PT2239398E - Tower - Google Patents
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Abstract
Description
DESCRIÇÃO "TORRE" A presente invenção refere-se a uma torre, de modo preferido para rotores de aerogeradores, que é constituída, pelo menos em parte, por elementos de parede de betão preparado que se erguem sobre uma placa de fundação e colocados uns sobre os outros, sendo que a torre, que se estreita continuamente para cima, é realizada a partir de elementos planos de parede de betão preparado, que são montados para formar uma construção que apresenta uma planta poligonal. A invenção refere-se, além disso a um processo para a edificação de uma torre.DESCRIPTION " TOWER " The present invention relates to a tower, preferably for wind turbine rotors, which is constituted, at least in part, by prepared concrete wall elements which are raised on a foundation plate and placed on top of each other, that the tower, which is continuously narrowed upwards, is made from flat concrete wall elements which are assembled to form a construction having a polygonal plan. The invention further relates to a method of constructing a tower.
As torres de aerogeradores são conhecidas desde há muito tempo. Neste caso distingue-se, por exemplo, entre torres cónicas de tubo de aço, torres treliçadas, postes com ancoragem ou torres híbridas. Em especial em instalações altas, a partir de 100 m de altura, por exemplo, torres cónicas altas de tubo de aço, que são fabricadas a partir de secções individuais a ligar no local, são necessários, por razões estáticas, diâmetros de tubos muito grandes. Estas secções individuais de tubos, com os diâmetros gigantescos dos tubos mal podem ser transportadas por estrada com meios de transporte conhecidos ou, em caso extremo, por vias dificilmente acessíveis.Wind turbine towers have been known for a long time. In this case it is distinguished, for example, between conical towers of steel tube, latticed towers, posts with anchorage or hybrid towers. In particular in high installations, from 100 m high, for example, high conical steel tube towers, which are fabricated from individual sections to be connected at the site, very large pipe diameters are required for static reasons . These individual tube sections with the gigantic tube diameters can hardly be carried by road with known transport means or, in extreme cases, by difficult access routes.
Mas também já se passou para o fabrico de torres pelo menos parcialmente de betão. Para uma montagem rápida de torres deste género também é já conhecido fabricar a torre a partir de elementos pré-fabricados de betão preparado. Neste caso trata- 1 se, como é conhecido a partir do documento DE 60309668 T2, por exemplo, de elementos pré-fabricados curvos ou angulares de betão preparado, os quais, quando a torre deve estreitar-se continuamente para cima, têm de apresentar diferentes raios de curvatura para cada altura de secção. Por conseguinte, tem de ser preparado um grande número de moldes de raios diferentes, para poder fabricar correspondentes elementos de parede de betão preparado. Deste modo é resolvido, nomeadamente, o problema de um transporte mais fácil, no entanto, a despesa elevada com os custos dos muitos moldes não é aceitável, mesmo tendo como plano de fundo a durabilidade. O documento JP 2007-120080 A divulga para a construção de torres, nomeadamente, já elementos planos de betão; no entanto, são necessários elementos rectangulares e trapezoidais, que são utilizados alternadamente uns ao lado dos outros, para formar uma torre. Ou seja, também aqui resulta uma despesa elevada com os custos dos muitos moldes. O documento DE 202007003842 U2 divulga, a par de secções planas de poste, pelo menos também secções curvas, de modo que também aqui tem de ser contabilizada uma despesa elevada com os custos dos moldes.But it has also already been for the manufacture of at least partially concrete towers. For rapid assembly of towers of this kind it is also known to manufacture the tower from prefabricated elements of prepared concrete. In this case, as is known from DE 60 309 668 T2, for example, of precast concrete or angular elements of prepared concrete, which, when the tower is to be continuously tightened upwards, must be presented different radii of curvature for each section height. Therefore, a large number of different ray molds have to be prepared in order to be able to manufacture corresponding prepared concrete wall elements. In this way, the problem of easier transport is solved, however, the high cost of many molds is not acceptable, even if the background is durability. JP 2007-120080 A discloses for the construction of towers, namely, already concrete elements of concrete; however, rectangular and trapezoidal elements are required which are used alternately side by side to form a tower. That is to say, here too a high expense with the costs of many molds. DE 202007003842 U2 discloses, in addition to planar post sections, at least also curved sections, so that also there must be a high cost expense of the molds here.
Cabe à invenção o objectivo de melhorar uma torre, bem como um processo para a edificação de uma torre, de modo que os seus elementos possam ser facilmente transportados, que a torre possa ser edificada rapidamente no local, através de elementos pré-fabricados, que a edificação possa verificar-se também de modo seguro e rápido, sem andaimes dispendiosos e que o fabrico dos próprios elementos seja simples, duradouramente de custos favoráveis e que poupe tempo. 2It is the object of the invention to improve a tower as well as a process for the erection of a tower so that its elements can be easily transported, that the tower can be quickly built in place by prefabricated elements which the construction can also take place safely and quickly, without expensive scaffolding, and that the fabrication of the elements themselves is simple, lastingly cost-effective and saves time. 2
Para a solução do objectivo é proposto que os elementos planos de parede de betão preparado apresentem a forma de um trapézio isósceles, que dos elementos de betão preparado que se erguem directamente sobre a placa de fundação, pelo menos um apresente uma altura mais reduzida que os restantes elementos de parede de betão preparado que se erguem directamente sobre a placa de fundação, que todos os elementos de parede de betão preparado entre os elementos de parede de betão preparado que se erguem directamente sobre a placa de fundação e os elementos de parede de betão preparado da terminação superior, apresentem a mesma altura e que sejam introduzidos elementos de parede de betão preparado de altura mais reduzida, nos intervalos entre os elementos superiores de parede de betão preparado.For the solution of the object it is proposed that the prepared concrete wall elements are in the form of an isosceles trapezoid, that of the prepared concrete elements which are raised directly on the foundation plate, at least one has a smaller height than the further prepared concrete wall elements which are erected directly on the foundation plate, that all concrete wall elements prepared between the prepared concrete wall elements standing directly on the foundation plate and the concrete wall elements prepared from the upper termination, have the same height and that wall elements of prepared concrete of reduced height are introduced, in the intervals between the upper elements of prepared concrete wall.
Uma vez que os elementos de parede de betão preparado estão realizados planos, é suficiente uma cofragem plana, na qual apenas os elementos de parede têm de ser montados e ajustados para a dimensão pretendida. Ainda que, enquanto polígono, possa ser considerada também uma planta de forma triangular, a torre deve apresentar, de modo preferido, uma forma octogonal.Since the prepared concrete wall elements are made flat, a flat formwork is sufficient, in which only the wall elements have to be assembled and adjusted to the desired size. Although, as polygon, it can also be considered a triangular shaped plant, the tower should preferably have an octagonal shape.
Através da utilização de trapézios isósceles é garantido que a torre se estreita continuamente para cima. As formas escalonadas individuais, como resultam eventualmente no caso de torres constituídas por elementos arredondados de parede de betão preparado, estão, por conseguinte, excluídas.Through the use of isosceles trapezoids it is guaranteed that the tower narrows continuously upwards. The individual stepped forms, as may be the case in the case of towers consisting of rounded elements of prepared concrete wall, are therefore excluded.
Através da disposição reivindicada da secção anular mais inferior dos elementos de parede de betão preparado é conseguido, por exemplo, com um polígono equilátero de oito lados, que estejam previstos quatro elementos longos iguais e quatro elementos curtos iguais para a secção anular mais 3 inferior, sendo que nos intervalos entre os elementos longos podem agora ser introduzidos e suficientemente fixados quatro elementos longos iguais, que no segundo plano, por sua vez, apresentam intervalos entre si, nos quais, por sua vez, são introduzidos e fixados elementos longos. Através desta forma de construção em plano em inclinado é possível levantar a torre muito rapidamente e, sobretudo, de modo muito seguro, uma vez que os elementos de parede de betão preparado introduzidos nos intervalos podem ser igualmente ligados às partes laterais já levantadas, de modo que já aquando da montagem existe uma grande estabilidade e segurança.The claimed arrangement of the lowermost annular section of the prepared concrete wall elements is achieved, for example, with an equilateral polygon of eight sides, that there are provided four equal long elements and four equal short elements for the lowermost annular section, in the intervals between the long elements, there can now be introduced and fixed sufficiently four equal long elements, which in turn in the second plane are spaced from each other, in which long elements are in turn inserted and fixed. By means of this inclined plane form of construction it is possible to lift the tower very quickly and above all very safely, since the prepared concrete wall elements inserted in the intervals can also be connected to the already raised side parts, which at the time of assembly there is great stability and safety.
Se forem utilizados, por exemplo, elementos de parede de betão preparado com uma altura superior a 10 m, a torre pode assim apresentar alturas com uma diferença de 5 m na dimensão modular, consoante os elementos superiores de parede de betão preparado assentam sobre um elemento alto de parede de betão preparado ou então sobre um elemento de parede de betão preparado de altura mais reduzida. É digno de imitação que os elementos planos de parede de betão preparado estejam providos na profundidade de faces laterais com chanfros. Deste modo é possível adaptar melhor uns aos outros os elementos individuais de parede de betão preparado. Nas juntas de ligação deve ser menos betonado entre os elementos de parede de betão preparado.If, for example, prepared concrete wall elements having a height of more than 10 m, the tower can thus have heights with a difference of 5 m in the modular dimension, depending on whether the upper concrete wall elements prepared rest on an element high wall of prepared concrete wall or on a prepared concrete wall element of reduced height. It is worthy of imitation that the prepared concrete wall elements are provided in the depth of chamfered side faces. In this way it is possible to better adapt to each other the individual wall elements of prepared concrete. In the joints of connection must be less concrete between the wall elements of prepared concrete.
Deu bom resultado que os elementos de parede de betão preparado sejam betonados uns com os outros e com a placa de fundação, através de nichos de betão e que os elementos de parede de betão preparado apresentem tubos de revestimento na direcção da sua altura e que os elementos de parede de betão 4 preparado sejam pré-esforçados uns contra os outros e, eventualmente, contra a fundação, através de cabos tensores inseridos nos tubos de revestimento.It is a good result that the prepared concrete wall elements are concreted with one another and with the foundation plate through concrete niches and that the prepared concrete wall elements present coating tubes in the direction of their height and that the prepared concrete wall elements 4 are pre-stressed against each other and possibly against the foundation by tensioning wires inserted into the coating tubes.
Através das peças de betão pré-esforçadas, as cargas em direcção vertical podem ser muito bem suportadas, em especial as devidas à força do vento, bem como os efeitos das pás do rotor. É digno de nota que sobre os elementos superiores de parede de betão preparado que formam uma terminação seja colocada uma ponta de aço da torre, ou então a própria barquinha das máquinas.Through the pre-stressed concrete parts, loads in the vertical direction can be very well supported, especially those due to the wind force, as well as the effects of the rotor blades. It is noteworthy that on the upper prepared concrete wall elements forming a termination a steel tip of the tower is placed, or the machine barrel itself.
Quando a torre de elementos construtivos de betão preparado apresenta já uma altura de cerca de 100 m, por exemplo, a ponta de aço da torre, que deve elevar ainda a torre eventualmente em 30 m, pode ser mecanizada com diâmetros consideravelmente inferiores, como para as secções inferiores de uma torre de tubo de aço com uma altura de 130 m. Menores diâmetros deste género podem ainda ser entregues mesmo em locais de terreno pouco acessível. Mas existe também a possibilidade de assentar a barquinha das máquinas directamente sobre os elementos de parede de betão preparado que formam a terminação.When the tower of ready-mixed concrete elements already has a height of about 100 m, for example, the tower's steel tip, which should still raise the tower in 30 m, can be mechanized with considerably smaller diameters, such as the lower sections of a steel tube tower with a height of 130 m. Smaller diameters of this genre can still be delivered even in places of little accessible terrain. But there is also the possibility of setting the machine boat directly on the prepared concrete wall elements forming the termination.
Recomenda-se, para edificar uma torre de acordo com a invenção, que os elementos de parede de betão preparado estejam montados sobre a placa de fundação e ligados com esta e uns com os outros, sendo que pelo menos um elemento de parede de betão preparado apresenta uma altura mais reduzida, de modo preferido metade da altura dos restantes elementos de parede, sendo os elementos altos e de meia altura de parede de betão preparado montados de modo preferido alternadamente, sob a forma da planta poligonal pretendida, de modo que sejam montados elementos de 5 parede de betão preparado respectivamente altos sobre a secção anular inferior assim resultante, sendo os elementos de parede de betão preparado, respectivamente, introduzidos e ligados nos intervalos entre os elementos mais altos de parede de betão preparado e que este modo de construção em plano inclinado seja prosseguido até à altura pretendida da torre e que, ao alcançar a altura pretendida, sejam introduzidos nos intervalos ali existentes elementos de parede de betão preparado, apenas com meia altura.It is recommended to construct a tower according to the invention that the prepared concrete wall elements are mounted on the foundation plate and connected thereto and to each other, wherein at least one prepared concrete wall element has a smaller height, preferably half the height of the remaining wall elements, the tall and half height elements of prepared concrete wall being preferably alternately mounted in the form of the desired polygonal plant, so that they are mounted respectively prepared high concrete wall elements on the lower annular section thus resulting, the concrete wall elements being respectively prepared introduced and connected in the intervals between the higher prepared concrete wall elements and that this construction mode inclined plane is continued up to the required height of the tower and that, when reaching the required height, intervals there existing wall elements of prepared concrete, only with half height.
Através do modo de construção em plano inclinado é garantido que os elementos de parede de betão preparado podem ser montados com segurança uns sobre os outros e, neste caso, se apoiam reciprocamente. Deste modo existe também uma ligação simples e segura dos elementos de parede de betão preparado entre si. Além disso, através do modo de construção em plano inclinado é possível uma edificação muito rápida da torre. É conveniente que nos tubos de revestimento dos elementos de parede de betão preparado sejam introduzidos cabos tensores que, após alcançar a altura pretendida da torre, são colocados sob esforço e sujeitam os elementos de parede de betão preparado a pré-esforço, uns contra os outros e, eventualmente, contra a fundação. Deste modo a torre pode suportar muito bem cargas elevadas em direcção vertical. A invenção é explicada em pormenor com base numa figura. Neste caso mostram:By means of the inclined plane construction it is ensured that the prepared concrete wall elements can be mounted securely on top of each other and, in this case, reciprocally support each other. In this way there is also a simple and safe connection of the prepared concrete wall elements. In addition, by way of sloping construction it is possible to build a very fast tower. It is appropriate that in the wall pipes of the prepared concrete wall elements tensioning cables are introduced which, upon reaching the desired height of the tower, are placed under stress and subjected to the prestressed concrete wall elements against each other and, eventually, against the foundation. In this way the tower can withstand very high loads in vertical direction. The invention is explained in detail on the basis of a figure. In this case show:
Fig. 1 uma torre de acordo com a invenção; 6Fig. 1 is a tower according to the invention; 6
Fig. 2 em perspectiva, a secção anular inferior de uma torre de acordo com a invenção, eFig. 2 is a perspective view of the lower annular section of a tower according to the invention, and Fig.
Fig. 3 em perspectiva, a zona inferior de uma torre de acordo com a invenção. A figura 1 mostra uma torre 1, que se ergue sobre uma placa 2 de fundação e é constituída por elementos 3, 4 individuais de parede de betão preparado, cuja ponta é formada por um tubo 5 cónico de aço, o qual suporta a barquinha 6 das máquinas. A figura 2 mostra a placa 2 de fundação, sobre a qual se erguem os elementos 3, 4 de parede, sob a forma de um polígono octogonal. Neste caso os elementos 3 de parede têm uma grande altura, por exemplo 10 m, enquanto os elementos 4 de parede apresentam metade da altura, por exemplo 5 m. Entre cada dois elementos 3 de parede está colocado um elemento 4 de parede. O intervalo resultante deste modo entre os elementos 3 de parede serve para introduzir um novo elemento 3' de parede, sendo que o elemento 3 ' de parede não só se ergue sobre o elemento 4 de parede, mas também pode estar ligado aos lados dos elementos 3 de parede. No plano seguinte podem agora ser introduzidos elementos 3" de parede nos intervalos então surgidos.Fig. 3 is a perspective view of the lower zone of a tower according to the invention. Figure 1 shows a tower 1, which is raised on a foundation plate 2 and is constituted by individual concrete wall elements 3, 4, the tip of which is formed by a conical steel tube 5, which supports the boat 6 of machines. Figure 2 shows the foundation plate 2, on which the wall elements 3, 4 are erected in the form of an octagonal polygon. In this case the wall elements 3 have a large height, for example 10 m, while the wall elements 4 are half the height, for example 5 m. Between each two wall elements 3 is placed a wall element 4. The resulting gap between the wall elements 3 serves to insert a new wall element 3 ', the wall element 3' not only standing on the wall element 4, but may also be connected to the sides of the elements 3 wall. In the next plan, elements 3 " wall at the intervals that have arisen.
Este modo de construção em plano inclinado é especialmente seguro, uma vez que os elementos individuais de parede não só se erguem de modo fixo, mas também podem ser logo ligados nos seus lados a elementos de parede existentes. A edificação de uma torre deste género realiza-se muito rapidamente. 0 transporte dos elementos individuais de betão, por exemplo com 10 m de comprimento, pode verificar-se num camião normal. Uma vez que, além disso, se trata de elementos planos, é possível empilhar 7 estes facilmente ou armazená-los sobre o camião, uns ao lado dos outros.This inclined planing mode is especially safe since the individual wall elements not only stand upright but can also be connected at their sides to existing wall elements. The construction of a tower of this kind takes place very quickly. The transport of the individual concrete elements, for example 10 m in length, can take place on a normal truck. Since, in addition, it is flat elements, it is possible to stack these 7 easily or store them on the truck side by side.
Na extremidade superior da torre da torre são colocados elementos 4' de parede, nos últimos intervalos entre os elementos 3n de parede, pelo que é obtida deste modo uma mesma altura da secção anular superior da torre. Sobre esta secção anular pode estar colocado o tubo 5 de aço, eventualmente através de um adaptador 7 ou, eventualmente, estar assente directamente uma barquinha 6 das máquinas (ver fig. 1).At the upper end of the tower tower 4 'wall elements are placed in the last intervals between the wall elements 3n, whereby a same height of the upper ring section of the tower is thus obtained. On this annular section, the steel pipe 5 can be placed, possibly via an adapter 7 or, if necessary, a boat 6 of the machines (see fig. 1) can be directly placed.
Os elementos 3, 3', 3", ..., 3n individuais de betão preparado têm todos a mesma altura, enquanto os oito elementos 4, 4' de parede necessários apresentam a meia altura. Com um polígono octogonal podem sempre ter utilização quatro elementos 3, 4 de parede iguais. Os elementos de parede colocados imediatamente superiores devem então novamente, devido à conicidade da torre, ser realizados de modo que os dois lados paralelos respectivos do trapézio isósceles estejam realizados correspondentemente mais curtos.The individual elements 3, 3 ', 3', ..., 3n of prepared concrete all have the same height, while the eight required wall elements 4, 4 'are half-height. With an octagonal polygon you can always use four equal 3, 4 wall elements. The immediately uppermost placed wall elements must then again, due to the conicity of the tower, be realized so that the respective two parallel sides of the isosceles trapezium are correspondingly realized shorter.
Os correspondentes elementos de parede de betão preparado, no entanto, podem ser fabricados facilmente numa cofragem. Quando as limitações laterais da cofragem são ajustadas para o ângulo pretendido, as limitações laterais devem ser encostadas apenas para os lados paralelos encurtados, respectivamente, um sobre o outro.The corresponding prepared concrete wall elements, however, can be easily manufactured in a formwork. When the lateral limitations of the formwork are adjusted to the desired angle, the lateral limitations should be resisted only for the shortened parallel sides, respectively, on top of one another.
Quadro dos números de referência 1 Torre 2 Placa de fundação 3 Elemento de parede 4 Elemento de parede 5 Tubo de aço 6 Barquinha das máquinas 7 Adaptador Lisboa, 30 de Dezembro 9Frame of reference numbers 1 Tower 2 Foundation plate 3 Wall element 4 Wall element 5 Steel tube 6 Engine barrel 7 Adapter Lisbon, December 30 9
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