ES2230906T3

ES2230906T3 - METHOD FOR BUILDING A VERTICAL STRUCTURE IN THE FORM OF A RING.

Info

Publication number: ES2230906T3
Application number: ES99959555T
Authority: ES
Inventors: Faramand Jahanpour
Original assignee: BUILDING DESIGN PARTNERSHIP LT; BUILDING DESIGN PARTNERSHIP Ltd
Current assignee: BUILDING DESIGN PARTNERSHIP LT; BUILDING DESIGN PARTNERSHIP Ltd
Priority date: 1999-01-13
Filing date: 1999-12-09
Publication date: 2005-05-01
Anticipated expiration: 2019-12-09
Also published as: WO2000041789A1; DE69921854T2; AU1669500A; DE69921854D1; EP1144062A1; CZ20012490A3; ATE281875T1; EP1144062B1

Abstract

A method for constructing a vertically ring structure from a plurality of pre-fabricated arced segments. Each of the segments has at least one face arranged to engage with a face on an adjacent segment when in position. The method comprises a step of connecting two adjacent segments. A force is then provided tangential to the ring structure with pre-stressed cables in order to pull the two adjacent segments together and the procedure repeated for each of the segments of the structure. The structure is thereby held in position and resisting the tendency for collapse of the segments caused by their dead weight, throughout the construction process. The structure may be a Ferris wheel.

Description

Método para construir una estructura vertical en forma de anillo.Method to build a vertical structure in ring shape

La presente invención trata de la construcción de grandes estructuras anulares verticales, por ejemplo de la construcción de una rueda Ferris.The present invention concerns the construction of large vertical annular structures, for example of the Ferris wheel construction.

Las estructuras anulares pequeñas se pueden construir tumbadas sobre el suelo y ser a continuación levantadas de una pieza. Sin embargo, a medida que las estructuras anulares se hacen más grandes, las fuerzas ejercidas sobre las uniones dentro de la estructura cuando se está levantando de una sola pieza se hacen mucho más grandes que las fuerzas que deben ser soportadas por las uniones una vez que está vertical. Debido a la considerable resistencia extra que se requiere de la estructura cuando se levanta de una pieza, ésta puede resultar sobredimensionada y puede ser muy cara. Por lo tanto, para estructuras anulares más grandes, es necesario normalmente realizar la construcción en el plano vertical desde el principio. El problema es que se presenta con la construcción vertical de cualquier estructura anular es que la sección superior del arco se colapsa bajo su propio peso, a menos que sea soportado de otra manera. La filosofía actual para la construcción vertical requiere de grandes armazones temporales que actúan como puntales a compresión que refuerzan la estructura. Estos armazones son caros y su levantamiento implica grandes trabajos en la obra, costando tiempo y dinero.Small ring structures can be build lying on the ground and then be lifted from one piece. However, as the annular structures become they make bigger, the forces exerted on the unions inside of the structure when it is rising in one piece it they make much larger than the forces that must be supported by the joints once it is vertical. Because of the considerable extra strength that is required of the structure when lifts a piece, it can be oversized and can Be very expensive. Therefore, for larger annular structures, it is usually necessary to perform the construction on the plane vertical from the beginning. The problem is that it presents itself with the vertical construction of any annular structure is that the upper section of the arch collapses under its own weight, unless that is supported in another way. The current philosophy for vertical construction requires large temporary frames that They act as compression struts that reinforce the structure. These frames are expensive and their lifting involves large works on the job, costing time and money.

La invención presente trata de superar los problemas anteriores y proporcionar un método para construir estructuras anulares verticales, que sea más rápido y menos costoso que los métodos usados previamente, y mencionados más arriba. Los documentos GB-A-16588 y US-A-1987004 describen ruedas Ferris y explican cómo construirlas.The present invention seeks to overcome previous problems and provide a method to build vertical ring structures, make it faster and less expensive than the previously used methods, and mentioned above. The documents GB-A-16588 and US-A-1987004 describe Ferris wheels and explain how to build them.

Al objeto de alcanzar los objetivos descritos más arriba se proporciona un método para construir una estructura anular vertical de una pluralidad de segmentos de arco prefabricados, teniendo cada uno de los segmentos al menos una cara dispuesta para encajar con una cara en un segmento adyacente cuando está en posición, comprendiendo el método los pasos de:In order to achieve the objectives described more a method is provided above to build a structure annular vertical of a plurality of arc segments prefabricated, each segment having at least one face arranged to fit with a face in an adjacent segment when is in position, the method comprising the steps of:

: conectar los dos segmentos adyacentes;connect the two adjacent segments;

: proporcionar una fuerza tangencial a la estructura anular con cables pretensados al objeto de mantener unidos los dos segmentos adyacentes yprovide a tangential force to the annular structure with prestressed cables to the in order to keep the two adjacent segments together and

: repetir este proceso para cada uno de los segmentos de la estructura, manteniendo de esta manera la estructura en posición y resistiendo la tendencia a colapsarse hacia el interior de los segmentos, causada por su peso muerto, a lo largo de todo el proceso de construcción.repeat this process for each of the segments of the structure, maintaining in this way the structure in position and resisting the trend to collapse into the segments, caused by their weight dead, throughout the entire construction process.

En una realización preferida de la invención presente los cables pretensados están dispuestos alrededor de la superficie exterior de la estructura.In a preferred embodiment of the invention present the prestressed cables are arranged around the outer surface of the structure.

Se prefiere que los cables pretensados estén sujetos a ambos segmentos adyacentes. Se prefiere también que los cables tensados se usen para retener la estructura lateralmente a medida que el levantamiento de la estructura progresa.It is preferred that the prestressed cables are subject to both adjacent segments. It is also preferred that the tensioned cables are used to retain the structure laterally to as the lifting of the structure progresses.

Se prefiere además que los segmentos sean elevados hasta su posición por una cuna que se mueve alrededor del exterior de, y está soportada por, los segmentos elevados previamente.It is further preferred that the segments be raised to its position by a cradle that moves around the outside of, and is supported by, elevated segments previously.

Se prefiere además que los cables pretensados sean retirados una vez que el segmento final esté colocado.It is further preferred that prestressed cables are removed once the final segment is placed.

Se prefiere también que el último segmento que va a ser colocado en la estructura sea el de la parte superior.It is also preferred that the last segment that goes to be placed in the structure is that of the upper part.

Se prefiere que la estructura anular vertical sea una rueda Ferris. En esta realización se prefiere además que cada segmento sea sujeto a una bobina de soporte central por cables radiales permanentes, al objeto de mantener la rueda unida.It is preferred that the vertical annular structure be a Ferris wheel. In this embodiment it is further preferred that each segment be attached to a central support coil by cables permanent radials, in order to keep the wheel together.

Esta secuencia de construcción tiene muchos beneficios en tiempo y coste. Todos los segmentos serán prefabricados en la factoría y se conectarán entre sí en el lugar de instalación. Por tanto, se eliminan grandes trabajos in situ, y la construcción se acelera.This construction sequence has many benefits in time and cost. All segments will be prefabricated at the factory and connected to each other at the installation site. Therefore, large jobs are eliminated on site , and construction is accelerated.

Los grandes armazones temporales, que son costosos e implican trabajos importantes en el lugar de construcción, ya no son necesarios.The large temporary frames, which are expensive and involve important jobs in the place of Construction, are no longer necessary.

Los cables pretensados son elementos temporales ligeros que pueden ser reutilizados cuando, en el futuro, se desmantele el objeto.Prestressed cables are temporary elements lightweight that can be reused when, in the future, dismantle the object.

Otro problema adicional que ocurre con la operación de las ruedas Ferris es que se producen desequilibrios en la carga del peso de la rueda, debido al diferente número de pasajeros y peso en cada carrito. Este desequilibrio conduce a una carga no compensada en el mecanismo de accionamiento de la rueda Ferris, e incrementa los requisitos de par y potencia del mecanismo de accionamiento, haciendo la rueda cara de instalar y costosa de operar y mantener.Another additional problem that occurs with the Ferris wheel operation is that imbalances occur in the weight of the wheel, due to the different number of passengers and weight in each cart. This imbalance leads to a Uncompensated load on the wheel drive mechanism Ferris, and increases the torque and power requirements of the mechanism drive, making the wheel install expensive and expensive to operate and maintain

El método de construcción para una realización preferida de la invención presente se describe a continuación mediante referencia a los dibujos que se acompañan, en los que:The construction method for an embodiment Preferred of the present invention is described below. by reference to the accompanying drawings, in which:

La Figura 1 muestra la terminación de una primera etapa en un método de construcción de acuerdo con la invención;Figure 1 shows the completion of a first step in a construction method according to the invention;

La Figura 2 muestra la terminación de una segunda etapa en el método de construcción de la Figura 1;Figure 2 shows the completion of a second stage in the construction method of Figure 1;

La Figura 3 muestra una cuna o soporte, empleada en la operación de la presente invención;Figure 3 shows a cradle or support, used in the operation of the present invention;

La Figura 4 muestra la terminación de una tercera etapa en el método de construcción de la Figura 1;Figure 4 shows the termination of a third stage in the construction method of Figure 1;

La Figura 5 muestra una cuarta etapa en el método de construcción de la Figura 1;Figure 5 shows a fourth stage in the method of construction of Figure 1;

La Figura 6 muestra una etapa final en el método de construcción de la Figura 1;Figure 6 shows a final stage in the method of construction of Figure 1;

La Figura 7 muestra una sección de una cuna transportando un segmento de rueda;Figure 7 shows a section of a crib transporting a wheel segment;

La Figura 8 muestra una rueda Ferris; yFigure 8 shows a Ferris wheel; Y

La Figura 9 muestra una sección de la rueda Ferris de la Figura 8.Figure 9 shows a section of the wheel Ferris of Figure 8.

En referencia a las Figuras, se va a construir una rueda Ferris de una pluralidad de segmentos idénticos. Estos segmentos son prefabricados en una factoría, y se ensamblan in situ. Como se muestra en la Figura 1, cada segmento 4 consiste en un armazón de acero, de sección triangular, formando una sección de arco de la circunferencia de la rueda. La circunferencia de la rueda consiste en un raíl interior y dos raíles exteriores paralelos, estando los raíles interconectados por riostras, para formar el armazón.Referring to the Figures, a Ferris wheel of a plurality of identical segments will be constructed. These segments are prefabricated in a factory, and assembled on site . As shown in Figure 1, each segment 4 consists of a steel frame, of triangular section, forming an arc section of the wheel circumference. The circumference of the wheel consists of an inner rail and two parallel outer rails, the rails being interconnected by braces, to form the frame.

La primera etapa en el proceso de construcción se muestra en la Figura 1, en la que se levantan un trípode de soporte principal y una bobina 2 de soporte. A continuación se construye una plataforma 3 de base sobre la cual se fija un primer segmento de arco 4 prefabricado. Los cables radiales 6 permanentes se conectan desde el segmento de arco 4 hasta la bobina 2.The first stage in the construction process is shown in Figure 1, in which a support tripod is lifted main and a support coil 2. Next it is built a base platform 3 on which a first segment is fixed of prefabricated arch 4. The permanent 6 radial cables are connect from arc segment 4 to coil 2.

La segunda etapa en el proceso de construcción se muestra en la Figura 2. Se conectan los segmentos 8, 10 adyacentes al primer segmento 4 y se fijan mediante tuercas al primer segmento 4. Los cables radiales 6 son conectados entonces desde los segmentos 8, 10 hasta la bobina central 2. Esta etapa se repite a continuación para colocar los siguientes dos segmentos en los extremos libres de los segmentos 8, 10.The second stage in the construction process is shown in Figure 2. The adjacent segments 8, 10 are connected to the first segment 4 and are fixed by nuts to the first segment 4. The radial cables 6 are then connected from the segments 8, 10 to the center coil 2. This stage is repeated at then to place the next two segments in the free ends of segments 8, 10.

Es preciso a continuación fabricar dos cunas 12, 13. Estas cunas 12, 13 son estructuras de trabajo temporales, siendo cada una de ellas capaz de transportar cada uno de los segmentos prefabricados de la rueda, y son de aproximadamente el doble de longitud que dichos segmentos de la rueda prefabricados. Cada cuna 12, 13 consiste en un armazón de acero, rodillos que se deslizan alrededor del anillo exterior de los segmentos de la rueda levantados, un cabestrante para elevar los segmentos hasta su posición, y una plataforma de acceso.It is necessary then to make two cots 12, 13. These cribs 12, 13 are temporary work structures, being each of them capable of transporting each of the segments prefabricated wheel, and are about twice as many length than said prefabricated wheel segments. Every crib 12, 13 consists of a steel frame, rollers that slide around the outer ring of the wheel segments raised, a winch to raise the segments to their position, and an access platform.

La Figura 7 muestra una vista en corte de una cuna transportando un segmento de arco 22. La cuna tiene una sección rectangular para transportar un segmento 22 y una sección 21 sustancialmente triangular, para acoplarse con la estructura levantada, obteniendo de esta manera soporte. La sección de acoplamiento ayuda también a alinear los segmentos de manera correcta justo antes de conectarlos a la estructura.Figure 7 shows a sectional view of a cradle carrying an arc segment 22. The cradle has a section rectangular to transport a segment 22 and a section 21 substantially triangular, to mate with the structure raised, thus obtaining support. The section of coupling also helps align the segments so correct just before connecting them to the structure.

En la tercera etapa del proceso de construcción, se instalan las cunas 12, 13 a cada lado de la base 3, en el anillo exterior de los segmentos de rueda levantados. Las cunas 12, 13 se usan para elevar los nuevos segmentos de la rueda hasta su posición, mientras se soportan mediante los segmentos de la rueda levantados previamente, como se muestra en la Figura 3. Cada cuna 12, 13 es deslizada hasta que sobresale aproximadamente la mitad de su longitud más allá de la estructura, desde donde el nuevo segmento de rueda es elevado y fijado mediante pernos en su posición. Los cables radiales 6 se conectan entonces desde los nuevos segmentos hasta la bobina central 2. Esta tercera etapa se repite a continuación hasta que un semicírculo de la rueda sea completado, con un número de segmentos igual a cada lado de la base 3, como se muestra en la Figura 4.In the third stage of the construction process, the cradles 12, 13 are installed on each side of the base 3, in the ring outside of the raised wheel segments. Cots 12, 13 are used to raise the new wheel segments to their position, while being supported by wheel segments previously lifted, as shown in Figure 3. Each crib 12, 13 is slid until approximately half of its length beyond the structure, from where the new wheel segment is raised and fixed by bolts on its position. The radial cables 6 are then connected from the new segments to the central coil 2. This third stage is repeat next until a semicircle of the wheel is completed, with an equal number of segments on each side of the base 3, as shown in Figure 4.

La cuarta etapa del proceso de construcción es la instalación de los segmentos superiores. Esto se realiza de la misma manera que la instalación de los segmentos inferiores, pero antes de que los segmentos sean liberados del cabestrante, se fijan unos cables pretensados desde el nuevo segmento, alrededor de la superficie exterior de la rueda, hasta un segmento de la rueda inferior, montado previamente. Este cable resiste la tendencia hacia el colapso interior causado por el peso muerto del segmento.The fourth stage of the construction process is the installation of the upper segments. This is done the same way that the installation of the lower segments, but before that the segments are released from the winch, some are fixed prestressed cables from the new segment, around the outer surface of the wheel, up to a segment of the wheel lower, previously mounted. This cable resists the trend towards the internal collapse caused by the dead weight of the segment.

Esta cuarta etapa se repite, avanzando en la construcción de la rueda, como se muestra en la Figura 5, usando cables pretensados (no mostrados) para tensar los segmentos hacia la parte baja de la rueda. Los cables de anclaje 25 se usan para retener la rueda lateralmente a medida que progresa el montaje.This fourth stage is repeated, advancing in the wheel construction, as shown in Figure 5, using prestressed cables (not shown) to tension the segments towards the lower part of the wheel. The anchor cables 25 are used to hold the wheel sideways as assembly progresses.

La etapa final en el proceso de construcción es la instalación del segmento final, el de más arriba o segmento "clave", y a continuación la retirada de los cables pretensados. El segmento final está comprimido por los segmentos adyacentes y, de esta manera, resiste el colapso hacia el interior de la rueda. En la Figura 6 se muestra la rueda completa. Cuando se realizan ruedas o arcos a partir de una pluralidad de segmentos sucede a menudo que el segmento final o bien es más grande o bien más pequeño que el espacio restante. Esto puede ser debido a un cambio en el tamaño de los segmentos ocasionado por las condiciones atmosféricas o por la deformación de la estructura ocasionada por los soportes utilizados. Los cables pretensados utilizados en el método descrito más arriba pueden ser tensados al objeto de dejar el espacio correcto, dentro de las pequeñas tolerancias requeridas.The final stage in the construction process is the installation of the final segment, the one at the top or segment "key", and then the removal of the cables prestressed The final segment is compressed by the segments adjacent and, in this way, resists inward collapse of the wheel. The complete wheel is shown in Figure 6. When they make wheels or arches from a plurality of segments it often happens that the final segment is either larger or smaller than the remaining space. This may be due to a change in segment size caused by conditions atmospheric or due to the deformation of the structure caused by The supports used. The prestressed cables used in the method described above can be strained in order to leave the right space, within small tolerances required

En referencia a las Figuras 8 y 9, una rueda Ferris tiene una pluralidad de carritos 30 dispuestos alrededor de la circunferencia de su rueda central. La Figura 9 muestra una sección de una rueda Ferris con un carrito fijado. Cada uno de los carritos 30 tiene, en su base, un depósito 31 de fluido. Asociado a cada carrito 30 existe un detector de peso del carrito (no mostrado) que opera para determinar el peso de un carrito 30, una vez cargado con los pasajeros (no mostrados). La salida del detector de base es conducida a un controlador 33 asociado con un depósito 34 de fluido principal. El controlador 33 compara el peso medido de un carrito 30 particular con una referencia, y determina si un fluido debe ser añadido a, o retirado de, el depósito 31 de fluido asociado con ese carrito. Una bomba 35 opera a continuación para añadir o retirar fluido del depósito 31 para ajustar el peso del carrito 30 al peso de referencia. Cada uno de los carritos puede, entonces, tener el mismo peso, lo que conduce a una operación suave de la rotación de la rueda Ferris.Referring to Figures 8 and 9, a wheel Ferris has a plurality of carts 30 arranged around the circumference of its central wheel. Figure 9 shows a section of a Ferris wheel with a fixed trolley. Each of the trolleys 30 has, at its base, a reservoir 31 of fluid. associated to each cart 30 there is a cart weight detector (no shown) that operates to determine the weight of a cart 30, a Once loaded with passengers (not shown). The exit of base detector is driven to a controller 33 associated with a main fluid reservoir 34. Controller 33 compares the weight measured from a particular cart 30 with a reference, and determines if a fluid must be added to, or removed from, reservoir 31 of fluid associated with that cart. A pump 35 operates next to add or remove fluid from reservoir 31 to adjust the weight from cart 30 to the reference weight. Each of the carts can, then, have the same weight, which leads to a Smooth operation of Ferris wheel rotation.

Claims

1. A method to build a structure of vertical ring of a plurality of arc segments (4) prefabricated, each segment having at least one face arranged to engage with a face in an adjacent segment when in position, the method comprising the steps of: connect two adjacent segments, repeat this procedure to each of the segments of the structure and provide a tangential force to the annular structure with prestressed cables to the object of joining by tension two adjacent segments for each of the segments of the upper semicircle of the structure, keeping the structure in position and resisting the tendency to collapse into the segments, caused by its own deadweight, throughout the process of building.

2. A method according to claim 1, in which the prestressed cables are arranged around the outer surface of the structure.

3. A method according to claim 1 or 2, in which the prestressed cables are fixed to both segments adjacent (4).

4. A method according to any of the preceding claims, in which tensioned cables are used to retain the structure laterally as the Structure construction progresses.

5. A method according to any of the preceding claims, in which the segments (4) are raised to its position by a cradle (12, 13) that moves around the outside of, and is supported by, the segments previously raised.

6. A method according to any of the preceding claims, in which the prestressed cables are removed once the final segment (4) is placed in its place.

7. A method according to any of the preceding claims, wherein the last segment (4) that It will be placed in the structure is the upper segment.

8. A method according to any of the preceding claims, in which the annular structure Vertical is a Ferris wheel.

9. A method according to claim 8, in which each segment (4) is fixed to a support coil (2) central by permanent radial cables (6), in order to maintain the united wheel.