (1,2,3) de forma tronco cónica, apiladas 5 verticalmente una sobre otra, estando a su vez cada una de estas secciones (1,2,3) formada por la unión lateral de un número también reducido de elementos modulares prefabricados (4,5,6,…) realizados en hormigón armado. Estos elementos modulares prefabricados (4,5,6,…) están dotados de una pared interna (7) dotada de una pluralidad de nervios emergentes horizontales (8) y verticales (9) como refuerzo. La torre preferentemente está solidarizadas tanto horizontal como verticalmente mediante cables tensores flexibles de acero, dispuestos a través de oportunas

10 conducciones o tubos por el interior de la pared de los elementos modulares prefabricados (4,5,6,…).

La unión intermedia entre las distintas secciones (1,2,3) conforma una línea periférica (10) formada por una pluralidad de tramos con diferentes pendientes, y definida de tal forma que los elementos modulares prefabricados (4,5,6,…) que componen cada una de ellas sean iguales entre sí.

En una realización preferente esta línea periférica (10) formada por una pluralidad de tramos con 15 diferentes pendientes está formada exclusivamente por tramos curvos encadenados entre sí.

Se ha previsto una primera realización alternativa, en la que la línea periférica (10) está formada exclusivamente por tramos rectos, con inclinación alternada, encadenados entre sí, conformando una línea quebrada.

Se ha previsto asimismo una segunda realización alternativa, en la que la línea periférica está formada por tramos rectos con inclinación alternada encadenados entre sí mediante tramos curvos, conformando una línea mixta.

20 La sección inferior (3) de la torre presenta un borde inferior convencional conformado por una línea horizontal (11), para realizar el anclado a la oportuna zapata de hormigón de cimentación. Asimismo La sección superior

(1) de la torre presenta un borde superior convencional conformado por una línea horizontal (12), para realizar el anclado del aerogenerador o elemento a ubicar en la parte superior.

Claims

REIVINDICACIONES

1 - Torre modular prefabricada, del tipo de las utilizadas como soporte para generadores eólicos y otras aplicaciones y que están formadas por un reducido número de secciones (1,2,3) de forma tronco cónica, estando a su vez cada una de estas secciones (1,2,3) formada por la unión lateral de un número también reducido de elementos modulares prefabricados (4,5,6,…) realizados en hormigón armado y con una pared interna (7) dotada de una pluralidad de nervios emergentes horizontales (8) y verticales (9) como refuerzo, especialmente aquellas solidarizadas tanto horizontal como verticalmente mediante cables tensores flexibles de acero, caracterizada porque la unión intermedia entre las distintas secciones (1,2,3) conforma una línea periférica (10) formada por una pluralidad de tramos con diferentes pendientes.

2 - Torre modular prefabricada, según la reivindicación 1, caracterizada porque la línea periférica (10 formada por una pluralidad de tramos con diferentes pendientes que conforma la unión intermedia entre las distintas secciones (1,2,3) está definida de tal forma que los elementos modulares prefabricados (4,5,6,…) que componen cada una de ellas sean iguales entre sí.

3 - Torre modular prefabricada, según la reivindicación 1, caracterizada porque la sección inferior (3) de la torre presenta un borde inferior convencional conformado por una línea horizontal (11).

4 - Torre modular prefabricada, según la reivindicación 1, caracterizada porque la sección superior (1) de la torre presenta un borde superior convencional conformado por una línea horizontal (12).

5 - Torre modular prefabricada, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a la 4, caracterizada porque la línea periférica (10) formada por una pluralidad de tramos con diferentes pendientes que conforma la unión intermedia entre las distintas secciones (1,2,3), está formada exclusivamente por tramos curvos encadenados entre sí.

6 - Torre modular prefabricada, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a la 4, caracterizada porque la línea periférica (10) formada por una pluralidad de tramos con diferentes pendientes, que conforma la unión intermedia entre las distintas secciones (1,2,3) está formada exclusivamente por tramos rectos, con inclinación alternada, encadenados entre sí, conformando una línea quebrada.

7 - Torre modular prefabricada, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a la 4, caracterizada porque la línea periférica (10) formada por una pluralidad de tramos con diferentes pendientes que conforma la unión intermedia entre las distintas secciones (1,2,3), está formada por tramos rectos con inclinación alternada encadenados entre sí mediante tramos curvos, conformando una línea mixta.