(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口中空コンクリート要素の製造方法であって、
水平なローラ軸の周囲に型を配置するステップであって、前記型は、前記コンクリート要素の外周形状を成形する筒状型壁と、前記型壁のそれぞれの端部における内周より小さい内周を有する、前記コンクリート要素の端面を成形する第１および第２の端縁部とを備え、前記ローラ軸が回転時に前記コンクリート要素の内周形状を成形するように前記第１および第２の端縁部の前記内周との当接によって前記型が前記ローラ軸によって回転可能に支持されるステップ（Ｓｔ２）と、
前記型を回転させるために前記軸を回転させるステップ（Ｓｔ３）と、
硬化性コンクリートを前記回転中の型に供給するステップ（Ｓｔ４）と、
前記型の前記回転を停止するステップ（Ｓｔ５）と、
硬化後の前記コンクリート要素を前記型から取り出すステップ（Ｓｔ６）と、を含み、
前記型壁の内周面は、前記回転軸線の方向に沿う方向および前記回転軸線を中心とする半径方向の少なくとも一方について変化する前記コンクリート要素の外形を成形し、前記ローラ軸の直径はその回転軸線の方向に沿って異なることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第１および第２の端縁部の前記内周の円周は円周長の比率Ｃだけ互いに異なり、前記ローラ軸の前記それぞれの当接部の直径は前記円周長の比率Ｃだけ互いに異なることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ローラ軸の外周面の形状は前記型壁の内周面の形状に相似に形作られることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記型壁は回転対称の形状を画成することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記型壁は、その回転軸線の方向に沿って円形断面を画成することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記型壁は円錐台を画成することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記ローラ軸の周囲に前記型を配置するステップの前に、複数の締結部材案内手段を前記型内の所定位置に配置して前記端縁部間にそれぞれ延在させるステップ（Ｓｔ３）をさらに含むことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記案内手段を所定の力で緊張させるステップと、
前記硬化後のコンクリート要素を前記型から取り出す前に、前記案内手段の緊張を緩めるステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
緊張部材を前記案内手段に配置するステップと、
前記緊張部材を所定の力で緊張させるステップと、
前記硬化後のコンクリート要素を前記型から取り出す前に、前記緊張部材を解放して前記案内手段から取り出すステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記案内手段は管であることを特徴とする請求項７乃至９の何れか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記端縁部の一方は、締結部材取り付け点（４０）を前記案内手段の１つ以上に画成することを特徴とする請求項７乃至１０の何れか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記ローラ軸の周囲に前記型を配置するステップの前に、補強網を前記型内に配置するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記型に供給される前記コンクリートの少なくとも一部は繊維強化コンクリートであることを特徴とする請求項１乃至１２の何れか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記供給するステップは、２つ以上の組成物から成る１種類のコンクリートの供給を含むことを特徴とする請求項１乃至１３の何れか１項に記載の方法。
【請求項１５】
非コンクリート硬化材料を前記型に供給するステップを含むことを特徴とする請求項１乃至１４の何れか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記型は、前記コンクリート要素を１つ以上の軸方向要素区画に分割するように配置された１つ以上の半径方向区画仕切りを備えることを特徴とする請求項１乃至１５の何れか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記型は、前記コンクリート要素を１つ以上の半径方向要素区画に分割するように構成された１つ以上の軸方向区画仕切りを備えることを特徴とする請求項１乃至１６の何れか１項に記載の方法。
【請求項１８】
前記型は、前記硬化後のコンクリート要素の取り出しを容易にするために、少なくとも２つの部分に分離可能であることを特徴とする請求項１乃至１７の何れか１項に記載の方法。
【請求項１９】
開口中空コンクリート要素（２４０）を製造するための構造（２００）であって、
水平なローラ軸（２１０）と、
前記コンクリート要素（２４０）の外周形状を成形する筒状型壁（２３０）と、前記型壁（２３０）のそれぞれの端部における内周（２５１，２６１）より小さい内周を有する、前記コンクリート要素（２４０）の端面を成形する第１および第２の端縁部（２５０，２６０）とを備える型（２２０）であって、前記ローラ軸（２１０）が回転時に前記コンクリート要素（２４０）の内周形状を成形するように前記第１および第２の端縁部（２５０，２６０）の前記内周（２５１，２６１）との当接によって前記ローラ軸（２１０）によって回転可能に支持される型（２２０）と、
を備え、
前記水平なローラ軸の直径はその回転軸線の方向に沿って変化し、
前記型壁（２３０）の内周面は、前記回転軸線の方向に沿う方向および前記回転軸線を中心とする半径方向の少なくとも一方について変化する前記コンクリート要素（２４０）の外面を成形することを特徴とする構造。
【請求項２０】
前記第１および第２の端縁部の前記内周の円周は円周長の比率Ｃだけ互いに異なり、前記ローラ軸の前記それぞれの当接部における直径は前記円周長の比率Ｃだけ互いに異なることを特徴とする請求項１９に記載の構造。
【請求項２１】
前記ローラ軸の外周面の形状は前記型壁の内周面の形状に相似に形作られることを特徴とする請求項１９または２０に記載の構造。
【請求項２２】
前記型壁は回転対称の形状を画成することを特徴とする請求項１９乃至２１の何れか１項に記載の構造。
【請求項２３】
前記型壁はその回転軸線の方向に沿って円形断面を画成することを特徴とする請求項１９乃至２２の何れか１項に記載の構造。
【請求項２４】
前記型壁は円錐台を画成することを特徴とする請求項１９乃至２３の何れか１項に記載の構造。
【請求項２５】
前記型は、前記コンクリート要素を１つ以上の軸方向要素区画に分割するように配置された１つ以上の半径方向区画仕切りを備えることを特徴とする請求項１９乃至２４の何れか１項に記載の構造。
【請求項２６】
前記型は、前記コンクリート要素を１つ以上の半径方向要素区画に分割するように配置された１つ以上の軸方向区画仕切りを備えることを特徴とする請求項１９乃至２５の何れか１項に記載の構造。
【請求項２７】
前記型は、前記硬化後のコンクリート要素の取り出しを容易にするために、少なくとも２つの部分に分離可能であることを特徴とする請求項１９乃至２６の何れか１項に記載の構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全般的にはコンクリート要素に関し、特に、開口中空コンクリート要素の製造方法および構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
開口中空コンクリート要素はさまざまな実装で見られ、主に地下の埋設管として実装されるが、ビル、橋梁、塔等における建築要素としても実装される。
【０００３】
細長い鉄筋コンクリート構造物は、さまざまな分野で頻繁に使用される。細長い鉄筋コンクリート構造物の例として、さまざまな種類のマストおよび塔、パイロン、煙突、建築物、円弧形状の梁等が挙げられる。
【０００４】
伝統的に、このような細長い構造物は現場で注型成形される。成形は、１回の成形工程で、または連続するいくつかの部分成形工程によって行われる。後者の場合は、前の成形ステップの複数の補強要素を後続の成形ステップで一体化することによって構造物全体にわたって連続した長手方向補強構造を実現する。ただし、現場成形は時間と手間がかかるばかりでなく、成形用設備を現場に輸送する必要がある。さらに、成形工程の完全制御を実現するのは困難であり、そのため構造物の材料特性は最適未満となりやすい。最適未満の材料特性の直接的な結果として、構造物を所定寸法より大きくしなければならない。
【０００５】
現場成形の代わりの選択肢の１つは、現場で組み立てるセグメントの工場製造である。セグメントの工場製造は十分に制御された条件下で行え、セグメント全体を１回の一体成形で成形できるので、上記の欠点の多くが回避される。
【０００６】
仏国特許出願公開第２８７２８４３号、欧州特許出願公開第１６４５７０１号、および独国特許出願公開２９３９４７２号の各特許文献は、風力タービン用の塔の形態のセグメント化された細長いコンクリート構造物を説明している文献の一部であるが、このような要素の効率的な製造方法については説明していない。国際出願ＰＣＴ／ＳＥ２００７／０５０３０６号は、セグメント化された塔構造物とこのような要素の製造方法とを開示している。
【０００７】
既存の解決策および方法の問題のいくつかは、これらが非効率的であり、コンクリートの硬化前に欠陥および異質部分の検出が困難であることである。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の目的は、従来技術の欠点を克服する開口中空コンクリート要素の新しい製造方法および構成を提供することである。これは、独立請求項に記載の方法および構成によって達成される。
【０００９】
開示される開口中空コンクリート要素の製造方法は、
基本的に水平なローラ軸の周囲に型を配置するステップであって、型は、コンクリート要素の外周形状を画成する筒状型壁と、型壁のそれぞれの端部の内周より小さい内周を有する、コンクリート要素の端面を画成する第１および第２の端縁部とを備え、ローラ軸が回転時にコンクリート要素の内周形状を画成するように第１および第２の端縁部の内周の当接によって型がローラ軸によって回転可能に支持されるステップと、
型を回転させるために軸を回転するステップと、
硬化性コンクリートを回転中の型に供給するステップと、
型の回転を停止するステップと、
硬化後のコンクリート要素を型から取り出すステップと、を含み、
型壁の内周面は、回転軸線に沿って、および／または回転軸線に対して半径方向に、変化するコンクリート要素の外形を画成する、方法であって、
新しい種類の考え方を表す。このような開口中空コンクリート要素を製造するための新しい構成がさらに提供される。この構成において、型壁の内周面は、回転軸線に沿って、および／または回転軸線に対して半径方向に、変化するコンクリート要素の外形を画成する。このような方法または構成は、上記の従来技術の文献の何れにも記載されていない。
【００１０】
開口中空コンクリート要素を製造する本発明の方法および構成は、従来技術に勝る以下の利点を有する。
●より低い孔隙率と、より高いコンクリート密度と、より良好な耐久性とをもたらす。
●より低い水セメント比でコンクリートを注型する可能性をもたらす。
●低セメント量で高いコンクリート強度をもたらす。
●要素当たり約２０分の高速製造を可能にする。
●肉厚の制御を可能にする。
●製造中にコンクリート屑を基本的に出さない。
●必要に応じてコンクリートの品質および含有量を管に沿って柔軟に変更可能である。
●不均一な形状および美的なコンクリート要素の製造を可能にする。
【００１１】
本発明の他の実施形態は従属請求項に記載されている。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１ａ】細長いコンクリート構造物の一例を示す。
【図１ｂ】細長いコンクリート構造物の一例を示す。
【図２】細長いコンクリート構造物の別の例を示す。
【図３】細長いコンクリート構造物の別の例を示す。
【図４ａ】本発明の一実施形態による開口中空コンクリート要素を製造するための構成を示す。
【図４ｂ】本発明の一実施形態による開口中空コンクリート要素を製造するための構成を示す。
【図４ｃ】本発明の一実施形態による開口中空コンクリート要素を製造するための構成を示す。
【図４ｄ】本発明の一実施形態による開口中空コンクリート要素を製造するための構成を示す。
【図４ｅ】本発明の一実施形態による開口中空コンクリート要素を製造するための構成を示す。
【図４ｆ】本発明の一実施形態による開口中空コンクリート要素を製造するための構成を示す。
【図４ｇ】本発明の一実施形態による開口中空コンクリート要素を製造するための構成を示す。
【図５ａ】本発明の一実施形態による開口中空コンクリート要素の製造方法のフローチャートを示す。
【図５ｂ】本発明の一実施形態による開口中空コンクリート要素の製造方法のフローチャートを示す。
【図６】本発明の別の実施形態による開口中空コンクリート要素を製造するための構成を示す。
【図７】本発明の別の実施形態による開口中空コンクリート要素を製造するための構成を示す。
【図８ａ】本発明の別の実施形態による開口中空コンクリート要素を製造するための構成を示す。
【図８ｂ】本発明の別の実施形態による開口中空コンクリート要素を製造するための構成を示す。
【図８ｃ】本発明の別の実施形態による開口中空コンクリート要素を製造するための構成を示す。
【図８ｄ】本発明の別の実施形態による開口中空コンクリート要素を製造するための構成を示す。
【図９ａ】本発明の別の実施形態による開口中空コンクリート要素を製造するための構成を示す。
【図９ｂ】本発明の別の実施形態による開口中空コンクリート要素を製造するための構成を示す。
【図９ｃ】本発明の別の実施形態による開口中空コンクリート要素を製造するための構成を示す。
【図９ｄ】本発明の別の実施形態による開口中空コンクリート要素を製造するための構成を示す。
【図１０ａ】本発明の他の実施形態による開口中空コンクリート要素を製造するための構成を示す。
【図１０ｂ】本発明の他の実施形態による開口中空コンクリート要素を製造するための構成を示す。
【図１１】本発明の別の実施形態による開口中空コンクリート要素を製造するための構成を示す。
【図１２】本発明の別の実施形態による開口中空コンクリート要素を製造するための構成を示す。
【図１３ａ】本発明の別の実施形態による開口中空コンクリート要素を製造するための構成を示す。
【図１３ｂ】本発明の別の実施形態による開口中空コンクリート要素を製造するための構成を示す。
【図１４ａ】本発明の別の実施形態による開口中空コンクリート要素を製造するための構成を示す。
【図１４ｂ】本発明の別の実施形態による開口中空コンクリート要素を製造するための構成を示す。
【図１５ａ】本発明の別の実施形態による開口中空コンクリート要素を製造するための構成を示す。
【図１５ｂ】本発明の別の実施形態による開口中空コンクリート要素を製造するための構成を示す。
【図１６】本発明の一実施形態による方法を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の一実施形態によるシステムを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、現場で成形される構造物または一体成形されたプレハブ構造物の代わりに、工場で製造されるセグメント化された細長い構造物の使用を可能にする。
【００１４】
図１ａおよび図１ｂは、長手方向に複数のセグメントＳ１〜Ｓ４に分割された細長い構造物１０を模式的に示す。この細長い構造物は、基底セグメントＳ１と、少なくとも１つの中間セグメントＳ２、Ｓ３と、終端セグメントＳ４とを含み、これらのセグメントは基本的に鉄筋コンクリートで構成される。セグメントＳ１〜Ｓ４は、複数の細長い締結部材２０によって長手方向に相互に接続される。これらの締結部材２０は、基底セグメントＳ１を終端セグメントＳ４に長手方向に隙間なく相互接続する長手方向相互接続構造３０を共に形成する。言い換えると、複数の細長い締結部材２０は、セグメント化された細長い構造物１０の全体にわたって連続した長手方向相互接続構造３０を共に形成すると言える。以下により詳細に開示されるように、連続した長手方向相互接続構造３０はさまざまな形態が可能であり、終端セグメントＳ４を基底セグメントＳ１に、基底の取り付け点４０から終端セグメントＳ４まで全長にわたって延在する１つ以上の締結部材２０によって直接相互接続することも、あるいは長手方向に重なり合う２つ以上の締結部材２０によって間接的に相互接続することもできる。さらに、各セグメントは締結部材案内部５０を備える。締結部材案内部５０は、セグメントの壁６０に形成され、締結部材２０を当該セグメントに対して所定の形状に維持するように構成される。
【００１５】
図１ａおよび図１ｂに示す実施形態は、軽量でありながら所望の機械的特性をもたらすように設計された薄肉の中空構造物である。このような薄肉構造物は、セグメント化された細長い構造物の構造特性、製造、および組み立てに関して多くの利点をもたらす。ただし、これらのセグメントの全部または一部を肉厚または中実にすることもでき、さらに複数区間を部分的に中実にすることもできる。
【００１６】
図１ａおよび図１ｂは、塔の形態の細長い中空構造物１０を模式的に示す。構造物１０の基底セグメントＳ１は地面あるいは土台等（不図示）に配置される。セグメントＳ１〜Ｓ４の形状、構造物１０が担持する荷重、構造物１０が置かれる条件など、いくつかのパラメータに応じて、このような塔は、それぞれのセグメントにおいてそれぞれ異なる種類の荷重を受けることになる。したがって、連続した長手方向相互接続構造３０を異なる形態、ひいては異なる剛性、にすることもできる。連続した長手方向相互接続構造３０の剛性を規定する１つの方法は、締結部材２０の密度を細長い構造物の特定の断面における締結部材の数として規定することである。すなわち、２つのセグメントが交わる面において締結部材の密度が高いことは、２つのセグメントＳ１〜Ｓ４同士が多数の締結部材２０によって互いに留め付けられることを意味する。
【００１７】
図１ａおよび図１ｂの実施形態において、１つ以上の中間セグメントＳ２、Ｓ３、および終端セグメントＳ４は、それぞれ３つ以上の締結部材２０によって基底セグメントＳ１に留め付けられる。長手方向の引張力が基底領域において大きく、終端セグメントの領域において小さいと予想される細長い構造物１０の場合、図１ａおよび図１ｂの実施形態は、締結部材の密度が基底領域において最も高く、終端セグメントに向かって下がるので、優れた剛性をもたらす。図１の実施形態において、基底セグメントＳ１と基底セグメントに隣接する中間セグメントＳ２とを除く各セグメントは、３つ以上の締結部材２０によって非隣接セグメントに留め付けられる。
【００１８】
締結部材案内部５０は、締結部材を取り付け点４０間で所定の構成に維持するために配置される。締結部材案内部５０は、セグメントの壁に形成される。連続した長手方向相互接続構造３０を実現するために、隣り合うセグメントの締結部材案内部５０は互いに位置合わせされる。後続セグメントの位置合わせを容易にするために、隣接セグメント間の締結部材案内部５０を正しく位置合わせするために役立つ位置合わせ手段（不図示）を隣接セグメントに設けることもできる。一実施形態によると、各セグメントの端面は、締結部材案内部、および位置合わせ手段（存在する場合）、のためのアクセスポイントを含む所望の形状に成形される。一実施形態によると、細長い構造物は、外面に露出される金属部品を基本的に一切備えない。
【００１９】
一実施形態によると、締結部材案内部５０は、導管として各セグメントの壁内に少なくとも部分的に形成される。セグメントの製造方法の開示に関連して以下に説明するように、このような導管は、取り付け点／交わる面の間に延在する細長い管を型内に配置することによって形成されることが好ましい。開示される各実施形態においては、締結部材２０が取り付け点４０間に基本的に直線状に延びるように、取り付け点４０はセグメントの壁に一体に構成される。一実施形態によると、締結部材案内部５０は、セグメントの外周面に溝として少なくとも部分的に形成される。
【００２０】
一実施形態によると、締結部材２０は、長手方向の補強手段の一部として１つ以上のセグメントに設けられる。締結部材２０は、長手方向にプレストレスを与える補強部材として機能する。セグメントの成形時、長手方向補強手段を完全に省くことも可能であるが、長手方向の補強は、輸送および組み立て中の剛性を向上させる。締結部材２０は、金属製の棒またはワイヤ、繊維強化複合材料製の棒等、十分な強度を有する何れか適切な材料から成る。
【００２１】
細長い構造物は、基本的に如何なる形態でもよく、例えば、均一な直線形状、断面形状が長手方向に変化する形状、ボトル形状、少なくとも１つの円錐部分を長手方向に備える形状にすることもできる。一実施形態によると、細長い構造物は、断面が円形の部分を少なくとも１つ備える。他の断面形状の例として、長円形、三角形、正方形、星形等が挙げられる。
【００２２】
図２は、通信設備１００を収容するようになっているアンテナ塔体の形態の細長い中空コンクリート構造物１０の一例を示す。この塔体は、８つの区画Ｂ１〜Ｂ８で構成される２つの基底部分Ｓ１およびＳ２と、複数の塔モジュールセグメントＳ３〜Ｓ７とで構成される。基底セグメントを放射状区画Ｂ１〜Ｂ８で形成することによって、基底部分の製造および輸送が容易になる。放射状区画Ｂ１〜Ｂ８は、適切な半径方向締結部材によって相互接続される。開示される本実施形態は円形断面を有し、底部の直径は５．０ｍであり、モジュール式塔セグメントの直径は１．８ｍである。アンテナ塔はレドーム１１０を備え、レドーム１１０を含む全高は４０ｍである。さらに、セグメントＳ３〜Ｓ７のうちの少なくとも２つは、基本的に同一であるため、同じ型で連続して成形できる。このような「同一」セグメントＳ３〜Ｓ７を１つ以上追加または省略することによって、型の設計を変えずに、さまざまな高さの塔を用意できる。一実施形態によると、終端セグメントは、少なくとも１つの中間セグメントと同じ形状である。
【００２３】
一実施形態によると、構造物１０の中空内部は内部設置軸の機能を有し、塔は、塔体の最上部にある１つ以上の対応アンテナ１２０に近接させて無線基地局１００を設置軸に収容するように構成される。塔体および設置軸の底部の断面積は、最上部の断面積より大きくしうる。塔に設けられる無線基地局は、ＧＳＭ、ＷＣＤＭＡ、ＨＳＰＡ、ＭＩＭＯ、ＬＴＥ、または将来型の通信方式に属する。
【００２４】
１つ以上の無線基地局を塔体の最上部にある１つ以上の対応アンテナの近くに収容するように、設置軸を形成することもできる。無線中断時間を最短化するために、設置軸は、基地局を停止させずに無線基地局への要員アクセスを可能にするように形成される。要員をＲＢＳに適切にアクセスさせるには、ＲＢＳの正面空間を占めている要員が通常の保守点検作業を基本的に全て行えるように、設置軸を十分に大きくする必要がある。ＲＢＳ設備への適切なアクセスを可能にするために必要なＲＢＳ近くの設置軸の容積は、ＲＢＳ設備の大きさに応じて異なる。一実施形態によると、アンテナ塔内のＲＢＳ設備は、標準幅が６０ｃｍと１００ｃｍの間、奥行きが３０ｃｍから８０ｃｍの標準的な架搭載型ユニット群で構成される。一実施形態によると、無線基地局の設置軸の断面積は、少なくとも、２．０ｍ2、２．５ｍ2、３．０ｍ2、またはそれ以上である。ＲＢＳの正面の自由空間は、少なくとも１．０ｍ2から２．０ｍ2であるが、これだけに限定されるものではない。一実施形態によると、無線基地局の高さにおける塔の断面は、基本的に円形とし、半径を少なくとも０．７ｍ、０．９ｍ、または１．３ｍ、またはそれ以上にすることもできる。
【００２５】
一実施形態によると、２つ以上の独立した無線基地局が、塔体の最上部の１つ以上の対応アンテナに隣接させて、設置軸に配置される。限定空間を塔の最上部に残しておくために、複数のＲＢＳを互いに積み重ねることもできる。これらのＲＢＳは、型式および通信システムが同じ種類でもよいが、それぞれ異なる運用者または通信システム、例えばＧＳＭ、ＷＣＤＭＡ、ＨＳＰＡ、ＭＩＭＯ、ＬＴＥ、または将来型の通信システム、に属するものでもよい。アンテナ塔は、無線ＩＰ網等の他の種類の無線通信設備および対応アンテナ、並びに無線またはテレビジョン放送設備をさらに収容することもできる。
【００２６】
設置軸は、塔の高さの限られた部分だけに延在させることも、または塔の基底部から最上部まで全体に延在させることもできる。設置軸が塔の全高にわたって延在する場合、設置軸へのアクセスはその下端にある出入り口（不図示）または同様の開口部から行ってもよく、ＲＢＳには設置軸の内側の上昇手段またはエレベータ手段によって到達する。
【００２７】
図２において、塔体の下部は円錐台として形成され、上部は細長い一様な構造物として形成されており、下部および上部の断面はどちらも基本的に円形である。以下により詳細に説明するように、塔体は多くの異なる形状を取りうる。アンテナを保護し、制御された環境を設置軸の内側に確立するために、細長い塔体から延在してアンテナを取り囲むレドームが配置される。レドームは、ＲＢＳ設備に対して必要なシェルターを提供するように設計されると同時に、アンテナから発信される無線波を基本的に透過させる。
【００２８】
図３に開示されている細長い構造物１０は、電気エネルギーを生産するための風力タービンユニット１３０を支持する。この風力タービンユニットは発生機筐体１４０を備え、セグメント化された細長い構造物１０の上端に枢動可能に配置された複数のタービン翼１５０を有する。
【００２９】
このような細長いコンクリート構造物、並びに１つ以上の開口中空コンクリート要素で構成される他のコンクリート構造物、のためのセグメントは、効率的に製造する必要があると同時に、優れた材料特性を保証する必要がある。開口中空コンクリート要素を複数のコンクリート管部分の形態で製造する方法として比較的成功した方法の１つは、ローラ懸架法である。この方法は、管の軸線に平行に位置合わせされた回転可能なローラ軸に管型を懸架するステップを含む。ローラ軸の回転に伴い、ローラ上に懸架されてローラの周囲に配置されている型は、ローラの周囲を回転する。型が回転しているときに、コンクリートを型の内部に供給する。型はローラに懸架されているので、コンクリートが型の内面とローラの外面との間のニップで圧縮される。このため、コンクリートが十分に圧縮された、一様な肉厚を有する比較的滑らかな管が得られる。ローラ懸架法による管の形成は周知であるので、本願明細書においてこれ以上詳細に説明する必要はない。例えば国際公開第９８３６８８６号および英国特許第１３９１７６３号を参照されたい。ただし、現在のローラ懸架法は、一様な断面を有する円筒形状の管部分の製造に限られている。
【００３０】
図５ａおよび図５ｂのフローチャートに概略的に示され、図４ａから図４ｄに図示されている一実施形態によると、このような開口中空コンクリート要素を製造する方法が提供される。この方法は、
●基本的に水平なローラ軸の周囲に型を配置するステップＳｔ２であって、型は、コンクリート要素の外周形状を画成する筒状の型壁と、型壁のそれぞれの端部の内周より小さい内周を有する、コンクリート要素の端面を画成する第１および第２の端縁部とを備え、ローラ軸が回転時にコンクリート要素の内周形状を画成するように第１および第２の端縁部との内周の当接によって型がローラ軸によって回転可能に支持されるステップＳｔ２と、
●型を回転させるために軸を回転するステップＳｔ３と、
●硬化性コンクリートを回転中の型に供給するステップＳｔ４と、
●型の回転を停止するステップＳｔ５と、
●硬化後のコンクリート要素を型から取り出すステップＳｔ７と、を含み、
●型壁の内周面は、回転軸線に沿って、および／または回転軸線に対して半径方向に、変化するコンクリート要素の外形を画成するＳｔ１方法。
【００３１】
回転軸線に沿って、および／または回転軸線に対して半径方向に、変化するコンクリート要素の外形とは、従来の管形状などの直円柱ではない何れかの形状を指す。このようにして製造されるコンクリート要素の外形は、型壁の内周面によって画成される外形であれば実質的に如何なる外形にもしうる。図４ａから図４ｄにおいて、製造される図示のコンクリート要素は、基本的に肉厚が一定の円錐台として形作られる。完成したコンクリート要素が図４ｇに示されている。
【００３２】
図４ａから図４ｄは、構成の一実施形態を開口中空コンクリート要素の製造方法の各ステップにおいて模式的に示す。構成２００は、基本的に水平なローラ軸２１０と、ローラ軸２１０に回転可能に支持された型２２０とを備える。型２２０は、製造するコンクリート要素２４０の外周形状を画成する筒状型壁２３０と、コンクリート要素の２４０の端面を画成する第１および第２の端縁部２５０および２６０とを備える。第１および第２の端縁部２５０および２６０の内周は、型壁２３０の対応端部の内周より小さい。ローラ軸２１０が回転時にコンクリート要素２４０の内周形状を画成するように、第１および第２の端縁部２５０および２６０が内周２５１および２６１に当接することで、型２２０はローラ軸２１０によって回転可能に支持される。第１および第２の端縁部２５０および２６０は、図４ａに点線で示されているローラ軸２１０の当接部２１１および２１２にそれぞれ当接する。
【００３３】
一実施形態によると、型壁２３０の内周面は、回転軸線に沿って、および／または回転軸線に対して半径方向に、変化するコンクリート要素２４０の外形を画成する。このため、型２２０内で形成されるコンクリート要素２４０は相補的な外形を有することになる。図４ａから図４ｄに開示されている実施形態によると、型壁２３０は円錐台を画成する。ただし、型壁２３０の内周面は、例えば、その回転軸線の方向に沿って基本的に回転対称な形状または円形断面など、多種多様な外形をコンクリート要素２４０に画成するように構成することもできる。さらに、以下により詳細に説明するように、コンクリート要素２４０の複雑な外形のみならず、さまざまな種類の外面質感も画成するように、型壁２３０を構成することもできる。
【００３４】
一方、ローラ軸２１０は軸受け２７０および２８０によって回転可能に支持される。開示されている実施形態においては、ローラ軸は型２３０の両側の軸受け２７０、２８０によって支持されるが、一代替実施形態（不図示）においては、ローラ軸は片側にある１つ以上の軸受けによって支持される。軸受け２７０および２８０は、ローラ軸の回転を可能にし、かつコンクリートが充填された状態で回転中の型２２０の荷重を担持するように設計された適切な種類のものであれば如何なるものでもよい。ローラ軸２１０は、型２２０が充填状態のときに所望の回転速度をもたらすことができる適切なモータ装置（不図示）によって駆動されて回転する。ローラ軸２１０の回転中、ひいては型２２０の回転中、型内のコンクリートに作用する遠心力は、約２Ｇ未満から約６Ｇ超になりうる。通常、ローラ軸２１０の直径は、端縁部２５１および２６１の内周より小さい。
【００３５】
一実施形態によると、図４ａから図４ｄのように、ローラ軸２１０の直径はその回転軸線の方向に沿って変化する。図４ａから図４ｄに開示されているように、第１および第２の端縁部２５１、２６１の内周の円周は円周長の比率Ｃだけ互いに異なり、それぞれの当接部２１１、２１２におけるローラ軸の直径も円周長の比率Ｃだけ互いに異なる。このため、ローラ軸２１０と端縁部２５１、２６１との間には、構成の磨耗、および場合によっては不均衡な挙動、を引き起こすような滑りが生じることはない。端縁部２５１、２６１の内周および当接部２１１、２１２の外周形状は、円形であることが好ましいが、基本的に均衡した挙動が実現されるのであれば、他の形状にすることもできる。一実施形態によると、圧縮部２１３、すなわちローラ軸２１０の当接部２１１、２１２間の部分、は型壁２３０の形状に似せて形作られる。この実施形態は、型壁によって画成される形状の断面が円形であり、肉厚が基本的に均一なコンクリート要素を提供する。ただし、ローラ軸２１０と型２２０の回転運動を同期させることによって、外周形状に合わせて半径方向に形作られるコンクリート要素の内周を非円形に仕上げることもできる。
【００３６】
一実施形態によると、開口コンクリート要素２４０の内面を滑らかにするために、ローラ軸２１０の表面は基本的に滑らかである。ただし、例えば摩擦等を増やすために滑らかでない内面を設けるために、表面をざらつかせることもできる。特定のコンクリート組成物については、回転中にローラ軸の圧縮部２１３とセメント要素の内周面との間を摺接させうることが分かっており、これは表面の高度な仕上げを実現しうるとして好都合な場合さえある。
【００３７】
図４ａから図４ｄでは、硬化前のコンクリート等を型２２０に供給するためのコンベヤベルト２９０が設けられている。ただし、型へのコンクリートの供給は何れか適切な供給手段２９０で行えばよく、例えば手作業、スクリューフィーダ、振動シュート等を用いて行いうる。供給手段２９０を静止させたままコンクリートを１つ以上の位置に供給することもできるが、図４ｂおよび図４ｃに開示されているようにコンクリートを型２２０内の所望の位置で供給するように、供給手段２９０を可動式にすることもできる。供給手段２９０は、所望の肉厚および圧縮率が達成されるまで未硬化コンクリートを型２２０に供給するように制御される。その後、型２２０を所定の硬化時間の間回転させることによって、型からのコンクリート要素２４０の取り出しおよび以降の取り扱いが可能になるようにコンクリートを十分に硬化させる。
【００３８】
開示されている方法により、型に供給されるコンクリートの含水量を極めて低くしうるので、このコンクリートはドライコンクリートと称されることもある。このようにして供給されたコンクリートは、遠心力によって、およびローラ軸によって、圧縮される。本発明の目的ための材料の例として、鋼繊維セメント系複合材料、すなわちコンクリートを配合した金属メッシュおよび／または鉄筋、が挙げられる。使用可能と見なされる他の材料として、金属、プラスチック、セメント系材料、木、ガラス、炭素繊維、およびこれらの複合材料等が挙げられるが、これだけに限定されるものではない。一実施形態によると、型２２０に供給されるコンクリートの少なくとも一部は、繊維強化コンクリートである。図６に模式的に開示されている一実施形態によると、供給するステップＳｔ４は、２つ以上の組成物から成るコンクリートの供給を含む。プラスチックまたは繊維複合材料などの非コンクリート材料を型に供給するステップをさらに設けることもできる。上記の非コンクリート材料は、硬化性材料でもよく、あるいはコンクリートに付着する別の材料等でもよい。例えば、美的効果または機能的効果をコンクリート要素等に加えるための材料を供給することもできる。
【００３９】
図４ｅは、図４ａから図４ｄの型２２０をその回転軸線の平面に沿った断面図で示す。同様に、図４ｆは、回転軸２１０をその回転軸線の平面に沿った断面図で示す。
【００４０】
図７に開示されている一実施形態によると、少なくとも１つの端縁部２５１の内径は、成形されるコンクリート要素２４０の対応端部の内周より小さい。開示されているこの実施形態において、両端縁部の内径は等しい。そのため、ローラ軸２１１、２１２の当接部の直径を等しくする必要がある。ローラ軸の圧縮部２１３は、所定の肉厚を有するコンクリート要素２４０の内周を形成するように形作られる。開示されているこの実施形態において、ローラ軸の圧縮部２１３は基本的に円錐形状であり、一方の端縁部２５０によって鉛直な底部分が形作られる。成形用構成をより汎用化するために、ローラ軸の圧縮部２１３を取り外し可能な圧縮部材として設けることもできる。この場合、異なる形状のコンクリート要素２４０を製造するときに、ローラ軸２１０を型と一緒に取り替える必要がない。一実施形態において、圧縮部２１３の鉛直な底部分に隣接する端縁部２５０は、余分な未硬化コンクリートおよび／または水等を溢れさせるために配置された溢出用開口部４００を少なくとも１つ備える。
【００４１】
図８ａから図８ｄは、上記の実施形態に比べ、より複雑な形状の開口中空コンクリート要素２４０を形成するための成形用構成を示す。この実施形態においては、肉厚が基本的に均一なコンクリート要素２４０を実現するために、ローラ軸２１０は型壁２３０の形状に基本的に似せて形作られる。図９ａから図９ｄは、同様の成形用構成２００を示しているが、ローラ軸２１０は型壁２３０に似せて形作られていない。そのため、肉厚はコンクリート要素の長さ方向に変化する。図示されていない一実施形態によると、ローラ軸２１０の圧縮部２１３は、その長手方向に一様である。
【００４２】
図１０ａおよび図１０ｂに模式的に開示されている一実施形態によると、複数の締結部材案内手段４１０を型２２０内の所定位置に配置し、端縁部２５０および２６０間にそれぞれ延在させる（Ｓｔ３）。成形中の案内手段の曲がり等の変形を防ぐために、案内手段４１０を所定の力で緊張させることもできるＳｔ９。この場合、硬化後のコンクリート要素を型から取り出す前に、緊張を緩める必要があるＳｔ１０。図１０ｂに開示されている一実施形態によると、案内手段４１０は剛体であり、締結部材４２０等によって緊張を案内手段４１０に直接加えることもできる。図１０ａに開示されている別の実施形態によると、緊張部材４３０を案内手段に配置しＳｔ１１、締結部材４２０等を用いて所定の力でこの緊張部材を緊張させるＳｔ１２ことによって案内手段を緊張させる。上記のように、硬化後のコンクリート要素を型２２０から取り外す前に、緊張部材４３０を案内手段４１０から取り除く必要があるＳｔ１３。案内手段４１０は、図１による細長いコンクリート構造物の組み立て時に締結部材２０を案内できる適切な要素であれば、中空の管等、如何なる要素でもよい。一実施形態によると、端縁部２５０、２６０の少なくとも一方は、締結部材取り付け点４０を１つ以上の案内手段４１０に画成するように構成される。
【００４３】
図１１は、複数の案内部材４１０を有する均一な外形のコンクリート要素２００を製造するための構成の一実施形態を開示している。これに対応する開口中空コンクリート要素の製造方法は、
●基本的に水平なローラ軸２１０の周囲に型２２０を配置するステップと、型を回転させるために軸を回転するステップと、
●コンクリートを回転中の型２２０に供給するステップと、
●型２２０の回転を停止するステップと、
●硬化後のコンクリート要素２４０を型２２０から取り出すステップと、を含み、
●この方法は、ローラ軸の周囲に型を配置するステップの前に、
●複数の締結部材案内手段４１０を型２２０内の所定位置に配置し、端縁部２５０、２６０間に延在させるステップ（Ｓｔ３）を含む。
【００４４】
案内部材４１０は完成した要素を緊張補強する可能性をもたらすが、一部の実施形態は半径方向および／または長手方向に追加の鉄筋補強を必要としうる。図１２に模式的に開示されている一実施形態によると、補強網４４０が型に配置される。
【００４５】
図１３ａおよび図１３ｂに模式的に開示されている一実施形態によると、型２２０は、コンクリート要素２４０を１つ以上の軸方向要素区画に分割するために配置された半径方向区画仕切り４５０を１つ以上備える。図１３ａおよび図１３ｂに模式的に開示されている別の実施形態によると、型２２０は、コンクリート要素を１つ以上の半径方向要素区画に分割するための軸方向区画仕切り４６０を１つ以上備える。図１３ｂに示されている区画化されたコンクリート要素は、図２の細長い中空コンクリート構造物における基底部分Ｓ１およびＳ２の放射状基底セグメントＢ１〜Ｂ８の一例を示す。
【００４６】
硬化後のコンクリート要素の取り出しを容易にするために、型２２０を少なくとも２つの部分に分離可能にしうる。図１４ａは、分離可能な型２２０の一実施形態を模式的に示す。この実施形態において、端縁部２５０、２６０はボルト４７０等によって２つ以上の型壁部分２３１および２３２にそれぞれ取り外し可能に取り付けられる。図１４ｂは、２つの型壁部分２３１および２３２間の分離可能な接合部４８０の一例を示す。この例において、コンクリート要素２４０を分割するために配置される軸方向区画仕切り４９０は、接合部４８０によって取り付けられる。
【００４７】
図１５ａは、回転対称形状を画成する型壁２３０を有する成形用型２００の一例を断面で開示している。開示されているこの実施形態においては、複数の案内手段４１０がコンクリート要素内に対称的に配置される。開示されている実施形態は１２回の回転対称であるが、２回以上であれば基本的に如何なる回転対称形状でも提供しうる。図１５ｂは、非対称形状または複雑な形状を画成する型壁２３０を有する成形用型２００の一例を断面で開示している。模式的に示されているように、この断面形状は基本的に如何なる形状でもよいが、このような要素を製造するには型を均衡させる必要がありうる。
【００４８】
一実施形態によると、これらのコンクリート要素は１つの細長い構造物に組み立てられるように形成され、本発明により製造される複数の開口中空コンクリート要素で構成される、図１によるセグメント化された細長い構造物を組み立てる方法によって組み立てられる。この方法は、
ＳＴ２０．  締結部材を取り付けるための取り付け点を複数備えた基底セグメントを設けるステップと、
ＳＴ２１．  １つ以上の中間セグメントを基底セグメントの上に配置するステップであって、各中間セグメントは、締結部材を当該セグメントに対して所定の構成に維持するために配置された締結部材案内部を複数備え、場合によっては締結部材を取り付けるための取り付け点を１つ以上備える、ステップと、
ＳＴ２２．  終端セグメントを最後の中間セグメントの上に配置するステップであって、終端セグメントは１つ以上の取り付け点を備える、ステップと、
ＳＴ２３．  締結部材を締結部材案内部に嵌め込み、先行セグメント内の取り付け点と後続セグメント内の取り付け点との間に延在させるステップと、
ＳＴ２４．  締結部材を緊張させるステップと、を含む。
【００４９】
一実施形態によると、本方法は、工場製造された細長いアンテナ塔セグメントのうちの１つの設置軸に、そのセグメントを相互接続する前に、無線基地局とその対応アンテナとを取り付けるステップをさらに含む。
【００５０】
図１７は、本発明の一実施形態による無線通信用システムを示すブロック図である。無線通信システム３００は、ユーザ設備３２０用のアクセスポイントとして機能するアンテナ無線基地局をそれぞれ少なくとも１つ具備したアンテナ塔構造物３１０を１つ以上備える。このシステムのアンテナ塔構造物は、中空断面を有する複数の管状塔部分に分割注型される。これらの部分は、アンテナ塔構造物の伸長に伴ってアンテナ無線基地局全体を移動させるための構成を備え、アンテナ無線基地局は管状の塔の内側に配設される。各アンテナ塔構造物は、アンテナ無線基地局の点検用アクセスを可能にするアンテナ塔構造物内への入り口を少なくとも１つ有する。システム３０は、アンテナ塔構造物の運用者固有の設計（ＯＰ１、ＯＰ２、ＯＰ３、ＯＰ４、ＯＰ５等）を可能にする。
【００５１】
さらに別の実施形態において、運用者固有の設計は、点検要員が塔内設備の点検、更新、または再構成を行う特定のアンテナ塔構造物を他の塔から区別しやすくする。
【００５２】
本発明について特定の例示的実施形態に言及して説明してきたが、本明細書は全般的に本発明の概念を例示することのみを意図するものであり、本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。
【００５３】
当業者は、添付の特許請求の範囲に定義されている本発明の範囲を逸脱せずに本発明に対してさまざまな修正および変更を行いうることを理解されるであろう。
【図１ａ】
0005389051.tif 000002
【図１ｂ】
0005389051.tif 000003
【図２】
0005389051.tif 000004
【図３】
0005389051.tif 000005
【図４ａ】
0005389051.tif 000006
【図４ｂ】
0005389051.tif 000007
【図４ｃ】
0005389051.tif 000008
【図４ｄ】
0005389051.tif 000009
【図４ｅ】
0005389051.tif 000010
【図４ｆ】
0005389051.tif 000011
【図４ｇ】
0005389051.tif 000012
【図５ａ】
0005389051.tif 000013
【図５ｂ】
0005389051.tif 000014
【図６】
0005389051.tif 000015
【図７】
0005389051.tif 000016
【図８ａ】
0005389051.tif 000017
【図８ｂ】
0005389051.tif 000018
【図８ｃ】
0005389051.tif 000019
【図８ｄ】
0005389051.tif 000020
【図９ａ】
0005389051.tif 000021
【図９ｂ】
0005389051.tif 000022
【図９ｃ】
0005389051.tif 000023
【図９ｄ】
0005389051.tif 000024
【図１０ａ】
0005389051.tif 000025
【図１０ｂ】
0005389051.tif 000026
【図１１】
0005389051.tif 000027
【図１２】
0005389051.tif 000028
【図１３ａ】
0005389051.tif 000029
【図１３ｂ】
0005389051.tif 000030
【図１４ａ】
0005389051.tif 000031
【図１４ｂ】
0005389051.tif 000032
【図１６】
0005389051.tif 000033
【図１７】
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【図１５ａ】
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【図１５ｂ】
0005389051.tif 000036