BE1029636B1 - Inrichting en werkwijze voor het offshore aanbrengen van een windturbine of onderdelen daarvan - Google Patents

Inrichting en werkwijze voor het offshore aanbrengen van een windturbine of onderdelen daarvan Download PDF

Info

Publication number
BE1029636B1
BE1029636B1 BE20215601A BE202105601A BE1029636B1 BE 1029636 B1 BE1029636 B1 BE 1029636B1 BE 20215601 A BE20215601 A BE 20215601A BE 202105601 A BE202105601 A BE 202105601A BE 1029636 B1 BE1029636 B1 BE 1029636B1
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
tower section
internal space
construction
wind turbine
tower
Prior art date
Application number
BE20215601A
Other languages
English (en)
Other versions
BE1029636A1 (nl
Inventor
Jan Maria Koen MICHIELSEN
Dieter Wim Jan Rabaut
Original Assignee
Deme Offshore Be Nv
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
Application filed by Deme Offshore Be Nv filed Critical Deme Offshore Be Nv
Priority to BE20215601A priority Critical patent/BE1029636B1/nl
Priority to PCT/EP2022/070884 priority patent/WO2023006711A1/en
Priority to EP22747353.5A priority patent/EP4377521A1/en
Priority to CN202280065404.1A priority patent/CN118043522A/zh
Publication of BE1029636A1 publication Critical patent/BE1029636A1/nl
Application granted granted Critical
Publication of BE1029636B1 publication Critical patent/BE1029636B1/nl

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • 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
    • E04H12/344Arrangements for lifting tower sections for placing additional sections under them
    • 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/003Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for for transporting very large loads, e.g. offshore structure modules
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • E02B2017/0039Methods for placing the offshore structure
    • E02B2017/0043Placing the offshore structure on a pre-installed foundation structure
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • E02B2017/0091Offshore structures for wind turbines
    • 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
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

Beschreven wordt een inrichting voor het offshore aanbrengen van een windturbine of onderdelen daarvan op een in zee aanwezige fundering. De inrichting omvat een met de fundering losmaakbaar verbonden en zich vanaf de fundering in de verticale richting tussen een ondervlak en een bovenvlak ervan uitstrekkende langwerpige opzetconstructie. De opzetconstructie heeft een voor een torensectie van de windturbine toegankelijke interne ruimte waarin de torensectie kan worden opgenomen. Verder is een in horizontale richting verschuifbare aanvoerconstructie voor een torensectie aanwezig, waarbij de aanvoerconstructie is ingericht om een ermee gekoppelde torensectie door een horizontale verschuiving van buiten de interne ruimte binnen de interne ruimte te brengen. Een in de interne ruimte in de verticale richting verschuifbaar opgenomen aangrijpconstructie is ingericht om een aangegrepen torensectie door een verticale verschuiving in de interne ruimte te liften, waardoor er onder de betreffende torensectie voldoende ruimte ontstaat voor het in de interne ruimte opnemen van een andere onderliggende torensectie.

Description

INRICHTING EN WERKWIJZE VOOR HET OFFSHORE AANBRENGEN VAN EEN
WINDTURBINE OF ONDERDELEN DAARVAN
TECHNISCH GEBIED VAN DE UITVINDING
De uitvinding betreft een inrichting voor het offshore aanbrengen van een windturbine of onderdelen daarvan op een in zee aanwezige, zich in verticale richting uitstrekkende fundering.
De uitvinding betreft eveneens een werkwijze voor het met de inrichting aanbrengen van de windturbine of de onderdelen daarvan op de fundering.
ACHTERGROND VAN DE UITVINDING
Offshore windenergie wordt op steeds grotere schaal toegepast, en de laatste jaren laat een grote toename zien van het aantal op zee geplaatste windmolenparken. Deze windmolenparken van onderling elektrisch gekoppelde windturbines bevinden zich doorgaans op het continentaal plat in zee, maar er is cen merkbare trend om dergelijke windmolenparken ook verder in zee te plaatsen. Verder neemt niet alleen het aantal offshore geplaatste windturbines toe, maar ook hun grootte stijgt voortdurend in een poging hun productiecapaciteit te verhogen.
Bovengenoemde factoren brengen nieuwe uitdagingen met zich mee voor wat betreft het daadwerkelijk plaatsen van deze offshore windturbines op een in zee al aanwezige fundering.
De fundering strekt zich hierbij in verticale richting uit en dient om de afstand tussen de zeebodem en de boven water uitstekende windturbine te overbruggen. Voor offshore windturbines die in relatief ondiep water worden geplaatst kan de fundering een in de zeebodem aangebrachte monopaal omvatten, die zich tot boven het wateroppervlak uitstrekt. Voor dieper water kan desgewenst een vakwerkstructuur of jacket worden toegepast. Voor nog dieper water kan desgewenst een drijvende fundering worden toegepast. Zo een drijvende fundering bestaat uit een drijvend lichaam dat zich op of onder de waterlijn bevindt en dat is verankerd met het zeebed, bijvoorbeeld door middel van kabels. Ook is het mogelijk tussen de windturbinemast en de fundering gebruik te maken van een overgangs- of transitiedeel (‘transition piece”). Het transitiedeel kan desgewenst zijn voorzien van opzetconstructies zoals een werkplatform, een aanlegsteiger, en andere nuttige toepassingen.
Een veel toegepaste werkwijze bestaat erin de windturbine in een zo volledig mogelijk geïntegreerde toestand op land te vervaardigen of samen te stellen, en deze vervolgens te vervoeren naar de fundering op zee waarop de windturbine moet worden aangebracht. Om dit transport uit te kunnen voeren worden op deze specifieke taak ingerichte installatieschepen toegepast. Deze worden echter steeds groter en voorzien van steeds zwaardere hijskranen om de windturbine op te kunnen nemen en op de fundering te kunnen plaatsen. Ten behoeve van een stabielere installatie op zee kunnen jack-up installatieschepen worden toegepast. Dergelijke jack-up schepen kunnen zichzelf op poten uit de zee hijsen, waardoor zij minder gevoelig worden voor de inwerking van golven en wind. Omdat installatieschepen specifiek zijn ontworpen voor transport en plaatsing van nagenoeg volledige windturbines wordt ingeboet op flexibiliteit.
Ook is voorgesteld de windturbineonderdelen apart te vervoeren naar de fundering en deze onderdelen vervolgens in een bepaalde volgorde op de fundering te plaatsen. Deze werkwijze kan het transport vergemakkelijken maar heeft als nadeel dat de plaatsing van elk onderdeel op zee veel tijd in beslag neemt. Inderdaad omvat een windturbine doorgaans een aantal torensecties, waarvan op elkaar gestapelde torensecties tezamen een windturbinemast vormen, cen op de mast te plaatsen naaf, en een aantal windturbinebladen die in de naaf worden aangebracht. Omdat het aantal te plaatsen onderdelen groter is dan wanneer een windturbine in haar geheel wordt geplaatst, neemt het risico op onveilige situaties verder toe.
SAMENVATTING VAN DE UITVINDING
De uitvinding beoogt onder andere te voorzien in een inrichting en overeenkomstige werkwijze die bovengenoemde nadelen van de stand der techniek ten minste gedeeltelijk voorkomt.
Volgens de uitvinding wordt dit doel bereikt door een inrichting te verschaffen volgens conclusie 1. De inrichting voor het offshore opbouwen van een windturbine of het aanbrengen van onderdelen daarvan op een in zee aanwezige, zich in verticale richting uitstrekkende fundering, omvat: - cen met de fundering losmaakbaar verbonden en zich vanaf de fundering in de verticale richting tussen een ondervlak en een bovenvlak ervan uitstrekkende langwerpige opzetconstructie, waarbij de opzetconstructie een voor een torensectie van de windturbine toegankelijke interne ruimte omvat waarin de torensectie kan worden opgenomen; - cen in horizontale richting verschuifbare aanvoerconstructie voor een torensectie, waarbij de aanvoerconstructie is ingericht om een ermee gekoppelde torensectie door een horizontale verschuiving van buiten de interne ruimte binnen de interne ruimte te brengen; - cen in de interne ruimte in de verticale richting verschuifbaar opgenomen aangrijpconstructie voor een in de interne ruimte opgenomen torensectie, waarbij de aangrijpconstructie is ingericht om een aangegrepen torensectie door een verticale verschuiving in de interne ruimte te heffen, waardoor er onder de betreffende torensectie voldoende ruimte ontstaat voor het in de interne ruimte opnemen van een andere onderliggende torensectie.
In een ander aspect van de uitvinding wordt een samenstel van de inrichting en een vaartuig verschaft. Het samenstel is geschikt voor het offshore opbouwen van een windturbine of het aanbrengen van onderdelen daarvan op een in zee aanwezige, zich in verticale richting uitstrekkende fundering, en omvat een vaartuig dat is voorzien van de aan te brengen windturbine-onderdelen die een naaf, één of meer bladen en/of één of meer torensecties voor het vormen van een toren van de windturbine omvatten, en verder van een hefmiddel voor het opnemen van de windturbine-onderdelen; en een inrichting volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding.
In nog een ander aspect van de uitvinding wordt een werkwijze verschaft voor het offshore opbouwen van een windturbine of het aanbrengen van onderdelen daarvan op een in zee aanwezige, zich in verticale richting uitstrekkende fundering. De werkwijze omvat het verschaffen van een samenstel volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding; het met het hefmiddel opnemen van een torensectie en deze met de aanvoerconstructie koppelen; het van buiten de interne ruimte binnen de interne ruimte brengen van de met de aanvoerconstructie gekoppelde torensectie door het in horizontale richting verschuiven van de aanvoerconstructie ende ermee gekoppelde torensectie; het met de aangrijpconstructie aangrijpen van de in de interne ruimte gebrachte torensectie; en het in de interne ruimte heffen van de aangegrepen torensectie door het in verticale richting verschuiven van de aangrijpconstructie, waardoor er onder de betreffende torensectie voldoende ruimte ontstaat voor het in de interne ruimte opnemen van een andere onderliggende torensectie.
GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE UITVINDING
De met de fundering losmaakbaar verbonden opzetconstructie bevat volgens de uitvinding een interne ruimte die voor een torensectie van de windturbine toegankelijk is, en waarin de torensectie, en eventueel meerdere torensecties, kan worden opgenomen. De interne ruimte kan zich nagenoeg volledig tussen het ondervlak en het bovenvlak van de opzetconstructie uitstrekken. Met de in de interne ruimte in de verticale richting verschuifbaar opgenomen aangrijpconstructie kan een aangegrepen torensectie door een verticale verschuiving in de interne ruimte worden verplaatst, en dit op gecontroleerde wijze en relatief onafhankelijk van golfbewegingen. Inderdaad vormt de opzetconstructie een in hoofdzaak stabiel geheel. Een naar boven gerichte verticale verschuiving van een aangegrepen torensectie maakt ruimte voor een in de interne ruimte op te nemen onderliggende torensectie. Een dergelijke torensectie kan in de inwendige ruimte worden ingebracht door deze buiten de interne ruimte te koppelen met de in horizontale richting verschuifbare aanvoerconstructie, en de aanvoerconstructie vervolgens horizontaal te verschuiven van de positie buiten de interne ruimte naar een positie binnen de interne ruimte.
Met de uitgevonden inrichting kunnen op nauwkeurige en veilige wijze onderdelen van een windturbine op de fundering worden aangebracht in een gewenste volgorde waardoor een windturbine kan worden opgebouwd. De uitvinding is bijzonder geschikt voor het opbouwen van een nieuwe windturbine maar kan ook gebruikt worden voor het vervangen van een versleten of om andere reden te vervangen windturbine-onderdeel, in het bijzonder een torensectie.
De losmaakbaar met de fundering verbonden opzetconstructie zorgt voor een toegenomen stabiliteit tijdens het hanteren van windturbine-onderdelen. Verder laat de opzetconstructie de opbouw toe van een desgewenst complete windturbine waarbij de invloed van golven en wind op de opbouw gevoelig wordt teruggebracht. Hierdoor kunnen grotere windturbines worden geplaatst op zee onder ruwere omstandigheden dan tot nu toe mogelijk was volgens de stand der techniek.
Een uitvoeringsvorm van de uitvinding is gericht op een inrichting, waarbij de aangrijpconstructie is ingericht om een aangegrepen torensectie in de interne ruimte neer te laten tot tegen een onderliggende torensectie om de betreffende torensectie te koppelen met de onderliggende torensectie. Het koppelen kan op bekende wijze plaatsvinden, bijvoorbeeld door overeenkomstige flenzen van de torensecties met elkaar te verbinden, bijvoorbeeld door middel van een boutverbinding. Andere wijzen van verbinden zijn echter niet uitgesloten.
Een geschikte uitvoeringsvorm volgens de uitvinding verschaft een inrichting, waarbij de aangrijpconstructie is ingericht om een aangegrepen torensectie in de interne ruimte te heffen tot in een positie waarin de torensectie uitsteekt boven het bovenvlak van de opzetconstructie. In deze uitvoeringsvorm wordt het mogelijk een aldus boven het bovenvlak van de opzetconstructie uitstekende torensectie aan een bovenzijde ervan te voorzien van een naaf, waarin vervolgens windturbinebladen kunnen worden aangebracht.
Een andere uitvoeringsvorm van de inrichting wordt gekenmerkt doordat de aangrijpconstructie verschuifbaar is tussen vastzetposities. In deze vastzetposities kan de aangrijpconstructie worden verbonden en gefixeerd met de omringende opzetconstructie. Hierdoor worden op de aangrijpconstructie ingrijpende krachten (bijvoorbeeld doordat een torensectie is aangegrepen door de aangrijpconstructie) doorgeleid naar de opzetconstructie, en van daaruit verder naar de fundering. De vastzetposities kunnen zich op elke hoogte van de opzetconstructie bevinden.
Ook kunnen deze willekeurig of juist regelmatig zijn verdeeld over de hoogte van de opzetconstructie. De wijze van vastzetten kan op bekende wijze worden uitgevoerd, 5 bijvoorbeeld door een pengatverbinding, bij voorkeur een hydraulisch aangedreven pengatverbinding.
Ook de verschuivingsmiddelen voor het in verticale richting verschuiven van de aangrijpconstructie kunnen op bekende wijze worden uitgevoerd. Zo is het mogelijk de verschuivingsmiddelen uit te voeren als een stel kabels dat aan een bovenzijde van de aangrijpconstructie wordt vastgemaakt en naar lieren wordt geleid om ze aan te trekken of juist te laten vieren, welke lieren bij voorbeeld ter hoogte van het bovenvlak op de opzetconstructie zijn vastgezet. In een andere uitvoeringsvorm vormen de verschuivingsmiddelen een tandwiel (of rondsel)-heugelsysteem, waarbij een heugel zich in verticale richting langs een staander van de opzetconstructie uitstrekt, en het tandwiel met de aangrijpconstructie is verbonden, bijvoorbeeld een tandwiel in elke hoek van een aangrijpconstructie met veelhoekige dwarsdoorsnede. Het zal duidelijk zijn dat de uitvinding niet is beperkt tot de genoemde voorbeelden en dat andere bekende uitvoeringsvormen van de verschuivingsmiddelen eveneens mogelijk zijn.
Volgens een andere uitvoeringsvorm van de inrichting is de aanvoerconstructie ter hoogte van het ondervlak van de opzetconstructie aangebracht. Een torensectie wordt dan aan een onderzijde van de opzetconstructie in de interne ruimte ervan naar binnen geschoven. Dit heeft als voordeel dat een windturbinetoren of -mast van onderaf kan worden opgebouwd, waarbij een bovenste torensectie al kan zijn voorzien van een naaf met desgewenst een aantal bladen.
Het aanbrengen van de naaf en optioneel de bladen kan hierbij ter hoogte van het bovenvlak van de opzetconstructie op gecontroleerde wijze worden uitgevoerd.
Volgens nog een andere uitvoeringsvorm van de inrichting wordt deze gekenmerkt doordat de aanvoerconstructie in de horizontale richting aan weerszijden van de opzetconstructie uitsteekt.
Dit maakt het mogelijk een torensectie van buitenaf te koppelen met de aanvoerconstructie, in ieder geval langs een aanvoerzijde van de uitstekende delen van de aanvoerconstructie. Een tegenover de aanvoerzijde gelegen afvoerzijde van de uitstekende delen van de aanvoerconstructie kan bijvoorbeeld worden gebruikt voor het afvoeren van de opzetconstructie nadat de opbouw of andere werkzaamheden zijn beëindigd. Dit zal hieronder nog nader worden toegelicht.
Volgens nog een andere geschikte uitvoeringsvorm van de inrichting omvat de aanvoerconstructie een steunvlak voor een tussen binnen en buiten de interne ruimte in de horizontale richting verschuifbare vloer waarmee een torensectie kan worden gekoppeld. Het steunvlak steekt bij voorkeur aan weerszijden van de opzetconstructie uit, waardoor het mogelijk wordt de vloer te verschuiven van een buitenpositie aan de aanvoerzijde naar een binnenpositie in de interne ruimte, en verder naar cen buitenpositie aan de afvoerzijde van de uitstekende delen van de aanvoerconstructie. De verschuifbare vloer kan hierbij dus tussen drie werkingsposities worden verschoven over het steunvlak. Dit laatste kan bijvoorbeeld worden gevormd door een balkenkader dat zich in een horizontaal vlak uitstrekt, desgewenst voorzien van rails waaroverheen de vloer kan schuiven of rijden.
Om het aanbrengen van een naaf, en in het bijzonder van een aantal bladen in de naaf, te faciliteren omvat in een uitvoeringvorm van de uitvinding de opzetconstructie ter hoogte van het bovenvlak een positioneermiddel voor een wortel van een windturbineblad, waarbij het positioneermiddel in de horizontale en verticale richting verplaatsbaar is. Het positioneermiddel kan bijvoorbeeld via een statisch deel met het bovenvlak van de opzetconstructie zijn verbonden. Een met het statische deel verplaatsbaar verbonden dynamisch deel is in een horizontaal vlak (X, Y) verplaatsbaar en eveneens in een verticaal vlak Z. Deze verplaatsbaarheid kan op bekende wijze worden uitgevoerd, bijvoorbeeld met behulp van tussen het statische en dynamische deel verlopende hydraulische of pneumatische cilinders. De cilinders worden bij voorkeur aangestuurd door een hydraulisch circuit waarin ze zijn opgenomen, bij voorkeur onder aansturing van een controller. Het dynamische deel kan zijn voorzien van cen ontvangstoppervlak waarvan de geometrie is aangepast aan deze van de bladwortel die erin moet worden opgenomen. Zo kan het ontvangstoppervlak een deelcilindrisch ontvangstoppervlak zijn voor een bladwortel met nagenoeg cilindrische dwarsdoorsnede. Het ontvangstoppervlak kan desgewenst meerdere delen omvatten die onderling verschillende standen kunnen aannemen, bijvoorbeeld om het ontvangstoppervlak van cen geopende naar een gesloten stand te kunnen brengen.
De interne ruimte van de opzetconstructie dient volgens de uitvinding toegankelijk te zijn voor cen torensectie of bij voorkeur voor meerdere gestapelde torensecties. In een uitvoeringsvorm wordt dit bereikt door een ten minste gedeeltelijk open zijwand van de opzetconstructie. De open zijwand kan zich over een deel van de hoogte van de opzetconstructie uitstrekken of over nagenoeg de volledige hoogte van de opzetconstructie. De open zijwand is in een uitvoeringsvorm afsluitbaar door een afsluitconstructie, zoals een deur.
De hoogte van de opzetconstructie strekt zich uit van het ondervlak tot het bovenvlak van de opzetconstructie, en dient in ieder geval ten minste even hoog te zijn als één torensectie, bij voorkeur ten minste even hoog als twee op elkaar geplaatste verbonden torensecties, met nog meer voorkeur ten minste even hoog als drie op elkaar geplaatste verbonden torensecties. De hoogte van de opzetconstructie is verder bij voorkeur ten minste gelijk aan de lengte van een turbineblad. Een aan de naaf bevestigd turbineblad waarbij de naaf zich ter hoogte van het bovenvlak van de opzetconstructie bevindt mag bij voorkeur niet in aanraking komen met het wateroppervlak wanneer dit windturbineblad wordt geïnstalleerd, bijvoorbeeld met het positioneermiddel.
Het ondervlak van de opzetconstructie is hierbij verbonden met de fundering op op zich bekende wijze. De fundering steekt doorgaans deels boven water uit, maar de inrichting kan ook worden toegepast voor funderingen die zich geheel onder water bevinden.
Een geschikte uitvoeringsvorm van de inrichting wordt gekenmerkt doordat de opzetconstructie zijwanden omvat in de vorm van een vakwerk, bijvoorbeeld van onderling verbonden staanders, liggers en kruisverbanden. Een dergelijke opzetconstructie is sterk, stijf en licht, en is minder gevoelig voor windkrachten.
De inrichting volgens de uitvinding kan met voordeel worden toegepast in een samenstel dat naast de inrichting ook een vaartuig omvat. Een dergelijk samenstel is uitermate geschikt voor het offshore opbouwen van een windturbine of het aanbrengen van onderdelen daarvan op een in zee aanwezige, zich in verticale richting uitstrekkende fundering. Het samentel omvat daartoe cen vaartuig dat is voorzien van de aan te brengen windturbine-onderdelen die een naaf, één of meer bladen en/of één of meer torensecties voor het vormen van een toren van de windturbine omvatten, en verder van een hefmiddel voor het opnemen van de windturbine-onderdelen. Het vaartuig werkt samen met een inrichting volgens één der in deze aanvraag beschreven uitvoeringsvormen.
Deze samenwerking komt tot uiting in nog een ander aspect van de uitvinding waarin een werkwijze wordt verschaft voor het offshore opbouwen van een windturbine of het aanbrengen van onderdelen daarvan op een in zee aanwezige, zich in verticale richting uitstrekkende fundering. De uitgevonden werkwijze maakt gebruik van het samenstel en omvat verder de stappen van: a) het verschaffen van een samenstel volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding; b) het met het hefmiddel opnemen van een torensectie en deze met de aanvoerconstructie koppelen;
c) het van buiten de interne ruimte binnen de interne ruimte brengen van de met de aanvoerconstructie gekoppelde torensectie door het in horizontale richting verschuiven van de aanvoerconstructie en de ermee gekoppelde torensectie; d) het met de aangrijpconstructie aangrijpen van de in de interne ruimte gebrachte torensectie; en €) het in de interne ruimte heffen van de aangegrepen torensectie door het in verticale richting verschuiven van de aangrijpconstructie, waardoor er onder de betreffende torensectie voldoende ruimte ontstaat voor het in de interne ruimte opnemen van een andere onderliggende torensectie.
Een nagenoeg gehele winturbinemast kan aldus worden opgebouwd, waarbij een met de aangrijpconstructie aangegrepen torensectie in de interne ruimte neer wordt gelaten tot tegen cen onderliggende, met de aanvoerconstructie in de interne ruimte gebrachte, torensectie en de betreffende torensectie wordt gekoppeld met de onderliggende torensectie.
In een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt een werkwijze verschaft waarbij een met de aangrijpconstructie aangegrepen torensectie in de interne ruimte wordt geheven tot in cen positie waarin de torensectie uitsteekt boven het bovenvlak van de opzetconstructie.
In voorkomende gevallen kan het voordelen hebben de aangrijpconstructie te verschuiven tussen vastzetposities, en in de vastzetposities te verankeren met de opzetconstructie. Op de aangrijpconstructie inwerkende krachten kunnen dan doorgeleid worden naar de opzetconstructie en van daaruit naar de onderliggende fundering.
Het heeft voordelen om als eerste stap in een werkwijze volgens een uitvoeringsvorm voorafgaand aan stap b) een bovenste torensectie met het hefmiddel in de aangrijpconstructie aan te brengen en hierdoor aan te grijpen zodat de bovenste torensectie uitsteekt boven een bovenvlak van de opzetconstructie, de aangrijpconstructie te verankeren in een vastzetpositie, en de naaf met het hefmiddel vanaf het vaartuig op te nemen, op de eerste torensectie aan te brengen en vervolgens hierop vast te zetten.
In een daaropvolgende stap wordt in een werkwijze volgens nog een andere uitvoeringsvorm ten minste één windturbineblad met het hefmiddel opgenomen en met zijn bladwortel in een naafopening aangebracht en hierin vastgezet. Bij voorkeur wordt hierbij de bladwortel van een met het hefmiddel opgenomen windturbineblad aangegrepen door een ter hoogte van het bovenvlak van de opzetconstructie voorzien positioneermiddel, en het positioneermiddel in de horizontale en verticale richtingen verplaatst om de bladwortel uit te lijnen met de naafopening en in de naafopening aan te brengen en hierin vast te zetten.
Een volledige windturbine (mast, naaf en bladen) kan op deze wijze worden opgebouwd.
Hiertoe wordt volgens een uitvoeringsvorm een werkwijze verschaft waarbij de stappen b) tot en met e) worden herhaald totdat een volledige windturbinetoren van gestapelde en onderling verbonden torensecties is opgebouwd.
Eens een volledige windturbine is opgebouwd, of andere gewenste werkzaamheden zijn uitgevoerd, kan in een werkwijze volgens een andere uitvoeringsvorm de rond de opgebouwde windturbinetoren aanwezige opzetconstructie worden losgemaakt van de fundering, waarna de opzetconstructie met het hefmiddel wordt opgenomen en verwijderd van de opgebouwde windturbinetoren.
Om de verwijdering van de opzetconstructie te faciliteren is in een uitvoeringsvorm van de werkwijze de opzetconstructie openklapbaar en wordt deze in opengeklapte toestand verwijderd. In een andere uitvoeringsvorm wordt een werkwijze verschaft waarbij de opzetconstructie een open zijwand heeft en de opzetconstructie langs de open zijwand wordt verwijderd van rond de windturbinetoren. Hiertoe strekt de open zijwand zich bij voorkeur over de nagenoeg volledige hoogte van de opzetconstructie uit.
Tenslotte wordt aangegeven dat de in deze octrooiaanvraag beschreven uitvoeringsvormen van de uitvinding gecombineerd kunnen worden in elke mogelijke combinatie, en dat elke uitvoeringsvorm afzonderlijk het voorwerp kan uitmaken van een afgesplitste octrooiaanvraag.
KORTE BESCHRIJVING VAN DE FIGUREN
De uitvinding zal nu verder worden toegelicht aan de hand van de volgende figuren en beschrijving van voorkeursuitvoeringsvormen, zonder dat de uitvinding daar overigens toe is beperkt. In de figuren toont:
Fig. 1 een schematisch perspectivisch aanzicht van een samenstel van een vaartuig en een inrichting volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding;
Fig. 2 een schematisch perspectivisch aanzicht van een opzetconstructie volgens een _ uitvoeringsvorm van de uitvinding;
Fig. 3 een schematisch perspectivisch aanzicht van een aangrijpconstructie volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding;
Fig. 4 tot en met 22 op schematische wijze verschillende stappen van een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding; en
Figuur 23 een schematisch perspectivisch detailaanzicht van een aanvoerconstructie volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding.
BESCHRIJVING VAN UITVOERINGSVOORBEELDEN
Onder verwijzing naar figuur 1 wordt een samenstel 100 getoond volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding. Het samenstel 100 is geschikt voor het offshore opbouwen van een windturbine 3 of het aanbrengen van onderdelen (30, 31, 32) daarvan op een in zee 4 aanwezige, zich in verticale richting 103 uitstrekkende fundering 101. De fundering 101 omvat in de getoonde uitvoeringsvorm een jacketfundering die aan een bovenzijde ervan is voorzien van een aansluitplaat 102 voor de windturbine. Omdat enkel een bovendeel van de jacketfundering 101 boven het zeeoppervlak 4 uitsteekt is enkel dit bovendeel zichtbaar. De uitvinding is niet beperkt tot het type fundering. Zo kan de fundering bijvoorbeeld ook een monopaalfundering of drijvende fundering omvatten.
Het samenstel 100 omvat een vaartuig 2 waarvan een dek 20 is voorzien van opslagrekken voor aan te brengen windturbine-onderdelen (30, 31, 32, 33). De windturbine-onderdelen kunnen een meteen generator 33 verbonden naaf 30 omvatten, en verder één of meer bladen (31) en/of één of meer torensecties (32-1, 32-2, … ) die in geassembleerde toestand een toren of mast 32 van de windturbine 3 vormen. Op het dek 20 van het vaartuig 2 is verder een hefmiddel voorzien in de vorm van een meerledige hijskraan 22 die is ingericht om de windturbine-onderdelen (30, 31, 32) vanaf het dek 20 op te nemen en in de richting van de jacketfundering 101 te brengen. De hijskraan 22 is ten opzichte van het dek 20 rond een verticale as 26 roteerbaar via een voet 21.
Het vaartuig 2 is desgewenst voorzien van andere hulpapparatuur zoals een tweede kraan 23, een helikopterdek 24, en een brug 25. Het vaartuig 2 kan een drijvend tuig omvatten (zoals getoond), maar kan ook zijn uitgevoerd als een (niet getoond) jack-up platform dat op bekende wijze is voorzien van poten die op de zeebodem kunnen worden neergezet. Op die wijze kan de romp van een dergelijk jack-up platform boven het zeeoppervlak worden gebracht, wat voor extra stabiliteit kan zorgen. Het vaartuig 2 kan desgewenst zijn voorzien van een op zich bekend deiningscompensatiesysteem.
Het samenstel 100 omvat verder een inrichting 1 volgens de uitvinding. In de in figuur 2 getoonde uitvoeringsvorm omvat de inrichting 1 een langwerpige opzetconstructie 10 die zich vanaf de fundering 101 (in deze uitvoeringsvorm is de fundering een monopaalfundering 101) in de verticale richting 103 uitstrekt tussen een ondervlak 10-1 en een bovenvlak 10-2 ervan. De opzetconstructie 10 is losmaakbaar verbonden met de fundering 101, bijvoorbeeld via de ringflens 12 die met een boutverbinding wordt vastgezet op de fundering 101, in het bijzonder op de aansluitplaat 102. Zoals is te zien strekt de fundering 101 zich deels boven water uit.
Volgens figuur 2 is de opzetconstructie 10 opgebouwd uit een aantal zich in verticale richting 103 uitstrekkende staanders 13 die in het bovenvlak 10-2 zijn verbonden door een U-vormig verstijvingskader 15. Zijwanden van de opzetconstructie 10 worden gevormd door tussen de staanders 13 schuin verlopende verstijvingsribben 14 die samen met twee staanders 13 een vakwerkstructuur vormen. De opzetstructuur 10 is voor een torensectie (32-1, 32-2, …) toegankelijk doordat een zijwand ervan open is gehouden, dat wil zeggen niet is voorzien van de verstijvingsribben 14. De open zijwand is gelegen aan de open zijde van het U-vormige verstijvingskader 15, en wordt dus niet begrensd door een rib van het verstijvingskader 15. De open zijwand maakt een interne ruimte 11 van de opzetconstructie 10 toegankelijk voor een torensectie (32-1, 32-2, …).
In het ondervlak 10-1 bevindt zich een aanvoerconstructie 4 voor een torensectie (32-1, 32-2, …). De aanvoerconstructie 4 omvat twee zich in het ondervlak 10-1 onderling evenwijdig uitstrekkende steunbalken 40 die samen een steunvlak vormen voor een in een horizontale richting verschuifbare vloer 41. De steunbalken 40 zijn met trekstangen 44 met staanders 13 van de opzetconstructie 10 verbonden. De vloer is verschuifbaar tussen een positie A buiten de interne ruimte en een binnen de interne ruimte 11 gelegen positie B. Met de vloer 41 kan op bekende wijze een torensectie (32-1, 32-2, … ) worden gekoppeld, bijvoorbeeld met klemmen of bouten. Zoals is te zien in figuur 2 steken de steunbalken 40 - en dus ook het door beide gevormde steunvlak - aan weerszijden van de opzetconstructie 10 uit. Dit laat toe de vloer 41 niet alleen te verschuiven van de positie A buiten de interne ruimte 11 naar de binnen de interne ruimte 11 gelegen positie B, maar ook verder naar een buiten de interne ruimte 11 gelegen positie C aan een ten opzichte van positie A overliggende zijde van de opzetconstructie 10. De aanvoerconstructie 4 is op de beschreven wijze ingericht om een ermee gekoppelde torensectie (32-1, 32-2, …) door een horizontale verschuiving van buiten de interne ruimte 11 binnen de interne ruimte 11 te brengen.
Volgens een in figuur 23 getoonde uitvoeringsvorm kan de horizontale verschuiving van de vloer 41 ten opzichte van de steunbalken 40 met behulp van een tandwiel-heugelsysteem (42, 43) gebeuren. Hiertoe is een heugel 43 in beide steunbalken 40 in het ondervlak 10-1 opgenomen. De heugel 43 werkt samen met een tandwiel 42 dat aan de vloer 41 is bevestigd. In cen geschikte uitvoeringsvorm is een tandwiel 42 in elke hoek van de vloer 41 aangebracht, maar andere posities zijn ook mogelijk.
De opzetconstructie 10 is verder voorzien van een in de interne ruimte 11 in de verticale richting 103 verschuifbaar opgenomen aangrijpconstructie 5 voor een torensectie (32-1, 32-2, …). De aangrijpconstructie 5 is kooivormig en opgebouwd uit onderling verbonden steunbalken 52 die samen een structureel geheel vormen. De aangrijpconstructie 5 kan een open zijde hebben die aansluit op de open zijwand van de opzetconstructie 10. In een verbeterde uitvoeringsvorm (zie figuur 14) kan de open zijde een vakwerkdeur 51 omvatten. Zo kan de deur 51 samen met de rest van de aangrijpconstructie 5 een relatief stijve kooiconstructie vormen wanneer de deur 51 wordt gesloten.
De aangrijpconstructie 5 is opgehangen aan tussen het verstijvingskader 15 in het bovenvlak 10- 2 en de steunbalken 40 in het ondervlak 10-1 opgespannen bij voorkeur stalen kabels 50, die door in sommige steunbalken 52 gemaakte openingen verlopen 53. De aangrijpconstructie 5 is verder voorzien van met steunbalken 52 verbonden streng jacks (of strand jacks) 54, waardoorheen de kabels 50 verlopen. Een strengjack omvat een holle hydraulische cilinder voorzien van een centrale opening waar een kabel 50 doorheen loopt. Aan beide uiteinden is de cilinder voorzien van een klem die om de kabel 50 kan worden geklemd. De strengjack kan langs de kabel 50 omhoogklimmen of dalen. Klimmen bijvoorbeeld kan gebeuren door een bovenste klem van de cilinder in een ingetrokken stand los te laten terwijl een onderste klem om de kabel 50 klemt, de cilinder een uitslag te geven (te verlengen) en de bovenste klem in die positie vast te zetten op de kabel 50. Vervolgens wordt de onderste klem losgelaten en de cilinder ingetrokken waarna de onderste klem weer wordt vastgezet. Voor het dalen wordt een omgekeerde volgorde aangehouden. In de in figuur 14 getoonde uitvoeringsvorm zijn 4 streng jacks 54 aangebracht, één op elke hoekpunt van de aangrijpconstructie 5. Desgewenst kan de aangrijpconstructie 5 met meer streng jacks 54 aan de kabels 50 zijn opgehangen. Doordat de steng jacks 54 met de steunbalken 52 zijn verbonden zal een klimmen of dalen van de streng jacks 42 langs de kabels 50 ook de aangrijpconstructie 5 in zijn geheel doen klimmen of dalen langs de kabels 50. Door beide klemmen van de streng jacks 54 om de kabels 50 te klemmen kunnen de streng jacks 54 (en dus ook de aangrijpconstructie 5) in vastzetposities worden vastgezet ten opzichte van de opzetconstructie 10. De getoonde uitvoeringsvorm laat toe relatief grote krachten op te vangen en toch in verticale richting goed verplaatsbaar te zijn langs de kabels 50. Het zal duidelijk zijn dat andere verticale verplaatsingsmiddelen kunnen worden toegepast. Zo is het mogelijk een tandwiel-heugelsysteem in de staanders 13 aan te brengen, of de aangrijpconstructie 5 aan kabels op te hangen, waarbij de kabels met in het bovenvlak 10-2 op het steunframe 15 aangebrachte lieren kunnen worden aangetrokken of uitgevierd. Zoals verder getoond kunnen op de steunbalken 52 aangebrachte geleidingshulzen 55 zorgen voor een betere geleiding van de aangrijpconstructie 5 langs de kabels 50.
De aangrijpconstructie 5 is verder voorzien van een aangrijpplaat 56 voor een torensectie (32-1, 32-2, …). De aangrijpplaat 56 is aan een bovenzijde voorzien van een uitsparing 56a waarin een op een buitenwand van de aangegrepen torensectie (32-1, 32-2, … ) aangebrachte wentelnok (of trunnion) 35 kan worden opgenomen. De aangrijpconstructie 5 is in de getoonde uitvoeringsvorm voorzien van twee tegenoverliggende aangrijpplaten 56 die aan overliggende zijden van de aangegrepen torensectie (32-1, 32-2, … ) aangrijpen op een wentelnok 35, die op de buitenwand van de aangegrepen torensectie (32-1, 32-2, …) zijn aangebracht. Elke aangrijpplaat 56 is in een horizontale richting verplaatsbaar naar de torensectie (32-1, 32-2, …) toe en ervan weg. Hiertoe zijn op horizontaal verlopende steunbalken 52 hydraulische cilinders 57 aangebracht die aangrijpen op de aangrijpplaat 56. In de in figuur 14 getoonde uitvoeringsvorm is de verbinding 59 tussen de hydraulische cilinders 57 en de steunbalk 52 in stippellijn weergegeven voor de zichtbaarheid. De horizontale verplaatsbaarheid van de aangrijpplaten 56 dient twee doelen. Vooreerst kunnen op deze wijze torensecties (32-1, 32-2, 15 ...) van verschillende diameter worden aangegrepen. Ten tweede kan de aangrijpconstructie 5 aldus langs een torensectie (32-1, 32-2, …) worden bewogen zonder dat de aangrijpplaten 56 in aanraking komen met een op de buitenwand van de torensectie aangebrachte wentelnokken 35.
De aangrijpplaten 56 kunnen immers verder van de buitenwand van de torensectie worden gebracht dan een uitsteeklengte 35a van de wentelnokken 35. De uitsteeklengte 35a is getoond in figuur 9.
Zoals goed is te zien in figuur 15 zijn steunbalken 52 van de aangrijpconstructie 5 tevens voorzien van op verticale afstand 58a geplaatste aangrijpmiddelen 58 voor een wanddeel van een torensectie (32-1, 32-2, …). De aangrijpmiddelen 58 zijn met hydraulische cilinders 58b te verplaatsen van een van de torensectie (32-1, 32-2, … ) verwijderde positie P1 naar een positie
P2 waarin een wanddeel van de torensectie (32-1, 32-2, …) wordt aangegrepen door de aangrijpmiddelen 58. In de getoonde uitvoeringsvorm zijn de aangrijpmiddelen 58 voorzien van twee rollers 58c die tegen het wanddeel van de torensectie (32-1, 32-2, …) kunnen worden gebracht. Dit kunnen ook rubberen, kunststoffen of metalen platen zijn. Zoals te zien in figuur 15 is een viertal aangrijpmiddelen 58 tussen posities P1 en P2 verplaatsbaar verbonden met de steunbalken 52, en wel in twee op verticale afstand 58a geplaatste horizontale vlakken. De aangrijpmiddelen 58 zijn dus ingericht om de aangegrepen torensectie (32-1, 32-2, … ) rechtop te houden doordat zij een moment rond een horizontale as kunnen opvangen.
Zoals goed getoond in figuren 4 en 5, kan een uitvoeringsvorm van de inrichting 1 verder zijn gekenmerkt doordat de opzetconstructie 10 ter hoogte van het bovenvlak (10-2) een positioneermiddel 6 omvat voor een wortel 310 van een windturbineblad 31. Het positioneermiddel 6 omvat een via ribben 60 met de opzetconstructie 10 verbonden vakwerkkooi 61, die aan een bovenzijde is voorzien van een in X- en Y-richting verplaatsbare positioneerplaat 62. De positioneerplaat 62 kan bijvoorbeeld met (niet-getoonde) hydraulische cilinders zijn verbonden met een vaste bovenplaat 63 van de vakwerkkooi 61. Op de positioneerplaat 62 is een opstaande steun 64 aangebracht waarvan een bovenzijde is geprofileerd om een wanddeel van de wortel 310 van het windturbineblad 31 te kunnen ontvangen.
Uit het bovenstaande blijkt dat de aangrijpconstructie 5 door middel van de aangrijpplaat 56 en de aangrijpmiddelen 58 is ingericht om een torensectie (32-1, 32-2, … ) aan te grijpen en deze vervolgens door middel van de met de kabels 50 samenwerkende streng jacks in de verticale richting 103 te verschuiven in de interne ruimte 11. Zo is het mogelijk een torensectie (32-1, 32- 2, ...) te heffen waardoor er onder de betreffende torensectie (32-1, 32-2, ...) voldoende ruimte ontstaat voor het in de interne ruimte 11 opnemen van een andere onderliggende torensectie (32-1, 32-2, ...). Deze onderliggende torensectie (32-1, 32-2, … ) kan bijvoorbeeld in de interne ruimte 11 worden gebracht door een inwaartse verschuiving van de vloer 41. Op deze wijze kan cen windturbinemast van onder af worden opgebouwd, zoals hieronder verder zal worden geïllustreerd.
De verschillende stappen van een uitvoeringsvorm van een werkwijze voor het offshore opbouwen van een windturbine onder gebruikmaking van de uitgevonden inrichting 1 wordt geïllustreerd in figuren 1-23.
Onder verwijzing naar figuur 1 wordt de opzetconstructie 10 met de hijskraan 22 opgenomen en op de fundering 101 geplaatst, en hierop vastgezet. Vervolgens wordt een eerste torensectie 32- 1 met de hijskraan opgenomen en van bovenaf in de interne ruimte 11 van de opzetconstructie 10 gebracht tot in de aangrijpconstructie 5, die voor dat doel in een bovenste helft van de opzetconstructie 10 is vastgezet. Hierbij worden twee tegenoverliggende wentelnokken 35 van de eerste torensectie 32-1 tot in de aan een bovenzijde van de aangrijpplaten 56 voorziene uitsparingen 56a gebracht. Vervolgens wordt de eerste torensectie 32-1 losgekoppeld van de hijskraan 22 en rust de eerste torensectie 32-1 in de aangrijpplaten 56 van de aangrijpconstructie 5. De verticale positie van de aangrijpconstructie 5 is hierbij hoog genoeg zodat een bovenste deel van de eerste torensectie 32-1 uitsteekt boven het bovenste vlak 10-2. Vervolgens wordt een naaf 30 met generator 33 met de hijskraan 22 vanaf het dek 20 van het vaartuig 2 opgenomen en op de eerste torensectie 32-1 geplaatst en hierbij verbonden. Deze toestand wordt in figuur 1 weergegeven.
Vervolgens wordt een windturbineblad 31 vanaf het dek 20 met de hijskraan 22 opgenomen en met zijn bladwortel 310 in een naafopening 30a van de naaf 30 geschoven en hierin vastgezet.
In figuur 4 zijn al twee windturbinebladen 31 op deze wijze met de naaf 30 verbonden. Zoals getoond voor een derde windturbineblad 31 gebeurt het in de naafopening 30a schuiven van de bladwortel 310 onder tussenkomst van het positioneermiddel 6. Hiertoe wordt de bladwortel 310 van het blad 31 in nagenoeg horizontale toestand met de hijskraan 22 tot in de opstaande steun 64 gebracht, waarbij het blad 31 blijft opgehangen in de hijskraan 22. Vervolgens worden in ieder geval de bewegingen in het horizontale vlak met de (X,Y) positioneerplaat 62 dusdanig aangestuurd (bij voorkeur op afstand) dat de wortel 310 nauwkeurig tegenover de naafopening 30a wordt gebracht en uitgelijnd, en vervolgens hierin wordt geschoven, en vastgezet, bijvoorbeeld met een boutverbinding. Aldus ontstaat de in figuur 6 getoonde deels opgebouwde toestand.
In een vervolgstap wordt een tweede torensectie 32-2 met de hijskraan 22 vanaf het dek 20 van het vaartuig 2 opgenomen en op de vloer 41 van de aanvoerconstructie 4 neergezet en hiermee gekoppeld. Het koppelen kan bijvoorbeeld gebeuren met behulp van hydraulische klemmen, of door middel van een boutverbinding. De vloer 41 bevindt zich hierbij buiten de interne ruimte 11 in de positie A zoals is te zien in figuren 7 en 8. Vervolgens wordt de met de vloer 41 van de aanvoerconstructie 4 gekoppelde tweede torensectie 32-2 van de positie A buiten de interne ruimte 11 naar binnen de interne ruimte 11 gebracht tot in de positie B. Dit gebeurt volgens figuur 10 door het in horizontale richting verschuiven van de vloer 41 van de aanvoerconstructie 4 en de ermee gekoppelde tweede torensectie 32-2. Ondertussen blijft de eerste torensectie 32-1 opgehangen in de aangrijpplaten 56 van de aangrijpconstructie 5, zoals in detail getoond in figuur 9.
Onder verwijzing naar figuur 12 wordt de aangrijpconstructie 5 met de streng jacks 54 langs de kabels 50 naar beneden gelaten totdat een onderrand van de aan de aangrijpplaten 56 hangende eerste torensectie 32-1 in aanraking komt met een bovenrand van de met de vloer 41 gekoppelde tweede torensectie 32-2. Vervolgens worden beide torensecties 32-1 en 32-2 op elkaar vastgezet, bijvoorbeeld door overeenkomstige flenzen ervan te verbinden met bouten, zoals getoond in figuur 12. Daarna wordt de eerste torensectie 32-1 ontkoppeld van de aangrijpconstructie 5. Dit kan bijvoorbeeld gebeuren door de aangrijpmiddelen 58 in de niet- aangegrepen stand P1 te brengen, de aangrijpplaten 56 naar onder te bewegen (met de rest van de aangrijpconstructie 5) zodat de wentelnokken loskomen van de aangrijpplaten 56, en de aangrijpplaten 56 op afstand te brengen van de wand van de torensecties 32-1 en 32-2. Dit laat toe de aangrijpplaten 56 over de wentelnok 35 van de tweede (onderliggende) torensectie 32-2 naar beneden te brengen.
Onder verwijzing naar figuur 13 wordt de wentelnok 35 van de tweede torensectie 32-2 vervolgens met de aangrijpplaten 56 aangegrepen. Deze toestand wordt in meer detail getoond in figuren 14 en 15. De aangrijpmiddelen 58 bevinden zich hierbij in de aangegrepen positie P2.
Onder verwijzing naar figuur 16 worden de twee gekoppelde torensecties (32-1, 32-2) vervolgens met de aangrijpconstructie 5 in de interne ruimte 11 naar boven gebracht door het in verticale richting 103 opwaarts verschuiven van de aangrijpconstructie 5 met behulp van de streng jacks 54. Hierdoor ontstaat onder de betreffende gekoppelde torensecties (32-1, 32-2) voldoende ruimte voor het in de interne ruimte 11 opnemen van een andere onderliggende torensectie (32-3). In deze toestand steekt de gedeeltelijk gevormde windturbinemast voor een substantieel deel uit boven het bovenvlak 10-2 van de opzetconstructie 10. De aangrijpmiddelen 58 zijn van belang in het rechtop houden van de gedeeltelijk gevormde windturbinemast, die verder immers niet wordt ondersteund.
Onder verwijzing naar figuren 17-20 worden de hierboven voor de tweede torensectie 32-2 beschreven stappen herhaald voor een derde torensectie 32-3. We verwijzen hiervoor naar de hierboven gegeven beschrijving van deze stappen voor het plaatsen van de tweede torensectie 32-2. Hierbij beschrijven de figuren 17, 18, 19 en 20 overeenkomstige werkwijzestappen als beschreven in figuren 8, 10, 12 en 13.
Onder verwijzing naar figuur 11 wordt de na de hierboven beschreven stappen ontstane toestand getoond waarbij de windturbinemast volledig is opgebouwd uit op elkaar geplaatste torensecties (32-1, 32-2, 32-3). De opzetconstructie 10 bevindt zich hierbij nog op de fundering 101 en rondom de opgebouwde windturbinemast 32. Om de opzetconstructie 10 te kunnen verwijderen wordt de complete windturbinemast 32 iets opgetild met de aangrijpconstructie 5 en wordt de vloer 41 langs de steunbalken 40 van de aanvoerconstructie 4 van de positie B in de interne ruimte 11 naar de positie C gebracht, tegenoverliggend aan de positie A (Zie bijvoorbeeld figuur 12). Vervolgens wordt de windturbinemast 32 weer neergelaten tot tegen de plaat 102 en hierop vastgezet.
In een in figuren 21 en 22 getoonde laatste stap wordt de opzetconstructie 10 losgemaakt van de fundering 101 en met de hijskraan 22 langs de open zijwand van de opzetconstructie 10 van rond de windturbinetoren 32 verwijderd. Hierbij bevindt de deur 51 van de aangrijpconstructie 5 zich in opengeklapte toestand.
Het zal duidelijk zijn dat de inrichting 1 ook kan worden toegepast voor het aanbrengen van onderdelen van een windturbine, bijvoorbeeld als deze aan vervanging toe zijn. Zo kan bijvoorbeeld een onderste torensectie 32-3 worden vervangen door de torensecties (32-1, 32-2) los te koppelen van de torensectie 32-3 en met de aangrijpconstructie 5 naar boven te brengen.
Vervolgens kan de te vervangen torensectie 32-3 van onder de torensecties (32-1, 32-2) worden verwijderd door de vloer 41 van binnen naar buiten te transleren van de positie B naar de positie
A, en vervolgens met de hijskraan 22 te verwijderen. Een nieuwe torensectie 32-3 kan vervolgens met de hijskraan 22 worden aangevoerd en op de hierboven beschreven wijze onderlangs worden gekoppeld met de torensecties (32-1, 32-2). Op gelijkaardige wijze kunnen ook andere versleten onderdelen worden verwijderd en door nieuwe worden vervangen.

Claims (23)

CONCLUSIES BE2021/5601
1. Inrichting voor het offshore aanbrengen van een windturbine of onderdelen daarvan op cen in zee aanwezige, zich in verticale richting uitstrekkende fundering, omvattende: - een met de fundering losmaakbaar verbonden en zich vanaf de fundering in de verticale richting tussen een ondervlak en een bovenvlak ervan uitstrekkende langwerpige opzetconstructie, waarbij de opzetconstructie een voor een torensectie van de windturbine toegankelijke interne ruimte omvat waarin de torensectie kan worden opgenomen; - cen in horizontale richting verschuifbare aanvoerconstructie voor een torensectie, waarbij de aanvoerconstructie is ingericht om een ermee gekoppelde torensectie door een horizontale verschuiving van buiten de interne ruimte binnen de interne ruimte te brengen; - cen in de interne ruimte in de verticale richting verschuifbaar opgenomen aangrijpconstructie voor een in de interne ruimte opgenomen torensectie, waarbij de aangrijpconstructie is ingericht om een aangegrepen torensectie door een verticale verschuiving in de interne ruimte te liften, waardoor er onder de betreffende torensectie voldoende ruimte ontstaat voor het in de interne ruimte opnemen van een andere onderliggende torensectie.
2. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij de aangrijpconstructie is ingericht om een aangegrepen torensectie in de interne ruimte neer te laten tot tegen cen onderliggende torensectie om de betreffende torensectie te koppelen met de onderliggende torensectie.
3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij de aangrijpconstructie is ingericht om een aangegrepen torensectie in de interne ruimte te heffen tot in cen positie waarin de torensectie uitsteekt boven het bovenvlak van de opzetconstructie.
4. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de aangrijpconstructie verschuifbaar is tussen vastzetposities.
5. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de aanvoerconstructie ter hoogte van het ondervlak van de opzetconstructie is aangebracht.
6. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de aanvoerconstructie in de horizontale richting aan weerszijden van de opzetconstructie uitsteekt.
7. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de aanvoerconstructie een steunvlak omvat voor een tussen binnen en buiten de interne ruimte in de horizontale richting verschuifbare vloer waarmee een torensectie kan worden gekoppeld, en het steunvlak bij BE2021/5601 voorkeur aan weerszijden van de opzetconstructie uitsteekt.
8. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de opzetconstructie ter hoogte van het bovenvlak een positioneermiddel voor een wortel van een windturbineblad omvat, waarbij het positioneermiddel in de horizontale en verticale richting verplaatsbaar is.
9. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de interne ruimte van de opzetconstructie toegankelijk is voor een torensectie door een ten minste gedeeltelijk open zijwand van de opzetconstructie.
10. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de opzetconstructie zijwanden omvat in de vorm van een vakwerk.
11. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de fundering deels boven water uitsteekt.
12. Samenstel voor het offshore aanbrengen van een windturbine of onderdelen daarvan op cen in zee aanwezige, zich in verticale richting uitstrekkende fundering, omvattende: - een vaartuig dat is voorzien van de aan te brengen windturbine-onderdelen die een naaf, één of meer bladen en/of één of meer torensecties voor het vormen van een toren van de windturbine omvatten, en verder van een hefmiddel voor het opnemen van de windturbine- onderdelen; en - cen inrichting volgens één der voorgaande conclusies.
13. Werkwijze voor het offshore aanbrengen van een windturbine of onderdelen daarvan op cen in zee aanwezige, zich in verticale richting uitstrekkende fundering, omvattende: a) het verschaffen van een samenstel volgens conclusie 12; b) het met het hefmiddel opnemen van een torensectie en deze met de aanvoerconstructie koppelen; c) het van buiten de interne ruimte binnen de interne ruimte brengen van de met de aanvoerconstructie gekoppelde torensectie door het in horizontale richting verschuiven van de aanvoerconstructie en de ermee gekoppelde torensectie; d) het met de aangrijpconstructie aangrijpen van de in de interne ruimte gebrachte torensectie; en c) het in de interne ruimte heffen van de aangegrepen torensectie door het in verticale richting verschuiven van de aangrijpconstructie, waardoor er onder de betreffende torensectie voldoende ruimte ontstaat voor het in de interne ruimte opnemen van cen andere BE2021/5601 onderliggende torensectie.
14. Werkwijze volgens conclusie 13, waarbij een met de aangrijpconstructie aangegrepen torensectie in de interne ruimte neer wordt gelaten tot tegen een onderliggende torensectie en de betreffende torensectie wordt gekoppeld met de onderliggende torensectie.
15. Werkwijze volgens conclusie 13 of 14, waarbij een met de aangrijpconstructie aangegrepen torensectie in de interne ruimte wordt geheven tot in een positie waarin de torensectie uitsteekt boven het bovenvlak van de opzetconstructie.
16. Werkwijze volgens één der conclusies 13-15, waarbij de aangrijpconstructie wordt verschoven tussen vastzetposities, en in de vastzetposities wordt verankerd met de opzetconstructie.
17. Werkwijze volgens één der conclusies 13-16, waarbij voorafgaand aan stap b) een bovenste torensectie met het hefmiddel in de aangrijpconstructie wordt aangebracht en hierdoor wordt aangegrepen zodat de bovenste torensectie uitsteekt boven een bovenvlak van de opzetconstructie, de aangrijpconstructie wordt verankerd in een vastzetpositie, en de naaf met het hefmiddel op de eerste torensectie wordt aangebracht en hierop vastgezet.
18. Werkwijze volgens conclusie 17, waarbij een windturbineblad met het hefmiddel wordt opgenomen en met zijn bladwortel in een naafopening wordt aangebracht en hierin vastgezet.
19. Werkwijze volgens conclusie 18, waarbij de bladwortel van een met het hefmiddel opgenomen windturbineblad wordt aangegrepen door een ter hoogte van het bovenvlak van de opzetconstructie voorzien positioneermiddel, en het positioneermiddel in de horizontale en verticale richtingen wordt verplaatst om de bladwortel uit te lijnen met de naafopening en in de naafopening aan te brengen en hierin vast te zetten.
20. Werkwijze volgens één der conclusies 13-19, waarbij de stappen b) tot en met €) worden herhaald totdat een volledige windturbinetoren van gestapelde en onderling verbonden torensecties is opgebouwd.
21. Werkwijze volgens één der conclusies 13-20, verder omvattende het van de fundering losmaken van de rond de opgebouwde windturbinetoren aanwezige opzetconstructie, en het met het hefmiddel verwijderen van de opzetconstructie.
22. Werkwijze volgens conclusie 21, waarbij de opzetconstructie openklapbaar is en in opengeklapte toestand wordt verwijderd.
23. Werkwijze volgens conclusie 21, waarbij de opzetconstructie een open zijwand heeft en de opzetconstructie langs de open zijwand wordt verwijderd van rond de windturbinetoren.
BE20215601A 2021-07-29 2021-07-29 Inrichting en werkwijze voor het offshore aanbrengen van een windturbine of onderdelen daarvan BE1029636B1 (nl)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE20215601A BE1029636B1 (nl) 2021-07-29 2021-07-29 Inrichting en werkwijze voor het offshore aanbrengen van een windturbine of onderdelen daarvan
PCT/EP2022/070884 WO2023006711A1 (en) 2021-07-29 2022-07-26 Device and method for offshore arranging of a wind turbine or components thereof
EP22747353.5A EP4377521A1 (en) 2021-07-29 2022-07-26 Device and method for offshore arranging of a wind turbine or components thereof
CN202280065404.1A CN118043522A (zh) 2021-07-29 2022-07-26 用于风力涡轮机或其部件的海上布置的装置和方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE20215601A BE1029636B1 (nl) 2021-07-29 2021-07-29 Inrichting en werkwijze voor het offshore aanbrengen van een windturbine of onderdelen daarvan

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BE1029636A1 BE1029636A1 (nl) 2023-02-21
BE1029636B1 true BE1029636B1 (nl) 2023-02-27

Family

ID=78269520

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE20215601A BE1029636B1 (nl) 2021-07-29 2021-07-29 Inrichting en werkwijze voor het offshore aanbrengen van een windturbine of onderdelen daarvan

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP4377521A1 (nl)
CN (1) CN118043522A (nl)
BE (1) BE1029636B1 (nl)
WO (1) WO2023006711A1 (nl)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116691939B (zh) * 2023-07-25 2023-10-24 三峡新能源海上风电运维江苏有限公司 一种分离式风机登靠装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170107628A (ko) * 2016-03-15 2017-09-26 삼성중공업 주식회사 해양구조물 설치선박

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170107628A (ko) * 2016-03-15 2017-09-26 삼성중공업 주식회사 해양구조물 설치선박

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023006711A1 (en) 2023-02-02
CN118043522A (zh) 2024-05-14
BE1029636A1 (nl) 2023-02-21
EP4377521A1 (en) 2024-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL1016859C2 (nl) Werkwijze en inrichting voor het plaatsen van ten minste ÚÚn windmolen op open water.
DK2372143T3 (en) EQUIPMENT AND PROCEDURE TO RISE A LARGE SLIM BODY ON THE SEA, LIKE A MONOPOLY FOR A WIND TURBINE
CN100537348C (zh) 一种海上平台整体建造吊装方法及其专用吊机
DK2473400T3 (en) Offshore wind turbine plant
US6039506A (en) Method and apparatus for the offshore installation of multi-ton packages such as deck packages and jackets
US20080131209A1 (en) Structure For Transporting, Commissioning and Decommissioning the Elements of a Fixed Oil Platform and Methods For Implementing Such a Structure
WO2003066427A1 (en) Vessel for installation of erect structures
EP3508653B1 (en) A manufacturing facility and method for assembling a jacket structure
US5975807A (en) Method and apparatus for the offshore installation of multi-ton packages such as deck packages and jackets
BE1029636B1 (nl) Inrichting en werkwijze voor het offshore aanbrengen van een windturbine of onderdelen daarvan
KR20210102957A (ko) 리프팅 수단을 사용하여 선박의 갑판으로부터 길쭉한 요소를 뒤집기 위한 장치 및 선박
TW202134535A (zh) 用於調整風力機系統之裝置和方法以及風力機系統之塔柱
NL1023142C1 (nl) Inrichting en werkwijze voor het plaatsen dan wel verwijderen van een object op een in open water aangebrachte fundatie.
BE1023462B1 (nl) Inrichting en werkwijze voor het aanbrengen van een opzetconstructie rond een topgedeelte van een basisconstructie
NL2028124B1 (en) installation vessel
NL2029205B1 (en) Installation and/or removal of a wind turbine component for a floating foundation wind turbine.
NL2032193B1 (en) Method and blade installation device for installing a blade of an offshore wind turbine
BE1020451A4 (nl) Inrichting en werkwijze voor het assembleren van een bouwwerk op zee.
CN113979327B (zh) 一种船用全回转起重打桩机桩架安装方法
NL2019983B1 (en) A method for installation of a pylon section of an off shore wind turbine and a vessel for performing such a method.
EP1005591B1 (en) Method and apparatus for the offshore installation of multi-ton packages such as deck packages and jackets
NL1040731B1 (nl) Werkwijze en constructies voor het plaatsen van een verlengdeel op een hefeilandpoot.
WO2024003576A1 (en) Improvements in and relating to assembling a structure

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Effective date: 20230227