JP7186406B2 - 浮体式構造物及び浮体式構造物の設置方法 - Google Patents
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Description
・下部構造物の設置は、基礎、シャフト及びタービン要素の輸送、取り扱い、及び昇降のための希少でコストのかかる海上手段関連のコストが高くなることを意味する。
・特に潮流領域においては、湿度と塩分の厳しい条件のせいで、鋼は、海洋媒体においての持続期間に限りがある。したがって、メンテナンス要件は高くかつ費用がかかる。これは、疲労荷重に対する金属構造物の高い感受性と相まって、下部構造物の金属部品の使用寿命が限られることを意味する。
・鋼製下部構造は、船舶、氷山、及び一般の漂流物体からの衝撃に対しての感受性が高い。
・鋼のコストの変動(これはコンクリートと比べて相当大きい)から生じる不確実性がある。
・一部の既存のソリューションでは、下部構造物のシャフトの剛性が限られたものであるので、下部構造物のより大きい高さとタービンのサイズに対するキャパシティが制限される。これは、限られた剛性しかない基礎ソリューションについて特に言えることで、洋上での設置では最も一般的な状況である。
・供給が限られる昇降と輸送のための特定の海上手段への多大な依存。
選択的にバラスト材を充填可能である少なくとも1つの本質的に中空な本体を含む浮体式基礎であって、前記浮体式基礎の最大水平寸法は、前記浮体式基礎の最大垂直寸法よりも大きい浮体式基礎と、
前記浮体式基礎に支持された建造物と、
下方向推進手段と、
少なくとも3つの保持ケーブルであって、前記保持ケーブルが、張られると共に、前記浮体式構造物の安定性を増大させる下方向の力を前記浮体式基礎に付加するように、前記保持ケーブルの対応する上端は、前記浮体式基礎に、好ましくは前記浮体式基の周縁位置に、取り付けられており、前記保持ケーブルの対応する下端は、前記下方向推進手段に取り付けられている、少なくとも3つの保持ケーブルと
を備える。
選択的にバラスト材を充填可能である少なくとも1つの本質的に中空の本体を含む浮体式基礎であって、前記浮体式基礎の最大水平寸法は、前記浮体式基礎の最大垂直寸法よりも大きい浮体式基礎と、
前記浮体式基礎に支持され、少なくとも2つのセグメント、すなわち基礎セグメント及び頂部セグメントを備え、好ましくは伸縮式である、シャフトと、
下方向推進手段と、
少なくとも3つの保持ケーブルであって、前記保持ケーブルが、張られると共に、前記浮体式構造物の安定性を増大させる下方向の力を前記浮体式基礎に付加するように、前記保持ケーブルの対応する上端は、前記浮体式基礎に、好ましくは前記浮体式基の周縁位置に、取り付けられており、前記保持ケーブルの対応する下端は、前記下方向推進手段に取り付けられている、少なくとも3つの保持ケーブルと
を備える。
A)浮体式基礎を陸上又は沿海で製造するステップと、
B)前記建造物を乾式製造するステップと、
C)輸送ユニットを陸上又は沿海で形成するステップと、
D)曳航船を使用して、輸送ユニットをサイトまで自己浮動式に輸送するステップと、
E)保持ケーブルの一端を浮体式基礎に取り付け、保持ケーブルの他端を下方向推進手段に取り付けるステップと、
F)適用可能であれば、側方位置を維持するための手段を前記構造物に取り付けるステップと
を備える。
A)陸上又は沿海で浮体式基礎を製造するステップと、
B)少なくとも1つの基礎セグメントと1つの頂部セグメントとを含む伸縮式シャフトを乾式製造するステップと、
C)以下のサブステップ:
C1)退避状態の伸縮式シャフトを浮体式基礎に取り付けるステップと、
C2)風力タービン手段の少なくとも一部を前記頂部セグメントに取り付けるステップと、
C3)延長アームを、適用可能であれば、浮体式基礎に取り付けるステップと、
C4)支柱を、適用可能であれば、浮体式基礎に取り付けるステップと、
C5)波力エネルギ利用手段を、適用可能であれば、浮体式基礎に取り付けるステップと
を備え、陸上又は沿海で輸送ユニットを形成するステップと、
D)曳航船を使用するか自己推進力のいずれかによって、輸送ユニットをサイトまで浮動式に輸送するステップと、
E)保持ケーブルの一端を浮体式基礎に取り付け、保持ケーブルの他端を下方向推進手段に取り付けるステップと、
F)下部構造物に、適用可能であれば、側方位置を維持するための手段を取り付けるステップと、
G)伸縮式シャフトを伸長するステップと
を備える。
H)サイトで前記浮体式基礎を水域上に配置するステップ
を更に備える。
I)設置状態に望ましい深度まで浮体式基礎を沈めるために浮体式基礎にバラスト材を充填するステップ
を更に備えてもよい。
J1)浮き安定器を浮体式構造物に一時的に取り付けるステップ
を更に備えてもよく、この場合、本発明に係る設置方法は、ステップJ1)の後に、以下のステップ:
J2)浮き安定器を浮体式構造物から取り外すステップ
を更に備えていてもよい。
K1)下方向推進手段を備える少なくとも1つのコンクリート函体を陸上又は沿海で製造し、サイトの水域にコンクリート函体を配置するステップと、
K2)曳航船を使用して、サイトまで前記コンクリート函体を浮動式に輸送するステップと、
K3)前記コンクリート函体の総重量が増加し、前記コンクリート函体が作業深度まで水中に沈むように、前記コンクリート函体にバラスト材料を充填するステップと
を更に備えてもよい。
M)浮体式基礎上に保持ケーブル用の牽引手段を配置するステップ
を更に備えていてもよく、本発明に係る設置方法は、セクションE)において、浮体式基礎と下方向推進手段との間の距離を調整するために保持ケーブル用の牽引手段を作動させることを更に備えていてもよい。
ステップE)の前に、サイトとは異なる作業エリアへの推進手段を伴わない輸送段階と、
ステップE)の後に、前記作業エリアからサイトへの推進手段を伴う輸送段階と
を含む2つ又は複数のステップに、好ましくは、分割される。
N)頂部セグメント上で風力タービン手段全体を組み立てるステップ
をさらに備える。
上記実施形態に加えて、本発明に係る一組の実施例を以下に示す。
実施例1:
選択的にバラスト材で充填可能な少なくとも1つの本質的に中空な本体を含む浮体式基礎であって、前記浮体式基礎の最大水平寸法は前記浮体式基礎の最大垂直寸法よりも大きい、浮体式基礎と、
前記浮体式基礎に支持された少なくとも1つのシャフトであって、前記シャフトの頂部において、装置又は設備を支持することが意図された、少なくとも1つのシャフトと、
下方向推進手段と、
少なくとも3つの保持ケーブルであって、前記保持ケーブルが、張力をかけられ、前記浮体式構造物の安定性を増加させる下方向の力を前記浮体式基礎に付加するように、前記保持ケーブルの対応する上端部は、好ましくは、前記浮体式基礎の周縁位置において、前記浮体式基礎に取り付けられており、前記保持ケーブルの対応する下端部は、前記下方向推進手段に取り付けられている、少なくとも3つのケーブルと
を備えることを特徴とする浮体式構造物であって、
前記下方向推進手段は、少なくとも1つの質量要素を備え、前記質量要素は、前記保持ケーブルから吊され完全に水中に沈んでいる、すなわち前記浮体式基礎より下方に位置し海底より上方に位置する、ことを特徴とし、
前記保持ケーブルの上端で前記浮体式基礎に取り付けられ、前記保持ケーブルの下端で前記吊り下げ式質量要素に取り付けられている前記保持ケーブルは、垂直に対して傾斜するように、すなわち、前記保持ケーブルの上端が、下端よりも前記浮体式基礎の中心軸から離れているように配置されている、ことを特徴とし、
設置状態において、前記シャフトが半分浮上し前記浮体式基礎は水中に沈んでいるか、又は、前記シャフトが浮上し前記浮体式基礎は半分水中に沈んでいるかのどちらか一方であることを特徴とする、浮体式構造物。
実施例2:
前記シャフトの頂部において風力タービンを支持することを意図され、前記浮体式基礎によって支持されたシャフトを備えることを特徴とする、実施例1に記載の浮体式構造物。
実施例3:
前記シャフトは、伸縮式であり、基礎セグメント及び頂部セグメントを含む少なくとも2つのセグメントを備えることを特徴とする、実施例2に記載の浮体式構造物。
実施例4:
少なくとも1つの支柱を備え、前記支柱の上端は、前記シャフトに接続され、前記支柱の下端は前記浮体式基礎に接続されることを特徴とし、前記支柱の少なくとも1つは、前記支柱の下端が前記支柱の上端よりも前記シャフトの中央垂直軸から離れるように、垂直に対して傾斜することを特徴とする、実施例1から実施例3のいずれかに記載の浮体式構造物。
実施例5:
前記支柱の少なくとも1つは、対応する前記保持ケーブルの延長部分によって形成され、その場合、前記浮体式基礎は、前記保持ケーブルのアライメントを屈曲することを許容する少なくとも1つの撓み要素を備え、前記保持ケーブルの上端は最終的に前記シャフトに取り付けられることを特徴とし、前記撓み要素は、前記保持ケーブルの上端よりも前記シャフトの中央垂直軸から離れることを特徴とする、実施例4に記載の浮体式構造物。
実施例6:
前記浮体式基礎は、単一の、本質的に閉じた、函体のような本体を備えた構造物であることを特徴とする、前述の実施例のいずれかに記載の浮体式構造物。
実施例7:
前記浮体式基礎は、少なくとも2つの本質的に閉じた函体のような本体を備え、前記本体は互いに直接接続されているか、又は、構造を用いて接合されていることを特徴とする、実施例1から実施例5のいずれかに記載の浮体式構造物。
実施例8:
前記構造は、格子タイプ構造又は棒タイプ構造であることを特徴とする、実施例7に記載の浮体式構造物。
実施例9:
前記本質的に閉じた函体のような本体の少なくとも1つは、実質的にコンクリート製であることを特徴とする、実施例6から実施例8のいずれかに記載の浮体式構造物。
実施例10:
前記シャフトの前記中央垂直軸は、前記浮体式基礎の前記中央垂直軸と一致することを特徴とする、前述の実施例のいずれかに記載の浮体式構造物。
実施例11:
前記浮体式基礎は、前記本質的に中空の本体の少なくとも1つの内側に収容されたバラスト材の体積及び/又は重量を調節する手段を備えていることを特徴とする、前述の実施例のいずれかに記載の浮体式構造物。
実施例12:
前記本質的に中空の本体は、複数の区画に分割されることを特徴とし、前記調節手段は、前記複数の区画の少なくとも1つのための独立した調節装置を備えることを特徴とする、実施例11に記載の浮体式構造物。
実施例13:
前記吊下げ式質量要素は、前記浮体式基礎の前記中央垂直軸に本質的に配置されていることを特徴とする、実施例1、2及び3のいずれかに記載の浮体式構造物。
実施例14:
前記吊下げ式質量要素は、少なくとも1つの本質的に中空のコンクリート函体を備えており、前記コンクリート函体は、バラスト材を用いて全部又は一部充填可能であることを特徴とする、実施例1、2及び3のいずれかに記載の浮体式構造物。
実施例15:
前記質量要素は、前記質量要素に格納されているバラスト材の体積及び/又は重量を調節する手段を備えていることを特徴とする、実施例14に記載の浮体式構造物。
実施例16:
前記質量要素の少なくとも1つは、バラスト材を充填していない状態又は少なくとも一部にバラスト材を充填した状態で自己浮揚性であることを特徴とする、実施例13から実施例15に記載の浮体式構造物。
実施例17:
側方位置を維持するための手段を更に備え、前記手段によって前記浮体式下部構造物は、海底に取り付けられることを特徴とする、前述の実施例のいずれかに記載の浮体式構造物。
実施例18:
位置を維持するための前記側方手段は、一端で海底に取り付けられた少なくとも1つの係留索具を備えることを特徴とする、実施例17に記載の浮体式構造物。
実施例19:
前記係留索具の海底への結合は、非常に大きく長い複数のチェーンの形状である多数の係留索具を用いて重力によってなされることを特徴とする、実施例18に記載の浮体式構造物。
実施例20:
前記質量要素の少なくとも1つは、前記浮体式基礎に一時的に当接され得ることを特徴とする、前述の実施例のいずれかに記載の浮体式構造物。
実施例21:
複数の前記保持ケーブルを一時的に収集する手段を備えることを特徴とする、前述の実施例のいずれかに記載の浮体式構造物。
実施例22:
前記浮体式基礎の本体又は前記浮体式基礎の本体群の、周縁から側方外側へ突出する少なくとも1つの延長アームを備えることを特徴とし、前記保持ケーブルの少なくとも1つは、前記保持ケーブルの上端で対応する延長アームに取り付けられていることを特徴とする、前述の実施例のいずれかに記載の浮体式構造物。
実施例23:
前記支柱の少なくとも1つは、前記支柱の下端で、対応する延長アームに取り付けられていることを特徴とする、実施例22に記載の浮体式構造物。
実施例24:
前記支柱の少なくとも1つは、対応する前記保持ケーブルの延長部分によって形成されることを特徴とし、前記延長アームは、前記保持ケーブルのアライメントを屈曲させることを許容する撓み要素を備え、前記保持ケーブルの上端は最終的に前記シャフトに取り付けられることを特徴とし、前記撓み要素は、前記保持ケーブルの前記上端よりも前記シャフトの前記中央垂直軸から離れていることを特徴とする、実施例22に記載の浮体式構造物。
実施例25:
前記浮体式基礎の下方に、エンクロージャに格納された少なくとも1つの加圧ガスチャンバを備えることを特徴とし、前記エンクロージャは、サイトの水域に接続されるように底において開放されていることを特徴とする、前述の実施例のいずれかに記載の浮体式構造物。
実施例26:
前記加圧ガスチャンバに格納されている気体の体積及び/又は圧力を制御及び調節する手段を備えていることを特徴とする、実施例25に記載の浮体式構造物。
実施例27:
前記浮体式基礎の底側を通る空気流路に少なくとも1つのウェルズタイプタービンを含み、前記浮体式基礎の本質的に密閉された内側エンクロージャ及び/又は前記シャフトと、前記加圧ガスチャンバとを連通させる、波のエネルギを利用する手段を浮体式基礎において備えることを特徴とする、実施例25に記載の浮体式構造物。
実施例28:
実施例1、2及び3に記載の風力タービン用浮体式下部構造物の設置方法であって、技術的に可能ないずれかの順番で、以下のステップ:
a)陸上で又は沿海で前記浮体式基礎を製造するステップと、
b)少なくとも1つの基礎セグメントと1つの頂部セグメントを含む、前記伸縮式シャフトの複数のセグメントを乾式製造するステップと、
c)浮揚性及び自立式の輸送ユニットを陸上又は沿海で形成するステップであって、前記輸送ユニットは、前記浮体式基礎と、退避状態の前記伸縮式シャフトと、前記伸縮式シャフトの前記頂部セグメントに接合された前記風力タービン手段の少なくとも一部とを備えており、以下のサブステップ:
c1)退避状態の前記伸縮式シャフトを前記浮体式基礎上に配置するステップと、
c2)前記風力タービン手段の少なくとも一部を前記頂部セグメントに取り付けるステップと、
c3)適用可能であるならば、前記延長アームを前記浮体式基礎に取り付けるステップと、
c4)仮に適用可能であるならば、前記支柱を前記浮体式基礎に取り付けるステップと、
c5)仮に適用可能であるならば、前記波力利用手段を前記浮体式基礎に取り付けるステップと
を備える、輸送ユニットを形成するステップと、
d)浮揚性及び自立式の輸送ユニットをサイトまで自己浮揚式に輸送するか又は曳航するステップであって、前記浮体式基礎は、輸送中に、半分水中に沈んだ状態を維持し、退避状態の前記伸縮式シャフトは、輸送中に、完全に水面から浮上した状態を維持している、輸送ユニットを輸送又は曳航するステップと
を備え、
本発明にかかる設置手段は、ステップa)の後に及び/又は前記下方向推進手段の製造又は建造の後に、どのような順序でもよく、以下のステップ:
e)前記保持ケーブルのそれぞれの一端を前記浮体式基礎に取り付けるステップと、
d)前記保持ケーブルのそれぞれの他端を前記下方向推進手段に取り付けるステップと
を備えることを特徴とし、
本発明に係る設置手段は、ステップd)の前に、以下のステップ:
g)サイトの水域に前記浮体式基礎を配置するステップ
を備えることをさらに特徴とし、
本発明に係る設置方法は、ステップe)及びステップf)の後に、以下のステップ:
h)前記保持ケーブルによって下方向の力を前記浮体式基礎に付加するステップ
を備えることをさらに特徴とし、
本発明に係る設置方法は、ステップc)の後に、好ましくは、ステップh)の前に、以のステップ:
i)前記風力タービン手段と共に前記伸縮式シャフトを伸長させるステップ
を備えることを特徴とし、
本発明に係る設置方法は、ステップd)の後に、以下のステップ:
j)適用可能であれば、前記下部構造物を、側方位置を維持するための前記手段に取り付けるステップ
を備えることを特徴とする、実施例1、2及び3に記載の風力タービン用浮体式下部構造物の設置方法。
実施例29:
前記当接可能な質量要素の少なくとも1つは、前記輸送ユニットの一部を形成し、前記浮体式基礎と前記伸縮式シャフトと共に輸送され、一度サイトに到着すると、前記下部構造物の設置状態に要求される重量と位置に達するまで、バラスト材を充填され、前記浮体式基礎から降下されることを特徴とする、実施例28に記載の設置方法。
実施例30:
ステップd)の後に、ステップ:
l)前記浮体式基礎の垂直位置を調整するために、バラスト材を充填するステップ
を更に備えることを特徴とする、実施例28から実施例29のいずれかに記載の設置方法。
実施例31:
ステップc)の後及びステップh)の前に、ステップ:
m1)前記浮体式下部構造物に浮き安定化手段を一時的に取り付けるステップ
を備えることを特徴とし、ステップh)の後及びステップl)の後に、ステップ:
m2)前記浮体式下部構造物から、前記浮き安定化手段を取り外すステップ
を備えることを特徴とする、実施例28から実施例30のいずれかに記載の設置方法。
実施例32:
ステップh)の前に、以下のステップ:
n1)前記下方向推進手段を伴う少なくとも1つのコンクリート函体を陸上又は沿海で製造し、前記コンクリート函体をサイトの水域に配置するステップと、
n2)自己浮揚性の方法で、前記コンクリート函体をサイトまで輸送するか又は曳航するステップと、
n3)作業深度まで前記コンクリート函体を水中に沈めるように、前記コンクリート函体にバラスト材を充填するステップと
を備えることを特徴とし、ステップn3)の後に、ステップ:
n4)前記コンクリート函体の重量が設置状態に望ましい値まで増加するように、前記コンクリート函体にバラスト材を充填するステップと
を更に備えることを特徴とする、実施例28から実施例31のいずれかに記載の設置方法。
実施例33:
ステップh)の前に、ステップ:
o)浮体式基礎に、保持ケーブル用の牽引手段を配置するステップ
を備え、本発明に係る設置方法は、ステップh)において
保持ケーブル用前記牽引手段を、吊下げ式質量要素から浮体式基礎を分離する距離を調整するために、作動させること
を更に備えてもよいことを特徴とする、実施例28から実施例32のいずれかに記載の設置方法。
実施例34:
本方法のステップの少なくとも1つが、前記浮体式下部構造物の水平位置を制御するために少なくとも2つの曳航船を使用することを特徴とする、実施例28から実施例32に記載の設置方法。
実施例35:
本発明に係る設置方法のステップi)は、2つのステップ:
ステップc)の後に前記伸縮式シャフトを部分的に伸長する第1ステップと、
ステップh)が始まった後に前記伸縮式シャフトを完全に伸長する第2ステップと
に分割されることを特徴とする、実施例28から実施例34のいずれかに記載の設置方法。
実施例36:
本発明に係る設置方法のステップd)は、少なくとも2つのステップ:
ステップh)の前にサイトと異なる第1作業領域に輸送する第1輸送ステップと、
ステップh)が始まった後に、前記第1作業領域からサイトに輸送する第2輸送ステップと
に分割される、実施例28から実施例35のいずれか1項に記載の設置方法。
実施例37:
ステップc2)が前記風力タービン手段の一部分のみを前記頂部セグメントへ設置することを含むならば、前記方法は、ステップd)が開始した後に、ステップ
p)前記頂部セグメント上に前記風力タービン手段の全てを組み立てるステップ
を更に備えることを特徴とする、実施例28から実施例36のいずれかに記載の設置方法。
実施例38:
実施例1に係る浮体式下部構造物の設置方法であって、技術的に可能ないずれかの順番で、以下のステップ:
a)前記浮体式基礎を陸上又は沿海で製造するステップと、
b)ドライドックで(複数の)シャフトを製造するステップと、
c)浮揚性であり自立式の輸送ユニットを陸上又は沿海で形成するステップであって、前記輸送ユニットは、前記浮体式基礎と(複数の)前記シャフトとを備えており、以下のサブステップ:
c1)(複数の)前記シャフトと、前記複数のシャフトが支持する装置又は設備とを前記浮体式基礎上に配置するステップと、
c2)適用可能であれば、前記延長アームを前記浮体式基礎に取り付けるステップと、
を備える、浮揚性であり自立式の輸送ユニットを陸上又は沿海で形成するステップと、
d)複数の曳航船を使用して、浮揚性であり自立式の輸送ユニットを自己浮揚方式でサイトまで輸送するステップであって、輸送中において、前記浮体式基礎は半分浮上した状態を維持し、前記(複数の)シャフトは完全に浮上している、輸送ユニットを自己浮揚方式でサイトまで輸送するステップと、
を備えることを特徴とし、
本発明に係る設置方法は、ステップa)の後で及び/又は前記下方推進手段の製造又は建造の後において、どのような順序であっても、以下のステップ:
e)前記浮体式基礎に前記安定化ケーブルの上端を取り付けるステップと、
f)前記下方推進手段に前記安定化ケーブルの下端を取り付けるステップと、
を備えることを特徴とし、
本発明に係る設置方法は、ステップd)の前に、以下のステップ:
g)サイトの水域上に前記浮体式基礎を配置するステップ
を備えることを更に特徴とし、
本発明に係る設置方法は、ステップe)及びステップf)の後に、ステップ:
h)前記下方向推進手段によって発生させられた下方向の力を前記保持ケーブルによって前記浮体式基礎に付加するステップであって、
を備えることを特徴とし、
本発明に係る設置方法は、ステップd)の後に、ステップ:
j)適用可能ならば、側方位置を維持するための前記手段を前記下部構造物に取り付けるステップ
を備えることを特徴とする、実施例1に係る浮体式下部構造物の設置方法。
実施例39:
前記下方向推進手段の少なくとも1つは、前記輸送ユニットの一部を形成し、前記浮体式基礎及び前記シャフトと共に輸送される少なくとも1つの当接可能な質量要素を備え、一度サイトに到着すると、前記質量要素は、前記下部構造物の設置状態に要求される重量と位置に到達するまで、バラスト材を充填され前記浮体式基礎から降下させられることを特徴とする、実施例38に記載の設置方法。
実施例40:
前記下部構造物の設置状態において、前記浮体式基礎は、完全に水中に沈んでおり、(複数の)前記シャフトは、部分的に水中に沈んでいることを特徴とする、実施例38から実施例39のいずれかに記載の設置方法。
実施例41
前記方法は、ステップd)の後に、ステップ:
l)前記浮体式基礎の垂直位置を調整するために前記浮体式基礎にバラスト材を充填するステップ
を備えることを特徴とする、実施例38から実施例40のいずれかに記載の設置方法。
実施例42
前記方法は、ステップh)の前に、以下のステップ:
n1)前記下方向推進手段を備える少なくとも1つのコンクリート函体を陸上又は沿海で製造し、前記コンクリート函体をサイトの水域に配置するステップと、
n2)複数の曳航船を使用して、サイトに自己浮揚方式で前記コンクリート函体を輸送するステップと、
n3)作業深度まで水中に沈めるように前記コンクリート函体にバラスト材を充填するステップと、
を備えることを特徴とし、
n4)前記コンクリート函体の重量が、設置状態に望ましい値まで増加するように、前記コンクリート函体にバラスト材を充填するステップと
を更に備えることを特徴とする、実施例38から実施例41のいずれかに記載の設置方法。
実施例43
前記方法のステップのうちの少なくとも1つは、前記浮体式下部構造物の水平位置を制御するために少なくとも2つの曳航船を使用することを特徴とする、実施例38から実施例42のいずれかに記載の設置方法。
実施例44
本発明に係る設置方法のステップd)は、2つのステップ:
サイトとは異なる第1の作業領域に輸送する、ステップh)より前の第1の輸送ステップと、
前記第1の作業領域からサイトまで輸送する、ステップh)より後の第2の輸送ステップと
に分割されることを特徴とする、実施例38から43のいずれかに記載の設置方法。
実施例45:
実施例1から実施例27のいずれかに記載の浮体式下部構造物を使用した風力タービン。
実施例46
実施例28から実施例44のいずれかに記載の方法によって設置された浮体式下部構造物を使用した風力タービン。
実施例47:
実施例1から実施例27のいずれかに記載の浮体式下部構造物を使用した洋上装置。
実施例48:
実施例28から実施例44のいずれかに記載の方法によって設置された浮体式下部構造物を使用した洋上装置。
実施例49:
前記質量要素は、流体力学的減衰手段を備えることを特徴とする、実施例1に記載の浮体式構造物。
実施例50:
前記流体力学的減衰手段は、実質的に水平であり、前記質量要素の端から側方に突出しているヒーブプレート、及び/又は、実質的に垂直であり、前記質量要素に横方向に当接している平坦又は層状タイプの要素を備えることを特徴とする、実施例49に記載の浮体式構造物。
実施例51:
少なくとも1つの本質的に中空であり、バラスト材で選択的に充填可能な本体を備える浮体式基礎と、
前記浮体式基礎に支持され、頂部に装置又は設備を支持することを意図された少なくとも1つのシャフトと、
下方向推進手段と、
少なくとも3つの保持ケーブルであって、前記保持ケーブルが張られ、前記浮体式基礎に、前記浮体式構造物の安定性を増加させる下方向の力を付加するように、前記保持ケーブルの対応する上端は、好ましくは浮体式基礎の周縁位置において、前記浮体式基礎に取り付けられ、前記保持ケーブル対応する下端は、前記下方向推進手段に取り付けられる、少なくとも3つの保持ケーブルと
を備えることを特徴とし、
前記下方向推進手段は、前記保持ケーブルから吊り下げられ、完全に水中に沈んでいるすなわち、前記浮体式基礎の下方に配置され海底の上方にある、少なくとも1つの質量要素を備えることを特徴とし、
上端を前記浮体式基礎に、下端を前記吊下げ式質量要素に取り付けられている、前記保持ケーブルの少なくとも一部は、垂直に対して傾斜している、すなわち、前記保持ケーブルの上端が前記保持ケーブルの下端よりも前記浮体式基礎の前記中心軸から離れているように配置されていることを特徴とし、
設置状態において、前記シャフトが半分浮上し、前記浮体式基礎は水中に沈んでいるか、又は、前記シャフトが浮上し、前記浮体式基礎は半分水中に沈んでいることを特徴とする、浮体式構造物。
実施例52:
前記浮体式基礎に支持され、頂部に風力タービンを支持することを意図されたシャフトを備えることを特徴とする、実施例51に記載の浮体式構造物。
実施例53:
前記シャフトは、伸縮式であり、基礎セグメントと頂部セグメントを含む少なくとも2つのセグメントを備える、実施例52に記載の浮体式構造物。
中空円盤形状の浮体式基礎2を製造するステップと、
サイトにおいて水域上に浮体式基礎2を配置するステップと、
基礎セグメント4及び頂部セグメント32を含む伸縮式シャフトの3つのセグメントをドライドックにおいて製造するステップと、
浮力及び自立式の輸送ユニット9を形成するステップであって、前記輸送ユニット9は、浮体式基礎2と、前記浮体式基礎2上に中央に支持された退避状態の伸縮式シャフト3と、前記伸縮式シャフト3の頂部セグメント32上に支持された風力タービン手段7とを備える、輸送ユニット9を形成するステップと
前記輸送ユニット9を最終サイトとは異なる第1の作業サイトに浮動式に曳航するステップであって、前記浮体式基礎2は半分水柱に沈んで維持されており、伸縮式シャフト3は、退避位置にあり完全に浮上している、輸送ユニット9を曳航するステップと、
保持ケーブル8の上端を浮体式基礎2に固定するステップと、
保持ケーブル8の下端を、すべてのケーブルに共通の中空函体13の下方向推進手段に固定するステップと、
前記輸送ユニット9、前記保持ケーブル8及び前記共通函体13によって形成されたアセンブリを前記作業サイトからサイトへと浮動式に曳航するステップであって、前記浮体式基礎2は、半分水中に沈んだまま維持されており、伸縮式シャフト3は、退避位置にあり、完全に浮上している、前記アセンブリを曳航するステップと、
浮体式基礎2が運用深度まで降下するように、バラスト材を充填されたとき共通函体13によって発生する下方向への力を、保持ケーブル8を使用して、浮体式基礎2に付加するステップと、
伸縮式シャフト3を風力タービン手段7と共に延伸させるステップと、
位置を維持するためのチェーン形状の下部構造物側方手段16を取り付けるステップ、具体的には、
第1の長く太いチェーンを、その一方の端部をチェーンが、海底に静止するまで浮体式基礎2から離れて動きながら延伸するように、浮体式基礎2の第1周縁点に接合するステップと、
第2の長く太いチェーンを、その一方の端部をチェーンが、海底に静止するまで浮体式基礎2から離れて動きながら延伸するように、浮体式基礎2の第2周縁点に接合するステップと、
を備え、前記第1及び第2周縁点は、浮体式基礎2に関して互いにまったくの反対に配置されており、
前記チェーンを浮体式基礎2に取り付けた後に、浮体式基礎2が運用深度を維持するように、前記共通函体13のバラスト材の充填を制御するステップと、
を備える。
藻類又は他の有機体の吊下げ式質量要素における成長に基づいたタイプ、及び/又は、吊下げ式質量要素を取り囲む水の摩擦及び/又は流動を強化する当該技術分野において既知の手段が使用され得る。
Claims (14)
- 少なくとも1つの中空な本体(25)を含む浮体式基礎(2)であって、前記浮体式基礎(2)の最大水平寸法は前記浮体式基礎(2)の最大垂直寸法よりも大きい、前記浮体式基礎(2)と、
前記浮体式基礎(2)に支持された少なくとも1つのシャフト(3)及び前記シャフト(3)の頂部(32)により支持されるように意図される装置又は設備(7)であって、前記浮体式基礎(2)、前記シャフト(3)、及び前記装置又は設備(7)は、輸送ユニット(9)を形成している、前記シャフト(3)及び前記装置又は設備(7)と、
下方向推進手段(13)と、
少なくとも3つの保持ケーブル(8)であって、前記保持ケーブル(8)の対応する上端部が前記浮体式基礎(2)に取り付けられており、前記保持ケーブル(8)の対応する下端部が下方向推進手段(13)に取り付けられている、少なくとも3つの前記保持ケーブル(8)と
を備える浮体式構造物であって、
前記浮体式基礎は、選択的にバラスト材(14)で充填可能であり、前記輸送ユニット(9)の安定的な自己浮揚性を確保するのに十分大きく、
前記浮体式構造物の動作状態において、前記シャフト(3)が半分浮上し前記浮体式基礎(2)は水中に沈んでいるか、又は、前記シャフト(3)が浮上し前記浮体式基礎(2)は半分水中に沈んでいるかのどちらか一方であり、
前記下方向推進手段(13)は、少なくとも1つの質量要素を備え、前記質量要素が、バラスト材(14)を用いて全部又は一部充填可能な少なくとも1つの中空の函体と、前記質量要素に格納されているバラスト材(14)の体積及び/又は重量を調節する手段とを備え、
前記下方向推進手段(13)と前記保持ケーブル(8)とは、前記中空の函体にバラスト材を充填した状態で、前記質量要素が、前記保持ケーブル(8)から吊され完全に水中に沈んでいる、すなわち前記浮体式基礎(2)より下方かつ海底より上方に位置するように配置されており、
前記保持ケーブル(8)は、張力をかけられ、前記浮体式構造物の安定性を増加させる下方向の力を前記浮体式基礎(2)に付加しており、
前記質量要素は、前記中空の函体にバラスト材を充填していない状態又は少なくとも一部にバラスト材を充填した状態であるときに、前記質量要素が浮上したままであり、前記保持ケーブル(8)が前記浮体式基礎に下方向の力を付加しないように、前記保持ケーブル(8)に張力がかからない自己浮揚性であることを特徴とする、浮体式構造物。 - 少なくとも3つの前記保持ケーブル(8)は、前記中空の函体にバラスト材が充填された状態であるときに、前記保持ケーブル(8)が垂直に対して傾斜するように配置されていることを特徴とする、請求項1に記載の浮体式構造物。
- 前記装置又は設備(7)は、前記シャフト(3)に支持された風力タービンを備えることを特徴とする、請求項1又は2に記載の浮体式構造物。
- 前記シャフト(3)は、伸縮式であり、基礎セグメント(4)及び頂部セグメント(32)を含む少なくとも2つのセグメント(4,5,32)を備えることを特徴とする、請求項1から3のいずれか1項に記載の浮体式構造物。
- 少なくとも1つの支柱(20)を備え、前記支柱(20)の上端は、前記シャフト(3)に接続され、前記支柱(20)の下端は前記浮体式基礎(2)に接続されることを特徴とし、前記支柱(20)の少なくとも1つは、前記支柱(20)の下端が前記支柱(20)の上端よりも前記シャフト(3)の中央垂直軸(10)から離れるように、垂直に対して傾斜することを特徴とする、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の浮体式構造物。
- 前記中空の函体がバラスト材により充填された状態のときの前記質量要素の重量は、前記浮体式基礎の全体の重心が、前記浮体式構造物の浮力中心よりも低い高さに降下するのに十分であることを特徴とする、請求項1から5のいずれか1項に記載の浮体式構造物。
- 前記下方向推進手段の前記質量要素の少なくとも1つは、前記浮体式基礎(2)に一時的に当接され得ることを特徴とする、請求項1から6のいずれか1項に記載の浮体式構造物。
- 前記浮体式基礎(2)は、前記浮体式基礎(2)の本体又は前記浮体式基礎(2)の本体群の、周縁から側方外側へ突出する少なくとも1つの延長アーム(2)を備えることを特徴とし、前記保持ケーブル(8)の少なくとも1つは、前記保持ケーブル(8)の上端で対応する延長アーム(19)に取り付けられていることを特徴とする、請求項1から7のいずれか1項に記載の浮体式構造物。
- 請求項1から8のいずれか1項に記載の浮体式構造物の設置方法であって、技術的に可能ないずれかの順番で、以下のステップ:
a)前記浮体式基礎(2)を陸上又は沿海で製造するステップと、
b)乾燥状態で(複数の)前記シャフト(3)を製造するステップと、
c)前記浮体式基礎(2)と(複数の)前記シャフト(3)とを備え、浮揚性であり自立式の前記輸送ユニットを陸上又は沿海で形成し、(複数の)前記シャフト(3)と(複数の)前記シャフトが支持する前記装置又は設備(7)とを前記浮体式基礎(2)上に配置するステップと、
d)複数の曳航船(28)を使用して、浮揚性であり自立式の前記輸送ユニット(9)を自己浮揚方式で設置サイトまで輸送するステップであって、輸送中において、前記浮体式基礎(2)は半分浮上した状態を維持し、(複数の)前記シャフト(3)は完全に浮上している、前記輸送ユニットを自己浮揚方式で前記設置サイトまで輸送するステップと、
を備えることを特徴とし、
ステップa)の後で、どのような順序であっても、以下のステップ:
e)前記浮体式基礎(2)に前記保持ケーブル(8)の上端を取り付けるステップと、
f)前記下方向推進手段(13)に前記保持ケーブル(8)の下端を取り付けるステップと、
を更に備え、
ステップd)の前に、以下のステップ:
g)前記設置サイトの水域上に前記浮体式基礎(2)を配置するステップ
を更に備え、
本発明に係る設置方法は、ステップe)及びステップf)の後に、ステップ:
h)前記下方向推進手段(13)によって発生させられた下方向の力を前記保持ケーブル(8)によって前記浮体式基礎(2)に付加するステップ
を備え、
ステップd)の後に、ステップ:
j)側方位置を維持するための手段(16)を前記浮体式構造物に取り付けるステップ
を更に備え、
ステップh)の前に、ステップ:
n1)前記下方向推進手段(13)の少なくとも1つの前記質量要素を陸上又は沿海で製造し、前記質量要素を前記設置サイトの前記水域に配置するステップと、
n2)複数の曳航船(28)を使用して、前記設置サイトに自己浮揚方式で前記下方向推進手段(13)の前記質量要素を輸送するステップと、
n3)前記質量要素の全体の重量が増加し、作業深度まで沈むように前記下方向推進手段(13)の前記質量要素にバラスト材を充填するステップと、
を備えることを特徴とする、浮体式構造物の設置方法。 - 前記下方向推進手段(13)の少なくとも1つは、前記輸送ユニット(9)の一部を形成し、前記浮体式基礎(2)及び前記シャフト(3)と共に輸送される少なくとも1つの当接可能な質量要素を備え、前記設置サイトに到着すると、前記質量要素は、前記浮体式構造物の設置状態に要求される重量と位置に到達するまで、バラスト材を充填され前記浮体式基礎から降下させられることを特徴とする、請求項9に記載の設置方法。
- 前記浮体式構造物の設置状態において、前記浮体式基礎(2)は、完全に水中に沈んでおり、前記シャフト(3)は、部分的に水中に沈んでいることを特徴とする、請求項9から請求項10のいずれか1項に記載の設置方法。
- ステップd)の後に、ステップ:
l)前記浮体式基礎(2)の垂直位置を調整するために前記浮体式基礎(2)にバラスト材を充填するステップ
を備えることを特徴とする、請求項9から11のいずれか1項に記載の設置方法。 - 本発明に係る設置方法のステップd)は、2つのステップ:
前記設置サイトとは異なる第1の作業領域に輸送する、ステップh)より前の第1の輸送ステップと、
前記第1の作業領域から前記設置サイトまで輸送する、ステップh)より後の第2の輸送ステップと
に分割されることを特徴とする、請求項9から12のいずれか1項に記載の設置方法。 - 請求項1から8のいずれか1項に記載の浮体式構造物を使用した風力タービン。
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