DE102012210904A1

DE102012210904A1 - Process for the production of pipe constructions and assembly frames

Info

Publication number: DE102012210904A1
Application number: DE102012210904.8A
Authority: DE
Inventors: Emilio Reales Bertomeo
Original assignee: Maritime Offshore Group GmbH
Current assignee: Maritime Offshore Group GmbH
Priority date: 2012-06-26
Filing date: 2012-06-26
Publication date: 2014-01-02
Also published as: DK2679726T3; EP2679726B1; EP2679726A2; ES2587677T3; EP2679726A3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (100) zur Herstellung von Rohrkonstruktionen, insbesondere Gründungstrukturen (1) für Offshore-Windenergieanlagen, mit den Schritten: Anordnen (106) einer Mehrzahl an Rohrkonstruktions-Segmenten (14, 20, 22, 24) auf einem Bestückungsrahmen (60); Ausrichten (110) der einzelnen Segmente (14, 20, 22, 24) zueinander; und Verschweißen (111) der Segmente (14, 20, 22, 24). Ferner betrifft die Erfindung einen Bestückungsrahmen (60) zur Aufnahme von einer Mehrzahl an Rohrkonstruktions-Segmenten (14, 20, 22, 24) für eine Rohrkonstruktion, insbesondere eine Gründungsstruktur (1) für eine Offshore-Windenergieanlage, mit einem Rahmenbett (62), auf dem wenigstens Segmente (14, 20, 22, 24) zum Bilden eines Leiterelements (30, 31, 32) einer Offshore-Gründungsstruktur (1) anordenbar sind.The invention relates to a method (100) for producing pipe constructions, in particular foundation structures (1) for offshore wind energy installations, comprising the steps of: arranging (106) a plurality of pipe construction segments (14, 20, 22, 24) on a mounting frame (10). 60); Aligning (110) the individual segments (14, 20, 22, 24) with each other; and welding (111) the segments (14, 20, 22, 24). Furthermore, the invention relates to a mounting frame (60) for receiving a plurality of pipe construction segments (14, 20, 22, 24) for a pipe construction, in particular a foundation structure (1) for an offshore wind turbine, with a frame bed (62), on which at least segments (14, 20, 22, 24) for forming a conductor element (30, 31, 32) of an offshore foundation structure (1) can be arranged.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Rohrkonstruktionen, insbesondere Gründungsstrukturen für Offshore-Windenergieanlagen sowie einen Bestückungsrahmen zur Aufnahme von einer Mehrzahl an Rohrkonstruktions-Segmenten für eine Rohrkonstruktion, insbesondere eine Gründungsstruktur für eine Offshore-Windenergieanlage.The invention relates to a method for producing tubular structures, in particular foundation structures for offshore wind turbines, as well as a mounting frame for receiving a plurality of pipe construction segments for a pipe construction, in particular a foundation structure for an offshore wind turbine.

Seit einiger Zeit werden Windenergieanlagen nicht nur „Onshore”, also an Land, sondern verstärkt auf dem Meer „Offshore” installiert, beispielsweise in sogenannten Offshore-Windparks in der Nord- und Ostsee. Die Offshore-Windenergieanlagen sind extremen Bedingungen ausgesetzt. Sie werden beispielsweise in 20 bis 60 Metern Meerestiefe mit Hilfe eines Fundaments verankert. Das Fundament, welches auch als Tragstruktur bezeichnet werden kann, ist hohen mechanischen und chemischen Belastungen sowie Meeresströmungen ausgesetzt. Verschiedene Typen von Offshore-Fundamenten sind bekannt, beispielsweise Monopile-, Jacket-, Tripod-, Tripile- oder Bucket-Konstruktionen. Die vorliegende Erfindung betrifft in erster Linie eine sogenannte Jacket-Konstruktion. Diese ist eine Stabwerk- oder Rohrkonstruktion, bevorzugt aus Stahlrohren errichtet.For some time, wind turbines have not only been installed "onshore", ie on land, but increasingly offshore, for example in so-called offshore wind farms in the North and Baltic Seas. The offshore wind turbines are exposed to extreme conditions. For example, they are anchored at a depth of 20 to 60 meters with the help of a foundation. The foundation, which can also be called a supporting structure, is exposed to high mechanical and chemical loads as well as ocean currents. Various types of offshore foundations are known, such as monopile, jacket, tripod, tripile or bucket constructions. The present invention primarily relates to a so-called jacket construction. This is a framework or pipe construction, preferably constructed of steel pipes.

Eine derartige Gründungsstruktur ist beispielsweise in DE 20 2011 101 599 U1 der hiesigen Anmelderin offenbart. Die dort offenbarte Gründungsstruktur weist mehrere, vorzugsweise sechs im Meeresgrund verankerbare, insbesondere rohrförmige Pfähle und eine mit den Pfählen verbindbare, aus einer Vielzahl von Stäben, insbesondere Stahlrohren, zusammengesetzte Stabwerkstruktur auf. Die einzelnen Stäbe der Stabwerkstruktur sind mittels verschiedener Knoten, wie beispielsweise Kreuzknoten, Mittelknoten und Fußknoten, miteinander verbunden. Die einzelnen Knoten sind ebenfalls aus Stäben bzw. Rohren gebildet, die in entsprechenden Winkeln miteinander verschweißt sind.Such a foundation structure is, for example, in DE 20 2011 101 599 U1 disclosed by the present applicant. The founding structure disclosed therein has a plurality of, preferably six anchored in the seabed, in particular tubular piles and connectable to the piles, from a plurality of rods, in particular steel tubes, composite framework structure. The individual bars of the framework structure are interconnected by means of various nodes, such as cross nodes, center nodes and foot nodes. The individual nodes are also formed of rods or tubes, which are welded together at appropriate angles.

Die Herstellung derartiger Gründungsstrukturen ist nicht zuletzt aufgrund des hohen Gewichts und der großen Ausmaße aufwendig und komplex. Meist wird diese im Rahmen von Werkstattfertigung per Hand durchgeführt. Dazu werden einfache Baugerüste und Stützen zur Fixierung der einzelnen Segmente wie beispielsweise Rohre, Rohrabschnitte und Knoten, benutzt, um diese anschließend miteinander zu verschweißen. Üblicherweise werden dabei die Gründungsstrukturen von unten nach oben hin aufgebaut, d. h., es wird zunächst mit den Fußknoten begonnen, die die Verbindung zu den Rammpfählen bilden, und anschließend wird die fachwerkartige Struktur nach und nach in die Höhe aufgebaut bis zum sogenannten Transition Peace (oder auch Kopfstück genannt), welches die Verbindung zu einer Windenergieanlage (WEA) darstellt.The production of such foundation structures is complicated and complex, not least because of the high weight and the large dimensions. Usually this is carried out in the context of workshop production by hand. For this simple scaffolds and supports for fixing the individual segments such as pipes, pipe sections and nodes, used to then weld them together. Usually, the foundation structures are built up from bottom to top, d. h., It is initially started with the foot node, which form the connection to the Rammpfählen, and then the truss-like structure is gradually built up to the so-called transition peace (or head called), which connects to a wind turbine (WEA) represents.

Darunter leidet nicht nur die Durchlaufzeit bei der Herstellung derartiger Gründungsstrukturen, sondern auch die Maßhaltigkeit, da die einzelnen Segmente von Hand zueinander ausgerichtet werden. Dabei kommen üblicherweise einfache Handmessstäbe, Theodoliten und Augenmaß zum Einsatz. Die endgültige Ausrichtung der einzelnen Segmente zueinander wird dann meist mittels Kettenzügen, handbetätigten Hydraulikkolben oder auch schweren Hämmern vorgenommen. In der Regel erfolgt das Verschweißen von Hand ohne den Einsatz automatisierter Schweißanlagen.This not only suffers the lead time in the production of such foundation structures, but also the dimensional stability, since the individual segments are aligned by hand to each other. Usually simple handheld probes, theodolites and a sense of proportion are used. The final alignment of the individual segments to each other is then usually made by means of chain hoists, manually operated hydraulic pistons or heavy hammers. As a rule, welding is done by hand without the use of automated welding systems.

Es besteht also Bedarf daran, ein Verfahren anzugeben, mittels dem derartige Gründungsstrukturen effizienter herstellbar sind, insbesondere mittels dem die Herstellungsdauer verringert ist, Kosten gesenkt werden und die Maßhaltigkeit verbessert ist.There is therefore a need to provide a method by means of which such foundation structures can be produced more efficiently, in particular by means of which the production time is reduced, costs are reduced and the dimensional stability is improved.

Die vorliegende Erfindung löst die Aufgabe bei einem Verfahren eingangs genannter Art mit den Schritten:

– Anordnen einer Mehrzahl an Rohrkonstruktions-Segmenten auf einem Bestückungsrahmen;
– Ausrichten einzelner Segmente zueinander;
– Verschweißen der Segmente.

The present invention solves the problem in a method of the type mentioned above with the steps:

Arranging a plurality of pipe construction segments on a mounting frame;
- Aligning individual segments to each other;
- Welding the segments.

Unter Segmente werden einzelne Elemente einer Rohrkonstruktion verstanden, wie insbesondere Rohre, Rohrabschnitte, vorgefertigte Knoten, welche aus mehreren miteinander verbundenen Rohrstümpfen bestehen, vorgefertigte Abschnitte und dergleichen. Der Bestückungsrahmen bildet erfindungsgemäß eine Art Schablone für die Rohrkonstruktion. Auf dieser werden die einzelnen Rohrkonstruktions-Segmente angeordnet. Dies kann beispielsweise per Hand oder per Kran erfolgen. Vorzugsweise erfolgt das Anordnen von oben, so dass die einzelnen Segmente auf dem Bestückungsrahmen abgelegt werden. Die einzelnen Segmente lassen sich so auf dem Bestückungsrahmen angeordnet auf einfache Art und Weise zueinander ausrichten. Nachdem die einzelnen Segmente ausgerichtet sind, werden diese verschweißt. Indem die einzelnen Segmente an dem Bestückungsrahmen angeordnet werden, der eine Schablone für die Rohrkonstruktion bildet, ist die Herstellung der Gründungsstruktur wesentlich vereinfacht. Ein aufwendiges Neuausrichten der einzelnen Segmente für jede einzelne Gründungsstruktur wird so vermieden. Vielmehr kann standardisiert vorgegangen werden, und der Bestückungsrahmen bildet die Grundlage hierfür.Segments are understood to be individual elements of a pipe construction, in particular pipes, pipe sections, prefabricated nodes, which consist of a plurality of interconnected pipe stubs, prefabricated sections and the like. The mounting frame forms according to the invention a kind of template for the pipe construction. On this the individual pipe construction segments are arranged. This can be done, for example, by hand or by crane. The arrangement preferably takes place from above, so that the individual segments are deposited on the assembly frame. The individual segments can be aligned on the mounting frame arranged in a simple manner to each other. After the individual segments are aligned, they are welded. By arranging the individual segments on the assembly frame which forms a template for the pipe construction, the production of the foundation structure is substantially simplified. A complex realignment of the individual segments for each foundation structure is thus avoided. Rather, standardized procedures can be used, and the assembly frame forms the basis for this.

Bevorzugt werden die Segmente im Wesentlichen horizontal ausgerichtet auf dem Bestückungsrahmen angeordnet. Dadurch ist weiter die Fertigung wesentlich vereinfacht. Vorzugsweise wird zunächst ein flächiger Abschnitt einer seitlichen Mantelfläche der Jacket-Gründungsstruktur hergestellt. Eine Jacket-Struktur kann beispielsweise sechseckig, fünfeckig, viereckig oder dreieckig sein. Demnach ist eine solche Seitenfläche eine Seitenwand des im Wesentlichen sechseckig, kegelstromförmig ausgebildeten Rohrkonstrukts. Dieser flächige Abschnitt wird hier als Leiterelement bezeichnet. Dieses wird bevorzugt liegend, also horizontal ausgerichtet, hergestellt. So können die einzelnen Segmente einfach von oben auf den Bestückungsrahmen gelegt werden und liegend zueinander ausgerichtet werden. Sind die einzelnen Segmente derart angeordnet, können Arbeiter diese leicht erreichen, ohne auf komplizierte Gerüste, Kettenzüge und Hydraulikantriebe zurückgreifen zu müssen.Preferably, the segments are arranged substantially horizontally aligned on the mounting frame. As a result, the production is much easier. Preferably, first a flat portion of a lateral lateral surface of the jacket foundation structure made. For example, a jacket structure can be hexagonal, pentagonal, square, or triangular. Accordingly, such a side surface is a side wall of the substantially hexagonal, cone-shaped tube construction. This areal section is referred to herein as a ladder element. This is preferably lying, so aligned horizontally manufactured. Thus, the individual segments can simply be laid from above on the assembly frame and aligned horizontally. If the individual segments are arranged in this way, workers can easily reach them without having to resort to complicated frameworks, chain hoists and hydraulic drives.

Vorzugsweise umfasst das. Verfahren ferner den Schritt: Fixieren der einzelnen Segmente mittels Aufnahmeklammern auf dem Bestückungsrahmen. Die einzelnen Segmente werden bevorzugt mittels Aufnahmeklammern an dem Bestückungsrahmen fixiert. Die Aufnahmeklammern sind dazu an dem Bestückungsrahmen vorzugsweise angeordnet. Dies erleichtert weiter das Anordnen sowie insbesondere das Ausrichten.Preferably, the method further comprises the step of: fixing the individual segments by means of receiving clamps on the mounting frame. The individual segments are preferably fixed by means of receiving clips on the mounting frame. The receiving clamps are preferably arranged on the mounting frame. This further facilitates the arranging and in particular the alignment.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung umfasst das Verfahren ferner den Schritt: Erwärmen der Segmente auf eine gemeinsame einheitliche Temperatur. Besonders bevorzugt wird der Schritt des Erwärmens nach dem Anordnen bzw. Fixieren und vor dem Ausrichten der Segmente durchgeführt. Dies ist besonders vorteilhaft, um einerseits vor dem Schweißen eine proportionale Längenausdehnung sämtlicher Segmente zu erreichen, so dass der Verzug nach dem Schweißen wesentlich verringert ist. Ferner ist das Erwärmen vorteilhaft, um übermäßige Spannungen, die durch das Schweißen bzw. die lokale Erwärmung des Materials beim Schweißen hervorgerufen werden, zu verringern.According to a preferred development, the method further comprises the step of heating the segments to a common uniform temperature. More preferably, the step of heating is performed after the positioning and before the alignment of the segments. This is particularly advantageous, on the one hand to achieve a proportional length expansion of all segments before welding, so that the delay is significantly reduced after welding. Furthermore, the heating is advantageous to reduce excessive stresses caused by the welding or the local heating of the material during welding.

In der weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens erfolgt das Ausrichten einzelner Segmente mittels Bewegen der Aufnahmeklammern. Dies ist besonders vorteilhaft, da so die Segmente nicht innerhalb der Klammern hin- und hergeschoben werden müssen, sondern die Segmente können zunächst mittels der Aufnahmeklammern fixiert werden, und die Aufnahmeklammern werden dann bewegt. Dazu sind die Aufnahmeklammern vorzugsweise relativ zueinander und relativ zu einem Rahmenbett des Bestückungsrahmens bewegbar. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Ausrichten einzelner Segmente mittels hydraulischer Elemente erfolgt. Derartige hydraulische Elemente können beispielsweise mit den Aufnahmeklammern zusammenwirken, um diese zu bewegen und so die einzelnen Segmente zueinander auszurichten. Hydraulische Elemente sind bevorzugt, da diese rohe Kräfte aufbringen können und sehr genau einstellbar sind.In the further preferred embodiment of the method, the alignment of individual segments takes place by moving the receiving clamps. This is particularly advantageous since the segments do not have to be pushed back and forth inside the clamps, but the segments can first be fixed by means of the receiving clamps, and the receiving clamps are then moved. For this purpose, the receiving clamps are preferably movable relative to each other and relative to a frame bed of the mounting frame. It is particularly advantageous if the alignment of individual segments takes place by means of hydraulic elements. Such hydraulic elements can cooperate, for example, with the receiving clamps to move them and so align the individual segments to each other. Hydraulic elements are preferred because they can apply raw forces and are very precisely adjustable.

In einer bevorzugten Weiterbildung umfasst das Verfahren ferner die Schritte:

– Vermessen der Position der Segmente auf dem Bestückungsrahmen;
– Vergleichen der gemessenen Positionen mit Soll-Positionen.

In a preferred development, the method further comprises the steps:

- measuring the position of the segments on the mounting frame;
- Compare the measured positions with target positions.

Derartige Soll-Positionen können beispielsweise auf einem Montageplan verzeichnet oder auch in einem Computer zentral gespeichert sein und dann mit den gemessenen Positionen abgeglichen werden. Das Vermessen der Positionen erfolgt beispielsweise mittels induktiver oder mittels optischer Messmittel.Such desired positions can for example be recorded on a mounting plan or stored centrally in a computer and then adjusted to the measured positions. The measuring of the positions takes place for example by means of inductive or optical measuring means.

Besonders bevorzugt erfolgen das Vermessen und/oder das Ausrichten automatisch, insbesondere computergestützt. Nachdem die Positionen der Segmente auf dem Bestückungsrahmen vermessen wurden und nachdem diese gemessenen Positionen mit den Soll-Positionen verglichen wurden, werden die einzelnen Segmente ausgerichtet, bis die gemessenen Positionen den Soll-Positionen entsprechen. Dies erfolgt vorzugsweise computergestützt. Dazu kommen vorzugsweise automatisiert betreibbare Messmittel wie insbesondere induktive Messwertheber und optische Messmittel zum Einsatz. Als Computer können beispielsweise bekannte Computer Aided Manufacturing(CAM)-Systeme zum Einsatz kommen.Particularly preferably, the surveying and / or the alignment are carried out automatically, in particular computer-aided. After the positions of the segments on the placement frame have been measured and after comparing these measured positions with the target positions, the individual segments are aligned until the measured positions correspond to the target positions. This is preferably computerized. For this purpose, preferably automatically operable measuring means such as in particular inductive measuring lifter and optical measuring means are used. As a computer, for example, known computer aided manufacturing (CAM) systems can be used.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung umfasst das Verfahren den Schritt: Anfasen von Rohrenden der Segmente vor dem Anordnen einer Mehrzahl an Rohrkonstruktions-Segmenten auf einem Bestückungsrahmen. Das Anfasen ist besonders vorteilhaft, wenn Rohrenden stumpf miteinander verschweißt werden. Die Fasen werden vorzugsweise an einer äußeren Umfangsfläche des Rohrendes angebracht, insbesondere in einem 45-Grad-Winkel zu einer Zentralachse des Rohres. Dadurch bilden sich beim Stumpfstoß V-förmige Nuten, in die eine Schweißnaht, wie beispielsweise eine Kehlnaht, eingebracht werden kann.According to a preferred development, the method comprises the step of chamfering pipe ends of the segments before arranging a plurality of pipe construction segments on a mounting frame. Chamfering is particularly advantageous when pipe ends are butt welded together. The chamfers are preferably mounted on an outer circumferential surface of the pipe end, in particular at a 45 degree angle to a central axis of the pipe. This results in the butt joint V-shaped grooves into which a weld, such as a fillet weld, can be introduced.

Besonders bevorzugt erfolgt das Schweißen mittels Orbitalschweißen und/oder mittels Schweißrobotern. Vereinzelt kann es auch bevorzugt sein, dass einzelne Segmente auch per Hand miteinander verschweißt werden. Dies ist insbesondere vorteilhaft bei ungünstigen Schweißwinkeln oder übergroßen Blechstärken.Particularly preferably, the welding takes place by means of orbital welding and / or by means of welding robots. Occasionally, it may also be preferred that individual segments are also welded together by hand. This is particularly advantageous for unfavorable welding angles or oversized sheet thicknesses.

Besonders bevorzugt werden auf einem Bestückungsrahmen wenigstens Segmente zum Bilden eines Leiterelements einer Offshare-Gründungsstruktur angeordnet. Unter dem Leiterelement werden hier (wie oben bereits erwähnt) Seitenteile, bestehend aus Knoten und Rohren, einer polygonalen Jacket-Gründungsstruktur verstanden. So können die einzelnen Leiterelemente einzeln vorgefertigt werden. Anschließend können diese insbesondere liegend weiterverarbeitet werden.At least segments for forming a conductor element of an offshore foundation structure are particularly preferably arranged on a mounting frame. Under the ladder element Here are (as already mentioned above) side parts, consisting of knots and pipes, a polygonal jacket foundation structure understood. Thus, the individual conductor elements can be prefabricated individually. These can then be further processed lying down.

Vorzugsweise werden die einzelnen Segmente beginnend von einem Fußende des Leiterelements aus miteinander verschweißt, Sind die einzelnen Segmente auf dem Bestückungsrahmen angeordnet und ausgerichtet, werden diese vorzugsweise vom Fußende ausgehend miteinander verschweißt. Dadurch lassen sich einzelne schweißbedingte Toleranzen leichter ausgleichen und insgesamt ein maßhaltiges Leiterelement erzeugen, was insgesamt zu einer maßhaltigen Offshore-Gründungsstruktur führt.Preferably, the individual segments are welded together starting from a foot end of the conductor element. If the individual segments are arranged and aligned on the assembly frame, they are preferably welded together starting from the base end. As a result, individual tolerances caused by welding can be more easily compensated and produce a dimensionally stable conductor element overall, which leads to a dimensionally stable offshore foundation structure overall.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe ferner gelöst durch einen Bestückungsrahmen zur Aufnahme von einer Mehrzahl an Rohrkonstruktions-Segmenten für eine Rohrkonstruktion, insbesondere eine Gründungsstruktur für eine Offshore-Windenergieanlage, mit einem Rahmenbett, auf dem wenigstens Segmente zum Bilden eines Leiterelements einer Offshore-Gründungsstruktur anzuordnen sind. Besonders bevorzugt weist der Bestückungsrahmen eine Mehrzahl an Aufnahmeklammern zum Fixieren von auf dem Bestückungsrahmen angeordneten Segmenten auf. Durch einen derartigen Bestückungsrahmen lassen sich Offshore-Gründungsstrukturen auf einfache Art und Weise herstellen. Besonders bevorzugt wird ein derartiger Bestückungsrahmen in einem Verfahren nach einer der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen zur Herstellung von Rohrkonstruktionen, insbesondere Gründungsstrukturen für Offshore-Windenergieanlagen, verwendet. Ferner ist es bevorzugt das Verfahren nach einer der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen zur Herstellung von Rohrkonstruktionen, insbesondere Gründungsstrukturen für Offshore-Windenergieanlagen unter Nutzung des Bestückungsrahmen auszuführen. Insgesamt ist durch einen derartigen Bestückungsrahmen die Produktionszeit zur Herstellung einer Gründungsstruktur wesentlich verringert, und die Maßhaltigkeit ist verbessert, so dass insgesamt die Effizienz erhöht ist. Ein derartiger Bestückungsrahmen befähigt zum industriellen Herstellen von Offshore-Gründungsstrukturen, welche in einer Jacket-Bauweise konstruiert sind.According to a further aspect of the invention, the object mentioned at the outset is also achieved by a mounting frame for accommodating a plurality of pipe construction segments for a pipe construction, in particular a foundation structure for an offshore wind turbine, with a frame bed on which at least segments for forming a conductor element an offshore foundation structure are to be arranged. Particularly preferably, the mounting frame has a plurality of receiving clamps for fixing arranged on the mounting frame segments. Such a mounting frame makes it possible to produce offshore foundation structures in a simple manner. Such a mounting frame is particularly preferably used in a method according to one of the above-described preferred embodiments for the production of tubular structures, in particular foundation structures for offshore wind turbines. Furthermore, it is preferable to carry out the method according to one of the above-described preferred embodiments for the production of tubular structures, in particular foundation structures for offshore wind energy plants using the mounting frame. Overall, by such a mounting frame, the production time for producing a foundation structure is substantially reduced, and the dimensional accuracy is improved, so that the overall efficiency is increased. Such a mounting frame enables industrial manufacture of offshore foundation structures constructed in a jacket construction.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Bestückungsrahmens sind die Aufnahmeklammern relativ zueinander und zu dem Rahmen bewegbar angeordnet. Dadurch lassen sich einzelne auf dem Bestückungsrahmen angeordnete bzw. mittels der Aufnahmeklammern fixierte Segmente zueinander ausrichten.According to a preferred embodiment of the mounting frame, the receiving clamps are arranged movable relative to each other and to the frame. As a result, individual segments arranged on the assembly frame or fixed by means of the receiving clips can be aligned with one another.

In einer bevorzugten Weiterbildung ist der Bestückungsrahmen vorgesehen, im Wesentlich horizontal ausgerichtet zu werden, so dass die Segmente im Wesentlichen horizontal ausgerichtet auf diesem anordenbar sind. Dadurch kann die Gründungsstruktur liegend hergestellt werden. So sind die einzelnen Schweißpunkte auf einfache Art und Weise durch Arbeiter erreichbar. Ferner sind zum Anordnen der Segmente auf dem Bestückungsrahmen keine komplexen Hebezeuge erforderlich, vielmehr können die einzelnen Segmente einfach auf dem Bestückungsrahmen von oben abgelegt werden.In a preferred development of the mounting frame is provided to be aligned substantially horizontally, so that the segments are arranged substantially horizontally aligned on this. As a result, the foundation structure can be made lying down. Thus, the individual welds are easily accessible by workers. Further, for arranging the segments on the mounting frame no complex lifting equipment required, but the individual segments can be easily stored on the mounting frame from above.

Vorzugsweise weist der Bestückungsrahmen eine Heizeinrichtung zum gleichmäßigen und einheitlichen Erwärmen der auf dem Bestückungsrahmen angeordneten Segmente auf. Ferner ist bevorzugt, dass die Aufnahmeklammern mittels Antrieben in Längs- und/oder Querrichtung der Seelenachsen der in diesen aufgenommenen Rohren bewegbar sind. Das Bewegen erfolgt vorzugsweise mittels hydraulischer Elemente. Besonders bevorzugt sind die Antriebe ferngesteuert, insbesondere mittels eines Zentralrechners. Dadurch lassen sich die einzelnen Segmente auf besonders einfache Art und Weise zueinander ausrichten. Die Ausrichtung erfolgt über die Fernsteuerung, so dass hier weniger Arbeitskraft in Form von Personen eingesetzt werden muss und die Effizienz insgesamt erhöht ist.The mounting frame preferably has a heating device for the uniform and uniform heating of the segments arranged on the mounting frame. Furthermore, it is preferred that the receiving clamps are movable by means of drives in the longitudinal and / or transverse direction of the axes of the axes of the tubes received in these. The movement is preferably carried out by means of hydraulic elements. Particularly preferably, the drives are remotely controlled, in particular by means of a central computer. As a result, the individual segments can be aligned with each other in a particularly simple manner. The alignment is done via the remote control, so that here less labor in the form of people must be used and the overall efficiency is increased.

Vorzugsweise weist der Bestückungsrahmen ferner eine Einrichtung zum Verstellen einer Höhe der Aufnahmeklammern relativ zu dem Rahmenbett auf. So lassen sich auch auf einfache Art und Weise verschiedene Rohrdurchmesser derart ausrichten, dass die Seelenachsen der Rohre jeweils im Wesentlichen koaxial zueinander sind bzw. in einer Ebene liegen oder sich schneiden. Dadurch ist die Fertigung weiter vereinfacht und eine Produktionsdurchlaufzeit verkürzt.Preferably, the mounting frame further comprises means for adjusting a height of the mounting brackets relative to the frame bed. Thus, in a simple manner, different pipe diameters can be aligned in such a way that the core axes of the pipes are in each case essentially coaxial with one another or lie in one plane or intersect. As a result, the production is further simplified and shortened production throughput time.

Besonders bevorzugt weisen die Aufnahmeklammern einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt auf. Vorzugsweise ist die Öffnung der Aufnahmeklammern nach oben ausgerichtet. Dadurch lassen sich die Segmente einfach von oben in die Aufnahmeklammern einsetzen, beispielsweise mittels eines Krans, Gabelstaplers oder händisch, und mittels der Aufnahmeklammern fixieren. Allem durch die Schwerkraftwirkung sind die Segmente schon in einem gewissen Grad in den Aufnahmeklammern aufgenommen und in diesen fixiert und können zusätzlich von diesen noch geklemmt werden.Particularly preferably, the receiving clamps have a substantially U-shaped cross-section. Preferably, the opening of the receiving clips is oriented upward. As a result, the segments can be easily inserted from above into the receiving clamps, for example by means of a crane, forklift or by hand, and fix by means of the receiving clamps. All by the effect of gravity, the segments are already included in a certain degree in the receiving brackets and fixed in these and can additionally be clamped by them.

In einer bevorzugten Weiterbildung weist der Bestückungsrahmen ferner eine Messeinrichtung zum Bestimmen von Positionen der auf dem Bestückungsrahmen angeordneten Segmente auf. Dadurch können die Segmente besser ausgerichtet werden. Vorzugsweise wirkt die Messeinrichtung mit einem Zentralcomputer, beispielsweise einem Computer Aided Manufacturing-System zusammen, so dass auch des Ausrichten nach dem Messen der Positionen automatisiert erfolgen kann.In a preferred development, the mounting frame further comprises a measuring device for determining positions of the segments arranged on the mounting frame. This allows the segments to be better aligned. Preferably, the measuring device works with a central computer, such as a computer aided manufacturing system together, so that also the alignment after measuring the positions can be done automatically.

Es soll verstanden werden, dass das Verfahren zur Herstellung von Rohrkonstruktionen sowie der Bestückungsrahmen zur Aufnahme einer Mehrzahl an Rohrkonstruktions-Segmenten gleiche und ähnliche Aspekte aufweisen, die Insbesondere in den Unteransprüchen Niederschlag finden.It should be understood that the method of manufacturing tubular structures and the mounting frames for accommodating a plurality of tubular construction segments have the same and similar aspects which are particularly reflected in the subclaims.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen:In the following, the invention will be explained in more detail with reference to an embodiment with reference to the accompanying figures. Hereby show:

1 eine Seitenansicht einer Offshore-Gründungsstruktur nach der Jacket-Bauweise; 1 a side view of an offshore foundation structure according to the jacket construction;

2 einen X-Knoten für die Offshore-Gründungsstruktur aus 1; 2 an X node for the offshore foundation structure 1 ;

3 einen W-Knoten für die Offshore-Gründungsstruktur aus 1; 3 a W-node for the offshore foundation structure 1 ;

4 einen Fußknoten mit Fuß für eine Offshore-Gründungsstruktur aus 1; 4 a foot node with foot off for an offshore foundation structure 1 ;

5 ein Rohr in einer Seitenansicht für eine Offshore-Gründungsstruktur aus 1; 5 a pipe in a side view for an offshore foundation structure 1 ;

6 eine Seitenansicht eines Transition Piece für eine Offshore-Gründungsstruktur aus 1; 6 a side view of a transition piece for an offshore foundation structure 1 ;

7 eine Draufsicht auf einen Bestückungsrahmen; 7 a plan view of a mounting frame;

8 eine Seitenansicht des Bestückungsrahmens aus 7 und 8th a side view of the mounting frame 7 and

9 einen schematischen Ablauf eines Verfahrens zur Herstellung von Rohrkonstruktionen. 9 a schematic sequence of a method for the production of pipe structures.

Die Offshore-Gründungsstruktur 1 für Windenergieanlagen (WEA) weist gemäß 1 sechs im Meeresgrund verankerbare Pfähle 2 auf (nicht alle sind mit Bezugszeichen versehen). Mit den Pfählen 2 ist eine Fachwerkstruktur 4 verbunden. Die Fachwerkstruktur 4 ist im Wesentlichen konisch oder kegelstumpfförmig ausgebildet und hat einen im Wesentlichen sechseckigen Querschnitt bezogen auf eine Längsachse 5 der Fachwerkstruktur 4. Sie ist mit ihren sechs unteren Ecken 3a (nur eine mit Bezugszeichen versehen) über entsprechende Fußknoten 20 (siehe 4) mit den sechs Pfählen 2 verbunden. Die Fachwerkstruktur 4 weist vier Abschnitte 6, 8, 10, 12 auf, die übereinander im Wesentlichen koaxial zueinander angeordnet sind. Die Fachwerkstruktur 4 sowie die Abschnitte 6, 8, 10, 12 sind aus Rohren 14 (nicht alle mit Bezugszeichen versehen) gebildet, welche mittels Knoten 20, 22, 24 miteinander verbunden sind.The offshore start-up structure 1 for wind turbines (WEA) points according to 1 six piles anchored in the seabed 2 on (not all are provided with reference numerals). With the piles 2 is a truss structure 4 connected. The truss structure 4 is substantially conical or frusto-conical and has a substantially hexagonal cross-section with respect to a longitudinal axis 5 the truss structure 4 , She is with her six lower corners 3a (only one provided with reference numerals) via corresponding foot node 20 (please refer 4 ) with the six piles 2 connected. The truss structure 4 has four sections 6 . 8th . 10 . 12 on, which are arranged one above the other substantially coaxially to each other. The truss structure 4 as well as the sections 6 . 8th . 10 . 12 are made of pipes 14 (not all provided with reference numerals) formed by means of nodes 20 . 22 . 24 connected to each other.

Jeder der Abschnitte 6, 8, 10, 12 ist im Wesentlichen konisch bzw. kegelstumpfförmig gebildet und weist einen sechseckigen Querschnitt auf, der entsprechend eines gleichmäßigen Sechsecks gebildet ist. Ein Abschnitt 6, 8, 10, 12 weist demnach sechs untere Ecken 3a, 3b, 3c, 3d und sechs obere Ecken 3a, 3b, 3c, 3d auf (jeweils nur eine Ecke mit Bezugszeichen versehen). So weist beispielsweise der unterste Abschnitt 6 sechs untere Ecken 3a (nur eine mit Bezugszeichen versehen) und sechs obere Ecken 3b (nur eine mit Bezugszeichen versehen) auf. Die sechs oberen Ecken 3b des untersten Abschnitts 6 bilden gleichzeitig die unteren Ecken 3b des zweituntersten Abschnitts 4. An den Ecken 3a, 3b, 3c, 3d sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel entweder Fußknoten 20 oder W-Knoten 24 angeordnet. Die Fußknoten 20 sowie die W-Knoten 24 sind dabei jeweils derart mit im Wesentlichen horizontal ausgerichteten Rohren 14 verbunden, dass ein im Wesentlichen gleichmäßiges Sechseck gebildet wird. Die oberen Ecken 3a, 3b, 3c, 3d eines jeden Abschnitts 6, 8, 10, 12 sind ferner mit den unteren Ecken 3a, 3b, 3c, 3d eines jeden Abschnitts 6, 8, 10, 12 über Rohre 14 und X-Knoten 22 in vertikaler Richtung beabstandet miteinander verbunden. Dabei sind die Rohre 14 sowie die X-Knoten 22 derart an der Fachwerkstruktur 4 angeordnet, dass sie im Wesentlichen in einer Mantelfläche der Fachwerkstruktur 4 liegen. Das Innere der Fachwerkstruktur 4 ist demnach hohl bzw. frei von Rohren oder Verstrebungen. Die genaue Gestaltung der einzelnen Knoten 20, 22, 24 ist aus den 2 bis 4 ersichtlich.Each of the sections 6 . 8th . 10 . 12 is formed substantially conical or frusto-conical and has a hexagonal cross section, which is formed according to a uniform hexagon. A section 6 . 8th . 10 . 12 therefore has six lower corners 3a . 3b . 3c . 3d and six upper corners 3a . 3b . 3c . 3d on (only one corner provided with reference numerals). For example, the bottom section 6 six lower corners 3a (only one provided with reference numerals) and six upper corners 3b (only one provided with reference numerals). The six upper corners 3b of the lowest section 6 at the same time form the lower corners 3b the second lowest section 4 , At the corners 3a . 3b . 3c . 3d are either foot nodes according to this embodiment 20 or W-node 24 arranged. The foot nodes 20 as well as the W-nodes 24 are each such with substantially horizontally oriented tubes 14 connected to form a substantially uniform hexagon. The upper corners 3a . 3b . 3c . 3d of each section 6 . 8th . 10 . 12 are further with the lower corners 3a . 3b . 3c . 3d of each section 6 . 8th . 10 . 12 over pipes 14 and X-nodes 22 spaced apart in the vertical direction. Here are the pipes 14 as well as the X-nodes 22 such on the truss structure 4 arranged that they are essentially in a lateral surface of the truss structure 4 lie. The interior of the truss structure 4 is therefore hollow or free of pipes or struts. The exact design of each node 20 . 22 . 24 is from the 2 to 4 seen.

Am oberen Ende der Gründungsstruktur 1 ist an der Fachwerkstruktur 4 ein Transition Piece 16 für die Aufnahme einer Windenergieanlage angeordnet. Das Transition Piece 16 ist dazu mit den oberen Knoten 26 des obersten Abschnitts 12 verbunden.At the upper end of the foundation structure 1 is at the truss structure 4 a transition piece 16 arranged for receiving a wind turbine. The transition piece 16 is with the top nodes 26 of the top section 12 connected.

Genauso wie die Gründungsstruktur 1 über die vier koaxial senkrecht übereinander angeordneten Abschnitte 6, 8, 10 und 12 beschrieben werden kann, kann diese über sechs ringförmig um die Zentralachse 5 herum angeordneten Leiterelemente 30, 31, 32 (in 1 nur drei gezeigt) beschrieben werden. Ein Leiterelement 30, 31, 32 besteht demnach aus zwei unteren Fußknoten, sich daran anschließenden Rohren mit einem X-Knoten 22, darüber zwei W-Knoten 24, die die Ecke 3b bilden, darüber wiederum Rohre 14 mit einem X-Knoten 22 bis zu den W-Knoten 24, die die Ecke 3c bilden, darüber wiederum Rohre 14 mit einem X-Knoten 22 und darüber angeordneten W-Knoten 24, welche die Ecke 3d bilden, um anschließend wiederum über Rohre 14 sowie einen X-Knoten 22 an die oberen Knoten 26 anzuschließen. Ein solches Leiterelement 30, 31, 32 ist im Wesentlichen flächenförmig.Just like the founding structure 1 over the four coaxial vertically stacked sections 6 . 8th . 10 and 12 can be described, this over six annular around the central axis 5 arranged around ladder elements 30 . 31 . 32 (in 1 only three shown). A ladder element 30 . 31 . 32 consists of two lower foot nodes, adjoining tubes with an X-node 22 , above it two W-nodes 24 that the corner 3b form, above that again pipes 14 with an X-node 22 up to the W-nodes 24 that the corner 3c form, above that again pipes 14 with an X-node 22 and overlying W-nodes 24 which the corner 3d then, in turn, via pipes 14 as well as an X-node 22 to the top nodes 26 to join. Such a conductor element 30 . 31 . 32 is essentially planar.

In den 2 bis 6 sind einzelne Rohrkonstruktions-Segmente 14, 20, 22, 24, 26 dargestellt, wie sie auf einem Bestückungsrahmen (siehe 7 und 8; weiter unten detaillierter beschrieben) anordenbar sind, um eine Gründungsstruktur 1 zu bilden.In the 2 to 6 are single pipe construction segments 14 . 20 . 22 . 24 . 26 shown as they are on a mounting frame (see 7 and 8th ; described in more detail below) can be arranged to form a foundation structure 1 to build.

Gemäß 2 weist ein X-Knoten 22 ein Hauptrohr 34 auf, an dem zwei weitere Rohrstümpfe 36, 38 mittels Schweißnähten 40, 42 derart angeordnet sind, dass sich die Längsachsen der einzelnen Rohre 34, 36, 38 jeweils schneiden. Dadurch weist der X-Knoten 22 vier Anschlüsse 44a, 44b, 44c, 44d auf, um weitere vier Rohre 14 (siehe 5) miteinander zu verbinden. Der X-Knoten 22 ist im Wesentlichen X- oder kreuzförmig gebildet und schließt zwischen seinen Schenkeln je zwei spitze und zwei stumpfe Winkel ein. Die Anschlüsse 44a, 44b, 44c, 44d sind derart ausgerichtet, dass die damit verbundenen Rohre 14 (diese werden nicht gezeigt) sämtlich im Wesentlich in einer Ebene liegen.According to 2 has an X-node 22 a main pipe 34 on, at the two more pipe stumps 36 . 38 by means of welds 40 . 42 are arranged such that the longitudinal axes of the individual tubes 34 . 36 . 38 each cut. This indicates the X-node 22 four connections 44a . 44b . 44c . 44d on to another four pipes 14 (please refer 5 ) to connect with each other. The X-node 22 is essentially formed X- or cross-shaped and includes between its legs two acute and two obtuse angles. The connections 44a . 44b . 44c . 44d are aligned so that the associated pipes 14 (these are not shown) are all essentially in one plane.

Gemäß 3 weist ein W-Knoten ebenfalls ein Hauptrohr 46 auf, sowie zwei an diesem Hauptrohr 46 angeschweißte Rohrstümpfe 48, 50. Ein W-Knoten 24 weist gemäß 3 vier Anschlüsse 52a, 52b, 52c, 52d auf, wobei an den Anschluss 52a vorzugsweise ein weiterer W-Knoten 24 angeordnet wird, der spiegelverkehrt zu dem in 3 gezeigten W-Knoten ausgebildet ist. So lassen sich dann Ecken 3b, 3c, 3d bilden, wie in 1 gezeigt. Das Hauptrohr 46 ist vorzugsweise gekrümmt ausgebildet, so dass die Ecken 3b, 3c, 3d abgerundet sind („rounded nodes”). Dies führt zu einem vorteilhaften Kraftfluss innerhalb der Gründungsstruktur 1.According to 3 a W-node also has a main pipe 46 on, as well as two on this main pipe 46 welded pipe stumps 48 . 50 , A W-node 24 according to 3 four connections 52a . 52b . 52c . 52d on, taking to the connection 52a preferably another W-node 24 is arranged, the mirrored to the in 3 formed W-node is formed. So then can be corners 3b . 3c . 3d form as in 1 shown. The main pipe 46 is preferably curved, so that the corners 3b . 3c . 3d are rounded ("rounded nodes"). This leads to an advantageous flow of force within the foundation structure 1 ,

Gemäß 4 ist ein Fußknoten 20 grundsätzlich ähnlich zu einem W-Knoten 24 gebildet, er weist jedoch nach unten ausgerichtet keinen Anschluss 52d auf (vgl. 3), sondern ist dort mit einem Pfahl 2 verbunden.According to 4 is a foot node 20 basically similar to a W-node 24 formed, however, it faces downwards has no connection 52d on (cf. 3 ), but is there with a stake 2 connected.

In den 7 und 8 ist ein Bestückungsrahmen 60 jeweils in einer Seiten- und einer Draufsicht gezeigt. Wie insbesondere aus 7 ersichtlich ist, stellt der Bestückungsrahmen 60 im Wesentlichen eine Schablone für ein Leiterelement 30, 31, 32 der Gründungsstruktur 1 dar. Der Bestückungsrahmen 60 weist ein Rahmenbett 62 auf, welches aus einer Mehrzahl von Streben 64 gebildet ist. Die Streben 64 sind derart angeordnet, dass sich eine Schablone für das Leiterelement 30, 31, 32 ergibt. Daher weist auch der Bestückungsrahmen 60 vier Abschnitte, in 7 mit 6', 8', 10, 12 bezeichnet, auf, die jeweils durch gerade Streben 64 getrennt sind, die Schablonen für die Ringelemente 7 gemäß 1 bilden und in 7 mit 7' bezeichnet sind.In the 7 and 8th is a mounting frame 60 each shown in a side and a top view. As in particular from 7 can be seen is the mounting frame 60 essentially a template for a conductor element 30 . 31 . 32 the founding structure 1 dar. The mounting frame 60 has a frame bed 62 on, which consists of a plurality of struts 64 is formed. The aspiration 64 are arranged such that a template for the conductor element 30 . 31 . 32 results. Therefore, also the mounting frame 60 four sections, in 7 With 6 ' . 8th' . 10 . 12 denotes, on, each by straight struts 64 are separated, the templates for the ring elements 7 according to 1 form and in 7 With 7 ' are designated.

Auf diesen Streben 64 sind mehrere Aufnahmeklammern 66 angeordnet, von denen jeweils in 7 und 8 nur zwei bezeichnet sind. Muttels den Aufnahmeklammern 66, die gemäß 8 einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt haben, können die einzelnen Segmente 14, 20, 22, 24 klemmend fixiert werden. Die Aufnahmeklammern 66 sind derart an den Streben 64 angeordnet, dass diese in Richtung der Seelenachse der einzelnen Segmente bewegbar sind sowie quer zu diesen. Dazu sind die Aufnahmeklammern 66 mit nicht gezeigten Hydraulikelementen verbunden, die mittels eines ebenfalls nicht gezeigten Zentralcomputers fernsteuerbar sind.On this quest 64 are several recording clips 66 arranged, each of which in 7 and 8th only two are designated. Muttels the receiving clamps 66 according to 8th have a substantially U-shaped cross-section, the individual segments 14 . 20 . 22 . 24 be clamped fixed. The recording clips 66 are so on the struts 64 arranged that these are movable in the direction of the axis of the soul of the individual segments and transverse to them. These are the recording clips 66 connected to hydraulic elements, not shown, which are remotely controllable by means of a central computer, also not shown.

Wie aus 8 ersichtlich, ist der Bestückungsrahmen 60 auf einem Grund G liegend angeordnet, so dass das Anordnen, Ausrichten und Verschweißen der Segmente 14, 20, 22, 24 zu dem Leiterelement 30, 31, 32 horizontal, also im Wesentlichen liegend erfolgt. Die Höhe H des Bestückungsrahmens 60 ist derart gewählt, dass Personal an diesem stehend bequem arbeiten kann. Beispielsweise ist eine Höhe H von 80 cm bis 1,40 m bevorzugt, besonders bevorzugt ca. 1 Meter. Jeweils an einem Kopfende 60a und einem Fußende 60b des Bestückungsrahmens 60 weist dieser abgeschrägte Abschnitte 61a, 61b auf, die sich schräg vom Grund G weg erstrecken, so dass der Bestückungsrahmen an dem Kopfende 60a und an dem Fußende 60b im Wesentlichen keilförmig zuläuft. Dadurch ist der Bestückungsrahmen 60 insgesamt einfacher zu transportieren und kann auch in gewissen Bereichen gekippt werden.How out 8th can be seen, is the mounting frame 60 arranged on a base G lying, so that the arranging, aligning and welding of the segments 14 . 20 . 22 . 24 to the conductor element 30 . 31 . 32 horizontal, that is essentially lying. The height H of the mounting frame 60 is chosen so that staff at this standing can work comfortably. For example, a height H of 80 cm to 1.40 m is preferred, particularly preferably about 1 meter. Each at a headboard 60a and a foot end 60b of the mounting frame 60 has these beveled sections 61a . 61b which extend obliquely away from the base G, so that the mounting frame at the head end 60a and at the foot end 60b essentially wedge-shaped. This is the assembly frame 60 overall easier to transport and can also be tilted in certain areas.

Der Bestückungsrahmen 60 verfügt ferner über eine nicht gezeigte Heizeinrichtung sowie über eine nicht gezeigt Messeinrichtung, wie diese weiter oben beschrieben sind.The assembly frame 60 also has a heating device, not shown, as well as a measuring device, not shown, as described above.

9 zeigt schematisch den Ablauf eines Verfahrens 100 zur Herstellung von Rohrkonstruktionen, insbesondere Gründungsstrukturen für Offshore-Windenergieanlagen. Zunächst erfolgt in einem ersten Schritt 101 die Materialanlieferung, d. h., hier werden die einzelnen Segmente 14, 20, 22, 24 zur Produktionsstäte angeliefert. Anschließend erfolgt eine Kontrolle 102 der Maße dieser Segmente 14, 20, 22, 24, um festzustellen, ob diese den Maßanforderungen genügen. Ist dies nicht der Fall, erfolgt in Schritt 103 eine optionale Längenkorrektur. In Schritt 104 werden Fasen an den Rohrmündungen angebracht, um im Stumpfstoß eine Schweißnaht einbringen zu können. Solche Fasen sind vorzugsweise im 45-Grad-Winkel an einer Außenseite des Rohres angebracht, Werden die so vorbereiteten Segmente 14, 20, 22, 24 nicht direkt weiterverarbeitet, werden sie in Schritt 105 in ein Produktionslager aufgenommen. 9 schematically shows the procedure of a method 100 for the production of pipe constructions, in particular foundation structures for offshore wind turbines. First, in a first step 101 the material delivery, ie, here are the individual segments 14 . 20 . 22 . 24 delivered to the production plant. This is followed by a check 102 the dimensions of these segments 14 . 20 . 22 . 24 to see if they meet the dimensional requirements. If this is not the case, done in step 103 an optional length correction. In step 104 bevels are attached to the pipe mouths to bring in the butt joint a weld. Such chamfers are preferably mounted at an angle of 45 degrees to an outside of the tube, becoming the segments thus prepared 14 . 20 . 22 . 24 not directly processed, they are in step 105 added to a production warehouse.

Nach diesen vorbereitenden Schritten werden dann zum Erzeugen der Rohrkonstruktion die einzelnen Segmente 14, 20, 22, 24 in Schritt 106 auf dem Bestückungsrahmen 60 angeordnet. Dazu kann beispielsweise am Kran oder dergleichen benutzt werden. Auch können einzelne Knoten 20, 22, 24 beispielsweise per Hand eingelegt werden, solange diese noch kein Gewicht erreicht haben, welches den Einsatz eines Krans erfordert. In Schritt 107 werden diese angeordneten Segmente 14, 20, 22, 24 dann mittels der Aufnahmeklammern 66 fixiert. Zum besseren Verschweißen werden die angeordneten 106 und fixierten 107 Segmente 14, 20, 22, 24 in Schritt 108 dann auf eine einheitliche und gleichmäßige Temperatur erwärmt. Dies bedeutet, dass alle Segmente 14, 20, 22, 24 im Wesentlichen die gleiche Temperatur haben. Anschließend erfolgt ein Vermessen 109 der Position der Teile. Das Vermessen 109 nach dem Erwärmen 108 durchzuführen, ist sehr vorteilhaft, da so die proportionale Längendehnung der einzelnen Segmente 14, 20, 22, 24 mit berücksichtigt werden können.After these preparatory steps, the individual segments are then used to create the pipe construction 14 . 20 . 22 . 24 in step 106 on the assembly frame 60 arranged. This can be used for example on the crane or the like. Also, individual nodes can 20 . 22 . 24 be inserted by hand, for example, as long as they have not reached a weight that requires the use of a crane. In step 107 These are arranged segments 14 . 20 . 22 . 24 then by means of the receiving clips 66 fixed. For better welding, the arranged 106 and fixed 107 segments 14 . 20 . 22 . 24 in step 108 then heated to a uniform and uniform temperature. This means all segments 14 . 20 . 22 . 24 have essentially the same temperature. Subsequently, a measurement takes place 109 the position of the parts. Measuring 109 after heating 108 To carry out is very advantageous because so the proportional elongation of the individual segments 14 . 20 . 22 . 24 can be taken into account.

Nachdem die einzelnen Segmente 14, 20, 22, 24 vermessen wurden und das Ergebnis mit den Soll-Positionen abgeglichen wurde, können die einzelnen Segmente 14, 20, 22, 24 in Schritt 110 ausgerichtet werden. Beim Ausrichten wird vorzugsweise ebenfalls vom Fußende ausgegangen. Zunächst werden die Fußknoten ausgerichtet, anschließend die Rohre, die mit diesen verbunden sind, und so fort, bis zu den oberen Knoten, die an das Transition Piece 16 angeschlossen werden. So wird eine gleichmäßige Verteilung der Toleranzen erreicht und insgesamt ein maßhaltiges Leiterelement 30, 31, 33 erzeugt.After the individual segments 14 . 20 . 22 . 24 were measured and the result was compared with the target positions, the individual segments 14 . 20 . 22 . 24 in step 110 be aligned. When aligning is preferably also assumed from the foot. First, the foot knots are aligned, then the tubes that are connected to them, and so on, up to the top knot, attached to the transition piece 16 be connected. Thus, a uniform distribution of tolerances is achieved and a total of dimensionally stable conductor element 30 . 31 . 33 generated.

Im Anschluss an das Ausrichten 110 sämtlicher Segmente 14, 20, 22, 24, können diese mittels Orbitalschweißen 111 verschweißt werden. Ist der Einsatz von Orbitalschweißen im Schritt 111 nicht möglich, beispielsweise aufgrund ungünstiger Windverhältnisse oder überdicker Bleche, können in Schritt 111 auch Schweißroboter oder Schweißen von Hand eingesetzt werden.Following the alignment 110 all segments 14 . 20 . 22 . 24 , these can be done by orbital welding 111 be welded. Is the use of orbital welding in step 111 not possible, for example, due to unfavorable wind conditions or oversize sheets, in step 111 also welding robots or welding can be used by hand.

Folgend an den Schritt 111 werden die Segmente 14, 20, 22, 24, welche auf dem Bestückungsrahmen 60 angeordnet sind, erneut vermessen (Schritt 112), und eine Korrektur der Endmaße (Schritt 113) findet erforderlichenfalls statt. Anschließend wird die so erzeugte Rohkonstruktion, nämlich das so erzeugte Leiterelement 30, 31, 32 abtransportiert (Schritt 114), um mit weiteren Leiterelementen 30, 31, 32 verbunden zu werden, um die Offshore-Gründungsstruktur 1 zu bilden.Following the step 111 become the segments 14 . 20 . 22 . 24 which are on the mounting frame 60 are re-measured (step 112 ), and a correction of the final dimensions (step 113 ) takes place if necessary. Subsequently, the raw construction thus produced, namely the conductor element thus produced 30 . 31 . 32 transported away (step 114 ), with other ladder elements 30 . 31 . 32 to be connected to the offshore founding structure 1 to build.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 202011101599 U1 [0003]

Claims

Procedure ( 100 ) for the production of pipe structures, in particular foundation structures ( 1 ) for offshore wind turbines, comprising the steps of: - arranging ( 106 ) a plurality of pipe construction segments ( 14 . 20 . 22 . 24 ) on a mounting frame ( 60 ); - Align ( 110 ) of the individual segments ( 14 . 20 . 22 . 24 ) to each other; - welding ( 111 ) of the segments ( 14 . 20 . 22 . 24 ).

Method according to claim 1, characterized by the step: - fixing ( 107 ) of the individual segments ( 14 . 20 . 22 . 24 ) by means of receiving clips ( 66 ) on the mounting frame ( 60 ).

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the segments ( 14 . 20 . 22 . 24 ) substantially horizontally aligned on the mounting frame ( 60 ) to be ordered.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized by the step: - heating ( 108 ) of the segments ( 14 . 20 . 22 . 24 ) to a common uniform temperature.

The method of claim 4, wherein the step of heating ( 108 ) after fixing ( 107 ) and before aligning ( 110 ) of the segments ( 14 . 20 . 22 . 24 ) he follows.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the alignment ( 110 ) of the individual segments ( 14 . 20 . 22 . 24 ) by moving the receiving clips ( 66 ) he follows.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the alignment ( 110 ) of the individual segments ( 14 . 20 . 22 . 24 ) takes place by means of hydraulic elements.

Method according to one of the preceding claims, characterized by the step: - measuring ( 109 ) the position of the segments ( 14 . 20 . 22 . 24 ) on the mounting frame ( 60 ); - Compare the measured positions with target positions.

Method according to one of claims 5 to 8, characterized in that the alignment ( 110 ) and / or measuring ( 109 ) takes place automatically, in particular computer-aided.

Method according to one of the preceding claims, characterized by the step: - chamfering ( 104 ) of pipe ends of the segments ( 14 . 20 . 22 . 24 ) before placing ( 106 ) a plurality of pipe construction segments ( 14 . 20 . 22 . 24 ) on a mounting frame ( 60 ).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the welding ( 111 ) by means of orbital welding and / or welding robots.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that on the mounting frame ( 60 ) at least segments ( 14 . 20 . 22 . 24 ) for forming a conductor element ( 30 . 31 . 32 ) of an offshore start-up structure ( 1 ) to be ordered.

Method according to claim 12, characterized in that starting from a foot end of the conductor element ( 30 . 31 . 32 ) from the individual segments ( 14 . 20 . 22 . 24 ) welded together ( 111 ) become.

Mounting frame ( 60 ) for receiving a plurality of pipe construction segments ( 14 . 20 . 22 . 24 ) for a pipe construction, in particular a foundation structure ( 1 ) for an offshore wind turbine, with a frame bed ( 62 ) on which at least segments ( 14 . 20 . 22 . 24 ) for forming a conductor element ( 30 . 31 . 32 ) of an offshore start-up structure ( 1 ) can be arranged.

Assembly frame according to claim 14, characterized by a plurality of receiving clips ( 66 ) for fixing on the mounting frame ( 60 ) arranged segments ( 14 . 20 . 22 . 24 ).

Assembly frame according to claim 15, characterized in that the receiving clips ( 66 ) relative to each other and to the frame bed ( 62 ) are arranged movable.

Assembly frame according to claim 16, characterized in that the mounting frame ( 60 ) is intended to be aligned substantially horizontally so that the segments ( 14 . 20 . 22 . 24 ) are substantially horizontally aligned on this can be arranged.

A mounting frame according to claim 16 or 17, characterized by a heating device for the uniform and uniform heating of the on the mounting frame ( 60 ) arranged segments ( 14 . 20 . 22 . 24 ).

Assembly frame according to one of claims 16 to 17, characterized in that the receiving clips ( 66 ) by means of drives in the longitudinal and / or transverse direction of the axis of the soul the pipes contained therein ( 14 ) are movable.

Assembly frame according to claim 19, characterized in that the drives are remotely controlled, in particular remotely controlled by means of a central computer.

A mounting frame according to one of claims 16 to 20, characterized by a device for adjusting a height of the receiving clips ( 66 ) relative to the frame bed ( 62 ).

Assembly frame according to one of claims 16 to 21, characterized in that the receiving clips ( 66 ) have a substantially U-shaped cross-section.

Assembly frame according to claim 22, characterized in that the openings of the receiving clips ( 66 ) are oriented upwards.

A mounting frame according to any one of claims 16 to 23, characterized by a measuring device for determining positions of the on the mounting frame ( 60 ) arranged segments ( 14 . 20 . 22 . 24 ).