BE1026068B9 - Inrichting en werkwijze voor het vanaf een steunvlak aan een uiteinde oprichten van een buisvormig element met een lengterichting - Google Patents

Inrichting en werkwijze voor het vanaf een steunvlak aan een uiteinde oprichten van een buisvormig element met een lengterichting Download PDF

Info

Publication number
BE1026068B9
BE1026068B9 BE20185541A BE201805541A BE1026068B9 BE 1026068 B9 BE1026068 B9 BE 1026068B9 BE 20185541 A BE20185541 A BE 20185541A BE 201805541 A BE201805541 A BE 201805541A BE 1026068 B9 BE1026068 B9 BE 1026068B9
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
coupling
support
tubular element
supporting
beams
Prior art date
Application number
BE20185541A
Other languages
English (en)
Other versions
BE1026068B1 (nl
Inventor
Dieter Wim Jan Rabaut
Kenneth Gerard Vannieuwenhuyse
Jan Maria Koen MICHIELSEN
Original Assignee
Deme Offshore Holding N V
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to BE20185541A priority Critical patent/BE1026068B9/nl
Application filed by Deme Offshore Holding N V filed Critical Deme Offshore Holding N V
Priority to KR1020217005639A priority patent/KR102516373B1/ko
Priority to PCT/EP2019/069667 priority patent/WO2020020817A1/en
Priority to PL19742051.6T priority patent/PL3827149T3/pl
Priority to US17/262,825 priority patent/US11473330B2/en
Priority to CA3107183A priority patent/CA3107183A1/en
Priority to JP2021504270A priority patent/JP7284249B2/ja
Priority to CN201980063557.0A priority patent/CN112771238B/zh
Priority to AU2019308882A priority patent/AU2019308882A1/en
Priority to EP19742051.6A priority patent/EP3827149B1/en
Priority to DK19742051.6T priority patent/DK3827149T3/da
Priority to TW108126337A priority patent/TWI803671B/zh
Publication of BE1026068B1 publication Critical patent/BE1026068B1/nl
Application granted granted Critical
Publication of BE1026068B9 publication Critical patent/BE1026068B9/nl

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C1/00Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles
    • B66C1/10Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles by mechanical means
    • B66C1/108Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles by mechanical means for lifting parts of wind turbines
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04HBUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H12/00Towers; Masts or poles; Chimney stacks; Water-towers; Methods of erecting such structures
    • E04H12/34Arrangements for erecting or lowering towers, masts, poles, chimney stacks, or the like
    • E04H12/345Arrangements for tilting up whole structures or sections thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C1/00Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles
    • B66C1/10Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles by mechanical means
    • B66C1/42Gripping members engaging only the external or internal surfaces of the articles
    • B66C1/44Gripping members engaging only the external or internal surfaces of the articles and applying frictional forces
    • B66C1/54Internally-expanding grippers for handling hollow articles
    • B66C1/56Internally-expanding grippers for handling hollow articles for handling tubes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00Other constructional features or details
    • B66C13/04Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack
    • B66C13/08Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack for depositing loads in desired attitudes or positions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D13/00Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
    • F03D13/10Assembly of wind motors; Arrangements for erecting wind motors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D13/00Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
    • F03D13/20Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors
    • F03D13/25Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors specially adapted for offshore installation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2230/00Manufacture
    • F05B2230/60Assembly methods
    • F05B2230/61Assembly methods using auxiliary equipment for lifting or holding
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2230/00Manufacture
    • F05B2230/60Assembly methods
    • F05B2230/61Assembly methods using auxiliary equipment for lifting or holding
    • F05B2230/6102Assembly methods using auxiliary equipment for lifting or holding carried on a floating platform
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/90Mounting on supporting structures or systems
    • F05B2240/95Mounting on supporting structures or systems offshore
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/727Offshore wind turbines

Abstract

Beschreven wordt een inrichting voor het vanaf een steunvlak aan een uiteinde oprichten van een buisvormig element met een lengterichting. De inrichting heeft een in hoofdzaak evenwijdig aan het steunvlak verlopende steunbalk die in een steunpunt met het steunvlak is verbonden. De steunbalk geleidt een koppeltuig waarmee een wanddeel van een uiteinde van het buisvormige element kan worden gekoppeld. Het koppeltuig is ten opzichte van het steunvlak met de steunbalk te verplaatsen van een vrije positie naar een koppelpositie waarin het buisvormige elementuiteinde door het koppeltuig wordt aangegrepen. Naast de inrichting wordt ook een werkwijze beschreven die gebruik maakt van de inrichting.

Description

BE2018/5541 INRICHTING EN WERKWIJZE VOOR HET VANAF EEN STEUNVLAK 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 vanaf een steunvlak aan een uiteinde oprichten van een buisvormig element met een lengterichting. De uitvinding betreft in het bijzonder een inrichting en werkwijze voor het vanaf het werkdek van 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 monopaalfundering 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
BE2018/5541 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 van een buisvormig element.
SAMENVATTING VAN DE UITVINDING
Een doel van onderhavige uitvinding is daarom te voorzien in een inrichting en werkwijze voor het vanaf een steunvlak 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, en/of op een al geïnstalleerde fundering te plaatsen windturbinetoren.
Volgens de uitvinding wordt hiertoe een inrichting verschaft volgens conclusie 1. De inrichting omvat een in hoofdzaak evenwijdig aan het steunvlak verlopende steunbalk die in een steunpunt met het steunvlak is verbonden, waarbij de steunbalk een koppeltuig geleidt dat is ingericht voor koppeling met een wanddeel van een uiteinde van het buisvormige element, en waarbij het koppeltuig ten opzichte van het steunvlak
BE2018/5541 met de steunbalk verplaatsbaar is van een vrije positie naar een koppelpositie waarin het buisvormige elementuiteinde door het koppeltuig wordt aangegrepen.
Doordat de steunbalk in een steunpunt met het steunvlak is verbonden, en een op te richten buisvormig element in gebruik in het bereik van de steunbalk, direct of indirect op het steunvlak, in het bereik van de steunbalk wordt gepositioneerd, ondergaan het buisvormige element en de van het koppeltuig voorziene steunbalk in hoofdzaak dezelfde bewegingen als het steunvlak. Hierdoor is het koppeltuig zonder veel gevaar voor schade aan een uiteinde van het buisvormige element te koppelen. Dit gebeurt door verplaatsing van het koppeltuig van een vrije positie naar een koppelpositie waarin het buisvormige elementuiteinde door het koppeltuig kan worden of wordt aangegrepen.
De inrichting zorgt er dus voor dat een buisvormig element met minder kans op schade kan worden opgenomen en opgericht, in het bijzonder vanaf een deinend vaartuig.
In een uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt een inrichting verschaft waarbij de steunbalk rond het steunpunt, en het koppeltuig rond de steunbalk roteerbaar zijn rond een loodrecht op het steunvlak verlopende rotatie-as. Met deze uitvoeringsvorm wordt de positionering van het koppeltuig ten opzichte van het aan te grijpen uiteinde vergemakkelijkt.
Een verder verbeterde inrichting heeft is volgens een uitvoeringsvorm voorzien van een langs de steunbalk transleerbaar koppeltuig.
Een andere uitvoeringsvorm biedt een inrichting waarbij deze twee in hoofdzaak evenwijdig aan het steunvlak verlopende steunbalken die in steunpunten met het steunvlak zijn verbonden en die op dusdanige tussenafstand van elkaar zijn geplaatst dat een op te richten buisvormig element tussen en evenwijdig aan de steunbalken kan worden gepositioneerd, waarbij de steunbalken het koppeltuig geleiden, en waarbij het koppeltuig ten opzichte van het steunvlak transleerbaar is in de lengterichting van een tussen de steunbalken gepositioneerd buisvormig element van de vrije positie naar de koppelpositie. Het is ook mogelijk een inrichting te verschaffen waarbij deze slechts één evenwijdig aan het steunvlak verlopende steunbalk omvat die in steunpunten met het steunvlak is verbonden. Een dergelijke steunbalk is dan bij voorkeur zwaarder
BE2018/5541 uitgevoerd om het koppeltuig te kunnen geleiden.
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%.
Een ander aspect van de uitvinding betreft een werkwijze voor het vanaf een steunvlak aan een uiteinde oprichten van een buisvormig element met een lengterichting. De werkwijze omvat de stappen van het evenwijdig aan het steunvlak positioneren van een op te richten buisvormig element en wel in het bereik van een in hoofdzaak evenwijdig aan het steunvlak verlopende en in een steunpunt met het steunvlak verbonden steunbalk; het onder geleiding van de steunbalk ten opzichte van het steunvlak verplaatsen van een koppeltuig, dat is ingericht voor koppeling met een wanddeel van een uiteinde van het buisvormige element, waarbij het koppeltuig wordt verplaatst van een vrije positie naar een koppelpositie; en het aangrijpen van het buisvormige elementuiteinde door het koppeltuig ter koppeling.
De wijze waarop het koppeltuig ten opzichte van het steunvlak is te verplaatsen naar de koppelpositie kan in beginsel vrij worden gekozen. Zo is het mogelijk volgens een uitvoeringsvorm van de inrichting steunbalken te verschaffen die transleerbaar in de lengterichting van een tussen de steunbalken gepositioneerd buisvormig element zijn verbonden met de steunpunten. Een door de steunbalken geleid koppeltuig kan dan worden verschoven door verschuiving van de steunbalken. Het koppeltuig kan hierbij in een uitvoeringsvorm vast zijn verbonden met de steunbalken.
In een andere uitvoeringsvorm wordt een inrichting toegepast waarin de steunbalken vast zijn verbonden met de steunpunten. Het koppeltuig kan hierbij in een uitvoeringsvorm transleerbaar zijn verbonden met de steunbalken.
In nog een andere uitvoeringsvorm worden de steunbalk rond het steunpunt, en het koppeltuig rond de steunbalk geroteerd rond een loodrecht op het steunvlak verlopende rotatie-as. Hierbij kan het koppeltuig desgewenst ook langs de steunbalk worden getransleerd.
BE2018/5541
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 het koppeltuig een heforgaan omvat voor verbinding met een hefmiddel zoals een kraan. In deze uitvoeringsvorm kan een met het koppeltuig gekoppeld buisvormig element aan het heforgaan van het koppeltuig worden opgenomen en opgericht. Hiertoe kan in een andere uitvoeringsvorm de inrichting verder een door het steunvlak gesteund hefmiddel omvatten voor het aan het heforgaan opnemen van het koppeltuig. Een geschikt hefmiddel omvat bijvoorbeeld een hijskraan, van elk bekend type.
Het steunvlak voor het hefmiddel kan een bodem omvatten, grond, een betonnen plaat, enzovoorts. De inrichting is in het bijzonder geschikt voor het offshore oprichten van buisvormige elementen, waartoe het steunvlak een werkdek omvat van een drijvend vaartuig. 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 het steunvlak een werkdek van een voor het heffen van zware objecten geschikt drijvend vaartuig omvat.
Het koppeltuig en/of de steunbalk(en) zijn in beginsel op elke de vakman bekende wijze ten opzichte van het steunvlak verplaatsbaar, roteerbaar en/of transleerbaar uit te voeren. Een praktische uitvoeringsvorm verschaft een inrichting waarbij het koppeltuig en/of de steunbalken ten opzichte van het steunvlak verplaatsbaar, roteerbaar en/of transleerbaar zijn door middel van zich tussen het koppeltuig en/of de steunbalken, en het steunvlak uitstrekkende hydraulische zuigercilinders. Andere middelen om het koppeltuig en/of de steunbalk(en) ten opzichte van het steunvlak te transleren kunnen een tandlat en tandwiel systeem omvatten, of een liersysteem, of combinaties van dergelijke middelen.
De steunbalk(en) volgens de uitvinding zijn bij voorkeur relatief licht en sterk, ten minste om gezamenlijk het koppeltuig te kunnen geleiden en/of dragen. Een geschikte uitvoeringsvorm omvat een inrichting waarbij de steunbalk(en) een vakwerkstructuur
BE2018/5541 omvatten. Ook het met het steunvlak verbonden steunpunt kan desgewenst als vakwerkstructuur zijn uitgevoerd.
Een uitvoeringsvorm waarbij de steunbalk(en) zijn ingericht om in hoofdzaak enkel het koppeltuig te dragen heeft de voorkeur omdat deze uitvoeringsvorm zo licht mogelijk is, en een minimum aan materiaal vereist. Ook kunnen de hulpmiddelen, zoals de middelen om de steunbalken te transleren, relatief licht worden uitgevoerd. In een dergelijke uitvoeringsvorm kan het koppeltuig naar de klempositie worden gebracht onder geleiding van en/of gedragen door de steunbalken. Eens gekoppeld met een buisvormig element kan het gewicht van genoemd element desgewenst worden opgenomen door een aan het koppeltuig en/of buisvormig element verbonden hefmiddel.
De uitgevonden inrichting is in beginsel toepasbaar in combinatie met elk geschikt koppeltuig voor een buisvormig element. Dergelijke koppeltuigen zijn ingericht om een uiteinde van een buisvormig element aan te grijpen om genoemd element vervolgens met een geschikt hefmiddel aan het uiteinde op te richten. De koppeling tussen het koppeltuig en het elementuiteinde kan op elk koppelprincipe zijn gebaseerd, en bijvoorbeeld door wrijvingskoppeling en/of flenskoppeling tot stand worden gebracht.
Een voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting betreft een koppeltuig dat een kruisvormige steunstructuur van onderling gekoppelde balken omvat; een met de steunstructuur schamierbaar 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.
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
BE2018/5541 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.
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 klem orgaan aangrijpt door beide oppervlakken tegen elkaar te drukken. Een flenskoppeling kan gebaseerd zijn op een boutverbinding tussen flenzen van een klemorgaan en een betreffend wanddeel waarop het klemorgaan aangrijpt. Een betere flenskoppeling kan worden verkregen door de klemorganen dusdanig uit te voeren dat zij onder een flens van het buisvormige element kunnen schuiven zodat een mechanische flenskoppeling ontstaat.
Tijdens het oprichten van het element kan in een uitvoeringsvorm een manteldeel van het element met een geschikte klemspanning worden 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.
Nog een andere uitvoeringsvorm verschaft een inrichting die verder met de balk verbonden ondersteuningsorganen voor een wanddeel van het buisvormige element 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.
BE2018/5541 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 klem orgaan 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 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 op te richten buisvormig element in hoofdzaak evenwijdig aan het steunvlak gepositioneerd tussen twee in hoofdzaak evenwijdig aan het steunvlak verlopende en in steunpunten met het steunvlak verbonden steunbalken; een koppeltuig onder geleiding van de steunbalken ten opzichte van het steunvlak in de lengterichting van het tussen de steunbalken gepositioneerde buisvormige element getransleerd van een vrije positie naar een koppelpositie; en het buisvormige elementuiteinde door het koppeltuig aangegrepen ter koppeling.
BE2018/5541
De werkwijze omvat verder bij voorkeur het ter oprichting met een hefmiddel opnemen van het koppeltuig met daaraan gekoppeld het buisvormige elementuiteinde; en, optioneel, het heffen van het met de inrichting gekoppelde buisvormige element tot in een gewenste positie. Nadien kan het koppeltuig worden ontkoppeld van het buisvormige elementuiteinde.
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 van een inrichting volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding;
Fig. 2 een schematisch perspectivisch detailaanzicht van de in figuur 1 getoonde uitvoeringsvorm;
Fig. 3 een schematisch zijaanzicht van de in figuur 1 getoonde uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding in ingeschoven staat;
Fig. 4 een schematisch zijaanzicht van de in figuur 1 getoonde uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding in uitgeschoven staat;
Fig. 5 een schematisch bovenaanzicht van de in figuur 1 getoonde uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding in uitgeschoven staat;
Fig. 6 een schematisch vooraanzicht van de in figuur 1 getoonde uitvoeringsvorm;
Fig. 7 een schematisch perspectivisch aanzicht in uittrekstaat van een koppeltuig volgens een uitvoeringsvorm de uitvinding;
BE2018/5541 Fig. 8 een schematisch bovenaanzicht in samengestelde staat van de in figuur 7 getoonde uitvoeringsvorm van het koppeltuig;
Fig. 9 een schematisch bovenaanzicht van de in figuur 8 getoonde uitvoeringsvorm van het koppeltuig met een ermee wrijvingsgekoppeld buisvormig element;
Fig. 10 een schematisch zijaanzicht van de in figuur 7 getoonde uitvoeringsvorm van het koppeltuig in twee hoekstanden;
Fig. 11 een schematisch zijaanzicht van de in figuur 7 getoonde uitvoeringsvorm van het koppeltuig volgens de uitvinding;
Fig. 12 een schematisch perspectivisch aanzicht van een inrichting volgens een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding;
Fig. 13 een schematisch perspectivisch detailaanzicht van de in figuur 12 getoonde uitvoeringsvorm;
Fig. 14 een schematisch zijaanzicht van de in figuur 12 getoonde uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding in uitwaards geroteerde staat;
Fig. 15 een schematisch bovenaanzicht van de in figuur 14 getoonde uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding in uitwaards geroteerde staat; en tenslotte Fig. 16 een schematisch vooraanzicht van de in figuur 12 getoonde uitvoeringsvorm.
BESCHRIJVING VAN UITVOERINGSVOORBEELDEN
Volgens figuur 1 wordt een inrichting 50 getoond voor het vanaf een steunvlak, bijvoorbeeld een werkdek 51 van een jack-up platform, aan een uiteinde 200 oprichten van een funderingspaal 20 van een offshore windturbine. Het werkdek 51 heeft een verticale zijwand 51a die uitmond in een watermassa. De funderingspaal 20 heeft een lengterichting 21. In de getoonde uitvoeringsvorm is een veelvoud van funderingspalen 20 in horizontale toestand op het werkdek 51 geplaatst. Ook kunnen andere onderdelen die nodig zijn voor de installatie van de funderingspalen 20 en/of windturbinetoren op het werkdek 51 aanwezig zijn, zoals een behuizing 52 voor aansluiting van umbilicals, en overgangsdelen (“transition pieces”) voor aansluiting van een windturbinetoren op een geplaatste funderingspaal 20.
Volgens de detailweergave van figuur 2 omvat de getoonde inrichting 50 twee in hoofdzaak evenwijdig aan het steunvlak 51 verlopende steunbalken (52a, 52b) die in
BE2018/5541 steunpunten (53a, 53b) vast met het steunvlak 51 zijn verbonden. De steunbalken (52a, 52b) - en de steunpunten (53a, 53b) - zijn uitgevoerd als een vakwerkstructuur om voldoende sterkte en stijfheid te verkrijgen bij een zo laag mogelijk gewicht. In de getoonde uitvoeringsvorm zijn beide steunbalken (52a, 52b) dusdanig gedimensioneerd dat ze beide in hoofdzaak enkel een koppeltuig 1 kunnen dragen.
Dit koppeltuig 1, waarvan een mogelijke uitvoeringsvorm hieronder verder in meer detail zal worden besproken, is ingericht voor koppeling met een wanddeel 20a van een uiteinde 200 van een funderingspaal 20, en is in de getoonde uitvoeringsvorm vast verbonden aan een vrij uiteinde van elke steunbalk (52a, 52b) door middel van op de vakwerken gelaste verbindingstangen (54a, 54b) die aangrijpen op ribben van het koppeltuig 1. Het koppeltuig 1 is hierbij tussen de steunbalken (52a, 52b) opgenomen. Het is mogelijk de verbinding (54a, 54b) dusdanig uit te voeren dat het koppeltuig 1 kan roteren rond een horizontale as 55, maar dit is niet noodzakelijk. Ook is het mogelijk de verbinding (54a, 54b) dusdanig uit te voeren dat het koppeltuig 1 transleerbaar in de lengterichting 21 is verbonden met de steunbalken (52a, 52b).
Zoals aangegeven in figuur 5 zijn de steunbalken (52a, 52b) op een dusdanige horizontale tussenafstand 56 van elkaar geplaatst dat een op te richten funderingspaal 20 tussen en in hoofdzaak evenwijdig aan (een lengterichting van) de steunbalken (52a, 52b) kan worden gepositioneerd. Verder zijn de steunbalken (52a, 52b) transleerbaar verbonden met de steunpunten (53a, 53b) en wel dusdanig dat zij in de lengterichting 21 van een tussen de steunbalken (52a, 52b) gepositioneerde funderingspaal 20 kunnen worden verschoven ten opzichte van de steunpunten (53a, 53b). Omdat het koppeltuig 1 vast is verbonden met de steunbalken (52a, 52b) zal ook dit koppeltuig 1 in gebruik ten opzichte van het steunvlak 51 transleren in de lengterichting 21 van een tussen de steunbalken (52a, 52b) gepositioneerde funderingspaal 20, en wel van een vrije positie, waarin het koppeltuig 1 het uiteinde 200 van de funderingspaal 20 vrijlaat, naar een in figuur 3 getoonde koppelpositie waarin het uiteinde 200 van de funderingspaal 20 door het koppeltuig 1 wordt aangegrepen. Een mogelijke wijze van aangrijping zal hieronder verder worden beschreven.
De translatie van het koppeltuig 1 en/of de steunbalken (52a, 52b) ten opzichte van het werkdek 51 kan op elke bekende wijze gebeuren, bijvoorbeeld door middel van zich
BE2018/5541 tussen het koppeltuig 1 en/of de steunbalken (52a, 52b) en het werkdek 51 uitstrekkende hydraulische zuigercilinders, en meer bepaald door middel van zich tussen het koppeltuig 1 en/of de steunbalken (52a, 52b) en de steunpunten (53a, 53b) van het werkdek 51 uitstrekkende hydraulische zuigercilinders.
De steunpunten (53a, 53b) kunnen een dubbele functie hebben. Enerzijds verbinden zij de steunbalken (52a, 52b) met het werkdek 51, en anderzijds verschaffen ze een steunvlak voor een vanaf een in de figuren getoonde horizontale stand op te richten funderingspaal 20. Deze ondersteuning is bijvoorbeeld zichtbaar in figuren 3 en 4, en omvat een aantal van het vakwerk deel uitmakende balkelementen die kunnen zijn voorzien van rubberen stootopvangelementen 57 om te voorkomen dat wanddelen van de funderingspaal 20 schade kunnen oplopen. De ondersteuning van de funderingspaal 20 door de steunpunten (53a, 53b) zorgt er onder andere voor dat een tussen de steunbalken (52a, 52b) aangebrachte funderingspaal 20 niet in aanraking komt met het werkdek 51. Dit is overigens niet noodzakelijk en in andere uitvoeringsvormen kan eventueel wel contact plaatsvinden met een funderingspaal 20 en het werkdek 51. Het is ook mogelijk de steunpunten (53a, 53b) eveneens beweegbaar te maken ten opzichte van het werkdek 51. In een dergelijke uitvoeringsvorm kan de inrichting 50 naar op het werkdek 51, of ander steunvlak, aanwezige funderingspalen 20, of andere buisvormige elementen, worden gebracht. Dit vermijdt het onnodig verplaatsen van de funderingspalen 20 of andere buisvormige elementen.
Onder verwijzing naar de figuren 7-11 wordt een koppeltuig 1 getoond voor het aan een uiteinde oprichten van een funderingspaal 20 met een lengterichting 21. Het koppeltuig 1 is eveneens geschikt voor het oprichten en plaatsen van andere elementen met een lengterichting, zoals ‘transition pieces’ van een windturbinemast bijvoorbeeld, eventueel op elkaar, of op een andere ondergrond. In de getoonde uitvoeringsvorm omvat het koppeltuig 1 een kruisvormige steunstructuur in de vorm van onderling gekoppelde balken (2a, 2b). De steunstructuur kan evenwel ook meerdere balken omvatten, bijvoorbeeld drie balken die de benen vormen van een Y-vormige steunstructuur. De koppeling kan bijvoorbeeld door lassen van balkdelen tot stand zijn gebracht. De balken hebben bijvoorbeeld een kokervormige doorsnede, maar H- of Ibalken zijn ook mogelijk. In het kruismidden is de steunstructuur voorzien van twee schamierplaten (3 a, 3b) waarin door middel van een pengat verbinding een hef orgaan 4
BE2018/5541 schamierbaar 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). Het koppeltuig 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 schamierplaten (3 a, 3b) verlopende rotatie-as 5.
Het koppeltuig 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 8 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 9 liggen de klemorganen 6 in de klempositie B onder druk aan tegen inwendige wanddelen 20a van een hol uiteinde van de funderingspaal 20, waarbij een klemorgaandeel onder een flens of uitstekende rand (niet getoond) van de funderingspaal wordt geschoven. Hierdoor ontstaat een mechanische koppeling, eventueel gecombineerd met een wrijvingskoppeling 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 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
BE2018/5541 uitstrekken. De lengterichting 21 verloopt in figuur 9 loodrecht op het vlak van de figuur.
Het koppeltuig 1 is verder voorzien van met een balk (2a, 2b) verbonden ondersteuningsorganen 9. De ondersteuningsorganen 9 zijn ingericht om bui ten wanddelen 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.
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
BE2018/5541 desgewenst de ondersteuningsstructuur 25 zijn derhalve vooral nuttig in het opvangen van het eigengewicht van de funderingspaal 20.
Tenslotte kan het koppeltuig 1 nog zijn 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 10 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 10, 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.
Met de hierboven beschreven uitvoeringsvormen van de inrichting 50 kan een funderingspaal 20 vanaf het werkdek 51 aan het uiteinde 200 worden opgericht. Hierbij wordt vooreerst een op te richten funderingspaal 20 evenwijdig aan het werkdek 51 gepositioneerd en wel tussen de twee in hoofdzaak evenwijdig aan het werkdek 51 verlopende steunbalken (52a, 52b). Hierbij kan een relatief groot gedeelte 201 van de funderingspaal 20 uitsteken over de rand 51a van het werkdek 51. Vervolgens wordt het koppeltuig 1 onder geleiding van de steunbalken (52a, 52b) ten opzichte van het werkdek 51 verschoven in de lengterichting 21 van de tussen de steunbalken (52a, 52b) gepositioneerde funderingspaal 20 van een in figuren 4 en 5 getoonde vrije positie waarin de funderingspaal 20 niet wordt aangegrepen naar een in figuur 3 getoonde koppelpositie waarin het koppeltuig het uiteinde 200 van de funderingspaal 20 aangrijpt.
De funderingspalen 20 die moeten worden opgericht en bijvoorbeeld in een zeebodem moeten worden aangebracht bevinden zich doorgaans in horizontale toestand op het werkdek 51. Om een dergelijke horizontaal georiënteerde funderingspaal 20 op te nemen met het koppeltuig 1 wordt de steunstructuur 2 van het koppeltuig door de
BE2018/5541 cilinders 24 een uitslag te geven in de in figuur 10 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 klempositie B verschoven waarbij een wrijvingskoppeling 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.
Het koppeltuig 1 wordt vervolgens 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 met het koppeltuig 1 gekoppelde funderingspaal 20 opgericht door het geheel met de kraan te hijsen. Hierbij kan de steunstructuur 2 eventueel scharnieren 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 het koppeltuig 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 het koppeltuig 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.
Een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt getoond in figuren 12-16. Voorzover de nummering in figuren 12-16 dezelfde is als in figuren 1-6 worden hiermee dezelfde elementen bedoeld. Volgens figuur 12 wordt een inrichting 150 getoond voor het vanaf een werkdek 51 van een jack-up platform, aan een uiteinde 200 oprichten van een funderingspaal 20 van een offshore windturbine. In de getoonde uitvoeringsvorm is een veelvoud van funderingspalen 20 in horizontale toestand op het werkdek 51 geplaatst.
BE2018/5541 Volgens de detailweergave van figuur 12 omvat de getoonde inrichting 150 een in hoofdzaak evenwijdig aan het steunvlak 51 (dus in hoofdzaak horizontaal) verlopende steunbalk 52 die in een steunpunt 53 roteerbaar rond een loodrecht op het werkdek 51 verlopende as 70 met het steunvlak 51 is verbonden. De steunbalk 52 is uitgevoerd als een vakwerkstructuur om voldoende sterkte en stijfheid te verkrijgen bij een zo laag mogelijk gewicht. In de getoonde uitvoeringsvorm is de steunbalk 52 dusdanig gedimensioneerd dat deze in hoofdzaak enkel een koppeltuig 1 kan dragen.
Dit koppeltuig 1 dat hierboven reeds in detail werd besproken is in deze uitvoeringsvorm roteerbaar rond een verticale as 71 verbonden met een vrij uiteinde van de steunbalk 52 door middel van een scharnier die aangrijpt op een frame 72 van het koppeltuig 1. Verder is, zoals goed is te zien in figuur 15, het koppeltuig 1 transleerbaar in de lengterichting 73 van de steunbalk 52 met de steunbalk verbonden.
Zoals verder aangegeven in figuur 15 is de steunbalk 52 rond de scharnier 74 van het steunpunt 53 te roteren rond de loodrecht op het werkdek 51 verlopende (verticale) as 70 en wel dusdanig dat een op te richten funderingspaal 20 zich in het bereik bevindt van het op de steunbalk 52 aangebrachte koppeltuig 1. Door de steunbalk 52 en het koppeltuig 1 rond hun respectievelijke assen (70, 71) te roteren en het koppeltuig 1 ook langs de steunbalk 52 te transleren ten opzichte van het steunvlak 51 en wel in de lengterichting 21 van een in het bereik van de steunbalk 52 gepositioneerde funderingspaal 20, kan het koppeltuig 1 van een vrije positie, waarin het koppeltuig 1 het uiteinde 200 van de funderingspaal 20 vrijlaat, naar een koppelpositie worden gebracht waarin het uiteinde 200 van de funderingspaal 20 door het koppeltuig 1 wordt aangegrepen. Een mogelijke wijze van aangrijping werd hierboven reeds beschreven.
De rotatie van het koppeltuig 1 en/of van de steunbalk 52 ten opzichte van het werkdek 51 kan op elke bekende wijze gebeuren. Voor de steunbalk 52 kan dit bijvoorbeeld gebeuren door middel van zich tussen de steunbalk 52 en het steunpunt 53 uitstrekkende hydraulische zuigercilinder 75.
Het is eventueel mogelijk het steunpunt 53 beweegbaar te maken ten opzichte van het werkdek 51. In een dergelijke uitvoeringsvorm kan de inrichting 150 naar op het werkdek 51, of ander steunvlak, aanwezige funderingspalen 20, of andere buisvormige
BE2018/5541 elementen, worden gebracht. Dit vermijdt het onnodig verplaatsen van de funderingspalen 20 of andere buisvormige elementen.
Het zal duidelijk zijn dat de hierboven beschreven uitvoeringsvormen dienen te zijn voorzien van randapparatuur zoals bijvoorbeeld hydraulische en elektrische vermogensbronnen, toevoeri ei dingen 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, en/of een op een al geïnstalleerde fundering te plaatsen windturbinetoren, 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 (22)

1. Inrichting voor het vanaf een steunvlak aan een uiteinde oprichten van een buisvormig element met een lengterichting, waarbij de inrichting een in hoofdzaak evenwijdig aan het steunvlak verlopende steunbalk omvat die in een steunpunt met het steunvlak is verbonden, waarbij de steunbalk een koppeltuig geleidt dat is ingericht voor koppeling met een wanddeel van een uiteinde van het buisvormige element, en waarbij het koppeltuig ten opzichte van het steunvlak met de steunbalk verplaatsbaar is van een vrije positie naar een koppelpositie waarin het buisvormige elementuiteinde door het koppeltuig wordt aangegrepen.
2. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij de steunbalk rond het steunpunt, en het koppeltuig rond de steunbalk roteerbaar zijn rond een loodrecht op het steunvlak verlopende rotatie-as.
3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij het koppeltuig transleerbaar is langs de steunbalk.
4. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de inrichting twee in hoofdzaak evenwijdig aan het steunvlak verlopende steunbalken omvat die in steunpunten met het steunvlak zijn verbonden en die op dusdanige tussenafstand van elkaar zijn geplaatst dat een op te richten buisvormig element tussen en evenwijdig aan de steunbalken kan worden gepositioneerd, waarbij de steunbalken het koppeltuig geleiden, en waarbij het koppeltuig ten opzichte van het steunvlak transleerbaar is in de lengterichting van een tussen de steunbalken gepositioneerd buisvormig element van de vrije positie naar de koppelpositie.
5. Inrichting volgens conclusie 4, waarin de steunbalken transleerbaar in de lengterichting van een tussen de steunbalken gepositioneerd buisvormig element zijn verbonden met de steunpunten.
6. Inrichting volgens conclusie 3 of 4, waarin de steunbalken vast zijn verbonden met de steunpunten.
BE2018/5541
7. Inrichting volgens conclusie 3 of 4, waarin het koppeltuig vast is verbonden met de steunbalken.
8. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het koppeltuig een heforgaan omvat voor verbinding met een hefmiddel zoals een kraan.
9. Inrichting volgens conclusie 8, waarbij deze verder een door het steunvlak gesteund hefmiddel omvat voor het aan het heforgaan opnemen van het koppeltuig.
10. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het koppeltuig en/of de steunbalk ten opzichte van het steunvlak transleerbaar zijn door middel van zich tussen het koppeltuig en/of de steunbalken, en het steunvlak uitstrekkende hydraulische zuigercilinders.
11. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de steunbalk een vakwerkstructuur omvat.
12. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de steunbalk is ingericht om in hoofdzaak enkel het koppeltuig te dragen.
13. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, waarin het koppeltuig een kruisvormige steunstructuur van onderling gekoppelde balken omvat; 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, in welke klempositie de balken zich in hoofdzaak dwars op de lengterichting van het buisvormige element uitstrekken; en 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.
14. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het steunvlak een werkdek omvat van een drijvend vaartuig.
BE2018/5541
15. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het buisvormige element een funderingspaal van een windturbine betreft.
16. Werkwijze voor het vanaf een steunvlak aan een uiteinde oprichten van een buisvormig element met een lengterichting, waarbij de werkwijze de stappen omvat van:
- het evenwijdig aan het steunvlak positioneren van een op te richten buisvormig element en wel in het bereik van een in hoofdzaak evenwijdig aan het steunvlak verlopende en in een steunpunt met het steunvlak verbonden steunbalk;
- het onder geleiding van de steunbalk ten opzichte van het steunvlak verplaatsen van een koppeltuig, dat is ingericht voor koppeling met een wanddeel van een uiteinde van het buisvormige element, waarbij het koppeltuig wordt verplaatst van een vrije positie naar een koppelpositie; en
- het aangrijpen van het buisvormige elementuiteinde door het koppeltuig ter koppeling.
17. Werkwijze volgens conclusie 16, waarbij de steunbalk rond het steunpunt, en het koppeltuig rond de steunbalk wordt geroteerd rond een loodrecht op het steunvlak verlopende rotatie-as.
18. Werkwijze volgens conclusie 16 of 17, waarbij het koppeltuig langs de steunbalk wordt getransleerd.
19. Werkwijze volgens één der conclusies 16-18, waarbij de inrichting twee in hoofdzaak evenwijdig aan het steunvlak verlopende steunbalken omvat die in steunpunten met het steunvlak zijn verbonden en die op dusdanige tussenafstand van elkaar zijn geplaatst dat een op te richten buisvormig element tussen en evenwijdig aan de steunbalken kan worden gepositioneerd, waarbij de steunbalken het koppeltuig geleiden, en waarbij het koppeltuig ten opzichte van het steunvlak wordt getransleerd in de lengterichting van een tussen de steunbalken gepositioneerd buisvormig element van de vrije positie naar de koppelpositie.
20. Werkwijze volgens één der conclusies 16-19, verder omvattende het ter oprichting met een hefmiddel opnemen van het koppeltuig met daaraan gekoppeld het buisvormige elementuiteinde.
BE2018/5541
21. Werkwijze volgens één der conclusies 16-20, verder omvattende het heffen van het met de inrichting gekoppelde buisvormige element tot in een gewenste positie, en het ontkoppelen van het koppeltuig en het buisvormige elementuiteinde.
22. Samenstel van een inrichting volgens één der conclusies 1-15 en een met de inrichting gekoppeld buisvormig element.
BE20185541A 2018-07-26 2018-07-26 Inrichting en werkwijze voor het vanaf een steunvlak aan een uiteinde oprichten van een buisvormig element met een lengterichting BE1026068B9 (nl)

Priority Applications (12)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE20185541A BE1026068B9 (nl) 2018-07-26 2018-07-26 Inrichting en werkwijze voor het vanaf een steunvlak aan een uiteinde oprichten van een buisvormig element met een lengterichting
AU2019308882A AU2019308882A1 (en) 2018-07-26 2019-07-22 Device and method for upending a tubular element with a longitudinal direction from a support surface at an outer end
PL19742051.6T PL3827149T3 (pl) 2018-07-26 2019-07-22 Urządzenie i sposób ustawiania pionowo elementu rurowego o kierunku wzdłużnym z powierzchni wsporczej na zewnętrznym końcu
US17/262,825 US11473330B2 (en) 2018-07-26 2019-07-22 Device and method for upending a tubular element with a longitudinal direction from a support surface at an outer end
CA3107183A CA3107183A1 (en) 2018-07-26 2019-07-22 Device and method for upending a tubular element with a longitudinal direction from a support surface at an outer end
JP2021504270A JP7284249B2 (ja) 2018-07-26 2019-07-22 長手方向を有する管状要素を外側端部において支持面から引き起こすためのデバイスおよび方法
KR1020217005639A KR102516373B1 (ko) 2018-07-26 2019-07-22 외부 단부의 지지 표면에서 길이 방향으로 관형 요소를 세우는 디바이스 및 방법
PCT/EP2019/069667 WO2020020817A1 (en) 2018-07-26 2019-07-22 Device and method for upending a tubular element with a longitudinal direction from a support surface at an outer end
EP19742051.6A EP3827149B1 (en) 2018-07-26 2019-07-22 Device and method for upending a tubular element with a longitudinal direction from a support surface at an outer end
DK19742051.6T DK3827149T3 (da) 2018-07-26 2019-07-22 Indretning og fremgangsmåde til oprejsning af et rørformet element med en længderetning fra en understøtningsflade i en ydre ende
CN201980063557.0A CN112771238B (zh) 2018-07-26 2019-07-22 用于使具有纵向方向的管状元件在外端从支撑表面竖立的装置和方法
TW108126337A TWI803671B (zh) 2018-07-26 2019-07-25 用於從外端處之支撐表面翻轉具有縱向方向之管狀元件的裝置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE20185541A BE1026068B9 (nl) 2018-07-26 2018-07-26 Inrichting en werkwijze voor het vanaf een steunvlak aan een uiteinde oprichten van een buisvormig element met een lengterichting

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BE1026068B1 BE1026068B1 (nl) 2019-09-26
BE1026068B9 true BE1026068B9 (nl) 2019-10-02

Family

ID=63165120

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE20185541A BE1026068B9 (nl) 2018-07-26 2018-07-26 Inrichting en werkwijze voor het vanaf een steunvlak aan een uiteinde oprichten van een buisvormig element met een lengterichting

Country Status (12)

Country Link
US (1) US11473330B2 (nl)
EP (1) EP3827149B1 (nl)
JP (1) JP7284249B2 (nl)
KR (1) KR102516373B1 (nl)
CN (1) CN112771238B (nl)
AU (1) AU2019308882A1 (nl)
BE (1) BE1026068B9 (nl)
CA (1) CA3107183A1 (nl)
DK (1) DK3827149T3 (nl)
PL (1) PL3827149T3 (nl)
TW (1) TWI803671B (nl)
WO (1) WO2020020817A1 (nl)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022096523A1 (en) 2020-11-06 2022-05-12 Itrec B.V. Vessel and method for upending a monopile of an offshore wind turbine
CN112814462B (zh) * 2020-12-27 2022-05-24 凯里市煜明电力器材有限公司 一种具有矫正倾斜电线杆的支撑稳定装置
CN113415719A (zh) * 2020-12-30 2021-09-21 衡阳市广源线路器材有限公司 一种水泥电杆成品移位用平衡吊装装置及其使用方法
EP4043721A1 (en) * 2021-02-15 2022-08-17 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Installation system and method of upending and installing a wind turbine tower
CN113415723B (zh) * 2021-05-24 2023-03-24 山东电力设备有限公司 一种换流变压器阀侧套管定位方法
CN114620196B (zh) * 2022-03-31 2023-02-21 中海石油(中国)有限公司 导管架浮筒装置及带有浮筒装置三腿导管架安装方法
CN114872846A (zh) * 2022-04-25 2022-08-09 长江勘测规划设计研究有限责任公司 一种浮式风机基础运输结构及其施工方法
CN115321351B (zh) * 2022-10-14 2023-01-31 威海海洋职业学院 海上风电钢管桩起吊翻桩装置
CN116924208B (zh) * 2023-09-18 2023-12-01 中交第一航务工程局有限公司 一种单船双主钩大直径单桩翻桩方法

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4683832A (en) * 1984-07-30 1987-08-04 Dysarz Edward D Device and method to set and salvage structures
GB2394498B (en) * 2002-10-23 2006-08-09 Engineering Business Ltd Mounting of offshore structures
JP4129815B2 (ja) 2003-02-21 2008-08-06 戸田建設株式会社 柱材建起し装置、並びに建起し装置
NO322435B1 (no) * 2005-01-28 2006-10-02 Mpu Entpr As Anordning for befordring av gjenstander til vanns
DK176966B1 (da) * 2008-07-14 2010-08-02 Vestas Wind Sys As Fremgangsmåde til rejsning af en vindmølle på et offshore-sted og et fartøj til rejsning af en vindmølle på et offshore-sted
US8104631B2 (en) * 2008-07-24 2012-01-31 General Electric Company Portable crane system for wind turbine components
WO2010023743A1 (ja) * 2008-08-28 2010-03-04 三菱重工業株式会社 洋上風力発電装置の建設方法及び建設装置
WO2010048560A2 (en) * 2008-10-24 2010-04-29 Lew Holdings, Llc Offshore wind turbines and deployment methods therefor
CA2736718A1 (en) 2010-04-09 2011-10-09 Electro Mechanical Industries, Inc. Tower structure
RU2451145C1 (ru) * 2010-09-13 2012-05-20 Общество с ограниченной ответственностью "Строительно-Монтажная Компания Сибирь" (ООО "СМК Сибирь") Способ монтажа высотной опоры
CN202594608U (zh) * 2012-05-15 2012-12-12 国电联合动力技术(连云港)有限公司 一种大型风力发电机组机架翻转装置
EP2719578B1 (de) * 2012-10-15 2018-01-03 Scheuerle Fahrzeugfabrik GmbH Kupplungsanordnung sowie ein Schwerlast-Transportfahrzeug mit einer derartigen Kupplungsanordnung
NL2009903C2 (en) * 2012-11-29 2014-06-04 Ihc Handling Systems Vof Pile upending device.
TW201432141A (zh) * 2013-02-05 2014-08-16 He-Cun Lin 可翻轉式塔架
US9145867B2 (en) * 2013-03-14 2015-09-29 General Electric Company System and method for installing a blade insert between separate portions of a wind turbine rotor blade
WO2014150950A2 (en) 2013-03-15 2014-09-25 Chin Howard M Weather maintenance system for an offshore wind turbine maintenance program
DK177934B9 (en) * 2013-06-19 2015-01-19 Envision Energy Denmark Aps Assembly method for a main rotor shaft and an installation tool thereto
DK2824057T3 (en) * 2013-07-11 2017-09-11 Siemens Ag Lifting of a tower segment
DE102013111115B3 (de) * 2013-10-08 2015-01-22 Linnhoff Offshore AG Schwimmfähige Offshore-Windkraftanlage
NL2011985C2 (en) * 2013-12-19 2015-06-22 Ihc Norex B V Saddle and hook system.
CN105980699B (zh) * 2013-12-30 2019-08-30 维斯塔斯风力系统有限公司 用于储存并且/或者运输多个对象的方法
NL2014823B1 (en) * 2015-05-19 2017-01-31 Ihc Holland Ie Bv Flange lifting tool.
CN105239572B (zh) 2015-07-29 2017-06-06 龙源(北京)风电工程设计咨询有限公司 一种大直径单桩风机基础结构海上施工方法
CN106869578B (zh) * 2015-11-13 2019-01-18 嘉兴市南湖区翊轩塑料五金厂(普通合伙) 电网电线杆架设自装卸装置及其施工方法
CN107013080B (zh) * 2015-11-13 2019-01-11 嘉兴市南湖区翊轩塑料五金厂(普通合伙) 一种电网电线杆架设施工方法
KR101776469B1 (ko) * 2016-03-15 2017-09-19 두산중공업 주식회사 블레이드 운송차량의 각도조절장치
NL2018066B1 (en) * 2016-12-23 2018-07-02 Itrec Bv A method for installation of a pile adapted to support an offshore wind turbine, wave-induced motion compensated pile holding system, vessel, and pile holder.
CN106744312B (zh) 2016-12-28 2018-11-30 新疆金风科技股份有限公司 塔筒翻转装置及塔筒的吊装方法
CN206511817U (zh) * 2017-01-22 2017-09-22 湖南省方圆磨料磨具有限公司 一种用于磨具装吊的内扩式三爪吊具
NL2018377B1 (nl) 2017-02-14 2018-01-11 Marine Innovators B V Werkwijze voor het plaatsen van een windmolen
CN206502579U (zh) * 2017-03-03 2017-09-19 吕家辰 电杆起吊装置
NL2021043B1 (en) * 2018-06-01 2019-12-10 Itrec Bv Offshore wind turbine installation vessel and a crane for providing such a vessel and method for upending a monopile
CN108104577B (zh) * 2017-12-21 2021-02-23 国网江苏省电力公司泰州供电公司 一种电力电网电线杆架设装置及施工方法
NL2020536B1 (en) * 2018-03-06 2019-09-13 Itrec Bv Pile holding system, vessel and pile installation method
PT3517479T (pt) * 2018-01-30 2022-11-25 Deme Offshore Be Nv Dispositivo e método para fornecer um objeto alongado de grande dimensão com uma direção longitudinal num fundo subaquático
CN112088234B (zh) * 2018-03-06 2022-10-11 伊特里克公司 可调整桩柱保持系统、船及桩柱安装方法
JP6397594B2 (ja) 2018-04-02 2018-09-26 株式会社マキタ インパクトドライバ、ドライバドリル、電動工具
JP2019210810A (ja) 2018-05-31 2019-12-12 株式会社日立製作所 洋上風力発電装置用タワーの吊り冶具

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210035874A (ko) 2021-04-01
WO2020020817A1 (en) 2020-01-30
JP7284249B2 (ja) 2023-05-30
US11473330B2 (en) 2022-10-18
CA3107183A1 (en) 2020-01-30
CN112771238B (zh) 2023-01-10
US20210310270A1 (en) 2021-10-07
CN112771238A (zh) 2021-05-07
TWI803671B (zh) 2023-06-01
EP3827149A1 (en) 2021-06-02
BE1026068B1 (nl) 2019-09-26
EP3827149B1 (en) 2023-05-31
AU2019308882A1 (en) 2021-02-18
JP2021531428A (ja) 2021-11-18
PL3827149T3 (pl) 2023-10-30
DK3827149T3 (da) 2023-08-14
KR102516373B1 (ko) 2023-03-31
TW202007858A (zh) 2020-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BE1026068B9 (nl) Inrichting en werkwijze voor het vanaf een steunvlak aan een uiteinde oprichten van een buisvormig element met een lengterichting
BE1026066B1 (nl) Inrichting en werkwijze voor het aan een uiteinde oprichten van een buisvormig element met een lengterichting
BE1026067B1 (nl) Koppeltuig voor verbinding met een uiteinde van een buisvormig element ter oprichting van het element
US10322913B2 (en) Device and method for placing a rotor blade of a wind turbine
CN113226911B (zh) 用于使用提升手段从船舶甲板竖立细长元件的船舶和装置
EP3650686B1 (en) Device for supporting a number of elongate elements in lying position on a deck of a vessel

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Effective date: 20190926

PD Change of ownership

Owner name: DEME OFFSHORE BE N.V.; BE

Free format text: DETAILS ASSIGNMENT: CHANGE OF OWNER(S), CESSION; FORMER OWNER NAME: DEME OFFSHORE HOLDING N.V.

Effective date: 20200514