프리스트레스 콘크리트 마감 처리된 부품으로 만들어진 파일론{PYLON OF PRESTRESSED CONCRETE FINISHED PARTS}
본 발명은 프리스트레스(prestressed; 콘크리트에 철선을 넣어 압축 응력을 준 것을 의미함) 콘크리트 마감 처리 부품으로 제작된 파일론(pylon; 철탑 또는 교탑, 풍력 발전 설비의 경우 풍력 터빈이 장착되는 탑을 의미함, 이하에서는 "파일론"이라 칭하기로 함)을 제조하는 방법과, 이 방법을 양호하게 수행하는 장치에 관한 것이다. 프리스트레스 콘크리트 마감 처리된 부품으로 만들어진 파일론은 광범위하게 알려져 있고, 매우 다양한 범위의 목적을 위해 사용된다. 여기서는 일 실시예로서, 이를 통신 장비를 위한 안테나 캐리어로 사용하는 것이 설명될 것이다.
프리스트레스 콘크리트 마감 처리 부품을 사용하는 것은 클라이밍 또는 슬라이딩 형태나 덮개를 가진 콘크리트를 사용해서 타워나 파일론을 건축하는 것과 비교하면, 소정의 조건하에서 마감 처리된 부품을 제조하는 것이 경제적으로 더욱 유망한 방법이 된다는 장점을 가진다. 이와 같은 방식으로 해서, 관련된 작업의 많은 부품이 건축 시공 현장으로부터 멀리 떨어진 곳에서 사전에 작업될 수 있다. 또한, 이와 같은 방식으로 해서, 소정의 질적 요구를 충족하고 이 요구에 부합하는지를 확인하도록 상기 과정을 모니터 하는 것이 보다 양호하게 가능하게 되어, 파일론은 단시간 내에 제조 현장에서 시공 건축이 될 수 있다.상기 목적을 위해, 건설 현장에서 프리스트레스 콘크리트 처리된 부품은, 인장 수단(tensioning means)을 위한 재킷 튜브(jacket tube; 여기서 재킷 튜브는 세그먼트(segment)들을 결합하기 위해 콘크리트 혼합물이 넣어지는 부재로서 이하에서는 "재킷 튜브"라 칭하기로 한다))와 함께 조립되어 파일론 벽에 합체된다. 이와 같은 경우, 개별 처리된 부품을 파일론의 세그먼트로서 함께 연결하기 위해, 콘크리트 혼합이 세그먼트 사이의 결합부로 도입되어, 표면 영역 상에 걸쳐 마감 처리된 부품 사이에서 강제 잠금 방식으로 결합한다. 재킷 튜브 속으로 밀려 넣어진 인장 수단은 장력을 받아, 그 후 고압 하에서 재킷 튜브에 콘크리트 혼합물이 채워지며, 인장 수단과 파일론 사이의 내면 결합이 되도록 가압된다. 삭제 재킷 튜브 내의 인장 수단을 가압하는 조작은, 필요 압력을 충족하여 콘크리트 혼합물(slurry)이 재킷 튜브 내에서 솟아올라 재킷 튜브를 파일론의 꼭대기까지 채우도록, 고압 하에서 실행되어야 한다. 상기 필요 압력은 80 m 높이의 파일론의 경우 확실히 200 기압의 값은 족히 달성할 수 있다. 이와 같은 관점에서, 종래 기술은 개별 세그먼트 사이의 콘크리트가 그 물질 특성으로 인해 깨지기 쉽고 다공질이며 이에 따라 세그먼트가 신뢰성 있게 밀봉(seal)되지 않으므로, 높은 압력 하에서는 콘크리트 혼합물이 개별 세그먼트 사이의 결합부에서 누설된다는 문제점을 내포하고 있다. 따라서, 최하단의 세그먼트(segment)로부터 시작하여 타워 위쪽으로 이동하면서 상호 중첩된 세그먼트 사이의 각 결합부에서 콘크리트 혼합물의 주입을 위한 주입구를 제공하고, 상기 주입구 상의 개별 세그먼트의 재킷 튜브를 가압하기 위해 상기 주입구에 콘크리트 혼합물을 주입하는 것이 필요하다. 독일에서, 인장 바(tensioning bar) 및 인장 와이어(tensioning wire)가 인장 수단으로 흔히 사용된다. 그러나, 상기 인장 바는 인장 경로가 직선 형태인 경우에만 적용될 수 있다는 한계가 있다. 이는 프리스트레스 콘크리트 처리된 부품을 지닌 타워의 외형 윤곽에 관한 선택이 인장 바가 언제나 직선상으로 사용해야 하는 경우로 제한된다는 것을 의미한다. 이는 파일론의 단면이 직선으로 이루어져 점점 가늘어지는(taper, 즉 테이퍼 형태를 지니는) 한, 인장 바를 구비한 원추형(conical) 파일론의 건축할 수 있다는 것을 의미한다. 따라서, 인장 와이어의 사용은 만곡(curved)된 외형 윤곽(contour)을 지닌 원추형 파일론을 건축하는 목적에 고려될 수 있다. 인장 와이어는 파일론의 꼭대기로부터 세그먼트의 재킷 튜브를 통해 파일론의 하부로 연속적으로 끌어 당겨지거나, 파일론의 하부로부터 파일론의 꼭대기로 연속적으로 상승하도록 당겨진다. 그러나, 상기 과정은 파일론의 꼭대기로부터 만곡된 외형 윤곽을 따라 파일론의 하부 영역으로 뻗는 인장 와이어가 개별 세그먼트 사이의 결합부 위를 통과해야 한다는 문제를 겪는다. 그러나, 만곡(curvature)으로 인해서, 와이어가 특히 상기 결합부에서 상기 만곡부를 따르지 않고, 오히려 상기 결합부에서 뒤엉켜서 큰 대가를 치러야 움직일 수 있는 위험성은 언제나 있다.
도1은 본 발명에 따른 깔대기형 장치(funnel-shaped apparatus)의 측단면도. 도2는 본 발명에 따른 밀봉부(seal)의 측단면도. 도3은 도2에 도시된 전이부(원형으로 표시된 부분)에 대한 확대도. 도4는 본 발명에 따라 하나가 다른 하나 위에 배열되고 서로 결합하는 두 개의 세그먼트의 부분을 도시한 도면. 도5는 본 발명에 따른 전체 세그먼트의 평면도. 도6은 도5에 도시된 본 발명에 따른 전체 세그먼트의 부분도. 도7은 장착 부분 내의 세그먼트를 도시한 도면. 도8은 본 발명에 따른 파일론(pylon)을 통한 단면도.
따라서, 본 발명의 목적은 전술한 종래 기술의 문제점을 제거하거나 적어도 경감하도록 하여, 프리스트레스 콘크리트 마감 처리된 부품으로 만든 파일론을 제조하는 방법과, 이 방법을 바람직하게 수행하는 장치를 제공하는 데 있다.상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면, 깔대기형 구성(funnel-shaped)을 가진 장치가 제공된다. 상기 구성에서, 작은 단면의 깔대기형 장치의 측면은 재킷 튜브의 단면에 실질적으로 대응하는 단면을 가지며, 이는 세그먼트로 합체된다. 깔대기형 장치는 재킷 위에 제공되고 재킷 튜브 쪽을 향하고 작은 단면의 측면이 있다. 그 결과, 타워 또는 파일론의 꼭대기로부터 끌어 당겨진 인장 와이어는 넓은 쪽 단면의 측면에 도달하고, 이에 의해 작은 쪽 단면 쪽으로 유도 안내된다. 더욱 작은 쪽 단면이 재킷 튜브의 단면에 실질적으로 대응하므로, 인장 와이어는 그 아래 배치된 후속 세그먼트의 재킷 튜브를 원활하게 통과한다. 본 발명의 양호한 실시예로서, 보다 작은 단면을 지닌 장치의 측면에 탑재된 것은 실질적으로 동일한 단면의 튜브형 부위이다. 상기 부분은, 한편으로는 재킷 튜브로 견고하게 맞물릴 수 있도록 하고, 또 다른 한편으로는 재료 소모량 및 이에 따른 비용이 허용 가능한 한계값 내에 남게 되도록 소정의 길이를 가진다. 삭제 본 발명의 특별한 양호한 실시예로서 튜브 부위 및 장치는 한 개의 부품으로 제작될 수 있고, 튜브형 부위 영역에서 재킷 튜브에 조여 결합하여질 수 있도록 수컷 나사 날이 제공될 수 있다. 상기 구성은 깔대기형 장치와 재킷 튜브 사이에 특별히 단순하면서도 견고한 결합이 만들어지도록 하는 것을 가능하게 한다. 전술한 장치는 예컨대 밀봉부(seal)와 같은 탑재 선택 옵션이 외 측 둘레에 제공될 수 있도록 디자인되는 것이 특별히 바람직하다. 탑재 선택(mounting option)으로서, 상기 장치의 외 측 엣지를 완전히 둘러쌀 수 있도록 할 수도 있고, 이에 따라 해당 지점의 밀봉부를 견고하게 유지하는데 기여한다. 재킷 튜브를 가압 조작 중에 콘크리트 혼합물이 누출되는 문제를 해결하기 위해, 본 발명에 따르면, 세그먼트 내의 재킷 튜브가 서로에 대해 반대의 관계에 있는 두 개의 세그먼트 사이에 삽입되도록 밀봉부(seal)가 제공될 수 있다. 상기 밀봉부는 적어도 밀봉 작업을 위한 세그먼트의 의도된 간격에 대응하는 높이를 가진다. 본 발명의 특별히 양호한 실시예로서, 상기 밀봉부 표면 거칠기의 치수 이상으로, 세그먼트 사이의 소정의 간격보다 더 높게 된다. 합체된 재킷 튜브가 서로 반대로 있는 세그먼트의 주변 상의 위치에 상기 밀봉부 및 깔대기형 장치가 제공되므로, 밀봉부는 깔대기형 장치와 같은 단면 형상을 가지는 것이 바람직하다. 특별히 양호한 특징에서, 밀봉부의 내측 폭은 그 아래 배열된 세그먼트를 향해 감소하는 반면, 밀봉부 위에 배열된 세그먼트를 향해서 대면하는 밀봉부의 측면은, 세그먼트 내의 재킷 튜브의 측면과 같이, 그 내부 폭에 대해 적어도 동일한 크기의 단면이 바람직하다. 이로써 깔대기형 장치를 향한 밀봉부의 단면 확장이 가능하게 되어, 본 발명의 장점이 완전히 활용될 수 있다. 본 발명의 또 다른 양호한 실시예로서, 밀봉부의 외측 주변 표면은 내측 폭의 변화를 따르고, 이에 따라 작은 단면을 향하는 방향으로 감소한다. 밀봉부의 상부 부분으로서, 밀봉부 벽의 영역이 충분히 변형 가능하도록 하며, 밀봉부 내에서 발생되는 압력에 의해 외측 및 인접한 세그먼트로 가압된다. 밀봉부 상부 부분의 내측 벽 및 외측 벽 사이의 전이부(transition)는 외측 벽에 대해서는 예각으로, 내측 벽에 대해 둔각으로, 따라서 실질적으로 수직하게 뻗어지게 된다. 그 결과, 비록 내측 및 외측 벽 사이의 전이부에서 밀봉부의 상부 부분이 수평으로 가압 될 때라도, 이 상황에서 전이부는 여전히 위쪽 방향으로 확장하는 표면을 지니고 있기 때문에, 밀봉부의 상부 부분이 세그먼트에 대해 더욱 견고하게 되도록 밀봉부를 가압하는 힘이 있다. 본 발명의 특별히 양호한 실시예에서, 크기 및 형태 면에서 깔대기형 장치상에 제공된 탑재 수단에 대응하는 구슬선(bead) 또는 용마루(ridge)가 밀봉부를 수용하기 위해 밀봉부의 아래쪽에 형성될 수 있다. 이와 같은 방식으로, 밀봉부는 그 위치에서 견고하게 유지될 수 있고, 이에 의해 밀봉부가 미끄러지는 것이 방지되고 조립 공정 중에 부정적인 영향을 받지 않도록 보장된다. 양호한 실시예로서, 본 발명에 따른 밀봉부는 밀봉부의 외측 주변에서 구슬선 위로 외 측을 향해 주변으로 뻗는 외팔보(cantilever) 부위를 지닐 수 있다. 상기 외팔보 부위는 소정의 높이 및 폭이 있고, 구슬선 위로 밀봉부의 외측 주변을 넘는 크기만큼 돌출된다. 상기 외팔보 부위는 한편으로는 장치 내에 수용된 구슬 선의 만곡된 경직도를 증가시키고, 다른 한편으로는 세그먼트 사이의 합성 결합재를 위한 장벽으로서의 기능을 함으로써, 타워 또는 파일론의 제조 중에 이 재료가 밀봉부의 꼭대기 측면에 도달하는 것을 방지한다. 특히 건설 현장의 작업 공정을 단순화하기 위해, 본 발명의 양호한 실시예에 따르면, 세그먼트의 제작 중에 상기 장치는 적절히 방향 설정된 조건하에서 세그먼트로 일체화될 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 장치의 꼭대기 엣지, 즉 다시 말해서 보다 큰 단면의 측면이 세그먼트의 꼭대기 측면에서 분출(flush)을 종결시키는 방식으로 통합되는 것이 특별히 바람직하다. 본 발명의 또 다른 실시예로서, 세그먼트의 제작 중에 깔대기형 장치의 형태는 세그먼트의 벽 내에 제공된다. 이와 같은 방식으로, 동일한 기능을 가지고, 한편으로는 상기 장치를 위한 재료를 절감하는 것이 가능하고, 다른 한편으로는 상기 장치를 삽입하는데 관련된 작업 단계를 줄이는 것도 가능하다. 결합부가 단지 변위 되는 것만을 방지하기 위해, 재킷 튜브를 향한 측면에서 상기 장치의 개구와 재킷 튜브의 인접한 엣지 사이의 간격은 무시할 정도로 작게 되어, 깔대기형 장치 및 재킷 튜브는 서로 섞이게 된다. 운반 및 취급 문제를 해결하기 위한, 본 발명의 특별히 양호한 실시예로서,각각의 세그먼트가 그 수직 축에 평행하게 적어도 두 개의 하위 세그먼트로 분할되는 것이 제공될 수 있다. 더욱이, 본 발명에 따른 특별히 양호한 실시예로서, 세그먼트로부터 타워나 파일론을 제조할 때, 예컨대 에폭시 수지(epoxy resin)와 같은 폴리머(polymer)는 다공성 콘크리트를 대신해서 세그먼트 사이의 결합재로서 사용될 수 있다. 강화된 조건에서 에폭시 수지는 콘크리트와 동일한 강도 특성을 지니지만, 에폭시 수지는 다공질이거나 쉽게 깨지지 않으며, 따라서 에폭시 수지는 콘크리트 못지 않은 기계적 동등성과 세그먼트 사이의 밀봉된 결합을 제공한다. 세그먼트 사이에서 충분히 견고한 결합을 얻기 위해, 결합재는 관련 표면 영역 전체 위에 적용되는 것이 바람직하다. 이와 같은 관점에서, 깔대기형 개구 및 재킷 튜브의 개구부(opening)는 당겨 삽입될 인장 케이블 및 콘크리트 혼합물이 쉽게 드나들 수 있도록 통로가 확보되어야 한다. 본 발명의 특별히 양호한 실시예로서, 세그먼트가 조립되기 전에 세그먼트 사이에 삽입될 적어도 세 개의 격벽(spacer)이 제공될 수 있다. 이들은 결합재(joining material)가 강화될 때까지 개별 세그먼트를 그 위로 지탱한다. 전술한 경우, 격벽은 강화된 결합재에 비해 낮은 탄성 계수를 가진 예컨대 목재와 같은 재료로 제조되는 것이 특별히 바람직하다. 이는, 한편으로는, 격벽이 세그먼트의 상호 대면하는 표면 내의 불균일성이 있는 경우, 격벽에 적절한 변형을 제공하고, 세그먼트의 벽의 부위가 깨지는 것을 방지한다. 그러나, 다른 한편으로는, 결합재가 강화된 후에, 그들은 '유연한(soft)' 격벽을 대신해 부하를 지탱하고 이들을 적절히 운반한다. 격벽의 탄성 계수(modulus of elasity)는 격벽의 표면 영역이 요구되는 한계값 내에 있도록 하기 위해 3000 N/mm 2 내지 5000 N/mm 2 범위 내에 있는 것이 바람직하고, 결합재는 5000 N/mm 2 을 초과하는 탄성 계수를 가지는 것이 바람직하다. 본 발명의 특별히 양호한 실시예에서, 깔대기형 장치, 밀봉부 및 결합재의 상호 작용을 통해, 세그먼트로 구성된 타워 또는 파일론의 경우, 인장 케이블이 재킷 튜브 내로 당겨지고 인장된 후, 두 개의 프리스트레스 콘크리트 처리된 구성 요소 사이의 결합부에서 콘크리트 혼합물이 누출 없이, 타워 또는 파일론의 꼭대기까지 상승할 정도의 고압에서, 예컨대 콘크리트 혼합물이 타워의 하부로부터 재킷 튜브로 압축되는 것을 가능하게 한다. 본 발명의 양호한 실시예들은 첨부된 청구항에 기술된다. 본 발명의 실시예는 이하에서 첨부된 도면을 참조하여 매우 상세히 기술된다.
도1은 부분도로서, 인장 와이어(tensioning wire; 도시 생략)을 안내하는 본 발명에 따른 깔대기형 장치(funnel-shaped apparatus; 8)의 측면도이다. 이 실시예의 평면 단면(도시 생략)은 둥근(round) 것이 바람직 하지만, 예를 들어 회전 운동을 방지한다는 관점을 도입하면 다각형(polygon)도 될 수도 있다. 장치(8)의 중심 부분은 위쪽 방향으로는 개구(9)를 대면하고 하방으로는 개구(11)를 대면하는 깔대기형 부분(8)이다. 약 254 cm 2 의 단면적을 갖는 위쪽 방향으로 대면하는 개구(9)는 약 53 mm의 내경을 가진 하방으로 대면하는 개구(11)에 비해 더 큰 약 90 mm의 내경을 가지고 있다. 삭제 상기 장치에서, 세그먼트(4, 6)의 제조 중에, 더 작은, 다시 말해 하방으로 대면하는 단부(11)는 재킷 튜브(jacket tube; 7)의 벽에 합체되고, 인장 와이어(또는 인장 바)를 수용하도록 제공되는 재킷 튜브(7)의 단면에 실질적으로 대응한다. 이와 같은 방식으로, 더 큰 단면(9)으로 인입되는 인장 와이어는, 그것이 깔대기형 장치(8)의 밑에 인접한 관계를 가진 재킷 튜브(7)를 원활하게 통과할 수 있도록, 깔때기 형을 통해 안내될 수 있다. 본 발명에 따라 도시된 실시예에서는 약 40°정도 열린 플레어(flare) 각도가 깔대기형 장치(8)를 위해 선택될 수 있다. 그러나, 상기 플레어 각도(깔대기의 열린 각도)는 세그먼트의 구조적 요인 및 각도에 따라 10°와 150°사이의 넓은 범위에 걸쳐 변할 수 있다. 장치(8)의 더 작은 개구(11)에 인접한 것은 수컷 나사 날(14)이 제공된 튜브 부분(tubular portion; 12)이다. 튜브 부분(12)은 재킷 튜브(7)로 조여지며, 따라서 한편으로는 본 발명에 따른 장치(8)에 정밀하게 재현 가능한 위치 선정을 제공하고, 다른 한편으로는 인장 와이어를 위하여 좀더 확장된 안내로를 제공한다. 또한, 이는 장치(8)가 수송 위치에 관계없이 재킷 튜브(7)로부터 혹시라도 우연히 풀릴 수 없도록 한다. 튜브 부분(12)은 재킷 튜브(7)의 단면에 실질적으로 대응하는 단면을 가진다. 이 실시예에서, 이것이 서로 조여질 수 있도록 조금 더 작다는 것이 이해될 것이다. 더 큰 단면(9)에서의 외측 주변 엣지(10)는 위쪽 방향으로 약 7 mm 연장되지만, 이 영역에서 단면은 일정하다. 이는 다시 말해 주변 엣지(10)가 수직으로 연장된다는 것이다. 깔대기형 부분(8)으로부터 주변 엣지(10)의 수직으로 연장된 부분까지의 전이부에서 주변 엣지(10)에 인접한 것은, 주변 엣지(10) 주위를 반지 형 구조로 연장하고, 예컨대 밀봉부 구성 요소(20)를 지지할 수 있는 실질적으로 수평으로 연장되는 지지 표면(16)이다. 지지 표면(16)의 폭은 밀봉부(20)를 위해 요구되는 지지 표면 면적에 의존하여 결정되며, 본 실시예에서는 약 10 mm이다. 주변으로 연장되는 부가적인 엣지 부분(18)은 지지 표면(16)의 외측 엣지에 수직하게 제공되고, 지지 표면(16)으로부터 위쪽 방향으로 약 10 mm 연장된다. 그것은 주변 엣지(10), 지지 표면(16) 및 주변으로 연장되는 엣지 부분(18)으로부터 형성된 수용 수단 내에 삽입될 밀봉부(20)를 위한 부가적인 측면 지지부를 제공하고, 이 지지부는 밀봉부(20)가 미끄러지는 것을 효과적으로 방지한다. 본 발명의 선택적 실시예에서, 지지 표면(16)은 주변 엣지(10)에 대해서 예각을 이루도록 해서 연장될 수 있다. 더욱 단순한 디자인 구조에서, 상기 구성은 또한 적절히 조형된 밀봉부(20)를 위한 부가적인 지지 기능을 제공할 수 있다. 도2는 본 발명에 따른 제1 실시예로서 밀봉부(20)를 도시한다. 평면도(도시 생략)에서, 밀봉부(20)는 장치(8)와 마찬가지로 원형 단면을 가지고 있다. 도시된 측단면도에서, 밀봉부(20)는 가변 내측 폭(21)을 가지고 있다. 이 내측 폭(21)은 밀봉부(20)의 하부 엣지를 향해 증가하는 모습이다. 이와 같은 관점에서, 약 70 mm인 밀봉부(20)의 상부 엣지에서의 직경이 약 60 mm인 표준으로 사용되는 재킷 튜브(7)의 내측 직경에 비해 여전히 크다는 점이 인식될 것이다. 밀봉부(20)의 내측 직경은 그것의 하부 엣지에서 약 95 mm이고, 따라서 외측 주변 엣지(10)에서 장치(8)의 외측 직경에 대응한다. 하부 엣지의 영역에서, 밀봉부(20)의 외측 주변 엣지는 구슬선(bead) 또는 용마루(ridge; 22)의 형태로 있고, 상기 밀봉부의 내측에서 높이가 약 7 mm이고, 외측 주변에서 높이가 약 10 mm이며, 또한 폭이 약 10 mm인 그것의 크기는 주변 엣지(10), 지지 표면(16) 및 주변으로 연장하는 엣지 부분(18)으로부터 형성되는 장치(8)의 수용 수단의 크기에 대응하도록 선택된다. 따라서, 밀봉부(20)는 장치(8) 상의 수용 수단에 정확하게 부합하고, 밀봉부(20)를 고정하기 위해 접착층이나 이와 유사한 것이 장치(8) 또는 지지 표면(16)과 밀봉부(20) 사이에 제공될 수 있다. 밀봉부(20)의 내측 폭은 그것의 하부 단부로부터 상부 단부로 가면서 감소된다. 밀봉부(20)의 외측 주변은 상기 구성을 따른다. 다시 설명하면, 밀봉부의 외측 주변은 구슬선(22) 상에서 상기 밀봉부의 영역 내에서 감소한다. 이는, 인장 와이어의 경로 내에서와 밀봉부(20) 내에서 압력이 발생할 때, 즉 재킷 튜브(7) 내에 압력이 인가될 때, 이 압력이 특히 이 영역 내의 밀봉부(20)를 변형시킬 수 있고, 이것을 상부 세그먼트(6)에 대해 가압하여, 재킷 튜브(7)의 영역 내의 세그먼트(4, 6) 사이의 전이부가 견고하게 밀착된다는 장점을 제공한다. 구슬선(22) 위에서, 밀봉부(20)는 그 외측 주변에서 평행사변형 형상의 외형을 구비한 주변을 따라 연장된 외팔보(cantilever) 부분(23)을 가지고 있다. 외팔보 부분(23)은 약 5 mm의 높이를 가지고 있고, 장치(8)의 상부 주변으로 연장되는 엣지(18)를 넘는 크기로 돌출한다. 외팔보 부분(22)은, 한편으로는, 장치(8) 내에 수용된 구슬선(22)의 굴곡 견고성을 증대시키고, 다른 한편으로는, 파일론의 제조 조작 중 재료(34)가 밀봉부(20)의 꼭대기 측면으로 가는 것을 방지하도록 세그먼트(4, 6) 사이의 합성 결합재(34)에 대한 장벽으로서의 기능한다. 밀봉부(20)는 상호 대향 배치된 재킷 튜브(7)의 영역 내에서 상호 중첩되어 두 개의 프리스트레스 콘크리트 처리된 구성 요소(4, 6) 사이에 배열되고, 프리스트레스 콘크리트 처리된 구성 요소(4, 6) 내의 재킷 튜브(7) 사이에 가압 밀착된 전이부를 제공하도록 고안된다. 따라서, 본 발명의 양호한 실시예에 따라 밀봉부(20)는 약 25 mm와 30 mm 사이의 높이를 가진다. 상기 높이는 구슬선(22)의 높이와 밀봉부(20)의 부위 높이로 이루어지는데, 그 단면은 더 작은 개구를 향해 서서히 경사(taper)지도록 구성된다. 상기 구성에서, 외팔보 부분(23)의 높이는 세그먼트(4, 6) 사이의 소정의 간격을 나타낸다. 서서히 경사진 부분을 구비하고 상기 외팔보 부분(23)을 넘어 돌출된 밀봉부(20)의 상부 부분(25)은 약 10 mm와 15 mm 사이만큼 높다. 세그먼트(4, 6)로 구성된 파일론이 제조될 때, 외팔보 부분(23)을 넘어 돌출된 밀봉부(20)의 상기 부분은 그 위에 배치된 세그먼트(6)에 의해 가압되고, 역으로 그 탄성력으로 세그먼트(6)를 가압한다. 이는 상기 밀봉부 내부에 이미 존재하는 압력 없이도 콘크리트 혼합물이 누출되는 것을 방지하는 세그먼트(4, 6) 사이의 제1 밀봉 효과를 생성한다. 상부 밀봉 부분(25)이 그 위에 배치된 세그먼트(6)에 의해 변형되므로, 내측 벽(27)과 외측 벽(26) 사이의 전이부(29)는 그것이 외측 벽(26)에 대해 예각으로, 내측 벽(27)에 대해 둔각으로, 따라서 실질적으로 수직하게 연장되도록 디자인된다. 이는 명료성을 향상시키기 위해 확대된 축척으로 도시된 원 안에서 볼 수 있다. 여기서, 명료하게 도시하기 위해 엣지 선을 인접시킴 없이 전이부(29)만이 도시되었다. 여기서, 벽(27)과 전이부(29) 사이의 둔각은 물론, 밀봉부(20)의 상부 부분(25)의 외측 벽(26)과 전이부(29) 사이의 예각도 명료하게 볼 수 있다. 밀봉부(20)의 상부 부분(25)이 수평으로 가압될 때라도, 내측 벽(27)과 외측 벽(26) 사이의 전이부(29)에서, 전술한 구성은 밀봉부(20)를 그것의 상부 부분(25)이 세그먼트(6)에 대해 더 강하게 압축되게 하는 힘을 제공하는데, 왜냐하면 비록 이와 같은 상황에서라도 전이부(29)는 여전히 위쪽 방향으로 뻗은 표면을 가지고 있기 때문이다. 만약 상부 세그먼트(6)가 근사적으로 평평한 표면을 가진 것으로 간주된다면, 밀봉부의 상부 부분(25)은 수평보다 더 아래로 굽어질 수 없다. 이는 어떤 경우라도 밀봉부(20)가 상부 세그먼트(6)와 관련한 밀봉을 신뢰성 있게 제공한다는 것을 의미한다. 도3은 장치(8)와 이에 삽입된 밀봉부(20)를 도시한다. 여기서, 상호 중첩된 두 개의 세그먼트(4, 6)가 도시되어 있는데, 여기서 하부 세그먼트(4)는 장치(8)의 영역 내에서 절단 도시되어 있다. 세그먼트(4, 6)는, 세그먼트(4, 6) 내의 재킷 튜브(7)가 실질적으로 정렬되어 배치되고 상호 대향하도록 하나가 다른 하나 위에 배열된다. 장치(8)는 세그먼트(4) 내에 확실히 잠기도록 세그먼트(4)에 삽입되고 주변으로 연장하는 엣지 부분(18)의 꼭대기 엣지는 세그먼트(4)의 표면과 동일한 높이로 종결된다. 튜브 부분(12)은 세그먼트(4) 내에 합체된 재킷 튜브(7) 안으로 합체된다. 밀봉부(20)는 밀봉부(20)를 수용하도록 제공된 장치(8)의 부위에 부합되고, 그것의 꼭대기 측면을 상부 세그먼트(6)에 대해 지탱한다. 본 발명에 따른 방법으로 세그먼트(4, 6)로 이루어진 밀봉부(20)가 제조될 때, 먼저, 세 개의 격벽(32)이 (하부 세그먼트가 되는) 마지막으로 놓였던 세그먼트(4)의 위쪽 방향으로 대면한 표면 상의 주변 근방에서 근사적으로 균일한 간격으로 분포되도록 배열되는 것이 바람직하다. 격벽(32)은 나무로 만들어질 수 있고 (세그먼트의 표면 거칠기에 따라) 약 5 mm의 높이를 가지는 것이 바람직한데, 이는 조립 후의 세그먼트(4, 6) 사이의 소정의 간격(30)에 대응한다. 나무의 탄성 계수는, 한편으로는 나무가 언젠가 파일론 내에서 발생하는 힘을 견디는 것을 허용하지만, 다른 한편으로는 나무를 가압하는 세그먼트(4, 6)의 상호 대향하여 배치된 표면의 불균일성을 제공하여 세그먼트(4, 6)의 재료가 깎이는 것을 방지하는 범위 내에 있도록 한다. 이와 같은 경우, 세그먼트(4, 6)의 수평화는 세그먼트(4, 6)의 불가피한 제조 부정확성에 대응하여 격벽의 높이에 관한 적절한 선택에 의해 달성될 수 있다. 그 후, 결합재(34)는 표면을 덮도록 표면에 인가된다. 이와 같은 관점에서, 세그먼트(4, 6) 내의 재킷 튜브(7) 또는 상부 세그먼트(6) 내의 재킷 튜브(7)와 하부 세그먼트(4) 내의 밀봉부(20)를 구비한 장치(8)는, 재료(34)가 인가될 때에 재료(34)가 외팔보 부분(23)까지 인가되는 것에 의해 서로 대향하는 관계로 정리된다. 관련 표면을 덮도록 인가되는 결합재(34)는 에폭시(epoxy)인 것이 바람직하고, 세그먼트(4, 6) 사이의 소정의 간격(30)에 실질적으로 대응하는 적어도 약 5 mm의 층 두께로 인가된다. 부합될 세그먼트(6)는 재킷 튜브(7)가 서로 정렬되도록 하부 세그먼트(4) 위로 배치된다. 이와 같은 경우, 상부 세그먼트(6)는 우선 재료(34)가 경화될 때까지 세그먼트(4, 6) 사이에서 힘을 전달하는 세 개의 격벽(32) 상에서 지지된다. 재료(34)가 경화된 곳까지 연장되기 위해, 세그먼트(4, 6) 사이의 힘의 전달은 재료(34)에 의해 더욱 더 영향을 받는다. 경화된 조건하에서 재료(34)의 경화 특성이 콘크리트의 경화 특성에 대응하므로, 재료(34)가 경화된 후 이 구성은 세그먼트(4, 6)의 상호 대면하는 표면의 주요 부분 위에 세그먼트(4, 6) 사이의 강제 잠금 결합을 제공한다(재킷 튜브(7) 사이의 전이부의 영역은 비운 채로 남는다). 재료(34)가 경화된 후, 프리스트레스 콘크리트 처리된 구성 요소(4, 6) 사이의 모든 힘은 재료(34)에 의해 전달되고, 격벽(32)은 더 이상 부하로 가해지지 않는다. 전술한 바와 같이, 상기 프리스트레스 콘크리트 파일론 상에 부합되는 것은 강철 부착 장비이고, 그 위에 풍력 장치의 전체 기계실이 탑재된다. 프리스트레스 콘크리트 파일론 부분 상의 강철 부착 장비는 그 하부에 주변으로 연장되는 고정 플랜지(flange)를 가지고 있다. 강철 부착 장비는 우선 최종 고정이 그 자리에 탑재될 때까지 복수의(예컨대 네 개의) 나사 머리형 바에 고정된다. 이는 상기 플랜지를 통해 연장되는 파일론 내에서 연장되는 인장 와이어와, 플랜지 상의 위치에 탑재된 인장 와이어를 위한 인장 스트레이너(strainer)를 포함한다. 만약 링 구성 요소가 (세로 부분의) 복수의 하위 세그먼트를 포함하여 예컨대 하위 세그먼트의 단면이 반원을 형성한다면, 상기 하위 세그먼트는 서로 결합된다. 상기 목적을 위해, 하위 세그먼트를 제조할 때 소위 귀환걸이 보강재(return -hanging reinforcement)가 도입된다. 세그먼트에 도입된 보강재의 연장인 상기 귀환걸이 보강재는, 단부에서 볼 수 있는 구성 요소가 크로스 바처럼 하나가 다른 하나 위에 배열되도록, 세그먼트의 높이 위로, 하위 세그먼트의 단부에서, 종결된 하위 세그먼트 밖에서 분포된 방식으로 U 형상으로 돌출한다. 또한, 인접한 하위 세그먼트의 대향하여 배치된 단부에 (낮은) 오목부(recess)를 제공할 수 있으며, 이 오목부 안으로 귀환걸이 보강재가 결합될 수 있다. 따라서, 설치 상황에서, 인접한 하위 세그먼트의 귀환걸이 보강재는 서로 머리빗 형태로 결합된다. 세로 부분의 하위 세그먼트 사이의 전이부는 속성 콘크리트로 채워진다. 도5는 안내 깔대기(8)를 구비한 프리스트레스 콘크리트 파일론의 본 발명에 따른 전체 세그먼트의 평면도이다. 이 도면은 A 및 C로 지칭되는 두 개의 섹션을 나타내고, 이들은 후속하는 도면에 도시된다. 도6은 하부 세그먼트(6)의 준비 후, 그러나 상부 세그먼트(4)가 그 위치에 놓이기 전에 도5에서 섹션 AA 로 바라 본 도면이다. 이 도면에서, 그리고 또한 도7에서, 세그먼트(4, 6) 내의 안내 깔대기(8) 및 재킷 튜브(7)는 숨겨지도록 표시된다. 세그먼트(4, 6) 사이의 갭 안에 도시된 것은 격벽(32) 및 결합재(34)이고, 이들은 상기 형상에 인가된다. 도7은 설치 상황 하의 세그먼트(4, 6)를 도시한다. 재료(34)는 실질적으로 갭의 폭에 걸쳐 분포되고, 측면으로 팽창된 재료(34)는 모종삽이나 이와 유사한 것에 의해 용이하게 제거될 수 있다. 상부 세그먼트(4)는 격벽(32) 상에 놓인다. 밀봉부(20)는 명료성을 위해 이들 도면에는 도시되어 있지 않다. 이와 같은 경우, 밀봉부(20)의 기능을 명료하게 보여주기 위해, 도5의 섹션 CC가 도8에 도시된다. 여기서, 결합재(34) 및 격벽(32)은 생략된다. 이 도면은, 밀봉부의 상부 부분에서, 상부 세그먼트(4)에 의해 밀봉부(20)가 어떤 방식으로 가압되는지를 도시한다. 확대된 축척으로 도시된 부분은, 비록 밀봉부의 상부 부분이 수평면을 향해 아래로 가압된 때라도, 전이부(29)가 밀봉부(20)의 꼭대기 측면에 대한 예각과 밀봉부(20)의 하부 측면(27)의 둔각으로 인해 위쪽 방향으로 뻗어진다는 사실을 도시한다. 따라서, 밀봉부의 내측에 압력이 인가될 때, 상기 부분은 상부 세그먼트(4)에 대해 안정적으로 가압된다. 도8은 본 발명에 따른 파일론을 통한 단면도이며, 도시된 실시예에는 도면부호 23 부분을 포함하고, 각 부분은 실질적으로 3.80 m와 4.00 m 사이의 높이를 가지고 있다. 도시된 바와 같이, 파일론은 태퍼된 파일론 측면을 가지고 있는데, 환언하면, 파일론은 파일론의 상부 부분에서보다 지상에서 더 넓다. 이 경우, 파일론의 측면은 전체적으로 만곡되는데, 이는 다시 말해, 상호 대향하여 배치된 파일론 벽은 서로에 대해 평행하게 배열되지도 않고 서로에 대해 고정된 각도로 배열되지도 않지만, 측면이나 외측 윤곽은 약간 만곡된다는 것이다. 본 도면은 파일론의 도시 외에도, 한편으로는, 지표 위의 파일론 세그먼트의 하부 표면의 높이와 파일론 세그먼트의 직경(번호의 우측선)을 특정한다.
본 도면은 명백하게 예시로서 주어진 것이고 어떠한 경우에도 본 발명을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. |
