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DE10100047A1 - Construction method for erecting tower on bed of water body, e.g. for wind turbine, comprises stacking prefabricated parts on top of concrete foundation - Google Patents

Construction method for erecting tower on bed of water body, e.g. for wind turbine, comprises stacking prefabricated parts on top of concrete foundation

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Publication number
DE10100047A1
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DE
Germany
Prior art keywords
tower
prefabricated parts
water
cavity
foundation
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE10100047A
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German (de)
Inventor
Bruno Gruber
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Original Assignee
Individual
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Publication date
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Abstract

Pre-fabricated parts (20) are stacked on top of each other on top of a foundation (16) formed on the bed (12), until a watertight tower (18) extending above the water surface (14) is formed, then water is pumped out of the tower cavity (23), and then an installation (44) is built on top of the tower and/or units are built into the tower itself. The pre-fabricated parts are designed to be able to withstand the water pressure around them and currents acting upon them. An Independent claim is also included for a second construction method where the pre-fabricated parts have a hollow region (22) surrounded by the walls of the part, and where these parts do not float, and where the walls in between the adjoining parts are later broken to form a continuous tower cavity.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich ein Verfahren zur Erstellung eines Turmes auf einem Gewässerboden.The present invention relates to a method for building a tower a body of water.

Das Meer nimmt an seiner Bedeutung zur Förderung von Rohstoffen aus dem Meeresboden ständig zu. Dazu ist es notwendig, zur Erforschung Beobachtungseinrichtungen im Meer zu postieren sowie Aufenthaltsmöglichkeiten für entsprechendes Personal zu schaffen. Zur Versorgung des Personals haben Hubschrauberlandeplätze eine große Bedeutung. Darüber hinaus müssen die geförderten Rohstoffe gelagert werden. Außerdem nimmt die Versorgung von regenerativer Energie, z. B. Windenergie von im Meer stehenden Anlagen ständig zu, da diese dort einen guten Wirkungsgrad haben und sich nicht störend auf in der Umgebung wohnende Menschen auswirken.The sea takes on its importance for the extraction of raw materials from the Sea bottom constantly. To do this, it is necessary to research To place observation facilities in the sea and places to stay for to create appropriate staff. Have to supply staff Heliports are of great importance. In addition, the funded Raw materials are stored. In addition, the supply of renewable energy z. B. Wind energy from plants standing in the sea constantly, since there is a good one Have efficiency and do not interfere with people living in the area impact.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfach ausführbares Verfahren zur Errichtung von Türmen auf dem Gewässerboden zu schaffen.The invention has for its object a simple method for To erect towers on the water floor.

Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 und 2 angegebenen Verfahren gelöst.This object is achieved by the method specified in claims 1 and 2 solved.

Erfindungsgemäß wird auf dem Gewässerboden ein Fundament gefertigt, auf dem vorgefertigte Baufertigteile mit einem durchgehenden Hohlraum in wasserdichter Weise übereinandergestapelt werden zur Bildung eines Turmes. Die Baufertigteile sind so ausgebildet, daß der aus diesen bestehende Turm dem umgebenden Wasserdruck und vorhandenen Strömungen widersteht. Aus dem Turmhohlraum wird das Wasser abgepumpt. Danach wird eine Ausrüstung auf dem Turm angebracht und/oder es werden Einbauten in den Turm eingesetzt. Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß ein Turm auf einfache Weise auf einem Gewässerboden erstellt werden kann.According to the invention, a foundation is made on the water floor on which prefabricated building components with a continuous cavity in a watertight manner are stacked on top of each other to form a tower. The prefabricated parts are like this trained that the existing tower of the surrounding water pressure and resists existing currents. The water from the tower cavity pumped out. Then equipment is attached to the tower and / or it becomes Internals inserted in the tower. This method has the advantage of having a tower can be easily created on a body of water.

In einer zweiten Ausführungsform werden Baufertigteile verwendet, bei denen der Hohlraum mittels Wänden abgedichtet ist. Die Baufertigteile sind so beschaffen, daß sie schwerer sind als die Auftriebskraft der Baufertigteile. Nach dem Übereinanderstapeln zu einem Turm werden die Wände durchbrochen. Diese Ausführungsform hat den zusätzlichen Vorteil, daß das Auspumpen von Wasser aus dem Turmhohlraum nicht oder nur in geringfügigem Maße erforderlich ist.In a second embodiment, prefabricated parts are used in which the Cavity is sealed by walls. The prefabricated parts are designed so that they are heavier than the buoyancy of the prefabricated parts. After stacking one another the walls of a tower are broken through. This embodiment has the additional advantage that the pumping out of water from the tower cavity is not or is only required to a minor extent.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Developments of the invention are specified in the subclaims.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:The invention is explained in more detail with reference to the drawings. In it show:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Turmes, der gemäß den erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist, Fig. 1 is a side view of a tower, which is prepared according to the method of the invention,

Fig. 2 eine Schnittansicht eines Baufertigteiles in einer ersten Ausführungsform zur Herstellung des Turmes gemäß Fig. 1, Fig. 2 is a sectional view of a Baufertigteiles in a first embodiment for the preparation of the tower shown in FIG. 1,

Fig. 3 eine Schnittansicht eines Baufertigteiles in einer zweiten Ausführungsform zur Herstellung des Turmes gemäß Fig. 1, Fig. 3 is a sectional view of a Baufertigteiles in a second embodiment for the preparation of the tower shown in FIG. 1,

Fig. 4 eine Schnittansicht einer Abschlußplatte für den Turm, und Fig. 4 is a sectional view of an end plate for the tower, and

Fig. 5 eine Seitenansicht eines Turmes, der gemäß einer Modifikation der erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist. Fig. 5 is a side view of a tower, which is made according to a modification of the inventive method.

In Fig. 1 ist ein Gewässer 10 mit einem Gewässerboden 12 und einer Wasseroberfläche 14 gezeigt.In Fig. 1, a body of water 10 having a water bottom 12 and a water surface 14 is shown.

Auf dem Gewässerboden 12 wird zunächst ein Fundament 16 gefertigt, das als ebener massiver Block ausgebildet ist. Bevorzugterweise wird das Fundament 16 aus Beton gegossen.First, a foundation 16 is produced on the body of water 12 , which is designed as a flat solid block. The foundation 16 is preferably cast from concrete.

Zur Bildung eines Turmes 18 werden bereits vorgefertigte Baufertigteile 20 (siehe Fig. 2) auf das Fundament 16, das mindestens die Größe der Auflagefläche der Baufertigteile 20 hat, gesetzt und übereinandergestapelt. Die Baufertigteile 20 weisen einen durchgehenden Hohlraum 22 auf und sind aus einem wasserdichten Material hergestellt.In order to form a tower 18 already prefabricated prefabricated construction components 20 (see Fig. 2), placed on the foundation 16, which has at least the size of the support surface of the prefabricated construction components 20 and stacked. The prefabricated parts 20 have a continuous cavity 22 and are made of a waterproof material.

Die Baufertigteile 20 sind in einer ersten Ausführungsform (Fig. 2) als Ring aus Beton, insbesondere aus Schwerbeton mit einem spezifischen Gewicht von 1,9 bis 2,5, ausgebildet. Der als Baufertigteil 20 dienende Betonring hat einen Außendurchmesser von 6 m, einen Innendurchmesser von 3 m und eine Höhe von 1,5 m. Dies entspricht etwa einem Gewicht von 60 bis 80 Tonnen. Die genannten Abmessungen können jedoch variieren und hängen von der Tragfähigkeit des verwendeten Transportschiffes sowie des Auslegekrans ab.In a first embodiment ( FIG. 2), the prefabricated parts 20 are designed as a ring made of concrete, in particular of heavy concrete with a specific weight of 1.9 to 2.5. The concrete ring serving as prefabricated part 20 has an outer diameter of 6 m, an inner diameter of 3 m and a height of 1.5 m. This corresponds to a weight of around 60 to 80 tons. However, the dimensions mentioned can vary and depend on the load capacity of the transport ship used and the jib crane.

Bei der Bildung des Turmes 18 aus den Baufertigteilen 20 werden Dichtungseinrichtungen (nicht gezeigt) zwischen dem Fundament 16 und dem ersten Baufertigteil 20 und zwischen den darüber gestapelten Baufertigteilen 20 verwendet. Bevorzugterweise sind die Dichtungseinrichtungen bereits an den vorgefertigten Baufertigteilen 20 angeordnet.When the tower 18 is formed from the prefabricated parts 20 , sealing devices (not shown) between the foundation 16 and the first prefabricated part 20 and between the prefabricated parts 20 stacked above them are used. The sealing devices are preferably already arranged on the prefabricated prefabricated parts 20 .

Das Übereinanderstapeln der Baufertigteile 20 erfolgt solange, bis der Turm 18 eine vorbestimmte Höhe h über die Wasseroberfläche 14 hinausragt. Die Höhe h ist so bemessen, daß Schwankungen der Wasseroberfläche 14 nicht zum Eindringen von Wasser in den Turmhohlraum 23 führen.The stacked construction parts 20 are stacked until the tower 18 protrudes a predetermined height h above the water surface 14 . The height h is dimensioned such that fluctuations in the water surface 14 do not lead to the penetration of water into the tower cavity 23 .

Nach Fertigstellen des Turmes 18 wird das im Turmhohlraum 23 befindliche Wasser herausgepumpt.After completion of the tower 18 , the water located in the tower cavity 23 is pumped out.

Danach wird eine Abschlußplatte 40 (Fig. 1 und 4) auf das oberste Baufertigteil 20 gesetzt und abgedichtet. Dazu hat die Abschlußplatte 40 einen zylindrischen Vorsprung 42, dessen Durchmesser etwas kleiner als der Durchmesser des Hohlraums 22 ist. Auf den Turm 18 mit Abschlußplatte 40 wird dann eine Ausrüstung 44 gesetzt und mit dem Turm 18 arretiert.Then an end plate 40 ( Fig. 1 and 4) is placed on the top prefabricated part 20 and sealed. For this purpose, the end plate 40 has a cylindrical projection 42 , the diameter of which is somewhat smaller than the diameter of the cavity 22 . Equipment 44 is then placed on the tower 18 with end plate 40 and locked with the tower 18 .

Das Aufsetzen einer Abschlußplatte 40 ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Bei genügend großer Höhe h des Turms 18 über der Wasseroberfläche 14 kann die Abschlußplatte 40 entfallen. The placement of an end plate 40 is not absolutely necessary. With a sufficiently high height h of the tower 18 above the water surface 14 , the end plate 40 can be omitted.

Die Ausrüstung 44 ist z. B. ein Hubschrauber - Landeplatz, ein Windgenerator, eine Funkantenne oder eine Aussichtsplattform.The equipment 44 is e.g. B. a helicopter landing pad, a wind generator, a radio antenna or a viewing platform.

Alternativ oder ergänzend zu der Ausrüstung 44 können auch Einbauten (nicht gezeigt) im Turm 18 vorgenommen sein. Diese Einbauten sind z. B. Unterwasserbeobachtungsräume, Baugruppen eines Windgenerators oder einer Funkanlage oder andere technische Gerätschaften.As an alternative or in addition to the equipment 44 , installations (not shown) can also be made in the tower 18 . These internals are e.g. B. underwater observation rooms, assemblies of a wind generator or a radio system or other technical equipment.

In einer Modifikation der beschriebenen Ausführungsformen ist der Turmhohlraum 23 so ausgestaltet, daß er als Lagerraum für Rohstoffe, wie z. B. Erze oder Öl dient.In a modification of the described embodiments, the tower cavity 23 is designed so that it as a storage space for raw materials, such as. B. ores or oil.

In einer weiteren Modifikation der beschriebenen Ausführungsformen dienen mehrere Türme 18 als Stütze für die Ausrüstung 44. Zum Niveauausgleich werden dann entweder die Baufertigteile 20 oder die Abschlußplatten 40 in ihrer Höhe entsprechend angepaßt.In a further modification of the described embodiments, a plurality of towers 18 serve as supports for the equipment 44 . To level the level, either the prefabricated parts 20 or the end plates 40 are then adjusted in height accordingly.

Es ist anzumerken, daß die Baufertigteile 20 so ausgebildet sind, daß der aus diesen bestehende Turm 18 dem umgebenden Wasserdruck und vorhandenen Strömungen widersteht.It should be noted that the prefabricated parts 20 are designed so that the tower 18 consisting of them withstands the surrounding water pressure and existing currents.

In einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens werden Baufertigteile 20 verwendet, deren Hohlraum 22 mit Platten (nicht gezeigt) abgedichtet sind. Die Baufertigteile 20 sind so ausgebildet, daß ihr Gewicht größer als der Auftrieb der Baufertigteile 20 ist.In a second embodiment of the method, prefabricated building parts 20 are used, the cavity 22 of which is sealed with plates (not shown). The prefabricated parts 20 are designed so that their weight is greater than the buoyancy of the prefabricated parts 20 .

Nach dem Übereinanderstapeln der Baufertigteile 20 werden die Platten durchbrochen, so daß sich ein durchgehender Turmhohlraum 23 ergibt. Die anderen Verfahrensschritte sind denen der ersten Ausführungsform gleich.After stacking the prefabricated parts 20 , the plates are broken through, so that there is a continuous tower cavity 23 . The other process steps are the same as those of the first embodiment.

Der Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß ein Auspumpen des Wassers aus dem durchgehenden Turmhohlraum 23 nicht oder nur in geringfügigem Maße erforderlich ist.The advantage of this method is that pumping out the water from the continuous tower cavity 23 is not necessary or only to a small extent.

Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Baufertigteiles 20 mit einem konischen Ansatz 28 und einer konischen Höhlung 30. Beim Übereinanderstapeln wird der konische Ansatz 28 eines ersten Baufertigteiles 20 in die konische Höhlung 30 eines zweiten Baufertigteiles 20 gesetzt. Dadurch wird das Übereinanderstapeln durch eine Selbstzentrierung erleichtert, und darüber hinaus die Standfestigkeit des Turmes 18 verbessert. Fig. 3 shows a second embodiment of a Baufertigteiles 20 having a conical shoulder 28 and a conical cavity 30th When stacked one above the other, the conical extension 28 of a first prefabricated part 20 is placed in the conical cavity 30 of a second prefabricated part 20 . This makes stacking on top of one another easier by self-centering and also improves the stability of the tower 18 .

In einer alternativen Ausführungsform, die in Fig. 5 gezeigt ist, werden auf dem Gewässerboden 12 die vorgefertigten Baufertigteile 20 aufeinandergestapelt. Danach wird ein Turmfundament 46 im Turmhohlraum 23 gegossen und danach das im Turmhohlraum 23 befindliche Wasser herausgepumpt.In an alternative embodiment, which is shown in FIG. 5, the prefabricated prefabricated parts 20 are stacked on top of one another on the water floor 12 . A tower foundation 46 is then poured into the tower cavity 23 and then the water located in the tower cavity 23 is pumped out.

Mischformen zwischen den beschriebenen Ausführungsformen und deren Modifikationen sind möglich.Mixed forms between the described embodiments and their modifications are possible.

Claims (12)

1. Verfahren zur Erstellung eines Turmes auf einem Gewässerboden, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
  • - Fertigen von Baufertigteilen (20) mit einem durchgehenden Hohlraum (22),
  • - Fertigen eines Fundamentes (16) auf dem Gewässerboden (12),
  • - Übereinanderstapeln der Baufertigteile (20) auf dem Fundament (16) zur Bildung eines wasserdichten Turmes (18) bis über die Wasseroberfläche (14) hinaus,
  • - Herauspumpen von Wasser aus einem Turmhohlraum (23), wobei die Baufertigteile (20) so ausgebildet sind, daß der aus diesen bestehende Turm (18) dem umgebenden Wasserdruck und vorhandenen Strömungen widersteht, und
  • - Anordnen einer Ausrüstung (44) auf dem Turm (18) und/oder von Einbauten im Turm (18).
1. Method for the construction of a tower on a body of water, characterized by the following method steps:
  • - Manufacturing of prefabricated parts ( 20 ) with a continuous cavity ( 22 ),
  • - Manufacture of a foundation ( 16 ) on the water floor ( 12 ),
  • - stacking the prefabricated parts ( 20 ) on the foundation ( 16 ) to form a watertight tower ( 18 ) beyond the water surface ( 14 ),
  • - Pumping out water from a tower cavity ( 23 ), wherein the prefabricated parts ( 20 ) are designed so that the tower ( 18 ) consisting of these resists the surrounding water pressure and existing currents, and
  • - Arranging equipment ( 44 ) on the tower ( 18 ) and / or internals in the tower ( 18 ).
2. Verfahren zur Erstellung eines Turmes auf einem Gewässerboden, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
  • - Fertigen von Baufertigteilen (20) mit einem durchgehenden Hohlraum (22), der mittels Wänden abgeschlossen ist, wobei die Baufertigteile (20) schwerer sind, als deren Auftrieb,
  • - Fertigen eines Fundamentes (16) auf dem Gewässerboden (12),
  • - Übereinanderstapeln der Baufertigteile (20) auf dem Fundament (16) zur Bildung eines wasserdichten Turmes (18) bis über die Wasseroberfläche (14) hinaus,
  • - Durchbrechen der Wände zur Bildung eines durchgehenden Turmhohlraumes (23), wobei die Baufertigteile (20) so ausgebildet sind, daß der aus diesen bestehende Turm (18) dem umgebenden Wasserdruck und vorhandenen Strömungen widersteht, und
  • - Anordnen einer Ausrüstung (44) auf dem Turm (18) und/oder von Einbauten im Turm (18).
2. Procedure for the construction of a tower on a body of water, characterized by the following steps:
  • - Manufacture of prefabricated parts ( 20 ) with a continuous cavity ( 22 ), which is closed off by walls, the prefabricated parts ( 20 ) being heavier than their buoyancy,
  • - Manufacture of a foundation ( 16 ) on the water floor ( 12 ),
  • - stacking the prefabricated parts ( 20 ) on the foundation ( 16 ) to form a watertight tower ( 18 ) beyond the water surface ( 14 ),
  • - Breaking through the walls to form a continuous tower cavity ( 23 ), the prefabricated parts ( 20 ) being designed such that the tower ( 18 ) consisting of these resists the surrounding water pressure and existing currents, and
  • - Arranging equipment ( 44 ) on the tower ( 18 ) and / or internals in the tower ( 18 ).
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendeten Baufertigteile (20) Ringe sind.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the prefabricated parts used ( 20 ) are rings. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendeten Baufertigteile (20) aus Beton hergestellt sind.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the prefabricated parts used ( 20 ) are made of concrete. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Fundament (16) und dem Baufertigteil (20) und zwischen den Baufertigteilen (20) Dichtungen eingebracht sind. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that between the foundation ( 16 ) and the prefabricated part ( 20 ) and between the prefabricated parts ( 20 ) seals are introduced. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendeten Ringe einen Außendurchmesser von 6 m, einen Innendurchmesser von 3 m und eine Höhe von 1,5 m aufweisen.6. The method according to any one of claims 3 to 5, characterized in that the used rings an outer diameter of 6 m, an inner diameter of 3 m and a height of 1.5 m. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendeten Ringe in Höhenrichtung einen konischen Ansatz (28) und auf der gegenüberliegenden Seite eine konische Höhlung (30) aufweist.7. The method according to any one of claims 3 to 5, characterized in that the rings used in the vertical direction has a conical extension ( 28 ) and on the opposite side a conical cavity ( 30 ). 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem obersten Baufertigteil (20) eine Abschlußplatte (40) angeordnet ist.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that an end plate ( 40 ) is arranged on the top prefabricated part ( 20 ). 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußplatte (40) mit einem zylindrischen Vorsprung (42) versehen ist, dessen Durchmesser kleiner als der Durchmesser des Hohlraums (22) ist.9. The method according to claim 8, characterized in that the end plate ( 40 ) is provided with a cylindrical projection ( 42 ) whose diameter is smaller than the diameter of the cavity ( 22 ). 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrüstung (44) ein Hubschrauber-Landeplatz, ein Windgenerator, eine Funkantenne oder eine Aussichtsplattform ist.10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the equipment ( 44 ) is a helipad, a wind generator, a radio antenna or a viewing platform. 11. Verfahren nach einer der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbauten Unterwasserbeobachtungsräume, Baugruppen eines Windgenerators oder einer Funkanlage sind.11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the Built-in underwater observation rooms, assemblies of a wind generator or a radio system. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Turm zur Lagerung von Rohstoffen verwendet wird.12. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the tower is used to store raw materials.
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