BE1021594B1 - Inrichting en werkwijze voor het op zee plaatsen van onderdelen van een bouwwerk - Google Patents

Abstract

De uitvinding betreft een inrichting voor het op zee plaatsen van onderdelen van een bouwwerk, in het bijzonder een windturbine. De inrichting omvat een op een vaartuig geplaatst hefmiddel, waarvan een giek is voorzien van een hefkabel met bevestigingsmiddel, zoals een hijstakel, waaraan een te plaatsen onderdeel kan worden bevestigd, waarbij een hefvlak wordt bepaald door de giek en de vrij hangende hefkabel, waarbij de giek verder een leidinrichting voor het bevestigingsmiddel omvat, die met de giek is verbonden middels een langs een lengteas van de giek verplaatsbare verplaatsingsinrichting, en de leidinrichting is ingericht om beweging van het bevestigingsmiddel in een dwars op het hefvlak verlopende richting te beperken, waarbij de leidinrichting verder een vangconstructie omvat die is ingericht om het bevestigingsmiddel op te nemen en parallel aan het hefvlak te verplaatsen tussen een positie in de nabijheid van de giek en een verder van de giek afgelegen positie en/of omgekeerd. De uitvinding betreft eveneens een werkwijze die gebruik maakt van de uitgevonden inrichting.

Description

Inrichting en werkwijze voor het op zee plaatsen van onderdelen van een bouwwerk

De uitvinding betreft een inrichting voor het op zee plaatsen van onderdelen van een bouwwerk. De uitvinding betreft eveneens een werkwijze voor het op zee plaatsen van onderdelen van een bouwwerk. De uitvinding betreft in het bijzonder een inrichting en werkwijze voor het op zee plaatsen van onderdelen van een windturbine.

Het aantal bouwwerken dat op zee wordt gebouwd, of wordt onderhouden dan wel gerepareerd groeit. Een typisch voorbeeld betreft een offshore windturbine, die een op een mast geplaatste gondel (of‘nacelle’) omvat, die de behuizing vormt voor elektromechanische apparatuur zoals een stroomgenerator. De gondel is voorzien van een naaf (of ‘hub’), waarop een aantal rotorbladen is aangebracht. De rotorbladen zetten de bewegingsenergie van de wind om in een draaiende beweging van de as van de gondel, die door de stroomgenerator wordt omgezet in elektrische energie.

Bij het op zee plaatsen van onderdelen van dergelijke grote bouwwerken worden de onderdelen volgens de stand der techniek door een op een vaartuig geplaatste hijskraan gemanipuleerd en op een in zee reeds aanwezige steunstructuur voor het bouwwerk geplaatst. In het geval van een windturbine kan de steunstructuur bijvoorbeeld een op een geschikte fundering geplaatste mast omvatten.

Het heffen en plaatsen van grote, slanke onderdelen op zee, in het bijzonder windturbinebladen, wordt gehinderd door windbelasting. Hierbij kunnen aan de hijskraan bevestigde windturbinebladen aan grote en onvoorziene bewegingen worden blootgesteld ten opzichte van de steunstructuur of ten opzichte van reeds geïnstalleerde onderdelen. Dit bemoeilijkt de assemblage sterk of maakt deze bij stevige windbelasting zelfs onmogelijk. Een windturbineblad dient door middel van boutverbindingen aan een naaf te worden bevestigd wat een nauwkeurige positionering van het windturbineblad ten opzichte van een reeds op een mast geïnstalleerde naaf vereist.

Een doel van onderhavige uitvinding is een inrichting te verschaffen waarmee onderdelen van een bouwwerk, in het bijzonder een windturbine, op zee kunnen worden geplaatst en gemonteerd, op minder windgevoelige wijze dan bekend is uit de stand der techniek.

Dit doel wordt bereikt door een inrichting met de kenmerken volgens conclusie 1. Een inrichting voor het op zee plaatsen van onderdelen van een bouwwerk, in het bijzonder een windturbine, omvat volgens de uitvinding een op een vaartuig geplaatst hefmiddel, waarvan een giek is voorzien van een heikabel met bevestigingsmiddel, zoals een hijstakel, waaraan een te plaatsen onderdeel kan worden bevestigd, waarbij een hefvlak wordt bepaald door de giek en de vrij hangende heikabel, waarbij de giek verder een leidinrichting voor het bevestigingsmiddel omvat, die met de giek is verbonden middels een langs een lengteas van de giek verplaatsbare verplaatsingsinrichting, en de leidinrichting is ingericht om beweging van het bevestigingsmiddel in een dwars op het hefvlak verlopende richting te beperken, waarbij de leidinrichting verder een vangconstructie omvat die is ingericht om het bevestigingsmiddel op te nemen en parallel aan het hefvlak te verplaatsen tussen een positie in de nabijheid van de giek en een verder van de giek afgelegen positie en/of omgekeerd.

Door gebruik te maken van een leidinrichting met vangconstructie wordt de beweging van het bevestigingsmiddel tijdelijk beperkt in tenminste twee richtingen, en in hoofdzaak onafhankelijk gemaakt van de windbelasting. Het onderdeel kan ten opzichte van een steunstructuur gepositioneerd worden door het hefmiddel om een verticale as te roteren, door de giek van het hefmiddel op en neer te roteren in het hefvlak, en/of door het bevestigingsmiddel op en neer te bewegen met de heikabel. Bij voorkeur wordt, wanneer een onderdeel in de nabijheid is gebracht van een component waaraan het onderdeel dient te worden gekoppeld, het bevestigingsmiddel volgens de uitvinding tijdelijk opgenomen in of met de vangconstructie. Doordat de vangconstructie echter is ingericht om het bevestigingsmiddel parallel aan het hefvlak te verplaatsen tussen een positie in de nabijheid van de giek en een verder van de giek afgelegen positie en/of omgekeerd, wordt een, in hoofdzaak windonafhankelijke, fijnepositionering van het onderdeel mogelijk gemaakt.

Een verder voordeel van de uitgevonden inrichting is dat deze toelaat om in beduidend ongunstige omstandigheden te werken, daar waar de bekende inrichting slechts tot bepaalde windsnelheden kan worden ingezet. Hierdoor kan de assemblagetijd van een bouwwerk op zee gevoelig verminderen. De leidinrichting kan eenvoudig worden verplaatst langs de lengteas van de giek, bijvoorbeeld weg van het bevestigingsmiddel, waardoor het hefmiddel kan werken als een in de stand der techniek bekend hefmiddel. Door het bevestigingsmiddel vrij te maken blijft de bereikbaarheid van door het hefmiddel op te nemen onderdelen vanaf het dek van het vaartuig onverminderd goed.

In een uitvoeringsvorm van de uitvinding omvat de inrichting een vangconstructie die parallel aan het hefvlak verplaatsbaar is tussen een positie in de nabijheid van de giek en een verder van de giek afgelegen positie en/of omgekeerd. Een in de vangconstructie opgenomen bevestigingsmiddel kan op deze wijze efficiënt worden verplaatst tussen een positie in de nabijheid van de giek en een verder van de giek afgelegen positie en/of omgekeerd. Bij voorkeur is een manteloppervlak van het bevestigingsmiddel dusdanig gevormd dat het bevestigingsmiddel onder verschillende hoeken met de verticale richting toch nauwsluitend in de vangconstructie kan worden opgenomen. De verschillende hoeken van het bevestigingsmiddel zijn bijvoorbeeld als gevolg van variërende giekhoeken voor het realiseren van de juiste reikwijdte. Een adequate vorm van het manteloppervlak kan bijvoorbeeld worden bereikt door een parallel aan het hefvlak verlopende doorsnede van het manteloppervlak een ronde vorm te geven.

Hierbij wordt het bevestigingsmiddel bijvoorbeeld door aan beide zijden van het bevestigingsmiddel aangebrachte wielen op een juiste hoogtepositie gehouden ten opzichte van de leidinrichting. De beweegbare vangconstructie kan aldus het bevestigingsmiddel met een vaste lengte precies omsluiten, en dit bij een variërende hoek van het bevestigingsmiddel ten opzichte van de leidinrichting. In combinatie met een gepaste positiesturing van de beweegbare vangconstructie is er dusdoende binnen de actieradius van de leidinrichting geen beperking voor hijsen/vieren of toppen.

Een andere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding heeft het kenmerk dat de leidinrichting een frame van onderling verbonden balken omvat waarvan tenminste twee balken zich vanaf de giek in de richting van het bevestigingsmiddel uitstrekken en het bevestigingsmiddel althans gedeeltelijk omsluiten. De tenminste twee balken kunnen bijvoorbeeld zijn verbonden met een in een dwarsrichting van de giek verlopende basisbalk. De twee balken verlopen aan weerszijden van het bevestigingsmiddel en beperken derhalve de beweging van het bevestigingsmiddel in een dwars op de balken (en het hefvlak) verlopende richting. Deze uitvoeringsvorm heeft als voordeel dat bewegingen van het bevestigingsmiddel in andere richtingen, bijvoorbeeld in een hefrichting, nagenoeg niet worden belemmerd.

De tenminste twee balken strekken zich in een uitvoeringsvorm in hoofdzaak loodrecht op de lengteas van de giek uit, omdat zij op deze wijze de grootste afstand vanaf de giek bestrijken. Hoewel deze afstand in beginsel niet is begrensd heeft een praktische uitvoeringsvorm het kenmerk dat de tenminste twee balken zich over een loodrechte afstand van ten hoogste twee maal de giekbreedte uitstrekken vanaf de giek. Bij voorkeur bedraagt deze afstand niet meer dan 1,5 keer de giekbreedte. Met de giekbreedte wordt de loodrecht op de lengteas van de giek en loodrecht op de richting van de balken (en het hefvlak) verlopende dwarsafmeting van de giek aangeduid.

Een uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt gekenmerkt doordat de vangconstructie een frame van onderling verbonden wanden omvat waarvan twee zijwanden zich evenwijdig aan het hefvlak vanaf de giek in de richting van het bevestigingsmiddel uitstrekken, waarvan een achterwand naar de giek is gericht, en waarvan een van de giek afgekeerde voorzijde toegankelijk is voor het hefmiddel. Deze uitvoeringsvorm verschaft een bedrijfszekere vangconstructie voor het bevestigingsmiddel waarbij het bevestigingsmiddel op eenvoudige wijze in de vangconstructie kan worden opgenomen,

Een geschikte uitvoeringsvorm van de vangconstructie wordt gekenmerkt doordat de voorzijde in een richting dwars op het hefvlak intrekbare en uitschuifbare wanddelen, zoals pallen, omvat waarbij de voorzijde met ingetrokken wanddelen toegankelijk is voor het hefmiddel en de voorzijde met uitgeschoven wanddelen een in de vangconstructie aanwezig bevestigingsmiddel opsluit.

Nog aan andere uitvoeringsvorm van de inrichting heeft het kenmerk dat de vangconstructie lineaire verplaatsingmiddelen omvat voor het in een richting parallel aan het hefvlak verplaatsen van de vangconstructie tussen een positie in de nabijheid van de giek en een verder van de giek afgelegen positie en/of omgekeerd. Geschikte lineaire verplaatsingsmiddelen omvatten bijvoorbeeld hydraulische cilinders die met een uiteinde zijn verbonden aan het frame van de vangconstructie en met een ander uiteinde aan de giek en/of leidinrichting. Door de hydraulische cilinders een uitslag te geven kan de vangconstructie worden verplaatst ten opzichte van de giek en/of de leidinrichting.

Volgens de uitvinding is de leidinrichting met de vangconstructie door middel van een verplaatsingsinrichting langs de langsas van de giek te verplaatsen. Een uitvoeringsvorm van de inrichting heeft het kenmerk dat de verplaatsingsinrichting aan de leidinrichting en/of de vangconstructie voorziene eerste geleidingsmiddelen omvat, en aan de giek voorziene tweede geleidingsmiddelen die met de eerste geleidingsmiddelen samenwerken. In een voordelige uitvoeringsvorm omvatten de eerste geleidingsmiddelen een wielenpaar en de tweede geleidingsmiddelen een T-balk, waarbij het wielenpaar een flens van de T-balk omvat. Deze uitvoeringsvorm verschaft een soepele verplaatsing langs de giek waarbij het wielenpaar er voor zorgt dat de van de vangconstructie voorziene leidinrichting zich niet kan verwijderen van de giek, noch in de richting van giek, noch in een richting weg van de giek, noch in de richting dwars op de giek.

Een bijzonder voordelige uitvoeringsvorm van de inrichting heeft het kenmerk dat de verplaatsingsinrichting is ingericht zodat de leidinrichting en de vangconstructie de verplaatsing van het bevestigingsmiddel volgen in geval het bevestigingsmiddel wordt opgetrokken of neergelaten. Dit wordt met voorkeur bewerkstelligd door een uitvoeringsvorm waarin de verplaatsingsinrichting een aan de leidinrichting bevestigde trekkabel omvat die door een constante trekkrachtlier wordt bediend zodat de trekkracht in de trekkabel in hoofdzaak constant blijft, bij voorkeur op een zodanige wijze dat de leidinrichting en de vangconstructie met een geringe verticale kracht op het bevestigingsmiddel rusten. Hiertoe is het bevestigingsmiddel uitgerust met een loopwiel aan iedere zijde, op welke loopwielen de leid- en vangconstructie rusten.

Een andere uitvoeringsvorm verschaft een inrichting waarvan de leidinrichting hulpinrichtingen omvat, bij voorkeur een geleidingslier (tuggerlier) met leidkabel en/of een vermogensbron. Deze uitvoeringsvorm verschaft een van een vangconstructie voorziene leidinrichting die autonoom kan functioneren en die desgewenst enkel aangesloten dient te worden op een op zich bekend hefmiddel. Met de leidkabel (tugger kabel) kan een gehesen onderdeel worden aangegrepen en gemanipuleerd om een nog nauwkeuriger positionering ervan mogelijk te maken. De leidkabel wordt door middel van de aanwezige tuggerlier aangetrokken of gevierd. In een praktische uitvoeringsvorm wordt de tuggerkabel langs een aan het frame van de leidinrichting verbonden dwarsbalk geleid door middel van op de dwarsbalk bevestigde katrollen.

Een andere uitvoeringsvorm verschaft een inrichting waarvan het bevestigingsmiddel middels een starre of soepele verbinding is verbonden met een bevestigingsstructuur waaraan een onderdeel losmaakbaar kan worden bevestigd. Deze uitvoeringsvorm heeft als voordeel dat de bevestigingstructuur kan worden gekozen in afhankelijkheid van het te heffen onderdeel. Vanwege een nauwkeuriger positionering heeft een uitvoeringsvorm waarin het bevestigingsmiddel middels een starre verbinding is verbonden met de bevestigingsstructuur de voorkeur.

Het heeft hierbij verdere voordelen een uitvoeringsvorm van de inrichting te kenmerken doordat de starre verbinding en/of de bevestigingsstructuur middelen omvat voor het in 3 dimensies verplaatsen en/of roteren van respectievelijk de bevestigingsstructuur en/of delen van de bevestigingsstructuur. Deze uitvoeringsvorm heeft als voordeel dat het onderdeel nadat dit door het hefmiddel in de buurt van de gewenste installatiepositie is gebracht, en, nadat het bevestigingsmiddel op de juiste positie werd geïmmobiliseerd door de vangconstructie, nauwkeurig kan worden verplaatst en gedraaid om een rotatieas, teneinde het onderdeel nauwkeurig naar de installatiepositie te voeren. In het geval van een windturbineblad bijvoorbeeld geeft deze eigenschap de mogelijkheid het blad aan een naaf te bevestigen, ook wanneer de bladbevestiging van de naaf een van nul verschillende hoek maakt met de horizontale. Door precieze verplaatsingen van de bevestigingsstructuur kan een blad gemonteerd worden zonder bijkomende bewegingen van het hefmiddel.

In een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding omvat de bevestigingsstructuur een juk. Het juk geeft bijvoorbeeld bij het heffen van een windturbineblad de gewenste breedte aan het bevestigingsmiddel waardoor kanteling van het windturbineblad wordt voorkomen. Een voorkeursuitvoeringsvorm heeft hierbij het kenmerk dat de bevestigingsstructuur een bladjuk omvat.

Een bijzonder voordelige uitvoeringsvorm van de uitvinding verschaft een inrichting waarvan de bevestigingsstructuur een oriënteerbare rotorblad spreader omvat. De rotorblad spreader is een langwerpige structuur met een langsrichting, een dwarsrichting, en een verticale richting die in de onderhavige uitvoeringsvorm overeenkomt met de hefrichting. De spreader is voorzien van middelen om de spreader te roteren rond een langsas en een dwarsas, en te zwenken rond een verticale as, bijvoorbeeld middels een motorisch aangedreven rondsel. Daarnaast is de lengte in de langsrichting van de spreader bij voorkeur telescopisch aanpasbaar. Zo kan deze worden aangepast aan de lengte van het aangrijpgedeelte van een langwerpig onderdeel, zoals een windturbineblad bijvoorbeeld. Het heeft ook voordelen wanneer de spreader is voorzien van een mechanisme om het rotorblad in de langsrichting te kunnen verschuiven. Hiermee kan het zwaartepunt instelbaar gemaakt worden en kunnen de bevestigingsbouten van een rotorblad bij montage via een translatie in de corresponderende gaten in de naaf geschoven worden zonder bijkomende hefmiddel verplaatsing . De spreader is verder voorzien van aangrijpmiddelen in de vorm van bijvoorbeeld grijparmen, draagriemen, klemmechanismen en dergelijke om het onderdeel vast te kunnen nemen.

Een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding heeft het kenmerk dat de bevestigingsstructuur een grijper omvat. In een andere uitvoeringsvorm omvat de bevestigingsstructuur draagriemen voor het omvatten van een onderdeel, in het bijzonder een windturbineblad. De draagriemen worden om een dwarsdoorsnede van het blad geslagen en voorkomen verflaag- en andere beschadigingen aan het blad.

De inrichting volgens de uitvinding is in het bijzonder geschikt voor het manipuleren van onderdelen die een mast, een rotorblad en/of een gondel van een windturbine omvatten. De uitgevonden inrichting maakt het mogelijk offshore windmolens te monteren tot windsnelheden van 12m/s en meer, daar waar met de bekende inrichting de mast en gondel gemonteerd kunnen worden tot windsnelheden van lOm/s, een volledige rotor (een naaf waarop 3 bladen zijn gemonteerd) tot 9m/s, een gondel met naaf en 2 voorgemonteerde bladen (de zogenaamde bunny ear methode) tot ongeveer 9m/s en individuele rotorbladen tot 8 m/s. Het vaartuig omvat bij voorkeur een jack-up platform.

De uitvinding betreft eveneens een werkwijze voor het op zee plaatsen van onderdelen van een bouwwerk, in het bijzonder een windturbine. De werkwijze omvat het verschaffen op een vaartuig van een inrichting volgens de uitvinding, en het met behulp van het hefmiddel plaatsen van de onderdelen op een in zee aanwezige steunstructuur, waarbij de beweging van het bevestigingsmiddel tijdelijk wordt beperkt door de leidinrichting middels de verplaatsingsinrichting langs de lengteas van de giek te verplaatsen tot ter hoogte van het bevestigingsmiddel, het bevestigingsmiddel op te nemen in de vangconstructie en parallel aan het hefvlak te verplaatsen tussen een positie in de nabijheid van de giek en een verder van de giek afgelegen positie en/of omgekeerd. Door gebruik te maken van de inrichting volgens de uitvinding kan een onderdeel, in het bijzonder een windturbineblad, onder winderige omstandigheden nauwkeurig worden gepositioneerd ten opzichte van, en bevestigd aan een steunstructuur op zee. Omgekeerd verschaft de inrichting mogelijkheden voor een nieuwe werkwijze voor het demonteren van een bouwwerk op zee, in het bijzonder de onderdelen van een windturbine.

Een andere uitvoeringsvorm omvat een werkwijze waarin de leidinrichting met vangconstructie middels een eraan bevestigde trekkabel met een in hoofdzaak constante trekkracht passief langs de lengteas van de giek wordt verplaatst door het heffen of zakken van het bevestigingsmiddel. De leidinrichting met vangconstructie rust hierbij met een relatief gering gewicht op wielen die aan iedere zijde van het bevestigingsmiddel zijn bevestigd.

Een bijzonder geschikte uitvoeringsvorm omvat de stappen van: a) het met het bevestigingsmiddel of de bevestigingsstructuur opnemen van een onderdeel; b) het omhoog kantelen van de giek totdat deze dusdanig steil verloopt dat het bevestigingsmiddel binnen het bereik van de leidinrichting komt; c) het langs de lengteas van de giek verplaatsen van de leidinrichting tot het op de wielen van het bevestigingsmiddel rust waarna de hijslier van de leidinrichting in constant trekkrachtbedrijf wordt gezet zodat de leidinrichting passief de verplaatsingen van giek en bevestigingsmiddel volgt; d) het zwenken van de giek tot in de nabijheid van de gewenste assemblagepositie; e) het kantelen van de giek totdat het onderdeel zich in de gewenste assemblagepositie bevindt; f) het opnemen van het bevestigingsmiddel in de vangconstructie; g) het positioneren van het onderdeel in de gewenste assemblagepositie door het parallel aan het hefVlak verplaatsen van het bevestigingsmiddel tussen een positie in de nabijheid van de giek en een verder van de giek afgelegen positie en/of omgekeerd; en h) het verbinden van het onderdeel met de steunstructuur.

Wanneer de vangconstructie actief is en het bevestigingsmiddel daarin is opgenomen, worden verplaatsingen van de giek voor het corrigeren van het bereik niet beperkt. Ook optrekken en neerlaten van het bevestigingsmiddel via de heikabel wordt niet beperkt. De verplaatsing van het bevestigingsmiddel relatief ten opzichte van de leidinrichting, wordt mogelijk gemaakt door een gecontroleerde verplaatsing van de vangconstructie met hydraulische cilinders. De hijsdraden van het bevestigingsmiddel worden hierbij in de verticale stand gehouden zodat er geen al te grote krachten ontstaan op de leidinrichting. Opgemerkt wordt dat een rotatie van het bevestigingsmiddel rond een loodrecht op het hefVlak gerichte as beperkt mogelijk wordt gemaakt in de in de vangconstructie opgenomen toestand door de geometrie van het bevestigingsmiddel aan te passen.

De inrichting en werkwijze volgens de uitvinding zijn in het bijzonder geschikt voor het in een hoofdzakelijk verticale positie hijsen en monteren van een windturbineblad op een naaf van een windturbine.

De uitvinding zal nu in meer detail worden toegelicht onder verwijzing naar de bij gevoegde figuren, zonder hiertoe overigens te worden beperkt. In de figuren toont: Fig. 1A-1B schematische zijaanzichten van een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding in verschillende toestanden;

Fig. 2A, 2B en 2C respectievelijk een schematisch bovenzijaanzicht, zijaanzicht en vooraanzicht van een uitvoeringsvorm van een leidinrichting met vangconstructie volgens de uitvinding;

Fig. 3A, 3B en 3C respectievelijk een schematisch bovenzijaanzicht, zijaanzicht en vooraanzicht van een uitvoeringsvorm van een vangconstructie volgens de uitvinding; Fig. 4A en 4B respectievelijk een schematisch zijaanzicht en vooraanzicht van een andere uitvoeringsvorm van een leidinrichting volgens de uitvinding;

Fig. 5A, 5B en 5C respectievelijk een schematisch bovenzijaanzicht, zijaanzicht en vooraanzicht van nog een uitvoeringsvorm van een leidinrichting volgens de uitvinding; Fig. 6A en 6B respectievelijk een schematisch zijaanzicht en vooraanzicht van nog een andere uitvoeringsvorm van een leidinrichting volgens de uitvinding; en tenslotte Fig. 7 een schematisch zijaanzicht van nog een andere uitvoeringsvorm van een leidinrichting volgens de uitvinding.

Figuur 1 toont een zijaanzicht van verschillende toestanden van een inrichting 1 volgens de uitvinding. De getoonde uitvoeringsvorm is ingericht voor het op zee plaatsen van onderdelen van een windturbine op een steunstructuur in de vorm van een jacket 3. Het zal duidelijk zijn dat de uitvinding niet is beperkt tot een steunstructuur in de vorm van een jacket, en eender welke andere fundatie kan worden toegepast. Bij eerder geringe waterdiepte bijvoorbeeld kunnen geheide palen (monopiles) met een zogenaamde “transition piece” - een nabij de waterlijn gelegen ronde overgangsstructuur van monopile naar de mastbevestiging - worden toegepast. Bij geringe waterdiepte kunnen ook “gravity based foundations” worden toegepast. Bij grotere waterdiepte of grotere windturbines worden naast jackets ook zogenaamde Tripods en Tripiles toegepast. De te plaatsen onderdelen van de windturbine omvatten de windturbine mast 2, de gondel 21, die in figuren 1A-1B in verschillende posities is weergegeven, en/of de rotorbladen 22 van de windturbine, waarbij de voordelen van de uitvinding in het bijzonder tot uiting komen bij het plaatsen van rotorbladen 22. De inrichting 1 omvat een op een vaartuig 4 geplaatst hefmiddel 5, bij voorkeur een hijskraan, waarvan een giek 6 is voorzien van een heikabel 7 waaraan een bevestigingsmiddel, zoals een hijstakel 8, is aangebracht, en waaraan een te heffen onderdeel losmaakbaar kan worden bevestigd. De giek 6 en de (vrij beweegbare) heikabel 7 vormen tezamen een hefvlak (dat overeenkomt met het vlak van de figuur). De giek 6 is rond een vast uiteinde 6a schamierbaar verbonden met een hefmiddel platform 50a, dat op zijn beurt rond een rotatieas 51 roteerbaar is rond een platform fundatie 50b. De giek 6 kan op bekende wijze rond het scharnierpunt 6a worden opgetopt, d.w.z. omhoog gehaald worden, en worden afgetopt, d.w.z. neergelaten worden. In figuren IA - 1B is de hijstakel 8 eveneens in verschillende posities weergegeven en betreft het te heffen onderdeel een gondel 21. Het vaartuig 4 omvat een jack-up offshore platform dat is voorzien van verankeringpalen 40 die een werkdek 41 ondersteunen. De verankeringpalen 40 zijn in verticale richting beweegbaar tot op de zeebodem en de hoogtestand van het werkdek 41 ten opzichte van het watemiveau kan worden gewijzigd door het werkdek 41 relatief ten opzichte van de palen 40 te verschuiven door middel van (hydraulische) vijzels of een tandheugel-rondsel aandrijfsysteem. Het werkdek 41 is desgewenst van opslagplaatsen voorzien voor de te heffen en te positioneren onderdelen. Om de werkwijze volgens de uitvinding uit te kunnen voeren wordt het vaartuig 4 aangemeerd in de onmiddellijke nabijheid van de in zee aanwezige steunstructuur 3, en in ieder geval dusdanig dat de steunstructuur 3 zich in het bereik van het helmiddel 5 bevindt met de giek 6 in afgetopte toestand.

Volgens de uitvinding omvat de giek 6 een leidinrichting 10 voor de hijstakel 8, waarmee de beweging van de hijstakel 8 in tenminste één richting 61 kan worden beperkt. Deze beperkingsrichting 61 zal doorgaans een dwars op het hefvlak en de lengteas 60 van de giek 6 verlopende richting zijn, maar dit is niet noodzakelijk.

Volgens figuur 2a omvat de hijstakel 8 doorgaans een hijsblok 80 en een hijshaak 81.

De hijstakel 8 is aan beide zijden voorzien van wielen 80a en 80b waarop leidinrichting 10 met geringe kracht kan rusten. Doordat de leidinrichting 10 met een relatief laag gewicht op de wielen (80a, 80b) van de hijstakel 8 rust, zal de leidinrichting 10 op een in hoofdzaak passieve wijze de hijstakel 8 volgen. Voor het opvangen van het relatief lage gewicht zorgt een (niet getoonde) hijslier van leidinrichting 10, waarbij deze bij voorkeur via een zogenaamde constante trekkracht bedrijfsmode wordt ingesteld. Het grootste deel van het gewicht wordt door de trekkracht in de hijsdraad van de leidinrichting 10 opgenomen. De wielen (80a, 80b) van de hijstakel 8 zorgen ervoor dat dit hijstakel 8 in langsrichting (de richting van balken 101a,101b) nagenoeg geen weerstandskrachten ondervindt en dus verticaal onder de hijsschijven bovenaan de giek 6 blijft hangen.

De leidinrichting 10 is ingericht om beweging van het hijstakel 8 in een dwars op het hefvlak verlopende richting 61 te beperken, terwijl de beweging van de hijstakel 8 in het hefvlak door de leidinrichting niet noemenswaardig wordt gehinderd. De positie van het hijstakel 8 in het hefvlak wordt grotendeels bepaald door de helling die de giek 6 maakt met de verticale richting. Dit heeft als nadeel dat deze positie niet nauwkeurig vastligt en onder andere onderhevig is aan windkrachten. Dit is een groot nadeel bij het plaatsen van bijvoorbeeld rotorbladen 22 in de naaf van een reeds geplaatste gondel 21. Een rotorblad 22 wordt doorgaans met een dergelijke naaf verbonden door een aantal boutverbindingen waarbij plaatsing zeer nauwkeurig dient te geschieden. Om een dergelijke nauwkeurige plaatsing mogelijk te maken omvat de inrichting volgens de uitvinding een vangconstructie 30 die is ingericht om de hijstakel 8 op te nemen en in het hefvlak te verplaatsen tussen een positie A in de nabijheid van de giek 6 en een verder van de giek afgelegen positie B, De vangconstructie 30 is daartoe in het hefvlak verplaatsbaar van de positie A in de nabijheid van de giek naar de verder van de giek afgelegen positie B.

Een uitvoeringsvorm van een leidinrichting 10 wordt in meer detail getoond in figuren 2A, 2B en 2C. De getoonde leidinrichting 10 omvat een frame van onderling verbonden balken, waarvan tenminste twee balken (101a, 101b) zich vanaf een rechthoekig basisframe gevormd door 2 dwarsbalken (103a, 103b) en twee verticale balken (104a, 104b) vanaf de giek 6 parallel aan het hefvlak 31 in de richting van de hijstakel 8 uitstrekken, en dit in hoofdzaak loodrecht op de lengteas 60 van de giek 6. Het frame wordt verder verstevigd door twee schuine balken (102a, 102b) en twee schuine balken (102a’, 102b’). De lengte van de balken (101a, 101b) is dusdanig dat zij de hijstakel 8, en in het bijzonder het hijsblok 80 ervan, althans gedeeltelijk omsluiten. In geval de vangconstructie 30 volgens de uitvinding niet operationeel is hangt de positie van de hijstakel 8 tussen de balken (101a, 101b) af van de mate waarin de giek is opgetopt en van de hoogte van hijstakel 8. Omdat de hijstakel 8 is opgehangen aan de heikabel 7 zal de in figuur 2A getoonde linkerpositie A van het hijsblok 80 doorgaans worden bereikt door de giek 6 op te toppen, zodanig dat de reikwijdte van hijstakel overeenstemt met de centerlijn van fundatie 3 van de turbinemast en de hijshoogte van hijstakel 8 overeenstemt met de hoogste vereiste hijshoogte van een windturbine onderdeel. De rechterpositie B doorgaans zal worden bereikt bij dezelfde giekpositie, maar met een lagere vereiste hijshoogte van windturbine onderdelen, dus in het geval van windturbines met kortere mast. De twee balken (101a, 101b) strekken zich bij voorkeur parallel aan het hefvlak 31 uit over een loodrechte afstand 62 vanaf de giek 6 van ten hoogste twee maal de giekbreedte 63 om voldoende stijfheid te bieden.

Volgens de uitvinding is de leidinrichting 10 verder voorzien van een vangconstructie 30 die is ingericht om het hijstakel 8 op te nemen en die verder (tezamen met het hijstakel 8 in opgesloten toestand) in het hefvlak 31 verplaatsbaar is van een positie A in de nabijheid van de giek 6 naar een verder van de giek 6 afgelegen positie B. De vangconstructie 30 wordt in meer detail getoond in figuren 3A, 3B en 3C, daar waar figuren 2A, 2B en 2C de kleminrichting 30 tonen als onderdeel van de leidinrichting 10.

De vangconstructie 30 omvat een frame van onderling verbonden balken of wanddelen. De wanddelen omvatten twee zij wanddelen (301a, 301b) die zich evenwijdig aan het hefvlak 31 vanaf de giek 6 in de richting van het hijstakel 8 uitstrekken, een achterwanddeel 303 dat naar de giek 6 is gericht, en een van de giek 6 afgekeerde voorzijde 302 die tenminste tijdelijk toegankelijk is voor het hijstakel 8, of tenminste het hijsblok 80 ervan. In het vlak van de voorzijde 302 zijn daartoe in een richting 304 dwars op het hefvlak 31 intrekbare en uitschuifbare wanddelen of pallen (305a, 305b) voorzien. De voorzijde 302 is met ingetrokken pallen (305a, 305b) toegankelijk voor het hijsblok 80 van het hijstakel 8, daar waar de voorzijde 302 met uitgeschoven pallen (305a, 305b) toelaat om tenminste het hijsblok 80 van een hijstakel 8 in de ruimte begrensd door de wanddelen (301a, 301b, 303, 305 a en 305b) op te nemen. Het opsluiten gebeurt dusdanig dat er voldoende speling is tussen de genoemde wanddelen en het buitenoppervlak van het hijsblok 80 zodat het hijsblok 80 (en dus het hijstakel 8) in de opgesloten positie in gebruik kan roteren rond een dwars op het hijsvlak 31 verlopende horizontale as 82. Om deze rotatie mogelijk te maken is het buitenoppervlak 83 van het hijsblok 80 aan de bovenzijde ervan gekromd waardoor de dwarsdoorsnede parallel aan het hijsvlak 31 boogvormig is, zoals is te zien in figuur 3B.

De vangconstructie 30 is over de balken (101a, 101b) van de leidinrichting 10 ten opzichte van de leidinrichting 10 verplaatsbaar door middel van lineaire verplaatsingmiddelen in de vorm van hydraulische zuigercilinders (33a, 33b). De zuigercilinders (33a, 33b) zijn via verbindingsplaten (34a, 34b) met het frame van de vangconstructie verbonden, meer bepaald met de wanddelen (301a, 301b). Aldus kan de vangconstructie 30 met het daarin opgesloten hijsblok 80 door het intrekken van de hydraulische zuigercilinders (33a, 33b) worden verplaatst naar een positie A in de nabijheid van de giek 6. Door het uitduwen van de hydraulische zuigercilinders (33a, 33b) kan de vangconstructie 30 met het daarin opgesloten hijsblok 80 naar een verder van de giek 6 afgelegen positie B worden gebracht. De hijstakel 8 kan, tezamen met een eraan vastgehaakt onderdeel zoals bijvoorbeeld een rotorblad 22, op deze wijze ten opzichte van de leidinrichting 10, en dus ook ten opzichte van de giek 6, met grote nauwkeurigheid worden gepositioneerd, en dit in hoofdzaak windongevoelig.

De van de vangconstructie 30 voorziene leidinrichting 10 is middels een verplaatsingsinrichting (108,109, trekkabel, hijsschijf en lier) verplaatsbaar langs de lengteas 60 met de giek 6 verbonden. De leidinrichting 10 en de giek 6 zijn hiertoe voorzien van eerste en tweede samenwerkende geleidingsmiddelen (108, 109), die tezamen met een aan de leidinrichting 10 bevestigde (niet getoonde) trekkabel, hijsschijf en lier de verplaatsingsinrichting vormen. De eerste geleidingsmiddelen omvatten op het basisframe (103, 104) aangebrachte wielensets 108, en de tweede geleidingsmiddelen met de naar de leidinginrichting 10 gekeerde zijde van de giek 6 verbonden T-balken 109. Elk wielenpaar 108 omvat de flens van een overeenkomstige T-balk 109, waarbij wielen van een wielenset 108 zich aan weerszijden van de flens bevinden en hierover rollen. In het bijzonder is elk wielset voorzien van een wiel dat op de flens 109’ van het op de giekkoker voorziene T-profiel 109 loopt voor het opnemen van drukkrachten, en twee loopwielen die aan de andere zijde tegen de flens 109’ van het T-profiel 109 lopen voor het opnemen van trekkrachten. Aan één kant van de giek zijn er desgewenst nog dwarsrollen voorzien die op de kopse kant van de flens 109’ van het T-profiel 109 lopen om de leidinrichting 10 in dwarsrichting op de rails te houden. Afhankelijk van de wielbelasting kunnen wielen eventueel vervangen worden door boggies met dubbel wiel. Het is uiteraard mogelijk andere wijzen van verplaatsbaarheid langs de giek 6 te bereiken. De vangconstructie 30, en meer bepaald de hydraulische zuigercilinders (33a, 33b) zijn voorzien van een bevestigingsoog 308 dat vast verbonden is met de leidinrichting 10 via de dwarsbalk 103a. De (telescopische) hydraulische cilinders (33a, 33b) zijn derhalve aan het stangeinde vastgezet op het leidffame. Hierop duwen de cilinders (33a, 33b) zich af bij het uit bewegen in de richting van positie B of trekken hierop bij het in bewegen in de richting van positie A. Omdat de vangconstructie 30 (via schommelpennen) verbonden is met de cilindermantels, beweegt deze mee met de cilindermantels. De in de figuren getoonde uitvoeringsvorm van de vangconstructie 30 is voorzien van een glijdende geleiding in de vorm van een T-vormige structuur op de langsbalken 101a en 101b aan beide zijden van de vangconstructie 30. De vangconstructie 30 kan hierdoor geen (behalve de speling in de geleiding) verplaatsingen ondergaan in een vlak loodrecht op de hoofdbalken 101 van de leidinrichting. In plaats van een glijdende geleiding kunnen ook wielen toegepast worden.

De aan de leidinrichting 10 bevestigde (niet getoonde) trekkabel wordt bij voorkeur door een (niet getoonde) constante trekkrachtlier bediend zodat de trekkracht in de trekkabel in hoofdzaak constant blijft, en op een doorgaans relatief geringe waarde wordt gehouden in de situatie dat de leidinrichting actief is en met geringe kracht op de wielen van hijstakel 8 rust. De constante trekkrachtlier bevindt zich bijvoorbeeld op de giek 6, bijvoorbeeld op een dwarskoker in de omgeving van de schamierconstructie in de omgeving van scharnier 6a, ongeveer in het midden van de giek. De hijsschijf voor de leidinrichting bevindt zich bij voorkeur aan het bovenste uiteinde van de giek 6.

De leidinrichting 10 kan desgewenst zijn voorzien van hulpinrichtingen. Zoals getoond in figuur 2C en figuren 5A, 5B, kan een dergelijke hulpinrichting een tugger lier 110 omvatten, en eventueel (niet getoonde) vermogensbronnen. Vanaf de tugger lier 110 verloopt een leidkabel 111 (tugger kabel) die kan worden verbonden met een aan de hijstakel 8 verbonden onderdeel. Door de leidkabel 111 met de lier 110 te verlengen of te verkorten kan het onderdeel op nauwkeurige wijze worden gepositioneerd. De leidkabel 111 kan op eenvoudige wijze met het basisframe (103,104) worden verbonden onder tussenkomst van een hangframe (201, 202), dat is verbonden met het basisframe (103,104) en is opgebouwd uit verticale balken 201 en een dwarsbalk 202, dat eveneens is voorzien van wielensets 108 die samenwerken met de T-balk 109. De dwarsbalk 202 heeft voldoende lengte om aan de uiteinden katrollen 203 op te hangen zodanig dat de geleidingskabels ongeveer haaks kunnen ingrijpen op het te hijsen onderdeel. Hierdoor is de geleiding van het tugger systeem het meest efficiënt.

De verticale balken 201 kunnen ook hydraulische zuigercilinders zijn waarmee de afstand tussen de balk 202 en het basisframe (103,104) kan gevarieerd worden. Dit is nuttig om leidkabel 111 een gunstige positie te geven ten opzichte van een aan de hijstakel 8 verbonden onderdeel.

Opgemerkt wordt dat de vangconstructie 30 van de leidinrichting 10 in de hieronder besproken en in figuren 4A, 4B, 5A, 5B, 5C, 6A, 6B en 7 getoonde uitvoeringsvormen is weggelaten ten behoeve van de duidelijkheid.

Zoals getoond in figuur 7 kan een gondel 21 van een windturbine worden opgenomen door een dwarsjuk 202, dat door middel van hangkabels 211 wordt verbonden met op de gondel 21 aangebrachte hijsogen 210. Het dwarsjuk 202 is middels hangkabels 212 met de hijshaak 81 verbonden. Door de hijstakel 80 met de vangconstructie 30 van de leidinrichting 10 vast te klemmen wordt een in hoofdzaak starre doch parallel aan het hefVlak verplaatsbare verbinding verkregen tussen de hijstakel 8 en de giek 6. Hierdoor worden ongecontroleerde bewegingen van de gondel 21 onder invloed van wind en giekbewegingen in hoofdzaak voorkomen. De met de gondel 21 verbonden leidkabels 111 maken het mogelijk de rotatie van gondel 21 precies te controleren.

Figuren 4A en 4B tonen een uitvoeringsvorm waarbij de hijstakel 8 middels een soepele verbinding is verbonden met een bevestigingsstructuur in de vorm van een in dwarse richting 61 verlopend hijsjuk 300 waaraan een windturbine- of rotorblad 22 losmaakbaar is bevestigd. De soepele verbinding wordt gevormd door twee hangkabels 301 die vanaf het hijsoog 81 verlopen naar op het hijsjuk 300 aangebrachte bevestigingspunten 302. Het blad 22 bevindt zich min of meer in horizontale positie. Het rotorblad 22 is in aan het hijsjuk 300 vastgemaakte draagriemen 303 opgehangen.

Figuren 5A, 5B en 5C tonen een uitvoeringsvorm waarbij de hijstakel 8 middels een starre verbinding is verbonden met een bevestigingsstructuur, eveneens in de vorm van een in dwarse richting 61 verlopend hijsjuk of rotorblad spreader 406 bijvoorbeeld, waaraan een windturbine- of rotorblad 22 losmaakbaar kan worden bevestigd, zie figuren 6A en 6B. De starre verbinding omvat een T-vormige overbruggingsconstructie 400 die met dwarsverbindingen (401a, 401b) is verbonden met het hijsblok 80. De overbruggingsconstructie 400 overbrugt de hijshaak 81. De rotorblad spreader constructie 406 is hier roteerbaar rond scharnier 400a aan verbonden, die in deze uitvoeringsvorm een actuator 402 vormt waarmee spreader 406 verbindbaar is of hiervan onderdeel uitmaakt. De actuator 402 is door middel van hydraulische cilinders (403a, 403b) roteerbaar rond de as 400a in een dwarse richting 61. De actuator 402 en spreader 406 omvatten verder middelen voor het in 3 dimensies verplaatsen en/of roteren van delen van de bevestigingsstructuur. Zo kan een rond een loodrecht op de as 400a verlopende rotatieas 400b roteerbaar deel 405 worden geroteerd door inwerking van hydraulische cilinder 404a en/of404b. Dit zal de telescopisch uitschuifbare armen (406a, 406b) van de rotorblad spreader 406 eveneens roteren. Door de armen (406a, 406b) uit te schuiven wordt de lengte van de spreader 406 desgewenst vergroot en aangepast aan het te heffen onderdeel.

Een rotorblad 22 kan in twee aan de spreader bevestigde draagriemen 303 worden opgehangen, zoals hierboven reeds werd beschreven in een uitvoeringsvorm met een hijsjuk 400 of 406. De combinatie van verplaatsings- en rotatie-actuatoren geeft de mogelijkheid een windturbineblad precies in een willekeurig oriëntatie te plaatsen ten opzichte van de giek 6, en dus ook ten opzichte van de steunconstructie 3 en dus ook van een op de mast 2 gemonteerde gondel 21.

Het zal duidelijk zijn dat voor het bedrijven van de verschillende onderdelen van de leidinrichting 10, zoals bijvoorbeeld de tugger lieren en de hydraulische cilinders, (niet getoonde) krachtvoorzieningen zoals accu's, motoren, pompen, en dergelijke aanwezig zijn. Het is ook mogelijk deze voorzieningen geheel of gedeeltelijk op de kraanconstructie 5 te plaatsen, waarbij de voor het bekrachtigen van de onderdelen benodigde hydraulische slangen, elektrische en mechanische kabels, en dergelijke meer, langs de giek naar de leidinrichting 10 gevoerd worden. Bij voorkeur worden de krachtvoorzieningen echter op de leidinrichting 10 zelf voorzien en wordt de vereiste energie via een zogenaamde umbilical hijskabel naar de leidinrichting 10 gevoerd. Een umbilical hijskabel omvat een stalen kabel waarvan de kem geen streng maar bijvoorbeeld een elektrische voedingskabel bevat. Via bijvoorbeeld sleepringen in de hijsliertrommel kan op deze wijze eenvoudig energie naar de leidinrichting 10 gevoerd worden. De krachtvoorziening voor de diverse actuators op de rotorblad spreader, wordt het eenvoudigst uitgevoerd door elektrische of hydraulische accumulatoren op de spreader zelf. De bediening van de diverse functies gebeurt het eenvoudigst met radio afstandsbediening.

Figuren 1A - 1B tenslotte illustreren het plaatsen van een gondel 21 op een windturbinemast 2 met een werkwijze volgens de uitvinding. De werkwijze omvat het verschaffen op een vaartuig 4 van een inrichting 1 volgens de uitvinding en het met behulp van het helmiddel 5 plaatsen van een onderdeel vanaf het vaartuig 4 tot op een in zee aanwezige steunstructuur 3, waarbij de beweging van de hijstakel 8 tijdelijk in tenminste één richting wordt beperkt door de leidinrichting 10 middels de verplaatsingsinrichting (108, 109, trekkabel), vanaf de hoogste positie in de giek, langs de lengteas 60 van de giek 6 te verplaatsen tot ter hoogte van de hijstakel 8. Na contact van leidinrichting 10 met de wielen 80a van hijstakel 8, wordt de hijslier van leidinrichting 10 in constant tension bedrijf gezet. Bij hijsen en vieren van hijstakel 8 blijft leidinrichting 10 derhalve passief de hijstakel 8 volgen omdat de leidinrichting met een klein gewicht op de wielen (80a, 80b) van de hijstakel 8 rust. In deze situatie wordt de dwarsbeweging van hijstakel 8, richting 61, verhinderd door de balken 101a, 101b. Wanneer de giek 6 in de juiste hoek staat om de centerlijn van de steunstructuur 3 te kunnen bereiken, wordt de hijstakel 8 opgenomen in de (niet in figuren IA en 1B getoonde) vangconstructie 30 waardoor de beweging van de hijstakel 8 ten opzichte van de leidinrichting 10 in hoofdzaak wordt verhinderd wanneer de vangconstructie 30 zich in stationaire toestand bevindt. Volgens de uitvinding kan nu een fijne positionering plaatsvinden die in hoofdzaak ongevoelig is voor windinvloeden door de vangconstructie 30 met erin opgenomen hijstakel 8 parallel aan het hefVlak te verplaatsen tussen een positie in de nabijheid van de giek 6 en een verder van de giek 6 afgelegen positie en/of omgekeerd.

De gondel 21 wordt met een gebruikelijk hijsjuk en hijskabels (slings) verbonden met hijstakel 8. De werkwijze volgens de getoonde uitvoeringsvorm omvat onder andere de stappen van het met de hijstakel 8 opnemen van de gondel 21 vanaf het werkdek 41 van het vaartuig 4 tot in een eerste positie X, waarbij de leidinrichting 10 in een hoge positie van de giek 6 wordt gehouden zodat de hijstakel 8 vrij kan bewegen en de giek 6 zich gedraagt als een giek 6 van een bekende hijskraan. Hierdoor kan de hijstakel 8 zich eenvoudig bewegen op en langs het werkdek 41, bijvoorbeeld in opslagrekken voor de onderdelen, zonder dat deze beweging wordt gehinderd door aan de giek 6 bevestigde leid- en kleminrichtingen. De giek 6 wordt vervolgens omhoog gekanteld rond de rotatieas 6a (opgetopt) totdat deze dusdanig steil verloopt dat de hijskabel 7 van de hijstakel 8 binnen het bereik van de leidinrichting 10 komt (in een dwars op de giek 6 staande richting). De leidinrichting 10 wordt vervolgens langs de lengteas 60 van de giek 6 verplaatst tot ongeveer ter hoogte van de hijstakel 8, waarbij de leidinrichting 10 tot op de wielen (80a, 80b) van de hijstakel 8 rust waarna de (niet getoonde) hijslier van de leidinrichting 10 in constant trekkrachtbedrijf wordt gezet zodat de leidinrichting 10 passief de verplaatsingen van de giek 6 en de hijstakel 8 volgt. De gondel 21 wordt dan van een positie X’ tot een positie Y gehesen, waarbij de leidinrichting 10 de beweging van de hijstakel 8 passief volgt. De giek 6 wordt vervolgens rond de rotatieas 51 gezwenkt tot in de nabijheid van de gewenste assemblagepositie (zie figuur 1B). De hijstakel 8 wordt met de vangconstructie 30 van de leidinrichting 10 vastgegrepen op de hierboven in detail beschreven wijze, en de giek 6 eventueel nog licht gekanteld totdat de gondel 21 zich in de gewenste assemblagepositie bevindt. De hijstakel 8 kan in de aangegrepen toestand nog over op en neer worden bewogen door het vieren van de hijstakelkabel tot tegen of op de reeds aanwezige steunstructuur 3 of andere reeds geplaatste onderdelen. Hierbij wordt de positie van de vangconstructie 30 aangepast zodanig dat de hijskabels in hoofdzaak in verticale richting blijven verlopen.

De boven beschreven handelingen worden zo vaak herhaald als er onderdelen moeten worden geplaatst.

De uitvinding is niet beperkt tot de in de figuren getoonde uitvoeringsvormen, en vele varianten ervan zijn mogelijk binnen de beschermingsomvang van de aangehechte conclusies. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk de rotorbladen 22 afzonderlijk te plaatsen, of in tegendeel één of meerdere rotorbladen 22 aan de naaf of gondel 21 te bevestigen (bijvoorbeeld in zogenaamde bunny ear vorm) en het geheel op de steunstructuur 3 te plaatsen met behulp van de beschreven inrichting en werkwijze.

Claims (27)

1. Conclusies

   1. Inrichting voor het op zee plaatsen van onderdelen van een bouwwerk, in het bijzonder een windturbine, omvattende een op een vaartuig geplaatst hefmiddel, waarvan een giek is voorzien van een heikabel met bevestigingsmiddel, zoals een hijstakel, waaraan een te plaatsen onderdeel kan worden bevestigd, waarbij een hefvlak wordt bepaald door de giek en de vrij hangende heikabel, waarbij de giek verder een leidinrichting voor het bevestigingsmiddel omvat, die met de giek is verbonden middels een langs een lengteas van de giek verplaatsbare verplaatsingsinrichting, en de leidinrichting is ingericht om beweging van het bevestigingsmiddel in een dwars op het hefvlak verlopende richting te beperken, waarbij de leidinrichting verder een vangconstructie omvat die is ingericht om het bevestigingsmiddel op te nemen en parallel aan het hefvlak te verplaatsen tussen een positie in de nabijheid van de giek en een verder van de giek afgelegen positie en/of omgekeerd.
2. 2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de vangconstructie parallel aan het hefvlak verplaatsbaar is tussen een positie in de nabijheid van de giek en een verder van de giek afgelegen positie en/of omgekeerd.
3. 3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk dat een manteloppervlak van het bevestigingsmiddel dusdanig is gevormd dat het bevestigingsmiddel onder verschillende hoeken met de verticale richting toch nauwsluitend in de vangconstructie kan worden opgenomen.
4. 4. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de leidinrichting een frame van onderling verbonden balken omvat waarvan tenminste twee balken zich evenwijdig aan het hefvlak vanaf de giek in de richting van het bevestigingsmiddel uitstrekken en het bevestigingsmiddel althans gedeeltelijk omsluiten, en dat de vangconstructie over de balken verplaatsbaar is.
5. 5. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de tenminste twee balken zich in hoofdzaak loodrecht op de lengteas van de giek uitstrekken.
6. 6. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de vangconstructie een frame van onderling verbonden wanden omvat waarvan twee zijwanden zich evenwijdig aan het hefvlak vanaf de giek in de richting van het bevestigingsmiddel uitstrekken, waarvan een achterwand naar de giek is gericht, en waarvan een van de giek afgekeerde voorzijde toegankelijk is voor het hefmiddel.
7. 7. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk dat de voorzijde in een richting dwars op het hefvlak intrekbare en uitschuifbare wanddelen omvat, zoals pallen, waarbij de voorzijde met ingetrokken wanddelen toegankelijk is voor het helmiddel en de voorzijde met uitgeschoven wanddelen een in de vangconstructie aanwezig bevestigingsmiddel opsluit.
8. 8. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat deze lineaire verplaatsingmiddelen omvat voor het in een richting parallel aan het hefVlak verplaatsen van de vangconstructie tussen een positie in de nabijheid van de giek en een verder van de giek afgelegen positie en/of omgekeerd.
9. 9. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de verplaatsingsinrichting aan de leidinrichting en/of de vangconstructie voorziene eerste geleidingsmiddelen omvat, en aan de giek voorziene tweede geleidingsmiddelen die met de eerste geleidingsmiddelen samenwerken.
10. 10. Inrichting volgens conclusie 9, met het kenmerk dat de eerste geleidingsmiddelen een wielenpaar omvat, de tweede geleidingsmiddelen een T-balk, en dat het wielenpaar een flens van de T-balk omvatten.
11. 11. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de verplaatsingsinrichting dusdanig is ingericht dat de leidinrichting en de vangconstructie de verplaatsing van het bevestigingsmiddel volgen.
12. 12. Inrichting volgens conclusie 11, met het kenmerk dat de verplaatsingsinrichting een aan de leidinrichting en/of de vangconstructie bevestigde trekkabel omvat die door een constante trekkrachtlier wordt bediend zodat de trekkracht in de kabel in hoofdzaak constant blijft.
13. 13. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de leidinrichting hulpinrichtingen omvat, bij voorkeur een treklier (tugger winch) en/of een vermogensbron.
14. 14. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat het bevestigingsmiddel middels een starre of soepele verbinding is verbonden met een bevestigingsstructuur waaraan een onderdeel losmaakbaar kan worden bevestigd.
15. 15. Inrichting volgens conclusie 14, met het kenmerk dat de starre verbinding en/of de bevestigingsstructuur middelen omvat voor het in 3 dimensies verplaatsen en/of roteren van respectievelijk de bevestigingsstructuur en/of delen van de bevestigingsstructuur.
16. 16. Inrichting volgens conclusie 14 of 15, met het kenmerk dat de bevestigingsstructuur een juk omvat.
17. 17. Inrichting volgens conclusie 16, met het kenmerk dat de bevestigingsstructuur een bladjuk omvat.
18. 18. Inrichting volgens conclusie 14 of 15, met het kenmerk dat de bevestigingsstructuur een rotorblad spreader omvat.
19. 19. Inrichting volgens één der conclusies 14 tot 18, met het kenmerk dat de bevestigingsstructuur een grijper omvat.
20. 20. Inrichting volgens één der conclusies 14 tot 19, met het kenmerk dat de bevestigingsstructuur draagriemen omvat voor het omvatten van een onderdeel.
21. 21. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat een onderdeel een mastsectie, een rotorblad en/of een gondel van een windturbine omvat.
22. 22. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat het vaartuig een jack-up platform omvat.
23. 23. Werkwijze voor het op zee plaatsen van onderdelen van een bouwwerk, in het bijzonder een windturbine, welke werkwijze omvat het verschaffen op een vaartuig van een inrichting volgens één der voorgaande conclusies, en het met behulp van het hefmiddel plaatsen van de onderdelen op een in zee aanwezige steunstructuur, waarbij de beweging van het bevestigingsmiddel tijdelijk wordt beperkt door de leidinrichting middels de verplaatsingsinrichting langs de lengteas van de giek te verplaatsen tot ter hoogte van het bevestigingsmiddel, het bevestigingsmiddel op te nemen in de vangconstructie en parallel aan het hefvlak te verplaatsen tussen een positie in de nabijheid van de giek en een verder van de giek afgelegen positie en/of omgekeerd.
24. 24. Werkwijze volgens conclusie 23, waarbij de leidmrichting middels een eraan bevestigde trekkabel met een in hoofdzaak constante trekkracht langs de lengteas van de giek wordt verplaatst.
25. 25. Werkwijze volgens één der conclusies 23 - 24, omvattende de stappen van: i) het met het bevestigingsmiddel of de bevestigingsstructuur opnemen van een onderdeel; j) het omhoog kantelen van de giek totdat deze dusdanig steil verloopt dat het bevestigingsmiddel binnen het bereik van de leidinrichting komt; k) het langs de lengteas van de giek verplaatsen van de leidinrichting tot het op de wielen van het bevestigingsmiddel rust waarna de hijslier van de leidinrichting in constant trekkrachtbedrijf wordt gezet zodat de leidinrichting passief de verplaatsingen van giek en bevestigingsmiddel volgt; l) het zwenken van de giek tot in de nabijheid van de gewenste assemblagepositie; m) het kantelen van de giek totdat het onderdeel zich in de gewenste assemblagepositie bevindt; n) het opnemen van het bevestigingsmiddel in de vangconstructie; o) het positioneren van het onderdeel in de gewenste assemblagepositie door het parallel aan het hefvlak verplaatsen van het bevestigingsmiddel van een positie in de nabijheid van de giek naar een verder van de giek afgelegen positie en/of omgekeerd; en p) het verbinden van het onderdeel met de steunstructuur.
26. 26. Werkwijze volgens één der conclusies 23-25, met het kenmerk dat het onderdeel een mastsectie, een rotorblad en/of een gondel van een windturbine omvat.
27. 27. Werkwijze volgens conclusie 26, met het kenmerk dat het onderdeel een rotorblad van een windturbine omvat, en dit rotorblad in een hoofdzakelijk verticale positie wordt gehesen, en gemonteerd op een naaf van de windturbine.