JP7175975B2 - 海上構造物のためのソフト-ソフト基礎 - Google Patents
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Description
(i)生じうる動波加振成分およびその結果生じる海上構造物のタワー構造物の疲労荷重または共鳴、
(ii)特に、海上風力タービンのタービンは通常、(例えば海上エリアに広がる海の状態の潮差によって引き起こされる)長期的傾斜に関してわずかな許容差しか認容しない、
(iii)軟弱基礎地盤は、地盤工学の標準化された検証基準と相反することが多い、
という理由によりこれまで回避されている。
欧州特許第2 522 850(A2)号から、吊り下げ振り子として設計された第一振り子長さと第一質量とを備えた第一振り子を有する、タワーまたは風力タービンのためのタワー振動吸収器が知られている。タワー振動吸収器の共鳴振動数の柔軟な調整のため、および低い全高での低い固有振動数の達成のために、タワー振動吸収器は、自立振り子として設計された第二振り子長さと第二質量とを備えた第二振り子を有し、質量は少なくとも一つの連結要素を介して作用方向に互いに連結される。
請求項1~14のいずれか一項に記載の基礎を含む海上構造物の固有振動数を、固有振動数が少なくとも一つの加振構成要素の回転数の一倍の加振成分1Pより小さいように決定するステップ、
を含み、
固有振動数を決定するステップは、基礎の変化するパラメータに少なくとも部分的に反復的に基づく、方法。
(i)海上構造物の現場での水深、
(ii)発電システム(例えばタービン(ゴンドラとも呼ばれる)および/またはロータブレードを含む)の重量、
(iii)タワーの重量(例えばタワーの長さ×使用材料)、
(iv)海上構造物の総重量、
(v)鉛直安定性(例えば現場(例えば海底)全体の侵食)、
(vi)安定浮力(例えば浮力体によって引き起こされる)、
(vii)復原力(例えば剛地盤、地盤の横方向の移動(旋回、ここで外側タワー壁が床から離れ、それにより吸引および/もしくは吸引力を生み出し、これによりさらに復原力が生み出されうる、または、少なくとも一つの復原要素によって引き起こされる張力および/もしくは圧縮力)、および
(viii)海上建設の費用、
のうちの一つ以上を含む。
(例えば請求項1~14のいずれか一項に記載され、任意に例えば発電システムである)基礎を含む海上構造物の固有振動数を、固有振動数が少なくとも一つの加振構成要素の回転数の一倍の加振成分1Pより小さいように決定するステップ、
を含み、
固有振動数を決定するステップは、基礎の変化するパラメータに少なくとも部分的に反復的に基づく、方法。
(i)海上構造物の現場での水深、
(ii)発電システムの重量、
(iii)タワーの重量、
(iv)海上構造物の総重量、
(v)鉛直安定性、
(vi)安定浮力、
(vii)復原力、および
(viii)海上建設の費用、
のうちの一つ以上を含む、方法。
Claims (17)
- 海上構造物の基礎であって、
海底(M)内に固定されうるアンカリング部分(3)と、反対の端に設けられた接続部分とを有するタワー(2)であって、水面(S)より上に設けられうる発電システムが前記タワー(2)の前記接続部分に接続されることができる、タワー(2)を含み、前記基礎は、少なくとも一つの復原要素を含み、前記少なくとも一つの復原要素は、直接または一つ以上の移行ピースを介して間接的に前記タワー(2)に接続されることができる、
海上構造物の基礎において、
前記海上構造物の固有振動数が、前記発電システムに接続される少なくとも一つの回転する加振構成要素の回転数の一倍の加振成分1Pより小さく、
前記海上構造物の前記固有振動数は、0.15Hzの振動数より小さく、
前記少なくとも一つの復原要素は、前記タワー(2)の長手方向に延びる軸の方向が垂直方向に延びる軸(V)を外れて延びる前記タワー(2)の傾斜位置が生じた場合に、前記タワー(2)がまっすぐにされうるように前記少なくとも一つの復原要素によって前記タワー(2)に張力および/または圧縮力が伝達されうるように設計される、
ことを特徴とする、基礎。 - 海底(M)内に固定されうる前記タワー(2)の前記アンカリング部分(3)は、海底(M)内に係合し、前記タワー(2)の前記傾斜位置において、海底(M)内に係合する前記タワー(2)の前記アンカリング部分(3)が海底(M)内で移動されうることを特徴とする、請求項1に記載の基礎。
- 基礎の荷重支持能力の限界状態で生じる海底(M)に対する前記タワー(2)の前記傾斜位置は、0.10°より大きく、周期的荷重後の前記傾斜位置は、0.05°より大きいことを特徴とする、請求項2に記載の基礎。
- 前記タワー(2)の上側部分(4)が前記タワー(2)の前記アンカリング部分(3)に対して移動可能であり、前記タワー(2)の傾斜位置が生じた場合に、海底(M)内の前記アンカリング部分(3)は実質的にその位置にとどまることを特徴とする、請求項1に記載の基礎。
- 前記タワー(2)の前記アンカリング部分(3)は、基本的に中空円筒状であることを特徴とする、請求項1~4のいずれか一項に記載の基礎。
- 前記タワー(2)の上側部分(4)は、少なくとも部分的に前記タワー(2)の前記アンカリング部分(3)の中および受け入れエリア内に移動可能に備え付けられ、前記受け入れエリア内の前記タワー(2)の前記アンカリング部分(3)は充填材料で満たされることを特徴とする、請求項4または請求項5に記載の基礎。
- 前記タワー(2)の前記上側部分(4)は、前記アンカリング部分(3)の前記受け入れエリア内の前記タワー(2)から円錐状に延びることを特徴とする、請求項6に記載の基礎。
- 前記タワー(2)の前記アンカリング部分(3)の前記受け入れエリアは、前記タワー(2)の前記上側部分(4)が前記タワー(2)の前記アンカリング部分(3)に対して移動したときに前記タワー(2)の前記上側部分(4)が弾発および/または制動されうるように、少なくとも一つのスプリングおよび/または制動要素を有することを特徴とする、請求項6または7に記載の基礎。
- 前記少なくとも一つの復原要素は、少なくとも一つの浮力体(6)を含むかまたは少なくとも一つの浮力体(6)として設計され、前記少なくとも一つの浮力体(6)は、実質的に円錐形状または湾曲形状を有することを特徴とする、請求項1~8のいずれか一項に記載の基礎。
- 前記少なくとも一つの浮力体(6)は、水面(S)より下に設けられ、水平平面内で前記タワー(2)を少なくとも部分的に取り囲む、請求項9に記載の基礎。
- 前記少なくとも一つの復原要素は、一つ以上のアンカーを含み、前記一つ以上のアンカーは、海底(M)に接続可能であり、それぞれ可撓性接続部によって前記タワー(2)に接続されており、前記可撓性接続部は、前記タワー(2)が傾斜位置にあるときに前記可撓性接続部を張ることにより前記傾斜位置とは反対方向に復原張力および/または圧縮力を生成することを特徴とする、請求項1~10のいずれか一項に記載の基礎。
- 前記少なくとも一つの復原要素は、一つ以上の安定化装備を含むかまたは一つ以上の安定化装備として設計され、好ましくは前記一つ以上の安定化装備は、前記タワー(2)から延長可能であるかまたは好ましくは一体化されたジャイロ安定化部であることを特徴とする、請求項1~11のいずれか一項に記載の基礎。
- 前記海上構造物の重心は、上回らなければならない海底(M)の地盤の自重および地盤の摩擦力の部分が基礎により変位される液体の重心より下にあるように設計されることを特徴とする、請求項1~12のいずれか一項に記載の基礎。
- 前記発電システムは風力タービンのタービンであり、前記加振構成要素は前記風力タービンの少なくとも一つのロータブレードであることを特徴とする、請求項1~13のいずれか一項に記載の基礎。
- 請求項1~14のいずれか一項に記載の基礎を含む海上構造物。
- 請求項1~14のいずれか一項に記載の海上構造物の基礎を設計する方法であって、
目的の基礎を含む前記海上構造物の固有振動数を、前記固有振動数が少なくとも一つの前記加振構成要素の回転数の一倍の加振成分1Pより小さいように決定するステップ、
を含み、
前記固有振動数を決定するステップは、前記基礎の変化するパラメータに少なくとも部分的に反復的に基づく、
方法。 - 少なくとも一つのプロセッサとコンピュータプログラムコードを備えた少なくとも一つのメモリとを含む装置であって、前記少なくとも一つのメモリおよび前記コンピュータプログラムコードは、前記少なくとも一つのプロセッサとともに、請求項16に記載の少なくとも一つの方法を行うようにおよび/または制御するように設けられる、装置。
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