EP3056611B1 - Kopplungsvorrichtung zum verbinden einer tragstruktur mit einem fundament im meeresboden - Google Patents

Kopplungsvorrichtung zum verbinden einer tragstruktur mit einem fundament im meeresboden Download PDF

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EP3056611B1
EP3056611B1 EP15154950.8A EP15154950A EP3056611B1 EP 3056611 B1 EP3056611 B1 EP 3056611B1 EP 15154950 A EP15154950 A EP 15154950A EP 3056611 B1 EP3056611 B1 EP 3056611B1
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EP
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coupling device
foundation
adapter
adapter rods
carrier structure
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EP15154950.8A
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EP3056611A1 (de
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Emilio Reales Bertomeo
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ThyssenKrupp Steel Europe AG
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ThyssenKrupp Steel Europe AG
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    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00—Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • E02B17/02—Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor placed by lowering the supporting construction to the bottom, e.g. with subsequent fixing thereto
    • E02B17/027—Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor placed by lowering the supporting construction to the bottom, e.g. with subsequent fixing thereto steel structures
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
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    • E02B17/0004—Nodal points
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    • E02B2017/0056—Platforms with supporting legs
    • E02B2017/006—Platforms with supporting legs with lattice style supporting legs
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    • E02B2017/0056—Platforms with supporting legs
    • E02B2017/0073—Details of sea bottom engaging footing
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00—Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • E02B2017/0091—Offshore structures for wind turbines

Definitions

  • the invention relates to a coupling device for connecting a support structure for offshore plants, in particular wind energy plants, to a foundation anchored in the seabed, in particular a plurality of ram piles.
  • the invention also relates to a foundation structure for offshore installations and a method for producing such foundation structures.
  • a monopile consists of a single pile with a diameter of several meters, which is inserted into the bottom of the body of water with at least half of its total length, in particular rammed in and whose upper end protrudes above the water surface.
  • a tripod which consists of a central body with three star-shaped struts, at the ends of which are arranged vertically extending tubular sleeve bodies. The sleeve bodies of the tripod are connected to the heads of three ram piles protruding from the bottom of the water.
  • a third frequently used design of a foundation structure sees the use of a lattice mast tower, also referred to as a jacket section, in front of which usually has at least three or four outer piles, which are connected to one another via horizontal and oblique struts are connected.
  • the lower ends of the outer piles are also directly connected to the heads of ram piles protruding from the water's bottom.
  • the ramming piles usually only protrude briefly over the bottom of the water, so that the connection area between the ramming pile and the jacket section as the supporting structure for the offshore installation is under water.
  • offshore drilling structures which comprise a base body which is connected to the sea floor by means of driven piles and a platform unit which can be brought into contact with the base body and has standardized dimensions.
  • the height of the basic body is adjusted to compensate for different water depths.
  • the length of the ramming piles connecting the base body to the sea floor must be adjusted to the same extent and form an associated foundation unit with the base body.
  • the invention is therefore based on the object of being able to connect a supporting structure for an offshore installation to a foundation, a foundation structure for Specify offshore plants and a method for producing a foundation structure, with which the establishment of foundation structures can be standardized and can be carried out with reduced effort despite depth differences occurring at the erection site.
  • the invention achieves the object on which it is based with a coupling device for connecting a support structure for offshore installations, in particular wind energy installations, to a foundation which is anchored in the seabed and consists of ramming piles and has an upper end which can be coupled to the support structure and a lower end which can be coupled to the foundation , wherein the coupling device has a height dimension that is matched to the respective water depth at the erection site, and a plurality of adapter rods that can be coupled to the foundation and run essentially vertically, which at their upper ends for connection to the supporting structure and at their lower ends for insertion into receptacles are set up on the ramming piles, the adapter rods which can be coupled to the foundation each have locking elements at their lower ends for a positive or non-positive connection with coupling means of the ramming piles and / or are set up via their lower ends by means of e ines to be fastened into the receptacles for the adapter rods on the ram
  • the invention is based on the knowledge that the use of a coupling device means that it is no longer necessary to individually adapt the supporting structures for the offshore systems themselves, owing to the existing depth differences in the water bed in the area provided for the installation of the offshore systems.
  • the adaptation to existing differences in water depth is preferably carried out exclusively via the coupling device according to the invention.
  • the distance between the upper end of the coupling device, which can be connected to the supporting structure, and the lower end of the coupling device, which can be coupled to the foundation is now individually adapted or changed.
  • a support structure with its receptacle for an offshore installation to be constructed is arranged at almost the same level above the surface of the water as a support structure that is set up in an adjacent area in which there is a different water depth is.
  • the coupling device preferably has a substantially constant base area that extends from its upper end to its lower end. This means that the base area always remains independent of possible varying water depths at the erection site for the offshore plant constant.
  • the base area of the foundation anchored in the sea floor therefore preferably also remains constant for different support structures set up in different water depths.
  • driven piles used as foundations which are driven into the water bed at predetermined intervals, now have identical distances from one another for several foundation structures to be erected. Accordingly, the same ram templates can be used to drive in the ram piles at different erection sites, which advantageously simplifies the prefabrication of the foundations in the water bed.
  • the coupling device according to the invention has a lattice-like lattice structure which connects the adapter rods to one another.
  • the use of preferably vertical adapter rods ensures that a simple connection to the foundation is achieved.
  • the vertical adapter rods can be coupled to the ramming piles relatively easily, especially in or over the heads of the ram piles.
  • the adapter rods are preferably connected to one another by means of a lattice-like lattice structure, as a result of which the coupling device obtains sufficient rigidity to be able to safely absorb the forces acting on it, which result, for example, from the wind or wave loads acting on the supporting structure and the offshore installation ,
  • the coupling device preferably has three, four, five, six or more vertical adapter rods which are connected to one another via the lattice structure.
  • the adapter rods have, in particular, an identical spacing to a central axis running in the direction of extension of the coupling device.
  • the adapter rods are evenly distributed around the longitudinal axis, the distance between two directly adjacent adapter rods depending on the number of adapter rods used.
  • the lattice structure preferably has at least two horizontal struts running parallel to one another, which form a horizontal strut element, which preferably runs in a vertical plane, and are coupled to one another via connecting struts, which are preferably at an acute or obtuse angle to the horizontal struts.
  • This ensures a high degree of rigidity of a respective horizontal strut element and the lattice structure formed therefrom and advantageously counteracts twisting of the coupling device.
  • the number of horizontal struts running parallel to one another at a distance preferably varies depending on the overall height of the coupling device to be produced.
  • Two, three, four or more horizontal struts preferably form a respective horizontal strut element.
  • the connecting struts running between the horizontal struts run in particular at an angle to a respective horizontal strut which is in a range between 5 ° and 85 °, preferably in the range between 30 ° and 60 °.
  • a plurality of horizontal strut elements are provided, which are arranged in a ring, the horizontal struts of the horizontal strut elements forming ring structures of the lattice structure arranged one above the other.
  • the strength or rigidity of the lattice structure produced and thus of the coupling device according to the invention is thus further increased in an advantageous manner. This ensures that, with the base surface of the coupling device remaining the same, the forces are reliably transmitted from the supporting structure to the foundation in its direction of extension. Under an annular arrangement of the horizontal strut elements, there is less of one in the present case to understand an annular configuration of the ring structures produced by means of the horizontal struts.
  • the ring structures of the lattice structure produced by means of the horizontal strut elements have the shape of a triangle, a four, a pentagon or a hexagon in the direction of extension of the coupling device.
  • the resulting edges of the ring structures preferably have similar or identical length dimensions to one another.
  • the adapter rods are preferably arranged in a corner region of the preferably polygonal ring structures produced. The forces are therefore preferably introduced into the corresponding foundation at the outermost points of the coupling device.
  • the lower horizontal struts of a respective horizontal strut element are preferably connected to one of their ends with a preferably vertically oriented adapter rod.
  • the coupling device is primarily formed by means of the lattice structure, the adapter rods being arranged in the lower region of the coupling device.
  • the lower horizontal struts of two adjacent horizontal strut elements are preferably firmly connected to a head end of one of the adapter rods.
  • a fixed connection between the adapter rods, which can be connected to the foundation, and the lattice structure is effected.
  • the upper ring structure can be connected to the support structure via nodes formed thereon.
  • the lattice structure that is produced can thus preferably be connected directly to the support structure that receives the offshore installation.
  • any number of connection points can be established via corresponding nodes on the upper ring structure of the lattice structure.
  • the force is then advantageously introduced from the support structure into the coupling device via the large number of connection points.
  • nodes are preferably provided for the introduction of force from the support structure to the coupling device. From these nodes, the horizontal struts run at a predetermined angle to each other. Further connections designed as nodes between the support structure and the lattice structure of the coupling device can, for example, also be arranged on any sections of the horizontal struts forming the upper ring structure.
  • the two horizontal struts of a respective horizontal strut element are each connected at their ends to an adapter rod.
  • the adapter rods preferably extend over the entire height of the coupling device according to the invention. The distance between the upper end and the lower end of the coupling device is thus determined by the length of the adapter rods.
  • the horizontal struts of the structures arranged or arranged one above the other are each firmly connected to the outer circumference of a respective adapter rod.
  • the lattice structure which connects the adapter rods to one another is arranged on the adapter rods in such a way that the upper ends of the adapter rods project beyond the upper ring structure.
  • connection to the supporting structure is preferably made via the upper ends of the adapter rods.
  • a preferred embodiment of the invention provides that the coupling device alternately provides an adapter rod that extends over the entire height of the coupling device and that an adjacent adapter rod is only connected to the lower ring structure of the lattice structure.
  • the preferably vertical adapter rods have receptacles at their upper ends for inserting and / or fastening corresponding foot elements of the support structure.
  • the receptacles are preferably designed as cylindrical recesses at the upper ends or head ends of the adapter rods, into which the foot elements of the support structure, which are preferably designed in the form of pins, can in particular be inserted.
  • the foot elements can be attached to the head ends of the adapter rods, for example, by means of a material connection, preferably by welding, and / or by means of a positive or non-positive connection via corresponding locking or locking elements on the support structure and / or the coupling device.
  • the adapter rods that can be coupled to the foundation preferably have locking elements for a positive or non-positive connection with coupling means of the foundation and / or the adapter rods are set up via a receptacle for the adapter rods to be attached to the foundation fillable hardening filler.
  • the adapter rods of the coupling device are preferably permanently fixed, that is to say cannot be detached, to the foundation.
  • the use of locking elements enables a reversibly connectable connection of the adapter rods to the foundation, so that the coupling device according to the invention on the foundation can be removed and replaced if necessary.
  • the locking elements of the adapter rods are designed with coupling means of the foundation, which is preferably formed from a plurality of ram piles anchored in the water floor, to form a positive or non-positive connection.
  • the locking elements can be equipped with lock-like locking parts which engage or engage behind coupling means designed as recesses or projections on the ram pile head. This prevents the connection between the coupling device and the foundation from being released automatically.
  • the lattice-like lattice structure and / or the adapter rods are preferably formed from a material or contain a material which is selected from the group consisting of metals, concrete, their mixtures and their composite materials. With the use of metals, concrete and their mixtures, an advantageous embodiment of the coupling device according to the invention is achieved which on the one hand has high strength and on the other hand has a long service life.
  • Areas of the coupling device, such as, for example, the adapter rods or the lattice structure are preferably formed from hollow metal tubes, which are preferably filled with concrete at least in sections at nodes. Forces that are transmitted from the support structure to the coupling device are advantageously absorbed in an improved manner.
  • the adapter rods and the lattice structure are formed from hollow profiles, in particular cylindrical tubular profiles, and / or from profile rods.
  • the use of hollow profiles or profile bars has significantly higher strength values compared to a solid material with the same mass, as a result of which the forces acting on the coupling device can be safely absorbed and introduced into the foundation.
  • the hollow profiles and / or profile bars are preferably made of a metallic material, such as steel.
  • the hollow profiles and / or profile rods are provided with a coating, at least on their outside that comes into direct contact with external environmental influences, such as water or air.
  • the coating is preferably a seawater-resistant and / or UV-resistant lacquer.
  • Such a foundation structure designed according to the invention has the advantage that it can be erected in a simplified manner at the bottom of the body of water, since its supporting structure and its foundation are designed as unit components that can be prefabricated as components with uniform dimensions, regardless of the depth of water at the erection site.
  • Only the coupling device of the foundation structure according to the invention is adapted in terms of its height to the prevailing water depth at the installation site and thus to the distance dimension to be generated between the foundation and the supporting structure.
  • the coupling device of the support structure according to the invention has an essentially constant base area in the direction of extension, which does not change or changes only slightly in size.
  • the direction of extension of the coupling device is to be understood as the direction which runs parallel to the longitudinal axis of the coupling device from its upper end to its lower end.
  • the supporting structure is a jacket section made of several trusses which are connected to one another in the manner of a framework, the base area of which increases from the head part with the receptacle for the offshore installation in the direction of its foot part.
  • the use of a jacket section enables the construction of an offshore installation, preferably a wind energy installation, in large water depths, since wind loads acting on the offshore installation or wave loads acting on the supporting structure can preferably be distributed over a larger area on the water bed.
  • the jacket sections used expand in the base area from their head ends towards their foot ends in a substantially conical or pyramid-shaped manner.
  • jacket sections are now used as support structures, which as a unit or system component have uniform dimensions have their height and / or their base area in the foot area. Adjustments or changes in the base area of the jacket sections that originally resulted in connection with the changing height of the support structure are avoided by the coupling devices now to be coupled to the foot parts of the support structures.
  • the adapter piles each have an almost constant base area from the upper to the lower end.
  • An embodiment of the jacket section preferably has three, four, five, six or more outer struts, which are oriented obliquely or inclined to a vertical longitudinal axis of the support structure.
  • the outer struts are each connected to one another via a lattice-like lattice structure or truss segments made of a plurality of connecting struts made of preferably tubular hollow profiles.
  • the outer and connecting struts are preferably rigidly connected to one another and form nodes in the connecting regions.
  • An alternative embodiment of the jacket section provides a plurality of truss segments arranged one above the other, consisting of horizontally and obliquely or inclined connecting struts.
  • the foot part of the support structure has a plurality of foot elements which are fastened in corresponding receptacles to the upper ends of the adapter rods.
  • the support structure preferably has foot elements projecting parallel to each other in the direction of the longitudinal axis of the support structure on its outer struts.
  • the foot elements which preferably have shaft-like engagement means, engage in the receptacles at the respective upper ends of the adapter rods of the coupling device and are firmly connected to the receptacles.
  • a non-releasable and thus permanently fixed connection or a reversibly connectable connection is provided, with the support structure being able to be detached from the coupling device even after a longer period of time on the coupling device via the reversibly connectable connection.
  • the foot part of the support structure is attached to nodes of the truss-like lattice structure of the coupling device, preferably corner points of the upper ring segment.
  • the foot part of the support structure is preferably connected directly to the truss-like lattice structure of the coupling device.
  • the foot part of the support structure is preferably connected at nodes of the lattice structure of the coupling device in order to ensure a safe introduction of force into the To ensure coupling device.
  • the hollow profiles preferably used to design the support structure and the coupling device have dimensions that differ from one another, the hollow profiles of the coupling device having larger cross-sectional dimensions than the hollow profiles of the support structure, which is designed in particular as a jacket section.
  • FIG. 1 Another aspect of the invention, for which protection is claimed both as separate protection and in combination with the aforementioned subject matter according to one of the preferred embodiments described above as an advantageous further development, relates to a foundation structure in which, according to the invention, one or more ram piles in the head region Adjustment device for height adjustment of a foot element of the support structure or the coupling device is arranged relative to the ram pile.
  • Adjustment device for height adjustment of a foot element of the support structure or the coupling device is arranged relative to the ram pile.
  • foot element is understood to mean, for example, separate foot elements which are arranged in the foot region of a support structure or a coupling device according to the invention, or also a lower section or a lower end of a preferably vertically extending adapter rod of the coupling device.
  • an adjustment device is to be understood as an actuatable device which is used in the head area of the ram piles for height adjustment of the receiving areas for the foot elements or the support areas of the foot elements of the support structure or coupling device relative to the foundation.
  • the adjustment of a foot element receptacle on the ram post for the foot elements of the support structure or coupling device relative to the ram post or a support area on the foot element of the support structure or the coupling device takes place relative to a foot element receptacle that is immovably received in the longitudinal direction on the ram post.
  • the adjustment device preferably has a screw ring which is arranged on the ram pile so as to be adjustable in the longitudinal direction of the ram pile.
  • a screw ring which is preferably equipped with an external thread on its outer lateral surface, a simple height adjustment of the screw ring along the ram pile is possible.
  • the external thread of the screw ring preferably corresponds to an internal thread in the head region of the ram pile.
  • the screw ring is preferably adjusted manually or by means of a motorized actuator.
  • the pitch of the mutually corresponding threads of the screw ring and ram pile is selected such that the threaded parts act on the threaded parts to self-lock each other. This prevents the height of the screw ring from being adjusted unintentionally.
  • a hardenable filler to be filled in the head region such as concrete, is provided.
  • the screw thread in the head region of the ram pile is designed as an external thread.
  • the screw ring corresponding to the ram pile preferably has an internal thread which is guided along the outside of the ram pile.
  • the foot elements of the support structure or the coupling device preferably have larger diameters than the ram piles and are thus pushed over the ram piles in sections.
  • the adjusting device has screw rings which, with their internal threads, preferably correspond to an external thread on the base element of the support structure or the coupling device. So that the screw ring or are arranged with a bearing surface at the upper end of the ram piles or rest on it. The height adjustment of the foot elements relative to the ram post is carried out accordingly by changing the position of the screw ring along a respective foot element.
  • a further aspect of the invention relates to a method for producing foundation structures which have a height dimension which is matched to the water depth at their installation site, comprising the steps of prefabricating a support structure as a unit component with uniform dimensions and parallel prefabricating a coupling device according to one of the preferred embodiments described above, the height of which is individually matched to the water depth at the place of installation of the respective foundation structure, creating a foundation at the place of installation for the offshore wind energy installation, which is done by ramming piles into the water bed; Connect the coupling device to the foundation by inserting the essentially vertical adapter rods that can be coupled to the ramming piles with their lower ends in receptacles on the ram piles and by means of locking elements at the lower ends for a positive or non-positive connection with coupling means of the ramming piles and / or be fixed by means of a hardening filler that can be filled into the ramming piles in receptacles for the adapter rods, and
  • the invention is based on the knowledge that the method steps according to the invention make the manufacture of a foundation structure for offshore systems significantly easier, since the manufacture of the supporting structure for the offshore system can be partially automated due to the uniform dimensions for each foundation structure. Changes and individual adaptations in the construction of the supporting structure to possible changing water depths are thus advantageously avoided.
  • Only the coupling devices are to be adjusted in terms of their height, in particular the distance between the upper and lower ends of the coupling device, and thus the length of the adapter rods which are preferably used.
  • the number of horizontal struts arranged one above the other is preferably adapted for the horizontal strut elements which connect adjacent adapter rods.
  • the manufacturing outlay for the foundation structure according to the invention and the associated costs can be advantageously reduced.
  • Support structure and coupling device can be prefabricated separately from each other and transported individually to the installation site.
  • Preferred developments of the method according to the invention provide: adjusting the height of one or more foot elements of the coupling device relative to the foundation.
  • FIG. 1 The embodiment of a foundation structure 1 according to the invention shown has a support structure 2 which comprises a plurality of struts 4, 4 ', 4 "which are connected to one another in the manner of a truss 10.
  • a receptacle 8 has a preferably cylindrical recess, the longitudinal axis of which, in the embodiment shown, runs coaxially to the central axis 12 of the foundation structure.
  • the head part 6 of the support structure 2 designed as a jacket section is completely surrounded the service platform 14 extending around the receptacle is arranged on the periphery of the service platform 14, a safety railing 16 is arranged which completely encloses the service platform, an access opening 18 is formed in the service platform, which is assigned an access ladder 20.
  • the access ladder 20 is supported on the supporting structure 2 in its lower third via holding struts 20 ′.
  • the support structure 2 shown here is a jacket section with an essentially hexagonal basic shape, which is also referred to as a hexabase.
  • the support structure 2 is made up of a plurality of truss segments 22, 22 ′, 22 ′′ arranged one above the other in each case a plurality of struts 4, 4 ', 4 "running horizontally and inclined to the central axis 12.
  • the struts 4, 4', 4" are formed from tubular hollow profiles and are rigidly connected to one another, with two, three or more in the connection areas Connection struts are each formed at nodes 24, 24 '.
  • the support structure 2 also has a foot part 26.
  • a coupling device 28 is coupled or connected to the foot part 26 and has the function of an adapter structure.
  • the coupling device 28 serves to bridge a distance between the support structure 2 to be installed at a predetermined height and a foundation 30 of the foundation structure 1 according to the invention anchored in the water bed.
  • the coupling device has an upper end 32 with which the coupling device with the foot part 26 of the support structure 2 is coupled.
  • the coupling device 28 comprises a lower end 34 which is connected to the foundation 30, which in the present embodiment 6 has rammed piles 36 framed in the water bed (not shown).
  • the coupling device 28 has a substantially constant base area that extends from its upper end 32 to the lower end 34.
  • the height of the coupling device has a height dimension that is matched to the respective water depth at the installation site, so that the distance between the upper end 32 coupled to the support structure 2 and the lower end connected to the foundation 30 varies according to the water depth.
  • the coupling device 28 has six adapter rods 38, which can be coupled to the foundation and run essentially vertically.
  • the adapter rods 38 are connected to one another via a lattice-like structure 40.
  • the lattice structure 40 has a plurality of horizontal strut elements 42 which are arranged in a ring and are each connected at the end to an adapter rod 38.
  • the horizontal strut elements 42 arranged between the adapter rods 38 have the shape of a hexagon in the base area.
  • Each horizontal strut element has at least two spaced parallel horizontal struts 44, 44 'which are coupled to one another via connecting struts 46, 46' which are inclined at a predetermined angle to the horizontal struts 44, 44 '.
  • the horizontal strut elements 42 are aligned in a vertical plane, so that the horizontal struts 44, 44 'of the horizontal strut elements, ring structures 48, 48' (one above the other) Figure 1 ) form the lattice structure 40.
  • both horizontal struts 44, 44 ′ of a respective horizontal strut element 42 are connected to an adapter rod 38.
  • the adapter rods 38 have receptacles (not shown in more detail) for inserting and / or fastening corresponding foot elements 50 of the support structure 2. After insertion into the receptacles of the adapter rods 38, the foot elements 50 are firmly connected to the latter.
  • the foot elements can be connected to the adapter rods by means of locking elements (not shown) or via a hardening filler material that can be filled into the receptacle.
  • the lower ends of the adapter rods 38 are in turn inserted into receptacles of the foundation 30 formed here from six ram piles 36 and are firmly connected to the ram piles.
  • the ram piles 36 rammed into the water bed 51 also have a vertical orientation.
  • FIG 3 A further exemplary embodiment of a foundation structure 1 'according to the invention is shown, which has a supporting structure 2 and a foundation 30 which are identical to that in FIGS Figures 1 and 2 are shown embodiment. Therefore, the detailed description of the support structure 2 and the foundation 30 is omitted.
  • the same components are designated with the same reference numerals.
  • the illustrated foundation structure 1 ' has a coupling device 28' connecting the foot part 26 of the support structure 2 to the foundation 30.
  • the coupling device 28 ′ in turn has a height dimension that is adapted to the installation site of the foundation structure.
  • the foundation structure 1 ' is compared to the exemplary embodiment in FIG Figures 1 and 2 set up at a site with a greater depth of water.
  • the coupling device 28 ' has six adapter rods 38' which are arranged in the form of an equilateral hexagon spanning the adapter rods.
  • the adapter rods 38 ' are connected via horizontal strut elements 42', with which forces acting on the adapter rods prevent the parallelogram effect between the adapter rods 38 '.
  • the horizontal strut elements 42 ' form the lattice structure 40'.
  • three horizontal struts 44, 44 ', 44 "aligned parallel to one another, which are connected to one another via connecting struts 46, 46'.
  • the foundation 30 for anchoring the foundation structure 1 'in the water bed 51 has six ram piles 36. The number of ram piles can vary depending on the design of the foundation structure 1'.
  • An alternative embodiment provides for the arrangement of two horizontal strut elements 42, each with two horizontal struts 46, 46 ', in place of the horizontal strut elements 42' between two directly adjacent adapter rods 38 'in coupling devices with a sufficiently large height.
  • the horizontal strut elements 42 are then arranged one above the other at a predetermined distance.
  • the lower ends of the adapter rods 38 ′ are received in the foundation 30 formed from ram piles 36.
  • the foot elements 50 are received in receptacles (not shown in detail) at the upper end of an associated adapter rod 38 and are firmly connected to the latter.
  • connection between the support structure 2 and the coupling device 28 ' can be designed to be reversible, that is to say connectable and detachable as often as required, or non-reversible, that is to say not releasable.
  • the connection between the foot elements 50 of the support structure 2 and the upper end of the coupling device 28 'and the lower end of the coupling device 28' and the foundation 30 having ramming piles 36 is preferably effected via the locking elements and / or coupling means described above.
  • FIG. 4 A further embodiment of a foundation structure 1 "according to the invention is shown, which has a support structure 2 'with a modified foot part 26'. Instead of the foot elements ( Fig.1 ) the lower truss segment 22 with its struts 4 of the supporting structure 2 'is directly connected to the lattice structure 40 "of the coupling device 28" via nodes 52.
  • the grating structure 40 shown has two ring structures 48, 48 '''arranged one above the other, each consisting of six horizontal struts 44, 44'''. Only the lower ring structure 54 is connected to the adapter rods 38". The ring structures 48, 48 ''are coupled to one another exclusively via connecting struts 46, 46', 46 ".
  • the connecting struts 46, 46 ', 46" each preferably run inclined at a predetermined angle to the horizontal struts 44, 44''' and the vertically aligned adapter rods 38 ".
  • the ends of the horizontal struts 44 of the lower ring structure 54 are each connected to the upper ends of a respective adapter rod 38".
  • the ends of the horizontal struts 44 ′′ ′′ of the upper ring structure 54 ′ are coupled to one another and to the struts 4, of the lower truss segment 22 of the support structure 2 ′, and form the six nodes 52.
  • the nodes 52 are essentially congruent but at a distance above the adapter rods 38 ′′ Figure 4
  • the lattice structure 40 "shown can have three ring structures arranged one above the other, depending on a difference in depth to be compensated for at the installation site of the foundation structure 1", each of which is connected to one another via connecting struts. At least the lowest ring structure is then firmly connected to an existing number of vertically aligned adapter rods.
  • FIG. 5 Another embodiment of a foundation structure 1 '''is shown in Figure 5 shown.
  • the foundation structure 3 ' has a supporting structure 2 "which has three outer struts 60, which are inclined in sections to the vertical, and the truss segments 62, 62' connecting the outer struts 60 to one another.
  • the foot part 26" of the supporting structure 2 'points with the lower ends of the outer struts 60 coupled foot elements 50 '.
  • the foot elements 50 ' are connected to the upper end of the coupling device 28'''.
  • the coupling device 28 ''' has three adapter rods 38''' which are connected to one another via horizontal strut elements 42 ''', each with two horizontal struts 44, 44'.
  • the horizontal struts 44, 44 ' are connected to one another via connecting struts 46, 46' in order to improve the rigidity of the coupling device 38 '''.
  • the adapter rods 38 ′′ ′′ and the lattice structure 40 ′′ ′′ formed from the horizontal strut elements 42 ′′ ′′ have a base area in the shape of a triangle.
  • the coupling device has an almost uniform base area over its entire height from the upper end to the lower end.
  • the foundation 30 'carrying the coupling device 38''' and the supporting structure 2 ' has three ram piles 36' which are aligned vertically and with which the foundation structure 1 '''is anchored in the water bed 51.
  • the support structure 2 ′′ has a head part 6 ′ with a receptacle 8 ′ for an offshore installation, such as a tower 10 of a wind energy installation (not shown in more detail).
  • a service platform 14 ′ is also provided around the receptacle 8 ′.
  • the head part 6 also has three approximately horizontal support arms 64, which each protrude at an angle of 120 degrees to one another from the central axis 12 'of the foundation structure 1"". The ends of the support arms 64 are each coupled to the upper ends of the outer struts 60.
  • Fig. 6 the connection area between the coupling device 28 and a ram pile 36 of the foundation 30 is shown.
  • the adapter rod 38 of the coupling device 28 has a foot element 54 which projects into the free cross section in the head region 56 of the ram pile 36 and is received therein.
  • the ram pile 36 also has in its head region 56 an adjustment device 58 for height adjustment of the foot element 54 accommodated in the ram pile relative to the ram pile 36.
  • the adjusting device 58 is composed of a screw ring 66 received in the interior of the driven pile 36 with an external thread 68 and one on the inner lateral surface 70 of the ram pile internal thread 72 ( Fig. 7 ) together.
  • the screw ring 66 corresponds with its external thread 68 to the internal thread 72 of the ram pile in such a way that it can be adjusted in the longitudinal direction of the ram pile 36 by rotating the screw ring 66.
  • the screw ring 66 has a contact surface 74 ( Fig. 7 ) and thus a foot element receptacle for the foot element 54 of the coupling device 28.
  • All driving piles 36, 36 'of the foundations 30, 30' shown above are preferably equipped with such adjusting devices 58, as a result of which differences in height between the upper ends of the driving piles 36, 36 'can be compensated in an advantageous manner.
  • the screw ring has an opening 76 with a toothing 78.
  • the locking part 80 has webs 82, 82 'arranged in a star shape, which at their outer ends in the radial direction are complementary to the toothing 78. In addition to the frictional force acting between the threaded parts, this counteracts an automatic turning of the screw ring 66 within the ram pile.
  • a curable filling material such as concrete, is preferably filled by adjusting the position of the screw rings 66 in the longitudinal direction of the ram pile 36.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Kopplungsvorrichtung zum Verbinden einer Tragstruktur für Offshore-Anlagen, insbesondere Windenergieanlagen, mit einem im Meeresboden verankerten Fundament, insbesondere mehreren Rammpfählen. Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Gründungsstruktur für Offshore-Anlagen und ein Verfahren zum Herstellen solcher Gründungsstrukturen.
  • Bei der Installation von Offshore-Anlagen, wie beispielsweise Offshore-Windenergieanlagen kommen heutzutage die verschiedensten Gründungsstrukturen zum Einsatz, wie zum Beispiel das sogenannte "Monopile". Ein Monopile besteht aus einem einzigen Pfahl mit mehreren Metern Durchmesser, der mit wenigstens der Hälfte seiner Gesamtlänge in den Gewässergrund eingebracht, insbesondere eingerammt wird und mit seinem oberen Ende über die Wasseroberfläche heraussteht. Ein weiterer Typ einer Gründungsstruktur ist der Tripod, der aus einem Zentralkörper mit drei sternförmig verlaufenden Streben besteht, an deren Enden vertikal verlaufende rohrähnliche Hülsenkörper angeordnet sind. Die Hülsenkörper des Tripod werden mit den Köpfen von drei aus dem Gewässergrund ragenden Rammpfählen verbunden. Eine dritte häufig verwendete Bauform einer Gründungsstruktur sieht die Verwendung eines Gittermastturmes, auch bezeichnet als Jacket-Abschnitt, vor der üblicherweise wenigstens drei oder vier Außenpfähle aufweist, welche über waagerecht und schräg verlaufende Streben miteinander verbunden sind. Die unteren Enden der Außenpfähle werden ebenfalls direkt mit den Köpfen von aus dem Gewässergrund ragenden Rammpfählen verbunden. In diesem Fall ragen die Rammpfähle üblicherweise nur kurz über den Gewässergrund hervor, sodass der Verbindungsbereich zwischen Rammpfahl und Jacket-Abschnitt als Tragstruktur für die Offshore-Anlage unter Wasser liegt.
  • Größere Offshore-Windparks weisen unter Umständen nicht im gesamten Bereich der für die Errichtung des Windparks vorgesehenen Fläche eine gleichmäßige Wassertiefe auf. Häufig können Tiefenunterschiede von 1 bis 10 Metern vorliegen. Um die vorhandenen Tiefenunterschiede ausgleichen und sicherstellen zu können, dass die Tragstruktur mit ihrer Aufnahme für die Offshore-Anlage etwa in gleicher Höhe über der Wasseroberfläche heraus steht, ist es notwendig, unterschiedlich hohe beziehungsweise große Tragstrukturen für die Errichtung der Offshore-Anlagen zu verwenden. Speziell bei Jackets als gewählte Form der verwendeten Tragstruktur besteht, aufgrund der sich nach unten konisch beziehungsweise pyramidenförmig vergrößernden Grundfläche, die Schwierigkeit, dass mit zunehmender Wassertiefe sich automatisch deren Grundfläche vergrößert. Dadurch erhöhen sich zum einen der Material- und Arbeitsaufwand und damit gleichzeitig auch die Kosten für deren Herstellung. Zum anderen verändern sich bei unterschiedlich hohen Jackets als Tragstrukturen, was typischerweise mit einer entsprechenden Verlängerung oder Verkürzung der schräg unter einem vorbestimmten Winkel verlaufenden Außenpfähle einhergeht, auch die Abstände zwischen den unteren Enden der Außenpfähle. Dadurch verändern sich entsprechend auch die Abstände zwischen den in den Gewässergrund einzurammenden Rammpfählen, was somit grundlegend die Vorfertigung der Jacketstrukturen selbst und das Maßhalten der relativ genau einzuhaltenden Abstände bei der Fertigung eines mit dem Gewässergrund verankerten Fundamentes erschwert.
  • Aus US 3 528 254 A oder US 6 955 503 B1 sind beispielsweise_Offshore-Bohrstrukturen bekannt, welche einen mit dem Seeboden über Rammpfähle verbundenen Grundkörper und eine mit dem Grundkörper in Kontakt bringbaren Plattformeinheit, die standardisierte Abmessungen aufweist, umfasst. Der Grundkörper wird in seiner Höhe angepasst, um unterschiedliche Gewässertiefen ausgleichen zu können. Die den Grundkörper mit dem Meeresboden verbindenden Rammpfähle sind in Abhängigkeit von der Höhenänderung des Grundkörpers im gleichen Maße in Ihrer Länge anzupassen und bilden mit dem Grundkörper eine zusammengehörige Fundament-Einheit.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zum Verbinden einer Tragstruktur für eine Offshore-Anlage mit einem Fundament, eine Gründungsstruktur für Offshore-Anlagen sowie ein Verfahren zum Herstellen einer Gründungsstruktur anzugeben, mit denen das Errichten von Gründungsstrukturen trotz auftretender Tiefenunterschiede am Errichtungsort vereinheitlicht und mit verringertem Aufwand erfolgen kann.
  • Die Erfindung löst die ihr zugrunde liegende Aufgabe mit einer Kopplungsvorrichtung zum Verbinden einer Tragstruktur für Offshore-Anlagen, insbesondere Windenergieanlagen, mit einem im Meeresboden verankerten, aus Rammpfählen bestehenden Fundament, aufweisend ein mit der Tragstruktur koppelbares oberes Ende und ein mit dem Fundament koppelbares unteres Ende, wobei die Kopplungsvorrichtung ein auf die jeweilige Gewässertiefe am Errichtungsort abgestimmtes Höhenmaß aufweist, und mehrere mit dem Fundament koppelbare, im Wesentlichen senkrecht verlaufende Adapter-Stäbe, welche an ihren oberen Enden für eine Verbindung mit der Tragstruktur und an ihren unteren Enden zum Einsetzen in Aufnahmen an den Rammpfählen eingerichtet sind, wobei die mit dem Fundament koppelbaren Adapter-Stäbe an ihren unteren Enden jeweils Arretierelemente für eine Form- oder Kraftschlussverbindung mit Kopplungsmitteln der Rammpfähle aufweisen und/oder eingerichtet sind, über ihre unteren Enden mittels eines in die Aufnahmen für die Adapter-Stäbe an den Rammpfählen einfüllbares aushärtendes Füllmittels befestigt zu werden.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass durch den Einsatz einer Kopplungsvorrichtung eine individuelle Anpassung der Tragstrukturen für die Offshore-Anlagen selbst, aufgrund vorhandener Tiefenunterschiede des Gewässergrunds in dem für die Aufstellung der Offshore-Anlagen vorgesehenen Gebiet, nicht mehr notwendig ist. Die Anpassung an vorhandene Unterschiede der Gewässertiefe erfolgt bevorzugt ausschließlich über die erfindungsgemäße Kopplungsvorrichtung. In Abhängigkeit von der Gewässertiefe am Errichtungsort wird nunmehr der Abstand zwischen dem oberen Ende der Kopplungsvorrichtung, welches mit der Tragstruktur verbindbar ist, und dem unteren Ende der Kopplungsvorrichtung, das mit dem Fundament koppelbar ist, individuell angepasst bzw. verändert. Darüber hinaus ist auf vereinfachte Weise gewährleistet, dass eine Tragstruktur mit ihrer Aufnahme für eine zu errichtende Offshore-Anlage auf einem nahezu gleichen Höhenniveau oberhalb der Gewässeroberfläche angeordnet ist, wie eine Tragstruktur, die in einem benachbarten Bereich aufgestellt wird, in dem eine abweichende Gewässertiefe vorhanden ist.
  • Bevorzugt weist gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung die Kopplungsvorrichtung eine sich von ihrem oberen Ende zu ihrem unteren Ende erstreckende, im Wesentlichen gleichbleibende Grundfläche auf. Damit bleibt die Grundfläche stets unabhängig von möglichen variierenden Gewässertiefen am Errichtungsort für die Offshore-Anlage konstant. Damit bleibt auch vorzugsweise die Grundfläche des im Meeresboden verankerten Fundaments für verschiedene in unterschiedlichen Gewässertiefen aufgestellte Tragstrukturen konstant. Beispielsweise als Fundament eingesetzte Rammpfähle, die in vorbestimmten Abständen in den Gewässergrund eingetrieben werden, weisen nunmehr für mehrere zu errichtende Gründungstrukturen jeweils identische Abstände zueinander auf. Zum Eintreiben der Rammpfähle an unterschiedlichen Errichtungsorten können dementsprechend dieselben Rammschablonen verwendet werden, wodurch die Vorfertigung der Fundamente im Gewässergrund auf vorteilhafte Weise vereinfacht ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist die erfindungsgemäße Kopplungsvorrichtung eine fachwerkartige Gitterstruktur auf, welche die Adapter-Stäbe untereinander verbindet. Mit der Verwendung bevorzugt senkrecht verlaufender Adapter-Stäbe ist gewährleistet, dass eine einfache Anbindung an das Fundament erreicht ist. Die senkrechten Adapter-Stäbe können relativ einfach mit den Rammpfählen gekoppelt, insbesondere in oder über die Köpfe der Rammpfähle geschoben werden. Die Adapter-Stäbe sind bevorzugt mittels einer fachwerkartigen Gitterstruktur untereinander verbunden, wodurch die Kopplungsvorrichtung eine ausreichende Steifigkeit erhält, um die auf sie einwirkenden Kräfte sicher aufnehmen zu können, welche beispielsweise aus den auf die Tragstruktur und die Offshore-Anlage einwirkenden Wind- oder Wellenlasten resultieren. Bevorzugt weist die Kopplungsvorrichtung drei, vier, fünf, sechs oder mehr senkrecht verlaufende Adapter-Stäbe auf, die über die Gitterstruktur miteinander verbunden sind. Die Adapter-Stäbe weisen insbesondere zu einer in Erstreckungsrichtung der Kopplungsvorrichtung verlaufenden Mittenachse ein identisches Abstandsmaß auf. Zudem sind die Adapter-Stäbe gleichmäßig verteilt um die Längsachse angeordnet, wobei der Abstand zwischen zwei unmittelbar zueinander benachbarten Adapter-Stäben je nach Anzahl der verwendeten Adapter-Stäbe variiert.
  • Vorzugsweise weist die Gitterstruktur mindestens zwei im Abstand parallel zueinander verlaufende Horizontal-Streben auf, welche ein Horizontal-Strebenelement ausbilden, das vorzugsweise in einer vertikalen Ebene verläuft, und über Verbindungsstreben miteinander gekoppelt sind, die vorzugsweise in einem spitzen oder stumpfen Winkel zu den Horizontal-Streben verlaufen. Damit ist eine hohe Steifigkeit eines jeweiligen Horizontal-Strebenelementes und der daraus gebildeten Gitterstruktur gewährleistet und einem Verwinden der Kopplungsvorrichtung in sich auf vorteilhafte Weise entgegengewirkt. Die Anzahl der im Abstand parallel zueinander verlaufenden Horizontal-Streben variiert bevorzugt in Abhängigkeit von der Gesamthöhe der herzustellenden Kopplungsvorrichtung. Bevorzugt bilden zwei, drei, vier oder mehr Horizontal-Streben ein jeweiliges Horizontal-Strebenelement aus. Die zwischen den Horizontal-Streben verlaufenden Verbindungsstreben verlaufen insbesondere in einem Winkel zu einer jeweiligen Horizontalstrebe, der in einem Bereich zwischen 5° und 85°, bevorzugt im Bereich zwischen 30° und 60° liegt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kopplungsvorrichtung sind mehrere Horizontal-Strebenelemente vorgesehen, welche ringförmig angeordnet sind, wobei die Horizontal-Streben der Horizontal-Strebenelemente übereinander angeordnete Ringstrukturen der Gitterstruktur ausbilden. Damit ist die Festigkeit, bzw. Steifigkeit der erzeugten Gitterstruktur und damit der erfindungsgemäßen Kopplungsvorrichtung auf vorteilhafte Weise weiter erhöht. Dadurch wird gewährleistet, dass bei der gleichbleibenden Grundfläche der Kopplungsvorrichtung in ihrer Erstreckungsrichtung die Kräfte von der Tragstruktur sicher auf das Fundament übertragen werden. Unter einer ringförmigen Anordnung der Horizontal-Strebenelemente ist vorliegend weniger von einer kreisringförmigen Ausgestaltung der mittels der Horizontal-Streben erzeugten Ringstrukturen zu verstehen. In Abhängigkeit von der Anzahl der mit dem Fundament zu koppelnden Adapter-Stäben weisen die mittels der Horizontal-Strebenelemente erzeugten Ringstrukturen der Gitterstruktur in Erstreckungsrichtung der Kopplungsvorrichtung die Form eines Drei-, eines Vier- , eines Fünf- oder Sechsecks auf. Die entstehenden Kanten der Ringstrukturen weisen bevorzugt ähnliche oder identische Längenmaße zueinander auf. Bevorzugt sind die Adapter-Stäbe jeweils in einem Eckbereich der erzeugten, bevorzugt vieleckigen Ringstrukturen angeordnet. Damit werden die Kräfte bevorzugt an jeweils den äußersten Punkten der Kopplungsvorrichtung in das damit korrespondierende Fundament eingeleitet.
  • Vorzugsweise sind die unteren Horizontal-Streben eines jeweiligen Horizontal-Strebenelements mit jeweils einem ihrer Enden mit einem bevorzugt senkrecht ausgerichteten Adapter-Stab verbunden. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Kopplungsvorrichtung vorrangig mittels der Gitterstruktur ausgebildet, wobei die Adapter-Stäbe im unteren Bereich der Kopplungsvorrichtung angeordnet sind. Die unteren Horizontal-Streben zweier einander benachbarter Horizontal-Strebenelemente sind vorzugsweise mit einem Kopfende eines der Adapter-Stäbe fest verbunden. Darüber ist eine feste Anbindung zwischen den Adapter-Stäben, welche mit dem Fundament verbindbar sind, und der Gitterstruktur bewirkt.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die obere Ringstruktur über daran ausgebildete Knotenpunkte mit der Tragstruktur verbindbar. Die erzeugte Gitterstruktur ist somit bevorzugt unmittelbar mit der die Offshore-Anlage aufnehmenden Tragstruktur verbindbar. Je nach Ausgestaltung der verwendeten Tragstruktur lassen sich beliebig viele Verbindungstellen über entsprechende Knotenpunkte an der oberen Ringstruktur der Gitterstruktur herstellen. Über die Vielzahl der Verbindungstellen erfolgt dann auf vorteilhafte Weise die Krafteinleitung von der Tragstruktur in die Kopplungseinrichtung. Vorzugsweise sind zumindest in den Eckbereichen der Gitterstruktur, welche durch die aufeinander treffenden Horizontal-Streben ausgebildet werden, Knotenpunkte für die Krafteinleitung von der Tragstruktur auf die Kopplungseinrichtung vorgesehen. Von diesen Knotenpunkten aus verlaufen die Horizontal-Streben unter einem vorbestimmten Winkel jeweils zueinander. Weitere als Knotenpunkte ausgebildete Verbindungen zwischen der Tragstruktur und der Gitterstruktur der Kopplungseinrichtung können beispielsweise auch auf beliebigen Abschnitten, der die obere Ringstruktur ausbildenden Horizontal-Streben angeordnet sein.
  • In einer alternativen oder optionalen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kopplungsvorrichtung sind beide Horizontal-Streben eines jeweiligen Horizontal-Strebenelementes mit jeweils ihren Enden mit einem Adapter-Stab verbunden. Bevorzugt erstrecken sich die Adapter-Stäbe über die gesamte Höhe der erfindungsgemäßen Kopplungsvorrichtung. Der Abstand zwischen dem oberen Ende und dem unteren Ende der Kopplungsvorrichtung wird somit durch die Länge der Adapter-Stäbe bestimmt. Die Horizontal-Streben der übereinander angeordneten beziehungsweise angeordneten Strukturen sind jeweils mit dem Außenumfang eines jeweiligen Adapter-Stabes fest verbunden. Die Gitterstruktur, welche die Adapter-Stäbe miteinander verbindet, ist in einer Ausführungsform der Erfindung derart an den Adapter-Stäben angeordnet, dass die Adapter-Stäbe mit ihren oberen Enden über die obere Ringstruktur vorstehen. Über die oberen Enden der Adapter-Stäbe erfolgt bevorzugt die Verbindung mit der Tragstruktur. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Kopplungseinrichtung alternierend einen sich über die gesamte Höhe der Kopplungsvorrichtung erstreckenden Adapter-Stab vorsieht und ein jeweils benachbarter Adapter-Stab nur mit der unteren Ringstruktur der Gitterstruktur verbunden ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die vorzugsweise senkrecht verlaufenden Adapter-Stäbe an ihren oberen Enden Aufnahmen zum Einsetzen und/oder Befestigen korrespondierender Fußelemente der Tragstruktur auf. Mit der Ausgestaltung von Aufnahmen an den oberen Enden der Adapter-Stäbe ist auf vorteilhafte Weise die separate Vorfertigung der erfindungsgemäßen Kopplungsvorrichtung und der in die Aufnahmen an den Adapter-Stäben einzusetzenden und zu befestigenden Tragstruktur für die Offshore-Anlage gewährleistet. Somit können Kopplungsvorrichtung und Tragstruktur im Bedarfsfall einzeln zum Errichtungsort der Offshore-Anlage transportiert und dann vor Ort miteinander montiert werden. Die Aufnahmen sind vorzugsweise als zylindrische Ausnehmungen an den oberen Enden bzw. Kopfenden der Adapter-Stäbe ausgebildet, in die die bevorzugt zapfenartig ausgestalteten Fußelemente der Tragstruktur insbesondere eingeschoben werden können. Das Befestigen der Fußelemente mit den Kopfenden der Adapter-Stäbe kann beispielsweise über eine Stoffschlussverbindung, bevorzugt mittels Schweißen, und/oder mittels einer Form- beziehungsweise Kraftschlussverbindung über entsprechende Arretier- beziehungsweise Verriegelungselemente an der Tragstruktur und/oder der Kopplungsvorrichtung erfolgen.
  • Bevorzugt weisen die mit dem Fundament koppelbaren Adapter-Stäbe Arretierelemente für eine Form- oder Kraftschlussverbindung mit Kopplungsmitteln des Fundamentes auf und/oder die Adapter-Stäbe sind eingerichtet, über ein in Aufnahmen für die Adapter-Stäbe am Fundament einfüllbares aushärtendes Füllmittel befestigt zu werden. Mit einem aushärtenden Füllmittel werden die Adapter-Stäbe der Kopplungsvorrichtung bevorzugt dauerhaft fest, also nicht wieder lösbar, mit dem Fundament verbunden. Die Verwendung von Arretierelementen ermöglicht eine reversibel koppelbare Verbindung der Adapter-Stäbe am Fundament, sodass die erfindungsgemäße Kopplungsvorrichtung im Bedarfsfall am Fundament abgenommen und ausgetauscht werden kann. Die Arretierelemente der Adapter-Stäbe sind eingerichtet mit Kopplungsmitteln des Fundaments, welches bevorzugt aus einer Vielzahl von im Gewässerboden verankerten Rammpfählen gebildet wird, einen Formschluss oder Kraftschluss auszubilden. Die Arretierelemente können mit schlossartigen Verriegelungsteilen ausgerüstet sein, die in als Ausnehmungen oder Vorsprünge am Rammpfahlkopf ausgebildete Kopplungsmittel eingreifen beziehungsweise diese hintergreifen. Damit wird ein selbstätiges Lösen der Verbindung zwischen der Kopplungseinrichtung und dem Fundament verhindert.
  • Bevorzugt sind die fachwerkartige Gitterstruktur und/oder die Adapter-Stäbe aus einem Material ausgebildet oder enthalten ein Material, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Metalle, Beton, deren Gemische und deren Kompositmaterialien. Mit dem Einsatz von Metallen, Beton und deren Gemischen, ist eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kopplungsvorrichtung erreicht, die zum einen eine hohe Festigkeit und zum anderen eine hohe Langlebigkeit aufweist. Bevorzugt sind Bereiche der Kopplungsvorrichtung wie beispielsweise die Adapter-Stäbe oder die Gitterstruktur aus hohlen Metallrohren ausgebildet, die zumindest abschnittsweise bevorzugt an Knotenpunkten mit Beton befüllt werden. Damit werden Kräfte, die von der Tragstruktur auf die Kopplungsvorrichtung übertragen werden, auf vorteilhafte Weise verbessert aufgenommen.
  • In einer anderen Weiterbildung der Erfindung sind die Adapter-Stäbe und die Gitterstruktur aus Hohlprofilen, insbesondere zylindrischen Rohrprofilen, und/oder aus Profilstäben ausgebildet. Die Verwendung von Hohlprofilen beziehungsweise Profilstäben hat gegenüber einem Vollmaterial bei gleicher Masse deutlich höhere Festigkeitswerte, wodurch die auf die Kopplungsvorrichtung einwirkenden Kräfte sicher aufgenommen und in das Fundament eingeleitet werden können. Die Hohlprofile und/oder Profilstäbe sind bevorzugt aus einem metallischen Werkstoff, wie zum Beispiel Stahl, gefertigt. Um den metallischen Werkstoff vor Korrosion zu schützen, werden die Hohlprofile und/oder Profilstäbe zumindest auf ihrer direkt mit äußeren Umwelteinflüssen, wie Wasser oder Luft, direkt in Kontakt gelangenden Außenseite mit einer Beschichtung ausgerüstet. Die Beschichtung ist bevorzugt ein seewasserbeständiger und/oder UV-beständiger Lack.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Gründungsstruktur für Offshore-Anlagen insbesondere Windenergieanlagen, mit einer Tragstruktur als einheitliches Bauteil oder Einheitsbauteil mit einer Aufnahme für die Offshore-Anlage, einem Fundament, insbesondere mehreren Rammpfählen, zur Verankerung der Gründungsstruktur im Meeresboden, welche sich durch eine erfindungsgemäße Kopplungseinrichtung nach einer der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen auszeichnet, wobei die Kopplungseinrichtung ein auf die jeweilige Gewässertiefe am Errichtungsort abgestimmtes Höhenmaß zwischen dem Fundament und der Unterseite der Tragstruktur aufweist.
  • Eine solche erfindungsgemäß ausgebildete Gründungsstruktur hat den Vorteil, dass sich diese vereinfacht am Gewässergrund errichten lässt, da deren Tragstruktur und dessen Fundament als Einheitsbauteile ausgebildet sind, die unabhängig von der Gewässertiefe am Errichtungsort als Komponenten mit einheitlichen Abmessungen vorgefertigt werden können. Einzig die Kopplungsvorrichtung der erfindungsgemäßen Gründungsstruktur wird hinsichtlich ihres Höhenmaßes an die am Errichtungsort vorherrschende Gewässertiefe und damit an das zu erzeugende Abstandsmaß zwischen Fundament und Tragstruktur angepasst. Dabei weist die Kopplungsvorrichtung der erfindungsgemäßen Tragstruktur in Erstreckungsrichtung eine im Wesentlichen gleichbleibende Grundfläche auf, die sich gar nicht oder nur unwesentlich in der Größe verändert. Unter Erstreckungsrichtung der Kopplungsvorrichtung ist vorliegend die Richtung zu verstehen, die parallel zur Längsachse der Kopplungsvorrichtung von ihrem oberen Ende zu ihrem unteren Ende verläuft. Hinsichtlich weiterer bevorzugter Ausgestaltungen und der sich daraus ergebenden Vorteile der erfindungsgemäßen Gründungsstruktur wird auf die oben beschriebenen Ausführungen zur Kopplungseinrichtung verwiesen.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Gründungsstruktur ist die Tragstruktur ein Jacket-Abschnitt aus mehreren fachwerkartig miteinander verbundenen Streben, deren Grundfläche sich vom Kopfteil mit der Aufnahme für die Offshore-Anlage in Richtung seines Fußteiles vergrößert. Die Verwendung eines Jacket-Abschnitts ermöglicht das Errichten einer Offshore-Anlage, vorzugsweise einer Windenergieanlage, in großen Gewässertiefen, da auf die Offshore-Anlage wirkende Windlasten oder auf die Tragstruktur einwirkende Wellenlasten, bevorzugt auf einen größeren Bereich am Gewässergrund verteilt werden kann. Die verwendeten Jacket-Abschnitte erweitern sich in der Grundfläche von ihren Kopfenden in Richtung ihrer Fußenden im Wesentlichen kegelförmig beziehungsweise pyramidenförmig. Mit der zur Anwendung kommenden Kopplungsvorrichtung werden nunmehr Jacket-Abschnitte als Tragstrukturen eingesetzt, die als Einheits-, beziehungsweise Systembauteil einheitliche Abmessungen bezogen auf ihre Höhe und/oder ihre Grundfläche im Fußbereich aufweisen. Sich ursprünglich im Zusammenhang mit dem verändernden Höhenmaß der Tragstruktur ergebende Anpassungen beziehungsweise Veränderungen in der Grundfläche der Jacket-Abschnitte sind durch die nunmehr mit den Fußteilen der Tragstrukturen zu koppelnden Kopplungsvorrichtungen vermieden. Zudem weisen die Adapterpfähle vom oberen zum unteren Ende jeweils eine nahezu gleichbleibende Grundfläche auf. Eine Ausgestaltung des Jacket-Abschnitts weist bevorzugt drei, vier, fünf, sechs oder mehr Außenstreben auf, die schräg bzw. geneigt zu einer vertikal verlaufenden Längsachse der Tragstruktur ausgerichtet sind. Die Außenstreben werden jeweils über eine fachwerkartige Gitterstruktur beziehungsweise Fachwerksegmente aus einer Vielzahl von Verbindungsstreben aus bevorzugt rohrförmigen Hohlprofilen untereinander verbunden. Die Außen- und Verbindungsstreben sind bevorzugt starr miteinander verbunden und bilden in den Verbindungsbereichen Knotenpunkte aus. Eine alternative Ausgestaltung des Jacket-Abschnitts sieht mehrere übereinander angeordnete Fachwerksegmente aus horizontal und schräg bzw. geneigt verlaufenden Verbindungstreben vor.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gründungsstruktur weist das Fußteil der Tragstruktur mehrere Fußelemente auf, welche in korrespondierenden Aufnahmen an den oberen Enden der Adapter-Stäbe befestigt sind. Vorzugsweise weist die Tragstruktur an ihren Außenstreben jeweils parallel in Richtung der Längsachse der Tragstruktur abstehenden Fußelemente auf. Die Fußelemente, welche bevorzugt schaftartige Eingriffmittel aufweisen, greifen in die Aufnahmen an den jeweils oberen Enden der Adapter-Stäbe der Kopplungsvorrichtung ein und werden mit den Aufnahmen fest verbunden. Als mögliche Verbindung zwischen Tragstruktur und Kopplungsvorrichtung ist entweder eine nicht-lösbare und damit dauerhaft feste Verbindung oder eine reversibel koppelbare Verbindung vorgesehen, wobei über die reversibel koppelbare Verbindung die Tragstruktur von der Koppelvorrichtung auch nach einer längeren Zeitspanne an der Kopplungsvorrichtung gelöst werden kann.
  • In einer alternativen oder optionalen Ausgestaltungsform der Erfindung ist das Fußteil der Tragstruktur an Knotenpunkten der fachwerkartigen Gitterstruktur der Kopplungsvorrichtung, vorzugsweise Eckpunkten des oberen Ringsegmentes, befestigt. Anstatt dass die Fußteile der Tragstruktur ausschließlich in den Aufnahmen der Adapter-Stäbe der Kopplungsvorrichtung aufgenommen und befestigt sind, wird bevorzugt das Fußteil der Tragstruktur direkt mit der fachwerkartigen Gitterstruktur der Kopplungsvorrichtung verbunden. Vorzugsweise erfolgt die Verbindung des Fußteils der Tragstruktur an Knotenpunkten der Gitterstruktur der Kopplungsvorrichtung, um eine sichere Krafteinleitung in die Kopplungsvorrichtung zu gewährleisten. Die zur Ausgestaltung der Tragstruktur und der Kopplungsvorrichtung vorzugsweise verwendeten Hohlprofile weisen in einer bevorzugten Ausführungsform voneinander abweichende Abmessungen auf, wobei die Hohlprofile der Kopplungsvorrichtung größere Querschnittsmaße aufweisen, als die Hohlprofile der insbesondere als Jacket-Abschnitt ausgebildeten Tragstruktur.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung, für den sowohl separater Schutz als auch in Kombination mit dem voran genannten Erfindungsgegenstand nach einer der vorstehend beschriebenen, bevorzugten Ausführungsformen als eine vorteilhafte Weiterbildung Schutz beansprucht wird, betrifft eine Gründungsstruktur, bei der erfindungsgemäß im Kopfbereich eines oder mehrerer Rammpfähle eine Verstelleinrichtung zur Höhenverstellung eines Fußelements der Tragstruktur oder der Kopplungseinrichtung relativ zum Rammpfahl angeordnet ist. Mithilfe der erfindungsgemäßen Verstelleinrichtung an einem oder mehreren, bevorzugt jedem der Rammpfähle, können auftretende Höhenunterschiede zwischen den oberen Enden der Rammpfähle für eine Gründungstruktur einfach ausgeglichen werden. Die Höhenunterschiede, welche beispielsweise beim Rammen der Rammpfähle entstehen können und zwischen wenigen Zentimetern und bis zu einem halben Meter betragen können, haben somit keinen Einfluss mehr auf die vertikale Ausrichtung der Tragstruktur und die mittels der Tragstruktur aufgenommene Offshore-Anlage. Darüber hinaus wird ein etwaiges Verspannen der Fußelemente der Tragstruktur oder der Kopplungsvorrichtung in den Fußelement-Aufnahmen der Rammpfähle auf vorteilhafte Weise vermieden. Unter dem Begriff "Fußelement" sind vorliegend zum Beispiel separate Fußelemente, welche im Fußbereich einer Tragstruktur oder einer erfindungsgemäßen Kopplungsvorrichtung angeordnet sind, oder auch ein unterer Abschnitt beziehungsweise ein unteres Ende eines bevorzugt vertikal verlaufenden Adapterstabes der Kopplungsvorrichtung zu verstehen. Unter einer Verstelleinrichtung ist gemäß dem allgemeinen Erfindungsgedanken eine betätigbare Einrichtung zu verstehen, welche im Kopfbereich der Rammpfähle zur Höhenverstellung der Aufnahmebereiche für die Fußelemente oder der Auflagebereiche der Fußelemente von Tragstruktur oder Kopplungseinrichtung relativ zum Fundament eingesetzt wird. Dabei erfolgt das Verstellen einer Fußelement-Aufnahme am Rammpfahl für die Fußelemente von Tragstruktur oder Kopplungseinrichtung relativ zum Rammpfahl oder eines Auflagebereiches am Fußelement der Tragstruktur oder der Kopplungseinrichtung relativ zu einer in Längsrichtung unveränderlich am Rammpfahl aufgenommenen Fußelement-Aufnahme.
  • Bevorzugt weist die Verstelleinrichtung einen Schraubring auf, der in Längsrichtung des Rammpfahles verstellbar am Rammpfahl angeordnet ist. Mit dem Einsatz eines Schraubringes, der vorzugsweise an seiner äußeren Mantelfläche mit einem Außengewinde ausgerüstet ist, ist eine einfache Höhenverstellung des Schraubringes entlang des Rammpfahles möglich. Das Außengewinde des Schraubringes korrespondiert bevorzugt mit einem Innengewinde im Kopfbereich des Rammpfahles. Durch Verdrehen des Schraubringes innerhalb des Rammpfahls wird die Höhe des Schraubringes einfach angepasst, welcher bevorzugt gleichzeitig die Fußelement-Aufnahme für das Fußelement der Tragstruktur oder der Kopplungseinrichtung ausbildet. Das Verstellen des Schraubringes erfolgt bevorzugt manuell oder mittels eines motorischen Stellantriebs. Die Steigung der miteinander korrespondierenden Gewinde von Schraubring und Rammpfahl ist derart gewählt, dass durch die auf die Schraubverbindung wirkenden Gewichtskräfte eine Selbsthemmung der Gewindeteile zueinander eintritt. Damit wird ein ungewolltes Verstellen des Schraubringes in seiner Höhe vermieden. Zum Sichern der Fußelemente von Tragstruktur oder Kopplungseinrichtung in den Fußelement-Aufnahmen im Kopfbereich der Rammpfähle wird beispielsweise ein in den Kopfbereich einzufüllendes aushärtbares Füllmittel vorgesehen, wie beispielsweise Beton.
  • In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist bei es Fundamenten mit geringeren Abmessungen und damit verbundenen dünneren Rammpfählen möglich, dass das Schraubgewinde im Kopfbereich des Rammpfahles als Außengewinde ausgebildet ist. Vorzugsweise weist der entsprechend mit dem Rammpfahl korrespondierende Schraubring ein Innengewinde auf, das entlang der Außenseite des Rammpfahles geführt wird. Die Fußelemente der Tragstruktur oder der Kopplungseinrichtung weisen vorzugsweise größere Durchmesser als die Rammpfähle auf und werden somit abschnittsweise über die Rammpfähle geschoben.
  • In einer alternativen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Gründungsstruktur weist die Verstelleinrichtung Schraubringe auf, die mit ihren Innengewinden bevorzugt mit einem Außengewinde am Fußelement von Tragstruktur oder der Kopplungseinrichtung korrespondieren. Damit sind oder die Schraubring mit einer Auflagefläche am oberen Ende der Rammpfähle angeordnet beziehungsweise liegen darauf auf. Die Höhenverstellung der Fußelemente relativ zum Rammpfahl erfolgt entsprechend durch eine Änderung der Position des Schraubringes entlang eines jeweiligen Fußelementes.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Gründungsstrukturen, welche ein auf die Gewässertiefe an ihrem Errichtungsort abgestimmtes Höhenmaß aufweisen, mit den Schritten, Vorfertigen einer Tragstruktur als Einheitsbauteil mit einheitlichen Abmessungen, paralleles Vorfertigen einer Kopplungsvorrichtung nach einer der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen, wobei deren Höhenmaß individuell auf die am Errichtungsort der jeweiligen Gründungsstruktur vorhandene Gewässertiefe abgestimmt wird, Erstellen eines Fundaments am Errichtungsort für die Offshore-Windenergieanlage, was über das Rammen von Rammpfählen in den Gewässergrund erfolgt; Verbinden der Kopplungsvorrichtung mit dem Fundament indem die mit den Rammpfählen koppelbaren, im Wesentlichen senkrecht verlaufenden Adapter-Stäbe mit ihren unteren Enden in Aufnahmen an den Rammpfählen eingesetzt und mittels Arretierelementen an den unteren Enden für eine Form- oder Kraftschlussverbindung mit Kopplungsmitteln der Rammpfähle verbunden und/oder mittels eines in Aufnahmen für die Adapter-Stäbe an den Rammpfählen einfüllbaren aushärtenden Füllmittels befestigt werden, und Fügen von einheitlicher Tragstruktur und individuell gefertigter Kopplungsvorrichtung und Verbinden von Tragstruktur und Kopplungsvorrichtung durch anschließendes Koppeln der Tragstruktur mit den oberen Enden der Adapter-Stäbe der auf dem Fundament aufgesetzten Kopplungsvorrichtung oder Koppeln der bereits über ihre oberen Enden der Adapter-Stäbe mit der Tragstruktur verbundenen Kopplungsvorrichtung mit dem Fundament. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass mithilfe der erfindungsgemäßen Verfahrensschritte das Herstellen einer Gründungsstruktur für Offshore-Anlagen deutlich vereinfacht ist, da sich die Herstellung der Tragstruktur für die Offshore-Anlage aufgrund der für jede Gründungsstruktur einheitlichen Abmessungen, teilaustomatisieren lässt. Veränderungen und individuelle Anpassungen in der Konstruktion der Tragstruktur an mögliche sich ändernde Gewässertiefen sind damit auf vorteilhafte Weise vermieden. Lediglich die Kopplungsvorrichtungen sind hinsichtlich ihres Höhenmaßes, insbesondere des Abstandes zwischen oberem und unterm Ende der Kopplungsvorrichtung anzupassen und damit die Länge der bevorzugt verwendeten Adapter-Stäbe. Zudem wird in Abhängigkeit von der Höhe der Kopplungsvorrichtung bevorzugt die Anzahl der übereinander angeordneten Horizontal-Streben für die Horizontal-Strebenelemente angepasst, welche einander benachbarte Adapter-Stäbe verbinden. Damit verändert sich bevorzugt die Anzahl der Ringstrukturen der Gitterstruktur und somit die Höhe der Gitterstruktur zwischen den miteinander zu verbindenden Adapter-Stäben. Im Ergebnis lassen sich der Fertigungsaufwand für die erfindungsgemäße Gründungstruktur und die damit verbundenen Kosten auf vorteilhafte Weise reduzieren. Tragstruktur und Kopplungsvorrichtung können jeweils separat voneinander vorgefertigt und einzeln an den Errichtungsort transportiert werden.
  • Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sehen vor: Verstellen der Höhe eines oder mehrerer Fußelemente der Kopplungsvorrichtung relativ zum Fundament.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand möglicher Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher beschrieben. Hierbei zeigen:
    • Fig. 1:
    eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Gründungsstruktur;
    Fig. 2:
    eine Ansicht der erfindungsgemäßen Gründungsstruktur nach Fig. 1 an ihrem Errichtungsort;
    Fig. 3:
    eine Ansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gründungsstruktur an ihrem Errichtungsort;
    Fig. 4:
    eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Gründungsstruktur;
    Fig. 5:
    eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gründungsstruktur an ihrem Errichtungsort;
    Fig. 6:
    eine perspektivische Darstellung eines Verbindungsbereich zwischen Kopplungsvorrichtung und Rammpfahl im Teilschnitt mit einer erfindungsgemäßen Verstelleinrichtung, und
    Fig. 7:
    eine perspektivische Detailansicht eines Rammpfahles im Teilschnitt.
  • Die in Fig. 1 gezeigte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Gründungsstruktur 1 weist eine Tragstruktur 2 auf, welche eine Vielzahl von fachwerkartig miteinander verbundenen Streben 4, 4', 4" umfasst. Am Kopfteil 6 der Gründungsstruktur 1 ist eine Aufnahme 8 für eine Offshore-Anlage, wie beispielsweise hier einen Turm 10 einer nicht näher dargestellten Windenergieanlage angeordnet. Die Aufnahme 8 weist eine bevorzugt zylindrische Ausnehmung auf, deren Längsachse in der gezeigten Ausführungsform koaxial zur Mittenachse 12 der Gründungsstruktur verläuft. Am Kopfteil 6 der als Jacket-Abschnitts ausgebildeten Tragstruktur 2 ist des Weiteren eine sich vollständig um die Aufnahme herum erstreckende Serviceplattform 14 angeordnet. An der Peripherie der Serviceplattform 14 ist ein Sicherheitsgeländer 16 angeordnet, welches die Serviceplattform vollständig umschließt. In der Serviceplattform ist eine Zutrittsöffnung 18 ausgebildet, der eine Zugangsleiter 20 zugeordnet ist. Über die Zugangsleiter 20 wird der Zugang für das Servicepersonal von einem an der Zugangsleiter anlandenen Schiff gewährleistet. Die Zugangsleiter 20 ist über Haltestreben 20' in ihrem unteren Drittel an der Tragstruktur 2 abgestützt.
  • Die hier dargestellte Tragstruktur 2 ist ein Jacket-Abschnitt mit einer im Wesentlichen sechseckigen Grundform, der auch als Hexabase bezeichnet wird. Die Tragstruktur 2 wird aus mehreren übereinander angeordneten Fachwerksegmenten 22,22',22" mit jeweils einer Vielzahl von horizontal und zur Mittenachse 12 geneigt verlaufenden Streben 4, 4', 4" ausgebildet. Die Streben 4, 4', 4" sind aus rohrförmigen Hohlprofilen ausgebildet und starr miteinander verbunden, wobei in den Verbindungsbereichen von zwei, drei oder mehr Verbindungsstreben jeweils Knotenpunkte 24, 24' ausgebildet sind. Die Tragstruktur 2 weist außerdem ein Fußteil 26 auf.
  • Einer Kopplungsvorrichtung 28 ist mit dem Fußteil 26 gekoppelt oder verbunden und hat die Funktion einer Adapterstruktur. Die Kopplungsvorrichtung 28 dient zum Überbrücken eines Abstandes zwischen der in einer vorbestimmten Höhe zu montierenden Tragstruktur 2 und eines im Gewässergrund verankerten Fundaments 30 der erfindungsgemäßen Gründungsstruktur 1. Die Kopplungsvorrichtung weist ein oberes Ende 32 auf, mit dem die Kopplungsvorrichtung mit dem Fußteil 26 der Tragstruktur 2 gekoppelt ist. Weiterhin umfasst die Kopplungsvorrichtung 28 ein unteres Ende 34 das mit dem Fundament 30 verbunden ist, welches in der vorliegenden Ausführungsform 6, in dem nicht näher dargestellten Gewässergrund einrahmte Rammpfähle 36 aufweist. Zudem weist die Kopplungsvorrichtung 28 eine sich von ihrem oberen Ende 32 zum unteren Ende 34 erstreckende im Wesentlichen gleichbleibende Grundfläche auf. In der Höhe weist die Kopplungsvorrichtung ein auf die jeweilige Gewässertiefe am Errichtungsort abgestimmtes Höhenmaß auf, sodass der Abstand zwischen dem oberen mit der Tragstruktur 2 gekoppelten Ende 32 und dem unteren, mit dem Fundament 30 verbundenen Ende entsprechend der Gewässertiefe variiert. Die Kopplungsvorrichtung 28 weist in der gezeigten Ausführungsform sechs mit dem Fundament koppelbare, im Wesentlichen senkrecht verlaufende Adapter-Stäbe 38 auf. Die Adapter-Stäbe 38 sind über eine fachwerkartige Gitterstruktur 40 untereinander verbunden.
  • Wie Figur 2 verdeutlicht, weist die Gitterstruktur 40 mehrere Horizontal-Strebenelemente 42 auf, welche ringförmig angeordnet sind und endseitig jeweils mit einem Adapter-Stab 38 verbunden sind. Die zwischen den Adapter-Stäben 38 angeordneten Horizontal-Strebenelemente 42 weisen in der Grundfläche die Form eines Sechsecks auf. Jedes Horizontal-Strebenelement weist mindestens zwei im Abstand parallel zueinander verlaufende Horizontal-Streben 44, 44' auf, welche über Verbindungsstreben 46, 46' miteinander gekoppelt sind, die in einem vorbestimmten Winkel geneigt zu den Horizontal-Streben 44, 44' verlaufen. Die Horizontal-Strebenelemente 42 sind in einer vertikalen Ebene ausgerichtet, sodass die Horizontal-Streben 44, 44' der Horizontal-Strebenelemente übereinander angeordnete Ringstrukturen 48, 48' (Figur 1) der Gitterstruktur 40 ausbilden.
  • In der vorliegenden Ausgestaltung sind beide Horizontal-Streben 44, 44' eines jeweiligen Horizontal-Strebenelements 42 mit ihren Enden mit einem Adapter-Stab 38 verbunden. Die Adapter-Stäbe 38 weisen an ihren oberen Enden nicht näher dargestellte Aufnahmen zum Einsetzen und/oder Befestigen korrespondierender Fußelemente 50 der Tragstruktur 2 auf. Die Fußelemente 50 werden nach dem Einsetzen in die Aufnahmen der Adapter-Stäbe 38 fest mit diesen verbunden. Die Verbindung der Fußelemente mit den Adapter-Stäben kann mittels nicht gezeigter Arretierelemente oder über ein in die Aufnahme einfüllbares aushärtendes Füllmaterial erfolgen. Die Adapter-Stäbe 38 sind mit ihren unteren Enden wiederum in Aufnahmen des vorliegend aus sechs Rammpfählen 36 ausgebildeten Fundaments 30 eingesetzt und fest mit den Rammpfählen verbunden. Um das Einsetzen bzw. Einschieben der vertikal ausgerichteten Adapter-Stäbe zu gewährleisten, weisen auch die in den Gewässergrund 51 eingerammten Rammpfähle 36 eine vertikale Ausrichtung auf.
  • In Figur 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Gründungsstruktur 1' gezeigt, welche eine Tragstruktur 2 und ein Fundament 30 aufweist, die identisch zu der in den Figuren 1 und 2 abgebildeten Ausführungsform sind. Daher wird auf die detaillierte Beschreibung der Tragstruktur 2 und des Fundaments 30 verzichtet. Gleiche Bauteile sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Die abgebildete Gründungstruktur 1' weist eine das Fußteil 26 der Tragstruktur 2 mit dem Fundament 30 verbindende Kopplungsvorrichtung 28' auf. Die Kopplungsvorrichtung 28' weist wiederum ein an den Errichtungsort der Gründungsstruktur angepasstes Höhenmaß auf. Wie zu erkennen, ist die Gründungstruktur 1' im Vergleich zum Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 an einem Errichtungsort mit einer größeren Gewässertiefe aufgestellt. Die Kopplungsvorrichtung 28' weist sechs Adapter-Stäbe 38' auf, die in der Form eines sich zwischen den Adapter-Stäben aufspannenden gleichseitigen Sechsecks angeordnet sind. Die Adapter-Stäbe 38' sind über Horizontal-Strebenelemente 42' verbunden, mit denen auf die Adapter-Stäbe einwirkenden Kräften der Parallelogrammeffekt zwischen den Adapter-Stäben 38' verhindert wird. Die Horizontal-Strebenelemente 42' bilden die Gitterstruktur 40' aus. Die Horizontal-Strebenelemente 42' weisen im Gegensatz zur Ausführungsform der Figuren 1 und 2 drei parallel zueinander ausgerichtete Horizontal-Streben 44, 44', 44" auf, welche über Verbindungsstreben 46, 46' miteinander verbunden sind. Die drei im Abstand übereinander angeordneten Horizontal-Streben 44. 44', 44" bilden somit drei die Adapter-Stäbe 38' verbindende Ringstrukturen 48, 48', 48" aus. Das Fundament 30 zum Verankern der Gründungstruktur 1' im Gewässergrund 51 weist sechs Rammpfähle 36 auf. Die Anzahl der Rammpfähle kann in Abhängigkeit von der Ausgestaltung der Gründungstruktur 1' variieren.
  • Eine Alternative Ausgestaltung sieht bei Kupplungsvorrichtungen mit einem ausreichend großen Höhenmaß, anstelle der Horizontal-Strebenelemente 42' zwischen zwei unmittelbar einander benachbarten Adapter-Stäben 38', das Anordnen von zwei Horizontal-Strebenelementen 42 mit jeweils zwei Horizontal-Streben 46, 46' vor. Die Horizontal-Strebenelemente 42 sind dann in einem vorbestimmten Abstand übereinander angeordnet. Die Adapter-Stäbe 38' sind mit ihren unteren Enden in Aufnahme des aus Rammpfählen 36 ausgebildeten Fundaments 30 aufgenommen. Wie auch in der vorher beschriebenen Ausführungsform (Figur 1 und 2) sind die Fußelemente 50 in nicht näher gezeigten Aufnahmen am oberen Ende eines jeweils zugeordneten Adapter-Stabes 38 aufgenommen und mit diesem fest verbunden. Die Verbindung zwischen Tragstruktur 2 und Kopplungsvorrichtung 28' kann dabei reversibel, also beliebig oft verbindbar und wieder lösbar, oder nicht reversibel, also nicht wieder lösbar, ausgebildet sein. Die Verbindung zwischen den Fußelementen 50 der Tragstruktur 2 und dem oberen Ende der Kopplungsvorrichtung 28' sowie dem unterem Ende der Kopplungsvorrichtung 28' und den Rammpfähle 36 aufweisenden Fundament 30 erfolgt bevorzugt über die oben beschriebenen Arretierelemente und/oder Kopplungsmittel.
  • In Figur 4 ist eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Gründungstruktur 1" gezeigt, welche eine Tragstruktur 2' mit einem verändertem Fußteil 26' aufweist. Anstelle der Fußelemente (Fig.1) ist das untere Fachwerksegment 22 mit seinen Streben 4 der Tragstruktur 2' direkt mit der Gitterstruktur 40" der Kopplungsvorrichtung 28" über Knotenpunkte 52 verbunden. Die abgebildete Gitterstruktur 40" weist zwei übereinander geordnete Ringstrukturen 48, 48''' aus jeweils sechs Horizontal-Streben 44, 44''' auf. Dabei ist nur die untere Ringstruktur 54 mit den Adapter-Stäben 38" verbunden. Die Ringstrukturen 48, 48''' sind ausschließlich über Verbindungstreben 46, 46', 46" untereinander gekoppelt. Die Verbindungsstreben 46, 46', 46" verlaufen jeweils bevorzugt unter einem vorbestimmten Winkel geneigt zu den Horizontal-Streben 44, 44''' und den vertikal ausgerichteten Adapter-Stäben 38". Die Horizontal-Streben 44 der unteren Ringstruktur 54 sind mit ihren Enden jeweils mit den oberen Enden eines jeweiligen Adapter-Stabes 38" verbunden. Die Horizontal-Streben 44''' der oberen Ringstruktur 54' sind mit ihren Enden jeweils untereinander und mit den Streben 4, des unteren Fachwerksegmentes 22 der Tragstruktur 2' gekoppelt und bilden die sechs Knotenpunkte 52 aus. Die Knotenpunkte 52 sind im Wesentlichen deckungsgleich aber im Abstand oberhalb der Adapter-Stäbe 38" angeordnet. Die in Figur 4 abgebildete Gitterstruktur 40" kann in einer alternativen Ausführungsform in Abhängigkeit von einem am Errichtungsort der Gründungsstruktur 1" auszugleichenden Tiefenunterschied drei übereinander angeordnete Ringstrukturen aufweisen, die jeweils über Verbindungstreben untereinander verbunden sind. Zumindest die unterste Ringstruktur ist dann fest mit einer jeweils vorhandenen Anzahl von vertikal ausgerichteten Adapter-Stäben verbunden.
  • Eine weitere Ausführungsform einer Gründungsstruktur 1''' ist in Figur 5 dargestellt. Die Gründungstruktur 3' weist eine Tragstruktur 2", welche drei Außenstreben 60, die abschnittsweise zur Vertikalen geneigt sind, und die Außenstreben 60 miteinander verbindende Fachwerksegmente 62, 62' aufweist. Das Fußteil 26" der Tragstruktur 2' weist mit den unteren Enden der Außenstreben 60 gekoppelte Fußelemente 50' auf. Die Fußelemente 50' sind mit dem oberen Ende der Kopplungsvorrichtung 28''' verbunden. Die Kopplungsvorrichtung 28''' weist in der vorliegenden Ausführungsform drei Adapter-Stäbe 38''' auf, die über Horizontale-Strebenelemente 42''' mit jeweils zwei Horizontal Streben 44, 44' untereinander verbunden sind. Die Horizontal Streben 44, 44' sind, um die Steifigkeit der Kupplungsvorrichtung 38''' zu verbessern, über Verbindungstreben 46, 46', miteinander verbunden. Die Adapter-Stäbe 38''' und die aus den Horizontal-Strebenelementen 42''' gebildete Gitterstruktur 40''' weist eine Grundfläche in der Form eines Dreiecks auf. Wie in den vorherigen Ausführungsformen weist die Kopplungsvorrichtung über seine gesamte Höhe vom oberen Ende bis zum unteren Ende eine nahezu gleichmäßige Grundfläche auf. Das die Kupplungsvorrichtung 38''' und die Tragstruktur 2' tragende Fundament 30' weist drei Rammpfähle 36' auf, die vertikal ausgerichtet sind und mit denen die Gründungsstruktur 1''' im Gewässergrund 51 verankert wird. In die Aufnahmen am oberen Ende der Rammpfähle 36' sind die Adapter-Stäbe 38''' der Kopplungsvorrichtung 28''' eingeschoben und fest verbunden. Die Tragstruktur 2" weist ein Kopfteil 6' mit einer Aufnahme 8' für eine Offshore-Anlage, wie einen Turm 10 einer nicht näher gezeigten Windenergieanlage auf. Um die Aufnahme 8' herum ist zudem eine Service-Plattform 14' vorgesehen. Das Kopfteil 6' hat des Weiteren drei etwa horizontal verlaufende Stützarme 64, welche jeweils in einem Winkel von 120 Grad zueinander von der Mittenachse 12' der Gründungsstruktur 1''' aus abstehen. Die Enden der Stützarme 64 sind jeweils mit den oberen Enden der Außenstreben 60 gekoppelt.
  • In Fig. 6 ist der Verbindungsbereich zwischen der Kopplungsvorrichtung 28 und einem Rammpfahl 36 des Fundamentes 30 gezeigt. Der Adapterstab 38 der Kopplungsvorrichtung 28 weist ein Fußelement 54 auf, das in den freien Querschnitt im Kopfbereich 56 des Rammpfahles 36 hineinragt und darin aufgenommen ist. Der Rammpfahl 36 weist zudem in seinem Kopfbereich 56 eine Verstelleinrichtung 58 zur Höhenverstellung des im Rammpfahl aufgenommenen Fußelementes 54 relativ zum Rammpfahl 36 auf. Die Verstelleinrichtung 58 setzt sich aus einem im Inneren des Rammpfahles 36 aufgenommenen Schraubring 66 mit einem Außengewinde 68 und einem an der inneren Mantelfläche 70 des Rammpfahles ausgebildeten Innengewinde 72 (Fig. 7) zusammen. Der Schraubring 66 korrespondiert mit seinem Außengewinde 68 mit dem Innengewinde 72 des Rammpfahles derart, dass durch Drehung des Schraubringes 66 dieser in Längsrichtung des Rammpfahles 36 verstellbar ist. Der Schraubring 66 weist eine Auflagefläche 74 (Fig. 7) und damit eine Fußelement-Aufnahme für das Fußelement 54 der Kopplungsvorrichtung 28 auf. Bevorzugt sind sämtliche Rammpfähle 36, 36' der zuvor dargestellten Fundamente 30, 30' mit solchen Verstelleinrichtungen 58 ausgerüstet, wodurch Höhenunterschiede zwischen den oberen Enden der Rammpfähle 36, 36' sich auf vorteilhafte Weise ausgleichen lassen.
  • Wie aus Fig. 7 ersichtlich, weist der Schraubring eine Durchbruch 76 mit einer Verzahnung 78 auf. In die Verzahnung 78 greift ein am unteren Ende des Fußelementes 54 angeordnetes Arretierteil 80 (Fig. 6) ein. Das Arretierteil 80 weist sternförmig angeordnete Stege 82, 82' auf, die an ihren in radialer Richtung äußeren Enden komplementär zur Verzahnung 78 ausgebildet ist. Damit wird zusätzlich zu der zwischen den Gewindeteilen wirkenden Reibkraft einem selbsttätigen Verdrehen des Schraubringes 66 innerhalb des Rammpfahles entgegengewirkt. In den Hohlraum 84 zwischen der Außenwandung 86 des Fußelementes 54 und der Mantelfläche 70 des Rammpfahles 36 wird nach dem Justieren der Kopplungseinrichtung 28 in ihrer Höhe durch Anpassen der Position der Schraubringe 66 in Längsrichtung des Rammpfahles 36 bevorzugt ein aushärtbares Füllmaterial eingefüllt, wie beispielsweise Beton. Bezugszeichenliste
    1, 1', 1", 1''' Gründungsstruktur 44, 44', 44", 44''' Verbindungsstreben
    2, 2', 2" Tragstruktur 46, 46' Horizontalstreben
    4, 4', 4" Verbindungsstreben 48, 48', 48", 48''' Ringstruktur
    6, 6' Kopfteil 50, 50' Fußelement
    8, 8' Aufnahme 52 Knotenpunkt
    9 Längsachse 54 Fußelement
    10 Turm 56 Kopfbereich
    12 Mittenachse 58 Verstelleinrichtung
    14 Serviceplattform 60 Außenstrebe
    16 Sicherungsgeländer 62, 62' Fachwerksegment
    18 Zutrittsöffnung 64 Stützarm
    20 Zugangsleiter 66 Schraubring
    22, 22', 22" Fachwerksegmente 68 Außengewinde
    24, 24' Knotenpunkte 70 innere Mantelfläche
    26, 26', 26" Fußteil 72 Innengewinde
    28, 28', 28", 28''' Kopplungsvorrichtung 74 Auflagefläche
    30, 30' Fundament 76 Durchbruch
    32 Oberes Ende 78 Verzahnung
    34 Unteres Ende 80, 80' Arretierteil
    36, 36' Rammpfahl 82 Steg
    38, 38', 38", 38''' Adapterstab 84 Hohlraum
    40, 40', 40", 40''' Gitterstruktur 86 Außenwandung
    42, 42', 42", 42''' Horizontalstrebenelement

Claims (20)

  1. Kopplungsvorrichtung (28, 28', 28" 28''') zum Verbinden einer Tragstruktur (2, 2', 2") für Offshore-Anlagen, insbesondere Windenergieanlagen, mit einem in einem Gewässergrund verankerten, aus Rammpfählen (36, 36') bestehenden Fundament (30, 30'), aufweisend
    ein mit der Tragstruktur (2, 2', 2") koppelbares oberes Ende (32) und ein mit dem Fundament (30, 30') koppelbares unteres Ende (34), wobei die Kopplungsvorrichtung ein Höhenmaß aufweist, welches durch Anpassen oder Verändern des Abstandes zwischen dem oberen und unteren Ende der Kopplungsvorrichtung auf die jeweilige Gewässertiefe am Errichtungsort abgestimmt ist, und
    mehrere mit dem Fundament (30, 30') koppelbare, im Wesentlichen senkrecht verlaufende Adapter-Stäbe (38, 38', 38", 38'''), welche an ihren oberen Enden für eine Verbindung mit der Tragstruktur und an ihren unteren Enden zum Einsetzen in Aufnahmen an den Rammpfählen (36, 36') eingerichtet sind, wobei
    die mit dem Fundament (30, 30') koppelbaren Adapter-Stäbe (38, 38', 38", 38''') an ihren unteren Enden jeweils Arretierelemente für eine Form- oder Kraftschlussverbindung mit Kopplungsmitteln der Rammpfähle (36, 36') aufweisen und/oder eingerichtet sind, über ihre unteren Enden mittels eines in die Aufnahmen für die Adapter-Stäbe (38, 38', 38", 38''') an den Rammpfählen (36, 36') einfüllbares aushärtendes Füllmittels befestigt zu werden.
  2. Kopplungsvorrichtung nach Anspruch 1,
    gekennzeichnet durch eine sich von ihrem oberen Ende (32) zu ihrem unteren Ende (34) erstreckende, im Wesentlichen gleichbleibende Grundfläche.
  3. Kopplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2,
    gekennzeichnet durch eine fachwerkartige Gitterstruktur (40, 40', 40" 40'''), welche die Adapter-Stäbe (38, 38', 38", 38''') untereinander verbindet.
  4. Kopplungsvorrichtung nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Gitterstruktur (40, 40', 40" 40''') mindestens zwei im Abstand parallel zueinander verlaufende Horizontal-Streben (44, 44', 44", 44''') aufweist, welche ein Horizontal-Strebenelement (42, 42', 42", 42''') ausbilden, das vorzugsweise in einer vertikalen Ebene verläuft, und über Verbindungsstreben (46, 46', 46") miteinander gekoppelt sind, die vorzugsweise in einem spitzen oder stumpfen Winkel zu den Horizontal-Streben (44, 44', 44", 44''') verlaufen.
  5. Kopplungsvorrichtung nach Anspruch 4,
    gekennzeichnet durch mehrere Horizontal-Strebenelemente (42, 42', 42", 42'''), welche ringförmig angeordnet sind, wobei die Horizontal-Streben (40, 40', 40", 40''') der Horizontal-Strebenelemente (42, 42', 42", 42''') übereinander angeordnete Ringstrukturen der Gitterstruktur (40, 40', 40" 40''') ausbilden.
  6. Kopplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 und 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Horizontal-Streben (44) der unteren Ringstruktur (48) eines jeweiligen Horizontal-Strebenelementes (42, 42', 42", 42''') mit jeweils einem ihrer Enden mit einem Adapter-Stab (38, 38', 38", 38''') verbunden sind.
  7. Kopplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass die obere Ringstruktur (48''') über daran ausgebildete Knotenpunkte (52) mit der Tragstruktur (2''') verbindbar ist.
  8. Kopplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Horizontal-Streben (44, 44', 44") eines jeweiligen Horizontal-Strebenelementes (42, 42', 42", 42''') mit jeweils ihren Enden mit einem Adapter-Stab (38, 38', 38", 38''') verbunden sind.
  9. Kopplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass die vorzugsweise senkrecht verlaufenden Adapter-Stäbe (38, 38', 38''') an ihren oberen Enden Aufnahmen zum Einsetzen und/oder Befestigen korrespondierender Fußelemente (50, 50') der Tragstruktur (2, 2") aufweisen.
  10. Kopplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass die fachwerkartige Gitterstruktur (40, 40', 40" 40''') und/oder die Adapter-Stäbe (38, 38', 38", 38''') aus einem Material ausgebildet sind oder ein Material enthalten, dass ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Metalle, Beton, deren Gemische und deren Kompositmaterialien.
  11. Kopplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Gitterstruktur (40, 40', 40" 40''') und/oder die Adapter-Stäbe (38, 38', 38", 38''') aus Hohlprofilen, insbesondere zylindrischen Rohrprofilen, und/oder aus Profilstäben gebildet sind.
  12. Gründungsstruktur (1, 1', 1", 1''') für Offshore-Anlagen, insbesondere Windenergieanlagen, mit
    einer Tragstruktur (2, 2', 2") mit einer Aufnahme (8) für die Offshore-Anlage,
    einem aus mehreren Rammpfählen (36, 36') bestehenden Fundament (30, 30') zur Verankerung der Gründungstruktur (1, 1', 1", 1''') in einem Gewässergrund (51),
    gekennzeichnet durch eine Kopplungseinrichtung (28, 28', 28", 28''') nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Kopplungseinrichtung ein auf die jeweilige Gewässertiefe am Errichtungsort abgestimmtes Höhenmaß zwischen dem Fundament (30, 30') und der Unterseite der Tragstruktur (2, 2', 2") aufweist.
  13. Gründungsstruktur nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstruktur (2, 2', 2") ein Jacket-Abschnitt aus mehreren fachwerkartig miteinander verbundenen Streben (4, 4', 4") ist, deren Grundflächefläche sich vom Kopfteil (6) mit der Aufnahme (8) für die Offshore-Anlage in Richtung seines Fußteiles (26, 26', 26") vergrößert.
  14. Gründungsstruktur nach einem der Ansprüche 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Fußteil (26, 26") der Tragstruktur (2, 2") mehrere Fußelemente (50, 50') aufweist, welche in korrespondierenden Aufnahmen an den oberen Enden der Adapter-Stäbe (38, 38', 38''') befestigt sind.
  15. Gründungsstruktur nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Fußteil (26') der Tragstruktur (2') über Knotenpunkte (52) an der fachwerkartigen Gitterstruktur (40"), vorzugsweise Eckpunkten der oberen Ringsstruktur (48'''), befestigt ist.
  16. Gründungsstruktur nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass im Kopfbereich (56) eines oder mehrerer Rammpfähle (36, 36') eine Verstelleinrichtung (58) zur Höhenverstellung eines Fußelements (54) der Tragstruktur (2, 2', 2") oder der Kopplungseinrichtung (28) relativ zum Rammpfahl (36, 36') angeordnet ist.
  17. Gründungsstruktur nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (28) einen Schraubring (66) aufweist, der bevorzugt in Längsrichtung des Rammpfahles (36, 36') verstellbar angeordnet ist.
  18. Gründungsstruktur nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Schraubring (66) ein Außengewinde (68) aufweist, dass mit einem Innengewinde (70) im Kopfbereich (54) des Rammpfahles (36, 36') korrespondiert.
  19. Verfahren zum Herstellen von Gründungsstrukturen (1, 1',1", 1'''), welche ein auf die Gewässertiefe an ihrem Errichtungsort abgestimmtes Höhenmaß aufweisen, mit den Schritten,
    - Vorfertigen einer Tragstruktur (2, 2', 2") mit einheitlichen Abmessungen,
    - Vorfertigen einer Kopplungsvorrichtung (28, 28', 28", 28''') nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei deren Höhenmaß individuell auf die am Errichtungsort der jeweiligen Gründungstruktur (1, 1', 1", 1''') vorhandene Gewässertiefe abgestimmt wird,
    - Erstellen eines Fundaments (30, 30') am Errichtungsort für eine Offshore-Windenergieanlage durch Rammen von Rammpfählen (36, 36') in einen Gewässergrund (51);
    - Verbinden der Kopplungsvorrichtung (28, 28', 28", 28''') mit dem erstellten Fundament über mehrere mit den Rammpfählen (36, 36') koppelbare, im Wesentlichen senkrecht verlaufende Adapter-Stäbe (38, 38', 38", 38'''), indem die unteren Enden in Aufnahmen an den Rammpfählen (36, 36') eingesetzt und die mit dem Fundament (30, 30') koppelbaren Adapter-Stäbe (38, 38', 38", 38''') mittels Arretierelementen an den unteren Enden für eine Form- oder Kraftschlussverbindung mit Kopplungsmitteln der Rammpfähle (36, 36') verbunden und/oder mittels eines in Aufnahmen für die Adapter-Stäbe (38, 38', 38", 38''') an den Rammpfählen (36, 36') einfüllbaren aushärtenden Füllmittel befestigt werden, und
    - Fügen von einheitlicher Tragstruktur (2, 2', 2") und Kopplungsvorrichtung (28, 28', 28", 28'''), indem
    - die Tragstruktur (2, 2', 2") mit den oberen Enden der Adapter-Stäbe der auf dem Fundament (30, 30') aufgesetzten Kopplungsvorrichtung gekoppelt wird, oder
    - die Tragstruktur (2, 2', 2") vor dem Verbinden der Kopplungsvorrichtung (28, 28', 28", 28''') mit dem Fundament mit den oberen Enden der Adapter-Stäbe der Kopplungsvorrichtung (28, 28', 28", 28''') gekoppelt wird,
    - und Verbinden von Tragstruktur (2, 2', 2") und Kopplungsvorrichtung (28, 28', 28", 28''').
  20. Verfahren nach Anspruch 19,
    wobei das Verfahren einen oder mehrere der nachfolgenden Schritte umfasst:
    - Verstellen der Höhe eines oder mehrerer Fußelemente (54) der Kopplungsvorrichtung (28) relativ zum Fundament (30, 30').
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