KR101635181B1 - Foundation structure for offshore wind turbine tower and offshore wind turbine installation vessel - Google Patents

Foundation structure for offshore wind turbine tower and offshore wind turbine installation vessel Download PDF

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KR101635181B1 KR1020140077804A KR20140077804A KR101635181B1 KR 101635181 B1 KR101635181 B1 KR 101635181B1 KR 1020140077804 A KR1020140077804 A KR 1020140077804A KR 20140077804 A KR20140077804 A KR 20140077804A KR 101635181 B1 KR101635181 B1 KR 101635181B1
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Abstract

해상 풍력발전기 타워 고정용 기초구조물이 개시된다. 타워 고정용 기초구조물은, 해상 풍력발전기 설치선의 메인 데크 상부에 설치되는 소정 높이의 몸체와; 상기 몸체의 상면에서 하방으로 소정 깊이만큼 형성되며, 서로 상이한 직경의 링 형상을 가지고 있어 해상 풍력발전기의 타워 하단부의 삽입이 가능한 복수의 타워 삽입홈을 포함하되, 상기 복수의 타워 삽입홈은 동심원 형태로 배치되어 있을 수 있다. A foundation structure for fixing an offshore wind power generator tower is disclosed. The tower fixing base structure includes: a body having a predetermined height installed on an upper portion of the main deck of an offshore wind power generator installation line; And a plurality of tower insertion grooves formed at predetermined depths downward from the upper surface of the body and having ring shapes different from each other and capable of being inserted into a tower lower end portion of an offshore wind turbine generator, As shown in FIG.

Description

타워 고정용 기초구조물 및 이를 포함하는 해상 풍력발전기 설치선{Foundation structure for offshore wind turbine tower and offshore wind turbine installation vessel}The foundation structure for tower fixation and the offshore wind turbine installation vessel including the same,

본 발명은 타워 고정용 기초구조물 및 이를 포함하는 해상 풍력발전기 설치선에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a foundation structure for fixing towers and a ship for installing a marine wind power generator including the same.

최근 차세대 동력원으로 각광받고 있는 풍력발전은 전세계적으로 그 규모와 시장성이 증가하고 있다. 일반적으로 풍력발전은 풍력 터빈을 이용하여, 바람을 전기에너지로 바꾸어 생산하는 발전 방식으로, 풍력이 전력망에서 차지하는 비중이 커지면서 차세대 동력원으로서 중요한 역할을 하고 있다.Wind power generation, which has been attracting attention as a next generation power source, is growing in size and marketability around the world. Generally, wind power generation is a power generation system that uses wind turbines to convert wind into electric energy. Wind power plays a major role as a next generation power source as it occupies a larger portion in the power grid.

특히, 풍력발전 시스템은 구조나 설치 등이 간단하여 운영 및 관리가 용이하고 무인화 및 자동화 운전이 가능하기 때문에 최근에 도입이 비약적으로 증가하고 있는 실정이다. In particular, the wind power generation system has been rapidly introduced in recent years because it can be easily operated and managed, and can be unmanned and automated.

이러한 풍력발전기는 설치되는 장소에 따라서 육상에 설치되는 육상용 풍력발전기 및 해상에 설치되는 해상용 풍력발전기로 분류된다.Such wind power generators are classified into land-based wind power generators installed on the land and marine wind power generators installed on the sea depending on the installation location.

해상용 풍력발전기의 경우, 타워, 나셀 및 블레이드가 조립된 상태로 적재되어 운송될 수 있다. 또한, 경우에 따라서는 해상용 풍력발전기의 크기 및 적재 안정성에 의하여 해상용 풍력발전기를 설치하기 위한 선박에 각 구성요소가 분리되어 적재된 상태로, 해상용 풍력발전기가 설치될 장소까지 이동되도록 할 수도 있다. 이때 설치 예정 장소에 설치선박이 도착하면, 선박에 구비된 크레인 등의 리프팅 장치를 이용하여 해상용 풍력발전기의 각 구성요소를 조립하여, 해상에 대한 해상용 풍력발전기의 설치를 수행한다.In the case of offshore wind turbines, towers, nacelles, and blades can be stacked and transported in an assembled state. In addition, depending on the size and loading stability of the offshore wind turbine generator, it may be possible to move the components for the offshore wind turbine generator to the place where the offshore wind turbine generator is installed It is possible. At this time, when a ship arrives at a place to be installed, each component of the offshore wind power generator is assembled by using a lifting device such as a crane installed on the ship, and the installation of the offshore wind power generator on the sea is performed.

이와 관련하여 공개특허공보 제10-2011-0116804호에 해상 풍력 발전기 설치용 선박이 개시되어 있다. In this connection, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 10-2011-0116804 discloses a ship for installing an offshore wind power generator.

국내외에 개발되어 있는 풍력발전기 용량별(예를 들어, 3MW, 5MW, 5.5MW, 7MW) 타워 직경이 업체 모델별로 다 상이하여, 설치선박(WTIV, Wind Turbine Installation Vessel) 혹은 잭업 바지(Jack-up Barge) 위의 크레인을 이용하여 메인 데크(main deck) 위에 고정하거나 설치하는 경우 각 타워에 적합한 기초구조물을 사용해야 하는 불편함이 있었다. The tower diameters of 3MW, 5MW, 5.5MW and 7MW are different according to the capacity of the wind turbine generators developed at home and abroad, and the wind turbine installation vessel (WTIV) or jack-up pants Barge) When fixing or installing on the main deck using the above crane, it was inconvenient to use a foundation structure suitable for each tower.

또한, 이로 인해 풍력발전기 용량이 변경될 때마다 설치선박 상에 타워 고정용 기초구조물을 착탈해야 해서 추가 관리공수(M/H, Man Hour) 및 비용이 발생하고, 메인 데크의 페인트가 손상되는 등 많은 문제점이 발생하고 있는 실정이다. In addition, whenever the capacity of the wind turbine generator is changed, it is necessary to detach and install the tower fixing structure on the installation vessel, resulting in additional management time (M / H, Man Hour) and cost, Many problems have arisen.

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.The above-described background technology is technical information that the inventor holds for the derivation of the present invention or acquired in the process of deriving the present invention, and can not necessarily be a known technology disclosed to the general public prior to the filing of the present invention.

공개특허공보 제10-2011-0116804호Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-2011-0116804

본 발명은 해상 풍력발전기 설치선박의 메인 데크 상에 설치되며, 복수의 직경을 가지는 동심원 홈이 마련된 타워 고정용 기초구조물을 이용하여 다양한 직경을 가지는 해상 풍력발전기 타워를 하나의 타워 고정용 기초구조물을 겸용 사용하여 고정시킬 수 있도록 하는 타워 고정용 기초구조물 및 이를 포함하는 해상 풍력발전기 설치선을 제공하기 위한 것이다. The present invention relates to a tower fixing base structure having a plurality of concentric grooves provided on a main deck of a vessel for installing an offshore wind turbine generator, And to provide an installation structure of a tower for fixing a tower and a ship for installing an offshore wind turbine including the same.

본 발명은 내부에 암 길이 조정이 가능한 고정 장치가 설치되어 있어 다양한 직경을 가지는 해상 풍력발전기 타워를 하나의 타워 고정용 기초구조물을 겸용 사용하여 견고하게 고정시킬 수 있도록 하는 타워 고정용 기초구조물 및 이를 포함하는 해상 풍력발전기 설치선을 제공하기 위한 것이다. The present invention relates to a tower fixing foundation structure in which a fixing device capable of adjusting the arm length is provided inside and is capable of firmly fixing a tower fixing anchor structure with various diameters of an offshore wind turbine tower, To provide an offshore wind power generator installation line.

본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.Other objects of the present invention will become readily apparent from the following description.

본 발명의 일 측면에 따르면, 해상 풍력발전기 설치선의 메인 데크 상부에 설치되는 소정 높이의 몸체와; 상기 몸체의 상면에서 하방으로 소정 깊이만큼 형성되며, 서로 상이한 직경의 링 형상을 가지고 있어 해상 풍력발전기의 타워 하단부의 삽입이 가능한 복수의 타워 삽입홈을 포함하되, 상기 복수의 타워 삽입홈은 동심원 형태로 배치되어 있는 타워 고정용 기초구조물이 제공된다. According to an aspect of the present invention, there is provided a wind power generator comprising: a body having a predetermined height installed on an upper portion of a main deck of an offshore wind power generator installation line; And a plurality of tower insertion grooves formed at predetermined depths downward from the upper surface of the body and having ring shapes different from each other and capable of being inserted into a tower lower end portion of an offshore wind turbine generator, Is provided as a base fixing structure for a tower.

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상기 몸체의 상면 중 복수의 타워 삽입홈의 외측에 설치되는 쐐기부재를 포함할 수 있다.And a wedge member installed on the outside of the plurality of tower insertion grooves on the upper surface of the body.

상기 타워 삽입홈의 두께는 상기 타워 하단부의 프레임 두께보다 클 수 있다.The thickness of the tower insertion groove may be larger than the frame thickness of the tower lower end portion.

상기 타워 하단부가 상기 복수의 타워 삽입홈 중 하나에 삽입된 이후, 상기 타워 하단부가 삽입된 타워 삽입홈의 여유공간에 뾰족한 끝단이 끼움 설치되는 쐐기부재를 더 포함할 수 있다.The wedge member may further include a wedge member having a pointed end fitted in an empty space of the tower insertion groove into which the tower lower end portion is inserted after the tower lower end portion is inserted into one of the plurality of tower insertion grooves.

상기 몸체의 하면 중심에 설치되는 구동부와; 상기 구동부로부터 방사상 대칭 구조로 연장되면서, 상기 구동부의 동작에 의해 전후진 이동 가능한 암(arm)을 포함하는 타워 고정 장치를 더 포함할 수 있다.A driving unit installed at the center of the lower surface of the body; And a tower fixing device extending from the driving part in a radially symmetrical structure and including an arm movable back and forth by the operation of the driving part.

상기 암의 끝단에 상기 타워 하단부의 내측면과의 마찰력을 높이기 위한 패킹이 설치되어 있을 수 있다.And a packing for increasing frictional force with the inner surface of the tower lower end portion may be provided at an end of the arm.

상기 구동부는 회전축에 피니언이 설치된 모터이고, 상기 암은 상기 피니언에 치합하는 랙이 형성된 로드일 수 있다.The driving unit may be a motor having a pinion mounted on a rotating shaft, and the arm may be a rod having a rack engaged with the pinion.

또는 상기 구동부는 유압 실린더이고, 상기 암은 상기 유압 실린더의 동작에 의해 왕복 이동하는 로드일 수 있다.Alternatively, the driving unit may be a hydraulic cylinder, and the arm may be a rod reciprocating by the action of the hydraulic cylinder.

한편 본 발명의 다른 측면에 따르면, 전술한 타워 고정용 기초구조물이 메인 데크 상부에 설치되어 있는 해상 풍력발전기 설치선이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided an offshore wind power generator installation line in which the aforementioned tower fixing foundation structure is installed on the main deck.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.Other aspects, features, and advantages will become apparent from the following drawings, claims, and detailed description of the invention.

본 발명의 실시예에 따르면, 해상 풍력발전기 설치선박의 메인 데크 상에 설치되며, 복수의 직경을 가지는 동심원 홈이 마련된 타워 고정용 기초구조물을 이용하여 다양한 직경을 가지는 해상 풍력발전기 타워를 하나의 타워 고정용 기초구조물을 겸용 사용하여 고정시킬 수 있도록 하는 효과가 있다. According to an embodiment of the present invention, an offshore wind turbine tower having various diameters is installed on a main deck of a ship installed with an offshore wind turbine generator by using a tower fixing basic structure provided with concentric grooves having a plurality of diameters, There is an effect that the fixing base structure can be commonly used and fixed.

또한, 내부에 암 길이 조정이 가능한 고정 장치가 설치된 경우 다양한 직경을 가지는 해상 풍력발전기 타워를 하나의 타워 고정용 기초구조물을 겸용 사용하여 견고하게 고정시킬 수 있도록 하는 효과가 있다. In addition, when a fixing device capable of adjusting the arm length is provided in the inside, an offshore wind turbine tower having various diameters can be firmly fixed using a single tower fixing base structure.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 풍력발전기 설치선의 측면도,
도 2는 도 1에 도시된 해상 풍력발전기 설치선의 평면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 타워 고정용 기초구조물의 사시도,
도 4는 도 3에 도시된 타워 고정용 기초구조물의 단면도,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 타워 고정용 기초구조물의 사시도,
도 6은 도 5에 도시된 타워 고정용 기초구조물의 단면도,
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 타워 고정용 기초구조물의 단면도,
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 타워 고정용 기초구조물을 나타낸 도면. 1 is a side view of a marine wind power generator installation line according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a plan view of the sea wind turbine installation line shown in FIG. 1,
FIG. 3 is a perspective view of a tower fixing base structure according to an embodiment of the present invention,
Fig. 4 is a cross-sectional view of the foundation fixing structure shown in Fig. 3,
FIG. 5 is a perspective view of a base fixing structure according to another embodiment of the present invention, FIG.
6 is a cross-sectional view of the tower fixing foundation structure shown in Fig. 5,
FIG. 7 is a cross-sectional view of a base fixing structure according to another embodiment of the present invention, FIG.
8 is a view showing a foundation structure for fixing a tower according to another embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises" or "having" and the like refer to the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

또한, 명세서에 기재된 "…부", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Also, the terms " part, "" module," and the like, which are described in the specification, mean a unit for processing at least one function or operation, and may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software.

또한, 각 도면을 참조하여 설명하는 실시예의 구성 요소가 해당 실시예에만 제한적으로 적용되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상이 유지되는 범위 내에서 다른 실시예에 포함되도록 구현될 수 있으며, 또한 별도의 설명이 생략될지라도 복수의 실시예가 통합된 하나의 실시예로 다시 구현될 수도 있음은 당연하다.It is to be understood that the components of the embodiments described with reference to the drawings are not limited to the embodiments and may be embodied in other embodiments without departing from the spirit of the invention. It is to be understood that although the description is omitted, multiple embodiments may be implemented again in one integrated embodiment.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to the like elements throughout. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 풍력발전기 설치선의 측면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 해상 풍력발전기 설치선의 평면도이다. FIG. 1 is a side view of an installation line of an offshore wind power generator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of an installation line of an offshore wind power generator shown in FIG.

도 1을 참조하면, 해상 풍력발전기 설치선(1), 선박몸체(10), 거주구(11), 레그 유닛(13), 메인 데크(15), 설치홀(17), 해상 풍력발전기(20), 블레이드(21), 나셀(22), 타워(23), 갠트리 크레인(30), 크레인 몸체(31), 크레인 이동부(32), 클램핑부(33), 레일부(40), 타워 고정용 기초구조물(100)이 도시되어 있다.1, an offshore wind turbine installation line 1, a ship body 10, a dwelling unit 11, a leg unit 13, a main deck 15, an installation hole 17, an offshore wind power generator 20 The crane body 31, the crane moving section 32, the clamping section 33, the rail section 40, the tower fixing section 30, the tower 21, the nacelle 22, the tower 23, the gantry crane 30, The base structure 100 is shown.

본 발명의 일 실시예에 따른 해상 풍력발전기 설치선(1)에는 메인 데크(15) 상부에 복수의 고정용 홈이 마련된 타워 고정용 기초구조물(100)이 설치되어 있어 다양한 직경의 해상 풍력발전기(20)의 타워(23)에 대해서도 겸용 사용이 가능한 것을 특징으로 한다. A tower fixing foundation structure 100 provided with a plurality of fixing grooves on the main deck 15 is installed on a marine wind power generator installation line 1 according to an embodiment of the present invention, 20 can also be used for both.

해상 풍력발전기 설치선(1)은 타워(23), 타워(23)에 지지되는 나셀(22), 나셀(22)에 회전가능하게 연결되는 블레이드(21)를 포함하는 하나 이상의 해상 풍력발전기(20)를 육상으로부터 해상 풍력발전기(20)가 설치되는 해상까지 운송한다. The offshore wind power generator installation line 1 includes at least one offshore wind power generator 20 including a tower 23, a nacelle 22 supported by the tower 23, and a blade 21 rotatably connected to the nacelle 22 To the sea where the offshore wind turbine generator 20 is installed.

이때 해상에서는 해상 풍력발전기(20)가 설치되기 위한 설치 위치를 제공하는 기초부(2)가 설치되어 있을 수 있다. 기초부(2)는 예를 들어 해저에 고정된 상태로 마련될 수 있으며, 해저에 견고하게 고정된 기초부(2)에 해상 풍력발전기(20)의 타워(23)가 예를 들어 체결부재 또는 용접에 의하여 고정됨으로써, 해상에 대한 해상 풍력발전기(20)의 설치가 수행될 수 있다. 기초부(2)의 일부는 해상에서 노출된 상태로 마련될 수 있다.At this time, a base portion 2 for providing an installation position for installing the offshore wind power generator 20 may be installed on the sea side. The base part 2 may be provided in a state fixed to the sea bed, for example, and the tower 23 of the offshore wind power generator 20 may be fixed to the base part 2 firmly fixed to the sea bed, By fixing by welding, the installation of the offshore wind turbine 20 on the sea can be carried out. A part of the base portion 2 may be provided in a state exposed from the sea.

해상 풍력발전기 설치선(1)은 선박몸체(10)와, 레일부(40)와, 갠트리 크레인(30)과, 타워 고정용 기초구조물(100)을 포함한다. The offshore wind power generator installation line 1 includes a ship body 10, a rail part 40, a gantry crane 30, and a tower fixing base structure 100.

선박몸체(10)는 해상 풍력발전기 설치선(1)의 외형을 형성하며, 해상 풍력발전기 설치선(1)을 운전하기 위한 거주구(11)와, 선박몸체(10)에 승강 가능하게 설치되며, 해상 풍력발전기(20)를 설치하는 과정 중에 선박몸체(10)의 유동을 억제하기 위하여 하강되어 해저면에 대하여 선박몸체(10)를 고정시키기 위한 하나 이상의 레그 유닛(13)과, 해상 풍력발전기(20)가 적재되는 메인 데크(15)을 포함한다. The ship body 10 forms an outer shape of the offshore wind power generator installation line 1 and includes a housing 11 for operating the offshore wind power generator installation line 1, At least one leg unit 13 which is lowered to restrain the flow of the ship body 10 during the process of installing the offshore wind power generator 20 and fixes the ship body 10 to the sea floor, And a main deck 15 on which the main body 20 is mounted.

선박몸체(10)의 후방측에는 후방을 향하여 개구되며, 메인 데크(15)으로부터 선박몸체(10)의 하측을 향하여 관통 형성되는 설치홀(17)이 형성되어 있을 수 있다. 이 경우 설치홀(17)에는 해상에 노출된 기초부(2)의 일부가 위치된다. An installation hole 17 may be formed on the rear side of the ship body 10 so as to extend rearward from the main deck 15 and pass through the main body 10 downward. In this case, a portion of the base portion 2 exposed to the sea is located in the installation hole 17.

레일부(40)는 선박몸체(10)의 메인 데크(15)에 전후방향으로 길게 연장 형성되며, 설치홀(17)을 중심으로 서로 이격되며 나란하게 연장형성되는 한 쌍의 레일(40)들을 포함한다. 해상 풍력발전기(20)는 레일(40)들 사이에 위치된 상태로, 메인 데크(15)의 상부에 설치된 타워 고정용 기초구조물(100)에 의해 고정 적재된다. The rail part 40 is formed on the main deck 15 of the ship body 10 by extending a pair of rails 40 extending in the front and rear direction and spaced apart from each other around the installation hole 17 . The offshore wind power generator 20 is fixedly mounted by the tower fixing foundation structure 100 installed on the upper portion of the main deck 15 while being positioned between the rails 40.

갠트리 크레인(30)은 레일부(40)를 따라서 이동가능하게 설치되며, 메인 데크(15)에 적재된 해상 풍력발전기(20)의 타워(23)를 클램핑한 상태에서, 설치홀(17) 측으로 해상 풍력발전기(20)를 이송한 다음, 설치홀(17)에 위치되는 기초부(2)와 타워(23)를 정렬시켜, 해상 풍력발전기(20)를 기초부(2)에 설치할 수 있다. The gantry cranes 30 are movably installed along the rail 40 and are installed on the main deck 15 in a state where the tower 23 of the offshore wind power generator 20 is clamped, The offshore wind power generator 20 can be installed on the foundation part 2 by aligning the base part 2 and the tower 23 located in the installation hole 17 after the offshore wind power generator 20 is transferred.

갠트리 크레인(30)은 해상 풍력발전기(20)의 하중을 지지하기 위한 크레인 몸체(31)와, 크레인 몸체(31)의 양단에 마련되어 레일(40)들에 이동 가능하게 설치되는 크레인 이동부(32)와, 크레인 몸체(31)에 설치되며 해상 풍력발전기(20)의 타워(23)의 상단부 및 하단부를 클램핑하기 위한 클램핑부(33)를 포함한다. The gantry crane 30 includes a crane body 31 for supporting the load of the offshore wind power generator 20 and a crane moving part 32 provided at both ends of the crane body 31 and movably installed on the rails 40 And a clamping part 33 installed on the crane body 31 for clamping the upper end and the lower end of the tower 23 of the offshore wind power generator 20.

클램핑부(33)는 크레인 몸체(31)에 대하여 가이드레일을 통해 연결되어 상하좌우로 이동 가능할 수 있다. The clamping part 33 can be connected to the crane body 31 through a guide rail and can be moved up and down and left and right.

본 실시예에서 해상 풍력발전기(20)는 타워(23)의 하단부가 메인 데크(15) 상부에 마련된 타워 고정용 기초구조물(100)에 의해 고정됨으로써 해상 운송 과정에서 안정적으로 적재될 수 있도록 한다. In the present embodiment, the offshore wind power generator 20 is fixed by a tower fixing base structure 100 provided at the upper portion of the main deck 15 so that the lower end of the tower 23 can be stably loaded in the sea transportation process.

상기에서는 해상 풍력발전기(20)가 조립된 상태로 운송되는 것을 가정하여 설명하였지만, 경우에 따라서는 타워(23)만이 기립 상태로 운송되고, 설치 해상에서 나셀(22) 및 블레이드(21)의 조립이 이루어질 수도 있을 것이다. In the above description, it is assumed that the offshore wind turbine generator 20 is transported in an assembled state. However, in some cases, only the tower 23 is transported in an upright state and the nacelle 22 and the blade 21 are assembled .

또한, 상기에서는 크레인(30)이 갠트리 타입인 것을 가정하여 설명하였지만, 이는 일 실시예에 불과하며 다양한 타입의 크레인이 적용될 수도 있음은 물론이다.In the above description, it is assumed that the crane 30 is a gantry type. However, it is to be understood that the present invention is not limited thereto and various types of crane may be used.

타워 고정용 기초구조물(100)에 대해 이하 관련 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. The tower fixing base structure 100 will be described in detail below with reference to the related drawings.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 타워 고정용 기초구조물의 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 타워 고정용 기초구조물의 단면도이다. FIG. 3 is a perspective view of a base fixing structure according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a sectional view of the base fixing base structure shown in FIG.

도 3 및 도 4를 참조하면, 타워(23), 타워 고정용 기초구조물(100a), 몸체(110), 타워 삽입홈(120a, 120b, 120c, 이하 '120'으로 통칭함)이 도시되어 있다. 3 and 4, a tower 23, a tower fixing base structure 100a, a body 110, and tower insertion grooves 120a, 120b and 120c (hereinafter collectively referred to as '120') are shown .

본 발명의 일 실시예에 따른 타워 고정용 기초구조물(100a)은 메인 데크(15) 상부에 설치되며, 소정 높이를 가지는 원통 형상의 몸체(110)에는 상이한 직경을 가지는 링 형상의 복수의 타워 삽입홈(120)이 동심원 형태로 형성되어 있어, 고정시키고자 하는 해상 풍력발전기(20)의 타워 직경에 적합한 타워 삽입홈(120) 내에 타워(23) 하단부가 삽입되어 안정적으로 고정되도록 한다. The base fixing structure 100a according to an embodiment of the present invention is installed on the main deck 15 and includes a plurality of ring-shaped tower inserts having different diameters in a cylindrical body 110 having a predetermined height. The groove 120 is formed in a concentric shape so that the lower end of the tower 23 is inserted into the tower insertion groove 120 suitable for the tower diameter of the offshore wind power generator 20 to be fixed and stably fixed.

몸체(110)의 외측에는 메인 데크(15) 상에서 견고하게 고정될 수 있도록 하는 지지부재(미도시)가 방사상으로 설치되어 있을 수 있다. A support member (not shown) may be radially provided on the outer side of the body 110 so as to be firmly fixed on the main deck 15.

타워 삽입홈(120)은 링 형상을 가지며 몸체(110)의 상면에서 하방으로 소정 깊이만큼 형성된다. 타워 삽입홈(120)의 두께는 타워(23) 하단부의 프레임 두께에 상응하여 결정될 수 있다. The tower insertion groove 120 has a ring shape and is formed at a predetermined depth downward from the upper surface of the body 110. The thickness of the tower insertion groove 120 may be determined corresponding to the frame thickness at the lower end of the tower 23. [

예를 들어, 제1 타워 삽입홈(120a)은 3MW 용량의 타워가 삽입 가능한 직경을 가지고, 제2 타워 삽입홈(120b)은 5MW 용량의 타워가 삽입 가능한 직경을 가지며, 제3 타워 삽입홈(120c)은 7MW 용량의 타워가 삽입 가능한 직경을 가지고 있다. 따라서, 도면에 예시된 것과 같이 5MW 용량의 타워(23)의 경우 제2 타워 삽입홈(120b)에 하단부가 삽입되어 해상 풍력발전기(20)가 메인 데크(15)에 고정 설치될 수 있다. For example, the first tower insertion slot 120a has a diameter capable of inserting a tower having a capacity of 3 MW, the second tower insertion slot 120b has a diameter capable of inserting a tower having a capacity of 5 MW, 120c have a diameter capable of inserting a tower having a capacity of 7 MW. Therefore, in the case of the tower 23 having the capacity of 5 MW as illustrated in the figure, the bottom end of the tower 23 can be inserted into the second tower insertion groove 120b, and the offshore wind power generator 20 can be fixed to the main deck 15.

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본 실시예에 의하면, 하나의 타워 고정용 기초구조물을 이용해서도 다양한 용량을 가지는 해상 풍력발전기의 타워를 고정 설치할 수 있게 된다. 즉, 운송 대상이 되는 해상 풍력발전기의 용량이 변경되더라도 새롭게 기초구조물을 설치할 필요가 없어져, 기존에 풍력발전기 용량이 변경될 때마다 설치선박 상에 타워 고정용 기초구조물을 착탈해야 함으로 인해 발생되는 추가 관리공수 및 비용이 절감되고, 메인 데크의 페인트 손상을 방지할 수 있게 된다. According to this embodiment, a tower of an offshore wind power generator having various capacities can be fixedly installed even by using one tower fixing foundation structure. In other words, even if the capacity of the offshore wind turbine to be transported is changed, there is no need to newly install a foundation structure, and an additional installation caused by the fact that a tower fixing base structure is detached and removed on a mounting vessel every time the capacity of the wind turbine generator is changed Management costs and costs are reduced, and paint damage to the main deck is prevented.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 타워 고정용 기초구조물의 사시도이고, 도 6은 도 5에 도시된 타워 고정용 기초구조물의 단면도이다. FIG. 5 is a perspective view of a base fixing structure according to another embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a sectional view of the base fixing base structure shown in FIG.

도 5 및 도 6을 참조하면, 타워(23), 타워 고정용 기초구조물(100b), 몸체(110), 타워 삽입홈(120a, 120b, 120c, 이하 '120'으로 통칭함), 쐐기부재(130)가 도시되어 있다. 5 and 6, the tower 23, the base fixing structure 100b, the body 110, the tower insertion grooves 120a, 120b and 120c (hereinafter collectively referred to as '120'), the wedge member 130 are shown.

도 3 및 도 4에 도시된 타워 고정용 기초구조물(100a)과 비교할 때, 몸체(110) 상면의 타워 삽입홈(120) 외측에 쐐기부재(130)가 더 설치되어 있다. The wedge member 130 is further provided on the outer side of the tower insertion groove 120 on the upper surface of the body 110 as compared with the basic structure for fixing the tower 100a shown in FIGS.

타워 삽입홈(120) 내에 고정 설치하고자 하는 해상 풍력발전기의 타워(23)가 삽입된 이후 쐐기부재(130)가 예를 들어 볼팅(bolting) 등의 체결 방식을 통해 몸체(110)의 상면과 타워(23) 외측면에 고정 설치되도록 하여 타워(23)를 보다 안정적으로 지지할 수 있게 된다. After the tower 23 of the offshore wind power generator to be fixedly installed in the tower insertion groove 120 is inserted, the wedge member 130 is fixed to the upper surface of the body 110 and the upper surface of the tower 110 through a fastening method, So that the tower 23 can be more stably supported.

이 때 쐐기부재(130)의 경사면이 타워(23) 외측면과 몸체(110)의 상면 사이에서 경사 지지되어 타워(23)의 흔들림을 억제할 수 있게 된다. At this time, the inclined surface of the wedge member 130 is inclined between the outer surface of the tower 23 and the upper surface of the body 110, so that the shaking of the tower 23 can be suppressed.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 타워 고정용 기초구조물의 단면도이다. 7 is a cross-sectional view of a foundation fixing structure according to another embodiment of the present invention.

본 실시예에서는 쐐기부재(135)가 몸체(110)의 상면에 고정되는 것이 아니라, 타워 삽입홈(120) 내에 타워(23)가 삽입된 이후 생기는 타워 삽입홈(120)의 여유공간에 쐐기부재(135)가 끼움 설치되도록 하여 타워(23)가 타워 삽입홈(120) 내에서 안정적으로 고정 설치되도록 할 수 있다. The wedge member 135 is not fixed to the upper surface of the body 110 but is inserted into the space of the tower insertion groove 120 formed after the tower 23 is inserted into the tower insertion groove 120, So that the tower 23 can be stably installed and fixed in the tower insertion groove 120.

해상 풍력발전기의 타워(23)의 경우, 상방으로 갈수록 직경이 줄어드는 원뿔대 형상을 가질 수 있으며, 이 경우 타워 삽입홈(120)의 두께가 타워(23) 하단부의 프레임 두께보다 커서 타워 삽입홈(120)의 상측에서 어느 정도의 여유공간이 생기게 된다. In this case, since the thickness of the tower insertion groove 120 is larger than the frame thickness of the lower end of the tower 23, the tower insertion groove 120 (120) is formed in the shape of a truncated cone A certain amount of free space is generated on the upper side of the screen.

이러한 여유공간에 쐐기부재(135)의 뾰족한 끝단이 하방을 향하도록 끼움 설치함으로써 타워(23)가 여유공간 내에서 움직이는 것을 방지할 수 있게 된다. By inserting the sharp end of the wedge member 135 downward in this clearance space, the tower 23 can be prevented from moving in the clearance space.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 타워 고정용 기초구조물을 나타낸 도면이다. 8 is a view showing a foundation structure for fixing a tower according to another embodiment of the present invention.

도 8의 (a)는 타워 고정용 기초구조물(100d)의 단면도이고, 도 8의 (b)는 타워 고정 장치(140)의 평면도이다. 8 (a) is a sectional view of the tower fixing base structure 100d, and Fig. 8 (b) is a plan view of the tower fixing device 140. Fig.

도 8의 (a) 및 (b)를 참조하면, 본 실시예에 따른 타워 고정용 기초구조물(100d)의 경우 몸체(110)의 하부에 타워 고정 장치(140)가 추가적으로 설치되어 있다. 8A and 8B, a tower fixing device 140 is additionally installed at a lower portion of the body 110 in the case of the base fixing structure 100d according to the present embodiment.

몸체(110)의 하부면으로부터 소정 높이까지만 타워 삽입홈(120)이 형성되어 있으며, 몸체(110)의 하부에는 소정 높이의 빈 공간이 마련되어 있을 수 있다. A tower insertion groove 120 is formed only from a lower surface of the body 110 to a predetermined height and an empty space of a predetermined height may be provided at a lower portion of the body 110.

해당 공간에 타워 고정 장치(140)가 설치되어 있어, 타워 삽입홈(120)에 삽입된 타워(23)의 최하단부의 내측을 사방에서 밀어주어 타워(23)를 고정시키게 된다. The tower fixing device 140 is installed in the space and the inside of the lowermost end of the tower 23 inserted into the tower insertion slot 120 is pushed from all directions to fix the tower 23.

타워 고정 장치(140)는 구동부(141) 및 암(arm)(143)을 포함한다. The tower fixing device 140 includes a driving part 141 and an arm 143.

몸체(110)의 하면 중심에 구동부(141)가 위치하며, 구동부(141)로부터 방사상으로 암(143)이 대칭 구조로 외측을 향해 연장되어 있다. The driving unit 141 is positioned at the center of the lower surface of the body 110 and the arm 143 extends radially outward from the driving unit 141 in a symmetrical manner.

암(143)은 구동부(141)의 구동 동작에 따라 전후진 이동이 가능하며, 암(143)의 끝단에는 예를 들어 고무와 같은 패킹(145)이 설치되어 있어 타워(23)의 내측면의 일부 혹은 전체와의 마찰력을 높일 수 있다. The arm 143 is movable forward and backward according to the driving operation of the driving unit 141. A packing 145 such as rubber is provided at the end of the arm 143, It is possible to increase the frictional force with some or all of them.

타워 고정용 기초구조물(100d)에 그 하단부가 삽입된 타워(23)의 직경에 따라 암(143)의 연장 길이가 조절되어 타워(23)의 내측면에 대해 암(143)의 끝단이 접촉하면서 강한 외력을 가하도록 할 수 있다. The extension length of the arm 143 is adjusted according to the diameter of the tower 23 having the lower end inserted into the tower fixing base structure 100d so that the end of the arm 143 contacts the inner surface of the tower 23 A strong external force can be applied.

예를 들어, 구동부(141)는 회전축에 피니언이 설치된 모터이고, 암(143)은 상기 피니언에 치합하는 랙이 형성된 로드(rod)일 수 있다. For example, the driving unit 141 may be a motor having a pinion mounted on a rotating shaft, and the arm 143 may be a rod having a rack fitted to the pinion.

또는 구동부(141)는 유압 실린더이고, 암(143)은 유압 실린더의 동작에 의해 왕복 이동하는 로드(rod)일 수도 있다. Alternatively, the driving unit 141 may be a hydraulic cylinder, and the arm 143 may be a rod reciprocating by the operation of the hydraulic cylinder.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the following claims And changes may be made without departing from the spirit and scope of the invention.

1: 해상 풍력발전기 설치선 15: 메인 데크
100, 100a, 100b, 100c, 100d: 타워 고정용 기초구조물
110: 몸체 120a, 120b, 120c: 타워 삽입홈
130, 135: 쐐기부재 140: 타워 고정 장치
141: 구동부 143: 암
145: 패킹 1: Offshore wind turbine installation line 15: Main deck
100, 100a, 100b, 100c, 100d: foundation fixing structures for towers
110: body 120a, 120b, 120c: tower insertion groove
130, 135: wedge member 140: tower fixing device
141: driving part 143: arm
145: Packing

Claims (10)

해상 풍력발전기 설치선의 메인 데크 상부에 설치되는 소정 높이의 몸체와;
상기 몸체의 상면에서 하방으로 소정 깊이만큼 형성되며, 서로 상이한 직경의 링 형상을 가지고 있어 해상 풍력발전기의 타워 하단부의 삽입이 가능한 복수의 타워 삽입홈을 포함하되,
상기 복수의 타워 삽입홈은 동심원 형태로 배치되어 있고,
상기 몸체의 하면 중심에 설치되는 구동부와; 상기 구동부로부터 방사상 대칭 구조로 연장되면서, 상기 구동부의 동작에 의해 전후진 이동 가능한 암(arm)을 포함하는 타워 고정 장치를 더 포함하는 타워 고정용 기초구조물. A body of a predetermined height installed on the main deck of the offshore wind power generator installation line;
And a plurality of tower insertion grooves formed at a predetermined depth downward from the upper surface of the body and having ring shapes different from each other and capable of being inserted into the tower lower end portion of the offshore wind power generator,
Wherein the plurality of tower insertion grooves are arranged concentrically,
A driving unit installed at the center of the lower surface of the body; Further comprising a tower securing device extending from the actuating portion in a radially symmetrical configuration and including an arm movable forward and backward by the actuation of the actuating portion. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 몸체의 상면 중 복수의 타워 삽입홈의 외측에 설치되는 쐐기부재를 포함하는 타워 고정용 기초구조물. The method according to claim 1,
And a wedge member installed on the outside of the plurality of tower insertion grooves on the upper surface of the body. 제1항에 있어서,
상기 타워 삽입홈의 두께는 상기 타워 하단부의 프레임 두께보다 큰 타워 고정용 기초구조물. The method according to claim 1,
And the thickness of the tower insertion groove is larger than the frame thickness of the tower lower end portion. 제1항에 있어서,
상기 타워 하단부가 상기 복수의 타워 삽입홈 중 하나에 삽입된 이후, 상기 타워 하단부가 삽입된 타워 삽입홈의 여유공간에 뾰족한 끝단이 끼움 설치되는 쐐기부재를 더 포함하는 타워 고정용 기초구조물. The method according to claim 1,
Further comprising a wedge member having a pointed end fitted in the clearance space of the tower insertion slot into which the tower lower end portion is inserted after the tower lower end portion is inserted into one of the plurality of tower insertion grooves. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 암의 끝단에 상기 타워 하단부의 내측면과의 마찰력을 높이기 위한 패킹이 설치되어 있는 타워 고정용 기초구조물. The method according to claim 1,
Wherein a packing is provided at an end of the arm to increase frictional force with an inner surface of the tower lower end portion. 제1항에 있어서,
상기 구동부는 회전축에 피니언이 설치된 모터이고, 상기 암은 상기 피니언에 치합하는 랙이 형성된 로드인 타워 고정용 기초구조물.The method according to claim 1,
Wherein the driving unit is a motor provided with a pinion on a rotating shaft, and the arm is a rod formed with a rack engaging with the pinion. 제1항에 있어서,
상기 구동부는 유압 실린더이고, 상기 암은 상기 유압 실린더의 동작에 의해 왕복 이동하는 로드인 타워 고정용 기초구조물.The method according to claim 1,
Wherein the driving unit is a hydraulic cylinder, and the arm is a rod reciprocating by the action of the hydraulic cylinder. 제1항, 제3항 내지 제5항, 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 타워 고정용 기초구조물이 메인 데크 상부에 설치되어 있는 해상 풍력발전기 설치선.An offshore wind turbine installation line in which the tower fixing basic structure according to any one of claims 1 to 9 is installed on the main deck.
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