ES2350135B2 - Sistema de conexion para torres mixtas de aerogeneradores - Google Patents

Abstract

Sistema de conexión para torres mixtas de aerogeneradores del tipo de los utilizados en torres de aerogeneradores realizadas con elementos prefabricados de hormigón tensados verticalmente mediante cables metálicos flexibles para, enlazar con el tramo superior de la torre, realizado convencionalmente en metal, caracterizado porque utiliza una pieza de unión intermedia, solidarizada con la parte inferior de la torre mediante un cosido periférico directo a los mismos cables metálicos flexibles de tensado vertical de la torre, mientras que por la parte superior se solidariza al tramo superior de la torre mediante medios mecánicos de fijación convencionales.#La invención que se presenta aporta la principal ventaja de conseguir una unión entre la parte inferior de la torre realizada con elementos prefabricados de hormigón y la parte superior convencional realizada de metal manteniendo la misma resistencia estructural que la parte inferior de la torre.

Description

SISTEMA DE CONEXIÓN PARA TORRES MIXTAS DE AEROGENERADORES La presente memoria descriptiva se refiere, como su título 5 indica, a un sistema de conexión para torres mixtas de aerogeneradores, entendiéndose como torres mixtas las torres de elementos prefabricados de hormigón coronadas por una torre metálica, del tipo de los utilizados en torres de aerogeneradores realizadas con elementos prefabricados de hormigón tensados verticalmente mediante cables metálicos flexibles para 10 enlazar con el tramo superior de la torre, realizado convencionalmente en metal, caracterizado porque utiliza una pieza de unión intermedia, solidarizada con la parte inferior de la torre mediante un cosido periférico directo a los mismos cables metálicos flexibles de tensado vertical de la torre, mientras que por la parte superior se solidariza al tramo superior de 15 la torre mediante medios mecánicos de fijación convencionales. En la actualidad son ampliamente conocidos múltiples y variados tipos de generadores de electricidad a partir de la energía eólica, también conocidos como aerogeneradores. Estos generadores constan de una turbina asociada a unas aspas que está soportada sobre una torre. En 20 la actualidad la tecnología constructiva de las torres para aerogeneradores ha evolucionado hacia torres de mayor altura y capacidad de generación, las cuales, para conseguir mayor rigidez y resistencia estructural son realizadas principalmente mediante elementos prefabricados de hormigón, que, aparte de otros tipos de refuerzo y tensado, incorporan unos cables metálicos 25 flexibles, anclados a la zapata de cimentación y verticalmente dispuestos que tensan la torre y garantizan una alta resistencia estructural. Un ejemplo de este tipo de torres prefabricadas lo encontramos descrito en el Modelo de Utilidad 200402504 "Estructura perfeccionada de torre modular para turbinas eólicas y otras aplicaciones" , en la que los 30 cables tensores están dispuestos por el interior de la torre estando únicamente relacionados con los elementos que conforman la torre en unos pocos puntos. Otro ejemplo de estas realizaciones los encontramos reivindicado en la Patente ES 200500965 "Torre modular prefabricada", en la que, además de usar cables tensores periféricos horizontalmente 5 dispuestos, los cables tensores verticales van discurriendo completamente por el interior de las piezas que conforman las paredes de la torre, a través de unas canalizaciones apropiadas, con la consiguiente mejora tanto en resistencia estructural como en acabado estético. Sobre la base y soporte de estas torres realizadas en 10 elementos prefabricados de hormigón armado, se suele finalizar colocando un tramo final consistente en una torre convencional metálica, bien con estructura de celosía o con forma cilíndrica o tronco cónica hueca, conformando lo que denominamos una torre "mixta". Estas torres metálicas, cuando se utilizan por separado en aerogeneradores convencionales de baja 15 altura, están directamente fijadas al suelo mediante atornillado a una dovela circular inserta en la zapata de hormigón de la cimentación. Sin embargo, el uso de una dovela similar para su unión a la parte superior de la torre realizada con elementos prefabricados de hormigón armado no es posible, ya que el escaso espesor de las paredes laterales de dichos elementos 20 prefabricados imposibilita el correcto anclaje de la torre con la suficiente resistencia estructural requerida para soportar la parte superior del aerogenerador y la fuerza ejercida por el viento. Para solventar esta problemática existente en la actualidad de la fijación del tramo final consistente en una torre convencional metálica 25 sobre torres realizadas en elementos prefabricados de hormigón armado se ha ideado el sistema de conexión para torres mixtas de aerogeneradores objeto de la presente invención, el cual utiliza una pieza de unión intermedia, solidarizada con la parte inferior de la torre mediante un cosido periférico directo a los mismos cables metálicos flexibles de tensado vertical 30 de la torre, mientras que por la parte superior se solidariza al tramo superior de la torre mediante medios mecánicos de fijación convencionales. La pieza de unión consiste en una corona circular inferior y una corona circular superior de menor diámetro exterior que la inferior, ambas horizontalmente dispuestas y relacionadas entre sí por una pared vertical de directriz troncocónica o cilíndrica. La corona circular superior dispone de una 5 pluralidad de perforaciones dispuestas circularmente para la fijación del tramo superior metálico de la torre mediante fijaciones mecánicas convencionales. La corona circular inferior dispone asimismo de una pluralidad de perforaciones por las que atraviesan los cables flexibles de tensado vertical de la torre, que son tensados, por ejemplo mediante gatos 10 hidráulicos, y cerrados mediante cuñas cónicas de bloqueo sobre unos discos de cierre. Este sistema de conexión para torres mixtas de aerogeneradores que se presenta aporta múltiples ventajas sobre los sistemas disponibles en la actualidad siendo la más importante que se 15 consigue una unión entre la parte inferior de la torre, realizada con elementos prefabricados de hormigón, y la parte superior convencional realizada de metal manteniendo la misma resistencia estructural que la parte inferior de la torre. Es importante añadir que, mediante esta invención, la parte 20 superior de la torre queda directamente anclada, mediante los cables de tensado, a la zapata de cimentación de la torre. Otra importante ventaja es que este sistema de conexión puede aplicarse indistintamente tanto a torres en los que los cables de tensado van empotrados por el interior de la pared, como a torres en las 25 que los cables de tensado discurren por el interior de la torres, pero sin estar empotrados en sus paredes. Asimismo podemos destacar la economía del sistema, al utilizar los mismos cables de tensado de los elementos prefabricados de hormigón para la fijación de la pieza de unión, y por tanto de la torre metálica 30 superior, con lo cual, por añadidura, el proceso de colocación es rápido y económico. Para comprender mejor el objeto de la presente invención, en el plano anexo se ha representado una realización práctica preferencial de un sistema de conexión para torres mixtas de aerogeneradores. En dicho 5 plano la figura -1-muestra una vista general lateral de un aerogenerador construido según la invención, detallando la colocación de la pieza de unión. 10 La figura -2-muestra una vista en planta de la pieza de unión. La figura -3-muestra una vista en planta en detalle ampliado y una vista en sección de la pieza de unión. La figura -4-muestra un detalle en sección lateral del montaje de la unión. El sistema de conexión para torres mixtas de aerogeneradores objeto de la presente invención, comprende básicamente, como puede apreciarse en el plano anexo, una pieza de unión (1) intermedia, 15 solidarizada con la parte de hormigón (2) de la torre, realizada por tramos mediante elementos prefabricados de hormigón, mediante un cosido periférico directo a los mismos cables (3) metálicos flexibles de tensado vertical de dicha parte de hormigón (2), mientras que por la parte superior se solidariza a la parte metálica (4) de la torre, consistente en una torre 20 metálica, mediante medios mecánicos de fijación convencionales (15), por ejemplo tornillos y tuercas. La pieza de unión (1) consiste en una corona circular inferior (5) y una corona circular superior (6) de menor diámetro exterior que la inferior (S), ambas horizontalmente dispuestas y relacionadas entre sí por 25 una pared (7) vertical de directriz troncocónica o cilíndrica. La corona circular superior (6) dispone de una pluralidad de perforaciones (8) dispuestas circularmente para la fijación de la parte metálica (4) de la torre mediante fijaciones mecánicas convencionales. La corona circular inferior (5) dispone asimismo de una pluralidad de perforaciones (9) por las que 30 atraviesan los cables (3) flexibles de tensado vertical de la torre, que son tensados, por ejemplo mediante gatos hidráulicos, y cerrados mediante cuñas cónicas de bloqueo (10) sobre unos discos de cierre (11). Entre la corona circular inferior (5) y la corona circular superior (6), de forma perpendicular a la pared (7) vertical y radialmente distribuidos 5 se encuentran distribuidos una pluralidad de contrafuertes exteriores (13) e interiores (14) para dar mayor rigidez a la pieza de unión (1). Entre la pieza de unión (1) y la terminación superior de la parte de hormigón (2) de la torre se intercala una capa de elemento de nivelación (12), como por ejemplo cemento grout. 10 Esta pieza de unión (1) puede utilizarse indistintamente en 15 torres mixtas en los que los cables (3) de tensado van empotrados por el interior de la pared, y en torres en las que los cables (3) de tensado discurren por el interior de la torres, pero sin estar empotrados en sus paredes.

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES

   1 – Sistema de conexión para torres mixtas de aerogeneradores, realizadas con elementos prefabricados de hormigón, del tipo de los tensados verticalmente mediante cables metálicos flexibles, y 5coronadas por una torre metálica, caracterizado porque comprende una pieza de unión (1) intermedia, solidarizada con la parte de hormigón (2) de la torre, realizada mediante elementos prefabricados de hormigón, mediante un cosido periférico directo a los mismos cables (3) metálicos flexibles de tensado vertical de la parte de hormigón (2), mientras que por 10la parte superior se solidariza a la parte metálica (4) de la torre mediante medios mecánicos de fijación convencionales (15), consistiendo la pieza de unión (1) en una corona circular inferior (5) y una corona circular superior (6) de menor diámetro exterior que la inferior (5), ambas horizontalmente dispuestas y relacionadas entre sí por una pared (7) vertical de directriz 15troncocónica o cilíndrica.2 – Sistema de conexión para torres mixtas de aerogeneradores, según la anterior reivindicación, caracterizado porque la corona circular superior (6) dispone de una pluralidad de perforaciones (8) dispuestas circularmente para la fijación de la parte metálica (4) de la torre 20mediante fijaciones mecánicas convencionales. 3 – Sistema de conexión para torres mixtas de aerogeneradores, según las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque la corona circular inferior (5) dispone de una pluralidad de perforaciones (9) por las que atraviesan los cables (3) flexibles de tensado 25vertical de la torre, que son cerrados mediante cuñas cónicas de bloqueo (10) sobre unos discos de cierre (11), una vez tensados.4 – Sistema de conexión para torres mixtas de aerogeneradores, según las anteriores reivindicaciones, caracterizado 30 porque entre la corona circular inferior (5) y la corona circular superior (6), de forma perpendicular a la pared (7) cilíndrica vertical y radialmente distribuidos se encuentran distribuidos una pluralidad de contrafuertes exteriores (13) e interiores (14) para dar mayor rigidez a la pieza de unión (1).55 – Sistema de conexión para torres mixtas de aerogeneradores, según las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque entre la pieza de unión (1) y la terminación superior de la parte de hormigón (2) de la torre se intercala una capa de elemento de nivelación (12).106 – Uso del sistema de conexión para torres mixtas de aerogeneradores, según las anteriores reivindicaciones, en torres de elementos prefabricados de hormigón coronadas por una torre metálica en las que la parte de hormigón (2) de la torre está realizada mediante elementos prefabricados de hormigón tensados verticalmente mediante 15cables (3) flexibles.7 – Uso del sistema de conexión para torres mixtas de aerogeneradores, según la reivindicación 6, en torres de elementos prefabricados de hormigón coronadas por una torre metálica en las que los cables (3) flexibles de tensado van empotrados por el interior de la pared.208 – Uso del sistema de conexión para torres mixtas de aerogeneradores, según la reivindicación 6, en torres de elementos prefabricados de hormigón coronadas por una torre metálica en las que los cables (3) flexibles de tensado discurren por el interior de la torres sin estar empotrados en sus paredes.25