KR101613844B1 - 해상 풍력발전 중간구조물 및 이를 구비한 해상 풍력발전 구조물 - Google Patents

해상 풍력발전 중간구조물 및 이를 구비한 해상 풍력발전 구조물 Download PDF

Info

Publication number
KR101613844B1
KR101613844B1 KR1020130165370A KR20130165370A KR101613844B1 KR 101613844 B1 KR101613844 B1 KR 101613844B1 KR 1020130165370 A KR1020130165370 A KR 1020130165370A KR 20130165370 A KR20130165370 A KR 20130165370A KR 101613844 B1 KR101613844 B1 KR 101613844B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
body part
support
wind power
offshore wind
power generation
Prior art date
Application number
KR1020130165370A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150076789A (ko
Inventor
김기두
Original Assignee
건국대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 건국대학교 산학협력단 filed Critical 건국대학교 산학협력단
Priority to KR1020130165370A priority Critical patent/KR101613844B1/ko
Publication of KR20150076789A publication Critical patent/KR20150076789A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101613844B1 publication Critical patent/KR101613844B1/ko

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D27/00—Foundations as substructures
    • E02D27/32—Foundations for special purposes
    • E02D27/42—Foundations for poles, masts or chimneys
    • E02D27/425—Foundations for poles, masts or chimneys specially adapted for wind motors masts
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D27/00—Foundations as substructures
    • E02D27/32—Foundations for special purposes
    • E02D27/52—Submerged foundations, i.e. submerged in open water
    • E02D27/525—Submerged foundations, i.e. submerged in open water using elements penetrating the underwater ground
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D13/00—Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
    • F03D13/20—Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D2200/00—Geometrical or physical properties
    • E02D2200/16—Shapes
    • E02D2200/165—Shapes polygonal
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D2200/00—Geometrical or physical properties
    • E02D2200/16—Shapes
    • E02D2200/1685—Shapes cylindrical
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D2200/00—Geometrical or physical properties
    • E02D2200/16—Shapes
    • E02D2200/1692—Shapes conical or convex
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D2250/00—Production methods
    • E02D2250/0023—Cast, i.e. in situ or in a mold or other formwork
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D2600/00—Miscellaneous
    • E02D2600/40—Miscellaneous comprising stabilising elements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/727—Offshore wind turbines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

본 발명은 해저면에 설치되어 상부가 해상으로 돌출되게 구비되며 둘레에 돌출되게 형성되는 복수의 지지관이 구비된 지지구조물과, 상기 지지구조물의 상부에 안착되어 해상에 설치되는 해양구조물 사이에 설치되는 해상 풍력발전 중간구조물로서, 높이 방향을 따라 상측으로 갈수록 점진적으로 횡단면이 축소되는 삼각대 형상의 종단면을 갖도록 형성된 몸체부와; 상기 몸체부의 상면에 상기 해양구조물이 안착되도록 상기 몸체부의 상면에서 상기 몸체부의 높이 방향을 따라 일정 길이 연장형성되며 그 내부에 중공이 형성된 받침부와; 상기 몸체부를 상기 지지구조물의 상면에 안착시켜 설치할 수 있도록 상기 몸체부의 저부면에 구비되며 상기 지지관에 삽입되는 복수의 삽입부재가 돌출 형성된 안착부를; 포함하는 해상 풍력발전 중간구조물을 제시함으로써, 해상 풍력발전 중간구조물을 제작하는데 소요되는 비용을 절감하고 시간을 단축시킴과 동시에 구조적인 안정성을 높임으로써 해상 풍력발전기를 안정적으로 지지할 수 있다.

Description

해상 풍력발전 중간구조물 및 이를 구비한 해상 풍력발전 구조물{TRANSITION PIECES OF OFFSHORE WIND TURBINES AND WHOLE STRUCTURE OF WIND TURBINES HAVING IT}
본 발명은 건설 분야에 관한 것으로서, 상세하게는 해상 풍력발전 중간구조물에 관한 것이다.
일반적으로 해양 구조물은 해상에 다양한 물체를 설치하기 위하여 해양의 지반에 설치되는 구조체이다.
이러한 해양 구조물에는 항상 파도, 조류 및 바람 등에 의한 외력이 작용하게 되고, 이로 인하여 이러한 해상 풍력발전 중간구조물은 외력에 가장 잘 견디며 부식에도 강한 콘크리트 재질로 형성되는 경우가 많다.
도 1은 종래의 해상 풍력발전 구조물이 해상에 설치된 구조를 도시한 사시도이다.
이들 도면에 도시한 바와 같이, 종래의 해상 풍력발전 구조물은, 하면이 해저면에 안착되고 상면이 해상으로 돌출되도록 일정 길이를 갖는 지지구조물(1)과, 지지구조물(1)의 상면에 안착되는 해양구조물(2)과, 지지구조물(1)과 해양구조물(2)을 연결하는 중간구조물(3)로 이루어진다.
지지구조물(1)은 복수의 프레임의 결합에 의하여 지지력을 높일 수 있도록 형성되며, 중간구조물(3)은 지지구조물(1)의 상면에 해양구조물(2)을 설치할 수 있도록 그 중앙에 관상의 튜브부재(3a)가 구비되고 튜브부재(3a)의 둘레면에는 튜브부재(3a)가 지지구조물(1)의 상면에 배치된 상태를 유지할 수 있도록 하는 보강부재(3b)가 설치되어 있다.
보강부재(3b)는 일단이 튜브부재(3a)의 외면에 고정 결합되고 타단이 지지구조물(1)의 상면 일측에 고정 결합되어 경사지게 배치되는 복수의 부재이다.
이러한 구조를 갖는 중간구조물(3)의 튜브부재(3a)에 해양구조물(2)의 단부가 삽입되어 해양구조물(2)이 지지됨으로써 해상 풍력발전 구조물이 시공되는 것이다.
그런데, 이러한 종래의 해상 풍력발전 구조물에 있어서는, 해양구조물(2)의 설치를 위하여 지지구조물(1)의 상면에 별도의 중간구조물(3)을 설치하게 되는데, 중간구조물(3)을 설치함에 있어서 튜브부재(3a)를 지지구조물(1)의 상면 중앙에 배치시킨 후에 그 둘레에 복수의 보강부재(3b)를 용접 등의 방법에 의하여 고정시키게 되므로 구조적인 안정성이 저하될 뿐만 아니라, 해양구조물을 해상에 시공함에 있어서 비용과 시간이 많이 소요된다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 해상 풍력발전 중간구조물을 제작하는데 소요되는 비용을 절감하고 시간을 단축시킴과 동시에 구조적인 안정성을 높임으로써 해상 풍력발전기를 안정적으로 지지할 수 있도록 하는 해상 풍력발전 중간구조물을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 해저면에 설치되어 상부가 해상으로 돌출되게 구비되며 둘레에 돌출되게 형성되는 복수의 지지관이 구비된 지지구조물과, 상기 지지구조물의 상부에 안착되어 해상에 설치되는 해양구조물 사이에 설치되는 해상 풍력발전 중간구조물로서, 높이 방향을 따라 상측으로 갈수록 점진적으로 횡단면이 축소되는 삼각대 형상의 종단면을 갖도록 형성된 몸체부와; 상기 몸체부의 상면에 상기 해양구조물이 안착되도록 상기 몸체부의 상면에서 상기 몸체부의 높이 방향을 따라 일정 길이 연장형성되며 그 내부에 중공이 형성된 받침부와; 상기 몸체부를 상기 지지구조물의 상면에 안착시켜 설치할 수 있도록 상기 몸체부의 저부면에 구비되며 상기 지지관에 삽입되는 복수의 삽입부재가 돌출 형성된 안착부를 포함하는 해상 풍력발전 중간구조물을 제시한다.
여기서, 상기 몸체부는 내부에 중공이 형성된 원뿔대 형상으로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 받침부는 내부에 중공이 형성된 원기둥 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 몸체부는 내부에 중공이 형성된 다각뿔대 형상으로 형성될 수 있다.
아울러, 상기 받침부는 내부에 중공이 형성된 다각기둥 형상으로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 몸체부와 상기 받침부 및 상기 안착부는 콘크리트 재질로 형성될 수 있다.
또한, 상기 몸체부와 상기 받침부 및 상기 안착부는 외면과 내면이 강재로 형성되고, 상기 강재로 형성된 상기 외면과 내면 사이에 콘크리트가 타설되어 형성될 수 있다.
아울러, 상기 안착부는 상기 몸체부의 저부면에 구비되는 일정 두께를 갖는 원반 형상의 바닥판을 더 포함하고, 상기 삽입부재는 상기 몸체부와 대응되는 상기 바닥판의 저부면 둘레에 설치될 수 있다.
그리고, 상기 삽입부재와 상기 바닥판 사이에는 판상의 받침대가 구비되고, 상기 받침대의 상면에는 상기 받침대의 두께 방향을 따라 상측으로 돌출 형성되어 상기 바닥판에 삽입되는 복수의 스터드 볼트가 구비될 수 있다.
또한, 상기 몸체부의 측면에는 복수의 창이 관통 형성되고, 상기 창에는 상기 몸체부의 지지력을 보강할 수 있는 보강재가 상호 교차하도록 설치될 수 있다.
아울러, 상기 몸체부의 상부에는 상기 몸체부의 직경 방향을 따라 내측으로 일정 간격 돌출되는 걸림턱이 구비되어 상기 해양구조물은 상기 걸림턱에 안착되어 설치될 수 있다.
상기 과제 해결을 위하여 본 발명은, 해저면에 설치되어 상부가 해상으로 돌출되게 구비되며 둘레에 돌출되게 형성되는 복수의 지지관이 구비된 지지구조물과, 상기 지지구조물의 상부에 안착되어 해상에 설치되는 해양구조물 사이에 설치되는 해상 풍력발전 중간구조물로서, 높이 방향을 따라 상측으로 갈수록 점진적으로 횡단면이 축소되는 삼각대 형상의 종단면을 갖도록 형성된 몸체부와; 상기 몸체부의 상면에 상기 해양구조물이 안착되도록 상기 몸체부의 상면에서 상기 몸체부의 높이 방향을 따라 일정 길이 연장형성되며 그 내부에 중공이 형성된 받침부와; 상기 몸체부를 상기 지지구조물의 상면에 안착시켜 설치할 수 있도록 상기 몸체부의 저부면에 구비되며 상기 지지관에 삽입되는 복수의 삽입부재가 돌출 형성된 안착부를 포함하는 해상 풍력발전 중간구조물과; 상기 해양구조물의 하측에 구비되고 상기 안착부의 내부에 삽입되게 설치되어 상기 해양구조물을 지지하는 타워부재를; 포함한 것을 특징으로 하는 해상 풍력발전 구조물을 제시한다.
여기서, 상기 안착부의 내부로 삽입되는 상기 타워부재의 외면에는 복수의 스터드가 돌출 구비되고, 상기 안착부의 내면과 상기 타워부재의 외면 사이에는 콘크리트가 타설되어 충전됨으로써 상기 타워부재가 상기 안착부에 고정 결합될 수 있다.
본 발명은 해상 풍력발전 중간구조물을 제작하는데 소요되는 비용을 절감하고 시간을 단축시킴과 동시에 구조적인 안정성을 높임으로써 해상 풍력발전기를 안정적으로 지지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 해상 풍력발전 구조물이 해상에 설치된 구조를 도시한 사시도이고,.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 풍력발전 중간구조물이 안착되는 지지구조물의 구조를 도시한 사시도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 풍력발전 중간구조물의 구조를 도시한 사시도이며,
도 4는 도 3의 해상 풍력발전 중간구조물을 상측에서 내려다 본 구조를 도시한 평면도이고,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 해상 풍력발전 중간구조물의 구조를 도시한 사시도이며,
도 6은 도 5의 해상 풍력발전 중간구조물을 상측에서 내려다 본 구조를 도시한 평면도이고,
도 7은 도 3 및 도 5의 해상 풍력발전 중간구조물을 측면에서 바라본 구조를 도시한 평면도이며,
도 8은 해상 풍력발전 중간구조물에 타워부재가 설치된 구조를 도시한 종단면도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 풍력발전 중간구조물이 안착되는 지지구조물의 구조를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 풍력발전 중간구조물의 구조를 도시한 사시도이며, 도 4는 도 3의 해상 풍력발전 중간구조물을 상측에서 내려다 본 구조를 도시한 평면도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 해상 풍력발전 중간구조물의 구조를 도시한 사시도이며, 도 6은 도 5의 해상 풍력발전 중간구조물을 상측에서 내려다 본 구조를 도시한 평면도이고, 도 7은 도 3 및 도 5의 해상 풍력발전 중간구조물을 측면에서 바라본 구조를 도시한 평면도이며, 도 8은 해상 풍력발전 중간구조물에 타워부재가 설치된 구조를 도시한 종단면도이다.
이들 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 해상 풍력발전 중간구조물은, 해저면에 설치되어 상부가 해상으로 돌출되게 구비되며 둘레에 돌출되게 형성되는 복수의 지지관(1a)이 구비된 지지구조물(1)과, 지지구조물(1)의 상부에 안착되어 해상에 설치되는 해양구조물(2) 사이에 설치되는 해상 풍력발전 중간구조물로서, 높이 방향을 따라 상측으로 갈수록 점진적으로 횡단면이 축소되는 삼각대 형상의 종단면을 갖도록 형성된 몸체부(100)와, 몸체부(100)의 상면에 해양구조물(2, 도 1 참조)이 안착되도록 상기 몸체부(100)의 상면에서 상기 몸체부(100)의 높이 방향을 따라 일정 길이 연장형성되며 그 내부에 중공(210)이 형성된 받침부(200)와, 몸체부(100)를 상기 지지구조물(1)의 상면에 안착시켜 설치할 수 있도록 몸체부(100)의 저부면에 구비되며 지지관(1a)에 삽입되는 복수의 삽입부재(310)가 돌출 형성된 안착부(300)를 포함하여 구성되어 있다.
지지구조물(1)은 그 저부면이 해저면과 접촉하도록 해양에 직립되게 설치되며, 상부 일부가 해수면의 외부로 돌출되도록 구비되어 풍력발전기와 같은 해양구조물(2)을 지지하는 역할을 한다.
지지구조물(1)은 복수의 메인 프레임(1b)들과 보조프레임(1c)들이 지지력을 높일 수 있도록 상호 결합되어 설치되며, 그 상단으로는 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 풍력발전 중간구조물의 설치를 위하여 복수의 지지관(1a)이 돌출되게 구비되어 있다.
지지관(1a)은 메인 프레임(1b)이 연장되어 돌출되도록 구비되며, 지지관(1a)의 직경은 삽입부재(310)가 그 내부에 삽입될 수 있도록 삽입부재(310)의 직경보다는 다소 크게 형성되는 것이 바람직하다.
해양구조물(2)은 지지구조물(1)의 상부에 고정되게 설치되는 구조물로서 풍력 발전을 위한 풍력발전기나 혹은 해상의 상태를 관측할 수 있는 관측장비 등으로 구성될 수 있다.
도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 몸체부(100)는 내부에 중공(110)이 형성된 원뿔대 형상으로 형성된 부재로서 그 재질은 콘크리트 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
도면에는 도시하지 않았지만, 몸체부(100)의 구성은 지지력을 높일 수 있도록 내면과 외면을 강재로 형성하고, 강재로 형성된 상기 내면과 외면 사이에 콘크리트를 타설하여 양생함으로써 강재와 콘크리트 재질의 복합으로 형성할 수도 있음은 물론이다.
도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 몸체부(100)는 내부에 중공(110)이 형성된 다각뿔대 형상으로 형성될 수도 있으며, 이러한 경우에도 그 재질은 콘크리트 재질로 형성될 수 있다.
또한, 지지력을 높이기 위하여 내면과 외면을 강재로 형성하고, 강재로 형성된 상기 내면과 외면 사이에 콘크리트를 타설하여 양생함으로써 강재와 콘크리트 재질의 복합으로 형성할 수도 있다.
몸체부(100)의 측면에는 복수의 창(120)이 관통 형성되고, 창(120)에는 몸체부(100)의 지지력을 보강할 수 있는 보강재(121)가 상호 교차하도록 설치될 수 있다.
이는, 몸체부(100)의 내, 외부로 작업자 출입할 수 있도록 하는 통로를 형성함과 동시에 몸체부(100)를 형성하는데 소요되는 콘크리트의 양을 절감시킬 수 있도록 하기 위함이다.
이러한 창(120)에는 창(120)의 형성에 따라 몸체부(100)의 지지력이 저하되지 않도록 하기 위하여 상호 교차되도록 설치되는 별도의 보강재(121)가 구비되는 것이 바람직하다.
그리고, 몸체부(100)의 상부에는 몸체부(100)의 직경 방향을 따라 내측으로 일정 간격 돌출되는 걸림턱(130)이 구비되어 해양구조물(2)은 걸림턱(130)에 안착되어 설치되도록 할 수 있다.
걸림턱(130)은 몸체부(100)의 내면을 따라 링형상으로 형성되어 해양구조물(2) 저부면의 전체 면적과 면접촉되도록 함으로써 지지력을 분산시킬 수 있도록 하는 것이 효과적이다.
도 3과 도 4에 도시한 바와 같이, 몸체부(100)가 원뿔대 형상으로 형성된 경우에 받침부(200)는 내부에 중공(210)이 형성된 원기둥 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
그리고, 이러한 받침부(200)도 몸체부(100)와 마찬가지로 콘크리트 재질로 형성되거나 혹은 지지력을 높이기 위하여 내면과 외면을 강재로 형성하고, 강재로 형성된 상기 내면과 외면 사이에 콘크리트를 타설하여 양생함으로써 강재와 콘크리트 재질의 복합으로 형성할 수도 있다.
도 5와 도 6에 도시한 바와 같이, 몸체부(100)가 다각뿔대 형상으로 형성된 경우에는 받침부(200)는 내부에 중공(210)이 형성된 다각기둥 형상으로 형성되는 것이 효과적이다.
그리고, 이러한 형상의 받침부(200)도 몸체부(100)와 마찬가지로 콘크리트 재질로 형성되거나 혹은 지지력을 높이기 위하여 내면과 외면을 강재로 형성하고, 강재로 형성된 상기 내면과 외면 사이에 콘크리트를 타설하여 양생함으로써 강재와 콘크리트 재질의 복합으로 형성할 수도 있다.
안착부(300)는 몸체부(100)의 저부면에 구비되는 일정 두께를 갖는 원반 형상의 바닥판(320)을 더 포함하고, 삽입부재(310)는 몸체부(100)와 대응되는 바닥판(320)의 저부면 둘레에 설치되도록 할 수 있다.
바닥판(320)은 몸체부(100)의 직경보다 더 큰 직경을 갖는 원형 단면을 갖도록 형성되어 몸체부(100)의 직경 방향을 따라 외측으로 둘레면이 돌출되어 난간을 형성함으로써 작업자가 작업할 수 있는 발판을 마련하도록 할 수도 있다.
삽입부재(310)가 몸체부(100)와 대응되는 바닥판(320)의 저부면 둘레에 설치됨은 삽입부재(310)가 몸체부(100)를 지지하는 지지력이 지지관(1a)에 삽입되는 삽입부재(310)로 집중시킴으로써 결과적으로 지지구조물(1)이 해양구조물(2)을 지지하는 지지력을 높임으로써 해양구조물(1)을 안정적으로 지지할 수 있도록 하기 위함이다.
이러한 삽입부재(310)와 바닥판(320) 사이에는 판상의 받침대(330)가 구비되고, 받침대(330)의 상면에는 받침대(330)의 두께 방향을 따라 상측으로 돌출 형성되어 바닥판(320)에 삽입되는 복수의 스터드 볼트(340)가 구비될 수 있다.
바닥판(320)은 삽입부재(310)와 받침대(330) 사이에 설치되는 부재로서 삽입부재(310)와 받침대(330) 사이의 접촉면적을 확장시킴으로써 받침대(330)에 가해지는 해양구조물(2)의 하중을 받침대(330) 측으로 균일하게 분산시킬 수 있도록 하는 역할을 한다.
또한, 받침대(330)는 콘크리트 재질로 형성된 바닥판(320)에 강재로 형성된 삽입부재(310)를 결합시킬 수 있는 매개 역할을 하기도 한다.
즉, 받침대(330)가 판상의 강재로 형성되고 후술할 스터드 볼트(340)에 의하여 바닥판(320)과 결합하게 되므로 삽입부재(310)를 받침대(330)의 하면에 용접 등의 방법에 의하여 결합시킬 수 있게 되는 것이다.
삽입부재(310)와 접촉되는 받침대(330)의 접촉면과 대향측에 배치된 대향면에는 받침대(330)의 높이 방향을 따라 일정한 길이를 갖는 복수의 스터드 볼트(340)가 돌출 형성되어 있다.
이러한 스터드 볼트(340)에 의하여 콘크리트 재질로 형성되는 바닥판(320)의 내부에 스터드 볼트(340)가 삽입된 상태에서 바닥판(320)의 양생이 이루어지도록 함으로써 바닥판(320)의 저부면에 받침대(330)가 견고하게 고정 결합될 수 있는 효과가 있다.
도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 해상 풍력발전 구조물은, 해저면에 설치되어 상부가 해상으로 돌출되게 구비되며 둘레에 돌출되게 형성되는 복수의 지지관(1a)이 구비된 지지구조물(1)과, 지지구조물(1)의 상부에 안착되어 해상에 설치되는 해양구조물(2) 사이에 설치되는 해상 풍력발전 중간구조물로서, 높이 방향을 따라 상측으로 갈수록 점진적으로 횡단면이 축소되는 삼각대 형상의 종단면을 갖도록 형성된 몸체부(100)와, 몸체부(100)의 상면에 해양구조물(2, 도 1 참조)이 안착되도록 몸체부(100)의 상면에서 몸체부(100)의 높이 방향을 따라 일정 길이 연장형성되며 그 내부에 중공(210)이 형성된 받침부(200)와, 몸체부(100)를 상기 지지구조물(1)의 상면에 안착시켜 설치할 수 있도록 몸체부(100)의 저부면에 구비되며 지지관(1a)에 삽입되는 복수의 삽입부재(310)가 돌출 형성된 안착부(300)를 포함하는 해상 풍력발전 중간구조물과, 해양구조물(2)의 하측에 구비되고 안착부(300)의 내부에 삽입되게 설치되어 해양구조물(2)을 지지하는 타워부재(400)를 포함하여 구성되어 있다.
안착부(200)의 내부로 삽입되는 타워부재(400)의 외면에는 복수의 스터드(410)가 돌출 구비되고, 안착부(200)의 내면과 타워부재(400)의 외면 사이에는 콘크리트가 타설되어 충전됨으로써 타워부재(400)가 안착부(200)에 고정 결합되어 있다.
안착부(200)의 내면과 타워부재(400)의 외면 사이에 타설되는 콘트리트의 양생에 의하여 해양구조물(2)이 본 발명에 따른 해상 풍력발전 중간구조물에 의하여 지지구조물(1)에 견고하게 고정될 수 있도록 한다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 풍력발전 구조물을 해상에 시공하는 방법은 다음과 같다.
우선, 해저면에 복수의 지지관(1a)이 구비된 지지구조물(1)을 설치한 후에 지지관(1a)에 상기 해상 풍력발전 중간구조물의 삽입부재(310)를 삽입하여 지지구조물(1)에 상기 해상 풍력발전 중간구조물이 설치되도록 한다.
상기 해상 풍력발전 중간구조물의 설치가 완료되면 상기 해상 풍력발전 중간구조물의 받침부(200)에 풍력발전기와 연결된 타워부재(400)를 삽입하여 상기 풍력발전기를 상기 해상 풍력발전 중간구조물의 상면에 설치하게 된다.
타워부재(400)를 받침부(200)에 삽입하게 되면 몸체부(100)의 상부 둘레면에 형성된 걸림턱(130)에 타워부재(400)의 하면이 안착되어 타워부재(400)가 상기 해상 풍력발전 중간구조물에 설치되는 것이다.
그 후, 타워부재(400)와 받침부(200) 사이의 이격 공간에 콘크리트를 타설하고 양생함으로써 해양구조물(2)이 본 발명에 따른 해상 풍력발전 중간구조물에 의하여 지지구조물(1)에 견고하게 고정되도록 함으로써 시공이 완료된다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
1 : 지지구조물 1a : 지지관
2 : 해양구조물 100 : 몸체부
110 : 중공 120 : 창
121 : 보강재 200 : 받침부
210 : 중공 300 : 안착부
310 : 삽입부재 320 : 바닥판
330 : 받침대 340 : 스터드 볼트
400 : 타워부재 410 : 스터드

Claims (15)

  1. 해저면에 설치되어 상부가 해상으로 돌출되게 구비되며 둘레에 돌출되게 형성되는 복수의 지지관(1a)이 구비된 지지구조물(1)과, 상기 지지구조물(1)의 상부에 안착되어 해상에 설치되는 해양구조물(2) 사이에 설치되는 해상 풍력발전 중간구조물로서,
    높이 방향을 따라 상측으로 갈수록 점진적으로 횡단면이 축소되는 삼각대 형상의 종단면을 갖도록 형성된 몸체부(100)와;
    상기 몸체부(100)의 상면에 상기 해양구조물(2)이 안착되도록 상기 몸체부(100)의 상면에서 상기 몸체부(100)의 높이 방향을 따라 일정 길이 연장형성되며 그 내부에 중공이 형성된 받침부(200)와;
    상기 몸체부(100)를 상기 지지구조물(1)의 상면에 안착시켜 설치할 수 있도록 상기 몸체부(100)의 저부면에 구비되며 상기 지지관(1a)에 삽입되는 복수의 삽입부재(310)가 돌출 형성된 안착부(300)를 포함하고,
    상기 몸체부(100)와 상기 받침부(200) 및 상기 안착부(300)는 외면과 내면이 강재로 형성되고, 상기 강재로 형성된 상기 외면과 내면 사이에 콘크리트가 타설되어 형성되며, 상기 안착부(300)는 상기 몸체부(100)의 저부면에 구비되는 일정 두께를 갖는 원반 형상의 바닥판(320)을 더 포함하고, 상기 삽입부재(310)는 상기 몸체부(100)와 대응되는 상기 바닥판(320)의 저부면 둘레에 설치된 것을 특징으로 하는 해상 풍력발전 중간구조물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 몸체부(100)는 내부에 중공(110)이 형성된 원뿔대 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 해상 풍력발전 중간구조물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 받침부(200)는 내부에 중공(210)이 형성된 원기둥 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 해상 풍력발전 중간구조물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 몸체부(100)는 내부에 중공(110)이 형성된 다각뿔대 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 해상 풍력발전 중간구조물.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 받침부(200)는 내부에 중공(210)이 형성된 다각기둥 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 해상 풍력발전 중간구조물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 몸체부(100)와 상기 받침부(200) 및 상기 안착부(300)는 콘크리트 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 해상 풍력발전 중간구조물.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 삽입부재(310)와 상기 바닥판(320) 사이에는 판상의 받침대(330)가 구비되고, 상기 받침대(330)의 상면에는 상기 받침대(330)의 두께 방향을 따라 상측으로 돌출 형성되어 상기 바닥판(320)에 삽입되는 복수의 스터드 볼트(340)가 구비된 것을 특징으로 하는 해상 풍력발전 중간구조물.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 몸체부(100)의 측면에는 복수의 창(120)이 관통 형성되고, 상기 창(120)에는 상기 몸체부(100)의 지지력을 보강할 수 있는 보강재(121)가 상호 교차하도록 설치된 것을 특징으로 하는 해상 풍력발전 중간구조물.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 몸체부(100)의 상부에는 상기 몸체부(100)의 직경 방향을 따라 내측으로 일정 간격 돌출되는 걸림턱(130)이 구비되어 상기 해양구조물은 상기 걸림턱(130)에 안착되어 설치된 것을 특징으로 하는 해상 풍력발전 중간구조물.
  12. 제1항 내지 제6항, 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 풍력발전 중간구조물과;
    상기 해양구조물(2)의 하측에 구비되고 상기 안착부(300)의 내부에 삽입되게 설치되어 상기 해양구조물(2)을 지지하는 타워부재(400)를; 포함한 것을 특징으로 하는 해상 풍력발전 구조물.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 안착부(300)의 내부로 삽입되는 상기 타워부재(400)의 외면에는 복수의 스터드(410)가 돌출 구비되고, 상기 안착부(300)의 내면과 상기 타워부재(400)의 외면 사이에는 콘크리트가 타설되어 충전됨으로써 상기 타워부재(400)가 상기 안착부(200)에 고정 결합된 것을 특징으로 하는 해상 풍력발전 구조물.
  14. 제12항에 따른 해상 풍력발전 구조물을 해상에 시공하는 방법으로서,
    해저면에 복수의 지지관이 구비된 지지구조물을 설치하는 제1단계와;
    상기 지지관에 상기 해상 풍력발전 중간구조물의 삽입부재를 삽입하여 상기 지지구조물에 상기 해상 풍력발전 중간구조물을 설치하는 제2단계와;
    상기 해상 풍력발전 중간구조물의 받침부에 해양구조물과 연결된 상기 타워부재를 삽입하여 상기 해양구조물를 설치하는 제3단계와;
    포함한 것을 특징으로 하는 해상 풍력발전 구조물 시공방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제3단계 이후에는 상기 받침부와 상기 타워부재 사이의 이격공간에 콘크리트를 타설하여 양생하는 단계를 진행하는 것을 특징으로 하는 해상 풍력발전 구조물 시공방법.
KR1020130165370A 2013-12-27 2013-12-27 해상 풍력발전 중간구조물 및 이를 구비한 해상 풍력발전 구조물 KR101613844B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130165370A KR101613844B1 (ko) 2013-12-27 2013-12-27 해상 풍력발전 중간구조물 및 이를 구비한 해상 풍력발전 구조물

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130165370A KR101613844B1 (ko) 2013-12-27 2013-12-27 해상 풍력발전 중간구조물 및 이를 구비한 해상 풍력발전 구조물

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150076789A KR20150076789A (ko) 2015-07-07
KR101613844B1 true KR101613844B1 (ko) 2016-04-29

Family

ID=53789684

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130165370A KR101613844B1 (ko) 2013-12-27 2013-12-27 해상 풍력발전 중간구조물 및 이를 구비한 해상 풍력발전 구조물

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101613844B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105569068A (zh) * 2016-02-23 2016-05-11 浙江华蕴海洋工程技术服务有限公司 海上风电导管架基础过渡段及海上风电导管架基础
WO2019191788A1 (en) * 2018-03-26 2019-10-03 Viet Hung Nguyen A foundation of a wind turbine tower

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101130148B1 (ko) * 2011-05-23 2012-03-28 건국대학교 산학협력단 해양 구조물 및 그 시공방법

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2965796B2 (ja) * 1992-07-17 1999-10-18 運輸省第四港湾建設局長 水域構造物
KR20130028312A (ko) * 2011-09-09 2013-03-19 건국대학교 산학협력단 부력형성부를 구비한 해양 구조물의 시공방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101130148B1 (ko) * 2011-05-23 2012-03-28 건국대학교 산학협력단 해양 구조물 및 그 시공방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150076789A (ko) 2015-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11814808B2 (en) Retrofit reinforcing structure addition and method for wind turbine concrete gravity spread foundations and the like
US20110131899A1 (en) Apparatus and method for producing a concrete foundation
KR101687368B1 (ko) 해상 풍력발전 지지구조물 및 그 시공방법
JP2007520653A (ja) 風力タービン用タワー、風力タービン用タワーに使用する予備製作された金属壁部品および風力タービン用タワーの構築方法
US20100132299A1 (en) Wind turbine with improved tower and method of assembling same
US20120023860A1 (en) Adapter Configuration for a Wind Tower Lattice Structure
JP2011017245A (ja) 風力タービン立体フレームタワー用のモジュール式表面基盤
KR101623741B1 (ko) 해상 풍력발전 지지구조물 및 그 시공방법
TWI807091B (zh) 樁基礎及樁基礎之施工方法
US20160265514A1 (en) Support device and methods for improving and constructing a support device
US20110239563A1 (en) Wind generator tower and process for assembly thereof
KR101613844B1 (ko) 해상 풍력발전 중간구조물 및 이를 구비한 해상 풍력발전 구조물
JP2019100070A (ja) 洋上風力発電施設の基礎構造およびその施工方法
US11028551B2 (en) Foundation for a tower of a wind-turbine
KR101341176B1 (ko) 해상 지지구조물 및 이의 시공 방법
KR20150143114A (ko) 해상 풍력발전 지지구조물 및 그 시공방법
KR20130028312A (ko) 부력형성부를 구비한 해양 구조물의 시공방법
JP5860662B2 (ja) 鉄塔基礎用の構成部材及び鉄塔基礎、並びに鉄塔基礎の施工方法
JP6396356B2 (ja) 地中埋設された容積構造体の補強構造
US20240084781A1 (en) Wind-turbine tower facility and method of assembling same
KR101289821B1 (ko) 해양 구조물 및 그 시공방법
KR101237983B1 (ko) 해양 구조물 및 그 시공방법
JP2020186522A (ja) 塔状構造体の基礎構造
KR101747235B1 (ko) 해상 풍력발전 지지구조물 및 그 시공방법
KR101832605B1 (ko) 해상 풍력발전 중간구조물, 그 중간구조물의 시공방법 및 그 중간구조물을 구비한 해상 풍력발전 구조물

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190401

Year of fee payment: 4