EP2672011A2

EP2672011A2 - Foundation structure for an offshore structure and method for anchoring a foundation structure to the sea bed

Info

Publication number: EP2672011A2
Application number: EP13002806.1A
Authority: EP
Inventors: Günter Bolten
Original assignee: Weserwind Offshore Construction Georgsmarienhuette GmbH
Current assignee: Weserwind Offshore Construction Georgsmarienhuette GmbH
Priority date: 2012-06-07
Filing date: 2013-05-31
Publication date: 2013-12-11
Also published as: DE102012011259A1

Abstract

The structure (10) has a three-dimensional establishment wing unit comprising pile cases (11) inserted into a bottom of seabed rammed piles, which extend with upper end regions into upper end portions of the pile cases. A circular ring segment shaped height compensating element is placed between one of the foundation piles and the pile case according to need. An equalizing plate is formed into the height compensating element from multiple grouped balancers. The grouped balancers are releasably connected with each other. An independent claim is also included for a method for anchoring an establishment structure at a bottom of a sea.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gründungsstruktur für eine Offshore-Anlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Verankern einer Gründungsstruktur am Meeresboden gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10.The invention relates to a foundation structure for an offshore plant according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for anchoring a foundation structure on the seabed according to the preamble of claim 10.

Gründungsstrukturen für Offshore-Anlagen, beispielsweise Offshore-Windenergieanlagen, Offshore-Umspannanlagen oder dergleichen, werden mit Gründungspfählen am bzw. auf dem Meeresboden fixiert. Die Gründungspfähle werden teilweise in den Meeresboden eingerammt. Über aus dem Meeresboden herausragende obere Endbereiche der Gründungspfähle werden an den Gründungsstrukturen befestigte Pfahlhülsen (sogenannte pile-guides) gestülpt und dadurch die Gründungsstruktur mit den Pfahlhülsen auf den oberen Stirnflächen der Gründungspfähle abgesetzt.Foundation structures for offshore installations, such as offshore wind turbines, offshore substations or the like, are fixed with foundation piles on or on the seabed. The foundation piles are partially driven into the seabed. About above the seabed protruding upper end portions of the foundation piles fixed pile sleeves (so-called pile guides) are placed on the foundation structures and thereby deposited the foundation structure with the pile sleeves on the upper faces of the foundation piles.

Beim Einrammen der Gründungspfähle in den Meeresboden sind Abweichungen zu den Pfahlhülsen der Gründungsstrukturen unvermeidbar. Solche Toleranzen müssen ausgeglichen werden. Vor allem liegen die oberen, horizontalen Stirnflächen der zur Verankerung der jeweiligen Gründungsstruktur auf dem Meeresboden dienenden Gründungspfähle nicht in einer gemeinsamen horizontalen Ebene. Gewisse Abweichungen der oberen Stirnflächen der Gründungspfähle von der vorgegebenen horizontalen Ebene, nämlich toleranzbedingte Höhenunterschiede der oberen Stirnflächen der einzelnen Gründungspfähle, müssen ausgeglichen werden. Dies geschieht durch eine oder mehrere übereinander angeordnete Höhenausgleichselemente. Bisher geschieht dieses durch Ausgleichsplatten oder sonstige Höhenausgleichselemente, die auf den Gründungspfählen positioniert werden, bevor die Pfahlhülsen der Gründungsstruktur über die oberen Endbereiche der Gründungspfähle gestülpt werden. Es ist schwierig, solche Höhenausgleichselemente auf den nach dem Einrammen in den Meeresboden sich unter Wasser befindlichen oberen Stirnflächen der Gründungspfähle zu positionieren. Außerdem sind die Höhenausgleichselemente, insbesondere Ausgleichsplatten, sehr schwer. Weil Gründungspfähle üblicherweise einen Durchmesser von mehreren Metern aufweisen, müssen die Ausgleichsplatten einen dementsprechend großen Durchmesser aufweisen.When driving the foundation piles into the seabed, deviations from the pile sleeves of the foundation structures are unavoidable. Such tolerances must be compensated. Above all, the upper, horizontal end faces of the foundation piles serving to anchor the respective foundation structure on the seabed are not in a common horizontal plane. Certain deviations of the upper end faces of the foundation piles from the predetermined horizontal plane, namely tolerance-related height differences of the upper end faces of the individual foundation piles, must be compensated. This is done by one or more stacked height compensation elements. So far, this is done by balancing plates or other height compensation elements that are positioned on the foundation piles before the pile sleeves of the foundation structure are slipped over the upper end portions of the foundation piles. It is difficult to position such height compensation elements on the upper end faces of the foundation piles, which are located under water after being driven into the seabed. In addition, the height compensation elements, especially balancing plates are very heavy. Because foundation piles usually have a diameter of several meters, the balance plates must have a correspondingly large diameter.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Gründungsstruktur und ein Verfahren zum Verankern derselben am oder auf dem Meeresboden zu schaffen, die einen einfacheren Höhenausgleich bei unterschiedlich tief in den Meeresboden eingerammten Gründungspfählen ermöglichen.The invention is an object of the invention to provide a foundation structure and a method for anchoring the same on or on the seabed, which allow easier height compensation in different depths driven deep into the seabed foundation piles.

Eine Gründungsstruktur zur Lösung dieser Aufgabe weist die Merkmale des Anspruchs 1 auf. Demnach ist es vorgesehen, die Höhenausgleichselemente aus mehreren zu einer Ausgleichsplatte gruppierten Ausgleichsteilen zu bilden. Die Höhenausgleichselemente können dadurch mehrteilig gestaltet sein, wodurch jedes Ausgleichsteil nur einen Bruchteil des Gewichts jeder einen Höhenausgleichselement bildenden Ausgleichsplatte aufweist. Das führt zu einer vereinfachten Handhabbarkeit. Bevorzugt ist es vorgesehen, die Ausgleichsplatte aus so vielen, insbesondere gleichen, Ausgleichsteilen zu bilden, dass diese über ein noch manuell handhabbares, vergleichsweise geringes Gewicht verfügen.A foundation structure for achieving this object has the features of claim 1. Accordingly, it is intended to form the height compensation elements of several grouped to a balance plate balancing parts. The height compensation elements can thereby be designed in several parts, whereby each compensating part has only a fraction of the weight of each compensating plate forming a height compensation element. This leads to a simplified handling. It is preferably provided that the compensation plate of so many, in particular equal, form balancing parts that they have a still manually manageable, comparatively low weight.

Bevorzugt sieht es die Erfindung vor, das Höhenausgleichselement bzw. die dieses bildende Ausgleichsplatte als einen Kreisring auszubilden und die Ausgleichsteile mit einer kreisring-segmentartigen Grundfläche zu versehen. Dabei wird von der Erkenntnis ausgegangen, dass die rohrartigen Gründungspfähle auch nur eine kreisringförmige Stirnfläche aufweisen, die direkt oder indirekt gegen die Höhenausgleichselemente drückt. Dadurch werden die Höhenausgleichselemente beschränkt auf solche Flächenbereiche, die eine Druckkraft aufnehmen müssen. Vorzugsweise ist die Kreisringfläche jedes Höhenausgleichselements im Innen- und Außendurchmesser größer als die Innen- und Außendurchmesser der Gründungspfähle, wodurch zentrische Positionierungenauigkeiten der kreisringförmigen Höhenausgleichselemente zu den schmalen Kreisringflächen der Stirnflächen der Gründungspfähle ausgleichbar sind. Durch die kreisringförmige Ausbildung der Höhenausgleichselemente und die kreisring-segmentartigen Grundflächen der diese bildenden Ausgleichsseile kann eine weitere wesentliche Gewichtsreduzierung herbeigeführt werden, die die Handhabbarkeit der kreisring-segmentartigen Ausgleichsteile erleichtert, insbesondere eine manuelle Handhabbarkeit zulässt.Preferably, the invention provides for the height compensation element or the compensating plate forming this to be designed as a circular ring and to provide the compensation parts with a circular-segment-like base surface. It is assumed that the tubular foundation piles also have only one annular end face which presses directly or indirectly against the height compensation elements. As a result, the height compensation elements are limited to those areas that need to absorb a compressive force. Preferably, the annular surface of each height compensation element in the inner and outer diameter is greater than the inner and outer diameter of the foundation piles, whereby centric positioning inaccuracies of the annular height compensation elements to the narrow annular surfaces of the End faces of the foundation piles are compensated. Due to the annular formation of the height compensation elements and the annular segment-like base surfaces of these forming compensation cables, a further significant weight reduction can be brought about, which facilitates the handling of the annular segment-like balancing parts, in particular allows manual handling.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Ausgleichsteile miteinander verbindbar, und zwar vorzugsweise lösbar. Durch die Verbindbarkeit werden die Ausgleichsteile zur Bildung einer Ausgleichsplatte verkettet, so dass sie nicht relativ zueinander verrutschen oder gar ein Ausgleichsteil herunterfallen könnte.In an advantageous embodiment of the invention, the balancing parts are connected to each other, preferably releasably. Due to the connectability, the compensating parts are linked to form a compensation plate, so that they can not slip relative to one another or even a compensation part could fall down.

Bevorzugt erfolgt die Verbindung der kreisring-segmentartigen Ausgleichsteile durch Vorsprünge und dazu korrespondierende Vertiefungen zwischen benachbarten Ausgleichsteilen. Beispielsweise verfügt jedes Ausgleichsteil an einer radialgerichteten Längsseite über mindestens einen Vorsprung und an einer gegenüberliegenden radialgerichteten Längsseite über mindestens eine Vertiefung. Hierdurch ist eine lösbare Verbindung aller zur Ausgleichsplatte zusammengesetzten Ausgleichsteile möglich. Bevorzugt sind die Vertiefungen und die Erhöhungen so ausgebildet, dass durch senkrecht zur Fläche der Ausgleichsteile erfolgende Bewegungen des einen Ausgleichsteils zum anderen Ausgleichsteil die Vorsprünge und Vertiefungen formschlüssig miteinander in Eingriff gelangen, und dadurch zusammensteckbar oder zusammenhakbar sind. Die Vertiefungen werden also quasi von oben über die Vorsprünge (oder umgekehrt) geschoben. Auf diese Weise können die Ausgleichsteile zur Ausgleichsplatte verbunden werden, ohne zusätzliche Verbindungsmittel und ohne irgendwelche Werkzeuge.Preferably, the connection of the annular segment-like compensating parts by projections and corresponding recesses between adjacent balancing parts. For example, each compensating part has at least one projection on a radially directed longitudinal side and at least one recess on an opposite, radially directed longitudinal side. As a result, a releasable connection of all compensated for compensation plate compensation parts is possible. Preferably, the depressions and the elevations are formed so that by perpendicular to the surface of the compensating parts movements of a compensation part to the other compensation part, the projections and recesses positively engage with each other, and thereby be plugged or zusammenhakbar. The recesses are thus pushed from above over the protrusions (or vice versa). In this way, the balancing parts can be connected to the balancing plate, without additional connecting means and without any tools.

Eine andere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, die kreisring-segmentartigen Ausgleichsteile mindestens mit einem in Bezug auf ihre Grundfläche etwa mittigen Durchbruch und/oder mindestens einen einseitig offenen Schlitz zu versehen. Das wird nicht nur durch Gewichtseinsparung erreicht, es können auch Schrauben, Einbauten oder dergleichen, die zu den Pfahlhülsen gehören, sich durch die Ausgleichsteile und die dadurch gebildete Ausgleichsplatte erstrecken.Another preferred embodiment of the invention is to provide the annular segment-like compensating parts at least with respect to their base approximately central aperture and / or at least one slot open on one side. This is not only achieved by weight savings, it can also screws, fixtures or the like, which belong to the pile sleeves, extending through the balancing parts and the compensating plate formed thereby.

Bevorzugt ist es weiter vorgesehen, die kreisring-segmentartigen Ausgleichsteile mit gewichtsreduzierenden Ausnehmungen, vorzugsweise Durchbrüchen, zu versehen. Diese Ausnehmungen bzw. Durchbrüche sind bevorzugt gleichmäßig über die Grundflächen der Ausgleichsteile verteilt. Insbesondere ist es vorgesehen, gewichtsreduzierende Ausnehmungen oder Durchbrüche in solchen Bereichen der Grundflächen der Ausgleichsteile vorzusehen, die nicht direkt mit den Stirnflächen der Gründungspfähle in Kontakt kommen und/oder keinem direkten Kraftfluss zwischen den Stirnseiten der Gründungspfähle und den damit korrespondierenden Anlageflächen, insbesondere Basisplatten, der Pfahlhülsen ausgesetzt sind. Durch die genannten Maßnahmen lassen sich die Massen der Ausgleichsteile weiter verringern, indem sie auf das Notwendige beschränkt sind. Die Handhabbarkeit der Ausgleichsteile wird dadurch weiter verbessert.Preferably, it is further provided to provide the annular segment-like compensating parts with weight-reducing recesses, preferably openings. These recesses or openings are preferably distributed uniformly over the base surfaces of the compensation parts. In particular, it is provided, weight-reducing recesses or openings in such areas of the base surfaces of the compensating parts provide that do not come into direct contact with the end faces of the foundation piles and / or no direct power flow between the end faces of the foundation piles and the corresponding contact surfaces, in particular base plates, the pile sleeves are exposed. By the measures mentioned, the masses of the balancing parts can be further reduced by being limited to what is necessary. The handling of the balancing parts is thereby further improved.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht es vor, mit Abstand unter einer Basisplatte der jeweiligen Pfahlhülse eine Kontaktplatte anzuordnen. Die Kontaktplatte ist beispielsweise hängend unter der jeweiligen Basisplatte angeordnet. Insbesondere ist diese Anordnung so getroffen, dass der Abstand der Kontaktplatte zur Basisplatte jeder Pfahlhülse veränderlich ist. Jede unter der Kontaktplatte hängend angeordnete Basisplatte dient dazu, Ausgleichsteile zur Bildung mindestens einer, aber gegebenenfalls auch mehrerer, übereinanderliegender Ausgleichsplatten zu tragen. Dadurch ist es möglich, die Ausgleichsplatten den in Betracht kommenden Pfahlhülsen zuzuordnen, nämlich auf den Kontaktplatten anzuordnen, bevor die Gründungsstruktur mit den Pfahlhülsen von oben über die aus dem Meeresboden herausragenden freien Endbereiche der Pfahlhülsen aufgesetzt werden, insbesondere über die freien Endbereiche der Gründungspfähle gestülpt werden. Die Ausgleichsteile lassen sich so von Hand noch über Wasser durch Auflegen auf die Kontaktplatten den Pfahlhülsen der Gründungsstruktur zuordnen, und zwar in der erforderlichen Anzahl übereinanderliegender Ausgleichsplatten. In der Praxis werden nicht alle Pfahlhülsen mit Höhenausgleichsplatten bildenden Ausgleichsteilen bestückt, sondern nur so wenig Pfahlhülsen wie möglich. Wenn zum Beispiel zwei Pfahlhülsen in einer Ebene liegen und nur die übrigen Pfahlhülsen darunter, brauchen nur Ausgleichsteile in entsprechender Anzahl auf den Kontaktplatten derjenigen Pfahlhülsen aufgelegt zu werden, die den unter der Ebene liegenden, tiefer eingerammten Gründungspfählen zugeordnet sind.An advantageous development of the invention provides to arrange a contact plate at a distance below a base plate of the respective pile sleeve. The contact plate is arranged, for example, suspended under the respective base plate. In particular, this arrangement is such that the distance of the contact plate to the base plate of each pile sleeve is variable. Each arranged under the contact plate base plate serves to support balancing parts to form at least one, but possibly also several, superimposed balancing plates. This makes it possible to assign the compensating plates to the eligible pile sleeves, namely to arrange on the contact plates before the foundation structure are placed with the pile sleeves from above the protruding from the sea floor free end portions of the pile sleeves, in particular slipped over the free end portions of the foundation piles , The balancing parts can be assigned to the pile sleeves of the foundation structure by hand even over water by placing on the contact plates, in the required number of superimposed compensating plates. In practice, not all pile sleeves are equipped with height compensation plates forming compensating parts, but only as few pile sleeves as possible. For example, if two pile sleeves lie in one plane and only the remaining pile sleeves underneath, only balancing parts in a corresponding number need to be placed on the contact plates of those pile sleeves, which are assigned to below-level, deeper-driven foundation piles.

Bevorzugt sieht es die Erfindung vor, die jeweilige Kontaktplatte mit Abstand unter der Basisplatte jeder Pfahlhülse durch mehrere stangenartige Haltemittel, vorzugsweise Gewindestangen, Schrauben oder dergleichen aufzuhängen. Dabei ist es insbesondere vorgesehen, die Haltemittel fest oder auch lösbar mit jeder Kontaktplatte zu verbinden, aber längsverschieblich durch die Basisplatte der jeweiligen Pfahlhülse hindurchzuführen. Dabei ist die Längsverschieblichkeit der Haltemittel in der Basisplatte begrenzt auf einen maximalen Abstand der Kontaktplatte unter der Basisplatte, wodurch die Kontaktplatte trotz ihrer Relativbeweglichkeit zur Basisplatte stets mit maximalem Abstand unter der Basisplatte gehalten wird. Der Abstand zwischen der Kontaktplatte und der Basisplatte ist so gewählt, dass eine maximal in Betracht kommende Anzahl übereinandergestapelter Höhenausgleichselemente, insbesondere aus mehreren Ausgleichsteilen gebildete Ausgleichsplatten, zwischen der Kontaktplatte und der Basisplatte angeordnet werden kann.Preferably, the invention provides for the respective contact plate to be suspended at a distance below the base plate of each pile sleeve by a plurality of rod-like holding means, preferably threaded rods, screws or the like. In this case, it is provided in particular to connect the holding means fixedly or detachably to each contact plate, but to guide it longitudinally displaceably through the base plate of the respective pile sleeve. The longitudinal displaceability of the holding means in the base plate is limited to a maximum distance of the contact plate under the base plate, whereby the contact plate is always held despite their relative movement to the base plate at a maximum distance below the base plate. The distance between the contact plate and the base plate is chosen so that a maximum eligible number stacked height compensation elements, in particular made of several compensation parts compensating plates, can be arranged between the contact plate and the base plate.

Ein Verfahren zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe weist die Maßnahmen des Anspruchs 10 auf. Bei diesem Verfahren ist vorgesehen, die Höhenausgleichselemente vor dem Aufsetzen der Pfahlhülsen auf die Gründungspfähle unter den Basisplatten der Pfahlhülsen zu positionieren. Weil die Gründungsstruktur mit den Pfahlhülsen sich vor dem Aufsetzen auf den in den Meeresboden eingerammten Gründungspfähle noch über Wasser befindet, können so die Höhenausgleichselemente den in Betracht kommenden Pfahlhülsen noch über Wasser, gegebenenfalls an Land, zugeordnet werden. Dies kann mit geringem Aufwand erfolgen. Es werden dabei nur denjenigen Pfahlhülsen Ausgleichselemente zugeordnet, die es aufgrund der Einrammtiefe des ihm jeweils zugeordneten Gründungspfahls erfordern. Auch werden vor dem Zuwasserlassen der Gründungsstruktur den in Betracht kommenden Pfahlhülsen so viele übereinandergestapelte Höhenausgleichselemente zugeordnet, wie es die Einrammtiefe des der betreffenden Pfahlhülse zuzuordnenden Gründungspfahls erforderlich macht.A method for solving the above-mentioned problem comprises the measures of claim 10. In this method, it is provided to position the height compensation elements before placing the pile sleeves on the foundation piles under the base plates of the pile sleeves. Because the foundation structure with the pile sleeves is still above water before being placed on the foundation piles driven into the seabed, the height compensation elements can still be assigned to the piles in question via water, possibly on land. This can be done with little effort. There are only those pile sleeves compensating elements assigned, which require it due to the Einrammtiefe him each associated foundation pile. Also, prior to launching the foundation structure, the stacked piles of piles are assigned as many stacked height compensation elements as required by the pile depth of the foundation pile to be assigned to the pile pylon in question.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens werden die Höhenausgleichselemente erforderlichenfalls auf unter den Basisplatten der Pfahlhülsen gehaltenen Kontaktplatten aufgelegt. Auf diese Weise werden die Höhenausgleichselemente, die zum Höhenausgleich unter den Basisplatten anzuordnen sind, von den Kontaktplatten unter den Basisplatten gehalten, bis die Pfahlhülsen über die oberen freien Enden der Gründungspfähle geschoben oder gestülpt worden sind und dadurch die Pfahlhülsen auf den oberen Stirnflächen der Gründungspfähle mit dazwischenliegenden Höhenausgleichselementen aufgesetzt sind. Die Kontaktplatten ermöglichen so das Fixieren und Sichern der Höhenausgleichselemente unter den Basisplatten der Pfahlhülsen, bis die Gründungsstruktur mit den Pfahlhülsen auf die Gründungspfähle aufgesetzt sind.In a preferred embodiment of the method, the height compensation elements are placed, if necessary, on under the base plates of the pile sleeves held contact plates. In this way, the height compensation elements, which are to be placed under the base plates for leveling, held by the contact plates under the base plates until the pile sleeves have been pushed or pushed over the upper free ends of the foundation piles and thereby the pile sleeves on the upper faces of the foundation piles with intermediate height compensation elements are placed. The contact plates thus enable fixing and securing the height compensation elements under the base plates of the pile sleeves until the foundation structure are placed with the pile sleeves on the foundation piles.

Ein besonders vorteilhaftes Verfahren sieht es vor, jedes Höhenausgleichselement aus mehreren zu einer Ausgleichsplatte zusammensetzbaren Ausgleichsteilen zu bilden. Die Ausgleichsteile weisen nur einen Bruchteil des Gewichts jeder Ausgleichsplatte auf und können so vorzugsweise manuell noch vor dem Aufsetzen der Pfahlhülsen auf die Gründungspfähle zwischen den Basisplatten und den Kontaktplatten der Pfahlhülsen platziert werden, wobei die Kontaktplatten bis zum Aufsetzen der Pfahlhülsen auf die Gründungspfähle die Ausgleichsplatten in ihrer vorgesehenen Relativposition zueinander unter der Basisplatte der jeweiligen Pfahlhülse zuverlässig halten.A particularly advantageous method provides for each height compensation element to be formed from a plurality of compensation parts which can be combined to form a compensation plate. The balancing parts have only a fraction of the weight of each compensating plate and can thus preferably be placed manually before placing the pile sleeves on the foundation piles between the base plates and the contact plates of the pile sleeves, the contact plates to place the pile sleeves on the Foundation piles hold the balance plates in their intended relative position relative to each other under the base plate of the respective pile sleeve reliable.

Bevorzugt ist das Verfahren derart weitergebildet, dass beim Absetzen der Gründungsstruktur mit ihren Pfahlhülsen auf den Gründungspfählen von den oberen Stirnflächen der in Betracht kommenden Gründungspfählen die Kontaktplatten mit den darauf angeordneten Höhenausgleichselementen, insbesondere den zur Bildung derselben dienenden Ausgleichsteilen, gegen die Basisplatte der jeweiligen Pfahlhülse gedrückt werden. Auf diese Weise kommt bei auf den Gründungspfählen abgesetzter Gründungsstruktur ein Kraftfluss zwischen den oberen Stirnflächen der Gründungspfähle und den Höhenausgleichselementen mit den diesen zugeordneten Kontaktplatten zu den fest mit den Pfahlhülsen verbundenen Basisplatten zustande. Dabei werden unterschiedliche Einrammtiefen der Pfahlhülsen in den Meeresboden ausgeglichen durch eine entsprechende Anzahl von Höhenausgleichselementen bzw. Ausgleichsteilen zur Bildung derselben unter der Basisplatte der jeweiligen Pfahlhülse.Preferably, the method is developed such that when settling the foundation structure with their pile sleeves on the foundation piles of the upper end faces of eligible foundation piles, the contact plates with the height compensation elements arranged thereon, in particular the same serving to form the same balancing parts, pressed against the base plate of the respective pile sleeve become. In this way, when the foundation structure is offset from the foundation piles, a force flow between the upper end faces of the foundation piles and the height compensation elements with the contact plates assigned to them comes about to the base plates fixedly connected to the pile pods. In this case, different Einrammtiefen the pile sleeves are compensated in the seabed by a corresponding number of height compensation elements or balancing parts to form the same under the base plate of the respective pile sleeve.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1: eine Gründungsstruktur mit Pfahlhülsen in einer perspektivischen Ansicht,
Fig. 2: einen vertikalen Längsschnitt durch eine Pfahlhülse,
Fig. 3: eine Einzelheit III aus der Fig. 2,
Fig. 4: einen vertikalen Längsschnitt durch einen oberen Endbereich eines Gründungspfahls mit einer darüber gestülpten Pfahlhülse im auf eine obere Stirnfläche des Gründungspfahls abgestützten Zustand,
Fig. 5: eine Draufsicht auf mehrere zusammengesetzte Ausgleichsteile zur Bildung einer Ausgleichsplatte,
Fig. 6: eine perspektivische Ansicht eines Ausgleichsteils, und
Fig. 7: eine Draufsicht auf das Ausgleichsteil der Fig. 6.

A preferred embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. In this show:

Fig. 1: a foundation structure with pile sleeves in a perspective view,
Fig. 2: a vertical longitudinal section through a pile sleeve,
Fig. 3: a detail III from the Fig. 2 .
Fig. 4: a vertical longitudinal section through an upper end portion of a foundation pile with a pile sleeve slipped over it in the state supported on an upper end face of the foundation pile,
Fig. 5: a plan view of several composite balancing parts to form a balance plate,
Fig. 6: a perspective view of a compensating part, and
Fig. 7: a plan view of the compensation part of Fig. 6 ,

Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit einer Offshore-Windkraftanlage beschrieben, von der in der Fig. 1 nur eine dreidimensionale Gründungsstruktur 10 gezeigt ist. Bei dieser Gründungsstruktur 10 handelt es sich um ein sogenanntes Tripod. Die Erfindung eignet sich auch für andere Offshore-Anlagen, beispielsweise Offshore-Umspannwerke und anders gestaltete Gründungsstrukturen, zum Beispiel fachwerkartig ausgebildete Gründungsstrukturen.The invention will be described below in connection with an offshore wind turbine, of which in the Fig. 1 only a three-dimensional foundation structure 10 is shown. In this foundation structure 10 is a so-called tripod. The invention is also suitable for other offshore installations, for example offshore substations and differently designed foundation structures, for example truss-like foundation structures.

Die Fig. 1 zeigt die sich größtenteils unter Wasser befindliche, als Tripod ausgebildete Gründungsstruktur 10 der Offshore-Windkraftanlage. Die Gründungsstruktur 10 trägt am oberen Ende einen nicht gezeigten Turm mit einem Rotor und anderen notwendigen Komponenten der Offshore-Windkraftanlage. Am unteren Ende der Gründungsstruktur 10 sind beim hier gezeigten Tripod drei parallele, senkrechte Pfahlhülsen 11 angeordnet. Alle drei Pfahlhülsen 11 sind gleich ausgebildet, insbesondere gleich lang und mit gleichem Durchmesser versehen. Die Pfahlhülsen 11 bilden sozusagen die Füße der Gründungsstruktur 10. Jede Pfahlhülse 11 ist durch einen in der Fig. 4 gezeigten Gründungspfahl 12 mit dem Meeresboden verbunden. Dazu ist jeder Gründungspfahl 12 zumindest zum größten Teil in den Meeresboden eingerammt. Über einen vorzugsweise aus dem Meeresboden herausragenden oberen Endbereich jedes Gründungspfahls 12 wird eine ihm zugeordnete Pfahlhülse 11 gesteckt oder gestülpt. Dabei stützt sich jede Pfahlhülse 12 auf einer vorzugsweise horizontalen oberen Stirnfläche 13 der jeweiligen Pfahlhülse 11 ab. Dadurch führen die Pfahlhülsen 11 und die ihnen zugeordneten Gründungspfähle 12 zu einer Verankerung der Gründungsstruktur 10 auf dem Meeresboden.The Fig. 1 shows the mostly underwater, designed as a tripod foundation structure 10 of the offshore wind turbine. The foundation structure 10 carries at the top of a tower, not shown, with a rotor and other necessary components of the offshore wind turbine. At the lower end of the foundation structure 10 three parallel, vertical pile sleeves 11 are arranged in the tripod shown here. All three pile sleeves 11 are the same design, in particular the same length and provided with the same diameter. The pile sleeves 11 form, so to speak, the feet of the foundation structure 10. Each pile sleeve 11 is by a in the Fig. 4 Foundation pile 12 shown connected to the seabed. For this purpose, each foundation pile 12 is at least for the most part rammed into the seabed. About a preferably protruding from the seabed upper end portion of each foundation pile 12 an associated him pile sleeve 11 is inserted or slipped. In this case, each pile sleeve 12 is supported on a preferably horizontal upper end face 13 of the respective pile sleeve 11. As a result, the pile sleeves 11 and their associated foundation piles 12 lead to an anchoring of the foundation structure 10 on the seabed.

Sowohl die Pfahlhülsen 11 als auch die Gründungspfähle 12 sind rohrartig ausgebildet, insbesondere aus Rohren hergestellt. Der Innendurchmesser jeder Pfahlhülse 11 ist größer als der Außendurchmesser jedes Gründungspfahls 12, damit die Pfahlhülsen 11 von oben auf die Gründungspfähle 12 geschoben oder gesteckt werden können. Im Inneren jeder Pfahlhülse 11 ist mit Abstand von ihrem oberen Ende, der etwa ein Drittel der Gesamtlänge der Pfahlhülse 11 entspricht, eine senkrecht zur Längsmittelachse der Pfahlhülse 11 verlaufende Basisplatte 14 vorgesehen, die in einer horizontalen Ebene liegt. Die Basisplatte 14 ist fest mit dem Rohr zur Bildung der jeweiligen Pfahlhülse 11 verbunden, insbesondere verschweißt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Basisplatte 14 ringförmig ausgebildet, indem sie einen mittigen, vorzugsweise kreisrunden Durchbruch 15 aufweist. Der Durchmesser des Durchbruchs 15 ist etwa halb so groß wie der dem Innendurchmesser des Gründungspfahls 12 entsprechende Außendurchmesser der Basisplatte 14.Both the pile sleeves 11 and the foundation piles 12 are tubular, in particular made of pipes. The inner diameter of each pile sleeve 11 is greater than the outer diameter of each foundation pile 12, so that the pile sleeves 11 can be pushed or pushed onto the foundation piles 12 from above. Inside each pile sleeve 11 is at a distance from its upper end, which corresponds to about one third of the total length of the pile sleeve 11, a perpendicular to the longitudinal center axis of the pile sleeve 11 extending base plate 14 is provided, which lies in a horizontal plane. The base plate 14 is fixedly connected to the tube to form the respective pile sleeve 11, in particular welded. In the embodiment shown, the base plate 14 is annular in shape by having a central, preferably circular opening 15. The diameter of the opening 15 is about half as large as the inner diameter of the foundation pile 12 corresponding outer diameter of the base plate 14th

Idealerweise sollten alle drei Gründungspfähle 12 zur Verankerung der drei Pfahlhülsen 11 aufweisenden tripod-artigen Gründungsstruktur 10 so weit in den Meeresboden eingerammt sein, dass ihre oberen Stirnflächen 13 in einer gemeinsamen horizontalen Ebene liegen, damit die Gründungsstruktur 10 in senkrechter Ausrichtung auf den Gründungspfählen 12 absetzbar ist. Aus verschiedenen Gründen sind jedoch Abweichungen insbesondere hinsichtlich der Rammtiefe der Gründungspfähle 12 nicht vermeidbar. Deswegen kann es sein, dass bei drei Gründungspfählen 12 ein Gründungspfahl oder auch zwei Gründungspfähle nicht in der gemeinsamen horizontalen Ebene liegen. Dann wird ausgehend vom Gründungspfahl 12, dessen obere Stirnfläche 13 in einer höchsten horizontalen Ebene liegt, ein Höhenausgleich bei den anderen unter dieser obersten Ebene liegenden Gründungspfählen 12 vorgenommen. Dazu dienen Höhenausgleichselemente zwischen dem jeweiligen niedrigeren Gründungspfahl 12 und der diesem zugeordneten Pfahlhülse 11. Die Höhenausgleichselemente sind so bemessen bzw. in einer solchen Anzahl zwischen dem Gründungspfahl 12 und der ihm zugeordneten Pfahlhülse 11 angeordnet, dass die oberste Fläche des Höhenausgleichselements in der gleichen horizontalen Ebene liegt, in der sich die obere Stirnfläche 13 des höchsten Gründungspfahls 12 befindet. Die oberen Stirnflächen 13 der weiter eingeschlagenen Gründungspfähle 12 werden so praktisch auf ein höheres Niveau gebracht, also durch die Höhenausgleichselemente die weiter in den Meeresboden eingerammten Gründungspfähle 12 verlängert.Ideally, all three foundation piles 12 for anchoring the three pile sleeves 11 having tripod-like foundation structure 10 should be so far rammed into the seabed that their upper faces 13 lie in a common horizontal plane, so that the foundation structure 10 in vertical alignment on the foundation piles 12 deductible is. For various reasons, however, deviations, in particular with regard to the piling depth of the foundation piles 12, can not be avoided. Therefore, it may be that in three foundation piles 12 a foundation pile or two foundation piles are not in the common horizontal plane. Then, starting from the foundation pile 12, the upper end face 13 is located in a highest horizontal plane, a height compensation in the other below this topmost level foundation piles 12 made. The height compensation elements are dimensioned or arranged in such a number between the foundation pile 12 and its associated pile sleeve 11, that the uppermost surface of the height compensation element in the same horizontal plane is located in which the upper end face 13 of the highest foundation pile 12 is located. The upper end faces 13 of the further embarked foundation piles 12 are so practically brought to a higher level, so extended by the height compensation elements further driven into the seabed foundation piles 12.

Bei den Höhenausgleichselementen handelt es sich bevorzugt um Ausgleichsplatten 16. Die in der Regel gleich ausgebildeten Ausgleichsplatten 16 verfügen im gezeigten Ausführungsbeispiel über eine kreisringartige Grundfläche. Dadurch umgibt ein Innendurchmesser jeder Ausgleichsplatte 16 einen kreisförmigen Durchbruch, der vorzugsweise so groß ist wie der Durchbruch 15 in der Mitte der mit der jeweiligen Pfahlhülse 11 verschweißten Basisplatte 14. Der Außendurchmesser der Ausgleichsplatte 16 ist etwas kleiner als der Innendurchmesser der Pfahlhülse 11 ausgebildet, so dass die Ausgleichsplatte 16 in der Pfahlhülse 11 frei auf- und abbewegbar ist.The height compensation elements are preferably compensating plates 16. The compensating plates 16, which are generally of the same design, have an annular base surface in the exemplary embodiment shown. As a result, an inner diameter of each compensating plate 16 surrounds a circular opening which is preferably as large as the opening 15 in the center of the base plate 14 welded to the respective pile sleeve 11. The outer diameter of the compensating plate 16 is slightly smaller than the inner diameter of the pile sleeve 11 the compensating plate 16 is freely movable up and down in the pile sleeve 11.

Jede der vorzugsweise gleich ausgebildeten Ausgleichsplatten 16 ist mehrteilig ausgebildet. Bevorzugt ist jede Ausgleichsplatte 16 aus mehreren gleich großen Ausgleichsteilen 17 gebildet, die jeweils über eine kreisring-segmentartige Grundfläche verfügen. Durch entsprechende Zuordnung bzw. Gruppierung mehrerer Ausgleichsteile 17 entsteht die jeweilige Ausgleichsplatte 16. Die Anzahl der Ausgleichsteile 17 pro Ausgleichsplatte 16 ist so gewählt, dass die Ausgleichsteile 17 leicht handhabbar sind, vorzugsweise manuell. Das in den Fig. 5 bis 7 gezeigte Ausgleichsteil 17 ist so ausgebildet, dass zwölf gleich ausgebildete Ausgleichsteile 17 eine Ausgleichsplatte 16 bilden. Hierauf ist die Erfindung aber nicht beschränkt. Es kann - je nach Durchmesser der Gründungspfähle 12 - auch eine größere oder kleinere Anzahl von Ausgleichsteilen 17 eine Ausgleichsplatte 16 bilden.Each of the equal equalization plates 16 is formed in several parts. Preferably, each compensating plate 16 is formed of a plurality of equal equalization parts 17, each having a circular-segment-like base. By appropriate assignment or grouping of several compensating parts 17, the respective compensating plate 16 is formed. The number of compensating parts 17 per compensating plate 16 is selected such that the compensating parts 17 are easy to handle, preferably manually. That in the Fig. 5 to 7 shown balancing part 17 is formed so that twelve equalized compensating parts 17 form a compensating plate 16. However, the invention is not limited thereto. It can - depending on the diameter of the foundation piles 12 - also form a larger or smaller number of balancing parts 17 a balance plate 16.

Das in den Fig. 5 bis 7 gezeigte Ausgleichsteil 17 ist an den bezogen auf die Längsmittelachse des jeweiligen Gründungspfahls 12 radialgerichteten Längsseiten 18 und 19 mit einem Vorsprung 20 und einer damit korrespondierenden Vertiefung 21 versehen. Der Vorsprung 20 befindet sich an der Längsseite 18, während die korrespondierende Vertiefung 21 an der gegenüberliegenden radialen Längsseite 19 vorgesehen ist, und zwar nach Art einer von außen offenen Nut in dieser Längsseite 19. Der Vorsprung 20 und die dazu korrespondierende Vertiefung 21 sind auf die Grundfläche des Ausgleichsteils 17 gesehen hinterschnitten. Dadurch lassen sich benachbarte Ausgleichsteile 17 formschlüssig verbinden durch Eingriff des Vorsprungs 20 eines Ausgleichsteils17 in die korrespondierende Vertiefung 21 des benachbarten Ausgleichsteils 17 (Fig. 5). Durch diese formschlüssige Verbindung lassen sich die zu einer Ausgleichsplatte 16 gruppierten und untereinander formschlüssig verbundenen Ausgleichsteile 17 nicht trennen. Ein Trennen und auch Zusammensetzen der Ausgleichsteile 17 ist nur möglich, wenn die beiden zu verbindenden Ausgleichsteile 17 sich in unterschiedlichen Ebenen befinden, dann der Vorsprung 20 und die Vertiefung 21 der miteinander zu verbindenden Ausgleichsteile 17 zur Deckung gebracht und anschließend das zweite Ausgleichsteil 17 in die Ebene des ersten Ausgleichsteils 17 gebracht wird oder (im Falle eines Lösens der Verbindung) das zweite Ausgleichsteil 17 in eine andere Ebene gegenüber dem ersten Ausgleichsteil 17 gebracht wird.That in the Fig. 5 to 7 shown balancing member 17 is provided at the relative to the longitudinal center axis of the respective foundation pile 12 radially directed longitudinal sides 18 and 19 with a projection 20 and a recess 21 corresponding thereto. The projection 20 is located on the longitudinal side 18, while the corresponding recess 21 is provided on the opposite radial longitudinal side 19, in the manner of an externally open groove in this longitudinal side 19. The projection 20 and the corresponding recess 21 are on the Base surface of the compensating part 17 seen undercut. As a result, adjacent compensation parts 17 can be positively connected by engagement of the projection 20 of a compensation part 17 in the corresponding recess 21 of the adjacent compensation part 17 (FIG. Fig. 5 ). Through this positive connection, the grouped to a compensating plate 16 and mutually positively connected balancing parts 17 can not be separated. A separation and also assembly of the balancing parts 17 is only possible if the two compensating parts 17 to be joined are in different planes, then brought the projection 20 and the recess 21 of the balancing parts 17 to be joined together and then the second balancing part 17 in the Level of the first compensating part 17 is brought or (in the case of a release of the connection), the second compensating member 17 is brought into a different plane from the first compensating member 17.

Jedes Ausgleichsteil 17 ist zur Gewichtsreduzierung mit verschiedenen Ausnehmungen 22, 23 versehen. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 sind drei Ausnehmungen 22 gegenüberliegenden, bogenförmigen Umfangsseiten 24, 25 jedes Ausgleichsteils 17 zugeordnet. Der äußeren Umfangsseite 24 sind zwei aufeinanderfolgende langlochartige Ausnehmungen 22 zugeordnet, während die kürzere innere Umfangsseite 25 nur über eine langlochartige Ausnehmung 22 verfügt. Einem inneren Flächenbereich des jeweiligen Ausgleichsteils 17 sind vier Ausnehmungen 23 zugeordnet, die sich über einen Großteil der inneren Fläche des Ausgleichsteils 17 erstrecken, so dass zwischen benachbarten Ausnehmungen 23 im Bereich der inneren Fläche etwa diagonal kreuzende Stege 26 verbleiben. Die Stege 26 laufen im Zentrum der Grundfläche des Ausgleichsteils 17 zusammen auf einen Ring 27, der einen zentralen, vorzugsweise auf dem Flächenmittelpunkt des kreisring-segmentartigen Ausgleichsteils 17 liegenden kreisförmigen Durchbruch 28 umgibt.Each compensating part 17 is provided with different recesses 22, 23 for weight reduction. In the embodiment of Fig. 3 are three recesses 22 opposite, arcuate peripheral sides 24, 25 associated with each compensating part 17. The outer peripheral side 24 are associated with two successive slot-like recesses 22, while the shorter inner peripheral side 25 has only one slot-like recess 22. An inner surface region of the respective compensation part 17 is assigned four recesses 23 which extend over a large part of the inner surface of the compensation part 17, so that approximately diagonally crossing webs 26 remain between adjacent recesses 23 in the area of the inner surface. The webs 26 run in the center of the base of the compensating part 17 together on a ring 27, which has a central, preferably on the surface center of the annular segment-like compensating part 17 lying circular breakthrough 28 surrounds.

In Richtung zur äußeren (längeren) Umfangsseite 24 sind beide Längsseiten 18 und 19 jedes Ausgleichsteils 17 hinter den Vorsprung 20 bzw. die Vertiefung 21 zurückversetzt. Dadurch entsteht zwischen jeweils zwei benachbarten Ausgleichsteilen 17 ein nach außen offener schmaler Schlitz 29 in der aus mehreren Ausgleichsteilen 17 zusammengesetzten Ausgleichsplatte 16 (Fig. 5).Towards the outer (longer) peripheral side 24, both longitudinal sides 18 and 19 of each compensating part 17 are set back behind the projection 20 or the recess 21. As a result, a narrow slot 29, which is open towards the outside, is created in each case between two adjoining equalization parts 17 in the compensation plate 16 (FIG. Fig. 5 ).

Die Ausgleichsteile 17 sind wie die Pfahlhülse 11 und der Gründungspfahl 12 aus Stahl hergestellt. Vorzugsweise sind die Ausgleichsteile 17 aus Stahl gegossen. Sie können aber auch spanend hergestellt sein. Wenn die aufzunehmenden Kräfte es zulassen und die Ausgleichsteile 17 besonders leicht sein sollen, können sie auch aus Aluminium bestehen, wobei es möglich- ist, die Ausgleichsteile 17 aus Aluminium zu gießen oder auch spanend herzustellen.The balancing parts 17, like the pile sleeve 11 and the foundation pile 12, are made of steel. Preferably, the balancing parts 17 are cast from steel. But they can also be made by machining. If the forces to be absorbed allow it and the balancing parts 17 are to be particularly light, they can also be made of aluminum, it being possible to cast the balancing parts 17 of aluminum or else to make them by machining.

Unter der Basisplatte 14 jeder Pfahlhülse 11 ist eine Kontaktplatte 30 angehängt. Dies erfolgt so, dass der Abstand der Kontaktplatte 30 zur fest mit der jeweiligen Pfahlhülse 11 verschweißten Basisplatte 14 veränderbar ist, so dass ein in der Fig. 2 gezeigter Zwischenraum 31 zwischen der Kontaktplatte 30 und der Basisplatte 14 in der Höhe veränderlich ist.Under the base plate 14 of each pile sleeve 11, a contact plate 30 is attached. This is done so that the distance of the contact plate 30 is fixed to the welded to the respective pile sleeve 11 base plate 14 is variable, so that in the Fig. 2 shown gap 31 between the contact plate 30 and the base plate 14 is variable in height.

Die Kontaktplatte 30 verfügt über eine Grundfläche, die etwa derjenigen der Ausgleichsplatte 16 entspricht. Demzufolge ist auch die Kontaktplatte 30 kreisringartig ausgebildet mit einem inneren Durchbruch, der dem kreisrunden Durchbruch 15 in der Basisplatte 14 etwa entspricht und einem Außendurchmesser, der kleiner ist als der Innendurchmesser der Pfahlhülse 11.The contact plate 30 has a base area which corresponds approximately to that of the compensating plate 16. Accordingly, the contact plate 30 is formed like an annular ring with an inner opening, which corresponds approximately to the circular opening 15 in the base plate 14 and an outer diameter which is smaller than the inner diameter of the pile sleeve 11th

Die Kontaktplatte 30 ist unter der Basisplatte 14 abstandsveränderlich zu derselben mit mehreren stangenartigen Verbindungselementen aufgehängt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Verbindungselemente als Gewindestangen 33 ausgebildet, und zwar ist jedem zweiten Ausgleichsteil 17 eine gleich lange Gewindestange 33 zugeordnet, so dass die Kontaktplatte 30 hier mit sechs Gewindestangen 33 unter der Basisplatte 14 abstands- und höhenveränderlich befestigt ist. Es ist aber auch denkbar, eine geringere oder größere Anzahl von Gewindestangen 33 vorzusehen, wobei mindestens drei Gewindestangen 33 erforderlich sind und maximal eine Gewindestange 33 pro Ausgleichsteil 17 vorgesehen ist. Die Gewindestangen 33 sind solchen Positionen der Kontaktplatte 30 zugeordnet, dass jede Gewindestange 33 sich durch einen mittigen Durchbruch 28 des ihr zugeordneten Ausgleichteils 17 erstreckt. Dadurch dienen die Gewindestangen 33 auch zur radialen Zentrierung der aus zusammengesteckten Ausgleichsteilen 17 gebildeten Ausgleichsplatte 16.The contact plate 30 is suspended under the base plate 14 distance variable to the same with a plurality of rod-like connecting elements. In the embodiment shown, the connecting elements are designed as threaded rods 33, and that is equal to each second compensating member 17 associated with an equally long threaded rod 33, so that the contact plate 30 is fixed here with six threaded rods 33 under the base plate 14 distance and height variable. However, it is also conceivable to provide a smaller or larger number of threaded rods 33, wherein at least three threaded rods 33 are required and a maximum of one threaded rod 33 per compensating member 17 is provided. The threaded rods 33 are such positions of Assigned contact plate 30 that each threaded rod 33 extends through a central opening 28 of its associated Ausgleichteils 17. As a result, the threaded rods 33 also serve for the radial centering of the compensating plate 16 formed from assembled compensating parts 17.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt der Höhenausgleich zwischen der oberen Stirnfläche 13 des Gründungspfahls 12 und der diesem zugeordneten Pfahlhülse 11 über drei übereinandergestapelten Ausgleichsplatten 16. In einem solchen Fall erstreckt sich jede Gewindestange 33 über drei übereinanderliegende Ausgleichsteile 17 der übereinandergestapelten Ausgleichsplatten 16 (Fig. 2 und 4).In the embodiment shown, the height compensation between the upper end face 13 of the foundation pile 12 and the associated pile sleeve 11 is carried out over three stacked balance plates 16. In such a case, each threaded rod 33 extends over three superposed balancing parts 17 of the stacked balancing plates 16 (FIGS. Fig. 2 and 4 ).

Alle Gewindestangen 33 sind an ihren unteren Enden mit der Kontaktplatte 30 verbunden, beispielsweise fest verschweißt (Fig. 3) oder lösbar eingeschraubt. Obere Endbereiche aller Gewindestangen 33 sind hingegen längsverschieblich durch entsprechend bemessene und platzierte Durchgangsbohrungen in der Basisplatte 14 hindurchgeführt. Die Gewindebolzen 33 sind allesamt gleich lang, wobei ihre Länge so bemessen ist, dass ein ausreichend großer, vor allem hoher, Zwischenraum 31 zwischen der Basisplatte 14 und der dieser zugeordneten Kontaktplatte 30 entsteht, um im Zwischenraum 31 eine maximal vorgesehene Anzahl von Ausgleichsplatten 16 übereinander anzuordnen. Hierbei kann es sich um maximal drei Ausgleichsplatten 16 (wie im gezeigten Ausführungsbeispiel) handeln, aber auch um eine größere oder kleinere Anzahl übereinandergestapelter Ausgleichsplatten 16. Die maximale Höhe des Zwischenraums 31 zwischen der Basisplatte 14 und der Kontaktplatte 30 wird begrenzt durch einen Anschlag im Bereich des oberen Endes jeder Gewindestange 33. Dieser Anschlag ist im gezeigten Ausführungsbeispiel durch zwei gekonterte Muttern 34 auf dem freien Endbereich jeder Gewindestange 33 gebildet, die bei unter der Basisplatte 14 hängender Kontaktplatte 30 auf der Oberseite der Basisplatte 14 anliegen und sich hier abstützen.All threaded rods 33 are connected at their lower ends with the contact plate 30, for example, firmly welded ( Fig. 3 ) or detachably screwed. Upper end portions of all threaded rods 33, however, are longitudinally displaceable passed through appropriately sized and placed through holes in the base plate 14. The threaded bolts 33 are all the same length, with their length being dimensioned so that a sufficiently large, especially high, gap 31 between the base plate 14 and the associated contact plate 30 is formed in the space 31 a maximum number of compensating plates 16 above the other to arrange. This may be a maximum of three compensating plates 16 (as in the embodiment shown), but also a greater or lesser number of stacked balancing plates 16. The maximum height of the gap 31 between the base plate 14 and the contact plate 30 is limited by a stop in the area the upper end of each threaded rod 33. This stop is formed in the illustrated embodiment by two countered nuts 34 on the free end portion of each threaded rod 33, which rest at below the base plate 14 hanging contact plate 30 on the top of the base plate 14 and are supported here.

Die Gewindestangen 33 sind auf einem Teilkreis vorzugsweise gleichmäßig verteilt angeordnet, und zwar so, dass die Gewindestangen 33 sich durch die mittigen Durchbrüche 28 in den ihnen zugeordneten Ausgleichsteilen 17 erstrecken. Alternativ ist es denkbar, die Gewindestangen 33 so zwischen der Kontaktplatte 30 und der Basisplatte 14 zu positionieren, dass sie sich durch die Schlitze 29 zwischen benachbarten Ausgleichsteilen 17 hindurch erstrecken, insbesondere in den Bereichen der geschlossenen Enden der Schlitze 29 liegen.The threaded rods 33 are preferably arranged distributed uniformly on a pitch circle, in such a way that the threaded rods 33 extend through the central openings 28 in their associated compensation parts 17. Alternatively, it is conceivable to position the threaded rods 33 between the contact plate 30 and the base plate 14 in such a way that they extend through the slots 29 between adjacent equalization parts 17, in particular in the areas of the closed ends of the slots 29.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Installation der zuvor beschriebenen Gründungsstruktur 10 läuft wie folgt ab:

Nach dem Einrammen der beim Tripod erforderlichen drei Gründungspfähle 12 in den Meeresboden wird ermittelt, ob die oberen Stirnflächen 13 der Gründungspfähle 12 in einer gemeinsamen horizontalen Ebene liegen. Falls das nicht der Fall ist, wird der Abstand solcher Gründungspfähle 12 von der horizontalen Ebene durch den Gründungspfahl 12 mit der am höchsten liegenden oberen Stirnfläche 13 ermittelt. Dementsprechend wird festgelegt, wie viele Höhenausgleichselemente, nämlich Ausgleichsplatten 16,
zwischen dem jeweiligen tieferen Gründungspfahl 12 und der ihm zuzuordnenden Pfahlhülse 11 angeordnet werden müssen, damit die Oberseite der obersten Ausgleichsplatte 16 des jeweils durch mindestens eine Ausgleichsplatte 16 nach oben verlängerten Gründungspfahls 12 in der horizontalen Ebene durch den Gründungspfahl 12 mit der höchsten Stirnfläche 13 liegt.

The method according to the invention for installing the above-described foundation structure 10 proceeds as follows:

After driving the required for the tripod three foundation piles 12 in the seabed is determined whether the upper end faces 13 of the foundation piles 12 lie in a common horizontal plane. If this is not the case, the distance of such foundation piles 12 is determined from the horizontal plane through the foundation pile 12 with the uppermost upper face 13. Accordingly, it is determined how many height compensation elements, namely compensating plates 16,
between the respective deeper foundation pile 12 and its associated pile sleeve 11 must be arranged so that the top of the upper balance plate 16 of each by at least one compensating plate 16 upwardly extending foundation pile 12 in the horizontal plane through the foundation pile 12 with the highest end face 13.

Die Figuren zeigen den Fall, wo zwischen einem Gründungspfahl 12 und der ihm zugeordneten Pfahlhülse 11 drei übereinanderliegende, gleich dicke Ausgleichsplatten 16 anzuordnen sind. Um Höhenunterschiede ausgleichen zu können, die nicht der Dicke einer Ausgleichsplatte 16 oder mehrerer gleich dicken Ausgleichsplatten 16 entsprechen, ist es denkbar, Ausgleichsplatten 16 unterschiedlicher Dicken vorzusehen.The figures show the case where between a foundation pile 12 and its associated pile sleeve 11 three superimposed, equal thickness compensation plates 16 are to be arranged. In order to compensate for differences in height, which do not correspond to the thickness of a compensating plate 16 or more equal thickness compensation plates 16, it is conceivable to provide equalization plates 16 of different thicknesses.

Erfindungsgemäß werden die Ausgleichsplatten 16 (im gezeigten Ausführungsbeispiel drei übereinanderliegende Ausgleichsplatten 16) vor dem Absetzen der Gründungsstruktur auf den Gründungspfählen 12 unter der Basisplatte 14 derjenigen Pfahlhülse 11 angeordnet, die auf den durch drei Ausgleichsplatten 16 zu verlängernden Gründungspfahl 12 aufgeschoben wird. Dabei wird jede Ausgleichsplatte 16 aus mehreren (im gezeigten Ausführungsbeispiel zwölf gleichen) Ausgleichsteilen 17 gebildet, und zwar nach und nach. Es werden stets zwölf gleiche Ausgleichsteile 17 zu einer Ausgleichsplatte 16 zusammengesetzt und dabei lösbar formschlüssig miteinander verbunden durch Einhaken der Vorsprünge 20 in die Vertiefungen 21 benachbarter Ausgleichsteile 17. Auf diese Weise entsteht eine in sich zusammenhängende Ausgleichsplatte 16.According to the invention, the compensating plates 16 (in the exemplary embodiment shown, three superimposed compensating plates 16) are arranged on the foundation piles 12 below the base plate 14 of the pile sleeve 11 before the settling of the foundation structure, which is pushed onto the foundation pile 12 to be extended by three compensating plates 16. In this case, each compensating plate 16 is formed from a plurality of (in the embodiment shown, the same twelve) compensation parts 17, and indeed gradually. There are always twelve equal balancing parts 17 assembled to a compensating plate 16 and thereby releasably positively connected to each other by hooking the projections 20 in the recesses 21 adjacent balancing parts 17. In this way, a self-contained compensating plate 16.

Die Ausgleichsteile 17 zur Bildung der jeweiligen Ausgleichsplatte 16 werden auf die mit Abstand unter der Basisplatte 14 gehaltene Kontaktplatte 30 aufgelegt und dabei nach und nach die drei übereinandergestapelten Ausgleichsplatten 16 im Zwischenraum 33 zwischen der Basisplatte 14 und der Kontaktplatte 30 gebildet. Die Kontaktplatte 30 ist zu diesem Zweck ausreichend weit von der Unterseite der Basisplatte 14 beabstandet, so dass alle drei Ausgleichsplatten 16 aus Ausgleichsteilen 17 im Zwischenraum 31 zusammengesetzt werden können.The balancing members 17 for forming the respective balancing plate 16 are placed on the contact plate 30 held at a distance below the base plate 14 while gradually forming the three stacked balancing plates 16 in the space 33 between the base plate 14 and the contact plate 30. The contact plate 30 is spaced for this purpose sufficiently far from the underside of the base plate 14, so that all three compensating plates 16 can be assembled from compensating parts 17 in the intermediate space 31.

Bei sich durch die mittigen Durchbrüche 28 jedes zweiten Ausgleichsteils 17 einer Ausgleichsplatte 16 erstreckenden Gewindestangen 33 wird zur Bildung der jeweiligen Ausgleichsplatte 16 und zur Anordnung derselben im Zwischenraum 31 so vorgegangen, dass ein durch eine Gewindestange 33 im Durchbruch 28 gehaltenes Ausgleichsteil 17 nach dem Entfernen der jeweiligen Gewindestange 33 im Zwischenraum 31 platziert wird und dabei die sich durch den Durchbruch 28 des betreffenden Ausgleichsteils 17 hindurch erstreckende Gewindestange 33 wieder zwischen der Kontaktplatte 30 und der Basisplatte 14 montiert wird. Zu diesem Zweck ist das untere Ende der jeweiligen Gewindestange 33 mit der Kontaktplatte 30 lösbar verbunden, beispielsweise in eine entsprechende Gewindebohrung in der Kontaktplatte 30 einschraubbar und oberhalb der Basisplatte 14 durch zwei gekonterte Muttern 34 als Anschlag für die Gewindestange 33 auf der Basisplatte 14 gesichert.In itself through the central openings 28 of each second compensating part 17 of a compensating plate 16 extending threaded rods 33 is the formation of the respective balance plate 16 and the arrangement thereof in the space 31 so proceeded that held by a threaded rod 33 in the opening 28 compensating member 17 after removing the respective threaded rod 33 is placed in the intermediate space 31 and thereby the extending through the opening 28 of the respective compensating part 17 extending threaded rod 33 is again mounted between the contact plate 30 and the base plate 14. For this purpose, the lower end of the respective threaded rod 33 is releasably connected to the contact plate 30, for example screwed into a corresponding threaded hole in the contact plate 30 and secured above the base plate 14 by two countered nuts 34 as a stop for the threaded rod 33 on the base plate 14.

Es ist aber auch denkbar, die Ausgleichsteile 17 zur Bildung der im gezeigten Ausführungsbeispiel drei übereinanderliegenden Ausgleichsplatten 16 auf der von der Basisplatte 14 gelösten Kontaktplatte 30 zu platzieren bzw. zu gruppieren. Dann werden nach und nach alle Ausgleichsteile 17 vorzugsweise von Hand auf der Kontaktplatte 30 angeordnet und die Durchbrüche 28 derjenigen Ausgleichsteile 17, durch die sich die Gewindestangen 33 erstrecken, auch über die oberen Enden der Gewindestangen 33 geschoben. Nachdem so alle drei Ausgleichsplatten 16 aus Ausgleichsteilen 17 auf der Kontaktplatte 30 aufgelegt sind, wird die Kontaktplatte 30 mit den darauf liegenden drei Ausgleichsplatten 16 durch Anheben unter der Basisplatte 14 platziert, so dass die oberen freien Enden der Gewindestangen 33 durch die ihnen zugeordneten Durchgangsbohrungen in der Basisplatte 14 hindurchgesteckt sind und die freien Enden der Gewindestangen 33 oben aus der jeweiligen Basisplatte 14 herausragen. Es werden dann jeweils zwei Muttern 34 auf jede Gewindestange 33 aufgeschraubt und gekontert. Danach hängt die Kontaktplatte 30 mit den beiden darauf angeordneten Ausgleichsplatten 16 aus jeweils mehreren zusammengesetzten Ausgleichsteilen 17 unter der Basisplatte 14 der betreffenden Pfahlhülse 11.But it is also conceivable to place the balancing parts 17 for forming the in the embodiment shown three superimposed compensating plates 16 on the dissolved of the base plate 14 contact plate 30 or group. Then gradually all the balancing parts 17 are preferably arranged by hand on the contact plate 30 and the openings 28 of those compensating parts 17, through which the threaded rods 33 extend, also pushed over the upper ends of the threaded rods 33. After so all three balancing plates 16 are placed on the contact plate 30 of balancing parts 17, the contact plate 30 is placed with the three compensating plates 16 thereon by lifting under the base plate 14, so that the upper free ends of the threaded rods 33 through their associated through holes in the base plate 14 are inserted therethrough and the free ends of the threaded rods 33 protrude from the top of the respective base plate 14 above. There are then two nuts 34 screwed onto each threaded rod 33 and countered. Thereafter, the contact plate 30 hangs with the two balancing plates 16 arranged thereon from a plurality of composite compensating parts 17 under the base plate 14 of the respective pile sleeve 11.

Nachdem in der oben beschriebenen Weise bei jeder Pfahlhülse 11 vorgegangen worden ist, die einem zu verlängernden Gründungspfahl 12 zuzuordnen ist, wird die Gründungsstruktur 11 mit den Pfahlhülsen 11 und den unter einer oder auch mehreren Pfahlhülsen 11 hängenden Kontaktplatten 30 mit darauf liegenden Ausgleichsplatten 16 auf den oberen Stirnflächen 13 der Gründungspfähle 12 abgesetzt, wobei die Pfahlhülsen 11 über die oberen Endbereiche der Gründungspfähle 12 geschoben bzw. gestülpt werden. Dabei wird die Kontaktplatte 30 mit den darauf liegenden Ausgleichsplatten 16 hochgedrückt, bis sie unter der Basisplatte 14 anliegen und sich dort abstützen (Fig. 4). Dann ruht auf der oberen Stirnfläche 13 des in der Fig. 4 gezeigten Gründungspfahls 12 die höhenverschiebbar unter der Basisplatte 14 gehaltene Kontaktplatte 30. Die auf dem Gründungspfahl 12 ruhende Kontaktplatte 30 stützt sich wiederum über die drei Ausgleichsplatten 16 unter der fest in der Pfahlhülse 11 verschweißten Basisplatte 14 der Pfahlhülse 11 ab. Dadurch wird der auf den betreffenden Gründungspfahl 12 entfallende Teil des Gewichts der Gründungsstruktur von der Basisplatte 13 der Pfahlhülse 11, den drei darunterliegenden Ausgleichsplatten 16 und der Kontaktplatte 30 auf die obere Stirnfläche 13 des der Pfahlhülse 11 zugeordneten Gründungspfahls 12 übertragen.After proceeding in the manner described above in each pile sleeve 11, which is to be assigned to a lengthening foundation pile 12, the foundation structure 11 with the pile sleeves 11 and hanging under one or more pile sleeves 11 contact plates 30 with overlying balancing plates 16 on the upper end surfaces 13 of the foundation piles 12 discontinued, the pile sleeves 11 are slid over the upper end portions of the foundation piles 12 and slipped. In this case, the contact plate 30 is pressed with the compensation plates 16 thereon until they rest under the base plate 14 and are supported there ( Fig. 4 ). Then resting on the upper face 13 of the in the Fig. 4 The resting on the foundation pile 12 contact plate 30 is in turn supported on the three balancing plates 16 under the firmly in the pile sleeve 11 welded base plate 14 of the pile sleeve 11 from. As a result, the part of the weight of the foundation sleeve attributable to the respective foundation pile 12 is transferred from the base plate 13 of the pile sleeve 11, the three underlying balancing plates 16 and the contact plate 30 to the upper end surface 13 of the foundation pile 12 assigned to the pile sleeve 11.

Bezugszeichenliste:LIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Gründungsstrukturfoundation structure
1111: Pfahlhülsepile sleeve
1212: Gründungspfahlfoundation pile
1313: obere Stirnflächeupper face
1414: Basisplattebaseplate
1515: Durchbruchbreakthrough
1616: Ausgleichsplattecompensating plate
1717: Ausgleichsteilcompensating part
1818: Längsseitelong side
1919: Längsseitelong side
2020: Vorsprunghead Start
2121: Vertiefungdeepening
2222: Ausnehmungrecess
2323: Ausnehmungrecess
2424: Umfangsseiteperipheral side
2525: Umfangsseiteperipheral side
2626: Stegweb
2727: Ringring
2828: Durchbruchbreakthrough
2929: Schlitzslot
3030: Kontaktplattecontact plate
3131: Zwischenraumgap
3232: Durchbruchbreakthrough
3333: Gewindestangethreaded rod
3434: Muttermother

Claims

Foundation structure for an offshore wind turbine, preferably an offshore wind turbine, comprising a three-dimensional foundation structure comprising pile sleeves (11) and foundation piles (12) which are drivable into the seabed and which extend into the pile sleeves (11) with upper end portions if necessary, at least one height compensation element can be placed between at least one foundation pile (12) and a pile sleeve (11) associated therewith, characterized in that each height compensation element is formed from a plurality of compensation parts (17) grouped into a compensation plate (16).

Foundation structure according to claim 1, characterized in that in a compensating plate (16) with an annular base surface, the compensating parts (17) has a circular-segment-like base.

Foundation structure according to claim 1 or 2, characterized in that the compensating parts (17) are connectable to each other, preferably detachably.

Foundation structure according to one of the preceding claims, characterized in that each annular-segment-like compensation part (17) on a radially directed longitudinal side (18) has a projection (20) and on an opposite radially directed longitudinal side (19) has a recess (21), wherein the projection (20) and the recess (21) correspond such that in the recess (21) of a compensating part (17) has a projection (20) of an adjacent compensating part (17) engages, preferably positively.

Foundation structure according to one of the preceding claims, characterized in that each annular-segment-like compensating part (17) has a center opening (28) which is approximately central with respect to the base area and / or a slot which is open on one side.

Foundation structure according to one of the preceding claims, characterized in that each annular segment-like compensation part (17) weight-reducing recesses (22, 23) and / or openings (28), which are preferably distributed uniformly over the base surface of the compensating part (17).

Foundation structure according to one of the preceding claims, characterized in that at a distance below a base plate (14) at least one pile sleeve (11) at least one of compensating parts (15) formed compensating plate (16) carrying the contact plate (30) is arranged hanging, preferably spaced variable to Base plate (14).

Foundation structure according to claim 7, characterized in that the contact plate (30) at a distance below the base plate (14) of the respective pile sleeve (11) by a plurality of rod-like holding means, preferably threaded rods (33), held immovably with the contact plate (30) , in particular fixed, are connected and are longitudinally displaceable passed through the base plate (14).

Foundation structure according to claim 7 or 8, characterized in that the distance of the under the base plate (14) hanging contact plate (30) is sufficiently large to position a required number of superimposed compensating plates (16) on the contact plate (13).

Method for anchoring a foundation structure on the seabed, wherein pile sleeves (11) of the foundation structure (10) are supported on foundation piles (12) driven into the seabed and tolerance-related deviations between at least one foundation pile (12) and its associated pile sleeve (11) at least by one Height compensation element are compensated, characterized the at least one height compensation element before placement of the pile sleeves (11) is positioned on the foundation piles (12) a base plate (14) at least one pile sleeve (11).

A method according to claim 10, characterized in that the at least one height-adjusting element is positioned on a contact plate (30) held under a base plate (14).

A method according to claim 10 or 11, characterized in that each height compensation element is formed of a plurality of compensating plate (16) composite compensating parts (17).

Method according to one of claims 10 to 12, characterized in that when depositing the foundation structure (10) on the foundation piles (12) of upper end faces (13) of the foundation piles (12) the contact plates (30) with at least one optionally previously positioned on it height compensation element pressed against the base plates (14) of the pile sleeves (11).