BE1026066B1

BE1026066B1 - Inrichting en werkwijze voor het aan een uiteinde oprichten van een buisvormig element met een lengterichting

Info

Publication number: BE1026066B1
Application number: BE2018/5539A
Authority: BE
Inventors: Dieter Wim Jan Rabaut; Kenneth Gerard Vannieuwenhuyse; Jan Maria Koen MICHIELSEN
Original assignee: DEME Offshore Holding N.V.; GeoSea N.V.
Priority date: 2018-07-26
Filing date: 2018-07-26
Publication date: 2019-09-26
Also published as: LT3826952T; PT3826952T; US20210301790A1; WO2020020819A1; CN112770995B; TWI808223B; JP2021532038A; CA3107184A1; KR102516375B1; KR20210035873A; US11846267B2; FI3826952T3; PL3826952T3; JP7366119B2; AU2019308883A1; ES2961671T3; TW202014602A; EP3826952A1; DK3826952T3; CN112770995A

Abstract

Beschreven wordt een inrichting voor het aan een uiteinde oprichten van een buisvormig element met een lengterichting. De inrichting heeft een kruisvormige steunstructuur van onderling gekoppelde balken. De steunstructuur is scharnierbaar rond een ermee verbonden heforgaan voor verbinding met een hefmiddel zoals een kraan. Langs de balken van een vrije positie naar een klempositie verschuifbare klemorganen kunnen zorgen voor koppeling met een wanddeel van het uiteinde van het buisvormige element in de klempositie. In de klempositie strekken de balken zich in hoofdzaak dwars op de lengterichting van het buisvormige element uit. Ook wordt een werkwijze beschreven die gebruik maakt van de inrichting.

Description

BE2018/5539 INRICHTING EN WERKWIJZE VOOR HET AAN EEN UITEINDE

OPRICHTEN VAN EEN BUISVORMIG ELEMENT MET EEN LENGTERICHTING

TECHNISCH GEBIED VAN DE UITVINDING

De uitvinding betreft een inrichting en werkwijze voor het aan een uiteinde oprichten van een buisvormig element met een lengterichting. De uitvinding betreft in het bijzonder een inrichting en werkwijze voor het vanaf een vaartuig aan een uiteinde oprichten van een op een onderwaterbodem te plaatsen funderingspaal van een windturbine, en/of van een op een al geïnstalleerde fundering te plaatsen windturbinetoren. De fundering kan hierbij een zogenaamde monopaal-fundering omvatten of een zogenaamde jacket-fundering.

ACHTERGROND VAN DE UITVINDING

De uitvinding zal worden toegelicht onder verwijzing naar een offshore windturbine. Deze verwijzing houdt echter niet in dat de uitvinding hiertoe is beperkt, en de inrichting en werkwijze kunnen evengoed worden toegepast voor het op elke ondergrond plaatsen van elk ander buisvormig element. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk de uitvinding toe te passen in het kader van het aanbrengen van andere offshore funderingsstructuren, van jetties, van radar- en andere torens, en ook voor onshore toepassingen.

Funderingspalen van een offshore windturbine omvatten in veel gevallen holle buisvormige elementen uit staal of beton die een lengte van meer dan 100 m kunnen hebben, een diameter van 6 m en meer, en een gewicht dat kan oplopen tot 800 - 2300 ton en meer. Funderingen voor windturbines worden bovendien steeds zwaarder omdat windturbines voortdurend worden opgeschaald. Omwille van de steeds forser wordende funderingen zijn deze steeds lastiger te hanteren.

Een bekende werkwijze voor het op een onderwaterbodem plaatsen van een funderingspaal omvat het vanaf een vaartuig met een hefmiddel zoals een hijskraan opnemen van de funderingspaal en het tot op of in de onderwaterbodem laten zakken

BE2018/5539 van de funderingspaal. De funderingspaal wordt hierna ontkoppeld van het hefmiddel.

Het opnemen van een funderingspaal is een delicate operatie, onder andere omdat hierbij eenvoudig schade kan ontstaan aan de funderingspaal. Men moet hierbij bedenken dat de funderingspaal over een grote afstand kan uitsteken over het dek van een vaartuig, en dat afstanden tussen een opneeminrichting en de funderingspaal doorgaans zeer klein zijn ten opzichte van bijvoorbeeld de diameter van de funderingspaal zodat gemakkelijk ongewenst contact ontstaat tussen een opneeminrichting en wanddelen van de funderingspaal. Bovendien zijn verschillende operatoren actief in de bediening van de gebruikte gereedschappen, zoals de hijskraan, op het dek van het vaartuig voorziene lieren, en dergelijke meer.

Een nadeel van de bekende inrichting is dat de kans op schade aan een op te richten buisvormig element zoals een funderingspaal hoog is. Ook kan de bekende inrichting slechts bij relatief kalme zee zijn werk uitvoeren, en is deze doorgaans slechts geschikt voor een beperkt diameterbereik.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

Een doel van onderhavige uitvinding is daarom te voorzien in een inrichting en werkwijze voor het aan een uiteinde oprichten van een buisvormig element met een lengterichting die bovengenoemde nadelen van de stand der techniek ten minste gedeeltelijk helpt op te lossen. In het bijzonder wil de uitvinding een verbeterde inrichting en werkwijze verschaffen voor het aan een uiteinde oprichten van een buisvormig element met een lengterichting, in het bijzonder een op een onderwaterbodem te plaatsen funderingspaal van een windturbine.

Volgens de uitvinding wordt hiertoe een inrichting verschaft volgens conclusie 1. De inrichting omvat een kruisvormige steunstructuur van onderling gekoppelde balken; een met de steunstructuur scharnierbaar verbonden heforgaan voor verbinding met een hefmiddel zoals een kraan; en langs de balken van een vrije positie naar een klempositie verschuifbare klemorganen voor koppeling met een wanddeel van het uiteinde van het buisvormige element in de klempositie, in welke klempositie de balken zich in hoofdzaak dwars op de lengterichting van het buisvormige element uitstrekken.

BE2018/5539

In het kader van onderhavige beschrijving van de uitvinding wordt met de term “in hoofdzaak of hoofdzakelijk” meer dan 80% van de aangegeven waarde of eigenschap bedoeld, met meer voorkeur meer dan 85%, met nog meer voorkeur meer dan 90%, en tevens 100%.

De koppeling van de verschuifbare klemorganen met een wanddeel van het buisvormige element kan in beginsel elk type koppeling omvatten. Geschikte koppelingen omvatten bijvoorbeeld een wrijvingskoppeling of een flenskoppeling, of een combinatie van beide. Een wrijvingskoppeling is gebaseerd op het opwekken van wrijvingskrachten tussen oppervlakken van een klemorgaan en een betreffend wanddeel waarop het klemorgaan aangrijpt door beide oppervlakken tegen elkaar te drukken. Een flenskoppeling is gebaseerd op het aangrijpen van een klemorgaan op de onderzijde van een flens van het buisvormig element.

De inrichting, en meer bepaald de verschuifbare klemorganen ervan, zorgen er voor dat een buisvormig element met minder kans op schade kan worden opgenomen en opgericht, in het bijzonder vanaf een deinend vaartuig. De uitgevonden inrichting laat verder een grote variatie toe in de dimensies, meer bepaald de diameter, van op te richten buisvormige elementen.

Een ander aspect van de uitvinding betreft een werkwijze voor het aan een uiteinde oprichten van een buisvormig element met een lengterichting. De werkwijze omvat de stappen van:

- het verschaffen van een inrichting volgens één der voorgaande conclusies;

- het met een hefmiddel opnemen van de steunstructuur aan het heforgaan;

- het naar een uiteinde van het buisvormige element voeren van de inrichting;

- het langs de balken van een vrije positie naar een klempositie verschuiven van de klemorganen voor koppeling met een wanddeel van het uiteinde van het buisvormige element in de klempositie, in welke klempositie de balken zich in hoofdzaak dwars op de lengterichting van het buisvormige element uitstrekken;

- het oprichten van het met de inrichting gekoppelde buisvormige element waarbij de steunstructuur scharniert ten opzichte van het heforgaan;

BE2018/5539

- het heffen van het met de inrichting gekoppelde buisvormige element tot in een gewenste positie; en

- het langs de balken van de klempositie naar de vrije positie verschuiven van de klemorganen teneinde de inrichting los te koppelen van het buisvormige element.

Tijdens het oprichten van het element wordt een manteldeel van het element met een geschikte klemspanning aangegrepen door de klemorganen. Omdat de klemorganen bij het invoeren van de inrichting in een hol uiteinde van het buisvormige element bijvoorbeeld zich relatief dichtbij het midden van de kruisvormige steunstructuur bevinden wordt het aanbrengen van schade minder aannemelijk. Ook wordt het zo mogelijk indien gewenst bij een hogere zeegang te werken dan mogelijk is met de werkwijze volgens de stand der techniek.

De klemorganen zijn in een uitvoeringsvorm van de uitvinding verschuifbaar van de vrije positie naar een zich verder van een kruismidden van de steunstructuur dan de vrije positie bevindende klempositie voor koppeling met een inwendig wanddeel van een hol uiteinde van het buisvormige element. Door de mogelijkheid van verschuiving van de klemorganen van de vrije positie naar de klempositie te verschaffen kunnen buisvormige elementen van uiteenlopende diameter worden aangegrepen en opgericht zonder dat de inrichting hiertoe moet worden aangepast. De inrichting maakt het in het bijzonder mogelijk buisvormige elementen met relatief grote diameters op te richten. Met relatief grote diameter wordt in het kader van onderhavige aanvraag een diameter bedoeld van groter dan 6 m, met meer voorkeur van groter dan 7 m, met nog meer voorkeur van groter dan 8 m, met nog meer voorkeur van groter dan 9 m, en met de meeste voorkeur van groter dan 10 m.

Een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat de klemorganen verschuifbaar zijn van de vrije positie naar een zich verder van een kruismidden van de steunstructuur dan de vrije positie bevindende klempositie voor koppeling met een inwendig wanddeel van een hol uiteinde van het buisvormige element.

Nog een andere uitvoeringsvorm verschaft een inrichting die verder met de balk verbonden ondersteuningsorganen voor een wanddeel van het buisvormige element

BE2018/5539 omvat. Dergelijke organen kunnen behulpzaam zijn bij het ondersteunen van een buisvormig element tijdens het oprichten ervan tegen de zwaartekracht in. De ondersteuningsorganen worden bij voorkeur toegepast voor het oprichten van buisvormige elementen met een relatief grote diameter, en zijn instrumenteel in het vermijden van overbelasting van het buisvormige element.

De ondersteuningsorganen zijn in een uitvoeringsvorm in verstelbaar vaste posities van de balk met de balk verbonden. Verstelbare maar vaste posities kunnen bijvoorbeeld door pengatverbindingen tussen de ondersteuningsorganen en de betreffende balk van de steunstructuur worden vormgegeven.

Een verbeterde uitvoeringsvorm van de uitvinding betreft een inrichting waarbij de ondersteuningsorganen zijn ingericht om een buitenwanddeel van het buisvormige element te ondersteunen.

Een verder verbeterde uitvoeringsvorm van de uitvinding heeft betrekking op een inrichting waarbij deze verder een van de ondersteuningsorganen onderscheidende ondersteuningsstructuur omvat die zich ten minste langs een deel van de omtrek van het buisvormige element uitstrekt, bijvoorbeeld langs een halve of kwart omtrek. De ondersteuningsstructuur is bij voorkeur verbonden met ten minste twee balken van de kruisvormige steunstructuur.

In een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding omvat de inrichting verder middelen voor het instellen van de hoekstand van de steunstructuur ten opzichte van het scharnierbaar met de steunstructuur verbonden heforgaan. Hiermee wordt het mogelijk de hoekstand van de steunstructuur in te stellen. De steunstructuur kan hierbij van een insteekstand, in welke stand de inrichting kan worden gekoppeld met een buisvormige structuur, naar een hijsstand worden gebracht, waarin het buisvormige element zich in (deels) opgerichte toestand en uiteindelijk in een verticaal hangende toestand bevindt.

De hoekinstelmiddelen kunnen op elke bekende wijze worden uitgevoerd, waarbij een uitvoeringsvorm waarin de hoekinstelmiddelen een zich tussen het heforgaan en de steunstructuur uitstrekkende hydraulische zuigercilinder omvatten de voorkeur heeft.

BE2018/5539

De klemorganen van de steunstructuur kunnen zich in beginsel aan een boven- of onderzijde, of beide zijden van de steunstructuur bevinden. Een praktische uitvoeringsvorm betreft een inrichting waarbij het heforgaan zich voor verbinding met het hefmiddel aan een bovenzijde van de kruisvormige steunstructuur bevindt, en de klemorganen verschuifbaar zijn langs een onderzijde van de steunstructuur.

De klemorganen van de steunstructuur kunnen in beginsel op elke de vakman bekende wijze verschuifbaar zijn langs de balken van de steunstructuur. Een relatief onderhoudsongevoelige uitvoeringsvorm betreft een inrichting waarbij de klemorganen verschuifbaar zijn door middel van zich tussen een klemorgaan en de steunstructuur uitstrekkende hydraulische zuigercilinder.

Omdat de inrichting als doel heeft schade aan ter zee op te richten buisvormige elementen althans gedeeltelijk te voorkomen wordt een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding gevormd door een inrichting waarbij vlakken die in aanraking kunnen komen met wanddelen van het buisvormige element zijn voorzien van stootopvangelementen zoals rubberen bekleding. Deze vlakken kunnen bijvoorbeeld eindvlakken zijn van de klemorganen, van de ondersteuningsorganen en/of van de ondersteuningsstructuur in sommige uitvoeringsvormen.

De steunstructuur is volgens de uitvinding kruisvormig, waarmee een structuur wordt bedoeld die een aantal vanaf een midden zich uitstrekkende armen omvat. Het aantal armen kan willekeurig worden gekozen maar een kruisvormige steunstructuur die Xvormig en/of Y-vormig is heeft de voorkeur. Een dergelijke steunstructuur heeft respectievelijk 4 of 3 armen.

De inrichting is in het bijzonder geschikt voor het oprichten van buisvormige elementen van relatief grote omvang, bijvoorbeeld met diameters van 6 m en meer, en met lengtes die 80 m en meer kunnen bedragen. Hiertoe verschaft een uitvoeringsvorm een inrichting waarbij deze verder een door een draagstructuur gedragen hefmiddel omvat voor het aan het heforgaan opnemen van de steunstructuur. Een geschikt hefmiddel een hijskraan, van elk bekend type. De draagstructuur voor het hefmiddel kan een bodem omvatten, grond, een betonnen plaat, enzovoorts.

BE2018/5539 De inrichting is in het bijzonder geschikt voor het offshore oprichten van buisvormige elementen, waartoe de inrichting volgens een uitvoeringsvorm een drijvend vaartuig als draagstructuur omvat. De inrichting wordt in deze uitvoeringsvorm vanaf een werkdek van een vaartuig, bijvoorbeeld een jack-up platform, gemanipuleerd. De uitvinding komt het beste tot zijn recht wanneer de draagstructuur een voor het heffen van zware objecten geschikt drijvend vaartuig omvat.

De voordelen van de inrichting volgens de uitvinding komen vooral tot uiting in een uitvoeringsvorm waarbij het buisvormige element een funderingspaal van een windturbine betreft en/of een op een al geïnstalleerde fundering te plaatsen windturbinetoren.

Met de inrichting kan een buisvormig element met een lengterichting aan een uiteinde ervan worden opgericht met een verminderde kans op schade. Hierbij wordt een uitvoeringsvorm van de uitgevonden inrichting verschaft; wordt de steunstructuur met een hefmiddel opgenomen aan het heforgaan van de steunstructuur; wordt de inrichting naar een uiteinde van het buisvormige element gevoerd; worden de klemorganen langs de balken van een vrije positie naar een klempositie verschoven waardoor deze koppelenmet een wanddeel van het uiteinde van het buisvormige element in de klempositie; en wordt het met de inrichting gekoppelde buisvormige element opgericht waarbij de steunstructuur scharniert ten opzichte van het heforgaan. Nadat het met de inrichting gekoppelde buisvormige element in hangende toestand tot in een gewenste positie werd gebracht worden de klemorganen langs de balken van de klempositie naar de vrije positie verschoven om de inrichting los te koppelen van het buisvormige element.

In een uitvoeringsvorm van deze werkwijze wordt de steunstructuur met behulp van de hoekinstelmiddelen actief gescharnierd ten opzichte van het heforgaan, in het bijzonder om de steunstructuur naar een voor de stand van een op te nemen buisvormig element geschikte insteekstand te brengen.

Om toe te laten buisvormige elementen met zowel relatief kleine als relatief grote diameters op te richten wordt in een uitvoeringsvorm van de werkwijze de afstand van de vrije positie tot de klempositie ingesteld in afhankelijkheid van de diameter van het

BE2018/5539 buisvormige element. Hiertoe wordt een overeenkomstige uitvoeringsvorm van de inrichting verschaft die dit mogelijk maakt.

Een ander aspect van de uitvinding betreft een samenstel van een inrichting volgens één van de beschreven uitvoeringsvormen en een met een dergelijke inrichting gekoppeld buisvormige element.

De in deze octrooiaanvrage beschreven uitvoeringsvormen van de uitvinding kunnen gecombineerd worden in elke mogelijke combinatie van deze uitvoeringsvormen, en elke uitvoeringsvorm afzonderlijk kan het voorwerp uit maken van een afgesplitste octrooiaanvrage.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE FIGUREN

De uitvinding zal nu worden toegelicht aan de hand van de volgende figuren, zonder hiertoe overigens beperkt te zijn. In de figuren toont:

Fig. 1 een schematisch perspectivisch aanzicht in uittrekstaat van de inrichting volgens een uitvoeringsvorm de uitvinding;

Fig. 2 een schematisch bovenaanzicht in samengestelde staat van de in figuur 1 getoonde uitvoeringsvorm

Fig. 3 een schematisch onderaanzicht van de in figuur 1 getoonde uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding met een ermee gekoppeld buisvormig element;

Fig. 4 een schematisch zijaanzicht van de in figuur 1 getoonde uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding in twee hoekstanden; en ten slotte

Fig. 5 een schematisch vooraanzicht van de in figuur 1 getoonde uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding.

BESCHRIJVING VAN UITVOERINGSVOORBEELDEN

Onder verwijzing naar de figuren wordt een inrichting 1 getoond voor het aan een uiteinde oprichten van een funderingspaal 20 met een lengterichting. De inrichting 1 is eveneens geschikt voor het oprichten en plaatsen van andere elementen met een lengterichting, zoals ‘transition pieces' van een windturbinemast bijvoorbeeld,

BE2018/5539 eventueel op elkaar, of op een andere ondergrond. In de getoonde uitvoeringsvorm omvat de inrichting 1 een kruisvormige steunstructuur in de vorm van onderling gekoppelde balken (2a, 2b). De koppeling kan bijvoorbeeld door lassen van balkdelen tot stand zijn gebracht. De balken hebben bijvoorbeeld een kokervormige doorsnede, maar H- of I-balken zijn ook mogelijk. In het kruismidden is de steunstructuur voorzien van twee scharnierplaten (3 a, 3b) waarin door middel van een pengat verbinding een heforgaan 4 scharnierbaar met de steunstructuur 2 is verbonden. Het heforgaan 4 is aan een hefzijde voorzien van hijsogen 40 voor verbinding met een hefmiddel zoals een (niet getoonde) kraan, en dit onder tussenkomst van hijskabels die elk aangrijpen in een hijsoog 40. De functie van het hijsoog 40 kan ook op een andere wijze zijn vormgegeven, bijvoorbeeld als wentelnok, astap of schommeljuk (trunnion). De inrichting 1 kan met het heforgaan 4 worden opgehangen aan een hefmiddel en wel dusdanig dat de steunstructuur 2 relatief ongehinderd kan roteren rond een loodrecht op de scharnierplaten (3a, 3b) verlopende rotatie-as 5.

De inrichting 1 omvat verder langs de balken (2a, 2b) van een vrije positie naar een klempositie verschuifbare klemorganen 6. Elk klemorgaan 6 heeft een U-vormige doorsnede en kan op deze wijze een balk (2a, 2b) althans gedeeltelijk omsluiten zodat het klemorgaan 6 met glijvlakken over de betreffende balk (2a, 2b) kan schuiven zonder het contact met de balk (2a, 2b) te verliezen. In de getoonde uitvoeringsvorm zijn de klemorganen 6 verschuifbaar langs een onderzijde van de steunstructuur 2. Hierbij wordt de onderzijde van de steunstructuur 2 gedefinieerd als de zijde waar het heforgaan 4 zich niet bevindt. Dit heforgaan 4 bevindt zich aan een bovenzijde van de kruisvormige steunstructuur 2. De klemorganen 6 zijn over de balken (2a, 2b) te verschuiven door middel van zich tussen een betreffend klemorgaan 6 en een balk van de steunstructuur 2 uitstrekkende hydraulische zuigercilinders 7. Door de cilinders volgens figuur 2 een radiaal uitwaartse uitwijking te geven in de aangegeven richting 8 worden de klemorganen 6 van een radiaal relatief dicht bij het kruismidden gelegen vrije positie A naar een zich verder van het kruismidden van de steunstructuur bevindende klempositie B bewogen. Zoals weergegeven in figuur 3 liggen de klemorganen 6 in de klempositie B onder druk aan tegen inwendige wanddelen 20a van een hol uiteinde van de funderingspaal 20. Hierdoor ontstaat een koppeling tussen eindvlakken van de klemorganen 6 met de inwendige wanddelen 20a van de funderingspaal 2. Om deze koppeling verder te verbeteren kunnen de eindvlakken van

BE2018/5539 de klemorganen 6 die in aanraking komen met de wanddelen 20a zijn voorzien van stootopvangelementen zoals rubberen bekleding. In de figuren is verder te zien dat de balken (2a, 2b) zich in de klempositie van de klemorganen 6 in hoofdzaak dwars op een lengterichting 21 van de funderingspaal 20 uitstrekken. De lengterichting 21 verloopt in figuur 3 loodrecht op het vlak van de figuur.

De inrichting 1 is verder voorzien van met een balk (2a, 2b) verbonden ondersteuningsorganen 9. De ondersteuningsorganen 9 zijn ingericht om buitenwanddelen 20b van de funderingspaal 20 te ondersteunen, althans langs delen van de omtrek van de funderingspaal 20. De ondersteuningsorganen 9 hebben eveneens een U-vormige doorsnede en kunnen over einddelen van de balken (2a, 2b) worden geschoven tot in een verstelbaar vaste positie van de betreffende balk (2a, 2b). De verstelbaar vaste posities zijn bijvoorbeeld bepaald door een aantal in een zijwand van een balk (2a, 2b) aangebrachte openingen 22, waarin een overeenkomstige pen 92 van een ondersteuningsorgaan 9 kan worden aangebracht om deze op de balk (2a, 2b) vast te zetten. Omdat de ondersteuningsorganen 9 zijn ingericht om een buitenwanddeel 20b van de funderingspaal 20 te ondersteunen bij het oprichten, zullen de ondersteuningsorganen 9 zich in de radiale richting 8 doorgaans meer radiaal uitwaarts bevinden dan de klemorganen 6, die immers in de getoonde uitvoeringsvorm zijn ingericht om een binnenwanddeel 20a van de funderingspaal 20 te klemmen bij het oprichten.

Voor funderingspalen 20 met relatief grote diameters, bijvoorbeeld van 6 m en meer, en/of een relatief groot gewicht, bijvoorbeeld 800 - 2300 ton en meer, kan het nuttig zijn verdere ondersteuning te voorzien in de vorm van een ondersteuningsstructuur 25, die onderscheidenlijk is van de ondersteuningsorganen 9 en die zich ten minste langs een deel 23 van de omtrek van de funderingspaal 20 uitstrekt. Om voldoende stevigheid te verkrijgen kan het nuttig zijn de ondersteuningsstructuur 25 te verbinden met ten minste twee balken (2a, 2b), zoals getoond in figuren 2 en 3. Ook de vlakken van de steunstructuur 25 die in aanraking kunnen komen met wanddelen van de funderingspaal 20 kunnen zijn voorzien van stootopvangelementen 26, bijvoorbeeld in de vorm van rubberen bekleding.

BE2018/5539 Zowel de ondersteuningsorganen 9 als de ondersteuningsstructuur 25 bevinden zich in gebruik - bij het oprichten van de funderingspaal 20 - aan een onderzijde van de funderingspaal 20 in deels opgerichte toestand. De ondersteuningsorganen 9 en desgewenst de ondersteuningsstructuur 25 zijn derhalve vooral nuttig in het opvangen van het eigengewicht van de funderingspaal 20.

Tenslotte is de inrichting 1 nog voorzien van middelen voor het instellen van de hoekstand van de steunstructuur 2 ten opzichte van het scharnierbaar met de steunstructuur 2 verbonden heforgaan 4. In de getoonde uitvoeringsvorm omvatten de hoekinstelmiddelen zich tussen het heforgaan 4 en de steunstructuur 2 uitstrekkende hydraulische zuigercilinders 24. In de in figuur 4 getoonde ingetrokken stand van de cilinders 24 verloopt het vlak 29 van de steunstructuur 2 in hoofdzaak loodrecht op het vlak 49 van het heforgaan 4. De hoek 45 tussen beide vlakken van het heforgaan 4 en de steunstructuur 2 bedraagt in deze hefstand in hoofdzaak 90 graden. Door de cilinders 24 een uitwijking te geven wordt de steunstructuur 2 rond de rotatie-as 5 geroteerd naar een insteekstand, met stippellijn getoond in figuur 4, waarin het vlak 29 van de steunstructuur 2 in hoofdzaak parallel verloopt aan het vlak van het heforgaan 4. De hoek 45 tussen het heforgaan 4 en de steunstructuur 2 is hierbij toegenomen naar ongeveer 180 graden.

In gebruik wordt de uitgevonden inrichting 1 vooreerst verbonden met een (niet getoonde) hijskabel van een (niet getoonde) kraan door de hijskabel aan te sluiten op de ogen 40 of alternatief verbindingsmiddel van het heforgaan 4. Vervolgens wordt de steunstructuur 2 aan het heforgaan 4 opgenomen met de kraan en naar een uiteinde van de funderingspaal 20 gebracht. De funderingspalen 20 die moeten worden opgericht en bijvoorbeeld in een zeebodem moeten worden aangebracht bevinden zich doorgaans in horizontale toestand op het werkdek van een vaartuig, bijvoorbeeld een jack-up platform. Om een dergelijke horizontaal georiënteerde funderingspaal 20 op te nemen met de inrichting 1 wordt de steunstructuur 2 van de inrichting door de cilinders 24 een uitslag te geven in de in figuur 4 met stippellijn getoonde insteekstand gebracht en in een hol uiteinde van de funderingspaal 20 gestoken. Hierbij bevinden de klemorganen 6 zich in de vrije positie A, dat wil relatief dicht bij het kruismidden. Op deze wijze wordt beschadiging van wanddelen van de funderingspaal 20 tegengegaan. Vervolgens worden de klemorganen 6 langs de balken (2a, 2b) van hun vrije positie A naar hun

BE2018/5539 klempositie B verschoven waarbij een koppeling met de inwendige wanddelen 20a van het holle uiteinde van de funderingspaal 2 tot stand komt. In deze klempositie strekken de balken (2a, 2b) zich in hoofdzaak dwars op de lengterichting van de funderingspaal 20 uit. Vervolgens wordt de met de inrichting 1 gekoppelde funderingspaal 20 opgericht door het geheel met de kraan te hijsen. Hierbij scharniert de steunstructuur 2 ten opzichte van het heforgaan 4 totdat de hoek 45 is teruggebracht tot 90 graden, met andere worden totdat het vlak 29 van de steunstructuur 2 in hoofdzaak loodrecht verloopt op het vlak 49 van het heforgaan 4. In deze stand wordt de met de inrichting 1 gekoppelde funderingspaal 20 gehesen met de kraan tot in een gewenste positie, bijvoorbeeld daar waar de funderingspaal 20 moet worden neergelaten op de zeebodem. In de gewenste positie worden de klemorganen 6 vervolgens langs de balken (2a, 2b) radiaal inwaarts verschoven van de klempositie B naar de vrije positie A teneinde de inrichting 1 los te koppelen van de funderingspaal 20. Bij het oprichten van de funderingspaal 20 kan deze desgewenst verder worden ondersteund door de ondersteuningsorganen 9 en/of de ondersteuningsstructuur 25.

Het zal duidelijk zijn dat de hierboven beschreven uitvoeringsvormen dienen te zijn voorzien van randapparatuur zoals bijvoorbeeld hydraulische en elektrische vermogensbronnen, toevoerleidingen daarvoor en dergelijke meer. Deze randapparatuur wordt verder niet in detail beschreven.

Met de hierboven in detail beschreven uitvoeringsvorm van de uitgevonden inrichting kan een buisvormig object, in het bijzonder een funderingspaal van een windturbine, vanaf een drijvend vaartuig op een ondergrond, in het bijzonder een onderwaterbodem, worden geplaatst, en dit bij slechtere weersomstandigheden dan met de bekende werkwijze mogelijk is. Hierbij is het risico op beschadiging van het buisvormig object gereduceerd. Ook maakt de inrichting het mogelijk buisvormige elementen met relatief grote afmetingen te manipuleren, waarbij verschillende afmetingen kunnen worden geaccommodeerd.

Claims

BE2018/5539 CONCLUSIES

1. Inrichting voor het aan een uiteinde oprichten van een buisvormig element met een lengterichting, waarbij de inrichting omvat:

- een kruisvormige steunstructuur van onderling gekoppelde balken;

- een met de steunstructuur scharnierbaar verbonden heforgaan voor verbinding met een hefmiddel zoals een kraan;

- langs de balken van een vrije positie naar een klempositie verschuifbare klemorganen voor koppeling met een wanddeel van het uiteinde van het buisvormige element in de klempositie, in welke klempositie de balken zich in hoofdzaak dwars op de lengterichting van het buisvormige element uitstrekken.
2. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij de klemorganen verschuifbaar zijn van de vrije positie naar een zich verder van een kruismidden van de steunstructuur dan de vrije positie bevindende klempositie voor koppeling met een inwendig wanddeel van een hol uiteinde van het buisvormige element.
3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij deze verder met de balk verbonden ondersteuningsorganen voor een wanddeel van het buisvormige element omvat.
4. Inrichting volgens conclusie 3, waarbij de ondersteuningsorganen in verstelbaar vaste posities van de balk met de balk zijn verbonden.
5. Inrichting volgens conclusie 3 of 4, waarbij de ondersteuningsorganen zijn ingericht om een buitenwanddeel van het buisvormige element te ondersteunen.
6. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, waarbij deze verder een van de ondersteuningsorganen onderscheidende ondersteuningsstructuur omvat die zich ten minste langs een deel van de omtrek van het buisvormige element uitstrekt.
7. Inrichting volgens conclusie 6, waarbij de ondersteuningsstructuur is verbonden met ten minste twee balken.

BE2018/5539
8. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, waarbij deze verder middelen omvat voor het instellen van de hoekstand van de steunstructuur ten opzichte van het scharnierbaar met de steunstructuur verbonden heforgaan.
9. Inrichting volgens conclusie 8, waarbij de hoekinstelmiddelen een zich tussen het heforgaan en de steunstructuur uitstrekkende hydraulische zuigercilinder omvatten.
10. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het heforgaan zich voor verbinding met het hefmiddel aan een bovenzijde van de kruisvormige steunstructuur bevindt, en de klemorganen verschuifbaar zijn langs een onderzijde van de steunstructuur.
11. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de klemorganen verschuifbaar zijn door middel van zich tussen een klemorgaan en de steunstructuur uitstrekkende hydraulische zuigercilinder.
12. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, waarbij vlakken die in aanraking kunnen komen met wanddelen van het buisvormige element zijn voorzien van stootopvangelementen zoals rubberen bekleding.
13. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de kruisvormige steunstructuur X-vormig en/of Y-vormig is.
14. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, waarbij deze verder een door een draagstructuur gedragen hefmiddel omvat voor het aan het heforgaan opnemen van de steunstructuur.
15. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de draagstructuur een drijvend vaartuig omvat.
16. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het buisvormige element een funderingspaal van een windturbine betreft.

BE2018/5539
17. Werkwijze voor het aan een uiteinde oprichten van een buisvormig element met een lengterichting, waarbij de werkwijze de stappen omvat van:

- het verschaffen van een inrichting volgens één der voorgaande conclusies;

- het met een hefmiddel opnemen van de steunstructuur aan het heforgaan;

- het naar een uiteinde van het buisvormige element voeren van de inrichting;

- het langs de balken van een vrije positie naar een klempositie verschuiven van de klemorganen voor koppeling met een wanddeel van het uiteinde van het buisvormige element in de klempositie, in welke klempositie de balken zich in hoofdzaak dwars op de lengterichting van het buisvormige element uitstrekken;

- het oprichten van het met de inrichting gekoppelde buisvormige element waarbij de steunstructuur scharniert ten opzichte van het heforgaan;

- het heffen van het met de inrichting gekoppelde buisvormige element tot in een gewenste positie; en

- het langs de balken van de klempositie naar de vrije positie verschuiven van de klemorganen om de inrichting los te koppelen van het buisvormige element.
18. Werkwijze volgens conclusie 17, waarbij de steunstructuur met behulp van de hoekinstelmiddelen actief wordt gescharnierd ten opzichte van het heforgaan.
19. Werkwijze volgens conclusie 16 of 17, waarbij de afstand van de vrije positie tot de klempositie wordt ingesteld in afhankelijkheid van de diameter van het buisvormige element.
20. Samenstel van een inrichting volgens één der conclusies 1-16 en een met de inrichting gekoppeld buisvormig element.