NO20110107A1

NO20110107A1 - Method with associated devices for stopping conical concrete structures with a large slope of the concrete wall.

Info

Publication number: NO20110107A1
Application number: NO20110107A
Authority: NO
Inventors: Odd Jahr
Original assignee: Odd Jahr
Priority date: 2011-01-24
Filing date: 2011-01-24
Publication date: 2012-07-25

Abstract

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for å kunne støpe runde koniske eller mangekantede betongkonstruksjoner som vindmøller, oljeinstallasjoner, borreplattformer, etc. med glideforskaling. Dette gjelder for konstruksjoner hvor den koniske betongveggen har en vinkel mot vertikalen som innebærer at friksjonen mot den underliggende (innvendige) glideforskalingen som med dagens teknikk vil resultere i at såkalte løfteriss eller sprekker oppstår i den innvendige flaten av den nystøpte betongveggen. I verste tilfelle kan den underliggende glideforskalingen trekke med seg hele betongtverrsnittet av den nystøpte betongveggen. Fremgangsmåten innebærer at den underliggende (innvendige) glideforskalingen erstattes av en fast, ikke glidende forskaling, og hvor den utvendige glideforskalingen, ifølge oppfinnelsen, har anordninger for reduksjon/forlengning av glideforskalingens lengde samt anordninger for endring av glideforskalingens radielle helningsvinkel som gjør den uberoende av en innvendig glideforskaling. Med anordningens former man konstruksjonens utvendige koniske geometri med veggtykkelse i forhold til den faste innvendige forskalingen. Med oppfinnelsen er ikke lengre betongveggens helningsvinkel avgjørende for om glideforskaling kan brukes.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method for casting round conical or multi-angled concrete structures such as wind turbines, oil installations, drilling platforms, etc. with sliding shingles. This applies to constructions where the conical concrete wall has an angle to the vertical, which means that the friction against the underlying (inside) sliding formwork which with the present technique will result in so-called lifting cracks or cracks in the inner surface of the newly cast concrete wall. In the worst case, the underlying sliding formwork can pull the entire concrete cross-section of the newly cast concrete wall. The method involves replacing the underlying (inner) sliding formwork with a fixed, non-sliding formwork, and wherein the outer sliding formwork, according to the invention, has means for reducing / extending the length of the sliding formwork and means for changing the sliding formwork's radial inclination angle. inner slide formwork. With the device one forms the exterior conical geometry of the structure with wall thickness in relation to the fixed internal formwork. With the invention, the angle of inclination of the concrete wall is no longer decisive for whether sliding formwork can be used.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte og dertil tilhørende anordninger for bygging av bunnfaste koniske betongkonstruksjoner til vindmøller, oljeinstallasjoner, borreplattformer, etc. til sjøs/hvor det konstruksjonsmessig er behov for en stor fundamentflate mot havbunnen og samtidig en liten snittseksjon av den koniske konstruksjonen i vannoverflaten. Dette gjelder konstruksjoner på grunnere vanndyp opp til 60-70m, eventuelt i kombinasjon på steder med dårlige grunnforhold, og ikke minst for konstruksjoner i arktiske områder hvor man i tillegg kan forvente isproblemer/isgang. Normalt støpes slike koniske konstruksjoner ved bruk av glidforskaling. Ved glideforskaling løftes og glir forskalingssidene imot og former den nystøpte betongen. Løftingen innebærer at det oppstår friksjon mellom den nystøpte betongen og glideforskalingen sider. Ved glidestøping av konstruksjoner som er koniske, runde, mangekantede, etc. skal glideforskalingen forme/endre konstruksjonens tverrseksjon, eventuelt veggtykkelse, etc, da øker den nevnte friksjonen, spesielt mot den underliggende (innvendige) glideforskalingen. Selv ved relativt små endringer av tverrsnittet eller veggtykkelsen kan friksjonen bli så stor at den nystøpte betongen følger med glideforskalingen når den løftes og at såkalte løfteriss eller sprekker oppstår. I verste fall kan hele eller deler av betongveggen følge med forskalingen opp. Ved glidestøp av skrå- og særlig koniske dobbeltkrumme vegger vil detteforhold være avgjørende for hvor stor vinkel glideforskalingen kan ha mot vertikalen for at slike skader skal unngås. For betong med normal egenvekt kan en erfaringsmessig ha en vinkel på 15-18 grader. For betong med lett tilslag som ofte er ønskelig for marine konstruksjoner, må vertikalvinkelen være mindre. The present invention relates to a method and related devices for the construction of bottom-proof conical concrete structures for wind turbines, oil installations, drilling platforms, etc. at sea/where, in terms of construction, there is a need for a large foundation surface against the seabed and at the same time a small cross-section of the conical structure in the water surface. This applies to constructions in shallower water depths of up to 60-70m, possibly in combination in places with poor ground conditions, and not least for constructions in arctic areas where you can also expect ice problems/ice passage. Normally, such conical constructions are cast using sliding formwork. With sliding formwork, the formwork sides are lifted and slide against and shape the newly poured concrete. The lifting means that friction occurs between the newly poured concrete and the sliding formwork sides. When sliding casting structures that are conical, round, polygonal, etc., the sliding formwork must shape/change the construction's cross-section, possibly wall thickness, etc., then the aforementioned friction increases, especially against the underlying (internal) sliding formwork. Even with relatively small changes to the cross-section or wall thickness, the friction can become so great that the newly poured concrete follows the sliding formwork when it is lifted and so-called lifting cracks or cracks occur. In the worst case, all or parts of the concrete wall can follow the formwork up. In the case of sliding casting of inclined and particularly conical double-curved walls, this ratio will be decisive for how large an angle the sliding formwork can have to the vertical in order to avoid such damage. For concrete with a normal specific gravity, one can have an angle of 15-18 degrees based on experience. For concrete with light aggregate, which is often desirable for marine structures, the vertical angle must be smaller.

Hovedformålet med oppfinnelsen var å komme frem til en løsning hvor den aktuelle betongveggens helningsvinkel ikke er avgjørende for om glideforskaling kan brukes. The main purpose of the invention was to arrive at a solution where the angle of inclination of the concrete wall in question is not decisive for whether sliding formwork can be used.

Basert på de erfaringer man har med dagens teknikk prøvde oppfinneren å angripe problemet ved at det benyttes en ensidig utvendig glideforskaling, mens den innvendige underforskalingen er fast. Det kan da være en som skal rives eller bli permanent, og det kan også være prefabrikkerte betongelementer som skal inngå i den permanente konstruksjonen. Da kan vertikalvinkelen være betydelig større enn 15-18 grader uten risiko for løfteriss eller andre skader på selve veggen eller den innvendige veggflaten. Based on the experiences one has with current technology, the inventor tried to attack the problem by using a one-sided external sliding formwork, while the internal sub-formwork is fixed. It may then be one that is to be demolished or become permanent, and there may also be prefabricated concrete elements that are to be included in the permanent construction. Then the vertical angle can be significantly greater than 15-18 degrees without risk of lifting cracks or other damage to the wall itself or the inner wall surface.

For den utvendige koniske veggen benyttes en type glideforskaling hvor det i et radielt vertikalplan, av glideforskalingen, er anordnet et vinkelendrende arrangement som ved sin vinkelendrende funksjon av glideforskalingen former den utvendige konturen av den koniske runde eller mangekantede veggen. Det vinkelendrende arrangementet monteres med på ca 1,5 - 3.0 meters av stand, rundt periferien, og det hele bindes sammen av tilnærmet horisontalt liggende strekkfisker. For the external conical wall, a type of sliding formwork is used where, in a radial vertical plane, of the sliding formwork, an angle-changing arrangement is arranged which, by its angle-changing function of the sliding formwork, shapes the external contour of the conical round or polygonal wall. The angle-changing arrangement is mounted on approx. 1.5 - 3.0 meters of the stand, around the periphery, and the whole is tied together by approximately horizontally lying tie rods.

Anordningene for reduksjon eller økning av lengden av glideforskalingens glideflate med overlappende stålplater samt endring av glideforskalingens horisontal kurvatur, utføres på vanlig måte som i dag. The devices for reducing or increasing the length of the sliding formwork's sliding surface with overlapping steel plates as well as changing the horizontal curvature of the sliding formwork are carried out in the usual way as today.

De spesielle trekk ved oppfinnelsen er som definert i de tilknyttede patentkrav. The special features of the invention are as defined in the associated patent claims.

Oppfinnelsen vil bli nærmere forklart under beskrivelse av tegningene. The invention will be explained in more detail during the description of the drawings.

Figur 1 viser den utvendige koniske glideforskalingen (1) ferdig montert, inne i en dokk (2), Figure 1 shows the external conical sliding formwork (1) fully assembled, inside a dock (2),

på bunnplaten (3). Prefab elementene (4) er montert og støttet opp av en provisorisk stillasekonstruksjon (5). Den innvendige koniske glideforskalingen (6) er montert oppe på stillasekonstruksjonen (5). Klatrerørene (7) for løfting av den utvendige koniske glideforskalingen (1) er vist opphengt i to altemativer(7A) og (7B). Et alternativ (7A) er oppe på den innvendige koniske glideforskalingen (6) eller alternativt (7B) i den faste forskalingen/prefab elementene (4). Den innvendige glideforskalingen (6) er montert ferdig oppe på prefab elementene (4) og/eller stillasen (5), hvorfra man går over til tosidig glidestøp. on the base plate (3). The prefab elements (4) are assembled and supported by a temporary scaffold construction (5). The internal conical sliding formwork (6) is mounted on top of the scaffold structure (5). The climbing tubes (7) for lifting the external conical sliding formwork (1) are shown suspended in two alternatives (7A) and (7B). An alternative (7A) is up on the internal conical sliding formwork (6) or alternatively (7B) in the fixed formwork/prefab elements (4). The internal sliding formwork (6) is mounted on top of the prefab elements (4) and/or the scaffolding (5), from where you switch to double-sided sliding casting.

Figur 2 viser snittet A - A på figur 1. Figure 2 shows the section A - A in Figure 1.

Figur 3 viser den utvendige koniske glideforskalingen (1) under støping av første delen av den koniske tårnkonstruksjonen (8) hvor helnings vinkelen (V), av tårnveggen (8), kan gjøres vesentlig større enn de 15-18 grader som er dagens begrensning. Figur 3 viser en alternativ utførelse av tårnkonstruksjonen (8) hvor det er støpt første delen av et vertikalt innvendig betongtårn (9). Det innvendige betongtårnet (9) støpes senere, på en ovenfor liggende nivå, sammen med den koniske tårnveggen (8). Det innvendige betongtårnet (9) kan da danne den utvendige sylinderveggen ved en eventuelt teleskopisk løsning for nedsenking av øvre del av tårnkonstruksjonen (8) sammen med den energiproduserende nacellen. Den innvendige koniske glideforskalingen (6) står montert oppe på det innvendige tårnet (9). Prefab elementene (4) er støttet opp (5) mot det innvendige tårnet (9). Figure 3 shows the external conical sliding formwork (1) during casting of the first part of the conical tower construction (8) where the angle of inclination (V) of the tower wall (8) can be made significantly greater than the 15-18 degrees which is the current limitation. Figure 3 shows an alternative version of the tower construction (8) where the first part of a vertical internal concrete tower (9) has been cast. The internal concrete tower (9) is cast later, on a level above, together with the conical tower wall (8). The internal concrete tower (9) can then form the external cylinder wall by a possibly telescopic solution for submerging the upper part of the tower structure (8) together with the energy-producing nacelle. The internal conical sliding formwork (6) is mounted on top of the internal tower (9). The prefab elements (4) are propped up (5) against the inner tower (9).

Figur 4 viser snittet B - B på figur 3. Figure 4 shows the section B - B in Figure 3.

Figur 5 viser snittet C - C på figur 3. Snittet C- C viser som et alternativ, hvor det er støpt en slisse (10) i den nedre del av det koniske tårnet (8), hvor man kan slepe inn en dypt gående lekter i hvilken man i driftsfasen skal kunne senke ned propellbladene, et og et, for inspeksjon, vedlikehold, utskifting, etc. Figur 6 viser hvor den ytre koniske glideforskalingen (1) har kommet opp på samme nivå som den innvendige koniske glideforskalingen (6) og hvor de sammen støper resterende delen av den koniske betong konstruksjonen (8). Figur 7 viser det vinkelendrende arrangement (11) med arbeidsplattformen (12,) med en nivåjusterende skrueanordning (14) og hengestrllasen (13), med en lignende nivåjusterende skrueanordning (15). Videre vises strekkfiskene (16A) og (16B) og justeringsanordningen (17) for vinkelarrangementet (11) samt den utvendige glideforskalingen (19). Figure 5 shows the section C - C in figure 3. The section C - C shows, as an alternative, where a slot (10) has been cast in the lower part of the conical tower (8), where a deep-going barge can be towed in in which, during the operational phase, one must be able to lower the propeller blades, one by one, for inspection, maintenance, replacement, etc. Figure 6 shows where the outer conical sliding formwork (1) has reached the same level as the internal conical sliding formwork (6) and where together they cast the remaining part of the conical concrete construction (8). Figure 7 shows the angle-changing arrangement (11) with the work platform (12,) with a level-adjusting screw device (14) and the suspension beam (13), with a similar level-adjusting screw device (15). Also shown are the stretchers (16A) and (16B) and the adjustment device (17) for the angle arrangement (11) as well as the external sliding formwork (19).

Ved løsningen, ifølge oppfinnelsen, er den normalt innvendige glideforskalingen ved glidestøping av runde koniske og/eller runde koniske mangekantede konstruksjoner, erstattet med en permanent fast eller demonterbar fast forskaling (4) for de deler av betong konstruksjonen som man tidligere ikke kunne glidestøpe på grunn av løfteriss, skader på betongveggen, etc. Løsningen innebærer at det ikke brukes noen form av forbindelse mellom den utvendige glideforskalingen (1) og den innvendige faste forskalingen (4). In the solution, according to the invention, the normal internal sliding formwork for sliding casting of round conical and/or round conical polygonal constructions is replaced with a permanent fixed or demountable fixed formwork (4) for the parts of the concrete structure that previously could not be slide cast due to of lifting cracks, damage to the concrete wall, etc. The solution implies that no form of connection is used between the external sliding formwork (1) and the internal fixed formwork (4).

Løsningen innebærer et arrangement (11) som former den utvendige runde koniske konturen i forhold til den indre faste forska lingen (4) eller designet kontur. Dette oppnås ved at man benytter overflaten av den utvendige underliggende allerede støpte runde/mangekantede koniske betongveggen (8) som utgangspunkt for arrangementets (11) funksjon. I arrangementet inngår det to sirkulært fungerende strekkfisker (16A) og (16B). Disse strekkfiskene (16A) og (16B) går mellom hvert vinkelendrende arrangement (11), hvor de mekanisk eller hydraulisk, kan justere den periferiske lengden rundt tårnet (8) i henhold til tårnets (8) koniske geometri. I tillegg inngår et arrangement (11) som kan endre glideforskalingens (19) vertikalvinkelen. The solution involves an arrangement (11) which shapes the outer round conical contour in relation to the inner fixed formwork (4) or designed contour. This is achieved by using the surface of the external underlying already cast round/many-sided conical concrete wall (8) as a starting point for the function of the arrangement (11). The arrangement includes two circularly functioning drawbars (16A) and (16B). These stretchers (16A) and (16B) go between each angle-changing arrangement (11), where they can mechanically or hydraulically adjust the circumferential length around the tower (8) according to the tower's (8) conical geometry. In addition, an arrangement (11) is included which can change the vertical angle of the sliding formwork (19).

Når man skal redusere den utvendige glideforskalingens lengde (19), for tilpassning til en avtrappende konisk konstruksjon (8), løfter man glideforskalingen (11) en kort strekning. Deretter reduserer man strekkfiskenes (16A) og (16B) periferiske lengde i forhold til veggens (8) vertikalvinkel (V). When reducing the length of the external sliding formwork (19), for adaptation to a tapering conical construction (8), the sliding formwork (11) is lifted a short distance. Next, the circumferential length of the stretchers (16A) and (16B) is reduced in relation to the vertical angle (V) of the wall (8).

Når man skal øke den utvendige glideforskalingens lengde (19), for tilpassning til en tiltrappende konisk konstruksjon (8),øker man først strekkfiskenes (16A) og (16B) periferiske lengde, en kort strekning. Deretter kan man løfte glideforskalingen (11) opp en strekning i forhold til veggens (8) vertikalvinkel (V). When increasing the length of the external sliding formwork (19), for adaptation to a tapering conical construction (8), the circumferential length of the tie rods (16A) and (16B) is first increased, a short distance. You can then lift the sliding formwork (11) up a distance in relation to the vertical angle (V) of the wall (8).

Når man skal endre/korrigere den koniske veggens (8) vertikalkurvatur, eller gjøre en korrigering av veggtykkelsen, i forhold til den innvendige faste forskalingen (4) eller innvendige glideforskalingen (6), endrer man vinkelen på glideforskalingen (19). Dette gjøres ved å justere skruearrangementet (17) ut eller inn. Effekten av denne skruejustering økes ved å forflytte vekten (18) frem eller tilbake. Effekten kan ytterligere økes ved å flytte klatrerørenes/stengenes (7), ovenfor liggende, innfestninger/jekkeopplag slik at løftekraften angriper arrangementet (11), med en vinkel, på klatrerørene/stengene (7A) eller (7B) i forhold til den utvendige glideforskalingen (19). When changing/correcting the vertical curvature of the conical wall (8), or making a correction of the wall thickness, in relation to the internal fixed formwork (4) or the internal sliding formwork (6), the angle of the sliding formwork (19) is changed. This is done by adjusting the screw arrangement (17) out or in. The effect of this screw adjustment is increased by moving the weight (18) forwards or backwards. The effect can be further increased by moving the mountings/jack supports of the climbing tubes/rods (7), lying above, so that the lifting force attacks the arrangement (11), at an angle, on the climbing tubes/rods (7A) or (7B) in relation to the external sliding formwork (19).

Anordningene for reduksjon eller økning av lengden av glideforskalingens glideflate, med overlappende stålplater, samt endring av glideforskalingens horisontal kurvatur, utføres på vanlig måte som man gjør i dag. The devices for reducing or increasing the length of the sliding formwork's sliding surface, with overlapping steel plates, as well as changing the horizontal curvature of the sliding formwork, are carried out in the usual way as is done today.

Ved foreliggende oppfinnelse har man kommet frem til en fremgangsmåte med anordninger som gjør det mulig å støpe selv meget skrå vegger, meget koniske konstruksjoner eller koniske konstruksjoner med varierende vertikalkurve, med glideforskaling. With the present invention, a method has been arrived at with devices that make it possible to cast even very inclined walls, very conical constructions or conical constructions with varying vertical curves, with sliding formwork.

Claims

1. Procedure and devices for casting conical or polygonal concrete structures such as wind turbines, oil installations and drilling platforms, or parts thereof, with sliding formwork, where the conical double-curved walls of the concrete structures, in whole or in part over the entire height of the structure, have an angle of inclination from the vertical line, where the friction , becomes so large that parts of the newly poured concrete follow the sliding formwork up during lifting, characterized by the internal formwork is arranged by a permanent fixed formwork (4), prefab elements (4), which can be part of the permanent construction, or demountable ordinary formwork (4) and where the external sliding formwork (1)/(19) which forms during the sliding casting the outer contour of the round or polygonal conical concrete wall (8) is arranged without any mechanical contact or connection to the internal fixed formwork (4) or prefab elements (4) and where said external contour-forming sliding formwork (1)/(19) is arranged with a minimum of two horizontally lying length-adjustable stretchers (16A) and (16B) which, together with the radially arranged, wheel (17) angle-adjustable arrangement (11) and the load weights (18), can adjust a vertical angular direction" of the sliding formwork's sliding surface (19 ) for the last cast concrete layer and which thus forms a new vertical angle of formwork (19) for the next layers to be cast of the concrete wall (8).

2. Method according to claim 1 characterized by of the climbing tubes/climbing bars (7), for lifting the external sliding formwork, are arranged suspended and movably fixed (7A)/(7B) in the internal fixed formwork (4) or are fixed and radially movably stored on the internal sliding formwork (6).

3. Method according to claims 1 and 2 characterized by when the external sliding formwork (1) is lifted up to the same level as the internal sliding formwork (6), these are not connected together, for the further sliding casting of the conical concrete structure^), as the sliding casting can continue upwards and where the only connection between the external (1) and the internal sliding formwork (6) is the hanging climbing tube/climbing pole (7), and where the external sliding formwork! 1) is lifted up by the jacking equipment on the internal sliding formwork (6).

4. Method according to claims 1 and 2 characterized by in the lower part, in a conical concrete structure for wind turbines, a slot (10) is arranged, where you can lower the rotor blade of the wind turbine itself, one by one, with the energy-producing nacelle and upper part of the tower structure (8), and where the upper part of the tower structure (8) together with the internal concrete cylinder (9) is designed as a hydraulic telescope.

5. Conical or polygonal concrete construction for wind turbines, oil installations or drilling platforms comprising a bottom plate (3) and conical walls whose extensions form the actual tower/superstructure above the water surface, characterized by the formwork for the conical walls comprises an internal permanent fixed formwork which is part of the permanent construction and where the external sliding formwork (1) is arranged without any mechanical contact or connection to the internal fixed formwork and that climbing tubes/climbing poles (7) for lifting it the outer formwork (1) is arranged suspended and movably fixed (7A/7B) in the internal fixed formwork (4) and or radially movably supported on the internal sliding formwork (6) and where said external contour-forming sliding formwork (1)/(19) is arranged with approximately horizontally lying adjustable stretchers (16 A) and (16B).