DE102021118462A1 - Foundation structure of an offshore structure - Google Patents

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    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
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    • E02D27/00—Foundations as substructures
    • E02D27/32—Foundations for special purposes
    • E02D27/42—Foundations for poles, masts or chimneys
    • E02D27/425—Foundations for poles, masts or chimneys specially adapted for wind motors masts

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Abstract

Die Anmeldung betrifft eine Gründungstruktur (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) eines Offshore-Bauwerks (100), insbesondere eine Soft-Soft-Gründungsstruktur (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802), umfassend mindestens ein erstes Schalenelement (106, 206, 306, 406, 506, 606, 706, 806) mit mindestens einer einen ersten Innenraum (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818) umschließenden Wand (120, 220, 320, 420, 520, 620, 720, 820), die eine Innenseite (124, 224, 324, 424, 524, 624, 724, 824) und eine Außenseite (122, 222, 322, 422, 522, 622, 722, 822) aufweist, mindestens ein in den ersten Innenraum (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818) zumindest teilweise ragendes inneres Strukturelement (108, 208, 308, 408, 508, 608, 708, 808) mit einer Außenseite (126, 226, 326, 426, 526, 626, 726, 826), und mindestens ein in dem ersten Innenraum (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818) angeordnetes und die Innenseite (124, 224, 324, 424, 524, 624, 724, 824) des ersten Schalenelements (106, 206, 306, 406, 506, 606, 706, 806) und die Außenseite (126, 226, 326, 426, 526, 626, 726, 826) des inneren Strukturelements (108, 208, 308, 408, 508, 608, 708, 808) kontaktierendes erstes Kopplungselement (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810) mit einer zumindest teilweise ovalförmigen Querschnittsfläche.The application relates to a foundation structure (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) of an offshore structure (100), in particular a soft-soft foundation structure (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) comprising at least one first shell element (106, 206, 306, 406, 506, 606, 706, 806) with at least one first interior space (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818) enclosing wall (120, 220, 320, 420, 520, 620, 720, 820) having an inside (124, 224, 324, 424, 524, 624, 724, 824) and an outside (122, 222, 322, 422, 522, 622, 722, 822), at least one inner structural element (108, 208, 308, 408, 508) protruding at least partially into the first interior space (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818). , 608, 708, 808) having an exterior (126, 226, 326, 426, 526, 626, 726, 826), and at least one in the first interior space (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818) and the inside (124, 224, 324, 424, 524, 624, 724, 824) of the first shell element (106, 2 06, 306, 406, 506, 606, 706, 806) and the outside (126, 226, 326, 426, 526, 626, 726, 826) of the inner structural member (108, 208, 308, 408, 508, 608, 708, 808) contacting first coupling element (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810) with an at least partially oval cross-sectional area.

Description

Die Anmeldung betrifft eine Gründungstruktur eines Offshore-Bauwerks (bzw. für ein Offshore-Bauwerk), insbesondere eine Soft-Soft-Gründungstruktur. Darüber hinaus betrifft die Anmeldung ein Offshore-Bauwerk, ein Verfahren zum Installieren einer Gründungsstruktur und ein Schalenelement für eine Gründungsstruktur.The application relates to a foundation structure of an offshore building (or for an offshore building), in particular a soft-soft foundation structure. In addition, the application relates to an offshore structure, a method for installing a foundation structure and a shell element for a foundation structure.

Vermehrt werden Offshore-Bauwerke bzw. Offshore-Vorrichtungen errichtet, insbesondere auf dem Meer. So werden zur elektrischen Energieerzeugung bzw. zur Bereitstellung elektrischer Energie aus sogenannten erneuerbaren Energiequellen beispielsweise Offshore-Windparks mit einer Vielzahl von Offshore-Bauwerken in Form von Offshore- Windenergievorrichtungen installiert. Offshore-Standorte zeichnen sich üblicherweise durch relativ kontinuierliche Windbedingungen und hohe durchschnittliche Windgeschwindigkeiten aus, so dass vermehrt so genannte Offshore-Windparks errichtet werden.Offshore structures or offshore devices are increasingly being erected, particularly at sea. For example, offshore wind farms with a large number of offshore structures in the form of offshore wind energy devices are installed to generate electrical energy or to provide electrical energy from so-called renewable energy sources. Offshore locations are usually characterized by relatively continuous wind conditions and high average wind speeds, so that so-called offshore wind farms are increasingly being built.

In der Regel weist ein Offshore-Windpark eine Vielzahl an Offshore-Windenergievorrichtungen auf, wie eine Vielzahl von Offshore-Windkraftanlagen, Messmasten und/oder mindestens eine Offshore-Umspannstation. Über die Offshore-Umspannstation kann der Offshore-Windpark elektrisch beispielsweise mit einer Onshore-Umspannstation oder einer weiteren Offshore-Umspannstation bzw. Offshore-Konverterstation verbunden sein. Eine Onshore-Umspannstation wiederum kann mit einem öffentlichen Stromnetz verbunden sein.As a rule, an offshore wind farm has a large number of offshore wind energy devices, such as a large number of offshore wind power plants, met masts and/or at least one offshore substation. The offshore wind farm can be electrically connected via the offshore substation to an onshore substation or another offshore substation or offshore converter station, for example. An onshore substation, in turn, can be connected to a public power grid.

Eine Offshore-Windkraftanlage ist zum Wandeln der kinetischen Windenergie in elektrische Energie eingerichtet. Zum Übertragen der erzeugten elektrischen Energie zwischen zwei Offshore-Windenergievorrichtungen oder einer Offshore-Windenergievorrichtung und einer Onshore-Vorrichtung werden Energiekabel in Form von Seekabeln verlegt.An offshore wind turbine is set up to convert kinetic wind energy into electrical energy. Power cables in the form of submarine cables are laid to transmit the generated electrical energy between two offshore wind energy devices or one offshore wind energy device and one onshore device.

Bei Offshore-Bauwerken von Offshore-Windparks, aber auch bei anderen Offshore-Bauwerken, ist es üblich, ein Offshore-Bauwerk durch eine Gründung (z.B. Monopile-, Tripod-, Tripile- oder Jacket-Gründungen) auf bzw. in dem Gewässerboden, insbesondere einem Meeresboden, direkt zu verankern. Ein solches Offshore-Bauwerk umfasst insbesondere eine Offshore-Einrichtung und die Gründung, welche die Offshore-Einrichtung, wie eine auf einem Turm angeordnete Stromerzeugungsanlage, trägt.In the case of offshore structures of offshore wind farms, but also with other offshore structures, it is common to have an offshore structure with a foundation (e.g. monopile, tripod, tripile or jacket foundations) on or in the sea bed, in particular a seabed, to anchor directly. Such an offshore structure includes, in particular, an offshore facility and the foundation that supports the offshore facility, such as a power generation plant arranged on a tower.

Da die Herstellung von herkömmlichen Gründungen in Form von Monopiles zumindest ab einer Wassertiefe von ca. 60 m immer schwieriger und aufwendiger wird, werden ab Wassertiefen von ca. 60 m vermehrt andere Gründungsarten verwendet.Since the production of conventional foundations in the form of monopiles becomes more and more difficult and expensive, at least from a water depth of approx. 60 m, other types of foundation are increasingly used from water depths of approx. 60 m.

So ist es aus dem Stand der Technik bekannt, (voll) schwimmende Gründungen (auch „floating foundations“ genannt) zu verwenden. Durch Ankerketten, Ankerseile oder dergleichen werden schwimmende Gründungen mit mindestens einem Schwimmkörper an dem Gewässerboden verankert. Jedoch ist die regelmäßig erforderliche Inspektion der Ankerketten, -seile oder dergleichen mit hohem Aufwand verbunden, insbesondere aufgrund der großen Wassertiefen. Zu dem kommt es immer wieder zu Beschädigungen und Ausfällen von Ankerketten, -seilen oder dergleichen, beispielsweise aufgrund von Schnappbelastungen („snap loads“). Diese können beispielsweise durch eine Strömung versursacht werden.So it is known from the prior art to use (fully) floating foundations (also called “floating foundations”). Floating foundations with at least one floating body are anchored to the bottom of the water with anchor chains, anchor ropes or the like. However, the regularly required inspection of the anchor chains, ropes or the like is associated with a great deal of effort, in particular due to the great water depths. In addition, there is always damage and failure of anchor chains, ropes or the like, for example due to snap loads ("snap loads"). These can be caused by a current, for example.

Erfolgversprechendere Gründungsarten, insbesondere für Wassertiefen zwischen ca. 60 m und ca. 150 m, sind sogenannte gestrandeten Monopfähle im soft-soft Frequenzbereich, d.h. die erste Eigenfrequenz der Gründung liegt insbesondere unterhalb der ersten 1P Frequenz der Turbine, die wie gestrandete Spar Fundamente wirken (auch „stranded monopiles“ genannt) oder ein Gelenk bildende Turmlösungen (auch „articulated tower solutions“ genannt).More promising foundation types, especially for water depths between approx. 60 m and approx. 150 m, are so-called stranded monopiles in the soft-soft frequency range, i.e. the first natural frequency of the foundation is below the first 1P frequency of the turbine, which act like stranded Spar foundations ( also called “stranded monopiles”) or tower solutions forming an articulation (also called “articulated tower solutions”).

Die zuletzt genannte Lösung, d.h. die articulated tower solution, ist insbesondere eine Gründung mit einer gelenkbasierten Gründungstruktur. Eine solche Gründung wird auch als Soft-Soft-Gründung bzw. Soft-Soft-Gründungsstruktur genannt. Die genannten Konzepte haben gemein, dass ein (schwimmfähiges) turmförmiges Gründungstragelement eingesetzt wird, welches den Gewässerboden zumindest kontaktiert.The latter solution, i.e. the articulated tower solution, is in particular a foundation with an articulated foundation structure. Such a foundation is also known as a soft-soft foundation or soft-soft foundation structure. The concepts mentioned have in common that a (floatable) tower-shaped foundation support element is used, which at least contacts the bottom of the water.

Aus der Druckschrift US 8 864 419 B2 ist beispielsweise eine Gründung mit einer gelenkbasierte Gründungstruktur bekannt, bei der ein Fundament auf dem Gewässerboden angeordnet wird und das turmförmige Gründungstragelement über eine Gelenkstruktur mit dem Fundament verbunden ist, also den Gewässerboden kontaktiert. Bei dieser Lösung sind außerhalb des Gründungstragelements in dem Meeresboden eingebrachte äußere Verankerungseinrichtungen vorgesehen. Insbesondere sind Ankerelemente über Ankerverbindungen mit der Außenseite einer Wand des Gründungstragelements verbunden, so dass diese Lösung ähnliche Probleme aufweist, wie die vorbeschriebenen (voll) schwimmenden Gründungen.From the pamphlet U.S. 8,864,419 B2 For example, a foundation with a joint-based foundation structure is known, in which a foundation is arranged on the bottom of the water body and the tower-shaped foundation support element is connected to the foundation via a joint structure, ie it contacts the bottom of the water body. In this solution, external anchoring devices placed in the seabed outside of the foundation support element are provided. In particular, anchor elements are connected to the outside of a wall of the foundation support element via anchor connections, so that this solution has similar problems as the previously described (fully) floating foundations.

Ferner ist aus der WO 2019/076586 A1 eine Gründung mit einer Gründungsstruktur für Offshore-Windkraftanlagen mit einem Gelenk in Form eines Feder- und/oder Dämpfungselements bekannt, das das zylindrische Gründungstragelement bzw. den zylindrischen Turmabschnitt/Rumpfabschnitt wiederherstellt bzw. wiederaufrichtet.Furthermore, from the WO 2019/076586 A1 a foundation with a foundation structure for offshore wind turbines with a joint in the form of a spring and/or damping element restores or erects the cylindrical foundation support element or the cylindrical tower section/fuselage section.

Die aus dem Stand der Technik bekannten gelenkbasierten Lösungen bestehen jedoch aus großen Buchsenlagern oder hüftgelenksähnlichen Baugruppen, die mit großen Elastomerelementen ausgekleidet sind. Die Nachteile der bekannten Gründungsstrukturen sind, dass diese recht groß sind, spezielle Geometrien haben und/oder schwer zu montieren sind, insbesondere mit Blick auf den Offshore-Standort. Zudem erlauben die bekannten gelenkbasierten Gründungsstrukturen häufig keine zufriedenstellende (Rotations-) Bewegung des Offshore-Bauwerks um drei Achsen, so dass das Wiederaufrichten beeinträchtigt ist.However, the joint-based solutions known from the prior art consist of large bushing bearings or hip-joint-like assemblies lined with large elastomeric elements. The disadvantages of the known foundation structures are that they are quite large, have special geometries and/or are difficult to assemble, especially with regard to the offshore location. In addition, the known joint-based foundation structures often do not allow a satisfactory (rotational) movement of the offshore structure around three axes, so that the re-erecting is impaired.

Daher liegt der vorliegenden Anmeldung die Aufgabe zugrunde, eine (gelenkbasierte) Gründungsstruktur, insbesondere in Form einer Soft-Soft-Gründungsstruktur, bereitzustellen, bei der die Nachteile des Stands der Technik reduziert sind und die insbesondere eine verbesserte Bewegung des Offshore-Bauwerks in einfach herzustellender Weise erlaubt.Therefore, the present application is based on the object of providing a (joint-based) foundation structure, in particular in the form of a soft-soft foundation structure, in which the disadvantages of the prior art are reduced and in particular improved movement of the offshore structure in a simple to manufacture way allowed.

Die Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der Anmeldung gelöst durch eine (gelenkbasierte, insbesondere federgelenkbasierte) Gründungstruktur eines Offshore-Bauwerks (bzw. für ein Offshore-Bauwerk), insbesondere eine Soft-Soft-Gründungsstruktur, gemäß Anspruch 1. Die Gründungsstruktur umfasst mindestens ein erstes Schalenelement mit mindestens einer einen ersten Innenraum umschließenden Wand, wobei die Wand eine Innenseite und eine Außenseite aufweist. Die Gründungstruktur umfasst mindestens ein in den ersten Innenraum zumindest teilweise ragendes inneres Strukturelement mit einer Außenseite. Die Gründungstruktur umfasst mindestens ein in dem ersten Innenraum angeordnetes und die Innenseite des ersten Schalenelements und die Außenseite des Strukturelements kontaktierendes erstes Kopplungselement mit einer zumindest teilweise ovalförmigen Querschnittsfläche.According to a first aspect of the application, the object is achieved by a (joint-based, in particular spring-joint-based) foundation structure of an offshore structure (or for an offshore structure), in particular a soft-soft foundation structure, according to claim 1. The foundation structure comprises at least one first shell member having at least one wall enclosing a first interior space, the wall having an inside and an outside. The foundation structure comprises at least one inner structural element, which at least partially protrudes into the first interior space and has an outer side. The foundation structure comprises at least one first coupling element which is arranged in the first interior space and contacts the inside of the first shell element and the outside of the structural element and has an at least partially oval cross-sectional area.

Indem im Gegensatz zum Stand der Technik anmeldungsgemäß eine (gelenkbasierte) Gründungsstruktur bereitgestellt wird, bei der zwischen einem äußeren Schalenelement und einem inneren Strukturelement mindestens ein Kopplungselement mit einer zumindest teilweise ovalförmigen Querschnittsfläche vorgesehen ist, wird ein (Rotations-)Gelenk insbesondere in der Art eines Federgelenks bereitgestellt, welches eine verbesserte Bewegung des Offshore-Bauwerks in einfach herzustellender Weise erlaubt. Insbesondere erlaubt die anmeldungsgemäße Ausgestaltung der Gründungsstruktur eine zufriedenstellende (Rotations-) Bewegung des Offshore-Bauwerks um drei Achsen (insbesondere zwei horizontale Achsen und eine Torsionsachse). Ein sicheres Wiederaufrichten des Offshore-Bauwerks kann gewährleistet werden.In contrast to the prior art, a (joint-based) foundation structure is provided according to the application, in which at least one coupling element with an at least partially oval cross-sectional area is provided between an outer shell element and an inner structural element Provided spring joint, which allows improved movement of the offshore structure in a way that is easy to manufacture. In particular, the design of the foundation structure according to the application allows a satisfactory (rotational) movement of the offshore structure about three axes (in particular two horizontal axes and one torsion axis). Safe erection of the offshore structure can be guaranteed.

Ein anmeldungsgemäßes Offshore-Bauwerk ist insbesondere eine Offshore-Windkraftanlage, jedoch nicht hierauf beschränkt. Ein Offshore-Bauwerk kann eine Gründung mit einer Gründungsstruktur aufweisen. An die Gründung kann ein Übergangsstück (auch „transition piece“ genannt) anschließen. Dieses kann wiederum einen Turm tragen, an dessen Ende eine Offshore-Einrichtung, insbesondere in Form einer Energieerzeugungseinrichtung, angeordnet sein kann. Die Energieerzeugungseinrichtung kann durch eine Gondel gebildet sein, welche in herkömmlicher Weise eine Nabe, Rotorblätter, einen Generator etc. umfassen kann.An offshore structure according to the application is in particular an offshore wind power plant, but is not limited to this. An offshore structure can have a foundation with a foundation structure. A transition piece (also called a “transition piece”) can be attached to the foundation. This in turn can carry a tower, at the end of which an offshore device, in particular in the form of an energy generating device, can be arranged. The power generation device can be formed by a nacelle, which can include a hub, rotor blades, a generator, etc. in a conventional manner.

Die anmeldungsgemäße Gründungsstruktur meint insbesondere nur einen Teil der Gründung, insbesondere den in einem Installationszustand der Gründung unteren Teil bzw. das untere Ende der Gründung. Insbesondere meint die anmeldungsgemäße Gründungsstruktur den Gründungsfuß. Bei Varianten der Anmeldung kann die Gründungsstruktur auch die Gründung umfassen. Die anmeldungsgemäße Gründungsstruktur ist insbesondere ein gelenkbasierter Gründungsfuß.The foundation structure according to the application means in particular only part of the foundation, in particular the lower part or the lower end of the foundation when the foundation is installed. In particular, the foundation structure according to the application means the foundation foot. In the case of variants of the registration, the founding structure can also include the founding. The foundation structure according to the application is in particular an articulated foundation foot.

Die anmeldungsgemäße Gründungsstruktur umfasst zumindest drei Komponenten, nämlich mindestens ein äußeres Schalenelement bzw. Kragenelement, mindestens ein inneres Strukturelement und mindestens ein zwischen dem äußeren Schalenelement und dem inneren Strukturelement angeordnetes Kopplungselement.The foundation structure according to the application comprises at least three components, namely at least one outer shell element or collar element, at least one inner structural element and at least one coupling element arranged between the outer shell element and the inner structural element.

Das erste (äußere) Schalenelement ist insbesondere ein turmförmiger Hohlzylinder mit einer umlaufenden Zylinderwand. Die beiden Stirnseiten des Schalenelements können offen sein. Vorzugsweise weist das erste Schalenelement eine im Wesentlichen kreisförmige Querschnittsfläche auf. Es versteht sich, dass bei Varianten der Anmeldung auch eine andere Querschnittsfläche vorhanden sein kann.The first (outer) shell element is in particular a tower-shaped hollow cylinder with a circumferential cylinder wall. The two end faces of the shell element can be open. Preferably, the first shell member has a substantially circular cross-sectional area. It goes without saying that a different cross-sectional area can also be present in variants of the application.

Die umlaufende Wand des ersten Schalenelements umschließt insbesondere einen ersten Innenraum. Eine Innenseite dieser Wand weist in Richtung der (im Installationszustand der Gründungsstruktur insbesondere vertikal verlaufende) Mittenachse des Schalenelements. Eine Außenwand dieser Wand weist nach außen. In particular, the peripheral wall of the first shell element encloses a first interior space. An inner side of this wall points in the direction of the central axis of the shell element (in particular running vertically when the foundation structure is installed). An outer wall of this wall faces outward.

Das erste Schalenelement kann in einem Installationszustand vorzugsweise (nur) teilweise in den Gewässerboden eingebunden sein. Dies meint, dass das untere Ende in den Gewässerboden eingebracht ist, während das obere Ende aus dem Gewässerboden herausragt und insbesondere den genannten ersten Innenraum bildet.In an installed state, the first shell element can preferably be (only) partially integrated into the bottom of the body of water. This means that the lower end is embedded in the bottom of the water is introduced, while the upper end protrudes from the bottom of the water and in particular forms the first interior space mentioned.

Alternativ oder zusätzlich kann das erste Schalenelement durch mindestens eine Verankerungseinrichtung (z.B. gebildet durch Anker bzw. Ankerelement und einer Ankerverbindung, wie ein Ankerseil oder eine Ankerkette) an dem Gewässerboden befestigt sein. Beispielsweise kann mindestens eine Ankerverbindung an der Außenseite des ersten Schalenelements befestigt sein. Beispielsweise kann an der Außenseite ein Befestigungspunkt in Form einer angeschweißten Öse vorgesehen sein. Ein Ende einer Ankerverbindung kann durch Klammern, Spleiße etc. an der Öse befestigt sein.Alternatively or additionally, the first shell element can be attached to the bottom of the water body by at least one anchoring device (e.g. formed by an anchor or anchor element and an anchor connection, such as an anchor cable or an anchor chain). For example, at least one anchor connection can be attached to the outside of the first shell element. For example, a fastening point in the form of a welded eyelet can be provided on the outside. One end of an anchor link may be attached to the eyelet by staples, splices, etc.

An dem anderen Ende der Ankerverbindung kann ein Anker angeordnet sein, der in dem Gewässerboden zumindest teilweise eingebracht sein kann. In diesem Fall kann das untere Ende des ersten Schalenelements (nur) auf dem Gewässerboden (im Wesentlichen) aufgesetzt sein. Es versteht sich, dass bei Varianten der Anmeldung zusätzlich zu der mindestens einen Verankerungseinrichtung das erste Schalenelement teilweise in den Gewässerboden eingebracht sein kann.At the other end of the anchor connection, an anchor can be arranged, which can be at least partially introduced into the bottom of the body of water. In this case, the lower end of the first shell element (only) can be placed (essentially) on the bottom of the body of water. It goes without saying that in variants of the application, in addition to the at least one anchoring device, the first shell element can be partially introduced into the bottom of the body of water.

Das erste Schalenelement (und/oder das zweite Schalenelement) kann insbesondere aus einem Material gebildet sein aus der Gruppe, umfassend:

  • - Metall, insbesondere Stahl,
  • - Beton, gestrandeten Stahlbeton
  • - Glasfaser (Glasfaserverbundwerkstoff),
  • - Carbonfaser (Carbonfaserverbundwerkstoff).
The first shell element (and/or the second shell element) can in particular be formed from a material from the group comprising:
  • - metal, especially steel,
  • - Concrete, stranded reinforced concrete
  • - glass fiber (glass fiber composite material),
  • - Carbon fiber (carbon fiber composite).

Diese Materialien (oder Kombinationen davon) eignen sich besonders zur Herstellung zumindest der Wand eines Schalenelements.These materials (or combinations thereof) are particularly suitable for manufacturing at least the wall of a shell element.

Ferner umfasst die anmeldungsgemäße Gründungsstruktur mindestens ein inneres Strukturelement, insbesondere in Form eines Pfahls. Der Pfahl kann ein Hohlpfahl sein, oder vorzugsweise ein Vollpfahl.Furthermore, the foundation structure according to the application comprises at least one inner structural element, in particular in the form of a pole. The pile can be a hollow pile, or preferably a solid pile.

Die Querschnittsform des Strukturelements entspricht vorzugsweise der Querschnittsform des ersten Schalenelements. Insbesondere kann das innere Strukturelement eine kreisförmige Querschnittsform aufweisen. Der Außendurchmesser des inneren Strukturelements ist geringer als der Innendurchmesser des ersten Schalenelements.The cross-sectional shape of the structural element preferably corresponds to the cross-sectional shape of the first shell element. In particular, the inner structural element can have a circular cross-sectional shape. The outer diameter of the inner structural member is less than the inner diameter of the first shell member.

Das innere Strukturelement kann insbesondere aus einem Material gebildet sein aus der Gruppe, umfassend:

  • - Metall, insbesondere Stahl,
  • - Beton, gestrandeten Stahlbeton
  • - Glasfaser (Glasfaserverbundwerkstoff),
  • - Carbonfaser (Carbonfaserverbundwerkstoff).
The inner structural element can in particular be formed from a material from the group comprising:
  • - metal, especially steel,
  • - Concrete, stranded reinforced concrete
  • - glass fiber (glass fiber composite material),
  • - Carbon fiber (carbon fiber composite).

Das innere Strukturelement kann ein Ankerelement der Gründungsstruktur sein oder ein Gründungstragelement der Gründungstruktur bzw. der Gründung. Ein Gründungstragelement kann zumindest mittelbar die Offshore-Einrichtung tragen. Beispielsweise kann eine Gründung aus einem oder zwei (oder mehr) turmförmigen Gründungstragelementen gebildet sein, wobei sich an mindestens eines dieser Gründungstragelemente der Turm und/oder das Übergangsstück anschließen kann.The inner structural element can be an anchor element of the foundation structure or a foundation support element of the foundation structure or foundation. A foundation supporting element can support the offshore facility at least indirectly. For example, a foundation can be formed from one or two (or more) tower-shaped foundation support elements, it being possible for the tower and/or the transition piece to be connected to at least one of these foundation support elements.

In einem Installationszustand der Gründungstruktur ragt das innere Strukturelement in den ersten Innenraum hinein bzw. erstreckt sich durch den ersten Innenraum. Die Mittenachse des inneren Strukturelements kann in dem Installationszustand der Gründungsstruktur vorzugsweise identisch mit der Mittenachse des ersten Schalenelements sein. Der Abstand zwischen der Außenseite des inneren Strukturelements zu der Innenseite des ersten Schalenelements kann im gesamten Innenraum im Wesentlich gleich sein bzw. gleich bleiben.In an installation state of the foundation structure, the inner structural element protrudes into the first interior space or extends through the first interior space. In the installation state of the foundation structure, the central axis of the inner structural element can preferably be identical to the central axis of the first shell element. The distance between the outside of the inner structural element and the inside of the first shell element can be substantially the same or remain the same throughout the interior.

Anmeldungsgemäß ist in dem ersten Innenraum zwischen dem ersten Schalenelement und dem inneren Strukturelement mindestens ein erstes Kopplungselement angeordnet. Ein Kopplungselement übernimmt vorliegend insbesondere eine Gelenkfunktion.According to the application, at least one first coupling element is arranged in the first interior space between the first shell element and the inner structural element. In the present case, a coupling element assumes in particular a joint function.

Das mindestens eine erste Kopplungselement kontaktiert in einem Installationszustand der Gründungsstruktur sowohl die Innenseite des ersten Schalenelements als auch die Außenseite des inneren Strukturelements. Kontaktieren meint hierbei insbesondere, dass kein (gasgefüllter) Hohlraum zwischen der Außenseite des Kopplungselements und dem Schalenelement bzw. dem inneren Strukturelement vorhanden ist.In an installation state of the foundation structure, the at least one first coupling element contacts both the inside of the first shell element and the outside of the inner structural element. Contact here means in particular that there is no (gas-filled) cavity between the outside of the coupling element and the shell element or the inner structural element.

Das mindestens eine erste Kopplungselement besitzt zumindest abschnittsweise eine im Wesentlichen ovalförmige Querschnittsfläche (wobei diese Querschnittsfläche in einem Installationszustand der Gründungsstruktur in einer vertikalen Ebene liegt). Eine anmeldungsgemäße ovalförmige Querschnittsfläche schließt nicht aus, dass die Außenseite des Kopplungselements Kanten bzw. Ecken aufweisen kann. Es ist lediglich erforderlich, dass der Umfang eine im Wesentlichen ovalförmige Querschnittfläche einschließt. Die ovalförmige Querschnittsfläche kann symmetrisch oder unsymmetrisch sein. Insbesondere umfasst eine abschnittsweise ovalförmige Querschnittsfläche eine elliptische Querschnittsfläche, eine halbkreisförmige und eine kreisförmige Querschnittsfläche. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann das erste Kopplungselement in einem unbelasteten Zustand des Kopplungselements zumindest abschnittsweise kreisförmig sein.The at least one first coupling element has, at least in sections, a substantially oval cross-sectional area (this cross-sectional area lying in a vertical plane when the foundation structure is installed). An oval-shaped cross-sectional area according to the application does not rule out that the outside of the coupling element can have edges or corners. It is only required that the circumference is essentially oval-shaped Includes cross-sectional area. The oval cross-sectional area can be symmetrical or asymmetrical. In particular, a sectionally oval cross-sectional area includes an elliptical cross-sectional area, a semi-circular cross-sectional area, and a circular cross-sectional area. According to a preferred embodiment, the first coupling element can be circular at least in sections when the coupling element is in an unloaded state.

Anmeldungsgemäß führt das mindestens eine erste Kopplungselement durch die kontaktierende Anordnung des ersten Kopplungselements und der Ausgestaltung der Form des ersten Kopplungselements zu einer Bewegungsfreiheit des Offshore-Bauwerks, insbesondere des Turms, um drei Achsen. Insbesondere ist das erste Kopplungselement zwischen dem inneren Strukturelement und dem ersten Schalenelement derart angeordnet, dass eine relative Bewegung des inneren Strukturelements zu dem ersten Schalenelement (bzw. umgekehrt) ermöglicht wird. In einfacher Weise wird ein verbessertes Gelenk bei einer Soft-Soft-Gründung durch die anmeldungsgemäße (gelenkbasierte) Gründungsstruktur bereitgestellt.According to the application, the at least one first coupling element leads to freedom of movement of the offshore structure, in particular the tower, about three axes due to the contacting arrangement of the first coupling element and the design of the shape of the first coupling element. In particular, the first coupling element is arranged between the inner structural element and the first shell element in such a way that a relative movement of the inner structural element to the first shell element (or vice versa) is made possible. An improved joint in a soft-soft foundation is provided in a simple manner by the (joint-based) foundation structure according to the application.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der anmeldungsgemäßen Gründungsstruktur kann (in einem Installationszustand der Gründungsstruktur) die Außenseite des mindestens einen ersten Kopplungselements die Innenseite des ersten Schalenelements im Wesentlichen punktförmig oder im Wesentlichen linienförmig kontaktieren. Alternativ oder (vorzugsweise) zusätzlich kann die Außenseite des mindestens einen ersten Kopplungselements die Außenseite des Strukturelements im Wesentlichen punktförmig oder im Wesentlichen linienförmig kontaktieren. Dies verbessert die Beweglichkeit des Offshore-Bauwerks noch weiter.According to a further embodiment of the foundation structure according to the application, the outside of the at least one first coupling element can (in an installation state of the foundation structure) contact the inside of the first shell element essentially in a punctiform manner or essentially in a linear manner. Alternatively or (preferably) additionally, the outside of the at least one first coupling element can contact the outside of the structural element essentially in a punctiform manner or essentially in a linear manner. This further improves the mobility of the offshore structure.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der anmeldungsgemäßen Gründungsstruktur kann das mindestens eine erste Kopplungselement aus einem Material gebildet sein, welches im Vergleich zu dem Material, aus dem das erste Schalenelement und/oder das innere Strukturelement gebildet ist/sind, elastischer ist. Dies meint insbesondere, dass das Elastizitätsmodul (bei ca. 20 °C) des ersten Kopplungselement zumindest geringer ist als das Elastizitätsmodul (bei ca. 20 °C) des ersten Schalenelements und/oder des inneren Strukturelements. Hierdurch wird die Gelenkfunktion der anmeldungsgemäßen Gründungsstruktur noch weiter verbessert. Hierbei ist die höhere Elastizität des Kopplungselements im Vergleich zu dem Schalenelement und/oder inneren Strukturelement eigenständig erfinderisch, unabhängig von der Querschnittsform des Kopplungselements.According to a particularly preferred embodiment of the foundation structure according to the application, the at least one first coupling element can be formed from a material which is more elastic compared to the material from which the first shell element and/or the inner structural element is/are formed. This means in particular that the modulus of elasticity (at approx. 20° C.) of the first coupling element is at least lower than the modulus of elasticity (at approx. 20° C.) of the first shell element and/or the inner structural element. This further improves the joint function of the foundation structure according to the application. Here, the higher elasticity of the coupling element compared to the shell element and/or inner structural element is independently inventive, regardless of the cross-sectional shape of the coupling element.

Besonders bevorzugt kann das mindestens eine erste Kopplungselement zumindest teilweise aus einem Kunststoffmaterial (insbesondere ein Material, dass auf einem elastischen Polymer basiert oder aus diesem besteht) (z.B. ein synthetisches Gummimaterial) und/oder aus Naturkautschuk gebildet sein. Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann das erste Schalenelement aus Stahl und/oder Beton gebildet sein, das innere Strukturelement kann aus Stahl und/oder Beton gebildet sein und das Kopplungselement aus einem Kunststoffmaterial oder Naturkautschuk.The at least one first coupling element can particularly preferably be formed at least partially from a plastic material (in particular a material that is based on or consists of an elastic polymer) (e.g. a synthetic rubber material) and/or from natural rubber. In a preferred embodiment, the first shell member may be formed from steel and/or concrete, the inner structural member may be formed from steel and/or concrete and the coupling member may be formed from a plastics material or natural rubber.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der anmeldungsgemäßen Gründungsstruktur kann das mindestens eine erste Kopplungselement (und/oder das mindestens eine zweite Kopplungselement) aus einem Material gebildet sein mit einem Elastizitätsmodul (auch „Young modulus“ genannt) (bei ca. 20°C) zwischen 0,5 MPa und 15000 MPa, vorzugsweise zwischen 2 MPa und 30 MPa. Vorzugweise zusätzlich kann das Kompressionsmodul (auch bulk modulus genannt) (unter Normalbedingungen) des Materials des ersten Kopplungselements kleiner als 5000 MPa sein. Das Schubmodul ist vorzugsweise größer als 0,3 MPa.According to a further preferred embodiment of the foundation structure according to the application, the at least one first coupling element (and/or the at least one second coupling element) can be formed from a material with a modulus of elasticity (also called “Young modulus”) (at approx. 20° C.) between 0 .5 MPa and 15000 MPa, preferably between 2 MPa and 30 MPa. In addition, the compression modulus (also called bulk modulus) (under normal conditions) of the material of the first coupling element can preferably be less than 5000 MPa. The shear modulus is preferably greater than 0.3 MPa.

Für eine besonders gute Gelenkfunktionalität kann, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der anmeldungsgemäßen Gründungsstruktur, das mindestens eine erste Kopplungselement beweglich in dem ersten Innenraum angeordnet sein und das mindestens eine erste Kopplungselement zwischen der Innenseite des ersten Schalenelements und der Außenseite des Strukturelements verklemmt bzw. verspannt sein. Bei Varianten der Anmeldung kann auch nur eine Verklemmung oder nur eine bewegliche Anordnung vorgesehen sein. Insbesondere kann das mindestens eine erste Kopplungselement rotationsbeweglich und geklemmt zwischen der Innenseite des ersten Schalenelements und der Außenseite des Strukturelements gelagert sein.For a particularly good joint functionality, according to a preferred embodiment of the foundation structure according to the application, the at least one first coupling element can be movably arranged in the first interior space and the at least one first coupling element can be clamped or braced between the inside of the first shell element and the outside of the structural element. In the case of variants of the application, only one deadlock or only one movable arrangement can be provided. In particular, the at least one first coupling element can be mounted in a rotationally movable and clamped manner between the inside of the first shell element and the outside of the structural element.

Darüber hinaus kann, gemäß einer weiteren Ausführungsform der anmeldungsgemäßen Gründungsstruktur, das mindestens eine erste Kopplungselement ein mit einem Füllmaterial füllbarer Hohlkörper sein. Das Füllmaterial kann insbesondere auswählbar sein aus der Gruppe, umfassend:

  • - Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser,
  • - Gas, vorzugsweise Luft,
  • - Sand,
  • - Vergussmaterial (grout),
  • - Beton.
In addition, according to a further embodiment of the foundation structure according to the application, the at least one first coupling element can be a hollow body that can be filled with a filling material. The filling material can in particular be selected from the group comprising:
  • - liquid, preferably water,
  • - gas, preferably air,
  • - Sand,
  • - potting material (grout),
  • - Concrete.

Ein derartiges Kopplungselement ist insbesondere in einfacher Weise zu fertigen. Beispielsweise kann ein Hüllmantel des Kopplungselements aus einem Kunststoffmaterial und/oder aus Naturkautschuk gebildet sein. Vorteilhafterweise kann das Füllen eines solchen Kopplungselements erst an dem Installationsort der Gründungsstruktur erfolgen.Such a coupling element is particularly easy to manufacture. For example, an encasing of the coupling element be formed from a plastic material and/or from natural rubber. Advantageously, such a coupling element can only be filled at the installation site of the foundation structure.

Bei anderen Varianten der Anmeldung kann das mindestens eine Kopplungselement auch ein Vollkörper sein, beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial und/oder aus Naturkautschuk, wie bereits beschrieben wurde.In other variants of the application, the at least one coupling element can also be a solid body, for example made of a plastic material and/or natural rubber, as has already been described.

Wie bereits beschrieben wurde, kann ein anmeldungsgemäßes Kopplungselement unterschiedliche Formen aufweisen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der anmeldungsgemäßen Gründungsstruktur kann das mindestens eine erste Kopplungselement ausgewählt sein aus der Gruppe, umfassend:

  • - ein im Wesentlichen kugelförmiges Kopplungselement (in diesem Fall können bevorzugt zumindest drei im Wesentlichen kugelförmige Kopplungselemente in dem ersten Innenraum angeordnet sein),
  • - ein im Wesentlichen zylinderförmiges Kopplungselement,
  • - ein im Wesentlichen torusförmiges Kopplungselement, wobei das torusförmige Kopplungselement in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene angeordnet sein kann (in einem Installationszustand der Gründungsstruktur), und
  • - ein im Wesentlichen torusförmiges Kopplungselement, wobei das torusförmige Kopplungselement in einer im Wesentlichen vertikalen Ebene angeordnet ist (in einem Installationszustand der Gründungsstruktur).
As has already been described, a coupling element according to the application can have different shapes. According to a further embodiment of the foundation structure according to the application, the at least one first coupling element can be selected from the group comprising:
  • - a substantially spherical coupling element (in this case preferably at least three substantially spherical coupling elements can be arranged in the first interior space),
  • - a substantially cylindrical coupling element,
  • - a substantially toroidal coupling element, wherein the toroidal coupling element can be arranged in a substantially horizontal plane (in an installation state of the foundation structure), and
  • - a substantially toroidal coupling element, wherein the toroidal coupling element is arranged in a substantially vertical plane (in an installation state of the foundation structure).

Die vorgenannten Formen beziehen sich insbesondere auf den unbelasteten Zustand eines (ersten oder zweiten) Kopplungselements. In dem Installationszustand kann sich die Form aufgrund der Elastizität eines (ersten oder zweiten) Kopplungselements und/oder der Verklemmung eines (ersten oder zweiten) Kopplungselements gegenüber dem unbelasteten Zustand ändern.The aforementioned forms relate in particular to the unloaded state of a (first or second) coupling element. In the installed state, the shape may change from the unloaded state due to the elasticity of a (first or second) coupling element and/or the wedging of a (first or second) coupling element.

Bei einer Ausführungsform kann eine Mehrzahl von kugel- bzw. ballförmigen Kopplungselementen in einem Innenraum (verklemmt) angeordnet sein. Vorzugsweise können zumindest fünf (und höchstens 15) kugel- bzw. ballförmige Kopplungselemente vorgesehen sein.In one embodiment, a plurality of spherical or ball-shaped coupling elements can be arranged (clamped) in an inner space. Preferably, at least five (and at most 15) spherical or ball-shaped coupling elements can be provided.

Alternativ oder zusätzlich kann ein im Wesentlichen zylinderförmiges Kopplungselement insbesondere in Form eines Vollkörpers oder füllbaren Hohlkörpers vorgesehen sein. Die Rotationsachse des zylinderförmigen Kopplungselements kann in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene angeordnet sein (in dem Installationszustand der Gründungsstruktur). Auch in diesem Fall können vorzugsweise drei oder mehr Kopplungselemente (z.B. fünf) vorgesehen sein.Alternatively or additionally, an essentially cylindrical coupling element can be provided, in particular in the form of a solid body or a fillable hollow body. The axis of rotation of the cylindrical coupling element may be arranged in a substantially horizontal plane (in the installation state of the foundation structure). In this case, too, preferably three or more coupling elements (e.g. five) can be provided.

Ferner kann, alternativ oder zusätzlich, mindestens ein torusförmiges Kopplungselement vorgesehen sein (insbesondere in der Art eines Reifens, wie eines „Tranktorreifens“), wobei das mindestens eine torusförmige Kopplungselement (auch Hohlzylinderelement genannt) in einer im Wesentlichen vertikalen Ebene angeordnet sein kann. In diesem Fall kann die Rotationsachse eines solchen Kopplungselements in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene angeordnet sein kann. Vorzugsweise kann bei dieser Ausführungsform eine Mehrzahl (z.B. mindestens drei Elemente) von Kopplungselementen angeordnet sein. Ein torusförmiges Kopplungselement ist insbesondere ringförmig mit einer (zentralen) Torusöffnung.Furthermore, alternatively or additionally, at least one toroidal coupling element can be provided (in particular in the manner of a tire, such as a "trankor tire"), wherein the at least one toroidal coupling element (also called a hollow cylinder element) can be arranged in a substantially vertical plane. In this case, the axis of rotation of such a coupling element can be arranged in a substantially horizontal plane. In this embodiment, a plurality (e.g. at least three elements) of coupling elements can preferably be arranged. A toroidal coupling element is in particular ring-shaped with a (central) toroidal opening.

Bei einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass sich in einem Installationszustand der Gründungsstruktur die jeweiligen Außenseiten zweier (unmittelbar) benachbarter Kopplungselemente kontaktieren.In a further embodiment it can be provided that the respective outer sides of two (immediately) adjacent coupling elements make contact in an installation state of the foundation structure.

Darüber hinaus kann alternativ oder zusätzlich (genau) ein torusförmiges Kopplungselement vorgesehen sein, wobei das torusförmige Kopplungselement in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene angeordnet sein kann. In diesem Fall kann das innere Strukturelement durch die Torusöffnung des torusförmigen Kopplungselements ragen.Furthermore, alternatively or additionally (exactly) a toroidal coupling element can be provided, wherein the toroidal coupling element can be arranged in a substantially horizontal plane. In this case, the inner structural element can protrude through the toroidal opening of the toroidal coupling element.

Das Verhältnis da/di des Außendurchmessers da eines (ersten oder zweiten) Kopplungselements zum Abstand d; zwischen der Innenseite eines (ersten oder zweiten) Schalenelements und der Außenseite des inneren Strukturelements kann vorzugsweise zwischen 1 und 1,3 liegen, besonders bevorzugt zwischen 1,05 und 1,2.The ratio d a / d i of the outer diameter d a of a (first or second) coupling element to the distance d; between the inside of a (first or second) shell element and the outside of the inner structural element can preferably be between 1 and 1.3, particularly preferably between 1.05 and 1.2.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der anmeldungsgemäßen Gründungsstruktur kann ein Zwischenraum (zwischen den Kopplungselementen und/oder der genannten Innen- sowie Außenseite) in dem ersten (und/oder zweiten) Innenraum, der insbesondere in dem Installationszustand des Gründungsstrukturelements vorhanden ist, mit einem Fluid gefüllt sein. Anders ausgedrückt, erfolgt insbesondere keine Verfüllung eines Zwischenraums mit Sand, Beton, Groud etc.According to a further embodiment of the foundation structure according to the application, an intermediate space (between the coupling elements and/or the inner and outer side mentioned) in the first (and/or second) interior space, which is present in particular in the installation state of the foundation structure element, can be filled with a fluid . In other words, there is no filling of a gap with sand, concrete, groud, etc.

Wie bereits beschrieben wurde, kann, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, eine Schalenelementachse bzw. die Mittenachse des ersten Schalenelements in einem installierten Zustand des ersten Schalenelements in einer im Wesentlichen vertikalen Richtung verlaufen. Das mindestens eine erste Kopplungselement kann ein (einzelnes) torusförmiges Kopplungselement sein. Die Rotationsachse des torusförmigen Kopplungselements kann in einem installierten Zustand des torusförmigen Kopplungselements in einer im Wesentlichen vertikalen Richtung verlaufen und insbesondere im Wesentlichen identisch mit der Mittenachse des ersten Schalenelements sein. Insbesondere kann sich das innere Strukturelement durch die Torusöffnung des torusförmigen Kopplungselements erstrecken.As already described, according to a preferred embodiment, a shell element axis or the central axis of the first shell element in an installed state of the first shell element in a substantially chen vertical direction. The at least one first coupling element can be a (single) toroidal coupling element. The axis of rotation of the toroidal coupling element can run in an installed state of the toroidal coupling element in a substantially vertical direction and in particular can be substantially identical to the central axis of the first shell element. In particular, the inner structural element can extend through the toroidal opening of the toroidal coupling element.

Ferner kann, gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der anmeldungsgemäßen Gründungsstruktur, eine Schalenelementachse bzw. die Mittenachse des ersten Schalenelements in einem installierten Zustand des ersten Schalenelements in einer im Wesentlichen vertikalen Richtung verlaufen. Eine Mehrzahl von torusförmigen Kopplungselementen kann in dem ersten Innenraum angeordnet sein. Insbesondere können sich die Außenseiten von jeweils benachbart zueinander angeordneten ersten Kopplungselementen (abschnittsweise) kontaktieren. Die Rotationsachsen der jeweiligen torusförmigen Kopplungselemente können in einem installierten Zustand der torusförmigen Kopplungselemente in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene verlaufen. Die jeweilige Rotationsachse der jeweiligen Kopplungselemente kann in eine jeweilige tangentiale Richtung bzw. Umfangsrichtung des ersten Schalenelements verlaufen.Furthermore, according to a further preferred embodiment of the foundation structure according to the application, a shell element axis or the central axis of the first shell element can run in a substantially vertical direction in an installed state of the first shell element. A plurality of toroidal coupling elements can be arranged in the first interior space. In particular, the outer sides of first coupling elements arranged adjacent to one another can make contact (in sections). The axes of rotation of the respective toroidal coupling elements can run in a substantially horizontal plane in an installed state of the toroidal coupling elements. The respective axis of rotation of the respective coupling elements can run in a respective tangential direction or circumferential direction of the first shell element.

Bei einer besonders bevorzugen Ausführungsform der anmeldungsgemäßen Gründungsstruktur kann mindestens ein kabelförmiges (umlaufendes) Verspannungselement bzw. Zugelement (z.B. ein Zugseil) durch die jeweilige Torusöffnung der torusförmigen Kopplungselemente verspannt geführt sein. Hierdurch wird ein permanenter Druck auf die Mehrzahl von Kopplungselementen ausgeübt. Hierbei ist erkannt worden, dass dies die Lebensdauer der Kopplungselemente signifikant erhöhen kann.In a particularly preferred embodiment of the foundation structure according to the application, at least one cable-shaped (circumferential) bracing element or tension element (e.g. a tension cable) can be guided tensioned through the respective toroidal opening of the toroidal coupling elements. As a result, permanent pressure is exerted on the plurality of coupling elements. It has been recognized here that this can significantly increase the service life of the coupling elements.

Um zu verhindern, dass das mindestens eine erste Kopplungselement sich während des Betriebs des Offshore-Bauwerks, beispielsweise aufgrund der Bewegungen des Offshore-Bauwerks (insbesondere das Auslenken und Wiederaufrichten), aus dem ersten Innenraum hinaus bewegen kann, kann gemäß einer weiteren Ausführungsform der anmeldungemäßen Gründungsstruktur die Gründungsstruktur ein in einem Installationszustand der Gründungsstruktur oberhalb des mindestens einen ersten Kopplungselements angeordnetes Bewegungsbeschränkungselement umfassen, eingerichtet zum Verhindern einer Bewegung des mindestens einen ersten Kopplungselements aus dem ersten Innenraum hinaus. Das Bewegungsbeschränkungselement kann insbesondere die Öffnung an der oberen Stirnseite des ersten Innenraums derart reduzieren (beispielsweise auf zumindest kleiner als 90 % des Außendurchmessers da eines Kopplungselement, vorzugsweise kleiner als 75 %), dass das mindestens eine Kopplungselement sich nicht durch die verbleibende Öffnung bewegen kann.In order to prevent the at least one first coupling element from being able to move out of the first interior space during operation of the offshore structure, for example due to the movements of the offshore structure (in particular deflection and re-erecting), according to a further embodiment of the application The foundation structure comprises a movement restriction element which is arranged above the at least one first coupling element in an installation state of the foundation structure and is set up to prevent movement of the at least one first coupling element out of the first interior space. In particular, the movement restriction element can reduce the opening on the upper end face of the first interior space in such a way (for example to at least less than 90% of the outer diameter d a of a coupling element, preferably less than 75%) that the at least one coupling element cannot move through the remaining opening .

Beispielsweise kann in einem Bereich der oberen Kante (zumindest in einem Bereich oberhalb des mindestens einen Kopplungselements) des ersten Schalenelements mindestens ein sich teilweise in Umfangsrichtung und sich nach innen (also in Richtung des Strukturelements) erstreckender Vorsprung angeordnet sein. Beispielsweise kann ein (teilweise) umlaufender Kragen oder eine Mehrzahl an einzelnen Vorsprüngen angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann zumindest im Bereich oberhalb des mindestens einen Kopplungselements an dem inneren Strukturelement mindestens ein sich teilweise in Umfangsrichtung und sich nach außen (also in Richtung des ersten Schalenelements) erstreckender Vorsprung angeordnet sein. Beispielsweise kann ein umlaufender Kragen oder eine Mehrzahl an einzelnen Vorsprüngen angeordnet sein.For example, in a region of the upper edge (at least in a region above the at least one coupling element) of the first shell element, at least one projection extending partially in the circumferential direction and inward (i.e. in the direction of the structural element) can be arranged. For example, a (partially) circumferential collar or a plurality of individual projections can be arranged. Alternatively or additionally, at least one projection extending partially in the circumferential direction and outwards (ie in the direction of the first shell element) can be arranged at least in the region above the at least one coupling element on the inner structural element. For example, a peripheral collar or a plurality of individual projections can be arranged.

Wie bereits beschrieben wurde, kann das innere Strukturelement ein zumindest teilweise in dem Gewässerboden eingebundenes (inneres) Ankerelement sein. Das im eingebundenen Zustand obere Ende des Ankerelements kann in den (ersten und/oder zweiten) Innenraum ragen. Das erste Schalenelement kann durch einen Teilabschnitt eines (vor beschriebenen) Gründungstragelements der Gründungstruktur bzw. der Gründung gebildet sein.As has already been described, the inner structural element can be an (inner) anchor element that is at least partially integrated into the bottom of the body of water. The upper end of the anchor element in the connected state can protrude into the (first and/or second) interior space. The first shell element can be formed by a section of a foundation support element (described above) of the foundation structure or foundation.

Vorzugsweise kann das (innere) Ankerelement ausgewählt sein aus der Gruppe, umfassend:

  • - Ankerpfahl (z.B. Hohlpfahl oder Vollpfahl),
  • - Sauganker („suction bucket“),
  • - Schwergewichtsanker.
The (inner) anchor element can preferably be selected from the group comprising:
  • - Anchor pile (e.g. hollow pile or solid pile),
  • - suction anchor (“suction bucket”),
  • - Heavyweight anchor.

Besonders bevorzugt kann das mindestens eine erste Kopplungselement in dem ersten Schalenelement vormontiert sein. Beispielsweise kann ein (erstes und/oder zweites) Kopplungselement über mindestens ein Befestigungsmittel in dem durch das (erste und/oder zweite) Schalenelement bereitgestellten (ersten und/oder zweiten) Innenraum befestigt sein.Particularly preferably, the at least one first coupling element can be preassembled in the first shell element. For example, a (first and/or second) coupling element can be attached via at least one attachment means in the (first and/or second) interior space provided by the (first and/or second) shell element.

Der Vorteil einer entsprechenden Ausführungsform ist insbesondere, dass zunächst das Ankerelement in herkömmlicher Weise in den Gewässerboden mit einer bestimmten Einbindetiefe eingebracht wird. Anschließend kann das Gründungstragelement mit dem mindestens einen Schalenelement mit dem mindestens einen vormontierten Kopplungselement installiert und insbesondere über das aus dem Gewässerboden ragende obere Ende des Ankerelements gesetzt bzw. gestülpt werden. Das Ankerelement, welches das innere Strukturelement bildet, kann in den Innenraum ragen und insbesondere die Außenseite des mindestens einen ersten Kopplungselements kontaktiert.The advantage of a corresponding embodiment is, in particular, that the anchor element is first introduced in a conventional manner into the bottom of the water with a specific anchoring depth. Subsequently, the foundation support element can be installed with the at least one shell element with the at least one preassembled coupling element and in particular the upper end of the anchor element protruding from the bottom of the body of water can be set or slipped over. The anchor element, which forms the inner structural element, can protrude into the interior and in particular can contact the outside of the at least one first coupling element.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der anmeldungsgemäßen Gründungsstruktur kann die Gründungsstruktur ein zweites (in einem Installationszustand der Gründungstruktur) unterhalb des ersten Schalenelements angeordnetes Schalenelement umfassen. Das zweite Schalenelement kann mindestens eine einen zweiten Innenraum umschließende Wand umfassen, wobei die Wand eine Innenseite und eine Außenseite aufweisen kann. Der Durchmesser des zweiten Schalenelements kann geringer sein als der Durchmesser des ersten Schalenelements. Das innere Strukturelement kann in den zweiten Innenraum zumindest teilweise hineinragen. Die Gründungsstruktur kann mindestens ein in dem zweiten Innenraum die Innenseite des zweiten Schalenelements und die Außenseite des inneren Strukturelements kontaktierendes zweites Kopplungselement umfassen.According to a further embodiment of the foundation structure according to the application, the foundation structure can comprise a second shell element (in an installation state of the foundation structure) arranged below the first shell element. The second shell element can comprise at least one wall enclosing a second interior space, wherein the wall can have an inner side and an outer side. The diameter of the second shell member may be less than the diameter of the first shell member. The inner structural element can protrude at least partially into the second interior space. The foundation structure can comprise at least one second coupling element, which makes contact with the inside of the second shell element and the outside of the inner structural element in the second interior space.

Insbesondere kann eine zweistufig Gelenkanordnung vorgesehen. Das zweite Schalenelement kann hinsichtlich Form und Material entsprechend dem ersten Schalenelement gebildet sein, so dass auf die obigen Ausführungen verwiesen wird. In particular, a two-stage joint arrangement can be provided. The second shell element can be formed in accordance with the first shell element in terms of shape and material, so that reference is made to the above statements.

Das mindestens eine zweite Kopplungselement kann hinsichtlich Form und Material entsprechend dem ersten Kopplungselement gebildet sein, so dass auf die vorherigen Ausführungen verwiesen wird.The at least one second coupling element can be formed in accordance with the first coupling element in terms of shape and material, so that reference is made to the previous statements.

Das mindestens eine zweite Kopplungselement kann mit seiner Außenseite die Innenseite des zweiten Schalenelements und die Außenseite des inneren Strukturelements kontaktieren. Insbesondere kann das zweite Kopplungselement ebenfalls ein vorbeschriebenes Elastizitätsmodul und/oder Kompressionsmodul aufweisen.The at least one second coupling element can contact the inside of the second shell element and the outside of the inner structural element with its outside. In particular, the second coupling element can also have a previously described modulus of elasticity and/or modulus of compression.

Das mindestens eine zweite Kopplungselement kann geklemmt und/oder beweglich zwischen der Innenseite des zweiten Schalenelements und der Außenseite des inneren Strukturelements gehalten sein. Bei einer Mehrzahl von zweiten Kopplungselementen können sich die jeweils benachbarten Kopplungselemente vorzugsweise kontaktieren bzw. berühren. Dies kann durch ein kabelförmiges Verspannungselement unterstützt werden.The at least one second coupling element can be clamped and/or movably held between the inside of the second shell element and the outside of the inner structural element. In the case of a plurality of second coupling elements, the respectively adjacent coupling elements can preferably make contact or touch one another. This can be supported by a cable-shaped bracing element.

Das zweite Schalenelement kann sich (unmittelbar) an das erste Schalenelement anschließen. Beispielsweise können das zweite Schalenelement und das erste Schalenelement einstückig gebildet sein. Auch hier ist eine Vormontierung des mindestens einen zweiten Kopplungselements in dem zweiten Schalenelement denkbar.The second shell element can (directly) connect to the first shell element. For example, the second shell element and the first shell element can be formed in one piece. Pre-assembly of the at least one second coupling element in the second shell element is also conceivable here.

Es versteht sich, dass bei Varianten der Anmeldung mindestens eine weitere Gelenkstufe in der Gründungsstruktur vorgesehen sein kann, beispielsweise unterhalb der zweiten Gelenkstufe.It goes without saying that, in variants of the application, at least one further articulated stage can be provided in the foundation structure, for example below the second articulated stage.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der anmeldungsgemäßen Gründungsstruktur kann das mindestens eine zweite Kopplungselement zumindest abschnittsweise eine im Wesentlichen halbkreisförmige Querschnittsfläche umfassen. Insbesondere ein punktförmiger oder linienförmiger Kontakt kann zwischen der Innenseite des inneren Strukturelements und der Außenseite des zweiten Kopplungselements in dem Installationszustand der Gründungsstruktur vorgesehen sein. Insbesondere ein flächiger Kontakt kann zwischen der Innenseite des zweiten Schalenelements und der Außenseite des zweiten Kopplungselements in dem Installationszustand der Gründungstruktur vorgesehen sein.According to a preferred embodiment of the foundation structure according to the application, the at least one second coupling element can comprise, at least in sections, a substantially semicircular cross-sectional area. In particular, a point-like or line-like contact can be provided between the inside of the inner structural element and the outside of the second coupling element in the installation state of the foundation structure. In particular, a planar contact can be provided between the inside of the second shell element and the outside of the second coupling element in the installation state of the foundation structure.

Wie bereits beschrieben wurde, kann bei einer Ausführungsform der anmeldungsgemäßen Gründungsstruktur das innere Strukturelement ein sich von dem Gewässerboden in Richtung Gewässeroberfläche erstreckendes Gründungstragelement sein. Das Gründungstragelement kann eingerichtet sein zum (unmittelbar oder mittelbaren) Tragen einer Offshore-Einrichtung (wie einer Offshore-Energieerzeugungsvorrichtung).As already described, in one embodiment of the foundation structure according to the application, the inner structural element can be a foundation support element extending from the bottom of the body of water in the direction of the surface of the body of water. The foundation support member may be configured to support (directly or indirectly) an offshore facility (such as an offshore power generation device).

Vorzugsweise kann sich die Querschnittsfläche des inneren Strukturelements (also des Gründungstragelements) zumindest in einem Bereich des ersten (und vorzugsweise zweiten) Innenraums (kontinuierlich oder stufenförmig) in Richtung Gewässerboden verjüngen. Insbesondere kann der in Richtung Gewässerboden gerichtete Endabschnitt des inneren Strukturelements verjüngt ausgebildet sein. Dies unterstützt ein Bewegen des Gründungstragelement nach einer Auslenkung aus der vertikalen Ruheposition in diese Position zurück, also ein Wiederaufrichten.The cross-sectional area of the inner structural element (ie the foundation support element) can preferably taper (continuously or stepwise) in the direction of the water bed at least in a region of the first (and preferably second) interior space. In particular, the end section of the inner structural element directed in the direction of the bottom of the body of water can be tapered. This supports a movement of the foundation support element back into this position after a deflection from the vertical rest position, ie a re-erecting.

Vorzugsweise kann die Außenseite des mindestens einen ersten Kopplungselements oder die Innenseite des inneren Strukturelements zumindest in dem Bereich des ersten Innenraums insbesondere mit Teflon oder einem ähnlichen Material ausgekleidet sein. Ein verbessertes ein Zurückgleiten des verjüngten Strukturelements in die aufrechte Position kann ermöglicht werden.The outside of the at least one first coupling element or the inside of the inner structural element can preferably be lined with Teflon or a similar material, at least in the area of the first interior space. Improved sliding of the tapered structural element back into the upright position can be enabled.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der anmeldungsgemäßen Gründungsstruktur kann das innere Strukturelement ein sich in Richtung Gewässeroberfläche erstreckendes Gründungstragelement sein, eingerichtet zum Tragen einer Offshore-Einrichtung, wobei die untere Stirnfläche des inneren Strukturelements (bzw. des Gründungstragelements) sphärisch gebildet sein kann. Dies kann ein Bewegen des Gründungstragelement nach einer Auslenkung aus der vertikalen Ruheposition noch weiter verbessern.According to a further embodiment of the foundation structure according to the application, the inner structural element can be a foundation support element extending in the direction of the surface of the body of water be set up to support an offshore facility, wherein the lower face of the inner structural element (or the foundation support element) can be formed spherical. This can further improve movement of the foundation support element after it has been deflected from the vertical rest position.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der anmeldungsgemäßen Gründungsstruktur kann das innere Strukturelement ein sich in Richtung Gewässeroberfläche erstreckendes Gründungstragelement sein, eingerichtet zum Tragen einer Offshore-Vorrichtung, wobei die Gründungsstruktur mindestens ein zumindest teilweise in den Gewässerboden eingebrachtes Ankerelement umfasst, und wobei das untere Ende des inneren Strukturelements das obere Ende des Ankerelements kontaktiert. Insbesondere kann das untere Ende des Gründungstragelements bzw. inneren Strukturelements auf dem oberen Ende des (inneren) Ankerelements aufliegen, wobei die untere Stirnfläche des inneren Strukturelements (bzw. des Gründungstragelements) sphärisch gebildet sein kann. Besonders bevorzugt kann in diesem Fall ein O-Ring auf dem oberen Ende des Ankerelements angeordnet sein. Dieser kann sicherstellen, dass das untere Ende des Gründungstragelements bzw. inneren Strukturelements auf dem oberen Ende des (inneren) Ankerelements auch während des Betriebs des Offshore-Bauwerks verbleibt.According to a further embodiment of the foundation structure according to the application, the inner structural element can be a foundation support element extending in the direction of the surface of the body of water, designed to support an offshore device, the foundation structure comprising at least one anchor element which is at least partially introduced into the bottom of the body of water, and the lower end of the inner structure element contacts the upper end of the anchor element. In particular, the lower end of the foundation support element or inner structural element can rest on the upper end of the (inner) anchor element, wherein the lower face of the inner structural element (or foundation support element) can be formed spherically. In this case, an O-ring can particularly preferably be arranged on the upper end of the anchor element. This can ensure that the lower end of the foundation support element or inner structural element remains on the upper end of the (inner) anchor element even during operation of the offshore structure.

Ein weiterer Aspekt der Anmeldung ist ein Offshore-Bauwerk, umfassend mindestens eine zuvor beschriebene Gründungsstruktur.Another aspect of the application is an offshore structure, comprising at least one foundation structure as described above.

Das Offshore-Bauwerk kann bevorzugt eine Offshore-Windkraftanlage sein. Ein Offshore-Bauwerk kann gemäß weiteren Ausführungsformen auch eine (andere) Offshore-Windenergievorrichtung, wie ein Offshore-Messmast oder eine Offshore-Umspannstation sein. Ferner kann ein Offshore-Bauwerk eine Bohr- oder Förderplattform oder eine sonstige Plattform zur Gewinnung, Umwandlung oder Speicherung von Energie sein, wie z.B. eine Offshore-Einrichtung in Form einer Anlage zur Produktion von Wasserstoff.The offshore structure can preferably be an offshore wind turbine. According to further embodiments, an offshore structure can also be a (different) offshore wind energy device, such as an offshore measuring mast or an offshore transformer station. Furthermore, an offshore structure can be a drilling or production platform or other platform for the production, conversion or storage of energy, such as an offshore facility in the form of a plant for the production of hydrogen.

Ein noch weiterer Aspekt der Anmeldung ist ein Verfahren zum Installieren einer Gründungsstruktur, insbesondere einer zuvor beschriebenen Gründungsstruktur, umfassend:

  • - Einbringen eines Ankerelements als inneres Strukturelement in den Gewässerboden,
  • - Bereitstellen eines vormontierten ersten Schalenelements mit einer einen ersten Innenraum umschließenden Wand, die eine Innenseite und eine Außenseite aufweist, wobei mindestens ein erstes Kopplungselement in dem ersten Schalenelement an der Innenseite des ersten Schalenelements vormontiert ist,
  • - Anordnen des bereitgestellten ersten Schalenelements über dem eingebrachten Strukturelement, derart, dass das Strukturelement in den ersten Innenraum ragt und das mindestens eine erste Kopplungselement die Innenseite des ersten Schalenelements und die Außenseite des Strukturelements kontaktierend in dem ersten Innenraum angeordnet ist.
Yet another aspect of the application is a method of installing a foundation structure, particularly a foundation structure as described above, comprising:
  • - Insertion of an anchor element as an internal structural element in the bottom of the water,
  • - providing a preassembled first shell element with a wall enclosing a first interior space and having an inside and an outside, wherein at least one first coupling element is preassembled in the first shell element on the inside of the first shell element,
  • - arranging the provided first shell element over the introduced structural element in such a way that the structural element protrudes into the first interior space and the at least one first coupling element is arranged in contact with the inside of the first shell element and the outside of the structural element in the first interior space.

In einfacher Weise kann eine Soft-Soft-Gründungsstruktur installiert werden.A soft-soft foundation structure can be easily installed.

Ein noch weiterer Aspekt ist ein Schalenelement für eine zuvor beschriebene Gründungsstruktur, umfassend mindestens ein vormontierbares erstes Kopplungselement.Yet another aspect is a shell element for a foundation structure as described above, comprising at least one first coupling element that can be preassembled.

Bei der anmeldungsgemäßen Gründungsstruktur kann die Torsionsbewegung entweder frei, elastisch oder gesperrt zugelassen sein. Die anmeldungsgemäße Gründungsstruktur nutzt insbesondere auch den Effekt des Zurückgleitens des Rumpfes in die aufrechte Position, wie bereits beschrieben wurde.In the case of the foundation structure according to the application, the torsional movement can be permitted either freely, elastically or blocked. In particular, the foundation structure according to the application also uses the effect of the trunk sliding back into the upright position, as has already been described.

Die Merkmale der Gründungstrukturen, Schalenelemente, Offshore-Bauwerke und Verfahren sind frei miteinander kombinierbar. Insbesondere können Merkmale der Beschreibung und/oder der abhängigen Ansprüche, auch unter vollständiger oder teilweiser Umgehung von Merkmalen der unabhängigen Ansprüche, in Alleinstellung oder frei miteinander kombiniert, eigenständig erfinderisch sein.The features of the foundation structures, shell elements, offshore structures and processes can be freely combined with one another. In particular, features of the description and/or the dependent claims can be independently inventive, even if features of the independent claims are completely or partially bypassed, on their own or freely combined with one another.

Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die anmeldungsgemäße Gründungstruktur, das anmeldungsgemäße Schalenelement, das anmeldungsgemäße Offshore-Bauwerk und das anmeldungsgemäße Verfahren auszugestalten und weiterzuentwickeln. Hierzu sei einerseits verwiesen auf die den unabhängigen Ansprüchen nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt

  • 1 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Offshore-Bauwerks gemäß der vorliegenden Anmeldung mit einem Ausführungsbeispiel einer Gründungsstruktur gemäß der vorliegenden Anmeldung,
  • 2a eine schematische Draufsicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Gründungsstruktur gemäß der vorliegenden Anmeldung,
  • 2b eine schematische Seitenschnittansicht des Ausführungsbeispiel nach 2a,
  • 3a eine schematische Draufsicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Gründungsstruktur gemäß der vorliegenden Anmeldung,
  • 3b eine schematische Seitenschnittansicht des Ausführungsbeispiel nach 3a,
  • 4a eine schematische Draufsicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Gründungsstruktur gemäß der vorliegenden Anmeldung,
  • 4b eine schematische Seitenschnittansicht des Ausführungsbeispiel nach 4a,
  • 5a eine schematische Draufsicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Gründungsstruktur gemäß der vorliegenden Anmeldung,
  • 5b eine schematische Seitenschnittansicht des Ausführungsbeispiel nach 5a,
  • 6 eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Gründungsstruktur gemäß der vorliegenden Anmeldung,
  • 7 eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Gründungsstruktur gemäß der vorliegenden Anmeldung,
  • 8 eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Gründungsstruktur gemäß der vorliegenden Anmeldung, und
  • 9 ein Diagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Anmeldung.
There are now a large number of possibilities for designing and further developing the foundation structure according to the application, the shell element according to the application, the offshore structure according to the application and the method according to the application. In this regard, reference is made on the one hand to the claims subordinate to the independent claims and on the other hand to the description of exemplary embodiments in conjunction with the drawing. In the drawing shows
  • 1 a schematic view of an embodiment of an offshore structure according to the present application with an embodiment of a foundation structure according to the present application,
  • 2a a schematic plan view of another embodiment of a foundation structure according to the present application,
  • 2 B a schematic side sectional view of the embodiment 2a ,
  • 3a a schematic plan view of another embodiment of a foundation structure according to the present application,
  • 3b a schematic side sectional view of the embodiment 3a ,
  • 4a a schematic plan view of another embodiment of a foundation structure according to the present application,
  • 4b a schematic side sectional view of the embodiment 4a ,
  • 5a a schematic plan view of another embodiment of a foundation structure according to the present application,
  • 5b a schematic side sectional view of the embodiment 5a ,
  • 6 a schematic view of another embodiment of a foundation structure according to the present application,
  • 7 a schematic view of another embodiment of a foundation structure according to the present application,
  • 8th a schematic view of another embodiment of a foundation structure according to the present application, and
  • 9 a diagram of an embodiment of a method according to the present application.

Nachfolgend werden für ähnliche Elemente ähnliche Bezugszeichen verwendet. Ferner sei angemerkt, dass z die vertikale Richtung und y und y horizontale Richtungen bezeichnen.Similar reference numbers are used below for similar elements. It should also be noted that z denotes the vertical direction and y and y denote horizontal directions.

Die 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Offshore-Bauwerks 100 gemäß der vorliegenden Anmeldung mit einem Ausführungsbeispiel einer Gründungstruktur 102 gemäß der vorliegenden Anmeldung. Die Gründungstruktur 102 kann beispielhaft der gelenkbasierte Gründungsfuß 102 einer Soft-Soft-Gründung 103 sein.the 1 FIG. 1 shows a schematic view of an embodiment of an offshore structure 100 according to the present application with an embodiment of a foundation structure 102 according to the present application. The foundation structure 102 can be the joint-based foundation foot 102 of a soft-soft foundation 103, for example.

Beispielhaft ist das Offshore-Bauwerk 100 eine Offshore-Windkraftanlage 100. Die Ausführungen lassen sich jedoch auch auf andere Offshore-Bauwerke übertragen. Eine Offshore-Windkraftanlage 100 weist eine Offshore-Windenergieeinrichtung 104 mit einem Turm 112 und die Gründung 103 mit einem Gründungstragelement 128 und mit der Gründungstruktur 102 auf. Vorliegend sind das Offshore-Bauwerk 100 und damit die Gründungstruktur 102 in einem Installationszustand dargestellt.For example, the offshore structure 100 is an offshore wind power plant 100. However, the statements can also be transferred to other offshore structures. An offshore wind power plant 100 has an offshore wind power installation 104 with a tower 112 and the foundation 103 with a foundation support element 128 and with the foundation structure 102 . The offshore structure 100 and thus the foundation structure 102 are shown in an installed state.

Die Gründungsstruktur 102 umfasst ein erstes, insbesondere zylinderförmiges, Schalenelement 106, ein inneres Strukturelement 108 und mindestens ein zwischen dem ersten Schalenelement 106 und dem inneren Strukturelement 108 angeordnetes erstes Kopplungselement 110. Das erste Schalenelement 106, aufgrund seiner Form auch Kragenelement 106 genannt, weist vorliegend eine umlaufende und einen ersten Innenraum 118 umschließende Wand 120 auf. Die Wand 120 hat eine Innenseite 124 und eine Außenseite 122. Eine Innenseite 124 der Wand 120 ist in Richtung Innenraum 118 gewandt. Die Außenseite 122 der Wand 120 ist nach Außen gerichtet und insbesondere von Wasser umgeben.The foundation structure 102 comprises a first, in particular cylindrical, shell element 106, an inner structural element 108 and at least one arranged between the first shell element 106 and the inner structural element 108 first coupling element 110. The first shell element 106, also called collar element 106 due to its shape, has in the present case a peripheral wall 120 enclosing a first interior space 118 . Wall 120 has an inside 124 and an outside 122. An inside 124 of wall 120 faces interior 118. The outer side 122 of the wall 120 faces outwards and in particular is surrounded by water.

Wie zu erkennen ist, ist vorliegend das erste Schalenelement 106 teilweise in dem Gewässerboden 116 eingebunden. Bei Varianten der Anmeldung kann zusätzlich mindestens eine Verankerungseinrichtung (z.B. Anker plus Ankerverbindung, wie Ankerseil oder Ankerkette) vorgesehen sein, um das erste Schalenelement 106 an dem Gewässerboden 116 zu befestigen. Bei Alternativen kann das erste Schalenelement auch nur auf dem Gewässerboden aufgesetzt sein und z.B. durch eine Mehrzahl von Verankerungseinrichtungen an dem Gewässerboden befestigt sein.As can be seen, in the present case the first shell element 106 is partially integrated into the bottom 116 of the body of water. In variants of the application, at least one anchoring device (e.g. anchor plus anchor connection, such as anchor rope or anchor chain) can also be provided in order to attach the first shell element 106 to the bottom 116 of the body of water. In the case of alternatives, the first shell element can also only be placed on the bottom of the body of water and, for example, be fastened to the bottom of the body of water by a plurality of anchoring devices.

Das innere Strukturelement 108 wird vorliegend durch den unteren Teil des Gründungstragelements 128 gebildet. Wie zu erkennen ist, schließt sich an den oberen Teil des Gründungstragelements 128 der Turm 112 an. Bei Varianten der Anmeldung können weitere Elemente vorgesehen sein, wie ein weiteres Gründungstragelement, ein Übergangsstück etc.In the present case, the inner structural element 108 is formed by the lower part of the foundation support element 128 . As can be seen, the tower 112 adjoins the upper part of the foundation support element 128 . In the case of variants of the application, additional elements can be provided, such as an additional foundation support element, a transition piece, etc.

Anmeldungsgemäß ist vorgesehen, dass das mindestens eine erste Kopplungselement 110 in dem ersten Innenraum 118 derart angeordnet ist, dass das mindestens eine erste Kopplungselement 110 mit seiner Außenseite 130 die Innenseite 124 des ersten Schalenelements 106 und die Außenseite 126 des inneren Strukturelements 108 kontaktiert bzw. berührt.According to the application, it is provided that the at least one first coupling element 110 is arranged in the first interior space 118 in such a way that the at least one first coupling element 110 contacts or touches with its outer side 130 the inner side 124 of the first shell element 106 and the outer side 126 of the inner structural element 108 .

Vorzugsweise kann das erste Kopplungselement 110 geklemmt bzw. verspannt zwischen dem ersten Schalenelement 106 und dem inneren Strukturelement 108 gehalten sein. Bevorzugt gleichzeitig ist eine durch den Pfeil 134 angedeutete Rotationsbewegung des ersten Kopplungselements durch die anmeldungsgemäße Anordnung zwischen dem ersten Schalenelement 106 und dem inneren Strukturelement 108 gegeben. Diese Bewegung wird insbesondere durch die zumindest teilweise ovalförmige Querschnittsfläche (vorliegend insbesondere eine im Wesentlichen kreisförmige Querschnittsfläche) des ersten Kopplungselements 110 unterstützt. Wie durch die mit den Bezugszeichen 132 bezeichnet Pfeile angedeutet, wird insbesondere eine Bewegung des Offshore-Bauwerks 100 um drei Achsen ermöglicht. Ein Wiederaufrichten des Offshore-Bauwerks 100 wird hierdurch optimiert.The first coupling element 110 can preferably be held in a clamped or braced manner between the first shell element 106 and the inner structural element 108 . Preferably at the same time, a rotational movement of the first coupling element, indicated by the arrow 134 , is given by the arrangement according to the application between the first shell element 106 and the inner structural element 108 . This movement is supported in particular by the at least partially oval cross-sectional area (in the present case in particular an essentially circular cross-sectional area) of the first coupling element 110 . As indicated by the arrows denoted by the reference numeral 132, in particular a movement movement of the offshore structure 100 around three axes. A re-erecting of the offshore structure 100 is thereby optimized.

Alternativ oder bevorzugt zusätzlich weist das erste Kopplungselement 110 eine Elastizität auf, die zumindest höher ist als die Elastizität des ersten Schalenelements 106 und/oder des inneren Strukturelements 108. Dies meint insbesondere, dass das Elastizitätsmodul (bei 20°C) des Materials, aus dem das erste Kopplungselement 110 gebildet ist (z.B. ein zuvor beschriebenes Kunststoffmaterial oder Naturkautschuk), geringer ist als das Elastizitätsmodul (bei 20°C) von dem Material, aus dem das erste Schalenelement 106 und/oder das innere Strukturelement 108 gebildet ist/sind. Das mindestens eine erste Kopplungselement 110 kann aus einem Material gebildet sein mit einem Elastizitätsmodul zwischen 0,5 MPa und 15000 MPa, vorzugsweise zwischen 2 MPa und 30 MPa. Das Kompressionsmodul des Materials des ersten Kopplungselements 110 kann kleiner als 5000 MPa sein.Alternatively or preferably additionally, the first coupling element 110 has an elasticity which is at least higher than the elasticity of the first shell element 106 and/or the inner structural element 108. This means in particular that the modulus of elasticity (at 20° C.) of the material from which the first coupling member 110 is formed (e.g., a plastic material or natural rubber as previously described) is less than the modulus of elasticity (at 20°C) of the material from which the first shell member 106 and/or the inner structural member 108 is/are formed. The at least one first coupling element 110 can be formed from a material with a modulus of elasticity between 0.5 MPa and 15000 MPa, preferably between 2 MPa and 30 MPa. The compression modulus of the material of the first coupling element 110 can be less than 5000 MPa.

Das mindestens eine erste Kopplungselement 110 kann ein Vollkörper oder ein mit einem füllbaren Material füllbarer Hohlkörper sein. Beispielsweise kann das Füllmaterial eine Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, ein Gas, vorzugsweise Luft, Sand, Kies oder dergleichen, ein Vergussmaterial (grout) und/oder Beton sein. Beispielsweise kann ein Hüllmantel eines solchen Kopplungselements 110 aus einem Kunststoffmaterial und/oder aus Naturkautschuk gebildet sein.The at least one first coupling element 110 can be a solid body or a hollow body that can be filled with a fillable material. For example, the filling material can be a liquid, preferably water, a gas, preferably air, sand, gravel or the like, a grout and/or concrete. For example, an enveloping jacket of such a coupling element 110 can be formed from a plastic material and/or from natural rubber.

Es sei noch angemerkt, dass das Bezugszeichen 114 die Wasseroberfläche bzw. -linie bezeichnet.It should also be noted that reference number 114 designates the water surface or water line.

Die 2a bis 5b zeigen verschiedene Ausführungsbeispiele von anmeldungsgemäßen Gründungsstrukturen 202 bis 502. Zur Vermeidung von Wiederholungen werden nachfolgend im Wesentlichen nur die Unterschiede zu dem Ausführungsbeispiel nach 1 beschrieben und für die übrigen Elemente auf die Ausführungen zu der 1 verwiesen.the 2a until 5b show various exemplary embodiments of foundation structures 202 to 502 according to the application. To avoid repetition, essentially only the differences from the exemplary embodiment are shown below 1 described and for the other elements to the comments on the 1 referred.

Die Ausführungsbeispiele der 2a bis 5b unterscheiden sich voneinander im Wesentlichen in den jeweils verwendeten Kopplungselementen 210 bis 510.The exemplary embodiments 2a until 5b differ from each other essentially in the coupling elements 210 to 510 used in each case.

Wie aus den 2a und 2b zu entnehmen ist, sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl (vorliegend beispielhaft drei) von ersten Kopplungselementen 210.1, 210.2, 210.3 in dem ersten Innenraum 218 angeordnet.How from the 2a and 2 B can be seen, in the exemplary embodiment shown, a plurality (here three by way of example) of first coupling elements 210.1, 210.2, 210.3 are arranged in the first interior space 218.

Der jeweilige Abstand zwischen den jeweils benachbarten ersten Kopplungselementen 210.1, 210.2, 210.3 ist vorliegend im Wesentlichen gleich. Die Kopplungselemente 210.1, 210.2, 210.3 sind insbesondere kugelförmig bzw. ballförmig gebildet.The respective distance between the respective adjacent first coupling elements 210.1, 210.2, 210.3 is essentially the same in the present case. The coupling elements 210.1, 210.2, 210.3 are in particular spherical or ball-shaped.

Ferner kann das Verhältnis da/di des Außendurchmessers da eines Kopplungselements 210.1, 210.2, 210.3 zum Abstand d; zwischen der Innenseite 224 des Schalenelements 206 und der Außenseite 226 des inneren Strukturelements 208 vorzugsweise zwischen 1 und 1,3 liegen, besonders bevorzugt zwischen 1,05 und 1,15.Furthermore, the ratio d a / d i of the outer diameter d a of a coupling element 210.1, 210.2, 210.3 to the distance d; between the inside 224 of the shell member 206 and the outside 226 of the inner structural member 208 is preferably between 1 and 1.3, more preferably between 1.05 and 1.15.

Es versteht sich, dass bei weiteren Varianten der Anmeldung auch mehr Kopplungselemente vorgesehen sein können. Ein Zwischenraum in dem ersten Innenraum 218 kann mit Fluid (Luft und/oder Wasser) gefüllt sein.It goes without saying that more coupling elements can also be provided in further variants of the application. A space in the first interior space 218 may be filled with fluid (air and/or water).

Wie zu erkennen ist, kann (in einem Installationszustand der Gründungsstruktur) die Außenseite 230 des mindestens einen ersten Kopplungselements 210.1, 210.2, 210.3 die Innenseite 224 des ersten Schalenelements 206 im Wesentlichen punktförmig kontaktieren und die Außenseite 230 des mindestens einen ersten Kopplungselements 210 die Außenseite 226 des inneren Strukturelements 208 im Wesentlichen punktförmig kontaktieren.As can be seen, (in an installation state of the foundation structure) the outside 230 of the at least one first coupling element 210.1, 210.2, 210.3 can contact the inside 224 of the first shell element 206 essentially at points and the outside 230 of the at least one first coupling element 210 can contact the outside 226 of the inner structure element 208 contact essentially in a point-like manner.

Das Bezugszeichen 238 bezeichnet hierbei die vertikale Achse bzw. Mittenachse des inneren Strukturelements 208, welche insbesondere zu der vertikalen Achse bzw. Mittenachse des ersten Schalenelements 206 identisch ist. Da das Schalenelement 206 und das Strukturelement 208 vorliegend die gleiche Querschnittsform aufweisen, ist insbesondere der Abstand da im gesamten ersten Innenraum 218 gleichbleibend.The reference numeral 238 designates the vertical axis or center axis of the inner structural element 208, which is in particular identical to the vertical axis or center axis of the first shell element 206. Since the shell element 206 and the structural element 208 presently have the same cross-sectional shape, the distance d a in particular remains the same throughout the first interior space 218 .

Im Vergleich zu den 2a und 2b ist in dem Ausführungsbeispiel gemäß den 3a und 3b eine Mehrzahl von ersten Kopplungselementen 310.1, 310.2, 310.3 in Form von zylinderförmigen Vollkörpern 310.1, 310.2, 310.3 oder zylinderförmigen und mit einem Füllmaterial füllbaren Hohlkörpern310.1, 310.2, 310.3 in dem ersten Innenraum 318 angeordnet.Compared to the 2a and 2 B is in the embodiment according to the 3a and 3b a plurality of first coupling elements 310.1, 310.2, 310.3 in the form of cylindrical solid bodies 310.1, 310.2, 310.3 or cylindrical hollow bodies 310.1, 310.2, 310.3 that can be filled with a filling material are arranged in the first interior space 318.

Die jeweilige Zylinderachse der zylinderförmigen Kopplungselemente 310.1, 310.2, 310.3 liegt insbesondere in einer horizontalen Ebene. Vorzugsweise können die jeweiligen Zylinderachsen sämtlicher Kopplungselemente 310.1, 310.2, 310.3 in der im Wesentlichen gleichen horizontalen Ebene liegen.The respective cylinder axis of the cylindrical coupling elements 310.1, 310.2, 310.3 lies in particular in a horizontal plane. The respective cylinder axes of all coupling elements 310.1, 310.2, 310.3 can preferably lie in essentially the same horizontal plane.

Wie zu erkennen ist, kann (in einem Installationszustand der Gründungsstruktur) die Außenseite 330 des mindestens einen ersten Kopplungselements 310.1, 310.2, 310.3 die Innenseite 324 des ersten Schalenelements 306 im Wesentlichen linienförmig kontaktieren und die Außenseite 330 des mindestens einen ersten Kopplungselements 310 die Außenseite 326 des inneren Strukturelements 308 im Wesentlichen linienförmig kontaktieren.As can be seen, (in an installation state of the foundation structure) the outside 330 of the at least one first coupling element 310.1, 310.2, 310.3 the inside 324 of the contact the first shell element 306 essentially linearly and the outside 330 of the at least one first coupling element 310 contact the outside 326 of the inner structural element 308 essentially linearly.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß den 4a und 4b sind als erste Kopplungselemente 410 eine Vielzahl von torusförmigen Körpern 410 angeordnet. Die Rotationsachse der torusförmigen Körper 410 ist vorliegend mit 442 bezeichnet. Die jeweilige Rotationsachse 442 der torusförmigen Kopplungselemente 410 liegt insbesondere in einer horizontalen Ebene. Vorzugsweise können die jeweiligen Rotationsachsen 442 sämtlicher Kopplungselemente 410 in der im Wesentlichen gleichen horizontalen Ebene liegen.In the embodiment according to the 4a and 4b a multiplicity of toroidal bodies 410 are arranged as first coupling elements 410 . The axis of rotation of the toroidal body 410 is denoted by 442 in the present case. The respective axis of rotation 442 of the toroidal coupling elements 410 lies in particular in a horizontal plane. Preferably, the respective axes of rotation 442 of all coupling elements 410 can lie in essentially the same horizontal plane.

Wie zu erkennen ist, sind die torusförmigen Kopplungselemente 410 vorliegend derart angeordnet, dass sich zwei benachbarte Kopplungselemente 410 stets kontaktieren.As can be seen, the toroidal coupling elements 410 are presently arranged in such a way that two adjacent coupling elements 410 are always in contact.

Zudem ist zu erkennen, dass vorzugsweise ein umlaufendes kabelförmiges Verspannungselement 440 durch die jeweilige Torusöffnung 446 der torusförmigen Kopplungselemente 410 verspannt geführt ist. Das Verspannungselement 440 kann vorzugsweise ein umlaufendes Zugseil 440 sein. Das Zugseil 440 kann aus Metall, insbesondere Stahl, Glasfaser (Glasfaserverbundwerkstoff), und/oder Carbonfaser (Carbonfaserverbundwerkstoff) gebildet sein. Durch das Zugseil 440 wird ein Dauerdruck auf die Kopplungselemente 410 ausgeübt. Hierdurch kann einerseits sichergestellt werden, dass sich die Position der Kopplungselemente 410 während des Betriebs nicht (wesentlich) ändert. Zum anderen kann dies insbesondere bei den oben genannten bevorzugten Kunststoffmaterialien und/oder Naturkautschuk die Lebensdauer der Kopplungselemente 410 erhöhen.In addition, it can be seen that a circumferential cable-shaped bracing element 440 is preferably guided in a braced manner through the respective torus opening 446 of the toroidal coupling elements 410 . The bracing element 440 can preferably be a revolving traction cable 440 . The traction cable 440 can be made of metal, in particular steel, glass fiber (glass fiber composite material) and/or carbon fiber (carbon fiber composite material). A permanent pressure is exerted on the coupling elements 410 by the traction cable 440 . On the one hand, this can ensure that the position of the coupling elements 410 does not change (significantly) during operation. On the other hand, this can increase the service life of the coupling elements 410, particularly in the case of the above-mentioned preferred plastic materials and/or natural rubber.

Die 5a und 5b zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der anmeldungsgemäßen Gründungsstruktur. Ein wesentlicher Unterschied zu den Ausführungsbeispielen der 2a bis 4b ist, dass nur ein einzelnes Kopplungselement 510, insbesondere ein torusförmiges Kopplungselement 510, in dem ersten Innenraum 518 angeordnet ist, insbesondere verklemmt und/oder beweglich gehalten ist.the 5a and 5b show another exemplary embodiment of the foundation structure according to the application. A significant difference to the embodiments of 2a until 4b is that only a single coupling element 510, in particular a toroidal coupling element 510, is arranged in the first interior space 518, in particular clamped and/or held movably.

Wie zu erkennen ist, erstreckt sich das innere Strukturelement 508 durch die Torusöffnung 548 des torusförmiges Kopplungselements 510. Das torusförmige Kopplungselement 510 kann durch einen umlaufenden Schlauch 510 mit einer ovalförmigen, vorliegend beispielhaft im Wesentlichen kreisförmigen, Querschnittsfläche gebildet sein. Das torusförmige Kopplungselement 510 kann insbesondere ein füllbarer Hohlkörper sein, aber auch als Vollkörper ausgebildet sein.As can be seen, the inner structural element 508 extends through the toroidal opening 548 of the toroidal coupling element 510. The toroidal coupling element 510 can be formed by a peripheral hose 510 with an oval-shaped, in the present example essentially circular, cross-sectional area. The toroidal coupling element 510 can in particular be a fillable hollow body, but it can also be designed as a solid body.

Es versteht sich, dass die einzelnen Ausführungsbeispiele zumindest teilweise miteinander kombiniert werden können. Beispielsweise können kugel- und zylinderförmige Kopplungselemente miteinander kombiniert werden.It goes without saying that the individual exemplary embodiments can be combined with one another at least in part. For example, spherical and cylindrical coupling elements can be combined with one another.

Die 6 zeigt eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Gründungsstruktur 602 gemäß der vorliegenden Anmeldung. Nachfolgend werden im Wesentlichen nur die Unterschiede zu den vorherigen Ausführungsbeispielen beschrieben und ansonsten zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Ausführungen zu den 1 bis 5b verwiesen.the 6 FIG. 6 shows a schematic view of another exemplary embodiment of a foundation structure 602 according to the present application. In the following, essentially only the differences from the previous exemplary embodiments are described and otherwise, in order to avoid repetitions, the explanations relating to FIG 1 until 5b referred.

Insbesondere ist vorliegend eine Gründungsstruktur 602 mit einer zweistufigen Gelenkfunktion bzw. -anordnung dargestellt. Wie aus der 6 zu erkennen ist, ist unterhalb des ersten Schalenelements 606 ein zweites Schalenelement 654 angeordnet.In particular, a foundation structure 602 with a two-stage joint function or arrangement is shown here. How from the 6 As can be seen, a second shell element 654 is arranged below the first shell element 606 .

Das zweite Schalenelement 654 kann mindestens eine vorliegend umlaufende und einen zweiten Innenraum 662 umschließende Wand 656 umfassen. Die Wand 656 weist eine Innenseite 660 und eine Außenseite 658 auf.The second shell element 654 can comprise at least one wall 656 that is circumferential in the present case and encloses a second interior space 662 . The wall 656 has an inside 660 and an outside 658 .

Wie zu erkennen ist, ist vorzugsweise der Durchmesser des zweiten Schalenelements 654 geringer als der Durchmesser des ersten Schalenelements 606. Bei anderen Varianten der Anmeldung können die genannten Durchmesser auch gleich groß sein oder der Durchmesser des zweiten Schalenelements 654 kann sogar größer sein.As can be seen, the diameter of the second shell element 654 is preferably smaller than the diameter of the first shell element 606. In other variants of the application, the diameters mentioned can also be the same size or the diameter of the second shell element 654 can even be larger.

Das innere Strukturelement 608 ragt vorliegend sowohl in den ersten Innenraum 616 als auch in den zweiten Innenraum 662.In the present case, the inner structural element 608 protrudes both into the first interior space 616 and into the second interior space 662.

Die Gründungsstruktur 602 kann mindestens ein in dem zweiten Innenraum 662 die Innenseite 660 des zweiten Schalenelements 654 und die Außenseite 626 des inneren Strukturelements 608 kontaktierendes zweites Kopplungselement 674 umfassen. Die Funktion sowie der Aufbau des zweiten Kopplungselements 674 sind zumindest ähnlich wie die des ersten Kopplungselements 610, so dass die Ausführungen zu dem ersten Kopplungselement 610 auf ein zweites Kopplungselement 674 übertragen werden können. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird daher im Wesentlichen auf diese Ausführungen verwiesen.The foundation structure 602 can include at least one second coupling element 674 in the second interior space 662 that makes contact with the inside 660 of the second shell element 654 and the outside 626 of the inner structural element 608 . The function and structure of the second coupling element 674 are at least similar to that of the first coupling element 610, so that the statements relating to the first coupling element 610 can be transferred to a second coupling element 674. In order to avoid repetition, reference is therefore essentially made to these statements.

Während das erste Kopplungselement 610 eine ovalförmige Querschnittsfläche in Form einer vorliegend im Wesentlichen kreisförmigen Querschnittsfläche aufweist, kann das zweite Kopplungselement 610 eine ovalförmige Querschnittsfläche in Form einer im Wesentlichen halbkreisförmigen Querschnittsfläche aufweisen. Beispielsweise können eine Mehrzahl von zweiten Kopplungselementen 674 oder ein einziges schlauchförmiges umlaufendes zweites Kopplungselement 674 vorgesehen sein.While the first coupling element 610 has an oval-shaped cross-sectional area in the form of a substantially circular transverse sectional area, the second coupling element 610 can have an oval-shaped cross-sectional area in the form of a substantially semi-circular cross-sectional area. For example, a plurality of second coupling elements 674 or a single, tubular, circumferential second coupling element 674 can be provided.

Wenn beispielsweise ein einzelnes umlaufendes zweites Kopplungselement 674 vorgesehen ist, kann ein flächiger kann Kontakt zwischen der Innenseite 660 des zweiten Schalenelements 654 und der Außenseite 676 des zweiten Kopplungselement 674 in dem Installationszustand der Gründungstruktur 602 vorgesehen sein. Insbesondere kann ein im Wesentlichen linienförmiger Kontakt (es versteht sich, dass in der Praxis dies einen langestreckten Flächenkontakt meint) zwischen der Außenseite 626 des inneren Strukturelements 608 und der Außenseite 676 des zweiten Kopplungselement 674 in dem Installationszustand der Gründungsstruktur 602 vorgesehen sein.If, for example, a single circumferential second coupling element 674 is provided, a planar contact can be provided between the inside 660 of the second shell element 654 and the outside 676 of the second coupling element 674 in the installed state of the foundation structure 602 . In particular, a substantially linear contact (it is understood that in practice this means an elongate surface contact) between the outside 626 of the inner structural element 608 and the outside 676 of the second coupling element 674 in the installed state of the foundation structure 602 can be provided.

Die vorliegende mehrstufige Gelenkausführung kann insbesondere die Stabilität der Gründung noch weiter erhöhen. Es versteht sich, dass bei Bedarf zumindest ein drittes Schalenelement mit einem dritten Kopplungselement vorgesehen werden kann.In particular, the present multi-stage joint design can further increase the stability of the foundation. It goes without saying that, if required, at least a third shell element can be provided with a third coupling element.

Das mindestens eine zweite Kopplungselement 674 kann geklemmt und/oder beweglich zwischen der Innenseite 660 des zweiten Schalenelement 654 und der Außenseite 626 des inneren Strukturelements 608 gehalten sein. Bei einer Mehrzahl von zweiten Kopplungselementen 674 können sich die jeweils benachbarten Kopplungselemente 674 vorzugsweise kontaktieren.The at least one second coupling element 674 can be clamped and/or movably held between the inside 660 of the second shell element 654 and the outside 626 of the inner structural element 608 . In the case of a plurality of second coupling elements 674, the respectively adjacent coupling elements 674 can preferably contact one another.

Das zweite Schalenelement 654 kann sich (unmittelbar) an das erste Schalenelement 606 anschließen. Beispielsweise können das zweite Schalenelement 654 und das erste Schalenelement 606 einstückig gebildet sein.The second shell element 654 can be (directly) connected to the first shell element 606 . For example, the second shell member 654 and the first shell member 606 may be integrally formed.

Darüber hinaus ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein in einem Installationszustand der Gründungsstruktur 602 oberhalb des mindestens einen ersten Kopplungselements 610 angeordnetes Bewegungsbeschränkungselement 650 angeordnet. Das Bewegungsbeschränkungselement 650 ist eingerichtet und insbesondere derart angeordnet, dass ein Bewegen des mindestens einen Kopplungselements 610 aus dem ersten Innenraum 616 hinaus während des Betriebs des Offshore-Bauwerks verhindert bzw. blockiert wird. Wie zu erkennen ist, ist das Bewegungsbeschränkungselement 650 an der oberen Kante des ersten Schalenelements 610 angeordnet und erstreckt sich insbesondere in Richtung des inneren Strukturelements 608. Vorzugsweise kann ein umlaufendes Bewegungsbeschränkungselement 650 vorgesehen sein.In addition, in the present exemplary embodiment, a movement restriction element 650 is arranged above the at least one first coupling element 610 when the foundation structure 602 is in an installed state. The movement restriction element 650 is set up and in particular arranged in such a way that movement of the at least one coupling element 610 out of the first interior space 616 is prevented or blocked during operation of the offshore structure. As can be seen, the movement restriction element 650 is arranged at the upper edge of the first shell element 610 and extends in particular in the direction of the inner structural element 608. Preferably, a circumferential movement restriction element 650 can be provided.

Das innere Strukturelement 608 ist vorliegend durch ein erstes (inneres) Gründungstragelement 670 gebildet. Das erste Gründungstragelement 670 kann in ein als Hohlpfahl gebildetes zweites (äußeres) Gründungstragelement 672 ragen. An das zweite Gründungstragelement 672 kann/können der Turm und/oder ein Übergangsstück anschließen. Das Gründungstragelement 670 und damit das Gründungstragelement 672 sind relativ zu dem ersten und zweiten Schalenelement 606, 654 um drei Achsen bewegbar.In the present case, the inner structural element 608 is formed by a first (inner) foundation support element 670 . The first foundation support element 670 can protrude into a second (outer) foundation support element 672 formed as a hollow pile. The tower and/or a transition piece can be connected to the second foundation support element 672 . The foundation support element 670 and thus the foundation support element 672 are movable relative to the first and second shell elements 606, 654 about three axes.

Darüber hinaus ist vorliegend ein (inneres) Ankerelement 666 angeordnet. Das Ankerelement 666 ist mit einer bestimmten Einbindetiefe in dem Gewässerboden 616 eingebunden. Das obere Ende des Ankerelements 666 ragt aus dem Gewässerboden heraus.In addition, an (inner) anchor element 666 is arranged here. The anchor element 666 is embedded in the bottom of the body of water 616 with a specific anchoring depth. The upper end of the anchor element 666 protrudes from the bottom of the sea.

Auf dem oberen Ende liegt das untere Ende des inneren Strukturelements 608 auf. Insbesondere kontaktieren sich die jeweiligen Stirnflächen des Ankerelements 666 und des inneren Strukturelements 608. Zur Unterstützung der Gelenkfunktion und zum insbesondere Optimieren der Bewegungsmöglichkeiten des Offshore-Bauwerks kann die untere Stirnseite des unteren Endes des inneren Strukturelements 608 (bzw. des Gründungstragelements 670) vorzugsweise sphärisch gebildet sein kann.The lower end of the inner structure element 608 rests on the upper end. In particular, the respective end faces of the anchor element 666 and the inner structural element 608 make contact. To support the joint function and in particular to optimize the movement options of the offshore structure, the lower end face of the lower end of the inner structural element 608 (or the foundation support element 670) can preferably be spherical can be.

Um zu verhindern, dass sich das innere Strukturelement 608 während des Betriebs des Offshore-Bauwerks derart bewegt, dass das Ende des inneren Strukturelements 608 nicht mehr auf dem Ende des Ankerelements 666 aufliegt, kann optional ein O-Ring 668, beispielsweise aus einem elastomerischen Material, auf der Stirnseite des oberen Endes des Ankerelements 666 angeordnet sein.In order to prevent the inner structural element 608 from moving during operation of the offshore structure in such a way that the end of the inner structural element 608 no longer rests on the end of the anchor element 666, an O-ring 668, for example made of an elastomeric material, can optionally be used , may be arranged on the face of the upper end of the anchor element 666.

Die 7 zeigt eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Gründungsstruktur 702 gemäß der vorliegenden Anmeldung. Nachfolgend werden im Wesentlichen nur die Unterschiede zu den vorherigen Ausführungsbeispielen beschrieben und ansonsten zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Ausführungen zu den 1 bis 6 verwiesen.the 7 FIG. 7 shows a schematic view of another embodiment of a foundation structure 702 according to the present application. In the following, essentially only the differences from the previous exemplary embodiments are described and otherwise, in order to avoid repetitions, the explanations relating to FIG 1 until 6 referred.

Wie aus der 7 zu erkennen ist, umfasst die Gründungstruktur 702 vorliegend ein Ankerelement 766. Das (innere) Ankerelement 766, insbesondere das obere aus dem Gewässerboden 716 herausragende Ende des Ankerelements 766, erstreckt sich in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel durch den zweiten Innenraum 762 und den ersten Innenraum 718. Anders ausgedrückt, das innere Strukturelement 708 wird vorliegend durch das innere Ankerelement 766 gebildet.How from the 7 can be seen, the foundation structure 702 includes an anchor element 766. The (inner) anchor element 766, in particular the upper end of the anchor element 766 protruding from the water bed 716, extends in the present exemplary embodiment through the second interior space 762 and the first th interior space 718. In other words, the inner structural element 708 is presently formed by the inner anchor element 766.

Das erste Schalenelement 706 (und vorliegend insbesondere auch das zweite Schalenelement 754) kann durch einen (unteren) Teilabschnitt eines Gründungstragelements 780 der Gründungstruktur 702 gebildet sein. Wie zu erkennen ist, kann das Gründungstragelement 780, insbesondere das untere Ende des Gründungstragelements 780 (vorliegend gebildet durch das zweite Schalenelement 754, bei anderen Varianten durch das erste oder ein drittes Schalenelement) auf der Oberfläche des Gewässerbodens 716 im Wesentlich aufliegen.The first shell element 706 (and in particular also the second shell element 754 in the present case) can be formed by a (lower) partial section of a foundation support element 780 of the foundation structure 702 . As can be seen, the foundation support element 780, in particular the lower end of the foundation support element 780 (presently formed by the second shell element 754, in other variants by the first or a third shell element) rest on the surface of the water bed 716 substantially.

Optional können an der Außenseite 722 des ersten Schalenelements 706 Verankerungseinrichtungen 782 angeordnet sein. Wie zu erkennen ist, kann eine Verankerungseinrichtungen 782 aus einer Ankerverbindung 784 und mindestens einem zumindest teilweise in dem Gewässerboden 716 eingebundenen Anker 786 gebildet sein.Optionally, anchoring devices 782 can be arranged on the outside 722 of the first shell element 706 . As can be seen, an anchoring device 782 can be formed from an anchor connection 784 and at least one anchor 786 which is at least partially integrated into the bottom 716 of the body of water.

Nachfolgend wird der Installationsvorgang einer Gründungstruktur 702 gemäß der 7 mit Hilfe der 9 näher beschrieben. Die 9 zeigt ein Diagramm eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Anmeldung zum Installieren einer Gründungsstruktur 702 gemäß z.B. 7.The installation process of a foundation structure 702 according to FIG 7 with the help of 9 described in more detail. the 9 FIG. 7 shows a diagram of a method according to the present application for installing a foundation structure 702 according to eg 7 .

In einem ersten Schritt 901 erfolgt ein Einbringen eines Ankerelements 766 als inneres Strukturelement 708 in den Gewässerboden 716 an dem gewünschten Installationsort des Offshore-Bauwerks. Beispielsweise kann das Ankerelement 766 in herkömmlicher Weise eingerammt oder einvibriert werden.In a first step 901, an anchor element 766 is introduced as an inner structural element 708 into the seabed 716 at the desired installation site of the offshore structure. For example, anchor member 766 may be rammed or vibrated in in a conventional manner.

In Schritt 902 erfolgt ein Bereitstellen eines vormontierten ersten Schalenelements 706 mit einer einen ersten Innenraum 718 umschließenden Wand 720, die eine Innenseite 724 und eine Außenseite 722 aufweist, wobei mindestens ein erstes Kopplungselement 710 in dem ersten Schalenelement 706 an der Innenseite 724 des ersten Schalenelements 706 vormontiert ist. Insbesondere kann das Bereitstellen eines vormontierten ersten Schalenelements 706 ein Bereitstellen eines Gründungstragelements 780 mit einem ersten Schalenelement 706 (und, entsprechend 7, einem zweiten Schalenelement 754) umfassen.In step 902, a preassembled first shell element 706 is provided with a wall 720 enclosing a first interior space 718 and having an inner side 724 and an outer side 722, with at least one first coupling element 710 in the first shell element 706 on the inner side 724 of the first shell element 706 is pre-assembled. In particular, providing a preassembled first shell member 706 may include providing a foundation support member 780 having a first shell member 706 (and, correspondingly 7 , a second shell element 754).

In einem vorgelagerten Schritt, der insbesondere Onshore durchgeführt werden kann, kann das Gründungstragelement 780 mit einem ersten Schalenelement 706 (und, entsprechend 7, einem zweiten Schalenelement 754) bereitgestellt und das mindestens eine erstes Kopplungselement 710 (und mindestens ein zweites Kopplungselement 774) in dem ersten Schalenelement 706 (bzw. dem zweiten Schalenelement 754) vormontiert werden, insbesondere an der jeweiligen Innenwand befestigt werden.In an upstream step, which can be carried out onshore in particular, the foundation support element 780 can be connected to a first shell element 706 (and, correspondingly 7 , a second shell element 754) is provided and the at least one first coupling element 710 (and at least one second coupling element 774) is preassembled in the first shell element 706 (or the second shell element 754), in particular fastened to the respective inner wall.

In einem weiteren Schritt 903 erfolgt ein Anordnen des bereitgestellten ersten Schalenelements 706 über dem eingebrachten Strukturelement 708 bzw. Ankerelement 766, derart, dass das (obere Ende des) Strukturelement(s) 708 in den ersten Innenraum 718 ragt und das mindestens eine erste Kopplungselement 710 angeordnet ist, derart dass die Innenseite 724 des ersten Schalenelements 706 und die Außenseite 726 des Strukturelements 708 durch das Kopplungselement 710 kontaktiert werden.In a further step 903, the provided first shell element 706 is arranged over the introduced structural element 708 or anchor element 766 in such a way that the (upper end of) the structural element(s) 708 protrudes into the first interior space 718 and the at least one first coupling element 710 is arranged such that the inner side 724 of the first shell element 706 and the outer side 726 of the structural element 708 are contacted by the coupling element 710 .

Entsprechend 7 kann der Schritt 903 ferner umfassen: Anordnen des bereitgestellten zweiten Schalenelements 754 über dem eingebrachten Strukturelement 708 bzw. Ankerelement 766, derart, dass das (obere Ende des) Strukturelement(s) 708 in den zweiten Innenraum 762 ragt und das mindestens eine zweite Kopplungselement 774 die Innenseite 760 des zweiten Schalenelements 754 und die Außenseite 726 des Strukturelements 708 kontaktierend in dem zweiten Innenraum 762 angeordnet ist.Accordingly 7 step 903 can also include: arranging the provided second shell element 754 over the introduced structural element 708 or anchor element 766 in such a way that the (upper end of) the structural element(s) 708 protrudes into the second interior space 762 and the at least one second coupling element 774 the inside 760 of the second shell element 754 and the outside 726 of the structural element 708 are arranged in contact in the second interior space 762 .

Anders ausgedrückt, kann das Gründungstragelement 780 mit dem mindestens einen vormontierten Kopplungselement 710, 774 installiert und insbesondere über das aus dem Gewässerboden 716 ragende obere Ende des Ankerelements 766 gesetzt bzw. gestülpt werden, so dass das Ankerelement 766, welches das innere Strukturelement 708 bildet, in den mindestens einen Innenraum 718, 762 ragt und die Außenseite des mindestens einen Kopplungselements 710, 774 kontaktiert.In other words, the foundation support element 780 can be installed with the at least one preassembled coupling element 710, 774 and, in particular, placed or slipped over the upper end of the anchor element 766 protruding from the water bed 716, so that the anchor element 766, which forms the inner structural element 708, protrudes into the at least one interior space 718, 762 and makes contact with the outside of the at least one coupling element 710, 774.

Optional kann in einem weiteren Schritt anschließend die mindestens eine (äußere) Verankerungseinrichtung 782 angeordnet werden.Optionally, in a further step, the at least one (outer) anchoring device 782 can then be arranged.

Die 8 zeigt eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Gründungsstruktur 802 gemäß der vorliegenden Anmeldung. Nachfolgend werden im Wesentlichen nur die Unterschiede zu den vorherigen Ausführungsbeispielen beschrieben und ansonsten zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Ausführungen zu den 1 bis 7 verwiesen.the 8th FIG. 8 shows a schematic view of another embodiment of a foundation structure 802 according to the present application. In the following, essentially only the differences from the previous exemplary embodiments are described and otherwise, in order to avoid repetitions, the explanations relating to FIG 1 until 7 referred.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist das innere Strukturelement 808 einen Endabschnitt auf, der sich in Richtung des Gewässerbodens 816 (in dem dargestellten Installationszustand) kontinuierlich verjüngt. Bei anderen Varianten der Anmeldung kann auch eine stufenförmige Verjüngung vorgesehen sein.In the illustrated embodiment, the inner structural member 808 has an end portion that tapers continuously toward the body of water 816 (in the illustrated installed state). In other variants of the application, a stepped taper can also be provided.

Wie zu erkennen ist, kann sich die Querschnittsfläche des inneren Strukturelements 808 (also des Gründungstragelements 890) zumindest in einem Bereich des ersten (und vorzugsweise zweiten) Innenraums 818 (kontinuierlich oder stufenförmig) in Richtung Gewässerboden 816 verjüngen.As can be seen, the cross-sectional area of the inner structural element 808 (i.e. the foundation support element 890) can taper (continuously or in steps) in the direction of the water bed 816 at least in a region of the first (and preferably second) interior space 818 .

Anders ausgedrückt, das inneren Strukturelement 608 hat vorliegend eine solche Verjüngung, dass das untere Ende des inneren Strukturelements 608 einen geringeren Durchmesser hat als der Durchmesser des darüber liegenden Teils des inneren Strukturelements 608 und die Verjüngung nicht mehr als 45° beträgt.In other words, the inner structural member 608 is presently tapered such that the lower end of the inner structural member 608 has a smaller diameter than the diameter of the overlying portion of the inner structural member 608 and the taper is no more than 45°.

Vorzugsweise kann die Außenseite des mindestens einen ersten Kopplungselements 810 oder die Innenseite 826 des inneren Strukturelements 806 zumindest in dem Bereich des ersten Innenraums 818 insbesondere mit Teflon oder einem ähnlichen Material ausgekleidet sein, das ein Zurückgleiten des verjüngten Strukturelements 608 in die aufrechte Position ermöglicht.The outside of the at least one first coupling element 810 or the inside 826 of the inner structural element 806 can preferably be lined, at least in the area of the first interior space 818, with Teflon or a similar material that allows the tapered structural element 608 to slide back into the upright position.

Dies unterstützt insbesondere ein Bewegen des Gründungstragelement 890 nach einer Auslenkung aus der vertikalen Ruheposition in diese Position zurück.This supports in particular a movement of the foundation support element 890 back into this position after a deflection from the vertical rest position.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • US 8864419 B2 [0010]US8864419B2 [0010]
  • WO 2019076586 A1 [0011]WO 2019076586 A1 [0011]

Claims (15)

Gründungstruktur (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) eines Offshore-Bauwerks (100), insbesondere eine Soft-Soft-Gründungsstruktur (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802), umfassend: - mindestens ein erstes Schalenelement (106, 206, 306, 406, 506, 606, 706, 806) mit mindestens einer einen ersten Innenraum (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818) umschließenden Wand (120, 220, 320, 420, 520, 620, 720, 820), die eine Innenseite (124, 224, 324, 424, 524, 624, 724, 824) und eine Außenseite (122, 222, 322, 422, 522, 622, 722, 822) aufweist, - mindestens ein in den ersten Innenraum (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818) zumindest teilweise ragendes inneres Strukturelement (108, 208, 308, 408, 508, 608, 708, 808) mit einer Außenseite (126, 226, 326, 426, 526, 626, 726, 826), und - mindestens ein in dem ersten Innenraum (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818) angeordnetes und die Innenseite (124, 224, 324, 424, 524, 624, 724, 824) des ersten Schalenelements (106, 206, 306, 406, 506, 606, 706, 806) und die Außenseite (126, 226, 326, 426, 526, 626, 726, 826) des inneren Strukturelements (108, 208, 308, 408, 508, 608, 708, 808) kontaktierendes erstes Kopplungselement (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810) mit einer zumindest abschnittsweisen ovalförmigen Querschnittsfläche.Foundation structure (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) of an offshore structure (100), in particular a soft-soft foundation structure (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) , full: - at least one first shell element (106, 206, 306, 406, 506, 606, 706, 806) with at least one wall (120) enclosing a first interior space (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818), 220, 320, 420, 520, 620, 720, 820) having an inside (124, 224, 324, 424, 524, 624, 724, 824) and an outside (122, 222, 322, 422, 522, 622 , 722, 822) - at least one inner structural element (108, 208, 308, 408, 508, 608, 708, 808) protruding at least partially into the first interior space (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818) and having an outer side ( 126, 226, 326, 426, 526, 626, 726, 826), and - at least one in the first interior space (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818) and the inner side (124, 224, 324, 424, 524, 624, 724, 824) of the first shell element (106 , 206, 306, 406, 506, 606, 706, 806) and the outside (126, 226, 326, 426, 526, 626, 726, 826) of the inner structural member (108, 208, 308, 408, 508, 608 , 708, 808) contacting first coupling element (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810) with an at least partially oval cross-sectional area. Gründungsstruktur (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass - eine Außenseite (130, 230, 330, 430, 530, 630, 730, 830) des mindestens einen ersten Kopplungselements (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810) die Innenseite (124, 224, 324, 424, 524, 624, 724, 824) des ersten Schalenelements (106, 206, 306, 406, 506, 606, 706, 806) im Wesentlichen punktförmig oder im Wesentlichen linienförmig kontaktiert, und/oder - die Außenseite (130, 230, 330, 430, 530, 630, 730, 830) des mindestens einen ersten Kopplungselements (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810) die Außenseite (126, 226, 326, 426, 526, 626, 726, 826) des inneren Strukturelements (108, 208, 308, 408, 508, 608, 708, 808) im Wesentlichen punktförmig oder im Wesentlichen linienförmig kontaktiert.Foundation structure (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802). claim 1 or 2 , characterized in that - an outside (130, 230, 330, 430, 530, 630, 730, 830) of the at least one first coupling element (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810) the inside ( The Outside (130, 230, 330, 430, 530, 630, 730, 830) of the at least one first coupling element (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810) the outside (126, 226, 326, 426 , 526, 626, 726, 826) of the inner structural element (108, 208, 308, 408, 508, 608, 708, 808) are contacted essentially in a punctiform manner or essentially in a linear manner. Gründungsstruktur (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - das mindestens eine erste Kopplungselement (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810) aus einem Material gebildet ist, welches im Vergleich zum dem Material, aus dem das erste Schalenelement (106, 206, 306, 406, 506, 606, 706, 806) und/oder das innere Strukturelement (108, 208, 308, 408, 508, 608, 708, 808) gebildet ist/sind, elastischer ist.Foundation structure (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) according to one of the preceding claims, characterized in that - the at least one first coupling element (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810 ) is formed from a material which, in comparison to the material from which the first shell element (106, 206, 306, 406, 506, 606, 706, 806) and/or the inner structural element (108, 208, 308, 408 , 508, 608, 708, 808) is/are formed, is more elastic. Gründungsstruktur (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass - das mindestens eine erste Kopplungselement (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810) aus einem Material gebildet ist mit einem Elastizitätsmodul zwischen 0,5 MPa und 15000 MPa, vorzugsweise zwischen 2 MPa und 30 MPa.Foundation structure (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802). claim 3 , characterized in that - the at least one first coupling element (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810) is formed from a material with a modulus of elasticity between 0.5 MPa and 15000 MPa, preferably between 2 MPa and 30MPa. Gründungsstruktur (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - das mindestens eine erste Kopplungselement (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810) beweglich in dem ersten Innenraum (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818) angeordnet ist, und/oder - das mindestens eine erste Kopplungselement (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810) zwischen der Innenseite (124, 224, 324, 424, 524, 624, 724, 824) des ersten Schalenelements (106, 206, 306, 406, 506, 606, 706, 806) und der Außenseite (126, 226, 326, 426, 526, 626, 726, 826) des inneren Strukturelements (108, 208, 308, 408, 508, 608, 708, 808) verklemmt ist.Foundation structure (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) according to one of the preceding claims, characterized in that - the at least one first coupling element (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810 ) is movably arranged in the first interior space (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818), and/or - the at least one first coupling element (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810) between the inside (124, 224, 324, 424, 524, 624, 724, 824) of the first shell member (106, 206, 306, 406, 506, 606, 706, 806) and the outside (126, 226, 326, 426, 526, 626, 726, 826) of the inner structural element (108, 208, 308, 408, 508, 608, 708, 808) is clamped. Gründungsstruktur (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - das mindestens eine erste Kopplungselement (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810) ein mit einem Füllmaterial füllbarer Hohlkörper ist, - wobei das Füllmaterial insbesondere auswählbar ist aus der Gruppe, umfassend: - Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, - Gas, vorzugsweise Luft, - Sand, - Vergussmaterial, - Beton, - Elastomere.Foundation structure (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) according to one of the preceding claims, characterized in that - the at least one first coupling element (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810 ) is a hollow body that can be filled with a filling material, - the filling material being selectable in particular from the group comprising: - liquid, preferably water, - gas, preferably air, - sand, - grouting material, - concrete, - elastomers. Gründungsstruktur (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - das mindestens eine erste Kopplungselement (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810) ausgewählt ist aus der Gruppe, umfassend: - ein im Wesentlichen kugelförmiges Kopplungselement, - ein im Wesentlichen zylinderförmiges Kopplungselement, - ein im Wesentlichen torusförmiges Kopplungselement, wobei das torusförmige Kopplungselement in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene angeordnet ist, und - ein im Wesentlichen torusförmiges Kopplungselement, wobei das torusförmige Kopplungselement in einer im Wesentlichen vertikalen Ebene angeordnet ist.Foundation structure (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) according to one of the preceding claims, characterized in that - the at least one first coupling element (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810 ) is selected from the group comprising: - a substantially spherical coupling element, - a substantially cylindrical coupling element, - a substantially toroidal coupling element, wherein the toroidal coupling element is arranged in a substantially horizontal plane, and - a substantially toroidal coupling element , wherein the toroidal coupling element in is arranged in a substantially vertical plane. Gründungsstruktur (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass - eine Schalenelementachse des ersten Schalenelements (106, 206, 306, 406, 506, 606, 706, 806) in einem installierten Zustand des ersten Schalenelements (106, 206, 306, 406, 506, 606, 706, 806) in einer im Wesentlichen vertikalen Richtung verläuft, und - eine Mehrzahl von torusförmigen Kopplungselementen (410) in dem ersten Innenraum (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818) angeordnet ist, und - die Rotationsachsen der jeweiligen torusförmigen Kopplungselemente (410) in einem installierten Zustand der torusförmigen Kopplungselemente (410) in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene verlaufen.Foundation structure (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) after any of the previous ones Claims 1 until 7 , characterized in that - a shell element axis of the first shell element (106, 206, 306, 406, 506, 606, 706, 806) in an installed state of the first shell element (106, 206, 306, 406, 506, 606, 706, 806) extends in a substantially vertical direction, and - a plurality of toroidal coupling elements (410) are arranged in the first interior space (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818), and - the axes of rotation of the respective toroidal coupling elements (410) extend in an installed state of the toroidal coupling elements (410) in a substantially horizontal plane. Gründungsstruktur (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass - mindestens ein kabelförmiges Verspannungselement (440) durch die jeweilige Torusöffnung (446) der torusförmigen Kopplungselemente (410) verspannt geführt ist.Foundation structure (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802). claim 8 , characterized in that - at least one cable-shaped bracing element (440) is guided braced through the respective torus opening (446) of the toroidal coupling elements (410). Gründungsstruktur (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - die Gründungsstruktur (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) ein in einem Installationszustand der Gründungsstruktur (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) oberhalb des mindestens einen ersten Kopplungselements (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810) angeordnetes Bewegungsbeschränkungselement (650) umfasst, eingerichtet zum Verhindern einer Bewegung des mindestens einen ersten Kopplungselements (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810) aus dem ersten Innenraum (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818) hinaus.Foundation structure (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) according to one of the preceding claims, characterized in that - the foundation structure (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) an in an installation state of the foundation structure (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) above the at least one first coupling element (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810) arranged movement restriction element (650). , set up to prevent a movement of the at least one first coupling element (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810) from the first interior space (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818) also . Gründungsstruktur (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - das innere Strukturelement (108, 208, 308, 408, 508, 608, 708, 808) ein zumindest teilweise in dem Gewässerboden eingebundenes Ankerelement (666, 766) ist, und - das erste Schalenelement (106, 206, 306, 406, 506, 606, 706, 806) durch einen Teilabschnitt eines Gründungstragelements (780 ) der Gründungstruktur (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) gebildet ist, - wobei insbesondere das mindestens eine erste Kopplungselement (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810) in dem ersten Schalenelement (106, 206, 306, 406, 506, 606, 706, 806) vormontiert ist.Foundation structure (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) according to one of the preceding claims, characterized in that - the inner structural element (108, 208, 308, 408, 508, 608, 708, 808) a is an anchor element (666, 766) that is at least partially embedded in the bottom of the body of water, and - the first shell element (106, 206, 306, 406, 506, 606, 706, 806) by a section of a foundation support element (780) of the foundation structure (102, 202 , 302, 402, 502, 602, 702, 802), - wherein in particular the at least one first coupling element (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810) is formed in the first shell element (106, 206, 306, 406, 506, 606, 706, 806) is pre-assembled. Gründungsstruktur (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - die Gründungsstruktur (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) ein zweites Schalenelement (654, 754) umfasst, wobei das zweite Schalenelement (654, 754) mindestens eine einen zweiten Innenraum (662, 762) umschließende Wand (656, 756) umfasst, die eine Innenseite (660, 760) und eine Außenseite (658, 758) aufweist, - wobei der Durchmesser des zweiten Schalenelements (654, 754) geringer ist als der Durchmesser des ersten Schalenelements (106, 206, 306, 406, 506, 606, 706, 806), - wobei das innere Strukturelement (108, 208, 308, 408, 508, 608, 708, 808) in den zweiten Innenraum (662, 762) zumindest teilweise hineinragt, und - die Gründungsstruktur (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) mindestens ein in dem zweiten Innenraum (662, 762) die Innenseite (660, 760) des zweiten Schalenelements (654, 754) und die Außenseite (126, 226, 326, 426, 526, 626, 726, 826) des inneren Strukturelements (108, 208, 308, 408, 508, 608, 708, 808) kontaktierendes zweites Kopplungselement (674) umfasst.Foundation structure (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) according to one of the preceding claims, characterized in that - the foundation structure (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) is a second Shell element (654, 754), wherein the second shell element (654, 754) comprises at least one wall (656, 756) enclosing a second interior space (662, 762) and having an inner side (660, 760) and an outer side (658, 758), - wherein the diameter of the second shell element (654, 754) is smaller than the diameter of the first shell element (106, 206, 306, 406, 506, 606, 706, 806), - wherein the inner structural element (108, 208, 308, 408, 508, 608, 708, 808) at least partially protrudes into the second interior space (662, 762), and - the foundation structure (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) at least one in the second interior space (662, 762) the inside (660, 760) of the second shell member (654, 754) and the outside (126, 226, 326, 426, 526, 626, 726, 826) of the inner structure element (108, 208, 308, 408, 508, 608, 708, 808) contacting second coupling element (674). Offshore-Bauwerk (100), umfassend mindestens eine Gründungsstruktur (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) nach einem der vorherigen Ansprüche.Offshore structure (100), comprising at least one foundation structure (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) according to one of the preceding claims. Verfahren zum Installieren einer Gründungsstruktur (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802), insbesondere einer Gründungsstruktur (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) nach Anspruch 1 und 11, umfassend: - Einbringen eines Ankerelements (766) als inneres Strukturelement (108, 208, 308, 408, 508, 608, 708, 808) in den Gewässerboden, - Bereitstellen eines vormontierten ersten Schalenelements (106, 206, 306, 406, 506, 606, 706, 806) mit einer einen ersten Innenraum (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818) umschließenden Wand (120, 220, 320, 420, 520, 620, 720, 820), die eine Innenseite (124, 224, 324, 424, 524, 624, 724, 824) und eine Außenseite (122, 222, 322, 422, 522, 622, 722, 822) aufweist, wobei mindestens ein erstes Kopplungselement (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810) in dem ersten Schalenelement (106, 206, 306, 406, 506, 606, 706, 806) an der Innenseite (124, 224, 324, 424, 524, 624, 724, 824) des ersten Schalenelements (106, 206, 306, 406, 506, 606, 706, 806) vormontiert ist, - Anordnen des bereitgestellten ersten Schalenelements (106, 206, 306, 406, 506, 606, 706, 806) über dem eingebrachten inneren Strukturelement (108, 208, 308, 408, 508, 608, 708, 808), derart, dass das innere Strukturelement (108, 208, 308, 408, 508, 608, 708, 808) in den ersten Innenraum (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818) ragt und das mindestens eine erste Kopplungselement (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810) die Innenseite (124, 224, 324, 424, 524, 624, 724, 824) des ersten Schalenelements (106, 206, 306, 406, 506, 606, 706, 806) und einer Außenseite (126, 226, 326, 426, 526, 626, 726, 826) des inneren Strukturelements (108, 208, 308, 408, 508, 608, 708, 808) kontaktierend in dem ersten Innenraum (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818) angeordnet ist.Method for installing a foundation structure (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802), in particular a foundation structure (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802). claim 1 and 11 , comprising: - introducing an anchor element (766) as an inner structural element (108, 208, 308, 408, 508, 608, 708, 808) into the bottom of the body of water, - providing a preassembled first shell element (106, 206, 306, 406, 506 , 606, 706, 806) having a first interior space (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818) enclosing wall (120, 220, 320, 420, 520, 620, 720, 820), the has an inside (124, 224, 324, 424, 524, 624, 724, 824) and an outside (122, 222, 322, 422, 522, 622, 722, 822), wherein at least one first coupling element (110, 210 , 310, 410, 510, 610, 710, 810) in the first shell member (106, 206, 306, 406, 506, 606, 706, 806) on the inside (124, 224, 324, 424, 524, 624, 724, 824) of the first shell element (106, 206, 306, 406, 506, 606, 706, 806) is preassembled, - arranging the provided first shell element (106, 206, 306, 406, 506, 606, 706, 806) over the introduced inner structural element (108, 208, 308, 408, 508, 608, 708, 808), dera rt that the inner structural element (108, 208, 308, 408, 508, 608, 708, 808) protrudes into the first interior space (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818) and that at least one first coupling element (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810) the inside (124, 224, 324, 424, 524, 624, 724, 824) of the first shell element (106, 206, 306, 406, 506, 606, 706, 806) and an outside (126, 226, 326, 426, 526, 626, 726, 826) of the inner structural member (108, 208, 308, 408, 508, 608, 708, 808) is arranged in contact in the first interior space (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818). Schalenelement (106, 206, 306, 406, 506, 606, 706, 806) für eine Gründungsstruktur (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 12, umfassend mindestens ein vormontierbares erstes Kopplungselement (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810).Shell element (106, 206, 306, 406, 506, 606, 706, 806) for a foundation structure (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) according to any one of the preceding Claims 1 until 12 , comprising at least one preassemblable first coupling element (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810).
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