KR20060130702A - 타워를 기립하는 방법 - Google Patents

Abstract

환형 프리폼은 소정의 폭과 높이로 건설되고 유체 소정량의 그라우팅 재료로 채워진다. 그라우팅 재료의 셋팅과 거푸집의 제거 이후에 링이 셋팅된 그라우팅 재료의 표면에 배치되고 하부 파일론 세그먼트가 링에 배치되고 이에 연결된다.

Description

타워를 기립하는 방법{METHOD FOR ERECTING A TOWER}

본 발명은 타워 또는 파일론(pylon) 및 이런 파일론을 구비한 풍력 발전 시설을 기립하는 방법에 관한 것이다.

미국 특허 제5 826 387호는 예컨대 풍력 발전 시설에 사용될 수 있는 기초 및 기초 제조 방법을 개시하고 있다. 미국 특허 제6 050 038호는 기초 시스템을 개시하고 있다. DE 100 45 735 A1는 콘크리트 기초 위에 기둥을 고정하는 수단을 개시한다. DE 102 26 996 A1는, 특히 풍력 발전 시설의 파일론에 대한 기초를 제조하는 방법을 개시하고 있다.

당분야에서, 특히 풍력 발전 시설의 파일론을 기립시킬 때, 베이스 플랜지를 구비한 기초로부터 돌출하는 연결요소에 하부 파일론 세그먼트를 배치하는 것이 알려져 있다. 그 하부 파일론 세그먼트는 정렬 위치에 적절하게 정렬되고 (수평 위치되고) 고정되고 있다. 이러한 경우에 하부 파일론 세그먼트의 베이스 플랜지와 기초의 상부면 사이에 간극이 존재한다. 이 간극은 적재되기 이전에 셋팅되어야 하는 그라우팅(grouting) 재료로 채워지고 그 위에 파일론을 추가로 건설한다. 셋팅은 확실하게 24시간 걸릴 수 있다.

하부 파일론 세그먼트를 취급하는 대형 크레인이 요구된다. 그러나 크레인 은 그라우팅 재료가 셋팅된 후 파일론 건설에 추가로 사용되고 있다. 그러나 간극 그라우팅이 셋팅되는 기간 동안 크레인의 이동(shifting)은 너무 복잡하고 고가이므로 일어나지 않는다. 따라서 고가의 크레인이 24시간 동안 정지되고 활동할 수 없게 된다.

따라서 본 발명의 목적은 파일론, 특히 풍력 발전 시설의 파일론의 구조를 합리화하는 데에 있다.

상기 목적은 청구항 1에 기술한 파일론을 기립하는 방법 및 청구항 3에 기술한 파일론을 구비한 풍력 발전 시설에 의해 달성된다.

따라서 세그먼트 앵커를 구비한 기초를 갖는 파일론, 특히 풍력 발전 시설의 파일론을 기립하는 방법에 있어서, 연결요소는 소정량 만큼 기초의 상부면을 지나서 돌출하는 방법을 제공한다. 환형 거푸집은 소정의 폭과 높이로 구성되고 소정량의 유체 그라우팅 재료가 채워진다. 그라우팅 재료가 셋팅되고 거푸집이 제거된 후 셋팅 그라우팅 재료의 표면에 링이 배치되고 하부 파일론 세그먼트가 링 위에 배치되고 링에 연결된다. 이러한 경우 링은 또한 복수의 세그먼트로 형성될 수도 있다.

본 발명의 관점에서, 중요한 것은 하부 파일론 섹션의 수평 위치가 아니라, 본래의 장소에 정확하게 정렬되는 사실에 기초하고 있다. 그러나 레벨 링을 이용하여 완수될 수 있다. 이런 레벨 링은 하부 파일론 섹션보다 현저하게 낮은 수준의 노력과 비용으로, 예컨대 차량 탑재된 크레인(vehicle-mounted crane)으로 취급될 수 있는 플랜지 링과 거의 유사하다. 또 레벨 링의 정확한 정렬(수평 위치)은 파일론 섹션에 대한 대응하는 과정보다 간단하다. 거푸집으로 도입된 유체 그라우팅 재료 자체가 수평으로 놓이므로, 그라우팅 재료가 셋팅된 후, 정확하게 수평 위치된 표면은 링을 수용하는데 자동적으로 이용가능하다. 자연스럽게 파일론 단면은 수평 위치된 표면에 선택적으로 배치될 수 있다. 그 관점에서 그라우팅 재료의 두께는 재료에 의존하고 소정의 최소 두께만큼 이루어진다. 바람직하게는 적어도 2mm이지만 최대 150mm이다. 보다 큰 폭 및/또는 두께일 때, 레벨 링 뿐만 아니라, 파일론 플랜지보다 낮은 고급 재료로 제조될 수 있다. 파일론 플랜지는 또한 그 폭에서 감소될 수 있다. 그런 식으로 운반 폭을 양호하게 이용하는 것이 가능하다.

그러나 셋팅 시간 동안 파일론 섹션을 취급하는데 요구되는 크레인이 아직 필요하지 않는 동안 (차량 탑재된) 크레인은 다른 임무에 사용될 수 있다.

그라우팅 재료가 경화되고 링이 적소에 배치될 때에만 대형 크레인은 파일론, 예컨대 풍력 발전 시설의 파일론을 기립할 준비하며, 세그먼트에 의해 파일론 세그먼트를 비교적 신속하게 기립할 수 있다.

미리 조립된 완성부, 특히 콘크리트 완성부가 기초에 사용되는 경우 파일론의 특히 합리적 구조가 구현될 수 있다. 건설 현장에 설치 준비 상태로 이송되고 바로 사용될 수 있는 기초를 생산하기 위해 연결되고 이런 방식으로 시간을 절약할 수 있다.

본 발명은 도면을 참조로 이하에 기술된다.

도 1은 파일론 베이스의 일부의 단면에서의 개략적인 도면이다.

도 2a는 파일론 베이스의 평면도를 도시한다.

도 2b는 도 2a의 파일론 베이스의 선 A-A를 따라 절취한 단면에서의 도면을 도시한다.

도 2c는 도 2b의 X부를 확대 도시한다.

도 3은 파일론 베이스의 사시도를 도시한다.

기초(10)는 미리 조립된 완성부 기초의 형태일 수 있지만 현장에서 혼합된 콘트리트 기초 또는 공급되는 미리 제조된 콘크리트로 제조된 기초 형태일 수 있다. 하나 이상의 세그먼트 앵커(12)가 기초(10)에 설치되어 있다. 이들 세그먼트 앵커(12)는 기초의 특정 요구에 따른 형상과 갯수로 채택될 수 있다. 이에 따라 현장에서 혼합된 콘크리트 기초 또는 미리 제조된 콘크리트로 제조된 기초와 관련하여 하나의 부재인 세그먼트 앵커를 이용하는 것이 가능하고, 이 세그먼트 앵커가 보강부에 끼워져 있다. 이와 달리 미리 조립된 완성부의 경우, 완성부에 대한 형태에 따라 채택되는 복수의 세그먼트 앵커가 사용되고 있다. 현장에서 혼합된 콘크리트 구조 또는 공급되는 미리 제조된 콘크리트로 제조된 구조와 관련하여 복수의 세그먼트 앵커가 또한 사용될 수 있다는 것이 인식될 것이다.

연결요소(14)는 세그먼트 앵커(12)에 연결되어 있다. 연결요소(14)는 너트(15)와 함께 소정 위치에서 세그먼트 앵커(12)에 고정되는 나사결합 로드의 형태로 이루어질 수 있다. 고정요소(14)는 기초의 상부면(11) 위의 기초(10) 외부로 소정 거리를 연장한다. 나사 연결 대신에 용접 연결을 이용하는 것이 또한 가능하다.

환형 거푸집은 소정의 폭과 높이로 건설되며, 소정량의 유체 그라우팅 재료로 채워진다.

그라우팅 재료(17)가 셋팅되거나 경화된 후, 하나의 부재 또는 복수의 부재로 형성되는 레벨 링(18)이 그라우팅 재료에 배열되고, 레벨 링(18)은 정확하게 수평 배치되므로 파일론에 완전하게 정렬된 베이스를 형성하고, 하부 플랜지 링(20)과 도시한 파일론 벽 플레이트(22)를 구비한 하부 파일론 세그먼트가 레벨 링(18)에 배치될 수 있다. 나사결합된 로드(14)는 레벨 링(18)과 하부 파일론 섹션의 하부 플랜지 링(20)에 적절하게 위치된 구멍에 맞물리고, 하부 파일론 섹션을 레벨 링(18)에 의해 기초(10)에 고정되도록 연결하기 위해서 너트(15)가 그 위에 끼워져 있다.

도 2a는 파일론 베이스의 평면도를 도시한다. 도 2b는 도 2a의 선 A-A를 따라 절취한 단면을 도시한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 기초의 상부면(11)을 구비한 기초(10)가 도시되어 있다. 특히 두 개의 세그먼트 앵커(12)와 네 개의 나사결합된 로드(14)가 도시되어 있다. X부는 도 2c에서 확대 도시하고 있다. 이 도면은 도 1의 도면에 사실상 대응한다.

도 3은 파일론 베이스의 일부를 절개한 사시도를 도시한다. 파일론 베이스의 수평 위치는 도 1을 참조로 기술한 바와 같이 달성된다.

풍력 발전 시설의 예컨대 파일론이 하나로 건설될 수 있으므로 크레인은 다 른 임무를 실행할 수 있을 때까지 신속한 파일론 기립에 한 번만 크레인이 제공되어야 한다.

물류 임무가 또한 간단하다. 지금까지 하부 파일론 섹션은 만족스럽게 설치하기 위해서 파일론의 다른 부품 이전에 적어도 24시간 현장에 놓여져야 한다. 파일론의 다른 부품이 또한 동시에 공급될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 그러나 동시에 건설되지 않을 수 있고, 대기 시간 동안, 건설 현장에 추가 공간을 점유할 수 있다.

본 발명에 따른 방법은, 파일론 세그먼트가 운반 과정에서 기립 지점에 때 맞추어 이송될 수 있는 것을 의미한다. 이것은 또한 추가적인 운반적재 과정, 보다 상세하게는 먼저 운반차량에서 지면 위의 중간 저장까지 그리고 후에 여기에서 설치 위치까지의 과정을 제거한다. 때 맞추어 이송되는 파일론 세그먼트가 운반 차량에서 하역되고 적소에 바로 끼워질 수 있다.

전술한 해결책에 의해 그라우팅 재료는 파일론으로부터의 힘을 기초까지 전달하는데 그라우팅 재료가 필요하는 (재료-의존하는) 최소 두께로 항상 도포되어야 하는 것을 주의해야 한다. 그라우팅 재료가 너무 얇게 도포되는 경우, 그 층이 파괴되고 상당한 손상을 유발할 수 있다.

전술한 해결책은 파일론, 특히 풍력 발전 시설의 파일론의 기립을 합리화하는 견지에서 바람직하다는 것을 알았다. 한편 비용과 재료 특성은 또한 중요한 역할을 하지 못한다. 파일론에서 유래하는 하중을 유지할 수 있도록 하기 위해서 파일론 세그먼트의 맨 아래 플랜지는 최고급 재료로 제조되는 것이 지적되어야 한다. 그런 종류의 파일론이 콘크리트 기초에 셋팅되는 경우 콘크리트는 연결의 두 관점 중 취약한 것이다. 따라서 파일론 플랜지의 폭이 넓게 이루어져야 하므로 기초의 콘크리트는 지나치게 과대 적재되지 않는다. 그 결과 하부 파일론 세그먼트의 플랜지는 그 관점에서 사용되는 강철과 관련하여 너무 큰 크기의 폭으로 이루어져야 한다. 그것은 특히 그 관점에 사용되는 강철의 비용의 견지에서 단점으로 고려되는 것이다.

본 발명에 따른 레벨 링의 삽입에 의해 대형 적재가능하지만 고비용의 하부 파일론 세그먼트와 기초의 하부 적재가능한 콘크리트 사이에 이행 단계의 종류를 삽입하는 것이 가능하다. 이처럼 레벨 링은 풍력 발전 시설의 하중을 위험 없이 기초에 유지하는 충분한 폭으로 이루어질 수 있다. 한편 그 지점에 보다 양호하거나 저렴한 강철을 이용하는 것이 가능하므로 하부 파일론 세그먼트의 플랜지는 대응하게 보다 좁게 제조될 수 있고 재료와 비용의 견지에서 저렴하게 제조될 수 있다.

레벨 링이 세그먼트의 형태로 제조되고 세그먼트 방식으로 적층되고 운반될 때 추가 장점을 즐기게 된다. 레벨 링이 큰 직경으로 이루어지면, 세그먼트 방식으로 적층될 수 있기 때문에 운반의 관점에서 본 발명에 따른 문제가 없다. 하부 파일론 세그먼트는 보다 작은 폭의 좁은 베이스 플랜지를 가지므로 베이스 플랜지는 재료-특별하게 규격화될 수 있다. 운반 폭은 대응하게 감소될 수 있다.

육지에서 풍력 발전 시설의 예컨대 파일론의 기립은 이전에 개시한 실시예에서 기술하였다. 해안, 즉 물 또는 바다에서, 풍력 발전 시설의 파일론의 기립은 하부 파일론 세그먼트가 적소에 탑재되기 이전에 전술한 레벨 링과 대응하는 레벨링 과정에 의해 또한 완성될 수 있다.

Claims (6)

1. 세그먼트 앵커를 구비한 기초를 갖는 파일론, 특히 풍력 발전 시설의 파일론을 기립하는 방법으로서, 연결부재가 소정량만큼 기초의 상부면 위로 돌출하고,

   기초의 상부면에 소정의 폭과 높이의 환형 거푸집을 건설하고, 소정량의 유체 그라우팅(fluid grouting) 재료로 거푸집을 채우는 단계와,

   그라우팅 재료를 셋팅하고 거푸집을 제거하는 단계와,

   셋팅한 그라우팅 재료의 표면에 링을 배치하는 단계와,

   링에 하부 파일론 세그먼트를 고정하고 연결하는 단계를 포함하는 방법.
2. 청구항 1에 있어서, 콘크리트 완성부가 기초(10)에 사용되는 방법.
3. 세그먼트 앵커(12)를 구비한 기초를 갖는 파일론을 구비하는 풍력 발전 시설에 있어서,

   기초(10)의 상부면 위에 소정 거리로 돌출하는 연결부재(14)와,

   기초의 상부면에서 그라우팅 재료의 셋팅 링에 배열하기에 적합한 레벨 링(18)을 구비하고, 하부 파일론 세그먼트는 레벨 링에 배치되고 연결부재(14)에 연결되는 풍력 발전 시설.
4. 청구항 3에 있어서, 그라우팅 재료는 셋팅후 유체 그라우팅 재료를 나타내는 풍력 발전 시설.
5. 파일론, 특히 풍력 발전 시설의 파일론을 기립하는 레벨 링(18)의 이용에 있어서, 레벨 링이 그라우팅 재료에 배치되고, 하부 파일론 세그먼트가 레벨 링(18)에 배치되어 이에 연결되기 이전에 그라우팅 재료가 먼저 셋팅되는 파일론을 기립하는 레벨 링(18)의 이용.
6. 청구항 1 기재의 이용에 있어서, 그라우팅 재료는 셋팅 후 유체 그라우팅 재료를 나타내는 이용.

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