DE10321850A1 - Mounting aid for erecting a carrier mast for a wind power unit especially an offshore unit has two part cylindrical hinge halves to enclose mast sections - Google Patents

Mounting aid for erecting a carrier mast for a wind power unit especially an offshore unit has two part cylindrical hinge halves to enclose mast sections Download PDF

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Abstract

A mounting aid (22) for erecting a carrier mast for a wind power unit, especially offshore, comprises a tilting hinge with two linked halves removably attached to lower (10) and upper (18) mast parts. At least one of the halves (26,28) comprises connected cylindrical sections to guide the mast part and then swivel to surround it. An independent claim is also included for a process for erecting the mast as above.

Description

Die Erfindung betrifft eine Montagehilfe zum Errichten von Tragmasten von Windenergieanlagen, insbesondere beim Bau von Offshore-Windenergieanlagen, umfassend ein Klapp- oder Kippscharnier mit zwei durch ein Schwenkgelenk verbundenen Scharnierhälften, von denen die eine am oberen Ende eines im Boden verankerten unteren Mastteils des Tragmasts der zu errichtenden Windenergieanlage und die andere an einem benachbarten Ende eines auf den verankerten Mastteil aufzusetzenden oberen Mastteils lösbar befestigbar ist, um diesen Mastteil beim Aufrichten um das Schwenkgelenk zu verschwenken und die beiden Mastteilenden bei ihrer Annäherung in Bezug zueinander auszurichten. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zum Errichten von Tragmasten von Windenergieanlagen, insbesondere beim Bau von Offshore-Windenergieanlagen, bei dem von zwei durch ein Schwenkgelenk verbundenen Scharnierhälften eines als Montagehilfe dienenden Klapp- oder Kippscharniers eine am oberen Ende eines im Boden verankerten unteren Mastteils des Tragmasts der zu errichtenden Windenergieanlage und die andere an einem benachbarten Ende eines auf den verankerten Mastteil aufzusetzenden oberen Mastteils lösbar angebracht wird, um diesen Mastteil beim Aufrichten um das Schwenkgelenk zu verschwenken und die beiden Enden bei ihrer Annäherung in Bezug zueinander auszurichten und zu führen.The Invention relates to an assembly aid for erecting masts of wind turbines, especially in the construction of offshore wind turbines, comprising a folding or tilt hinge with two by a swivel joint connected hinge halves, one of which is at the top of a bottom anchored to the ground Mast part of the mast of the wind turbine to be erected and the other at an adjacent end anchored to the one Upper part of the mast to be attached is detachably fastened to this mast part when standing up to pivot the swivel joint and the two Mast dividers at their approach to align with each other. The invention further relates a method for erecting masts of wind energy plants, especially when building offshore wind turbines, in which two hinge halves connected by a swivel joint as an assembly aid serving folding or tilting hinge one at the top of an im Floor anchored lower mast part of the mast of the to be erected Wind turbine and the other at an adjacent end of one releasably attached to the anchored mast part to be placed on the upper mast part to pivot this mast part around the swivel joint when erecting and the two ends as they approach each other align and lead.

Beim Bau einer Offshore-Windenergieanlage mit einem üblichen, aus einzelnen Segmenten bestehenden hohlzylindrischen Tragmast wird gewöhnlich als erstes ein Fundamentrohr mit vertikaler Ausrichtung etwa 15 bis 20 Meter tief im Meeresboden verankert. Dazu wird das auf einem Schiff oder Schwimmponton zur vorgesehenen Baustelle transportierte Fundamentrohr von einem Schwimmkran oder dergleichen angehoben, in eine vertikale Ausrichtung gebracht und anschließend bis zum Meeresboden abgesenkt, bevor es mit einer Ramme in den Boden eingerammt wird. Anschließend werden mit dem Schwimmkran nacheinander die übrigen Mastsegmente auf das Fundamentrohr bzw. den bereits errichteten Mastteil aufgesetzt und mit dem oberen Ende des Fundamentrohrs bzw. des zuletzt montierten Mastsegments verschraubt. Um beim Aufsetzen der Mastsegmente eine Beschädigung der zum Verschrauben vorgesehenen Flansche infolge von Wellengang zu vermeiden, wird der Schwimmkran während des Errichtens des Tragmasts mittels hydraulischer Stelzen auf dem Meeresboden abgestützt. Bei stärkerem Wellengang kann es jedoch vorkommen, dass die Stelzen vom Meeresboden abgehoben werden. Da die Bewegungen des an einem Hebezeug des Schwimmkrans hängenden Mastsegments in einem solchen Fall nicht mehr kontrollierbar sind, müssen die Arbeiten bis zur erneuten Beruhigung des Wellengangs abgebrochen werden. Ähnliches gilt auch bei größeren Windstärken, da die Mastsegmente eine verhältnismäßig große Windangriffsfläche aufweisen, die ebenfalls zu unkontrollierbaren Bewegungen der Mastsegmente führen kann.At the Construction of an offshore wind turbine with a usual, from individual segments Existing hollow cylindrical mast is usually first a foundation tube anchored vertically about 15 to 20 meters deep in the seabed. For this purpose, the intended on a ship or floating pontoon Construction site transported foundation pipe from a floating crane or the like raised, brought into a vertical orientation and subsequently lowered to the ocean floor before it hit the bottom with a ram is rammed. Subsequently with the floating crane, the other mast segments in succession on the Foundation tube or the already erected mast section put on and with the upper end of the foundation tube or the last one installed Bolted mast segments. In order to put a damage the flanges intended for screwing as a result of waves To avoid the floating crane during the erection of the mast supported on the sea floor by means of hydraulic stilts. When the waves are stronger however, the stilts may lift off the sea floor become. Because the movements of the on a hoist of the floating crane hanging In such a case, mast segments are no longer controllable, have to work stopped until the waves calmed down again become. something similar also applies to higher wind speeds, because the mast segments have a relatively large area exposed to the wind, which also lead to uncontrollable movements of the mast segments to lead can.

Um derartige witterungsbedingte Verzögerungen beim Bau von Offshore-Windenergieanlagen weitestgehend zu vermeiden, wäre es daher vorzuziehen, den gesamten oberhalb der Wasseroberfläche befindlichen Teil der Windenergieanlage an Land vorzumontieren und anschließend auf dem eingerammten Fundamentrohr zu montieren.Around Such weather-related delays in the construction of offshore wind turbines as far as possible to avoid it is therefore preferable to use the entire one above the water surface Pre-assemble part of the wind turbine on land and then open to assemble the rammed foundation pipe.

Zur Montage von Masten, insbesondere von Antennenmasten, ist aus der DE 298 13 088 U1 bereits eine Montagehilfe der eingangs genannten Art bekannt. Die bekannte Montagehilfe umfasst zwei durch ein Schwenkgelenk verbundene U-förmige Scharnierplatten, die jeweils mit Schrauben an einem nach außen überstehenden Ringflansch an den benachbarten Mastenden befestigt werden. Allerdings weisen die Mastsegmente von Windenergieanlagen nach innen überstehende Flansche auf, so dass sich die bekannte Montagehilfe dort nicht einsetzen lässt.For the assembly of masts, especially antenna masts, is from the DE 298 13 088 U1 already known an assembly aid of the type mentioned. The known assembly aid comprises two U-shaped hinge plates connected by a swivel joint, each of which is fastened with screws to an outwardly projecting ring flange on the adjacent mast ends. However, the mast segments of wind turbines have inwardly projecting flanges, so that the known assembly aid cannot be used there.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Montagehilfe und ein Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass der Bau von Windenergieanlagen insbesondere im Offshorebereich erleichtert wird.outgoing the object of the invention is an assembly aid and to improve a method of the type mentioned in the introduction, that the construction of wind turbines especially in the offshore area is facilitated.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in den Patentansprüchen 1, 15 und 21 angegebenen Merkmalskombinationen gelöst.This The object is achieved by the in the claims 1, 15 and 21 specified combinations of features solved.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die gesamte Windenergieanlage abgesehen vom Fundamentrohr an Land zu komplettieren, in horizontaler Lage auf ein Schiff oder einen Schwimmponton zu verladen und an die vorgesehene Baustelle zu transportieren, wo das untere Ende ihres Tragmasts unter Verwendung der Montagehilfe schwenkbar mit dem oberen Ende des bereits in den Meeresboden eingerammten Fundamentrohrs verbunden wird, bevor die Anlage mit Hilfe des Hebezeugs eines Schwammkrans oder dergleichen aufgerichtet wird, wobei die Montagehilfe während des Aufrichtens unerwünschte Relativbewegungen des unteren Endes des Tragmasts und des oberen Endes des Fundamentrohrs verhindert und eine genaue Zentrierung der beiden Enden ermöglicht.The Invention is based on the idea of the entire wind turbine apart from the foundation pipe to be completed on land, in horizontal Able to load onto and onto a ship or floating pontoon to transport the intended construction site where the lower end of their mast using the assembly aid pivotable with the upper end of the foundation pipe that has already rammed into the seabed is connected before the system with the aid of a sponge crane or the like is erected, the assembly aid during the Erecting unwanted Relative movements of the lower end of the mast and the upper Prevents end of the foundation tube and an exact centering of the allows both ends.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass jede der beiden Scharnierhälften der Montagehilfe aus insgesamt drei Zylindersektoren besteht, von denen jeweils ein Sektor starr mit einem zugehörigen Teil des Schwenkgelenks verbunden ist und sich vorzugsweise etwa um die Hälfte des Umfangs des Mastteils erstreckt, während die beiden anderen Sektoren an den entgegengesetzten Rändern dieses Sektors angelenkt sind, so dass sie sich zum Einführen des Mastteils in das Scharnier um eine zur Zylinderachse parallele Achse nach beiden Seiten aufschwenken lassen. Diese beiden Sektoren erstrecken sich zweckmäßig jeweils etwa über ein Viertel des Umfangs des Mastteils, so dass sie nach ihrem Zusammenschwenken um den eingeführten Mastteil gemeinsam mit dem anderen Sektor den Umfang des Mastteils vollständig umschließen.A preferred embodiment of the invention provides that each of the two hinge halves of the assembly aid consists of a total of three cylinder sections ren, each of which a sector is rigidly connected to an associated part of the swivel joint and preferably extends about half the circumference of the mast part, while the other two sectors are articulated on the opposite edges of this sector so that they are for insertion allow the mast part to swing open on both sides around an axis parallel to the cylinder axis. These two sectors expediently each extend over about a quarter of the circumference of the mast part, so that after they are swiveled together around the inserted mast part, they completely enclose the circumference of the mast part together with the other sector.

Da die Zylindersektoren der erfindungsgemäßen Montagehilfe ein erhebliches Gewicht besitzen, werden sie gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung zum Öffnen und Schließen jeder Scharnierhälfte mit Hilfe von Hydraulik-Schwenkzylindern verschwenkt.There the cylinder sectors of the assembly aid according to the invention a considerable Weight, they will be according to one another advantageous embodiment of the invention for opening and Conclude each hinge half with the help of hydraulic swivel cylinders pivoted.

Um zum Beispiel während des Aufrichtens des oberen Mastteils ein unerwünschtes Öffnen der um das Ende des Fundamentrohrs bzw. des oberen Mastteils herumgelegten Scharnierhälfte zu verhindern, sind die beiden Scharnierhälften zweckmäßig mit Sicherungseinrichtungen versehen, mit denen sich die Zylindersektoren in ihrer geschlossenen Stellung sichern lassen. Diese Sicherungseinrichtungen verbinden die beiden kleineren Sektoren nach ihrem Schließen miteinander und umfassen vorzugsweise ebenfalls mindestens einen Hydraulik-Sicherungs- oder Spannzylinder, der die freien Enden der kleineren Sektoren überbrückt und zusammenzieht.Around for example during the erection of the upper mast part an undesirable opening of the around the end of the foundation tube or the upper half of the hinge prevent, the two hinge halves are useful with Provide security devices with which the cylinder sectors secure in their closed position. These security devices connect the two smaller sectors after they close and preferably also include at least one hydraulic fuse or Tension cylinder that bridges the free ends of the smaller sectors and contracts.

Um zu verhindern, dass die bereits weit aneinander angenäherten benachbarten Enden des Fundamentrohrs und des oberen Mastteils zum Beispiel infolge von Wind- oder Wellenbewegungen mit großer Wucht aufeinander aufsetzen, ist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung mindestens ein Dämpfungsglied vorgesehen, das an einer Scharnierhälfte angebracht ist und bei Annäherung der beiden Mastteile mit der anderen Scharnierhälfte in Berührung oder in Eingriff tritt. Das Dämpfungsglied ist vorzugsweise gesteuert betätigbar, um die Annäherung der beiden Enden kontrolliert zu beeinflussen und umfasst bevorzugt mindestens einen diametral gegenüber vom Schwenkgelenk gelenkig an einer Scharnierhälfte befestigten Hydraulik-Dämpfungszylinder, dessen Kolbenstange sich mit ihrem freien Ende in einer an der anderen Scharnierhälfte angebrachten Pfanne abstützt. Zweckmäßig lässt sich das freie Ende der Kolbenstange in der Pfanne verriegeln, so dass der obere Mastteil anschließend allein durch Einfahren der Kolbenstange des Dämpfungszylinders und ohne Zuhilfenahme des zuvor zum Aufrichten verwendeten Krans vollständig in die lotrechte Stellung gebracht werden kann.Around to prevent the neighboring ones that are already very close to each other End of the foundation tube and the upper mast part, for example, as a result of wind or wave movements with great force, is according to another preferred embodiment of the invention at least one attenuator provided that is attached to a hinge half and at approach of the two mast parts comes into contact or engages with the other hinge half. The attenuator can preferably be operated in a controlled manner, about the approximation to influence the two ends in a controlled manner and preferably includes at least one diametrically opposite hydraulic damping cylinder articulated on the hinge half from the swivel joint, the piston rod with its free end in one on the other hinge half attached pan supports. Appropriately lock the free end of the piston rod in the pan so that the upper mast section afterwards only by retracting the piston rod of the damping cylinder and without using the previous one the crane used to erect it completely in the vertical position can be brought.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die beiden Scharnierhälften außer durch das Schwenkgelenk auch noch durch mindestens eine Hydraulik-Kippzylinder verbunden sind, der so zwischen den beiden Scharnierhälften angeordnet ist, dass sich diese in leerem Zustand in Bezug zueinander um das Schwenkgelenk kippen lassen.A Another advantageous embodiment of the invention provides that the two hinge halves except through the swivel joint is also connected by at least one hydraulic tilt cylinder, which is so arranged between the two hinge halves that these are empty in relation to each other around the swivel joint let it tip over.

Die Versorgung der Hydraulikzylinder der Scharnierhälften mit Hydraulikfluid erfolgt mit Hilfe von einer oder mehreren Hydraulikpumpen aus einem Hydrauliktank, der zweckmäßig ebenso wie alle oder ein Teil der Hydraulikpumpen von einer der beiden Scharnierhälften getragen wird. Dadurch wird vermieden, dass Hydraulikleitungen zwischen dem Hydrauliktank und den Hydraulikpumpen bzw. den Hydraulikzylindern infolge von Wellenbewegungen auf Zug beansprucht werden und ggf. reißen können. Außer dem Hydrauliktank und den Hydraulikpumpen sind die Scharnierhälften vorzugsweise auch noch mit Laufstegen und/oder Leitern versehen, von denen aus die ordnungsgemäße Positionierung der benachbarten Enden des Fundamentrohrs und des oberen Mastteils in Bezug zueinander überwacht und ggf. das zum Aufrichten der Windenergieanlage verwendete Hebezeug gesteuert werden kann.The The hydraulic cylinders of the hinge halves are supplied with hydraulic fluid with the help of one or more hydraulic pumps from a hydraulic tank, the expedient as well like all or part of the hydraulic pumps from either one hinge halves will be carried. This prevents hydraulic lines between the hydraulic tank and the hydraulic pumps or the hydraulic cylinders are subjected to tension due to wave movements and tear can. Moreover Hydraulic tank and hydraulic pumps, the hinge halves are preferred also with catwalks and / or ladders, from which the correct positioning the adjacent ends of the foundation tube and the upper mast part monitored in relation to each other and possibly the lifting device used to erect the wind turbine can be controlled.

Zur Anpassung an unterschiedliche Mastquerschnitte am oberen Ende des Fundamentrohrs bzw. am unteren Ende des oberen Mastteils von Tragmasten von Windenergieanlagen können an der Innenseite der Zylindersektoren Distanzelemente eingehängt oder auf andere Weise befestigt werden, um den Abstand zwischen der Außenwand des Mastteilendes und der benachbarten Innenwand der Scharnierhälfte zu überbrücken.to Adaptation to different mast cross sections at the top of the Foundation tube or at the lower end of the upper mast part of support masts of wind turbines Spacer elements are hung on the inside of the cylinder sectors or otherwise attached to the distance between the outer wall to bridge the mast end and the adjacent inner wall of the hinge half.

Um sicherzustellen, dass die zum Verschrauben des oberen Mastteils mit dem Fundamentrohr dienenden Schraubenbohrungen in den nach innen überstehenden Schraubflanschen an den benachbarten Enden des Fundamentrohrs und des oberen Mastteils miteinander fluchten, wenn der letztere vertikal aufgerichtet ist, sieht eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung vor, an jeder der Scharnierhälften mindestens eine Aussparung oder eine Nase vorzusehen, die beim Einführen des zugehörigen Endes des Fundamentrohrs oder des oberen Mastteils in die Scharnierhälfte mit einer komplementären Nase oder Aussparung auf dem Ende des Fundamentrohrs bzw. oberen Mastteils in Eingriff gebracht werden kann, um die beiden Komponenten in Bezug zu den Scharnierhälften in eine vorbestimmte Drehausrichtung zu bringen.Around make sure to screw the top mast part with the screw holes serving the foundation tube in the inward protruding Screw flanges on the adjacent ends of the foundation tube and of the upper mast section are aligned with each other when the latter is vertical is erected, sees a further preferred embodiment of the Invention before, at least one recess on each of the hinge halves or to provide a nose when inserting the associated end of the foundation tube or the upper mast part in the hinge half a complementary Nose or recess on the end of the foundation tube or top Mast part can be engaged to the two components in relation to the hinge halves to bring in a predetermined rotational orientation.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:in the The following is the invention based on one shown in the drawing embodiment explained in more detail. It demonstrate:

Die 1 bis 4 schematische Ansichten zur Erläuterung der Vorgehensweise beim Errichten einer Offshore-Windenergieanlage;The 1 to 4 schematic views to explain the procedure when installing an offshore wind turbine;

5 und 6: vergrößerte Seitenansichten einer beim Errichten der Windenergieanlage eingesetzten Montagehilfe; 5 and 6 : enlarged side views of an assembly aid used when erecting the wind energy installation;

7: eine Draufsicht von oben auf die Montagehilfe aus 4; 7 : a top view of the assembly aid from above 4 ;

8: eine leicht perspektivische Vorderseitenansicht der Montagehilfe; 8th : a slightly perspective front view of the assembly aid;

9: eine andere perspektivische Ansicht der Montagehilfe mit geöffneten Scharnierhälften; 9 : another perspective view of the assembly aid with the hinge halves open;

10: eine Seitenansicht eines Mastabschnitts der errichteten Windenergieanlage nach dem Abnehmen der Montagehilfe; 10 : a side view of a mast section of the installed wind turbine after removal of the assembly aid;

11 und 12: Ansichten eines Teils einer abgewandelten Montagehilfe. 11 and 12 : Views of part of a modified assembly aid.

Unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 wird zuerst ein Verfahren zur Errichtung einer Offshore-Windenergieanlage 2 kurz erläutert. Die in den 1 bis 4 schematisch dargestellte Windenergieanlage 2 besteht wie herkömmliche Windenergieanlagen im Wesentlichen aus einem Tragmast 4, einer am oberen Ende des Tragmasts 4 drehbar angebrachten Gondel 8, die einen Generator und andere zur Stromerzeugung notwendige Einrichtungen (nicht dargestellt) umschließt, sowie einen an einer Nabe 10 der Gondel 8 befestigten Rotor 12, der vom Wind in Drehung versetzt wird und den Generator treibt.With reference to the 1 to 4 will first be a process for building an offshore wind turbine 2 briefly explained. The in the 1 to 4 schematically illustrated wind turbine 2 Like conventional wind turbines, it essentially consists of a mast 4 , one at the top of the mast 4 rotatably mounted gondola 8th , which encloses a generator and other devices necessary for power generation (not shown), and one on a hub 10 the gondola 8th attached rotor 12 that is rotated by the wind and drives the generator.

Der Tragmast 4 besteht aus einem in den Meeresboden 14 eingerammten Fundamentrohr 16 und einem auf das Fundamentrohr 16 aufgesetzten, die Gondel 8 tragenden oberen Mastteil 18, der zusammen mit der Gondel 8 und dem Rotor 12 an Land komplett vormontiert und zusammen mit dem Fundamentrohr 16 oder getrennt von diesem mit einem Schiff oder Schwimmponton 20 liegend zu der vorgesehenen Baustelle transportiert wird.The mast 4 consists of one in the ocean floor 14 rammed foundation pipe 16 and one on the foundation tube 16 put on the gondola 8th load-bearing upper mast part 18 that together with the gondola 8th and the rotor 12 completely pre-assembled on land and together with the foundation pipe 16 or separately from this with a ship or floating pontoon 20 transported horizontally to the intended construction site.

An der Baustelle wird eine Montagehilfe 22 bestehend aus zwei durch ein Schwenkgelenk 24 verbundenen Scharnierhälften 26, 28 lösbar am oberen Ende 30 des vertikal ausgerichteten Fundamentrohrs 16 und am unteren Ende 32 des horizontal ausgerichteten oberen Mastteils 18 angebracht, wie in 1 dargestellt. Anschließend wird der obere Mastteil 18 mittels eines Hebezeugs 34 eines Schwimmkrans 36 oder dergleichen aufgerichtet, wie am besten in 2 und 3 dargestellt, um ihn allmählich in eine vertikale Stellung zu bringen, wobei die Montagehilfe 22 unerwünschte Relativbewegungen zwischen dem unteren Ende 32 des oberen Mastteils 18 und dem oberen Ende 30 des Fundamentrohrs 16 verhindert und für eine Aufrechterhaltung der gewünschten Ausrichtung der beiden Komponenten 16, 18 sorgt.An assembly aid is provided at the construction site 22 consisting of two by a swivel joint 24 connected hinge halves 26 . 28 detachable at the top 30 of the vertically aligned foundation tube 16 and at the bottom 32 of the horizontally aligned upper part of the mast 18 attached as in 1 shown. Then the upper part of the mast 18 using a hoist 34 of a floating crane 36 or the like erected, as best in 2 and 3 shown to gradually bring it into a vertical position, using the assembly aid 22 unwanted relative movements between the lower end 32 of the upper part of the mast 18 and the top 30 of the foundation tube 16 prevented and for maintaining the desired alignment of the two components 16 . 18 provides.

Das untere Ende 32 des oberen Mastteils 18 und das obere Ende 30 des Fundamentrohrs 16 sind jeweils im Inneren des Tragmasts 4 mit einem nach innen überstehenden Schraubflansch 38, 40 mit einer Mehrzahl von fluchtenden Schraubenbohrungen 42 versehen, in die nach dem vollständigen Aufrichten des oberen Mastteils 18 Schraubenbolzen 44 eingeführt und festgezogen werden, um den oberen Mastteil 18 starr mit dem Fundamentrohr 16 zu verbinden, wie am besten in 10 dargestellt. Nach dem Verbinden der beiden Mastteile 16 und 18 wird die Montagehilfe 22 mit Hilfe des Hebezeugs 34 des Schwimmkrans 36 abgenommen.The bottom end 32 of the upper part of the mast 18 and the top end 30 of the foundation tube 16 are inside the mast 4 with an inward projecting screw flange 38 . 40 with a plurality of aligned screw holes 42 provided after the upper mast part has been fully erected 18 bolt 44 inserted and tightened to the upper mast section 18 rigid with the foundation tube 16 to connect as best in 10 shown. After connecting the two mast parts 16 and 18 becomes the assembly aid 22 with the help of the hoist 34 of the floating crane 36 decreased.

Um ein Verrutschen der Scharnierhälften 26, 28 in axialer Richtung des Fundamentrohrs 16 bzw. des oberen Mastteils 18 zu verhindern, sind das Fundamentrohr 16 und der obere Mastteil 18 in einem im Wesentlichen der Höhe der Scharnierhälften 26, 28 entsprechenden Abstand von ihrem oberen bzw. unteren Stirnende mit einem nach außen überstehenden Ringflansch 46, 48 versehen, der als Anschlag für eine ringförmige Stirnfläche der jeweils benachbarten Scharnierhälfte 26, 28 dient. Wie am besten in 10 dargestellt, sind die beiden Ringflansche 46, 48 mit zwei einander gegenüberliegenden axial überstehenden Nasen 50, 52 oder Vorsprüngen versehen, die nach dem Anbringen der Scharnierhälften 26, 28 in entsprechende Ausnehmungen (nicht dargestellt) derselben eingreifen und so dafür sorgen, dass die Schraubenbohrungen 42 in den Schraubflanschen 38, 40 des oberen Mastteils 18 und des Fundamentrohrs 16 nach dem Aufrichten des ersteren miteinander fluchten. Die Ringflansche 46, 48 können auf ihrer von der Scharnierhälfte 26, 28 abgewandten Seite mit Versteifungen 53 versehen sein.To prevent the hinge halves from slipping 26 . 28 in the axial direction of the foundation tube 16 or the upper part of the mast 18 prevent the foundation tube 16 and the upper mast part 18 in an essentially the height of the hinge halves 26 . 28 appropriate distance from its upper or lower end face with an outwardly projecting ring flange 46 . 48 provided as a stop for an annular end face of the adjacent hinge half 26 . 28 serves. As best in 10 are shown, the two ring flanges 46 . 48 with two axially projecting lugs opposite each other 50 . 52 or projections provided after the hinge halves have been attached 26 . 28 engage in corresponding recesses (not shown) of the same and thus ensure that the screw holes 42 in the screw flanges 38 . 40 of the upper part of the mast 18 and the foundation tube 16 after straightening the former, align with each other. The ring flanges 46 . 48 can on their from the hinge half 26 . 28 opposite side with stiffeners 53 be provided.

Wie am besten in den 5 bis 8 dargestellt, besteht die Montagehilfe 22 im Wesentlichen aus den beiden zylindrischen Scharnierhälften 26, 28, von denen die eine 26 am oberen Ende 30 des Fundamentrohrs 16 und die andere am unteren Ende 32 des oberen Mastteils 18 befestigt wird, sowie dem die Scharnierhälften 26, 28 verbindenden Schwenkgelenk 24.As best in the 5 to 8th shown, there is the assembly aid 22 essentially from the two cylindrical hinge halves 26 . 28 , of which the one 26 at the upper end 30 of the foundation tube 16 and the other at the bottom 32 of the upper part of the mast 18 is attached, as well as the hinge halves 26 . 28 connecting swivel joint 24 ,

Das Schwenkgelenk 24 weist eine in einem Abstand von den Zylinderachsen 56, 58 der beiden Scharnierhälften 26, 28 angeordnete Schwenkachse 60 auf, die nach der Befestigung der unteren Scharnierhälfte 26 am oberen Ende 30 des Fundamentrohrs 16 horizontal ausgerichtet ist und eine von den Zylinderachsen 56, 58 der Scharnierhälften 26, 28 aufgespannte Ebene im rechten Winkel kreuzt, wie in 5 dargestellt. Die beiden Scharnierhälften 26, 28 sind in Bezug zueinander um etwas mehr als 90 Grad um diese Schwenkachse 60 verschwenkbar, wobei die Zylinderachsen 56, 58 in der in 5 dargestellten Kippstellung einen Winkel von etwa 90 Grad einschließen und in der in 6 dargestellten Fluchtungsstellung miteinander fluchten.The swivel joint 24 has one at a distance from the cylinder axes 56 . 58 of both hinge halves 26 . 28 arranged swivel axis 60 on that after attaching the lower hinge half 26 at the upper end 30 of the foundation tube 16 is aligned horizontally and one of the cylinder axes 56 . 58 the hinge halves 26 . 28 spanned plane at right angles, as in 5 shown. The two hinge halves 26 . 28 are in relation to each other by a little more than 90 degrees around this pivot axis 60 pivotable, the cylinder axes 56 . 58 in the in 5 include an angle of about 90 degrees and in the in 6 aligned alignment shown with each other.

Das Schwenkgelenk 24 selbst ist sehr robust ausgeführt und steht nach beiden Seiten über die Scharnierhälften 26, 28 über, um ein Verbiegen infolge von Kräften zu verhindern, die beim Aufrichten des oberen Mastteils 18 in das Schwenkgelenk 24 eingeleitet werden. Wie am besten in 7, 8 und 9 dargestellt, umfasst das Schwenkgelenk 24 einen Schwenkbolzen 62, der fluchtende Zylinderbohrungen 64 in zwei an den Scharnierhälften 26, 28 angeformten Lagerfortsätzen 66, 68 durchsetzt.The swivel joint 24 itself is very robust and stands on both sides over the hinge halves 26 . 28 over to prevent bending due to forces when the upper mast part is erected 18 in the swivel joint 24 be initiated. As best in 7 . 8th and 9 shown, includes the swivel joint 24 a pivot pin 62 , the aligned cylinder bores 64 in two on the hinge halves 26 . 28 molded bearing extensions 66 . 68 interspersed.

Die beiden Scharnierhälften 26, 28 sind weiter durch einen Hydraulik-Kippzylinder 70 verbunden, der dazu dient, die beiden leeren Scharnierhälften 26, 28 vor dem lösbaren Befestigen am oberen Ende 30 des Fundamentrohrs 16 bzw. am unteren Ende 32 des oberen Mastteils 18 in Bezug zueinander in die zur Befestigung notwendige Ausrichtung zu kippen, wie am besten in 3 dargestellt. Der Kippzylinder 70 umfasst ein Zylinderrohr 72, das in einem Zylinderlager 74 (9) der unteren Scharnierhälfte 26 angelenkt ist und dessen Kolbenstange 76 gelenkig am Ende eines nach außen über das Schwenkgelenk 24 hinweg über die obere Scharnierhälfte 28 überstehenden Auslegers 78 befestigt ist, so dass die obere Scharnierhälfte 28 vor dem Anbringen am oberen Mastteil 18 durch Einziehen der Kolbenstange 76 in die in 5 dargestellte Kippstellung gebracht werden kann.The two hinge halves 26 . 28 are further by a hydraulic tilt cylinder 70 connected, which serves the two empty hinge halves 26 . 28 before releasably attaching to the top 30 of the foundation tube 16 or at the bottom 32 of the upper part of the mast 18 tilt in relation to each other in the orientation necessary for attachment, as best in 3 shown. The tilt cylinder 70 includes a cylinder tube 72 that in a cylinder bearing 74 ( 9 ) the lower half of the hinge 26 is articulated and its piston rod 76 articulated at the end of one outwards via the swivel joint 24 across the top half of the hinge 28 protruding boom 78 is attached so that the upper hinge half 28 before attaching to the upper part of the mast 18 by pulling in the piston rod 76 in the in 5 shown tilt position can be brought.

Die beiden Scharnierhälften 26, 28 bestehen jeweils aus drei Zylindersektoren 80, 82, 84 bzw. 86, 88, 90, die sich gemeinsam über einen Winkel von 180 Grad um die Zylinderachsen 56, 58 der Scharnierhälften 26, 28 erstrecken, so dass sie nach deren Anbringung am Fundamentrohr 16 bzw. am oberen Mastteil 18 die letzteren auf ihrem gesamten Umfang umschließen. Die Sektoren 80, 82, 84, 86, 88, 90 weisen teilzylindrische Innenflächen auf, deren Innendurchmesser dem Außendurchmesser des zylindrischen oberen Endes 30 des Fundamentrohrs 16 bzw. des zylindrischen unteren Endes 32 des oberen Mastteils 18 entsprechen, so dass sie nach der Anbringung flächig gegen deren Umfangsflächen anliegen.The two hinge halves 26 . 28 each consist of three cylinder sectors 80 . 82 . 84 respectively. 86 . 88 . 90 that extend together over an angle of 180 degrees around the cylinder axes 56 . 58 the hinge halves 26 . 28 extend so that after they are attached to the foundation tube 16 or on the upper part of the mast 18 enclose the latter in their entirety. The sectors 80 . 82 . 84 . 86 . 88 . 90 have partially cylindrical inner surfaces, the inner diameter of which corresponds to the outer diameter of the cylindrical upper end 30 of the foundation tube 16 or the cylindrical lower end 32 of the upper part of the mast 18 correspond so that they lie flat against their peripheral surfaces after attachment.

Grundsätzlich ist es zur Montage von leicht konisch verjüngten Tragmasten jedoch auch möglich, die von den beiden Scharnierhälften 26, 28 bedeckten Enden 30, 32 des Fundamentrohrs 16 bzw. des oberen Mastteils 18 mit derselben Konizität wie die angrenzenden Mastabschnitte auszuführen und den Innenwänden der Scharnierhälften 26, 28 eine komplementäre Form zu verleihen. Zur Anpassung an Fundamentrohre 16 bzw. obere Mastteile 18 mit etwas kleineren Querschnittsabmessungen können an den beiden Scharnierhälften 26, 28 nach innen über deren Innenwände überstehende Distanzelemente 92 (in 7 strichpunktiert dargestellt) eingehängt oder auf sonstige Weise angebracht werden.In principle, however, it is also possible to mount slightly tapered support masts from the two hinge halves 26 . 28 covered ends 30 . 32 of the foundation tube 16 or the upper part of the mast 18 with the same taper as the adjacent mast sections and the inner walls of the hinge halves 26 . 28 to give a complementary shape. For adaptation to foundation pipes 16 or upper mast parts 18 with somewhat smaller cross-sectional dimensions can on the two hinge halves 26 . 28 spacer elements protruding inward beyond their inner walls 92 (in 7 shown in dash-dotted lines) or attached in any other way.

Von den drei Zylindersektoren 80, 82, 84 bzw. 86, 88, 90 jeder Scharnierhälfte 26, 28 erstreckt sich der größte Sektor 80, 86 über einen Umfangswinkel von etwa 180 Grad, während sich die beiden kleineren Sektoren 82, 84 bzw. 88, 90 jeweils über einen Umfangswinkel von etwa 90 Grad erstrecken. Der größte Sektor 80 bzw. 86 befindet sich jeweils auf der Seite des Schwenklagers 24 und trägt dessen Lagerfortsätze 66 bzw. 68 sowie das Zylinderlager 74 für den Kippzylinder 70 bzw. den Ausleger 78 zur Anlenkung von dessen Kolbenstange 76.Of the three cylinder sectors 80 . 82 . 84 respectively. 86 . 88 . 90 each hinge half 26 . 28 extends the largest sector 80 . 86 over a circumferential angle of about 180 degrees, while the two smaller sectors 82 . 84 respectively. 88 . 90 each extend over a circumferential angle of approximately 90 degrees. The largest sector 80 respectively. 86 is located on the side of the swivel bearing 24 and carries its bearing extensions 66 respectively. 68 as well as the cylinder bearing 74 for the tilt cylinder 70 or the boom 78 to link the piston rod 76 ,

Die beiden kleineren Sektoren 82, 84 bzw. 88, 90 sind jeweils mittels dreier Schwenkscharniere 94 schwenkbar an den entgegengesetzten Rändern des größten Sektors 80, 86 angebracht. Die beiden Sektoren 82, 84 bzw. 88, 90 lassen sich jeweils in den Schwenkscharnieren 94 um etwa 180 Grad um eine zur Zylinderachse 56, 58 der Scharnierhälfte 26, 28 parallele Schwenkachse. Die beiden Sektoren 82, 84 bzw. 88, 90 können dann eine geschlossene Endstellung einnehmen, in der die Sektoren 80, 82, 84 bzw. 86, 88, 90 zusammengeschwenkt sind und das Ende 30, 32 des Fundamentrohrs 16 bzw. des oberen Mastteils 18 ringförmig umschließen, wie in 5 dargestellt, oder eine geöffnete Endstellung, in der die Sektoren 80, 82, 84 bzw. 86, 88, 90 so weit auseinander geschwenkt sind, dass das Ende 30, 32 des Fundamentrohrs 16 bzw. des oberen Mastteils 18 von der Seite her in die zugehörige Scharnierhälfte 26, 28 eingeführt werden kann, wie in 8 dargestellt. Diese Verschwenkbarkeit der Sektoren 80, 82, 84 bzw. 86, 88, 90 erleichtert das Anbringen der Scharnierhälften 26, bzw. 28 und ermöglicht diesen Vorgang selbst bei einem gewissen Wellengang.The two smaller sectors 82 . 84 respectively. 88 . 90 are each using three swivel hinges 94 pivotable on the opposite edges of the largest sector 80 . 86 appropriate. The two sectors 82 . 84 respectively. 88 . 90 can each be in the swivel hinge 94 about 180 degrees around the cylinder axis 56 . 58 the hinge half 26 . 28 parallel swivel axis. The two sectors 82 . 84 respectively. 88 . 90 can then assume a closed end position in which the sectors 80 . 82 . 84 respectively. 86 . 88 . 90 are swung together and the end 30 . 32 of the foundation tube 16 or the upper part of the mast 18 enclose in a ring, as in 5 shown, or an open end position in which the sectors 80 . 82 . 84 respectively. 86 . 88 . 90 are pivoted so far apart that the end 30 . 32 of the foundation tube 16 or the upper part of the mast 18 from the side into the corresponding hinge half 26 . 28 can be introduced as in 8th shown. This swiveling of the sectors 80 . 82 . 84 respectively. 86 . 88 . 90 makes it easier to attach the hinge halves 26 , respectively. 28 and enables this process even with a certain swell.

Das Verschwenken der Sektoren 82, 84 bzw. 88, 90 in Bezug zum Sektor 80 bzw. 86 zum Öffnen und Schließen der Scharnierhälften 26, 28 erfolgt mit Hilfe von vier Paaren von Hydraulik-Schwenkzylindern 96, deren Zylinderrohre bzw. Kolbenstangen an den kleineren Sektoren 82, 84 und 88, 90 bzw. am größten Sektor 80 und 86 angelenkt sind.The pivoting of the sectors 82 . 84 respectively. 88 . 90 in relation to the sector 80 respectively. 86 for opening and closing the hinge halves 26 . 28 takes place with the help of four pairs of hydraulic swivel cylinders 96 , whose cylinder tubes or piston rods on the smaller sectors 82 . 84 and 88 . 90 or the largest sector 80 and 86 are articulated.

Zur Sicherung der Sektoren 80, 82, 84 bzw. 86, 88, 90 in der geschlossenen Endstellung dienen zwei Paare von im Wesentlichen parallel zur Schwenkachse 60 ausgerichteten Hydraulik-Spannzylindern 100, deren Zylinderrohre um eine zur Zylinderachse 56, 58 parallele Achse 54 (9) schwenkbar an einem der Sektoren 82 bzw. 88 befestigt sind und deren Kolbenstangen nach dem Schließen der Sektoren 82, 84 bzw. 88, 90 am jeweils benachbarten Sektor 84 bzw. 90 eingehängt werden können, um die beiden Sektorenpaare 82, 84 und 88, 90 in der geschlossenen Stellung miteinander zu verspannen und gegen die Umfangsfläche des in die Scharnierhälften 26, 28 eingeführten Endes 30, 32 des Fundamentrohrs 16 bzw. des oberen Mastteils 18 anzupressen.To secure the sectors 80 . 82 . 84 respectively. 86 . 88 . 90 in the closed end position, two pairs serve essentially parallel to the pivot axis 60 aligned hydraulic clamping cylinders 100 , whose cylinder tubes around one to the cylinder axis 56 . 58 parallel axis 54 ( 9 ) swiveling on one of the sectors 82 respectively. 88 are attached and their piston rods after closing the sectors 82 . 84 respectively. 88 . 90 on the neighboring sector 84 respectively. 90 can be mounted to the two pairs of sectors 82 . 84 and 88 . 90 to clamp together in the closed position and against the peripheral surface of the hinge halves 26 . 28 introduced in the end 30 . 32 of the foundation tube 16 or the upper part of the mast 18 to press.

Um zu vermeiden, dass das untere Ende 32 des oberen Mastteils 18 infolge von Wellenbewegungen oder dergleichen hart auf dem oberen Ende 30 des Fundamentrohrs 16 aufsetzt, sobald der obere Mastteil 18 vertikal aufgerichtet ist, sind auf der zum Schwenkgelenk 24 entgegengesetzten Umfangsseite der oberen Scharnierhälfte 28 zwei im Wesentliche parallel zu seiner Zylinderachse 58 ausgerichtete Hydraulik-Dämpfungszylinder 102 um eine zur Schwenkachse 60 im Wesentlichen parallele Achse angelenkt, deren Kolbenstangen 104 sich bei Annäherung der oberen Scharnierhälfte 28 an die in 6 dargestellte Fluchtungsstellung in zwei über die untere Scharnierhälfte 26 überstehenden Lagerpfannen 106 abstützen. Die beiden Lagerpfannen 106 sind auf ihrer Oberseite mit einer konkaven muldenförmigen Ausnehmung 108 zur Aufnahme der sphärisch geformten Stirnenden 110 der Kolbenstangen 104 versehen.To avoid the bottom end 32 of the upper part of the mast 18 due to wave movements or the like hard on the upper end 30 of the foundation tube 16 touches down as soon as the upper mast part 18 is erected vertically on the swivel joint 24 opposite peripheral side of the upper hinge half 28 two essentially parallel to its cylinder axis 58 aligned hydraulic damping cylinders 102 around one to the swivel axis 60 hinged essentially parallel axis, the piston rods 104 when the upper hinge half approaches 28 to the in 6 shown alignment position in two over the lower hinge half 26 protruding storage pans 106 support. The two pans 106 are on their top with a concave trough-shaped recess 108 to accommodate the spherically shaped foreheads 110 the piston rods 104 Mistake.

Bei der in den 11 und 12 schematisch und teilweise dargestellten Montagehilfe 22 ist dagegen das Stirnende der Kolbenstange 104 des Hydraulik-Dämpfungszylinders 102 nicht sphärisch geformt, sondern mit einer zylindrischen Querstange 122 versehen, die sich nach dem Abstützen in einer entsprechend geformten Lagerpfanne 106 der unteren Scharnierhälfte 26 in der Lagerpfanne 106 verriegeln lässt, um den oberen Mastteil 18 anschließend ohne die Hilfe des Hebezeugs 34 des Schwimmkrans allein durch Einziehen der Kolbenstange 104 vollständig in die aufrechte vertikale Lage zu bringen. Zur Verriegelung der Querstange 122 dient eine um eine horizontale Schwenkachse 124 schwenkbar an der unteren Scharnierhälfte 26 angelenkte Verriegelungsklaue 126, die mit Hilfe eines Hydraulikzylinders 128 in die in 11 dargestellte Verriegelungsstellung geschwenkt wird, sobald die Querstange 112 am Ende der ausgefahrenen Kolbenstange 104 in der Lagerpfanne 106 aufgesetzt hat.In the in the 11 and 12 schematically and partially shown assembly aid 22 is the front end of the piston rod 104 of the hydraulic damping cylinder 102 not spherically shaped, but with a cylindrical crossbar 122 provided that after the support in a correspondingly shaped bearing pan 106 the lower half of the hinge 26 in the storage pan 106 locks to the upper mast section 18 then without the help of the hoist 34 the floating crane simply by pulling in the piston rod 104 fully into the upright vertical position. To lock the crossbar 122 serves a about a horizontal pivot axis 124 swiveling on the lower half of the hinge 26 articulated locking claw 126 using a hydraulic cylinder 128 in the in 11 locking position shown is pivoted as soon as the crossbar 112 at the end of the extended piston rod 104 in the storage pan 106 put on.

Die Verriegelung der Kolbenstange 104 des Dämpfungszylinders 102 mit der anderen Scharnierhälfte 26 bewirkt, dass während des letzten Stadiums des Aufrichtens des oberen Mastteils 18 die Einwirkung des Wellengangs praktisch keine Rolle mehr spielt.The locking of the piston rod 104 of the damping cylinder 102 with the other half of the hinge 26 causes during the final stage of raising the upper mast section 18 the effects of the waves are practically irrelevant.

Zur Versorgung der Hydraulikzylinder mit Hydraulikfluid trägt die zur Anbringung am Fundamentrohr 16 vorgesehene untere Scharnierhälfte 26 auf der Außenseite ihres größten Sektors 80 eine Plattform 112 mit einem Hydrauliktank 114 sowie einer von einem Antriebsmotor 116 angetriebenen Hydraulikpumpe 118, die über Hydraulikrohre bzw. Hydraulikschläuche und Ventile (beides nicht dargestellt) mit den Hydraulikzylindern verbunden ist. Die Plattform 112 ist durch einen Laufgang 120 verlängert, von wo das Aufrichten des oberen Mastteils 18 und die Annäherung von dessen unterem Ende 32 an das obere Ende 30 des Fundamentrohrs 16 überwacht werden kann. Beide Scharnierhälften 26, 28 sind darüber hinaus auf ihren Außenseiten mit Steigleitern 124 (nur teilweise dargestellt) versehen, die für den Fall von Reparatur- oder Wartungsarbeiten einen Zugang zu den Hydraulikzylindern 96, 100, 102 ermöglichen.To supply the hydraulic cylinders with hydraulic fluid, they are attached to the foundation tube 16 provided lower hinge half 26 on the outside of their largest sector 80 a platform 112 with a hydraulic tank 114 as well as one from a drive motor 116 driven hydraulic pump 118 , which is connected to the hydraulic cylinders via hydraulic pipes or hydraulic hoses and valves (both not shown). The platform 112 is through a walkway 120 extended from where erecting the upper mast part 18 and the approach from its lower end 32 to the top 30 of the foundation tube 16 can be monitored. Both hinge halves 26 . 28 are also on the outside with ladders 124 (only partially shown) provided that access to the hydraulic cylinders in the event of repair or maintenance work 96 . 100 . 102 enable.

Unter Bezugnahme auf 1 wird zur Errichtung der Offshore-Windenergieanlage 2 zuerst das zylindrische Fundamentrohr 16 und der an Land komplettierte obere Mastteil 18 mit dem Schiff oder Schwimmponton 20 gemeinsam oder nacheinander an die vorgesehene Baustelle gebracht, wo zuerst das Fundamentrohr 16 von dem mit Stelzen (nicht dargestellt) auf dem Meeresboden abgestützten Schwimmkran 36 aufgenommen, angehoben und in eine vertikale Ausrichtung gebracht wird, bevor es zum Meeresboden abgelassen und in diesen eingerammt wird. Beim Einbringen des Fundamentrohrs 16 kann ggf. die geschlossene Montagehilfe 22 oder deren geschlossene untere Scharnierhälfte 26 als Führung verwendet werden, durch die hindurch das Fundamentrohr 16 mit dem Hebezeug 34 abgelassen wird.With reference to 1 will be used to build the offshore wind turbine 2 first the cylindrical foundation tube 16 and the upper mast section completed on land 18 by ship or floating pontoon 20 brought together or one after the other to the intended construction site, where the foundation tube first 16 from the floating crane supported on the seabed with stilts (not shown) 36 is picked up, raised and brought into a vertical orientation before it is lowered to and driven into the seabed. When inserting the foundation tube 16 can use the closed assembly aid if necessary 22 or their closed lower hinge half 26 can be used as a guide through which the foundation tube 16 with the hoist 34 is drained.

Nachdem das Fundamentrohr 16 ausreichend weit in den Meeresboden eingerammt worden ist, wird mittels des Schwimmkrans 36 oder alternativ von dem am Fundamentrohr 16 vertäuten Schiff oder Schwimmponton 20 aus die geöffnete untere Scharnierhälfte 26 der Montagehilfe 22 oberhalb des Ringflanschs 46 an das obere Ende 30 des Fundamentrohrs 16 angenähert, bis es vom Sektor 80 teilweise umgeben ist. Anschließend werden die Sektoren 82 und 84 durch Ausfahren der Schwenkzylinder 96 geschlossen, bis alle Sektoren 80, 82, 84 gegen die Umfangsfläche des oberen Endes 30 des Fundamentrohrs 16 anliegen. Nach dem Verspannen der Sektoren 82, 84 mit Hilfe der zugehörigen Spannzylinder 100 ist die Montagehilfe fest mit dem Fundamentrohr 16 verbunden.After the foundation tube 16 has been rammed sufficiently far into the seabed using the floating crane 36 or alternatively from that on the foundation tube 16 moored ship or floating pontoon 20 from the opened lower half of the hinge 26 the assembly aid 22 above the ring flange 46 to the top 30 of the foundation tube 16 approximated until it's from the sector 80 is partially surrounded. Then the sectors 82 and 84 by extending the swivel cylinder 96 closed until all sectors 80 . 82 . 84 against the peripheral surface of the upper end 30 of the foundation tube 16 issue. After tightening the sectors 82 . 84 with the help of the associated clamping cylinder 100 the assembly aid is fixed to the foundation tube 16 connected.

Die obere Scharnierhälfte 28 kann sich bei diesem Vorgang bereits in der in 5 dargestellten Kippstellung befinden oder nach dem Anbringen der unteren Scharnierhälfte 26 mittels des Kippzylinders 70 in diese Stellung gebracht werden, in der sie auf dem am Fundamentrohr 16 vertäuten Schiff oder Schwimmponton 20 aufliegt. In dieser Kippstellung ist ihre Zylinderachse 58 im Wesentlichen horizontal ausgerichtet, wobei der größte Sektor 86 nach unten weist. Anschließend werden die beiden kleineren Sektoren 88, 90 auseinander geschwenkt, um die Scharnierhälfte 28 zu öffnen, so dass das untere Ende 32 des oberen Mastteils 18 unterhalb des Ringflanschs 48 von oben her in die Scharnierhälfte 28 eingeführt oder eingelegt und diese danach geschlossen werden kann, wie in 1 dargestellt.The top half of the hinge 28 can already be in this process in the 5 shown Tilt position or after attaching the lower half of the hinge 26 by means of the tilt cylinder 70 be brought into this position in which they are on the on the foundation tube 16 moored ship or floating pontoon 20 rests. Her cylinder axis is in this tilt position 58 oriented essentially horizontally, being the largest sector 86 points down. Then the two smaller sectors 88 . 90 pivoted apart around the hinge half 28 to open up so the bottom end 32 of the upper part of the mast 18 below the ring flange 48 from above into the hinge half 28 introduced or inserted and this can then be closed, as in 1 shown.

Im Folgenden wird der obere Mastteil 18 mit Hilfe des Hebezeugs 34 des Schwimmkrans 36 langsam aufgerichtet, wobei die Montagehilfe 22 als Führung für sein unteres Ende 32 dient und Relativbewegungen desselben in Bezug zum oberen Ende 30 des Fundamentrohrs 16 verhindert. Nach dem vollständigen Aufrichten des oberen Mastteils 18 wird dessen unteres Ende 32 an den Schraubflanschen 38, 40 mit dem oberen Ende 30 des Fundamentrohrs 16 verschraubt und anschließend die Montagehilfe 22 abgenommen.Below is the top mast section 18 with the help of the hoist 34 of the floating crane 36 slowly erected, taking the assembly aid 22 as a guide for its lower end 32 serves and relative movements of the same in relation to the upper end 30 of the foundation tube 16 prevented. After the upper mast part has been fully erected 18 becomes its lower end 32 on the screw flanges 38 . 40 with the top end 30 of the foundation tube 16 screwed and then the assembly aid 22 decreased.

Durch diese Art der Montage der Offshore-Windenergieanlage 2 kann der an der Baustelle erforderliche Montageaufwand erheblich reduziert und dadurch die Gefahr von witterungsbedingten Unterbrechungen auf ein Minimum verringert werden.Through this type of assembly of the offshore wind turbine 2 the assembly effort required at the construction site can be considerably reduced, thereby minimizing the risk of weather-related interruptions.

Claims (22)

Montagehilfe zum Errichten von Tragmasten von Windenergieanlagen, insbesondere beim Bau von Offshore-Windenergieanlagen, umfassend ein Klappscharnier mit zwei durch ein Schwenkgelenk verbundenen Scharnierhälften, von denen die eine am oberen Ende eines im Boden verankerten unteren Mastteils des Tragmasts der zu errichtenden Windenergieanlage und die andere an einem benachbarten Ende eines auf den verankerten Mastteil aufzusetzenden oberen Mastteils lösbar befestigbar ist, um diesen Mastteil beim Aufrichten um das Schwenkgelenk zu verschwenken und die beiden Mastteilenden bei ihrer Annäherung in Bezug zueinander auszurichten, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der beiden zylindrischen Scharnierhälften (26, 28) zwei oder mehr schwenkbar verbundene Zylindersektoren (80, 82, 84 bzw. 86, 88, 90) umfasst, die sich zum Einführen eines Mastteilendes (30 bzw. 32) in die Scharnierhälfte (26 bzw. 28) auseinander und nach dem Einführen des Mastteilendes (30 bzw. 32) in die Scharnierhälfte (26 bzw. 28) wieder zusammen schwenken lassen, um die Zylindersektoren (80, 82, 84 bzw. 86, 88, 90) ringförmig um das Mastteilende (30 bzw. 32) herumzulegen.Assembly aid for erecting masts of wind energy plants, in particular in the construction of offshore wind energy plants, comprising a folding hinge with two hinge halves connected by a swivel joint, one of which is attached to the upper end of a lower mast part of the mast of the wind turbine to be erected and the other to an adjacent end of an upper mast part to be placed on the anchored mast part, in order to pivot this mast part upright about the swivel joint and to align the two mast part ends when they approach each other, characterized in that at least one of the two cylindrical hinge halves ( 26 . 28 ) two or more pivotally connected cylinder sectors ( 80 . 82 . 84 respectively. 86 . 88 . 90 ) which is suitable for inserting a mast part end ( 30 respectively. 32 ) in the hinge half ( 26 respectively. 28 ) apart and after inserting the mast part end ( 30 respectively. 32 ) in the hinge half ( 26 respectively. 28 ) can be swiveled together again around the cylinder sectors ( 80 . 82 . 84 respectively. 86 . 88 . 90 ) in a ring around the end of the mast ( 30 respectively. 32 ) laying around. Montagehilfe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beide Scharnierhälften (26 bzw. 28) aus zwei oder mehr schwenkbar verbundenen Zylindersektoren (80, 82, 84 bzw. 86, 88, 90) bestehen.Assembly aid according to claim 1, characterized in that both hinge halves ( 26 respectively. 28 ) of two or more pivotally connected cylinder sectors ( 80 . 82 . 84 respectively. 86 . 88 . 90 ) consist. Montagehilfe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Zylindersektoren (80 bzw. 86) starr mit einem Teil des Schwenkgelenks (24) verbunden ist.Assembly aid according to claim 1 or 2, characterized in that one of the cylinder sectors ( 80 respectively. 86 ) rigid with part of the swivel joint ( 24 ) connected is. Montagehilfe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der starr mit einem Teil des Schwenkgelenks (24) verbundene Zylindersektor (80. bzw. 86) den Mastteil (30 bzw. 32) auf mehr als 90 Grad und vorzugsweise im Wesentlichen auf 180 Grad seines Umfangs umgibt.Assembly aid according to claim 3, characterized in that the rigid with part of the swivel joint ( 24 ) connected cylinder sector ( 80 , respectively. 86 ) the mast section ( 30 respectively. 32 ) to more than 90 degrees and preferably substantially 180 degrees around its circumference. Montagehilfe nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass an entgegengesetzten Rändern des starr mit einem Teil des Schwenkgelenks (24) verbundenen Zylindersektors (80 bzw. 86) jeweils ein weiterer Zylindersektor (82, 84 bzw. 88, 90) angelenkt ist.Assembly aid according to claim 3 or 4, characterized in that on opposite edges of the rigid with part of the swivel joint ( 24 ) connected cylinder sector ( 80 respectively. 86 ) each additional cylinder sector ( 82 . 84 respectively. 88 . 90 ) is articulated. Montagehilfe nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Zylindersektoren (82, 84 bzw. 88, 90) mit Hilfe von Hydraulik-Schwenkzylindern (96) in Bezug zu dem starr mit einem Teil des Schwenkgelenks (24) verbundenen Zylindersektor (80 bzw. 86) verschwenkbar sind.Assembly aid according to one of claims 3 to 5, characterized in that the cylinder sector or sectors ( 82 . 84 respectively. 88 . 90 ) with the help of hydraulic swivel cylinders ( 96 ) in relation to the rigid with part of the swivel joint ( 24 ) connected cylinder sector ( 80 respectively. 86 ) are pivotable. Montagehilfe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch Einrichtungen (100) zum Sichern und/oder Verspannen der ringförmig um einen Mastteil (30 bzw. 32) herumgelegten Zylindersektoren (80, 82, 84 bzw. 86, 88, 90) in ihrer geschlossenen Stellung.Assembly aid according to one of claims 1 to 6, characterized by devices ( 100 ) for securing and / or bracing the ring around a mast part ( 30 respectively. 32 ) cylinder sectors ( 80 . 82 . 84 respectively. 86 . 88 . 90 ) in their closed position. Montagehilfe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen (100) einen Hydraulikzylinder umfassen.Assembly aid according to claim 7, characterized in that the devices ( 100 ) comprise a hydraulic cylinder. Montagehilfe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch mindestens ein an einer Scharnierhälfte (28) angebrachtes und bei Annäherung der beiden Mastteile (32, 30) mit der anderen Scharnierhälfte (26) in Berührung tretendes Dämpfungsglied (102, 104).Assembly aid according to one of claims 1 to 8, characterized by at least one on a hinge half ( 28 ) attached and when the two mast parts approach ( 32 . 30 ) with the other half of the hinge ( 26 ) contacting attenuator ( 102 . 104 ). Montagehilfe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungsglied (102, 104) einen an einer Scharnierhälfte (28) befestigten Hydraulik-Dämpfungszylinder (102) umfasst, dessen Kolbenstange (104) sich in einer an der anderen Scharnierhälfte (26) angebrachten Pfanne (106) abstützt.Assembly aid according to claim 9, characterized in that the damping member ( 102 . 104 ) one on one hinge half ( 28 ) attached hydraulic damping cylinder ( 102 ), whose piston rod ( 104 ) in one on the other half of the hinge ( 26 ) attached pan ( 106 ) supports. Montagehilfe nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulik-Dämpfungszylinder (102) auf der zum Schwenkgelenk (24) entgegengesetzten Seite der Montagehilfe (22) angeordnet ist.Assembly aid according to claim 9 or 10, characterized in that the hydraulic damper cylinder ( 102 ) on the swivel joint ( 24 ) opposite side of the assembly aid ( 22 ) is arranged. Montagehilfe nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass Kolbenstange (104) des Hydraulik-Dämpfungszylinders (102) in der Pfanne (106) verriegelbar ist.Assembly aid according to claim 10 or 11, characterized in that the piston rod ( 104 ) of the hydraulic damping cylinder ( 102 ) in the pan ( 106 ) can be locked. Montagehilfe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch mindestens einen zwischen den beiden Scharnierhälften (26, 28) angeordneten Hydraulik-Kippzylinder (70) zum Verschwenken der leeren Scharnierhälften (26, 28).Assembly aid according to one of claims 1 to 12, characterized by at least one between the two hinge halves ( 26 . 28 ) arranged hydraulic tilt cylinder ( 70 ) for swiveling the empty hinge halves ( 26 . 28 ). Montagehilfe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine der beiden Scharnierhälften (26, 28) einen Hydrauliktank (114) und mindestens eine motorisch antreibbare Hydraulikpumpe (118) zur Versorgung der auf den Scharnierteilen (26, 28) angebrachten Hydraulikzylinder (70, 96, 100, 102) trägt.Assembly aid according to one of claims 1 to 13, characterized in that one of the two hinge halves ( 26 . 28 ) a hydraulic tank ( 114 ) and at least one motor driven hydraulic pump ( 118 ) to supply the on the hinge parts ( 26 . 28 ) attached hydraulic cylinder ( 70 . 96 . 100 . 102 ) wearing. Montagehilfe nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch an der Innenseite der Zylindersektoren (80, 82, 84 bzw. 86, 88, 90) montierbare Distanzelemente (92) für Tragmastteile mit einem gegenüber dem Innenquerschnitt der geschlossenen Zylindersektoren (80, 82, 84 bzw. 86, 88, 90) kleineren Außenquerschnitt.Assembly aid according to one of claims 1 to 14, characterized by on the inside of the cylinder sectors ( 80 . 82 . 84 respectively. 86 . 88 . 90 ) mountable spacer elements ( 92 ) for mast parts with a closed cylindrical sector compared to the inner cross section ( 80 . 82 . 84 respectively. 86 . 88 . 90 ) smaller outside cross section. Verfahren zum Errichten von Tragmasten von Windenergieanlagen, insbesondere beim Bau von Offshore-Windenergieanlagen, bei dem von zwei durch ein Schwenkgelenk verbundenen Scharnierhälften eines als Montagehilfe dienenden Klappscharniers eine am oberen Ende eines im Boden verankerten unteren Mastteils des Tragmasts der zu errichtenden Windenergieanlage und die andere an einem benachbarten Ende eines auf den verankerten Mastteil aufzusetzenden oberen Mastteils lösbar angebracht wird, um diesen Mastteil beim Aufrichten um das Schwenkgelenk zu verschwenken und die beiden Enden bei ihrer Annäherung in Bezug zueinander auszurichten, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der beiden zylindrischen Scharnierhälften (26, 28) zwei oder mehr schwenkbar verbundene Zylindersektoren (80, 82, 84 bzw. 86, 88, 90) umfasst, die zum Einführen eines Mastteilendes (30 bzw. 32) in die Scharnierhälfte (26 bzw. 28) auseinandergeschwenkt und nach dem Einführen des Mastteilendes (30 bzw. 32) in die Scharnierhälfte (26 bzw. 28) wieder zusammengeschwenkt werden, um die Zylindersektoren (80, 82, 84 bzw. 86, 88, 90) ringförmig um das Mastteilende (30 bzw. 32) herumzulegen.Method for the erection of masts of wind energy plants, in particular in the construction of offshore wind energy plants, in which one of the two hinge halves connected by a swivel joint of a folding hinge serving as an assembly aid, one at the upper end of a lower mast part anchored in the ground, and the other on the mast of the wind turbine to be erected an adjacent end of an upper mast part to be placed on the anchored mast part, in order to pivot this mast part when it is erected around the swivel joint and to align the two ends as they approach each other, characterized in that at least one of the two cylindrical hinge halves ( 26 . 28 ) two or more pivotally connected cylinder sectors ( 80 . 82 . 84 respectively. 86 . 88 . 90 ) which is used to insert a mast part end ( 30 respectively. 32 ) in the hinge half ( 26 respectively. 28 ) swung apart and after inserting the mast part end ( 30 respectively. 32 ) in the hinge half ( 26 respectively. 28 ) are swiveled back together to form the cylinder sectors ( 80 . 82 . 84 respectively. 86 . 88 . 90 ) in a ring around the end of the mast ( 30 respectively. 32 ) laying around. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass zuerst die untere Scharnierhälfte (26) mit vertikaler Ausrichtung ihrer Zylinderachse (56) am oberen Ende (30) des im Boden verankerten Mastteils (16) angebracht wird.A method according to claim 16, characterized in that first the lower hinge half ( 26 ) with vertical alignment of their cylinder axis ( 56 ) at the upper end ( 30 ) of the mast part anchored in the floor ( 16 ) is attached. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Anbringung der unteren Scharnierhälfte (26) die obere Scharnierhälfte (28) geschlossen ist und ihre Zylinderachse (58) mit der Zylinderachse (56) der unteren Scharnierhälfte (26) fluchtet.A method according to claim 17, characterized in that when the lower hinge half ( 26 ) the upper half of the hinge ( 28 ) is closed and its cylinder axis ( 58 ) with the cylinder axis ( 56 ) the lower half of the hinge ( 26 ) flees. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Anbringung der unteren Scharnierhälfte (26) die obere Scharnierhälfte (28) um das Schwenkgelenk (24) in eine im Wesentlichen horizontale Stellung geschwenkt und dann unter Auseinanderschwenken ihrer Zylindersektoren (86, 88, 90) geöffnet wird, um das untere Ende (32) des oberen Mastteils (18) einzulegen.A method according to claim 18, characterized in that after the attachment of the lower hinge half ( 26 ) the upper half of the hinge ( 28 ) around the swivel joint ( 24 ) pivoted into a substantially horizontal position and then swiveling their cylinder sectors apart ( 86 . 88 . 90 ) is opened to the lower end ( 32 ) of the upper part of the mast ( 18 ) to insert. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Scharnierhälfte (28) anschließend unter Zusammenschwenken ihre Zylindersektoren (86, 88, 90) geschlossen wird, und dass dann der obere Mastteil (18) mit einem Hebezeug (34) aufgerichtet wird.A method according to claim 19, characterized in that the upper hinge half ( 28 ) then swiveling their cylinder sectors together ( 86 . 88 . 90 ) is closed, and then the upper mast part ( 18 ) with a hoist ( 34 ) is erected. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder beide Scharnierhälften (26, 28) beim Absenken des unteren Mastteils (16) zum Boden und ggf. bei seiner Verankerung im Boden als Führungsrohr dienen.Method according to one of claims 16 to 20, characterized in that one or both hinge halves ( 26 . 28 ) when lowering the lower mast section ( 16 ) to the ground and, if necessary, serve as a guide tube when anchored in the ground. Verfahren zum Bau von Windenergieanlagen, insbesondere zum Bau von Offshore-Windenergieanlagen, bei dem ein Fundamentrohr im Boden verankert wird, dadurch gekennzeichnet, dass anschließend eine Scharnierhälfte (26) eines als Montagehilfe (24) dienenden Klapp- oder Kippscharniers lösbar am oberen Ende (30) des im Boden verankerten Fundamentrohrs (16) befestigt wird, dass dann die andere Scharnierhälfte (28) des Klapp- oder Kippscharniers lösbar am unteren Ende (32) eines vormontierten oberen Mastteils (18) der Windenergieanlage (2) einschließlich einer Gondel (8) und eines Rotors (12) befestigt wird, und dass zuletzt der vormontierte obere Mastteil (18) der Windenergieanlage (2) mit einem Hebezeug (34) angehoben und dabei um ein Schwenkgelenk (24) des Klapp- oder Kippscharniers gekippt wird, um das untere Ende (32) des oberen Mastteils (18) beim Zusammenführen mit dem oberen Ende (30) des Fundamentrohrs (16) in einer definierten Ausrichtung zu halten.Method for the construction of wind energy plants, in particular for the construction of offshore wind energy plants, in which a foundation tube is anchored in the ground, characterized in that a hinge half ( 26 ) one as an assembly aid ( 24 ) serving hinged or tilting hinge detachable at the upper end ( 30 ) of the foundation pipe anchored in the ground ( 16 ) that the other half of the hinge ( 28 ) of the hinged or tilt hinge detachable at the lower end ( 32 ) a pre-assembled upper mast section ( 18 ) of the wind turbine ( 2 ) including a gondola ( 8th ) and a rotor ( 12 ) and that the pre-assembled upper mast section ( 18 ) of the wind turbine ( 2 ) with a hoist ( 34 ) raised and around a swivel joint ( 24 ) of the folding or tilting hinge is tilted around the lower end ( 32 ) of the upper part of the mast ( 18 ) when merging with the top end ( 30 ) of the foundation tube ( 16 ) in a defined orientation.
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