JP2013518210A - 風力エネルギー設備及び風力エネルギー設備用タワーセグメント - Google Patents

Abstract

【課題】複数のタワーセグメントの互いの結合を容易化し、及び／又は位置決め精度及び／又は信頼性及び／又は耐久性に関して改善する。
【解決手段】本発明は、風力エネルギー設備用タワーセグメント（１）に関し、該タワーセグメント（１）は、外殻セグメントとして構成されており、鉄筋コンクリート体を有し、少なくとも１つの別のタワーセグメントの突合せ部に当接させるための２つの突合せ部（６）を備えており、該鉄筋コンクリート体には、各突合せ部（６）の領域において少なくとも１つの結合体（１２）が埋め込まれ、該結合体（１２）は、隣接するタワーセグメントの結合体（１２）との結合のために該領域に埋設アンカー固定されており、該結合体（１２）は、各々の突合せ部（６）に対して実質的に平行に配設された固定壁部（１４）を有し、該固定壁部（１４）は、該突合せ部（６）に対して横断方向に且つ該固定壁部（１４）に対して横断方向に向かう引張荷重を受けるために設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、風力エネルギー設備用タワーセグメント、複数の該タワーセグメントを有する風力エネルギー設備用タワー、及び該タワーを有する風力エネルギー設備に関する。更に本発明は、複数の該タワーセグメントの製造方法に関する。

最新型の風力エネルギー設備は、今日では通常、基礎部を含んでおり、該基礎部上に風力エネルギー設備用タワーが配設されており、該タワーは、発電機が収容されているゴンドラを支持しており、前記発電機の回転子がエネルギー生成のための空気力学的ロータにより適切な風力を用いて回転される。このような風力エネルギー設備のタワーは、１００ｍを超える高さを有することができる。鋼材製タワーの他、鉄筋コンクリート及び／又は鋼弦コンクリート（プレストレスコンクリート）から成るコンクリート製タワーも頻繁に使用される。この際、コンクリート製タワーとしては、コンクリート製タワーの大部分がコンクリートから製造されているものとして理解することができる。またしばしばタワーの上側部分は鋼材から製造することもある。

このようなタワーは、実質的に管形状（パイプ形状）を有し、通常、基礎部からゴンドラ（タワーの上端に配設される風車の受け部材）に向かってその直径が減少することで、厳密な円筒形状とは異なっている。

このようなコンクリート製タワーは、通常、複数のプレキャストコンクリート部材（予め製造したコンクリート部材 Betonfertigteile）から構成されている。一方ではこのようなコンクリート製タワーは、垂直方向において、上下に配設された複数の部分タワー（タワーを構成する部分のこと）を有し、これらの部分タワーは、通常、垂直方向において締付ケーブルにより互いに締付固定されている。これらの部分タワーの各々は、少なくともコンクリート製タワーの下側領域からの部分タワーがそうであるが、外殻セグメント（外殻弓形部 Mantelsegment）から組み立てられている。例えば１つの部分タワーは、基本的に部分タワーの各々１８０度のセグメントを構成する２つの半部分シェルから組み立てることができる。これらのタワーセグメントは、多くの場合、プレキャストコンクリート部材として工業的に予め製造されており、タワーの建設時に現場で組み立てられて結合される。部分タワーを複数のセグメントに分割する必要性は、通常、各要素の製造箇所から風力エネルギー設備の立設箇所への各要素の必要不可欠な移送により理由付けられている。

タワーアセンブルセクション（タワー組立部分 Turmschuss）とも称することのできる部分タワーにおいてタワーセグメントは、通常、垂直の突合せエッジ（当接エッジ Stosskante）を合わせて現場で組み立てられる。これらの突合せエッジには補強部材（強化部材、例えば鉄筋部材）の一部分が張り出しており、それによりこれらのセグメントは、ここでロックバー(Riegels)を用いて互いに結合することができる。残留する垂直の継ぎ目（接合部）には、引き続きモルタル施工(vermoerteln)が行なわれる。

この際、複数のタワーセグメントを互いに結合するために極めて多くの手作業が必要とされることは不利である。またモルタル施工は、特にモルタル施工が適切でなく又は誤ったかたちで行なわれる場合には、この領域において補強部材部分の腐食の危険を伴っている。この際、誤り又は誤り箇所自体は、入念な作業でさえも発生することがある。このような誤り箇所は、例えば、封入された水泡や気泡、又は補強部材(Bewaehrung)から外部へ通じる細孔（毛細管）等でありえる。

更にそのようなタワーセグメントの達成可能な互いの位置決め精度は制限されており、通常、±１０ｍｍの範囲内にある。更にモルタル施工は温度の低い冬場には問題となりうる。

本発明の基礎を成す課題は、前記問題点の少なくとも１つを解消する又は軽減することである。特に複数のタワーセグメントの互いの結合を容易化し、及び／又は位置決め精度及び／又は信頼性及び／又は耐久性に関して改善するための解決策が提案されるべきである。また少なくとも代替的な解決策が提案されるべきである。

本発明により、請求項１によるタワーセグメントが提案される。

このようなタワーセグメントは、外殻セグメント(Mantelsegment)として構成されており、少なくとも１つの別のこのような又は類似するタワーセグメントと共に、タワーアセンブルセクションとも称される部分タワーへと組み立てるために準備される。それ故、部分タワーとしては、管形状（パイプ形状）であり周方向において閉じた（タワーの）一部分として理解される。つまりタワーは、上下に配設された複数の部分タワーを有する。

タワーセグメントは、鉄筋（鋼材）コンクリート体(Stahlbetonkoerper)、従って補強部材の備えられたコンクリート体を示すものである。少なくとも１つの別のタワーセグメントとの組み立てのために、同じ高さレベルに配置されている少なくとも１つの別の、特に類似の又は同一のタワーセグメントに設けられた突合せ部に当接させるための２つの突合せ部が設けられており、それにより１つの部分タワーを製造することができる。このような突合せ部（当接部 Stoss）は、１つの面であり、実質的に又は最大で、タワーセグメントの高さに対応する長さと、タワーセグメントの厚さに対応する幅、即ちタワーセグメントの壁厚に対応する幅を有する。換言するとこのような突合せ部は、タワーセグメントを垂直に切断したときの断面に対応し、この際、突合せ部は、場合によっては幾らか小さく、特に幾らか細くすることが可能である。

各突合せ部の領域には、少なくとも１つの結合体（結合具 Verbindungskoerper）が埋め込まれ、該領域において（一部分を実質的に露出した状態で）埋設固定（埋設アンカー固定）されている。このような結合体は、隣接するタワーセグメントの別の結合体と結合されるために準備されて設けられている。この際、両方の結合体は互いに接触することができ、又はそれらの間に少なくとも僅かではあるが他の材料、特にコンクリートがある。結合体は、各々の突合せ部に対して実質的に平行に配設された固定壁部（結合壁部）を有し、該固定壁部は、突合せ部に対して横断方向（直角方向 quer）に且つ固定壁部に対して横断方向（直角方向 quer）に向かう引張荷重を受けるために用いられる。ここで別のタワーセグメントの結合体と、結合体の固定結合を行なうことができる。従って鉄筋コンクリート体における結合体の埋設固定により、前記タワーセグメントの互いの固定結合が達成される。この際、好ましくは、複数の結合体が突合せ部に沿って、特に同じ間隔で配設される。

従って本発明により、２つのタワーセグメントを突合せ部と突合せ部を当接させて互いに固く結合することができる。この固定結合では、実質的にタワーセグメントの製造精度により決定される高い精度が達成される。

好ましくは、タワーセグメントは、プレキャストコンクリート部材である。このようなプレキャストコンクリート部材は、工業的に予め製造することができ、それにより鉄筋コンクリート体の高品質性と、従って高強度を達成することができる。更に突合せ部の高精度と高品質性を達成することができる。

好ましくは、結合体は、結合ボックス（箱状結合体 Verbindungskasten）又は鋼製凹状部材(Stahlnische)として形成されている。以下、結合ボックスと鋼製凹状部材との用語は、同義として使用される。

結合ボックスは、好ましくは、固定壁部に隣接する複数の、特に３つの側壁部を有し、それにより中空空間、特に凹部(Nische)が形成される。この際、これらの側壁部と固定壁部とは互いに固定結合されている。この際、結合体は、外部からアクセス可能（手の届くこと）な開いた側面部を有し、更に結合体は、鉄筋コンクリート体へ埋め込まれる補強ロッド（耐久ロッド、例えば鉄筋ロッド）と固定結合されており、従ってそれにより鉄筋コンクリート体における結合体の埋設固定が行なわれる。外部からアクセス可能な開いた側面部を通して（結合ボックスの）中空空間にアクセス可能である。つまり、タワーセグメントの外部から該中空空間へアクセスすることができる。この際、タワーセグメントは、好ましくは、該中空空間へ確かにタワーセグメントの外部からアクセスできるが、建設された又は建設すべき風力エネルギー設備用タワーの内側からのアクセスが可能であるように構成されている。従って、外部へ向かって開いたこの中空空間ないし外部へ向かって開いた凹部は、天候の影響にさらされないか、又はさらされたとしても極めて僅かである。

一実施形態により、側壁部の第１側壁部が開いた側面部に対向して位置し、該第１側壁部と結合された少なくとも１つの補強ロッド（鉄筋ロッド Bewehrungsstab）が、残りの側壁部（複数）の１つの側壁部と結合された少なくとも１つの補強ロッドに対して相対的に所定の傾斜角度で傾けられていることにより特徴付けられているタワーセグメントが提案され、この際、前記傾斜角度は、好ましくは、ほぼ２〜８度の範囲内にあり、更に好ましくは、ほぼ３〜５度の範囲内にあり、特にほぼ４度の値をとる。

互いの補強ロッドに傾斜を設けることにより、従って結合体に異なる傾斜で補強ロッドを固定することにより、力を対応的に異なる方向へ伝えることができる。それにより風力エネルギー設備用タワーの管形状の構造、従ってタワーセグメントの湾曲形状を考慮し、最大限に利用することができる。傾斜角度は２〜８度の範囲内に設定することができ、このことは特に該当タワーセグメントの領域におけるタワー直径に依存することになる。つまり直径が小さいほど、より大きい傾斜角度を選択することができる。通常の（平均的な）直径のためには、３〜５度の傾斜角度、特にほぼ４度の傾斜角度が有利である。

好ましくは、結合体は、外部からアクセス可能（手の届くこと）であるように鉄筋コンクリート体に配設され、特にコンクリート固定されている。つまり特には、結合体を介して行なわれた隣接するセグメントの他の結合体との結合部へのアクセスも可能である。それに対して補強ロッドは、これらの補強ロッドが完全にタワーセグメント内に埋設されており、従って外部からアクセス不能（手の届かないこと）であるように配設されて結合体と結合されている。それにより補強ロッドの腐食保護を持続的に達成することができる。この際、補強ロッドは、実質的にコンクリートにより取り囲まれており、結合体に対する結合箇所においては、この結合体により囲まれており、ないし外部に対して遮蔽されている。

結合体と補強ロッドの好ましい固定は、溶接処理を用いて行なわれる。それにより耐久性があり抵抗力のある結合部が達成可能であり、更に該結合部を介して大きな力伝達を行なうことができる。

別の有利な一形態は、固定壁部がほぼ突合せ部をもって終端し、及び／又は、固定壁部が、少なくとも１つの締付手段、特にボルトを通すための少なくとも１つの固定開口部（穴）ないし結合開口部を有し、該締付手段により引張荷重が別のタワーセグメントから固定壁部へと伝達可能であることを提案する。

固定壁部がほぼ突合せ部をもって終端する(abschliessen)ということは、結合壁部（固定壁部）の外面が、突合せ部の一部分、即ち隣接するセグメントに対する接触面の一部分を構成するように、結合体が鉄筋コンクリート体へ埋め込まれていることを意味する。それにより２つのセグメントをそれらの突合せ部において当接させ、両方の突合せ部において各々の結合体を適切に配置することにより、各々の結合体の互いに直接的な接触を確立することができる。それに対応し、結合体の固定結合、従ってセグメントの固定結合を簡単に達成することができる。従って両方のセグメントは、直接的に突合せ部と突合せ部が当接されて固定され、従ってモルタル施工は実質的に又は全く行なわなくてすむ。しかし場合により、弾性的なシール剤(Dichtungsmasse)を設けることができる。

固定壁部がほぼ突合せ部をもって終端する場合のためにも、補強ロッドは、外部からアクセス不能であるように結合体と結合させることができる。換言すると補強ロッドは、突合せ部に対して（固定壁部から離れる方向に）僅かに後方にずらされて（後退されて）結合体に固定することができる。

ボルトのような締付手段を通すために固定壁部に少なくとも１つの固定開口部を設けることにより、２つの結合体の互いの固定可能性と、最終的には締付可能性も簡単に提供することができる。つまりそのようなボルト又はねじ付きロッドは、隣接する２つのタワーセグメントの隣接する２つの結合体を結合することができる。結合ボックスとしての結合体に、外部からアクセス可能な中空空間ないし凹部が設けられていると、この中空空間ないしこの凹部において、互いに結合すべき両方の結合体の固定作業、特に（ボルトやねじ付きロッドを用いた）締付固定を行なうことができる。

それにより２つのセグメントの堅固でしかも極めて精密な突合せ部と突合せ部の当接結合が達成可能であるが、その理由は、固定結合又は固定引締が接触面ないし継ぎ目の領域で行なわれるのではなく、外部からアクセス可能な中空空間ないし凹部において行なわれるためである。最終的には腐食、特に結合体の腐食にも追加的に対抗するために、固定結合の完了後にゴム製板材（ゴム製板張りカバー Gummischalung）を中空空間ないし凹部のために設けることが提案される。

更に本発明により、風力エネルギー設備用タワーを少なくとも部分的に本発明によるタワーセグメントから建設することが提案される。この際、タワーの高さレベルごとに少なくとも２つのタワーセグメントが１つの部分タワーないしタワーアセンブルセクションへと組み立てられ、そしてそれらのタワーセグメントは、突合せ部と突合せ部が当接されて配置され、各々の結合体を用いて互いに結合される。それからこのような部分タワーが上下に配設されるが、この際、より高い位置に置かれる部分タワーは、直径に関して通常は次第に小さくなる。この際、部分タワーは、上下に隣接する部分タワーが（タワーの周方向において）互いにずらされた突合せ部、ないし突合せ部の領域に形成された（タワーの周方向において）互いにずらされた継ぎ目を有するように上下に配設される。

好ましくは、本発明による風力エネルギー設備用タワーを有するないし本発明による複数のタワーセグメントを有する風力エネルギー設備が設けられている。本発明によるタワーセグメントないし本発明によるタワーを使用することにより、風力エネルギー設備の耐用年数も長くなり、又は整備間隔も長くすることができる。

更に本発明により、請求項１０による、風力エネルギー設備用タワーのための複数のタワーセグメントの製造方法が提案される。

それによると、複数のタワーセグメントが同時に１つのコンクリート型枠(Form)ないし枠板(Schalung)内において製造される。そのために、該当する型枠又は枠板内には、各々、同時に製造すべき複数のタワーセグメントの各タワーセグメントのために補強部材（鉄筋部材 Bewehrung）と結合体がそれらの固定部（固定アンカー部）を含めて準備される。この際、固定部とは、補強部材の幾つかの補強ロッドと結合体との溶接部を意味することができる。この際、そのような溶接処理が現場で型枠内で行なわれるか、又は予め別の準備ステップで行なわれるかは、いずれであってもよい。

補強部材と結合体がそれらの位置（位置決め位置）にある場合に型枠内へコンクリートを注入することができる。コンクリートは、取り出すことのできるまで、先ずは硬化されなくてはならない。取り出しとは、通常、コンクリートがその場で先ずは動かさずに置かれ、そして、多くの場合は多部材で構成されている型枠又は枠板が取り外されることを意味する。

コンクリート型枠ないし枠板は、完全な部分タワー、即ち周方向において完全に閉じている管の外殻(Rohrmantel)のために設けられている。従って、対応するコンクリート部材、特に対応する鉄筋コンクリート体が上述の硬化により得られる。設けられた結合体は、対応して常にペアごとに、即ち隣接する２つのタワーセグメントの各タワーセグメントに対して常に各々１つの結合体（のペア）をもって配設されている。

移送のために、上述のようにして得られたこれらのタワーセグメントは、例えば２つの半部分シェルに分離される。風力エネルギー設備の立設箇所においてこれらのセグメントは、上述の製造時に既にコンクリート型枠内で互いに配置されていたように再び組み立てられる。

それにより高い製造精度、特に結合すべきタワーセグメントの互いの極めて良好な適合（形状適合）を達成することができるが、その理由は、これらのタワーセグメントが既に型枠内において強制的に互いに適合（形状適合）されていたためである。そのようにコンクリート型枠内で製造されたタワーセグメントの分離は、例えば、分離プレートのような、突合せ部における分離層を設けることにより達成することができる。

例えばゴム製板材（ゴム製板張りカバー Gummischalung）のような閉鎖手段（密封手段）を使用することにより、結合体の中空空間ないし凹部が型枠内へのコンクリートの注入時にコンクリートによりふさがってしまうことを防止することができる。

更に本発明により、結合体、特には既にタワーセグメントの関連で前述した鋼製凹状部材(Stahlnische)が提案される。この結合体は、
− 第２の結合体の結合壁部に当接させるための結合壁部と、
− 該結合壁部と結合された第１側壁部と、
− 該結合壁部と該第１側壁部とに結合された２つの第２側壁部とを含んでおり、
従って該結合壁部と該第１側壁部と両方の該第２側壁部とが共同で中空空間ないし凹部（凹状部材）を形成する。

従ってこのような結合体を準備することにより、タワーセグメントを装備することができ、そのようなタワーセグメントから風力エネルギー設備用タワーの構造を簡素化することができる。

好ましくは、結合体として、各々互いに適合（形状適合）された異なる２つの結合体が設けられる。これらの結合体が当接される突合せ部領域では、一方の結合体が窪み部（凹部）を有し、他方の結合体がそれに対応する張出部（凸部）を有する。従って好ましくは、このような結合体はペアごとに準備されており、そして、互いに対応する結合体、特に鋼製凹状部材が当接状態となり且つ互いに対応する領域（窪み部と張出部）が互いにはまり合うように各々のタワーセグメントに組み込まれている。従って、他の１つのタワーセグメントの１つのないし２つの他の突合せ側面部に当接させるための２つの突合せ側面部を有する１つのタワーセグメントを設けることも提案される。その際、一方の突合せ側面部については、次のタワーセグメントとして、窪み部を有する少なくとも１つの第１結合体が取り付けられ、他方の突合せ側面部には、対応する張出部を有する少なくとも１つの第２結合体が取り付けられる。このようにして複数のタワーセグメントを設け、そして風力エネルギー設備用タワーの建設時に適切に組み立てることができる。

以下、例として添付の図面に図示された実施例に基づいて本発明を説明する。

本発明による風力エネルギー設備用タワーの部分領域を部分断面透視図として示す図である。 図１による風力エネルギー設備用タワーの非断面の前記部分領域を俯瞰図として示す図である。 図２による切断線A-Aに沿った断面を側方断面図として示す図である。 図１による風力エネルギー設備用タワーの部分領域を別の目視点から示す図である。 本発明による２つのタワーセグメントから組み立てられた部分タワーを断面透視図として示す図である。 互いに結合された本発明による２つのタワーセグメントの突合せ領域から一部分を示す図である。 突合せ領域における本発明による２つのタワーセグメントの一部分を俯瞰図及び部分断面図として示す図である。 本発明による結合体を透視図として示す図である。 図８の結合体を俯瞰図として示す図である。 図８の結合体を側面図として示す図である。 図８の結合体を前面図として示す図である。 互いに結合される第１結合体と第２結合体を側面図として示す図である。

以下、同じ符号は、異なる実施例の同じ又は類似の要素を示すものとする。

図１は、本発明による風力エネルギー設備用タワーの部分領域２を部分断面透視図として示している。この部分領域２は、上下において端面５上に配設されている２つの部分タワー４ないしタワーアセンブルセクション（タワー組立部分 Turmschuss）４から組み立てられている。各部分タワー４は、各々２つのタワーセグメント（タワー弓形部 Turmsegment）１から組み立てられている。各々２つのタワーセグメント１は（垂直方向の）突合せ部（当接面 Stosskante）６において当接されて組み立てられている。２つの突合せ部６の領域には、各々継ぎ目８が形成されているが、この継ぎ目８は、比較的薄くなっており、基本的に無視することができる。実際に継ぎ目は、突合せ部と突合せ部を当接させて配置することにより回避される。各突合せ部６の領域には６つの結合体が配設されており、図１では、外部からアクセス可能（手の届くこと）な凹部１０を見ることができる。従って各継ぎ目８には６個の結合体の組と６個の凹部１０の組とが対をなして配設されている。この際、これらの結合体はペアごとに互いに結合されている。この結合のためにボルトを凹部１０内で固定締付けすることができる。

風力エネルギー設備用タワーの部分領域２において図示されている下側の部分タワー４の継ぎ目８は、図示されている上側の部分タワー４の継ぎ目８に対して（タワーの周方向において）ずらされて配設されている。従って上下に配設された部分タワー４のこれらの継ぎ目８は、一直線上には並ばず、従って風力エネルギー設備用タワーの全体としての安定性を改善することができる。

（タワーの周方向における）結合体１２のずれ、従って凹部１０のずれは、特に図２の俯瞰図において明確に見ることができる。更に図２は、各部分タワー４が半部分シェル形状の２つのタワーセグメント１から組み立てられていることを明確に示している。図３及び図４は、風力エネルギー設備用タワーの部分領域２について別の目視点（断面）からの図を示している。

図５は、突合せ部６において当接されて結合されている２つのタワーセグメント１を別の目視点から個別に示している。また図６の部分図は、突合せ部６の領域における２つのタワーセグメント１の配置構成を明確に示している。各々２つの結合体１２は、図５では一部分だけを見ることができるが、突合せ部６の領域において、従って継ぎ目８の領域において、対向配置されて互いに固定されている。そのために各結合体１２は結合壁部（固定壁部）１４を有する。

この際、各結合体１２は、各々の結合壁部１４が各々の突合せ部６をもって終端（縁部を形成する abschliessen）するようにタワーセグメント１へ埋め込まれ、ないしコンクリート固定されている。一方のタワーセグメント１の各々の結合体１２は他方のタワーセグメント１の各々の結合体１２と同じ（軸方向）高さに配設されているので、それらの結合壁部１４は、各々、隣接する突合せ部６ないし継ぎ目８の領域において接触する。従って２つの結合体１２のペアごとの当接（ぶつかりあい）によりこれらの結合体１２は、直接的に互いに結合されてボルト固定（ねじ固定）することができ、それにより互いのタワーセグメント１の固定結合が達成される

また図６から、両方のタワーセグメント１はそれらの突合せ部６の領域において平らの状態で互いに当接することができることも明確になっている。継ぎ目８は基本的に消えるほど僅かであり、基本的に表面においてのみ現れる。

更に図１〜図６から、凹部１０が各々のタワーセグメント１の外部からであるが、風力エネルギー設備用タワーの内側からアクセス可能（手の届くこと）であることが見てとれる。特に図１は、右下側の図面部分において、タワーの外側へ指向する継ぎ目８を示している。そこでは凹部１０は見てとれず、従ってタワーの外側からはアクセス不能である。

図７は、互いに当接されて並置された２つのタワーセグメント１について部分的に断面で示された俯瞰図（上面図）を示している。図面の見易さのために場合により生じる断面には線影がつけられていないことを付言する。図７による両方のタワーセグメント１は、それらの突合せ部６の領域において当接されている。この際、図７は、決して突合せ部６の間の中間空間を示すものではない。

断面図及び拡大図により結合体１２の構造がより明確になっており、各々の結合体１２は、実質的に、突合せ部６の領域において互いに当接する各々の結合壁部（固定壁部）１４を有する。各結合体１２は、図７では見ることができないが第１側壁部を有する。更に各結合体１２において第２側壁部１８が図示されている。各第２側壁部１８は、各々該当する結合壁部１４と結合されている。

第１側壁部には、複数の第１補強ロッド（鉄筋ロッド Bewehrungsstaebe）２０が固定されており、各第２側壁部１８には、複数の第２補強ロッド２２が固定されている。第１補強ロッド２０は、第２補強ロッド２２に対して僅かに傾けられており、この際、図示の実施例においてその傾斜角度は、ほぼ４度である。場合によりこれらの補強ロッドの間には別の傾斜角度を設けることもできる。

従って各々の結合体１２は、結合壁部１４の領域において互いに固定されている。場合により生じる力は、各々の結合壁部１４から第１側壁部及び第２側壁部１８へと伝達され、そこから第１補強ロッド２０及び第２補強ロッド２２を介して更に、これらの第１補強ロッド２０と第２補強ロッド２２と結合体１２とが埋設固定されている各々のタワーセグメントへと伝達される。

図８の透視図は、結合ボックス（箱状結合体 Verbindungskasten）又は鋼製凹状部材(Stahlnische)として形成されている結合体１２を示している。この結合体１２は、１つの第１側壁部１６と２つの第２側壁部１８と結合された結合壁部１４を有する。結合壁部１４と第１側壁部１６と両方の第２側壁部１８とは、共同で１つの凹部（凹状部材）を構成している。各第２側壁部１８には各々２つの第２補強ロッド２２が固定されており、第１側壁部１６には４つの第１補強ロッド２０が固定されている。図８〜図１１は、閉じた長さ（所定の長さ）を有する補強ロッド２０、２２を示している。しかし補強ロッド２０、２２は、より長く形成することもでき、各々のタワーセグメント１内での埋設固定時には、更に別の補強要素（鉄筋要素）との結合を行なうこともできる。

図８には、更に結合壁部１４における２つの結合開口部（固定開口部）２４が図示されている。これらの結合開口部２４は、基本的に貫通穴２４として構成されており、ボルトを通過係合させるために適しており、この際、ボルトヘッドないしボルトナットが、結合壁部１４の凹部１０の側の面に当接することができる。

結合体１２に向かう図９の俯瞰図（上面図）は、第２側壁部１８と結合壁部１４の一部分とを示している。図９は俯瞰図と称されているが、その理由は、この目視点の方向が、規定どおりに立設された風力エネルギー設備用タワーにおける配置構成において上方から下方への方向に対応しているためである。第１補強ロッド２０と第２補強ロッド２２との間の傾斜は、図９において傾斜角度２６として記入されている。

図１０は、結合体１２の凹部１０に向かって見た方向の図を示している。凹部１０は、第１側壁部１６と結合壁部１４と両方の第２側壁部１８との間に形成されている。更に図８〜図１０から、補強ロッド２０、２２が（結合壁部１４から離れていく方向に）結合壁部１４の幾らか後側に後退して配設されていることが明確に示されている。

図１１の前面図（端面図）は、結合壁部１４における結合開口部２４の配置構成を明確に示しており、また結合壁部１４が基本的に３つの側面部、即ち第１側壁部１６と両方の第２側壁部１８とにより囲まれていることを明確に示している。また結合壁部１４と、従って結合開口部２４とは、３つの側面部から、複数の第１補強ロッド２０と複数の第２補強ロッド２２とにより囲まれており、それにより結合壁部１４を介して補強ロッド２０、２２へ、そしてこれらの補強ロッド２０、２２から、タワーセグメントの対応する鉄筋（鋼材 Stahl）コンクリート体への負荷の吸収(Lastabtrag)が達成される。

図１２は、第１結合体３０を示しており、この第１結合体３０は、ボルト４０とナット４２を用いて第２結合体３２と互いに固定結合されて締付固定される。この際、これらの結合体３０、３２は、それらの結合壁部１４’ないし１４’’の領域において当接されて並置される。結合壁部１４’の領域において第１結合体３０は窪み部３４を有する。従ってこの窪み部３４は、第１結合体３０の突合せ部６’に対する相対的な窪み部をも示している。この窪み部に対して対をなすものとして、第２結合体３２は、その結合壁部１４’’の領域において隆起領域ないし突出部もしくは張出部３６を有する。この際、この張出部３６は、結合部６’’（の端面）をも（窪み部３４の方向へと）越えており、図１２に図示されているように挿入領域ないし窪み部３４内へはめ込まれるために設けられている。それにより結合特性が改善され、そして製造誤差が僅かにある場合にも、いずれにせよ第１結合体３０と、張出部が挿入されるタワーセグメントとのためには、結合体の突出、即ち示された鋼製凹状部材の突出を回避することができる。

１ タワーセグメント
２ 部分領域
４ 部分タワー
５ 端面
６ 突合せ部（当接部、当接面）
６’ 突合せ部（当接部、当接面）
６’’ 突合せ部（当接部、当接面）
８ 継ぎ目
１０ 凹部
１２ 結合体
１４ 結合壁部（固定壁部）
１４’ 結合壁部（固定壁部）
１４’’ 結合壁部（固定壁部）
１６ 第１側壁部
１６’ 第１側壁部
１６’’ 第１側壁部
１８ 第２側壁部
１８’ 第２側壁部
１８’’ 第２側壁部
２０ 第１補強ロッド
２２ 第２補強ロッド
２４ 結合開口部（固定開口部）
２６ 傾斜角度
３０ 第１結合体
３２ 第２結合体
３６ 張出部（隆起領域、突出部）
３４ 窪み部（凹部）
４０ ボルト
４２ ナット

本発明は、風力エネルギー設備用タワーセグメント、複数の該タワーセグメントを有する風力エネルギー設備用タワー、及び該タワーを有する風力エネルギー設備に関する。更に本発明は、複数の該タワーセグメントの製造方法に関する。

最新型の風力エネルギー設備は、今日では通常、基礎部を含んでおり、該基礎部上に風力エネルギー設備用タワーが配設されており、該タワーは、発電機が収容されているゴンドラを支持しており、前記発電機の回転子がエネルギー生成のための空気力学的ロータにより適切な風力を用いて回転される。このような風力エネルギー設備のタワーは、１００ｍを超える高さを有することができる。鋼材製タワーの他、鉄筋コンクリート及び／又は鋼弦コンクリート（プレストレスコンクリート）から成るコンクリート製タワーも頻繁に使用される。この際、コンクリート製タワーとしては、コンクリート製タワーの大部分がコンクリートから製造されているものとして理解することができる。またしばしばタワーの上側部分は鋼材から製造することもある。

このようなタワーは、実質的に管形状（パイプ形状）を有し、通常、基礎部からゴンドラ（タワーの上端に配設される風車の受け部材）に向かってその直径が減少することで、厳密な円筒形状とは異なっている。

このようなコンクリート製タワーは、通常、複数のプレキャストコンクリート部材（予め製造したコンクリート部材 Betonfertigteile）から構成されている。一方ではこのようなコンクリート製タワーは、垂直方向において、上下に配設された複数の部分タワー（タワーを構成する部分のこと）を有し、これらの部分タワーは、通常、垂直方向において締付ケーブルにより互いに締付固定されている。これらの部分タワーの各々は、少なくともコンクリート製タワーの下側領域からの部分タワーがそうであるが、外殻セグメント（外殻弓形部 Mantelsegment）から組み立てられている。例えば１つの部分タワーは、基本的に部分タワーの各々１８０度のセグメントを構成する２つの半部分シェルから組み立てることができる。これらのタワーセグメントは、多くの場合、プレキャストコンクリート部材として工業的に予め製造されており、タワーの建設時に現場で組み立てられて結合される。部分タワーを複数のセグメントに分割する必要性は、通常、各要素の製造箇所から風力エネルギー設備の立設箇所への各要素の必要不可欠な移送により理由付けられている。

タワーアセンブルセクション（タワー組立部分 Turmschuss）とも称することのできる部分タワーにおいてタワーセグメントは、通常、垂直の突合せエッジ（当接エッジ Stosskante）を合わせて現場で組み立てられる。これらの突合せエッジには補強部材（強化部材、例えば鉄筋部材）の一部分が張り出しており、それによりこれらのセグメントは、ここでロックバー(Riegels)を用いて互いに結合することができる。残留する垂直の継ぎ目（接合部）には、引き続きモルタル施工(vermoerteln)が行なわれる。

従来技術として、以下の文献が挙げられる。

WO 2008/031912 A1 US 4,781,006 A US 4,182,092 A

この際、複数のタワーセグメントを互いに結合するために極めて多くの手作業が必要とされることは不利である。またモルタル施工は、特にモルタル施工が適切でなく又は誤ったかたちで行なわれる場合には、この領域において補強部材部分の腐食の危険を伴っている。この際、誤り又は誤り箇所自体は、入念な作業でさえも発生することがある。このような誤り箇所は、例えば、封入された水泡や気泡、又は補強部材(Bewaehrung)から外部へ通じる細孔（毛細管）等でありえる。

更にそのようなタワーセグメントの達成可能な互いの位置決め精度は制限されており、通常、±１０ｍｍの範囲内にある。更にモルタル施工は温度の低い冬場には問題となりうる。

本発明の基礎を成す課題は、前記問題点の少なくとも１つを解消する又は軽減することである。特に複数のタワーセグメントの互いの結合を容易化し、及び／又は位置決め精度及び／又は信頼性及び／又は耐久性に関して改善するための解決策が提案されるべきである。また少なくとも代替的な解決策が提案されるべきである。

本発明により、請求項１によるタワーセグメントが提案される。
即ち、本発明の１つの視点により、風力エネルギー設備用タワーセグメントであって、該タワーセグメントは、外殻セグメントとして構成されており、鉄筋コンクリート体を有し、少なくとも１つの別のタワーセグメントの突合せ部に当接させるための２つの突合せ部を備えており、該鉄筋コンクリート体には、各突合せ部の領域において少なくとも１つの結合体が埋め込まれ、該結合体は、隣接するタワーセグメントの結合体との結合のために該領域に埋設アンカー固定されており、該結合体は、各々の突合せ部に対して実質的に平行に配設された固定壁部を有し、該固定壁部は、該突合せ部に対して横断方向に且つ該固定壁部に対して横断方向に向かう引張荷重を受けるために設けられていることを特徴とするタワーセグメントが提案される。

本発明の上記視点により、複数のタワーセグメントを互いに結合する際の手作業が軽減され、モルタル施工の必要性が最低限に抑えられると共に鉄筋部材の腐食も防止され、そしてタワーセグメントの位置決め精度と信頼性と耐久性が改善される。

このようなタワーセグメントは、外殻セグメント(Mantelsegment)として構成されており、少なくとも１つの別のこのような又は類似するタワーセグメントと共に、タワーアセンブルセクションとも称される部分タワーへと組み立てるために準備される。それ故、部分タワーとしては、管形状（パイプ形状）であり周方向において閉じた（タワーの）一部分として理解される。つまりタワーは、上下に配設された複数の部分タワーを有する。

タワーセグメントは、鉄筋（鋼材）コンクリート体(Stahlbetonkoerper)、従って補強部材の備えられたコンクリート体を示すものである。少なくとも１つの別のタワーセグメントとの組み立てのために、同じ高さレベルに配置されている少なくとも１つの別の、特に類似の又は同一のタワーセグメントに設けられた突合せ部に当接させるための２つの突合せ部が設けられており、それにより１つの部分タワーを製造することができる。このような突合せ部（当接部 Stoss）は、１つの面であり、実質的に又は最大で、タワーセグメントの高さに対応する長さと、タワーセグメントの厚さに対応する幅、即ちタワーセグメントの壁厚に対応する幅を有する。換言するとこのような突合せ部は、タワーセグメントを垂直に切断したときの断面に対応し、この際、突合せ部は、場合によっては幾らか小さく、特に幾らか細くすることが可能である。

各突合せ部の領域には、少なくとも１つの結合体（結合具 Verbindungskoerper）が埋め込まれ、該領域において（一部分を実質的に露出した状態で）埋設固定（埋設アンカー固定）されている。このような結合体は、隣接するタワーセグメントの別の結合体と結合されるために準備されて設けられている。この際、両方の結合体は互いに接触することができ、又はそれらの間に少なくとも僅かではあるが他の材料、特にコンクリートがある。結合体は、各々の突合せ部に対して実質的に平行に配設された固定壁部（結合壁部）を有し、該固定壁部は、突合せ部に対して横断方向（直角方向 quer）に且つ固定壁部に対して横断方向（直角方向 quer）に向かう引張荷重を受けるために用いられる。ここで別のタワーセグメントの結合体と、結合体の固定結合を行なうことができる。従って鉄筋コンクリート体における結合体の埋設固定により、前記タワーセグメントの互いの固定結合が達成される。この際、好ましくは、複数の結合体が突合せ部に沿って、特に同じ間隔で配設される。

従って本発明により、２つのタワーセグメントを突合せ部と突合せ部を当接させて互いに固く結合することができる。この固定結合では、実質的にタワーセグメントの製造精度により決定される高い精度が達成される。

好ましくは、タワーセグメントは、プレキャストコンクリート部材である。このようなプレキャストコンクリート部材は、工業的に予め製造することができ、それにより鉄筋コンクリート体の高品質性と、従って高強度を達成することができる。更に突合せ部の高精度と高品質性を達成することができる。

好ましくは、結合体は、結合ボックス（箱状結合体 Verbindungskasten）又は鋼製凹状部材(Stahlnische)として形成されている。以下、結合ボックスと鋼製凹状部材との用語は、同義として使用される。

結合ボックスは、好ましくは、固定壁部に隣接する複数の、特に３つの側壁部を有し、それにより中空空間、特に凹部(Nische)が形成される。この際、これらの側壁部と固定壁部とは互いに固定結合されている。この際、結合体は、外部からアクセス可能（手の届くこと）な開いた側面部を有し、更に結合体は、鉄筋コンクリート体へ埋め込まれる補強ロッド（耐久ロッド、例えば鉄筋ロッド）と固定結合されており、従ってそれにより鉄筋コンクリート体における結合体の埋設固定が行なわれる。外部からアクセス可能な開いた側面部を通して（結合ボックスの）中空空間にアクセス可能である。つまり、タワーセグメントの外部から該中空空間へアクセスすることができる。この際、タワーセグメントは、好ましくは、該中空空間へ確かにタワーセグメントの外部からアクセスできるが、建設された又は建設すべき風力エネルギー設備用タワーの内側からのアクセスが可能であるように構成されている。従って、外部へ向かって開いたこの中空空間ないし外部へ向かって開いた凹部は、天候の影響にさらされないか、又はさらされたとしても極めて僅かである。

一実施形態により、側壁部の第１側壁部が開いた側面部に対向して位置し、該第１側壁部と結合された少なくとも１つの補強ロッド（鉄筋ロッド Bewehrungsstab）が、残りの側壁部（複数）の１つの側壁部と結合された少なくとも１つの補強ロッドに対して相対的に所定の傾斜角度で傾けられていることにより特徴付けられているタワーセグメントが提案され、この際、前記傾斜角度は、好ましくは、ほぼ２〜８度の範囲内にあり、更に好ましくは、ほぼ３〜５度の範囲内にあり、特にほぼ４度の値をとる。

互いの補強ロッドに傾斜を設けることにより、従って結合体に異なる傾斜で補強ロッドを固定することにより、力を対応的に異なる方向へ伝えることができる。それにより風力エネルギー設備用タワーの管形状の構造、従ってタワーセグメントの湾曲形状を考慮し、最大限に利用することができる。傾斜角度は２〜８度の範囲内に設定することができ、このことは特に該当タワーセグメントの領域におけるタワー直径に依存することになる。つまり直径が小さいほど、より大きい傾斜角度を選択することができる。通常の（平均的な）直径のためには、３〜５度の傾斜角度、特にほぼ４度の傾斜角度が有利である。

好ましくは、結合体は、外部からアクセス可能（手の届くこと）であるように鉄筋コンクリート体に配設され、特にコンクリート固定されている。つまり特には、結合体を介して行なわれた隣接するセグメントの他の結合体との結合部へのアクセスも可能である。それに対して補強ロッドは、これらの補強ロッドが完全にタワーセグメント内に埋設されており、従って外部からアクセス不能（手の届かないこと）であるように配設されて結合体と結合されている。それにより補強ロッドの腐食保護を持続的に達成することができる。この際、補強ロッドは、実質的にコンクリートにより取り囲まれており、結合体に対する結合箇所においては、この結合体により囲まれており、ないし外部に対して遮蔽されている。

結合体と補強ロッドの好ましい固定は、溶接処理を用いて行なわれる。それにより耐久性があり抵抗力のある結合部が達成可能であり、更に該結合部を介して大きな力伝達を行なうことができる。

別の有利な一形態は、固定壁部がほぼ突合せ部をもって終端し、及び／又は、固定壁部が、少なくとも１つの締付手段、特にボルトを通すための少なくとも１つの固定開口部（穴）ないし結合開口部を有し、該締付手段により引張荷重が別のタワーセグメントから固定壁部へと伝達可能であることを提案する。

固定壁部がほぼ突合せ部をもって終端する(abschliessen)ということは、結合壁部（固定壁部）の外面が、突合せ部の一部分、即ち隣接するセグメントに対する接触面の一部分を構成するように、結合体が鉄筋コンクリート体へ埋め込まれていることを意味する。それにより２つのセグメントをそれらの突合せ部において当接させ、両方の突合せ部において各々の結合体を適切に配置することにより、各々の結合体の互いに直接的な接触を確立することができる。それに対応し、結合体の固定結合、従ってセグメントの固定結合を簡単に達成することができる。従って両方のセグメントは、直接的に突合せ部と突合せ部が当接されて固定され、従ってモルタル施工は実質的に又は全く行なわなくてすむ。しかし場合により、弾性的なシール剤(Dichtungsmasse)を設けることができる。

固定壁部がほぼ突合せ部をもって終端する場合のためにも、補強ロッドは、外部からアクセス不能であるように結合体と結合させることができる。換言すると補強ロッドは、突合せ部に対して（固定壁部から離れる方向に）僅かに後方にずらされて（後退されて）結合体に固定することができる。

ボルトのような締付手段を通すために固定壁部に少なくとも１つの固定開口部を設けることにより、２つの結合体の互いの固定可能性と、最終的には締付可能性も簡単に提供することができる。つまりそのようなボルト又はねじ付きロッドは、隣接する２つのタワーセグメントの隣接する２つの結合体を結合することができる。結合ボックスとしての結合体に、外部からアクセス可能な中空空間ないし凹部が設けられていると、この中空空間ないしこの凹部において、互いに結合すべき両方の結合体の固定作業、特に（ボルトやねじ付きロッドを用いた）締付固定を行なうことができる。

それにより２つのセグメントの堅固でしかも極めて精密な突合せ部と突合せ部の当接結合が達成可能であるが、その理由は、固定結合又は固定引締が接触面ないし継ぎ目の領域で行なわれるのではなく、外部からアクセス可能な中空空間ないし凹部において行なわれるためである。最終的には腐食、特に結合体の腐食にも追加的に対抗するために、固定結合の完了後にゴム製板材（ゴム製板張りカバー Gummischalung）を中空空間ないし凹部のために設けることが提案される。

更に本発明により、風力エネルギー設備用タワーを少なくとも部分的に本発明によるタワーセグメントから建設することが提案される。この際、タワーの高さレベルごとに少なくとも２つのタワーセグメントが１つの部分タワーないしタワーアセンブルセクションへと組み立てられ、そしてそれらのタワーセグメントは、突合せ部と突合せ部が当接されて配置され、各々の結合体を用いて互いに結合される。それからこのような部分タワーが上下に配設されるが、この際、より高い位置に置かれる部分タワーは、直径に関して通常は次第に小さくなる。この際、部分タワーは、上下に隣接する部分タワーが（タワーの周方向において）互いにずらされた突合せ部、ないし突合せ部の領域に形成された（タワーの周方向において）互いにずらされた継ぎ目を有するように上下に配設される。

好ましくは、本発明による風力エネルギー設備用タワーを有するないし本発明による複数のタワーセグメントを有する風力エネルギー設備が設けられている。本発明によるタワーセグメントないし本発明によるタワーを使用することにより、風力エネルギー設備の耐用年数も長くなり、又は整備間隔も長くすることができる。

更に本発明により、請求項１０による、風力エネルギー設備用タワーのための複数のタワーセグメントの製造方法が提案される。
即ち、本発明の１つの視点により、風力エネルギー設備用タワーのための複数のタワーセグメントの製造方法であって、以下のステップ、即ち、
− 複数のタワーセグメントを同時に作るために１つのコンクリート型枠ないし枠板を準備するステップ、
− 複数のタワーセグメントの各タワーセグメントのために補強部材と結合体をそれらの固定アンカー部を含めて前記コンクリート型枠ないし堰板内で位置決めするステップ、
− 前記コンクリート型枠ないし枠板にコンクリートを注入するステップ、
− 前記コンクリートを硬化させるステップ、
− 形成されたタワーセグメントを前記コンクリート型枠から取り出す、ないし前記コンクリート型枠を取り外すステップ、
− タワーセグメントを互いに分離するステップ、
但し、タワーセグメントは、前記コンクリート型枠内では、これらのタワーセグメントが風力エネルギー設備用タワーにおいて規定どおりに配置されるように互いに配置されていること、を含むこと
を特徴とする方法が提案される。

それによると、複数のタワーセグメントが同時に１つのコンクリート型枠(Form)ないし枠板(Schalung)内において製造される。そのために、該当する型枠又は枠板内には、各々、同時に製造すべき複数のタワーセグメントの各タワーセグメントのために補強部材（鉄筋部材 Bewehrung）と結合体がそれらの固定部（固定アンカー部）を含めて準備される。この際、固定部とは、補強部材の幾つかの補強ロッドと結合体との溶接部を意味することができる。この際、そのような溶接処理が現場で型枠内で行なわれるか、又は予め別の準備ステップで行なわれるかは、いずれであってもよい。

補強部材と結合体がそれらの位置（位置決め位置）にある場合に型枠内へコンクリートを注入することができる。コンクリートは、取り出すことのできるまで、先ずは硬化されなくてはならない。取り出しとは、通常、コンクリートがその場で先ずは動かさずに置かれ、そして、多くの場合は多部材で構成されている型枠又は枠板が取り外されることを意味する。

コンクリート型枠ないし枠板は、完全な部分タワー、即ち周方向において完全に閉じている管の外殻(Rohrmantel)のために設けられている。従って、対応するコンクリート部材、特に対応する鉄筋コンクリート体が上述の硬化により得られる。設けられた結合体は、対応して常にペアごとに、即ち隣接する２つのタワーセグメントの各タワーセグメントに対して常に各々１つの結合体（のペア）をもって配設されている。

移送のために、上述のようにして得られたこれらのタワーセグメントは、例えば２つの半部分シェルに分離される。風力エネルギー設備の立設箇所においてこれらのセグメントは、上述の製造時に既にコンクリート型枠内で互いに配置されていたように再び組み立てられる。

それにより高い製造精度、特に結合すべきタワーセグメントの互いの極めて良好な適合（形状適合）を達成することができるが、その理由は、これらのタワーセグメントが既に型枠内において強制的に互いに適合（形状適合）されていたためである。そのようにコンクリート型枠内で製造されたタワーセグメントの分離は、例えば、分離プレートのような、突合せ部における分離層を設けることにより達成することができる。

例えばゴム製板材（ゴム製板張りカバー Gummischalung）のような閉鎖手段（密封手段）を使用することにより、結合体の中空空間ないし凹部が型枠内へのコンクリートの注入時にコンクリートによりふさがってしまうことを防止することができる。

更に本発明により、結合体、特には既にタワーセグメントの関連で前述した鋼製凹状部材(Stahlnische)が提案される。この結合体は、
− 第２の結合体の結合壁部に当接させるための結合壁部と、
− 該結合壁部と結合された第１側壁部と、
− 該結合壁部と該第１側壁部とに結合された２つの第２側壁部とを含んでおり、
従って該結合壁部と該第１側壁部と両方の該第２側壁部とが共同で中空空間ないし凹部（凹状部材）を形成する。

従ってこのような結合体を準備することにより、タワーセグメントを装備することができ、そのようなタワーセグメントから風力エネルギー設備用タワーの構造を簡素化することができる。

好ましくは、結合体として、各々互いに適合（形状適合）された異なる２つの結合体が設けられる。これらの結合体が当接される突合せ部領域では、一方の結合体が窪み部（凹部）を有し、他方の結合体がそれに対応する張出部（凸部）を有する。従って好ましくは、このような結合体はペアごとに準備されており、そして、互いに対応する結合体、特に鋼製凹状部材が当接状態となり且つ互いに対応する領域（窪み部と張出部）が互いにはまり合うように各々のタワーセグメントに組み込まれている。従って、他の１つのタワーセグメントの１つのないし２つの他の突合せ側面部に当接させるための２つの突合せ側面部を有する１つのタワーセグメントを設けることも提案される。その際、一方の突合せ側面部については、次のタワーセグメントとして、窪み部を有する少なくとも１つの第１結合体が取り付けられ、他方の突合せ側面部には、対応する張出部を有する少なくとも１つの第２結合体が取り付けられる。このようにして複数のタワーセグメントを設け、そして風力エネルギー設備用タワーの建設時に適切に組み立てることができる。

本発明において以下の形態が可能である。尚、本願の特許請求の範囲に付記されている図面参照符号は専ら本発明の理解の容易化のためのものであり、図示の形態への限定を意図するものではないことを付言する。
（形態１）風力エネルギー設備用タワーセグメントであって、該タワーセグメントは、外殻セグメントとして構成されており、鉄筋コンクリート体を有し、少なくとも１つの別のタワーセグメントの突合せ部に当接させるための２つの突合せ部を備えており、該鉄筋コンクリート体には、各突合せ部の領域において少なくとも１つの結合体が埋め込まれ、該結合体は、隣接するタワーセグメントの結合体との結合のために該領域に埋設アンカー固定されており、該結合体は、各々の突合せ部に対して実質的に平行に配設された固定壁部を有し、該固定壁部は、該突合せ部に対して横断方向に且つ該固定壁部に対して横断方向に向かう引張荷重を受けるために設けられていること。
（形態２）前記タワーセグメントは、プレキャストコンクリート部材であることが好ましい。
（形態３）前記結合体は、結合ボックス又は鋼製凹状部材として構成されており、前記固定壁部に隣接する複数の、特に３つの側壁部を備え、それにより中空空間、特に凹部が形成され、そして前記結合体は、外部からアクセス可能な開いた側面部を有すること、更に前記結合体は、前記鉄筋コンクリート体へ埋め込まれた補強ロッドと固く結合（固定結合）されており、前記鉄筋コンクリート体に前記結合体の埋設アンカー固定が行なわれていることが好ましい。
（形態４）前記側壁部の第１側壁部が前記開いた側面部に対向して位置し、該第１側壁部と結合された少なくとも１つの補強ロッドが、残りの前記側壁部の１つの側壁部と結合された少なくとも１つの補強ロッドに対して相対的に所定の傾斜角度で傾けられており、該傾斜角度は、好ましくは、ほぼ２〜８度の範囲内にあり、更に好ましくは、ほぼ３〜５度の範囲内にあり、特にほぼ４度の値をとることが好ましい。
（形態５）前記結合体は、外部からアクセス可能であるように前記鉄筋コンクリート体に配設されており、そして補強ロッドは、これらの補強ロッドが完全に該タワーセグメント内に閉じ込められているように配設されて前記結合体と結合されていることが好ましい。
（形態６）前記固定壁部は、ほぼ前記突合せ部をもって終端すること、及び／又は、前記固定壁部は、少なくとも１つの締付手段、特にボルトを通すための少なくとも１つの固定開口部を有し、該締付手段により引張荷重が別のタワーセグメントから前記固定壁部へと伝達可能であることが好ましい。
（形態７）風力エネルギー設備用タワーであって、形態１〜６のいずれか１つに記載のタワーセグメントが複数個用いられて１つの部分タワーへと組み立てられており、該タワーの１つの高さレベルにおいて隣接するタワーセグメントの各々の突合せ部が互いに当接されており、隣接するタワーセグメントの結合体がペアごとに互いに隣接して配置されており、これらの隣接した結合体が互いに結合されており、それにより複数のタワーセグメントが互いに固く結合（固定結合）されていることが好ましい。
（形態８）該タワーは、規定どおりに上下に配設された複数の部分タワーを有し、各々少なくとも２つのタワーセグメントが１つの部分タワーへと組み立てられており、１つの部分タワーのタワーセグメントの突合せ部は、上下に隣接する部分タワーの突合せ部に対してずらして配設されていることが好ましい。
（形態９）風力エネルギー設備であって、形態７又は８に記載の風力エネルギー設備用タワーを含み、及び／又は形態１〜６のいずれか１つに記載のタワーセグメントを複数個含んでいること。
（形態１０）風力エネルギー設備用タワーのための複数のタワーセグメント、特に形態１〜６のいずれか１つに記載のタワーセグメントの製造方法であって、以下のステップ、即ち、
− 複数のタワーセグメントを同時に作るために１つのコンクリート型枠ないし枠板を準備するステップ、
− 複数のタワーセグメントの各タワーセグメントのために補強部材と結合体をそれらの固定アンカー部を含めて前記コンクリート型枠ないし堰板内で位置決めするステップ、
− 前記コンクリート型枠ないし枠板にコンクリートを注入するステップ、
− 前記コンクリートを硬化させるステップ、
− 形成されたタワーセグメントを前記コンクリート型枠から取り出す、ないし前記コンクリート型枠を取り外すステップ、
− タワーセグメントを互いに分離するステップ、
但し、タワーセグメントは、前記コンクリート型枠内では、これらのタワーセグメントが風力エネルギー設備用タワーにおいて規定どおりに配置されるように互いに配置されていること、を含むこと。
（形態１１）前記結合体は、各々中空空間ないし凹部を有し、コンクリートによる前記コンクリート型枠への注入前に各中空空間ないし凹部は、該中空空間ないし凹部がコンクリートでふさがることはないよう、閉鎖手段、特にゴム製板材を用いて閉鎖され、及び／又は充填されること、及び、該閉鎖手段は前記硬化後に取り外され、それにより該中空空間ないし凹部が開かれて外部からアクセス可能となることが好ましい。
（形態１２）結合体、即ち第１結合体、特に結合ボックス又は鋼製凹状部材であって、特に形態１〜６のいずれか１つに記載の風力エネルギー設備用タワーセグメントに埋め込むため、そして特に形態１〜６のいずれか１つに記載の別の風力エネルギー設備用タワーセグメントに埋め込まれている第２結合体と結合させるための第１結合体であり、それによりそれらの両方の風力エネルギー設備用タワーセグメントを結合し、少なくとも結合を支援するためのものであり、そして該第１結合体は、
− 前記第２結合体の結合壁部に当接させるための結合壁部と、
− 該第１結合体の該結合壁部と結合された第１側壁部と、
− 該第１結合体の該結合壁部と該第１側壁部とに結合された２つの第２側壁部とを含んでおり、それにより該第１結合体の該結合壁部と、該第１側壁部と、両方の該第２側壁部とが共同で凹部を形成していること。
（形態１３）前記各第２側壁部及び／又は前記第１側壁部には、前記タワーセグメント内に埋設アンカー固定させるための複数の補強ロッドが配設されていることが好ましい。
（形態１４）形態１２に記載の第１結合体を少なくとも１個と、形態１２に記載の第２結合体を少なくとも１個とを含んでいる結合体ペアであって、該第１結合体と該第２結合体は、これらの結合壁部の領域において互いに当接されるように準備されており、更に該第１結合体は窪み部を有し、該第２結合体は、該第１結合体の該窪み部へはめ込むように設けられた張出部ないし隆起領域を有すること。

以下、例として添付の図面に図示された実施例に基づいて本発明を説明する。

本発明による風力エネルギー設備用タワーの部分領域を部分断面透視図として示す図である。 図１による風力エネルギー設備用タワーの非断面の前記部分領域を俯瞰図として示す図である。 図２による切断線A-Aに沿った断面を側方断面図として示す図である。 図１による風力エネルギー設備用タワーの部分領域を別の目視点から示す図である。 本発明による２つのタワーセグメントから組み立てられた部分タワーを断面透視図として示す図である。 互いに結合された本発明による２つのタワーセグメントの突合せ領域から一部分を示す図である。 突合せ領域における本発明による２つのタワーセグメントの一部分を俯瞰図及び部分断面図として示す図である。 本発明による結合体を透視図として示す図である。 図８の結合体を俯瞰図として示す図である。 図８の結合体を側面図として示す図である。 図８の結合体を前面図として示す図である。 互いに結合される第１結合体と第２結合体を側面図として示す図である。

以下、同じ符号は、異なる実施例の同じ又は類似の要素を示すものとする。

図１は、本発明による風力エネルギー設備用タワーの部分領域２を部分断面透視図として示している。この部分領域２は、上下において端面５上に配設されている２つの部分タワー４ないしタワーアセンブルセクション（タワー組立部分 Turmschuss）４から組み立てられている。各部分タワー４は、各々２つのタワーセグメント（タワー弓形部 Turmsegment）１から組み立てられている。各々２つのタワーセグメント１は（垂直方向の）突合せ部（当接面 Stosskante）６において当接されて組み立てられている。２つの突合せ部６の領域には、各々継ぎ目８が形成されているが、この継ぎ目８は、比較的薄くなっており、基本的に無視することができる。実際に継ぎ目は、突合せ部と突合せ部を当接させて配置することにより回避される。各突合せ部６の領域には６つの結合体が配設されており、図１では、外部からアクセス可能（手の届くこと）な凹部１０を見ることができる。従って各継ぎ目８には６個の結合体の組と６個の凹部１０の組とが対をなして配設されている。この際、これらの結合体はペアごとに互いに結合されている。この結合のためにボルトを凹部１０内で固定締付けすることができる。

風力エネルギー設備用タワーの部分領域２において図示されている下側の部分タワー４の継ぎ目８は、図示されている上側の部分タワー４の継ぎ目８に対して（タワーの周方向において）ずらされて配設されている。従って上下に配設された部分タワー４のこれらの継ぎ目８は、一直線上には並ばず、従って風力エネルギー設備用タワーの全体としての安定性を改善することができる。

（タワーの周方向における）結合体１２のずれ、従って凹部１０のずれは、特に図２の俯瞰図において明確に見ることができる。更に図２は、各部分タワー４が半部分シェル形状の２つのタワーセグメント１から組み立てられていることを明確に示している。図３及び図４は、風力エネルギー設備用タワーの部分領域２について別の目視点（断面）からの図を示している。

図５は、突合せ部６において当接されて結合されている２つのタワーセグメント１を別の目視点から個別に示している。また図６の部分図は、突合せ部６の領域における２つのタワーセグメント１の配置構成を明確に示している。各々２つの結合体１２は、図５では一部分だけを見ることができるが、突合せ部６の領域において、従って継ぎ目８の領域において、対向配置されて互いに固定されている。そのために各結合体１２は結合壁部（固定壁部）１４を有する。

この際、各結合体１２は、各々の結合壁部１４が各々の突合せ部６をもって終端（縁部を形成する abschliessen）するようにタワーセグメント１へ埋め込まれ、ないしコンクリート固定されている。一方のタワーセグメント１の各々の結合体１２は他方のタワーセグメント１の各々の結合体１２と同じ（軸方向）高さに配設されているので、それらの結合壁部１４は、各々、隣接する突合せ部６ないし継ぎ目８の領域において接触する。従って２つの結合体１２のペアごとの当接（ぶつかりあい）によりこれらの結合体１２は、直接的に互いに結合されてボルト固定（ねじ固定）することができ、それにより互いのタワーセグメント１の固定結合が達成される

また図６から、両方のタワーセグメント１はそれらの突合せ部６の領域において平らの状態で互いに当接することができることも明確になっている。継ぎ目８は基本的に消えるほど僅かであり、基本的に表面においてのみ現れる。

更に図１〜図６から、凹部１０が各々のタワーセグメント１の外部からであるが、風力エネルギー設備用タワーの内側からアクセス可能（手の届くこと）であることが見てとれる。特に図１は、右下側の図面部分において、タワーの外側へ指向する継ぎ目８を示している。そこでは凹部１０は見てとれず、従ってタワーの外側からはアクセス不能である。

図７は、互いに当接されて並置された２つのタワーセグメント１について部分的に断面で示された俯瞰図（上面図）を示している。図面の見易さのために場合により生じる断面には線影がつけられていないことを付言する。図７による両方のタワーセグメント１は、それらの突合せ部６の領域において当接されている。この際、図７は、決して突合せ部６の間の中間空間を示すものではない。

断面図及び拡大図により結合体１２の構造がより明確になっており、各々の結合体１２は、実質的に、突合せ部６の領域において互いに当接する各々の結合壁部（固定壁部）１４を有する。各結合体１２は、図７では見ることができないが第１側壁部を有する。更に各結合体１２において第２側壁部１８が図示されている。各第２側壁部１８は、各々該当する結合壁部１４と結合されている。

第１側壁部には、複数の第１補強ロッド（鉄筋ロッド Bewehrungsstaebe）２０が固定されており、各第２側壁部１８には、複数の第２補強ロッド２２が固定されている。第１補強ロッド２０は、第２補強ロッド２２に対して僅かに傾けられており、この際、図示の実施例においてその傾斜角度は、ほぼ４度である。場合によりこれらの補強ロッドの間には別の傾斜角度を設けることもできる。

従って各々の結合体１２は、結合壁部１４の領域において互いに固定されている。場合により生じる力は、各々の結合壁部１４から第１側壁部及び第２側壁部１８へと伝達され、そこから第１補強ロッド２０及び第２補強ロッド２２を介して更に、これらの第１補強ロッド２０と第２補強ロッド２２と結合体１２とが埋設固定されている各々のタワーセグメントへと伝達される。

図８の透視図は、結合ボックス（箱状結合体 Verbindungskasten）又は鋼製凹状部材(Stahlnische)として形成されている結合体１２を示している。この結合体１２は、１つの第１側壁部１６と２つの第２側壁部１８と結合された結合壁部１４を有する。結合壁部１４と第１側壁部１６と両方の第２側壁部１８とは、共同で１つの凹部（凹状部材）を構成している。各第２側壁部１８には各々２つの第２補強ロッド２２が固定されており、第１側壁部１６には４つの第１補強ロッド２０が固定されている。図８〜図１１は、閉じた長さ（所定の長さ）を有する補強ロッド２０、２２を示している。しかし補強ロッド２０、２２は、より長く形成することもでき、各々のタワーセグメント１内での埋設固定時には、更に別の補強要素（鉄筋要素）との結合を行なうこともできる。

図８には、更に結合壁部１４における２つの結合開口部（固定開口部）２４が図示されている。これらの結合開口部２４は、基本的に貫通穴２４として構成されており、ボルトを通過係合させるために適しており、この際、ボルトヘッドないしボルトナットが、結合壁部１４の凹部１０の側の面に当接することができる。

結合体１２に向かう図９の俯瞰図（上面図）は、第２側壁部１８と結合壁部１４の一部分とを示している。図９は俯瞰図と称されているが、その理由は、この目視点の方向が、規定どおりに立設された風力エネルギー設備用タワーにおける配置構成において上方から下方への方向に対応しているためである。第１補強ロッド２０と第２補強ロッド２２との間の傾斜は、図９において傾斜角度２６として記入されている。

図１０は、結合体１２の凹部１０に向かって見た方向の図を示している。凹部１０は、第１側壁部１６と結合壁部１４と両方の第２側壁部１８との間に形成されている。更に図８〜図１０から、補強ロッド２０、２２が（結合壁部１４から離れていく方向に）結合壁部１４の幾らか後側に後退して配設されていることが明確に示されている。

図１１の前面図（端面図）は、結合壁部１４における結合開口部２４の配置構成を明確に示しており、また結合壁部１４が基本的に３つの側面部、即ち第１側壁部１６と両方の第２側壁部１８とにより囲まれていることを明確に示している。また結合壁部１４と、従って結合開口部２４とは、３つの側面部から、複数の第１補強ロッド２０と複数の第２補強ロッド２２とにより囲まれており、それにより結合壁部１４を介して補強ロッド２０、２２へ、そしてこれらの補強ロッド２０、２２から、タワーセグメントの対応する鉄筋（鋼材 Stahl）コンクリート体への負荷の吸収(Lastabtrag)が達成される。

図１２は、第１結合体３０を示しており、この第１結合体３０は、ボルト４０とナット４２を用いて第２結合体３２と互いに固定結合されて締付固定される。この際、これらの結合体３０、３２は、それらの結合壁部１４’ないし１４’’の領域において当接されて並置される。結合壁部１４’の領域において第１結合体３０は窪み部３４を有する。従ってこの窪み部３４は、第１結合体３０の突合せ部６’に対する相対的な窪み部をも示している。この窪み部に対して対をなすものとして、第２結合体３２は、その結合壁部１４’’の領域において隆起領域ないし突出部もしくは張出部３６を有する。この際、この張出部３６は、結合部６’’（の端面）をも（窪み部３４の方向へと）越えており、図１２に図示されているように挿入領域ないし窪み部３４内へはめ込まれるために設けられている。それにより結合特性が改善され、そして製造誤差が僅かにある場合にも、いずれにせよ第１結合体３０と、張出部が挿入されるタワーセグメントとのためには、結合体の突出、即ち示された鋼製凹状部材の突出を回避することができる。

１ タワーセグメント
２ 部分領域
４ 部分タワー
５ 端面
６ 突合せ部（当接部、当接面）
６’ 突合せ部（当接部、当接面）
６’’ 突合せ部（当接部、当接面）
８ 継ぎ目
１０ 凹部
１２ 結合体
１４ 結合壁部（固定壁部）
１４’ 結合壁部（固定壁部）
１４’’結合壁部（固定壁部）
１６ 第１側壁部
１６’ 第１側壁部
１６’’ 第１側壁部
１８ 第２側壁部
１８’ 第２側壁部
１８’’ 第２側壁部
２０ 第１補強ロッド
２２ 第２補強ロッド
２４ 結合開口部（固定開口部）
２６ 傾斜角度
３０ 第１結合体
３２ 第２結合体
３６ 張出部（隆起領域、突出部）
３４ 窪み部（凹部）
４０ ボルト
４２ ナット

Claims (14)

1. 風力エネルギー設備用タワーセグメントであって、
   該タワーセグメント（１）は、外殻セグメントとして構成されており、鉄筋コンクリート体を有し、少なくとも１つの別のタワーセグメントの突合せ部に当接させるための２つの突合せ部（６）を備えており、
   該鉄筋コンクリート体には、各突合せ部（６）の領域において少なくとも１つの結合体（１２）が埋め込まれ、該結合体（１２）は、隣接するタワーセグメントの結合体（１２）との結合のために該領域に埋設アンカー固定されており、
   該結合体（１２）は、各々の突合せ部（６）に対して実質的に平行に配設された固定壁部（１４）を有し、該固定壁部（１４）は、該突合せ部（６）に対して横断方向に且つ該固定壁部（１４）に対して横断方向に向かう引張荷重を受けるために設けられていること
   を特徴とするタワーセグメント。
2. 前記タワーセグメント（１）は、プレキャストコンクリート部材であること
   を特徴とする、請求項１に記載のタワーセグメント。
3. 前記結合体（１２）は、結合ボックス又は鋼製凹状部材として構成されており、前記固定壁部（１４）に隣接する複数の、特に３つの側壁部（１６、１８）を備え、それにより中空空間、特に凹部（１０）が形成され、そして前記結合体（１２）は、外部からアクセス可能な開いた側面部を有すること、更に前記結合体（１２）は、前記鉄筋コンクリート体へ埋め込まれた補強ロッド（２０、２２）と固く結合されており、前記鉄筋コンクリート体に前記結合体（１２）の埋設アンカー固定が行なわれていること
   を特徴とする、請求項１又は２に記載のタワーセグメント。
4. 前記側壁部（１６、１８）の第１側壁部が前記開いた側面部に対向して位置し、該第１側壁部（１６）と結合された少なくとも１つの補強ロッド（２０）が、残りの前記側壁部の１つの側壁部（１８）と結合された少なくとも１つの補強ロッド（２２）に対して相対的に所定の傾斜角度（２６）で傾けられており、該傾斜角度（２６）は、好ましくは、ほぼ２〜８度の範囲内にあり、更に好ましくは、ほぼ３〜５度の範囲内にあり、特にほぼ４度の値をとること
   を特徴とする、請求項３に記載のタワーセグメント。
5. 前記結合体（１２）は、外部からアクセス可能であるように前記鉄筋コンクリート体に配設されており、そして補強ロッド（２０、２２）は、これらの補強ロッドが完全に該タワーセグメント（１）内に閉じ込められているように配設されて前記結合体（１２）と結合されていること
   を特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のタワーセグメント。
6. 前記固定壁部（１４）は、ほぼ前記突合せ部（６）をもって終端すること、及び／又は、前記固定壁部（１４）は、少なくとも１つの締付手段、特にボルトを通すための少なくとも１つの固定開口部（２４）を有し、該締付手段により引張荷重が別のタワーセグメントから前記固定壁部（１４）へと伝達可能であること
   を特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のタワーセグメント。
7. 風力エネルギー設備用タワーであって、
   請求項１〜６のいずれか一項に記載のタワーセグメント（１）が複数個用いられて１つの部分タワーへと組み立てられており、該タワーの１つの高さレベルにおいて隣接するタワーセグメント（１）の各々の突合せ部（６）が互いに当接されており、隣接するタワーセグメントの結合体（１２）がペアごとに互いに隣接して配置されており、これらの隣接した結合体（１２）が互いに結合されており、それにより複数のタワーセグメント（１）が互いに固く結合されていること
   を特徴とする風力エネルギー設備用タワー。
8. 該タワーは、規定どおりに上下に配設された複数の部分タワー（４）を有し、各々少なくとも２つのタワーセグメント（１）が１つの部分タワー（４）へと組み立てられており、１つの部分タワー（４）のタワーセグメント（１）の突合せ部（６）は、上下に隣接する部分タワー（４）の突合せ部（６）に対してずらして配設されていること
   を特徴とする、請求項７に記載の風力エネルギー設備用タワー。
9. 風力エネルギー設備であって、
   請求項７又は８に記載の風力エネルギー設備用タワーを含み、及び／又は請求項１〜６のいずれか一項に記載のタワーセグメント（１）を複数個含んでいること
   を特徴とする風力エネルギー設備。
10. 風力エネルギー設備用タワーのための複数のタワーセグメント、特に請求項１〜６のいずれか一項に記載のタワーセグメントの製造方法であって、以下のステップ、即ち、
    − 複数のタワーセグメント（１）を同時に作るために１つのコンクリート型枠ないし枠板を準備するステップ、
    − 複数のタワーセグメント（１）の各タワーセグメントのために補強部材と結合体（１２）をそれらの固定アンカー部を含めて前記コンクリート型枠ないし堰板内で位置決めするステップ、
    − 前記コンクリート型枠ないし枠板にコンクリートを注入するステップ、
    − 前記コンクリートを硬化させるステップ、
    − 形成されたタワーセグメント（１）を前記コンクリート型枠から取り出す、ないし前記コンクリート型枠を取り外すステップ、
    − タワーセグメント（１）を互いに分離するステップ、
    但し、タワーセグメント（１）は、前記コンクリート型枠内では、これらのタワーセグメント（１）が風力エネルギー設備用タワーにおいて規定どおりに配置されるように互いに配置されていること、
    を含むこと
    を特徴とする方法。
11. 前記結合体（１２）は、各々中空空間ないし凹部（１０）を有し、コンクリートによる前記コンクリート型枠への注入前に各中空空間ないし凹部（１０）は、該中空空間ないし凹部（１０）がコンクリートでふさがることはないよう、閉鎖手段、特にゴム製板材を用いて閉鎖され、及び／又は充填されること、及び、該閉鎖手段は前記硬化後に取り外され、それにより該中空空間ないし凹部（１０）が開かれて外部からアクセス可能となること
    を特徴とする、請求項１０に記載の方法。
12. 結合体、即ち第１結合体、特に結合ボックス又は鋼製凹状部材であって、特に請求項１〜６のいずれか一項に記載の風力エネルギー設備用タワーセグメントに埋め込むため、そして特に請求項１〜６のいずれか一項に記載の別の風力エネルギー設備用タワーセグメントに埋め込まれている第２結合体と結合させるための第１結合体であり、それによりそれらの両方の風力エネルギー設備用タワーセグメントを結合し、少なくとも結合を支援するためのものであり、そして該第１結合体は、
    − 前記第２結合体の結合壁部に当接させるための結合壁部と、
    − 該第１結合体の該結合壁部と結合された第１側壁部と、
    − 該第１結合体の該結合壁部と該第１側壁部とに結合された２つの第２側壁部とを含んでおり、
    それにより該第１結合体の該結合壁部と、該第１側壁部と、両方の該第２側壁部とが共同で凹部を形成していること
    を特徴とする結合体。
13. 前記各第２側壁部及び／又は前記第１側壁部には、前記タワーセグメント内に埋設アンカー固定させるための複数の補強ロッドが配設されていること
    を特徴とする、請求項１２に記載の結合体。
14. 請求項１２に記載の第１結合体を少なくとも１個と、請求項１２に記載の第２結合体を少なくとも１個とを含んでいる結合体ペアであって、該第１結合体と該第２結合体は、これらの結合壁部の領域において互いに当接されるように準備されており、更に該第１結合体は窪み部を有し、該第２結合体は、該第１結合体の該窪み部へはめ込むように設けられた張出部ないし隆起領域を有すること
    を特徴とする結合体ペア。

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