ES2358032B1 - Base de cimentación para el montaje de aerogeneradores en lecho acuático y método de fabricación de dicha cimentación. - Google Patents

Base de cimentación para el montaje de aerogeneradores en lecho acuático y método de fabricación de dicha cimentación. Download PDF

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Abstract

Base de cimentación para el montaje de aerogeneradores en lecho acuático y método de fabricación de dicha cimentación, formada por una estructura cónica que se compone de un conjunto de columnas (1) a modo de generatrices, dispuestas entre un núcleo cúspide superior (2) y una zapata anular (3) inferior, realizándose el montaje constructivo de dicho conjunto sobre un molde anular (8) que se dispone flotando en el agua, en el cual se forma la zapata anular (3), con unión sobre ella de las columnas (1), las cuales se sujetan en la formación constructivo del conjunto estructural mediante un útil (10) de apoyo.

Description

Base de cimentación para el montaje de aerogeneradores en lecho acuático y método de fabricación de dicha cimentación. Sector de la técnica
La presente invención está relacionada con la instalación de aerogeneradores en lechos acuáticos, proponiendo para tal fin una base de cimentación realizada con unas características estructurales que facilitan la construcción en instalaciones portuarias, para el transporte hasta el lugar de instalación y el fondeo en dicho lugar mediante un vehículo acuático. Estado de la técnica
Para la producción de energía eléctrica mediante aprovechamiento del viento, es conocida la utilización de aerogeneradores situados en lechos acuáticos, en donde se obtienen unos regímenes de viento mayores que en tierra, debido a la escasa rugosidad de la superficie del agua, además de disponer de grandes espacios libres para la colocación de los aerogeneradores.
Una condición de los aerogeneradores de este tipo, es que deben ser anclados de forma conveniente en el fondo acuático, para asegurar la instalación de una manera estable, siendo conocida para ello la utilización de cimentaciones formadas por un gran bloque de hormigón, el cual se fondea y asienta en el lugar de instalación, para disponer después sobre él el aerogenerador correspondiente.
Dichas cimentaciones se construyen habitualmente en lugares portuarios o zonas costeras, desde donde se transportan mediante un vehículo acuático para el fondeo en el lugar de aplicación.
Dadas las dimensiones y el peso de esas cimentaciones, su fabricación resulta muy costosa y se requieren para la manipulación grúas de gran tonelaje, las cuales tienen que ser transportadas a su vez hasta el lugar de instalación, utilizándose para ello grandes buques, que generalmente son procedentes de la industria del gas o del petróleo, resultando de un costo muy elevado.
En ese sentido, la Patente Europea EP 1.777.348, por ejemplo, describe una cimentación de asentamiento por gravedad y el método para instalar dicha cimentación en un fondo acuático, utilizando para ello un buque adaptado que realiza el acondicionamiento previo del fondo acuático, mientras que con otro buque provisto de un sistema de grúas se realiza el fondeo de la cimentación sobre el lecho acuático acondicionado; solución ésta que conlleva los problemas de coste lentitud de proceso derivados de la multiplicidad de medios operativos independientes que se utilizan. Objeto de la invención
De acuerdo con la invención se propone una base de cimentación para el montaje de aerogeneradores en lecho acuático, con una realización estructural que facilita la formación constructiva de dicha cimentación en lugar portuario y el transporte para el fondeo de instalación mediante un vehículo capaz de llevar a la cimentación y depositarla por sí mismo en el fondo acuático.
Esta cimentación objeto de la invención consta de una estructura cónica formada por un conjunto de columnas a modo de generatrices dispuestas entre un núcleo cúspide superior y una zapata anular inferior, constituyéndose el núcleo cúspide superior por un elemento cilíndrico con base superior para el amarre de la torre del aerogenerador a instalar y con una base inferior sobre la cual se amarran las columnas de la estructura cónica mediante elementos roscados, mientras que la zapata inferior, que puede ser circular o poligonal, se constituye por un anillo de hormigón, en el cual quedan embebidos los extremos inferiores de las columnas de la estructura cónica.
Las columnas componentes de la estructura cónica pueden ser metálicas (por ejemplo de acero), o bien de hormigón armado con barras metálica, sobresaliendo, en cualquier caso, por el extremo superior unos vástagos roscados para establecer el amarre respecto del núcleo cúspide de la estructura, mientras que por el extremo inferior de dichas columnas salen unos ganchos, para establecer con ellos una sujeción de montaje respecto de unas barras de armadura metálica que se disponen en la formación constructiva de la zapata anular inferior de la estructura.
Se obtiene así un conjunto estructural de sencilla construcción y con el peso necesario para determinar, merced a su configuración, un asiento de apoyo sobre los fondos acuáticos con la estabilidad requerida para servir de base sustentadora de un aerogenerador.
En la zapata anular del conjunto estructural se incluyen, no obstante, unos tubos verticales de pilotaje, a través de los cuales es susceptible establecer un anclaje de sujeción mediante pilotes sobre el fondo acuático, cuando las condiciones lo requieren, por ejemplo cuando el lugar de asentamiento es de naturaleza blanda.
Mediante las columnas de la estructura cónica la cimentación determina además una función de rompehielos, estando previstas para tal fin dichas columnas de la estructura cónica según una configuración de aristas vivas, por ejemplo con una sección de forma cuadrada o triangular, resultando de aplicación ventajosa para la instalación en lugares geográficos de climatología fría donde las superficies acuáticas suelen congelarse a hielo.
El conjunto de la cimentación así formada, determina una estructura hueca en forma de jaula, la cual en la disposición de aplicación, puede ser utilizada para aprovechamiento en usos secundarios, como por ejemplo, mediante cubrimiento con un red. metálica, para determinar en su interior una piscifactoría.
La formación constructiva de la estructura de la cimentación se realiza disponiendo en el agua un molde anular flotante y axialmente en vertical respecto del mismo un útil en forma de una estructura de paraguas, incorporándose las columnas componentes de la estructura cónica apoyadas en posición inclinada sobre los brazos del útil, con el extremo superior de las mismas amarrado al núcleo cúspide de formación de la estructura, y con el extremo inferior de dichas columnas metido en el molde anular flotante, de modo que hormigonando en el molde la formación del bloque constructivo de la zapata anular, la estructura de la cimentación queda formada en un conjunto solidario.
Una vez así, sobre el conjunto de las columnas componentes de la estructura cónica se disponen unos anillos periféricos de refuerzo, para evitar el pandeo de las mencionadas columnas, y a través del núcleo cúspide tubular de la estructura se extrae el útil en forma de estructura de paraguas.
Para el transporte hasta el lugar de instalación, la cimentación así construida se suspende, mediante un cabrestante, de una estructura en forma de “V” inver
tida dispuesta sobre un vehículo acuático, de forma que elevando la cimentación la zapata inferior de la misma sale del molde de formación, el cual queda flotando en el agua.
En esas condiciones, mediante el vehículo acuático se lleva la cimentación hasta el lugar de instalación, en donde el propio vehículo de transporte se sumerge, realizando él mismo la preparación del fondo acuático con medios que lleva incorporados, e inmediatamente el asentamiento de la cimentación en la zona preparada, de modo que el asentamiento de la cimentación se realiza: sin dar tiempo para que la zona preparada para ello pueda sufrir alteraciones.
Después de depositada la cimentación, el vehículo acuático reflota a la superficie, pudiendo ser utilizado para llevar con él mismo el aerogenerador a instalar y colocarle sobre la cimentación.
Por todo ello, con el objeto de la invención se obtienen unas características ciertamente ventajosas en la estructura y construcción de una cimentación sustentadora para la instalación de aerogeneradores en lechos acuáticos, adquiriendo esta solución vida propia y carácter preferente respecto de las cimentaciones conocidas para esa función. Descripción de las figuras
La figura 1 muestra en perspectiva el molde flotante que se utiliza para la formación constructiva de la cimentación objeto de la invención, según una realización circular.
La figura 2 es una perspectiva del molde flotante con el útil en forma de estructura de paraguas que se utiliza para apoyar las columnas componentes de la estructura cónica en la formación constructiva de la cimentación.
La figura 3 es una perspectiva del montaje de una columna de la estructura cónica de la cimentación.
La figura 4 es una perspectiva de la disposición del conjunto de la estructura cónica en la formación de la cimentación.
La figura 5 es una perspectiva del conjunto de la cimentación formada sobre el molde flotante, con el útil en forma de estructura de paraguas en el interior.
La figura 6 es una perspectiva de la extracción del útil en forma de estructura de paraguas plegado utilizado para la formación constructiva de la cimentación.
La figura 7 es un detalle en sección de la cúspide de la cimentación, con el útil en forma de estructura de paraguas incluido a través del núcleo cúspide tubular.
La figura 8 es un detalle como el de la figura anterior, en la fase de extracción del útil en forma de estructura de paraguas plegado a través del núcleo cúspide tubular.
La figura 9 es un ejemplo en perspectiva de una columna de sección cuadrada para la formación de la estructura cónica de la cimentación.
La figura 9A es un ejemplo en perspectiva de una columna de sección triangular para la formación de la estructura cónica de la cimentación con un gran efecto de la función de rompehielos.
La figura 10 es un detalle en sección del amarre de una columna de la estructura cónica sobre el núcleo cúspide de la cimentación.
La figura 11 es el detalle de la figura anterior en posición explosionada.
La figura 12 muestra una instalación portuaria con el molde para fabricar la cimentación sobre el agua.
La figura 13 es una representación como la anterior, con el útil en forma de estructura dé paraguas sobre el molde flotante.
La figura 14 es una representación como las anteriores, con el conjunto de la cimentación formado sobre el molde flotante.
La figura 15 es una representación de la recogida de la cimentación mediante un vehículo acuático de transporte.
La figura 16 muestra la elevación de la cimentación respecto del molde flotante para quedar suspendida en la posición de transporte.
La figura 17 es una representación de la posición sumergida del vehículo acuático de transporte de la cimentación, en la operación de preparación del fondo acuático.
La figura 18 es una representación de la operación del asentamiento de la cimentación en la zona preparada del fondo acuático.
La figura 19 es una representación de la reflotación del vehículo acuático después de depositada la cimentación.
La figura 20 es una perspectiva de la cimentación con el aerogenerador correspondiente colocado sobre ella y el vehículo acuático en posición de retirada de la zona de instalación.
La figura 21 es una vista de la disposición de la cimentación en el fondo acuático, con anclaje mediante pilotes de sujeción.
La figura 22 es un detalle en sección de la formación de la zapata inferior de la cimentación.
La figura 23 es un detalle en sección del asiento de la zapata de la cimentación con pilotaje de sujeción.
La figura 24 es un ejemplo en perspectiva de la formación de la cimentación con la zapata inferior de forma poligonal y las columnas de la estructura cónica de sección triangular.
La figura 25 es una vista en planta de la realización de la cimentación según el ejemplo de la figura anterior. Descripción detallada de la invención
El objeto de la invención se refiere a una base de cimentación para la sustentación de aerogeneradores en lechos acuáticos, con unas características que simplifican la realización constructiva y facilitan la aplicación de un método de fabricación en instalaciones portuarias, para el transporte de la cimentación construida y asentamiento de la misma en el lugar de instalación mediante un vehículo acuático.
La cimentación preconizada se compone de una estructura cónica formada por un conjunto de columnas (1) dispuestas a modo de generatrices entre un núcleo cúspide (2) superior y una zapata anular (3) inferior.
Las columnas (1) pueden ser metálicas, por ejemplo de acero, o bien de hormigón, poseyendo en el extremo superior unos vástagos roscados (1.1) y en el extremó inferior unos ganchos (1.2), como se observa en el ejemplo representado en la figura 9.
Dichas columnas (1) pueden ser de cualquier configuración, pero particularmente se prevén de sección poligonal, de modo que determinen aristas vivas capaces de hacer una función de rompehielos, por ejemplo con una configuración de sección cuadrada, como el ejemplo de la figura 9, o con una configuración de sección triangular, como el ejemplo de la figura 9A, siendo esta última realización particularmente ventajosa para instalaciones de la cimentación en lugares
de climatología fría propensos a la formación de hielo en las superficies acuáticas.
El núcleo cúspide (2) es un elemento cilíndrico, con una base superior (2.1) para el amarre de la torre del aerogenerador (4) que se disponga sobre la cimentación, como se observa en la figura 20, mientras que en la parte inferior dicho elemento del núcleo cúspide
(2)
determina una base (2.2) destinada para el amarre de las columnas (1) de la estructura cónica, mediante los vástagos roscados (1.1) del extremo superior de las mismas, como se observa en las figuras 10 y 11.
La zapata (3) de la cimentación se constituye por un bloque anular conformado de hormigón, con una armadura metálica (3.1) en el interior, estableciéndose dicho bloque de la zapata (3) unido a las columnas
(1)
de la estructura cónica, mediante inclusión del extremó inferior de las mencionadas columnas (1) en el material de ese bloque de la zapata (3), previa unión de los ganchos (1.2) de las columnas (1) sobre la armadura metálica (3.1) de la zapata (3), como se observa en la figura 22.
Dicha zapata (3) de la cimentación puede ser de una forma anular según cualquier configuración de contorno, sin que ello altere el concepto, por ejemplo según un contorno circular, como en las figuras1a6,
o según un contorno poligonal, como en las figuras 24 y 25, sin que estos ejemplos sean limitativos.
Con ello así, la cimentación determina un conjunto estructural solidario, con un peso y una base que permiten el asentamiento por gravedad en fondos acuáticos (5), para sustentar un aerogenerador (4) en disposición sobre ella. No obstante, para los casos de aplicación en asentamiento sobre fondos acuáticos
(5)
blandos, en el bloque constructivo de la zapata (3) se disponen unos tubos verticales (6), a través de los cuales es susceptible establecer un amarre de anclaje mediante pilotes (7), para asegurar la sujeción, como se observa en las figuras 21 y 23.
La formación constructiva de la cimentación se realiza sobre un molde (8) anular flotante, de contorno circular como el representado en la figura 1, o de contorno poligonal, el cual se dispone sobre el agua (9) en una instalación portuaria, como se observa en la figura 12, colocando axialmente en vertical sobre dicho molde (8) un útil (10) formado por un mástil (10.1) y una serie de brazos radiales (10.2) articulados sobre el mencionado mástil (10.1), en forma de una estructura de paraguas, como se observa en las figuras2y13.
El útil (10) en forma de estructura de paraguas sé incluye a través del elemento cilíndrico del núcleo cúspide (2) destinado para el ensamblado de la cimentación, quedando dicho elemento del núcleo cúspide
(2) en el extremo superior del mástil (10.1) del útil (10).
Sobre ese conjunto se realiza el montaje de las columnas (1) para formar la estructura cónica de la cimentación, disponiéndose las mencionadas columnas (1), según muestran las figuras 3 y 4, apoyadas sobre las brazos radiales (10.2) del útil (10), con el extremo superior de las mismas unido a la base (2.2) inferior del núcleo cúspide (2) y con el extremo inferior de dichas columnas (1) entrando en el molde (8) anular, de forma que, una vez así, se procede al hormigonado de formación del bloque de la zapata (3) en el molde (8), con lo cual queda formada la estructura cónica.
Para evitar la deformación de las columnas (1) por pandeo, sobre el conjunto de la estructura cónica formada por dichas columnas (1) se disponen unos anillos (11) de refuerzo, como se observa en la figura 5, fijándose dichos anillos (11) sobre las columnas (1) por cualquier medio de sujeción que permita establecer la rigidez del conjunto.
Una vez totalmente formada la cimentación, de la manera indicada, se procede a retirar el útil (10), plegando para ello los brazos (10.2) sobre el mástil (10.1), de manera que, en esa posición, se extrae dicho útil (10) a través del elemento tubular del núcleo cúspide (2) de la cimentación, como muestran las figuras6y8.
En esas condiciones la cimentación formada queda sobre el molde (8), flotando en el agua (9), de modo que, en esa disposición, la cimentación puede ser recogida por un vehículo acuático (12), como muestra la figura 15, para el transporte hasta el lugar de instalación. Para ello se prevé un vehículo acuático (12) formado por dos flotadores (13), como un catamarán, yendo sobre los mencionados flotadores (13) una estructura (14) en forma de “V” invertida, la cual en la cúspide incorpora un cabrestante (15), mediante el que se sujeta y eleva la cimentación, como muestra la figura 16.
Al elevarse la cimentación la zapata (3) de la misma sale del molde (8), quedando éste sobre el agua (9), mientras que la cimentación queda suspendida de la estructura (14) del vehículo acuático (12), en donde mediante unos topes laterales (16) se mantiene estable para que no balancee por los movimientos del vehículo (12) sobre el agua (9) durante el transporte.
En el lugar de instalación de la cimentación, el vehículo acuático (12) se sumerge apoyando en el fondo acuático (5) mediante unas patas telescópicas (17), entre las cuales va dispuesto un puente transversal (18) que comporta un cabezal (19) susceptible de incorporar herramientas de diversos tipos, mediante el cual se realiza la preparación de la zona del fondo acuático (5) destinada para asentar la cimentación, como muestra la figura 17.
Una vez preparada la zona correspondiente del fondo acuático (5), sobre ella se coloca la cimentación, simplemente dejándola bajar mediante el cabrestante (15), hasta el asentamiento, como muestra la figura 18, de modo que la preparación de la zona del fondo acuático (5) y el asentamiento de la cimentación se realizan en operaciones inmediatamente consecutivas, sin tiempo por lo tanto para que la zona preparada sufra alteraciones por los movimientos del agua (9), lo cual asegura el perfecto asentamiento de la cimentación.
Después de depositada la cimentación, el vehículo acuático (12) reflota a la superficie, para su traslado de nuevo a las instalaciones portuarias, desde donde con ese mismo vehículo (12) u otro semejante, puede llevarse el aerogenerador (4) a instalar, para su colocación sobre la cimentación dispuesta sobre el fondo acuático (5) en el lugar de la instalación.

Claims (12)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Base de cimentación para el montaje de aerogeneradores en lecho acuático, del tipo destinado para disponerse asentada sobre el fondo acuático en el lugar de instalación, para colocar sobre ella un aerogenerador, caracterizada porque consta de una estructura cónica que comprende un conjunto de columnas
    (1) a modo de generatrices, dispuestas entre un núcleo cúspide superior (2) y una zapata anular (3) inferior, determinando un conjunto estructural en forma de jaula, con el extremos superior de las columnas (1) en amarre respecto del núcleo cúspide (2), mientras que el extremo inferior de las mismas queda metido en la formación constructiva de la zapata anular (3).
  2. 2. Base de cimentación para el montaje de aerogeneradores en lecho acuático, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizada porque el núcleo cúspide (2) se constituye por un elemento tubular con una base superior (2.1) para el amarre del aerogenerador a sustentar con la cimentación y una base inferior
    (2.2) respecto de la que se establece el amarre de las columnas (1).
  3. 3. Base de cimentación para el montaje de aerogeneradores en lecho acuático, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizada porque la zapata
    (3) se constituye por un bloque anular de hormigón, de contorno circular o poligonal, con una armadura metálica (3.1) en el interior, incluyéndose el extremo inferior de las columnas (1) en dicho bloque de hormigón, con sujeciones de amarre sobre la armadura metálica (3.1).
  4. 4.
    Base de cimentación para el montaje de aerogeneradores en lecho acuático, de acuerdo con las reivindicaciones primera y segunda, caracterizada porque las columnas (1) poseen en el extremo superior unos vástagos roscados, mediante los cuales se establece el amarre respecto de la base (2.2) de núcleo cúspide (2).
  5. 5.
    Base de cimentación para el montaje de aerogeneradores en lecho acuático, de acuerdo con las reivindicaciones primera y tercera, caracterizada porque las columnas (1) poseen en el extremos inferior unos ganchos (1.2), mediante los cuales se establecen las sujeciones de amarre sobre la armadura metálica
    (3.1) de la zapata (3).
  6. 6. Base de cimentación para el montaje de aerogeneradores en lecho acuático, de acuerdo con las reivindicaciones primera, cuarta y quinta, caracterizada porque las columnas (1) son de una sección poligonal, por ejemplo cuadrada o triangular, determinando aristas vivas que permiten una función de rompehielos del conjunto estructural de la cimentación.
  7. 7.
    Base de cimentación para el montaje de aerogeneradores en lecho acuático, de acuerdo con las reivindicaciones primera y segunda, caracterizada porque en el bloque constructivo de la zapata (3) se incluyen unos tubos verticales (6), para el anclaje de la cimentación mediante pilotes en el lugar de instalación.
  8. 8.
    Base de cimentación para el montaje dé aerogeneradores en lecho acuático, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizada porque sobre la estructura cónica formada por las columnas (1) se disponen unos anillos (11) de refuerzo que se fijan sobre las mencionadas columnas (1), para evitar el pandeo de las mismas.
  9. 9.
    Método de fabricación de una base de cimentación para el montaje de aerogeneradores en lecho acuático, determinando una estructura cónica que se forma por un conjunto de columnas (1) a modo de generatrices, dispuestas entre un núcleo cúspide superior (2) y una zapata anular (3) inferior, caracterizado porque el montaje constructivo se realiza sobre un molde anular (8), de contorno circular o poligonal, que se dispone flotando en el agua (9), sobre el cual se incorpora un útil (10) que consta de un mástil
    (10.1)
    y unos brazos radiales (10.2) articulados sobre el mismo, incluyéndose dicho útil (10) a través del núcleo cúspide (2) de formación de la cimentación, respecto del cual se amarran por el extremo superior las columnas (1) de formación de la estructura cónica, las cuales se disponen apoyadas en los brazos radiales
    (10.1)
    del útil (10), con el extremo inferior de las mismas entrando en el molde (8), en el cual se realiza el hormigonado de formación de la zapata (3) cubriendo con el hormigón constructivo dicho extremo inferior de las columnas (1).
  10. 10.
    Método de fabricación de una base dé cimentación para el montaje de aerogeneradores en lechos acuático, de acuerdo con la reivindicación novena, caracterizado porque una vez realizada la formación constructiva de la cimentación, se retira el útil (10) mediante extracción del mismo en posición plegada a través del núcleo cúspide (2).
  11. 11.
    Método de fabricación de una base de cimentación para el montaje de aerogeneradores en lecho acuático, de acuerdo con la novena reivindicación caracterizado porque el desmoldeo respecto del molde
    (8) se realiza por elevación del conjunto de la cimentación formada, de modo que la zapata (3) sale de dicho molde (8), el cual queda flotando en el agua (9).
    OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS
    N.º solicitud: 200803577
    ESPAÑA
    Fecha de presentación de la solicitud: 17.12.2008
    Fecha de prioridad:
    INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA
    51 Int. Cl. : E02D27/52 (2006.01) F03D11/04 (2006.01)
    DOCUMENTOS RELEVANTES
    Categoría
    Documentos citados Reivindicaciones afectadas
    A
    GB 1020555 A (LAWRENCE-COLEBROOK) 23.02.1966, página 1, línea 79 – página 2, línea 17; figuras. 1,9
    A
    JP 2001020849 A (HITACHI SHIPBUILDING ENG CO) 23.01.2001, figuras & Resumen de la base de datos EPODOC. Recuperado de EPOQUE; AN JP-2000068244-A. 1
    A
    DE 202005003425 U1 (OEVERMANN GMBH & CO KG) 20.07.2006, resumen; figuras. 1
    A
    US 4687380 A (MEEK JAN et al.) 18.08.1987, resumen; figuras. 1
    A
    DE 2510656 A1 (MEERESTECH SEEBAU ING IMS) 16.09.1976, figuras. 1
    Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud
    El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº:
    Fecha de realización del informe 18.04.2011
    Examinador F. Calderón Rodríguez Página 1/4
    INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA
    Nº de solicitud: 200803577
    Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) E02D, F03D Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de
    búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC
    Informe del Estado de la Técnica Página 2/4
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud: 200803577
    Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 18.04.2011
    Declaración
    Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 1-11 SI NO
    Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 1-11 SI NO
    Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).
    Base de la Opinión.-
    La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.
    Informe del Estado de la Técnica Página 3/4
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud: 200803577
    1. Documentos considerados.-
    A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.
    Documento
    Número Publicación o Identificación Fecha Publicación
    D01
    GB 1020555 A (LAWRENCE-COLEBROOK) 23.02.1966
    D02
    JP 2001020849 A (HITACHI SHIPBUILDING ENG CO) 23.01.2001
  12. 2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración
    El objeto de la invención es, de acuerdo con el contenido de la reivindicación 1, una base de cimentación para el montaje de aerogeneradores en lecho acuático que consta de una estructura cónica en forma de jaula que comprende un conjunto de columnas dispuestas a modo de generatrices determinando una estructura hueca (interpretado a la luz de la descripción, página 5, líneas 16-17, “...la cimentación así formada determina una estructura hueca en forma de jaula”) unidas a un denominado “núcleo cúspide” por su extremo superior y a una zapata anular por su extremo inferior.
    Adicionalmente, el núcleo cúspide puede ser un elemento tubular con una base superior (para el amarre del aerogenerador) y una base inferior (para la fijación de las columnas) (reivindicación 2), la zapata puede ser un bloque anular circular o poligonal, de hormigón, con una armadura metálica en su interior (con sujeciones de amarre para fijar el extremo inferior de las columnas) (reivindicación 3) y las columnas tener unos vástagos roscados en su extremo superior (para el amarre a la base del núcleo cúspide) (reivindicación 4) y unos ganchos en el inferior (para el amarre a la armadura metálica de la zapata) (reivindicación 5) pudiendo ser de sección poligonal cuadrada o triangular con aristas vivas (con función de rompehielos) (reivindicación 6) e incluir unos tubos verticales para el anclaje de la cimentación mediante pilotes (reivindicación 7) así como unos anillos de refuerzo en la estructura cónica sobre las columnas (para evitar su pandeo) (reivindicación 8)
    Un segundo objeto de la invención es, de acuerdo con la reivindicación 9, un método de fabricación de una base de cimentación como la anterior, fabricación realizada sobre un molde anular, circular o poligonal, flotante, al que se incorpora un útil con un mástil y unos brazos radiales articulados en forma de estructura de paraguas que se introduce a través del núcleo cúspide, quedando las columnas de la estructura cónica amarradas al núcleo cúspide por el extremo superior, apoyadas en los brazos radiales del útil, y entrando por su extremo inferior en el molde donde queda cubierto por el hormigón. Adicionalmente, el útil se retira en posición plegada a través del núcleo cúspide (una vez realizada la cimentación) (reivindicación 10) haciéndose el desmoldeo por elevación del conjunto de la cimentación formada saliendo la zapata del molde que queda flotando en el agua (reivindicación 11).
    El documento D01 muestra una base de cimentación en lecho acuático (para el montaje de un faro) que consta de una estructura cónica en forma de jaula que comprende un conjunto de columnas dispuestas a modo de generatrices unidas por su extremo superior a un elemento dispuesto a manera de núcleo cúspide y por su extremo inferior a una zapata anular (ver página 1, línea 79 – página, línea 17 y figuras 2,3). Sin embargo, sus restantes características se apartan de las de la invención.
    El documento D02 muestra una base de cimentación para el montaje de aerogeneradores en lecho acuático que consta de una estructura piramidal en forma de jaula determinando una estructura hueca que comprende un conjunto de columnas dispuestas a modo de aristas y unidas a una zapata poligonal por su extremo inferior (ver figuras). Sin embargo, como en el caso anterior, sus restantes características se apartan de las de la invención.
    Ninguno de dichos documentos muestra una disposición como la descrita en las reivindicaciones 1 a 11 y en consecuencia no pueden ser considerados como anterioridades. Por otra parte no resulta obvio que, a partir de dichos documentos, un experto en la materia pudiera concebir una disposición similar, con las características mencionadas en dichas reivindicaciones.
    La invención reivindicada a través del contenido de las reivindicaciones 1 a 11 parece aportar mejoras evidentes sobre lo ya conocido en el campo de las bases de cimentación para montaje de aerogeneradores en lecho acuático y sus métodos de fabricación, y por tanto se puede considerar que es nueva e implica actividad inventiva.
    Informe del Estado de la Técnica Página 4/4
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8007236B2 (en) * 2008-09-24 2011-08-30 Yury Sherman Supporting system for suspended wind turbines
CN102079477A (zh) * 2009-11-27 2011-06-01 三一电气有限责任公司 一种风机抱举装置及移动式水上作业平台
CN102079476A (zh) * 2009-11-27 2011-06-01 三一电气有限责任公司 一种风机抱举装置及移动式水上作业平台
US7993107B2 (en) * 2010-10-25 2011-08-09 General Electric Company Onshore wind turbine with tower support system
EP2511424B1 (en) * 2011-04-15 2017-07-12 Siemens Aktiengesellschaft Jacket assembly guide
US20130283722A1 (en) * 2012-04-30 2013-10-31 Clipper Windpower, LLC. Transition Structure Between Adjacent Tower Structures
DE102012211888B4 (de) 2012-07-06 2014-04-24 Wobben Properties Gmbh Vorrichtung zur Herstellung von Bewehrungskörben für Turmsegmente, insbesondere für Turmsegmente von Windenergieanlagen
FI20125978A (fi) * 2012-09-21 2014-03-22 Eurostal Oy Hybriditornirakenne ja menetelmä sen rakentamiseksi
JP6124064B2 (ja) * 2013-05-24 2017-05-10 国立研究開発法人 海上・港湾・航空技術研究所 洋上風力発電施設の建造・運搬方法
WO2015055258A1 (en) * 2013-10-18 2015-04-23 Statoil Petroleum As Aqua farming
US9487944B2 (en) * 2014-12-22 2016-11-08 Muhammad Amzad Ali Jack-up conical structure
ES2811504T3 (es) * 2018-02-05 2021-03-12 Metalvix Engenharia E Consultoria Ltda Torre de turbina eólica y base de cimentación respectiva
CN109458304A (zh) * 2018-11-30 2019-03-12 上海电气风电集团有限公司 一种适用于大兆瓦级风电机组的半潜型漂浮式风机基础
WO2020253928A1 (en) * 2019-06-21 2020-12-24 Vestas Wind Systems A/S Improvements relating to reinforcement of wind turbine towers
CN111576470B (zh) * 2020-05-25 2021-06-01 大连理工大学 一种海洋工程风机基础单桩冲刷防护结构及其冲刷深度折减量计算方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1020555A (es) *
DE2510656C3 (de) * 1975-03-12 1979-05-17 Ingenieur-Gemeinschaft Meerestechnik Und Seebau (Ims) Gmbh, 2000 Hamburg Verfahren zur Herstellung eines Unterwasserbauwerks aus miteinander durch Verschrauben und Verschweißung verbundenen Teilen und Ausbildung eines StoBes zur Verbindung der Teile
GB2136860B (en) * 1983-03-18 1986-10-22 Heerema Engineering An improved tower structure and method of fabricating such a structure
JP2001020849A (ja) * 1999-07-09 2001-01-23 Hitachi Zosen Corp 水上風力発電装置
DE202005003425U1 (de) * 2005-03-03 2006-07-20 Oevermann Gmbh & Co. Kg Gründung, insbesondere für eine Offshore-Windenergieanlage

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