ES2422664B2

ES2422664B2 - MONOLITIC FLOATING STRUCTURE INSTALLATION PROCEDURE FOR AEROGENERATOR SUPPORT

Info

Publication number: ES2422664B2
Application number: ES201230199A
Authority: ES
Inventors: Climent Molins Borrell; Josep REBOLLO PERICOT; Aleix CAMPOS HORTIGÜELA
Original assignee: Universitat Politecnica de Catalunya UPC
Current assignee: Universitat Politecnica de Catalunya UPC
Priority date: 2012-02-10
Filing date: 2012-02-10
Publication date: 2014-03-11
Anticipated expiration: 2032-02-10
Also published as: ES2422664A1

Abstract

Proceso de instalación de estructura flotante monolítica para soporte de aerogenerador en zonas marítimas de gran profundidad y alejadas de la costa que consiste en el fondeo de la estructura desde una posición horizontal de transporte hasta la vertical mediante la inundación controlada de su interior, de forma que el tramo emergente sobre la superficie marina sea mínimo, para que el montaje del aerogenerador a instalar en la coronación se realice a través de una embarcación tipo catamarán o similar y sin necesidad de medios complementarios de elevación. El emergido de la estructura se realiza mediante extracción del agua interior a través de diversas válvulas a lo largo de la altura que se equilibra parcialmente con el lastre tipo granular introducido a través de una apertura lateral. La fuerza en los amarres de sujeción se aplica mediante el ajuste de la línea de flotación de la estructura.Installation process of monolithic floating structure for wind turbine support in deep sea areas and far from the coast that consists of anchoring the structure from a horizontal transport position to the vertical by controlled flooding of its interior, so that the emergent section on the marine surface is minimal, so that the assembly of the wind turbine to be installed in the coronation is carried out through a catamaran or similar type boat and without the need of complementary means of elevation. The emergence of the structure is carried out by extracting the internal water through various valves along the height that is partially balanced with the granular type ballast introduced through a lateral opening. The force in the tie-downs is applied by adjusting the waterline of the structure.

Description

Procedimiento de instalación de estructura flotante monolítica para soporte de aerogenerador. Installation procedure of monolithic floating structure for wind turbine support.

Objeto de la invención Object of the invention

El objeto principal de la invención se refiere al método de instalación de una estructura flotante monolítica hueca para el soporte de aerogeneradores de gran potencia u otros elementos. Se enmarca en el ámbito de las energías renovables, en concreto energía eólica marina, planteando su utilidad para la instalación en zonas marítimas de gran profundidad y alejadas de la costa. The main object of the invention relates to the installation method of a hollow monolithic floating structure for the support of high power wind turbines or other elements. It is part of the field of renewable energy, specifically marine wind energy, raising its usefulness for installation in deep sea areas and far from the coast.

Background of the invention

En el contexto que la tendencia global se decanta por el uso de las energías renovables, de entre ellas la tecnología referente a la obtención de energía eléctrica a partir del viento ha sufrido en un corto período de tiempo un importante impulso tecnológico y de I+D. In the context that the global trend opts for the use of renewable energies, among them the technology related to obtaining electrical energy from the wind has suffered in a short period of time an important technological and R&D impulse .

Los avances más significativos se han traducido, y siguen traduciéndose, en aerogeneradores con potencias muchomás elevadas que las de sus predecesores, de mayor diámetro, más pesados y con mayor vida útil. Éste hecho ha permitido el planteamiento y explotación de diseños de estructuras para el soporte de aerogeneradores situados en el mar, donde los costes relativos a la cimentación necesaria para estas estructuras son considerablemente más importantes que en las estructuras cimentadas en tierra (onshore) y que con la existencia de aerogeneradores de gran potencia, que por otra parte no requieren de estructuras de soporte significativamente más costosas que para sus predecesores, permiten desde un punto de vista comercial absorber los costes extra derivados del emplazamiento en el mar a cambio de una mayor potencia instalada. The most significant advances have been translated, and continue to be translated, in wind turbines with much higher powers than those of their predecessors, larger in diameter, heavier and with longer life. This fact has allowed the design and exploitation of designs of structures for the support of wind turbines located at sea, where the costs related to the necessary foundation for these structures are considerably more important than in ground-based structures (onshore) and that with the existence of high-power wind turbines, which on the other hand do not require significantly more expensive support structures than for their predecessors, allow from a commercial point of view to absorb the extra costs derived from the location at sea in exchange for greater installed power .

Pese a las numerosas ventajas que la tecnología de la aerogeneración marina ha demostrado tener hasta el momento, éstas se han visto frenadas por la dificultad de hallar ubicaciones marinas con condiciones de viento favorables y a su vez con batimetrías que permitan la fijación y cimentación de éstas estructuras, en profundidades máximas del orden de los 50m, a cierta distancia de la costa, donde sea posible la instalación de grandes parques eólicos offshore que no generen un importante impacto, principalmente visual desde el punto de vista de la aceptación social de la infraestructura. Despite the numerous advantages that marine aerogeneration technology has shown so far, they have been hampered by the difficulty of finding marine locations with favorable wind conditions and in turn with bathymetries that allow the fixation and foundation of these structures , at maximum depths of the order of 50m, at a certain distance from the coast, where it is possible to install large offshore wind farms that do not generate an important impact, mainly visual from the point of view of the social acceptance of the infrastructure.

Es en este punto donde cobra sentido el diseño de plataformas flotantes para el soporte de aerogeneradores, puesto que permiten la instalación de grandes parques eólicos alejados de la costa y con independencia de la profundidad de la zona considerada. It is at this point that the design of floating platforms for wind turbine support makes sense, since they allow the installation of large wind farms away from the coast and regardless of the depth of the area considered.

Hasta la fecha se han desarrollado algunas patentes en cuanto a diferentes diseños de plataformas flotantes para dicho fin, de las cuales cabe destacar las patentes WO2010106208 y WO2006132539, que por su simplicidad permiten garantizar la estabilidad del sistema sin necesidad de recurrir a elementos activos de control de estabilidad más allá de los propios relativos a los aerogeneradores. To date, some patents have been developed regarding different designs of floating platforms for this purpose, of which patents WO2010106208 and WO2006132539, which due to their simplicity allow to guarantee the stability of the system without resorting to active control elements of stability beyond those related to wind turbines.

La patente US20060165493 describe un diseño formado por 3 puntos de flotación diferenciados, con un sistema activo de transferencia de fluido de lastrado entre ellos que se traduce en importantes costos de mantenimiento, además del aumento de coste debido a la existencia de los múltiples puntos de flotación. US20060165493 describes a design formed by 3 differentiated flotation points, with an active ballast fluid transfer system between them that results in significant maintenance costs, in addition to the increase in cost due to the existence of multiple flotation points. .

Otros diseños como los presentados en WO2010110329 y WO2010110330 mantienen una filosofía parecida al propuesto en WO2006132539, introduciendo métodos de instalación que permiten facilitar su colocación en el emplazamiento definitivo. Other designs such as those presented in WO2010110329 and WO2010110330 maintain a philosophy similar to that proposed in WO2006132539, introducing installation methods that facilitate its placement in the final location.

En los casos anteriores el material base de la construcción es el acero, y en aquellos en que la estabilidad es generada mediante un par de fuerzas adrizante, conseguido a través del descenso del centro de gravedad mediante el añadido de lastre, se diferencian claramente una estructura inferior sumergida total o parcialmente, dedicada a la funciones de flotador y contenedor de material de lastrado, y una estructura superior aérea encargada de soportar el aerogenerador a la altura deseada sobre el nivel medio del mar, conectadas entre sí mediante distintos tipos de conexiones. In the previous cases the base material of the construction is steel, and in those in which the stability is generated by a pair of adrizante forces, achieved through the descent of the center of gravity through the addition of ballast, a structure is clearly distinguished bottom submerged totally or partially, dedicated to the functions of float and container of ballasting material, and an upper aerial structure in charge of supporting the wind turbine at the desired height above the average sea level, connected to each other by different types of connections.

En éstas, el método constructivo que se emplea para su instalación es transportar la estructura inferior hasta la zona de fondeo, donde una vez lastrada y garantizada su verticalidad y estabilidad, se conecta la estructura superior y posteriormente el aerogenerador. In these, the construction method used for its installation is to transport the lower structure to the anchorage area, where once its verticality and stability is weighted and guaranteed, the upper structure is connected and then the wind turbine.

En el caso de las patentes WO2010110329 y WO2010110330, el sistema difiere a lo comentado, proponiendo un sistema telescópico de torre, de forma que se transporta y fondea la estructura de flotación, que en su interior alberga la torre superior. Una vez fondeada la estructura inferior, se coloca el aerogenerador sobre el tramo de torre interior que sobresale de ésta y posteriormente se iza mediante un sistema de poleas. In the case of patents WO2010110329 and WO2010110330, the system differs from what has been said, proposing a telescopic tower system, so that the flotation structure is transported and anchored, which houses the upper tower inside. Once the bottom structure is anchored, the wind turbine is placed on the inner tower section that protrudes from it and is subsequently hoisted by a pulley system.

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Todos estos sistemas, tanto el de conexión de ambas estructuras en la mar como el de izado telescópico, son aplicables a estructuras de acero, donde el peso de la torre superior es muy inferior al de una de hormigón y a la parte inferior sumergida y lastrada, siendo posible técnica y económicamente el uso de embarcaciones-grúa para su izado y ensamblaje. All these systems, both the connection of both structures at sea and the telescopic lifting, are applicable to steel structures, where the weight of the upper tower is much lower than that of a concrete tower and the submerged and ballasted lower part, being technically and economically possible to use crane boats for lifting and assembly.

En el caso del diseño de estructuras construidas totalmente en hormigón, como la descrita en la solicitud de patente P201132097, o de mayor envergadura en acero, deben plantearse nuevos métodos de instalación que permitan transportar y fondear estructuras monolíticas huecas, sin necesidad de separar el sistema en una estructura inferior y otra superior, eliminando el problema de necesidad de grandes grúas sobre grandes buques o plataformas, debido al peso de una estructura y minimizando las duras, y técnicamente complejas, tareas de acoplamiento de elementos de grandes dimensiones en alta mar. In the case of the design of structures built entirely in concrete, such as the one described in patent application P201132097, or of a larger size in steel, new installation methods must be proposed that allow the transport and anchoring of hollow monolithic structures, without the need to separate the system in a lower and a higher structure, eliminating the problem of the need for large cranes on large ships or platforms, due to the weight of a structure and minimizing the hard, and technically complex, tasks of coupling large-scale elements on the high seas.

Descripción de la invención Description of the invention

La presente invención hace referencia al proceso constructivo para el transporte y fondeo de una estructura flotante monolítica (formada por una sola pieza incluyendo el elemento flotador y la torre de soporte) tipo SPAR para el soporte de aerogeneradores u otros elementos. The present invention refers to the construction process for the transport and anchoring of a monolithic floating structure (formed by a single piece including the float element and the support tower) SPAR type for the support of wind turbines or other elements.

Puesto que al tratarse de estructuras de gran tamaño, del orden de 150-300 metros de longitud, y muy pesadas, no es posible su transporte por vía terrestre de ningún modo, la construcción de la estructura debe realizarse en un dique seco que permita una conexión directa con el mar, pudiendo transportar la estructura como un elemento flotante en configuración horizontal. Since being large structures, of the order of 150-300 meters in length, and very heavy, it is not possible to transport them by land in any way, the construction of the structure must be carried out in a dry dock that allows a direct connection with the sea, being able to transport the structure as a floating element in horizontal configuration.

Una vez la estructura ha sido construida y está lista para ser transportada, debe sellarse la zona superior para evitar su inundación, igual que los diferentes orificios laterales, y proceder al llenado del dique seco, provocando la flotación de la estructura en posición horizontal. Previamente al llenado, y con la intención de poder realizar las tareas de conexión de cables de fijación a la estructura en seco, se procede a su conexión, manteniendo el extremo opuesto de los cables unido a un elemento de flotación tipo boya o similar. Once the structure has been built and is ready to be transported, the upper area must be sealed to prevent flooding, as well as the different side holes, and proceed to fill the dry dock, causing the structure to float in a horizontal position. Prior to filling, and with the intention of being able to perform the tasks of connecting the fixing cables to the dry structure, the connection is carried out, keeping the opposite end of the cables attached to a buoy or similar floating element.

Una vez la estructura se encuentra flotando en posición horizontal, mediante remolcadores se procede a su extracción del dique seco y se transporta en esa misma posición hasta el lugar de fondeo. Durante el proceso de transporte, los cables se encuentran enrollados para facilitar la navegación, manteniendo sus extremos opuestos flotando a popa de la estructura. Once the structure is floating in a horizontal position, tugboats are removed from the dry dock and transported in that same position to the place of anchorage. During the transport process, the cables are wound to facilitate navigation, keeping their opposite ends floating aft of the structure.

Una vez alcanzadas las coordenadas de fondeo, se despliegan los cables en su posición final en planta, manteniendo aún sus extremos flotando. Once the anchoring coordinates have been reached, the cables are deployed in their final plan position, still keeping their ends floating.

A continuación se procede al anegamiento interior de la estructura hueca con agua, para producir el hundimiento controlado de la misma, tanto en la velocidad de llenado de agua como en los movimientos globales de cambio de posición del conjunto de la estructura, de flotación horizontal a flotación vertical, que suponen un proceso de adrizado de la estructura de soporte, manteniendo durante todo el tiempo la mayor parte de la estructura sumergida. Next, the internal waterlogging of the hollow structure is carried out with water, to produce the controlled sinking of the same, both in the speed of water filling and in the global movements of change of position of the structure as a whole, from horizontal flotation to Vertical flotation, which supposes a process of adrizado of the structure of support, maintaining during all the time the greater part of the structure submerged.

En la fase de erección del sistema, se bombea agua en su interior de forma que la estructura va adoptando una cierta inclinación hasta alcanzar la posición vertical. Esta operación se prevé realizarla con la ayuda de una embarcación o boya auxiliar que controle el movimiento de hundimiento de la base de la estructura a través de un sistema de cables conectados a la embarcación y la estructura. In the erection phase of the system, water is pumped inside so that the structure adopts a certain inclination until it reaches the vertical position. This operation is planned to be carried out with the help of a boat or auxiliary buoy that controls the sinking movement of the base of the structure through a system of cables connected to the boat and the structure.

La operación finaliza con la estructura posicionada en vertical y donde tan solo sobresale de la superficie marina un pequeño tramo de la estructura, no superior a 30 m, lo necesario para que las operaciones de montaje del aerogenerador se puedan realizar a una altura aproximadamente igual a la de la cubierta de trabajo de una embarcación, evitando las dificultades de trabajar a grandes alturas, donde cualquier pequeña oscilación del sistema se traduce en grandes desplazamientos de la coronación con las consiguientes dificultades para el acoplamiento del aerogenerador y sus palas, sin mencionar la seguridad de los operarios que realizan dichas tareas. The operation ends with the structure positioned vertically and where only a small section of the structure, not exceeding 30 m, protrudes from the sea surface, so that the wind turbine assembly operations can be carried out at a height approximately equal to that of the work deck of a boat, avoiding the difficulties of working at great heights, where any small oscillation of the system translates into large displacements of the coronation with the consequent difficulties for the coupling of the wind turbine and its blades, not to mention safety of the operators who perform these tasks.

La embarcación planteada para el acoplamiento del aerogenerador a la estructura es una embarcación de tipo catamarán o similar, de forma que una vez la estructura tipo SPAR se encuentra hundida hasta la cota necesaria para la operación de montaje del buje y las palas ésta se acopla a la embarcación, que dispone de un sistema hidráulico de fijación a la estructura. The vessel proposed for the coupling of the wind turbine to the structure is a catamaran type boat or similar, so that once the SPAR type structure is sunk to the level necessary for the bushing assembly operation and the blades it is coupled to the boat, which has a hydraulic system for fixing the structure.

La propia embarcación debe disponer de un puente grúa sobre su cubierta, mediante el cual se colocan tanto elaerogenerador como las palas del rotor. Ésta embarcación puede albergar en su cubierta tanto las palas como el aerogenerador propiamente dicho, minimizando los viajes necesarios entre el punto de fondeo y el centro de operaciones en tierra. The boat itself must have a crane bridge over its deck, by which both the generator and the rotor blades are placed. This vessel can house on its deck both the blades and the wind turbine itself, minimizing the necessary trips between the anchoring point and the center of operations on land.

Una vez instalado el aerogenerador y sus palas, al menos una de las cuales puede quedar sumergida bajo la superficie marina, se procede a evacuar el agua del interior de la estructura de forma que ésta empiece a emerger hasta alcanzar la altura deseada sobre el nivel del mar. Once the wind turbine and its blades are installed, at least one of which can be submerged under the sea surface, the water inside the structure is evacuated so that it begins to emerge until reaching the desired height above the level of the sea.

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Con el fin de maximizar el rendimiento del sistema de bombeo de agua, se colocaran diferentes puntos de evacuación a lo largo del paramento de la estructura que finalmente va a quedar por encima del nivel de mar, de forma que durante el desarrollo de la operación, el agua no deba ser elevada hasta cotas muy superiores a las de la superficie marina. Éstos puntos de evacuación se solucionan mediante piezas de acero inoxidable huecas, embebidas en la estructura durante la fase de hormigonado, que permiten conectar el exterior de la estructura con su interior y en cuyos extremos disponen de uniones para el acoplamiento de las mangueras de evacuación y las tapas de sellado correspondientes. In order to maximize the performance of the water pumping system, different evacuation points will be placed along the wall of the structure that will eventually be above sea level, so that during the development of the operation, the water should not be elevated to levels much higher than those of the sea surface. These evacuation points are solved by hollow stainless steel parts, embedded in the structure during the concreting phase, which allow the exterior of the structure to be connected with its interior and at the ends of which there are joints for the coupling of the evacuation hoses and the corresponding sealing caps.

Una vez elevada la estructura a la cota del rotor deseada, se procede a añadir el lastre sólido en el fondo de la estructura. Esta operación se realiza a través de la puerta de acceso al interior de la estructura, donde mediante una barcaza con un sistema de cintas transportadoras se introduce el lastre sólido en forma granular y se deja caer hasta el fondo a través de un tubo plástico de diámetro entre 1 y 2 metros. Dado que la estructura se encuentra inundada, la caída del material queda amortiguada por el agua, además de por el propio rozamiento que se genera entre el tubo y el material, evitando un impacto perjudicial sobre la estructura en el fondo de la misma. Once the structure is elevated to the desired rotor level, the solid ballast is added to the bottom of the structure. This operation is carried out through the access door to the interior of the structure, where by means of a barge with a system of conveyor belts, the solid ballast is introduced in a granular form and dropped to the bottom through a plastic tube of diameter between 1 and 2 meters. Since the structure is flooded, the fall of the material is damped by water, in addition to the friction that is generated between the tube and the material, avoiding a damaging impact on the structure at the bottom of it.

De forma simultánea al llenado de la estructura con material sólido, el agua en su interior debe ir evacuándose al exterior mediante un sistema de bombas, de forma que se vaya compensando el peso añadido con la extracción de agua, hasta conseguir el peso final de lastrado permanente deseado. Simultaneously to the filling of the structure with solid material, the water inside must be evacuated to the outside by means of a pump system, so that the weight added with the water extraction is compensated, until the final weight of the ballast is achieved. permanent desired.

Una vez todo el material solido ha sido añadido, se procede a la instalación de las fijaciones al fondo marino, bien sean lastre por peso propio, anclas o pilotes de succión. En esta operación todavía existe un remanente de agua en el interior de la estructura de forma que su línea de flotación final se encuentra sumergida, y posteriormente a la instalación de las fijaciones marinas, se continúa evacuando agua ajustando de esta forma tanto la línea de flotación deseada como la precarga inicial de los cables de amarre. Once all the solid material has been added, the seabed fasteners are installed, either ballast by own weight, anchors or suction piles. In this operation there is still a remnant of water inside the structure so that its final waterline is submerged, and after the installation of the marine fixations, water continues to be evacuated, thus adjusting both the waterline desired as the initial preload of the tie wires.

BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

Seguidamente se describen brevemente las figuras que ayudan a comprender mejor la invención y que se encuentran directamente relacionadas con la invención, presentadas a modo de ejemplo, sin ser limitantes de ésta. The figures that help to better understand the invention and that are directly related to the invention, presented by way of example, without being limiting thereof, are briefly described below.

FIG 1: Transporte de la estructura en horizontal mediante remolcador. FIG 1: Transport of the structure horizontally by tugboat.

FIG 2: Proceso de erección. FIG 2: Erection process.

FIG 3: Acoplamiento barcaza de montaje de aerogenerador a la estructura. FIG 3: Wind turbine assembly barge coupling to the structure.

FIG 4: Instalación del aerogenerador y sus palas. FIG 4: Installation of the wind turbine and its blades.

FIG 5: Emersión de la estructura. FIG 5: Emersion of the structure.

FIG 6: Fijación de amarres al fondo marino. FIG 6: Fixation of moorings to the seabed.

FIG 7: Ajuste de tensión en los amarres. FIG 7: Adjustment of tension in the moorings.

Realización preferente de la invención Preferred Embodiment of the Invention

Tal y como se observa en la figura 1, la estructura será transportada en posición horizontal (11) mediante remolcadores (12). Para el transporte de la estructura, ésta deberá sellarse previamente con el fin de aprovechar su flotación para el transporte. Durante el transporte, los cables de fijación al lecho marino se transportan juntamente con la estructura, ya conectados a ésta, y mediante un sistema de boya en su extremo posterior se mantienen a flote. As can be seen in figure 1, the structure will be transported in a horizontal position (11) by tugs (12). For the transport of the structure, it must be previously sealed in order to take advantage of its flotation for transport. During transport, the fixing cables to the seabed are transported together with the structure, already connected to it, and by means of a buoy system at its rear end they are kept afloat.

En la figura 2 se observa el proceso para el fondeo inicial de la estructura. Una vez alcanzado el punto de fondeo, se procede a inundar el interior de la estructura (24) de forma controlada de tal modo que ésta vaya perdiendo flotación y se sumerja en el agua a la vez que adopta una configuración vertical. El movimiento de la estructura deberá ser controlado a través de una embarcación auxiliar mediante un cable de control fijado a sí misma y a la base de la estructura (22). Mediante dicho cable se controla que el proceso se realice a poca velocidad, evitando movimientos bruscos, tanto por posibles desplazamientos de aire en el interior o por efecto péndulo. Durante el fondeo, los extremos de los cables que se hallan flotando (23) deberán posicionarse en planta de forma que no interfieran con el proceso de fondeo. La inmersión parcial de la estructura en el agua se realizará de forma emerja el mínimo tramo posible sobre la superficie del mar (21), evitando al máximo que la estructura trabaje en voladizo fuera del agua. En esta fase, el único lastre de que dispone la estructura es el agua previamente inyectada en su interior (24). Figure 2 shows the process for the initial funding of the structure. Once the anchoring point is reached, the interior of the structure (24) is flooded in a controlled manner so that it loses flotation and is submerged in the water while adopting a vertical configuration. The movement of the structure must be controlled through an auxiliary vessel by means of a control cable fixed to itself and to the base of the structure (22). By means of said cable it is controlled that the process is carried out at low speed, avoiding sudden movements, both due to possible air displacements inside or due to a pendulum effect. During anchoring, the ends of the cables that are floating (23) must be positioned on the ground so as not to interfere with the anchoring process. The partial immersion of the structure in the water will be carried out in a way that emerges as little as possible on the surface of the sea (21), avoiding to the maximum that the structure works cantilever out of the water. In this phase, the only ballast available to the structure is the water previously injected inside (24).

En la figura 3 se muestra el acoplamiento de una embarcación tipo catamarán (32) contra la estructura. La embarcación dispone de un puente grúa en su cubierta (31) y espacio para albergar el aerogenerador o las palas del mismo (33). Figure 3 shows the coupling of a catamaran boat (32) against the structure. The boat has a crane bridge on its deck (31) and space to house the wind turbine or its blades (33).

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En la figura 4 se muestra el esquema de montaje de las palas del aerogenerador, de forma que debido a sus dimensiones una de las palas deberá quedar sumergida parcialmente (41). Tanto el montaje de palas como el del propio aerogenerador se realizará mediante el puente grúa, evitando la necesidad de realizar trabajos a grandes alturas. El lastre (42), a base de agua, mantiene la estructura en gran parte sumergida. Figure 4 shows the assembly scheme of the wind turbine blades, so that due to its dimensions one of the blades must be partially submerged (41). Both the assembly of blades and that of the wind turbine itself will be carried out by means of the crane bridge, avoiding the need to perform work at great heights. The ballast (42), based on water, keeps the structure largely submerged.

En la figura 5 se muestra la secuencia de emersión de la estructura una vez instalado el aerogenerador con sus palas. Mediante un sistema de bombeo y extracción de aguas (51) se extraerá el agua del interior (52), de forma controlada, para que la estructura gane flotación y emerja. Durante el proceso, al no disponer todavía del lastrado sólido necesario, es imprescindible que la embarcación de tipo catamarán (53) se mantenga fijada a la estructura de forma que permita controlar los posibles movimientos de ésta. La evacuación de agua al exterior (54) se realizará a través de orificios preparados en el hormigón que permitan sellarlos mientras se encuentren sumergido y que posteriormente pueden ser abiertos para evitar que las bombas deban impulsar el agua a grandes cotas sobre el NMM. Figure 5 shows the emersion sequence of the structure once the wind turbine is installed with its blades. By means of a pumping and water extraction system (51), the water inside will be extracted (52), in a controlled way, so that the structure gains floating and emerges. During the process, since the necessary solid ballast is not yet available, it is essential that the catamaran-type vessel (53) remains fixed to the structure in a way that allows it to be controlled for possible movements. The evacuation of water to the outside (54) will be carried out through holes prepared in the concrete that allow them to be sealed while they are submerged and that can subsequently be opened to prevent the pumps from propelling the water at large levels over the NMM.

En la figura 6 se muestra el proceso de añadido de lastre sólido a la estructura. Éste se realizará a través de la puerta de acceso a la estructura mediante la introducción de material de lastre granular a través de cintas transportadoras (64) situadas en una embarcación tipo catamarán acoplada a la estructura. Las cintas reciben el material de una tolva situada en la embarcación (65) que a su vez requiere de una segunda embarcación auxiliar Figure 6 shows the process of adding solid ballast to the structure. This will be done through the access door to the structure by introducing granular ballast material through conveyor belts (64) located in a catamaran-type vessel coupled to the structure. The belts receive the material of a hopper located in the boat (65) which in turn requires a second auxiliary boat

(66)(66): donde se transporta el material i se va traspasando a la tolva mediante una giratoria o similar. Una vez el material ha sido introducido en el interior, éste se deja caer sobre un embudo (61) que recibe el material y lo dirige hacia un tubo plástico de 1 a 2 metros de diámetro (62), colocado a través del interior de la estructura con cierta sinuosidad y finalizando a pocos metros del fondo de la estructura. El material que cae a través del tubo pierde parte de su energía por el propio rozamiento con las paredes y finalmente el impacto contra el agua existente en el interior where the material is transported and is transferred to the hopper by means of a rotating or similar. Once the material has been introduced inside, it is dropped onto a funnel (61) that receives the material and directs it to a plastic tube 1 to 2 meters in diameter (62), placed through the interior of the structure with certain sinuosity and ending a few meters from the bottom of the structure. The material that falls through the tube loses part of its energy due to the friction with the walls and finally the impact against the water inside

(67)(67): acaba de amortiguar la caída, depositándose libremente el material en el fondo de la estructura. Durante el proceso deberá irse evacuando el volumen de agua equivalente al peso de lastre que se vaya añadiendo mediante un sistema de bombeo (63). just cushioned the fall, freely depositing the material at the bottom of the structure. During the process, the volume of water equivalent to the weight of ballast added by means of a pumping system (63) must be evacuated.

En la figura 7 se representa el proceso final del fondeo en el que una vez la estructura ya es estable por sí misma, se procede a la instalación de los anclajes en el lecho marino. Durante la operación, los extremos de los amarres Figure 7 shows the final anchoring process in which once the structure is already stable by itself, the anchors are installed in the seabed. During operation, the ends of the moorings

(71)(71): se mantienen flotando a la espera de la ejecución de su fijación al fondo, colocados en su posición final en planta. Una vez instalados los anclajes del fondo, se ajusta la precarga en los amarres mediante el ajuste de la línea de flotación de la estructura (72) mediante la evacuación del agua interior restante, they keep floating waiting for the execution of their fixation to the bottom, placed in their final plant position. Once the bottom anchors are installed, the preload on the moorings is adjusted by adjusting the structure's waterline (72) by evacuating the remaining internal water,

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Claims

1) Procedure for installing a monolithic SPAR floating platform (structure built in one piece, which includes the SPAR type floating element and the support tower) for the support of wind turbines or other elements, characterized by anchoring the structure from a horizontal position to position it in

5 vertical by the controlled flooding of its interior, where the movement of descent and rotation of the structure is controlled through cables from one or several boats or auxiliary buoys so that the assembly of the element to be supported is carried out at a deck elevation of the catamaran or similar type vessel, at a maximum of 30m from the NMM and coupled to the structure allowing the installation of said elements through the use of crane bridges or similar, finally emerging the structure-element assembly by pumping the

10 internal water of the structure and where finally the ballast with definitive solids is carried out by means of a lateral opening of the structure once emerged

2) Installation procedure according to claim 1, wherein the water extraction process for the emersion of the floating support structure is carried out through various valves along the height, arranged in its face.

3) Installation procedure according to claim 1, wherein the solid ballast material is led to the bottom through a tubular system internal to the structure which in turn brakes the material by friction and the subsequent impact with the water existing inside.

4) Installation procedure according to claim 1, wherein the adjustment of the force in the mooring cables is carried out by means of the adjustment of the waterline of the structure.

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FIGURE 1

FIGURE 2

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FIGURE 4

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