KR20130039826A - Supporting structure and contruction method of the same for marine wind turbine - Google Patents

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KR20130039826A
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Abstract

PURPOSE: A support structure of marine aerogenerator and an installation method thereof are provide to reduce installation time of the marine aerogenerator and to obtain convenience of construction and connection accuracy between a steel pipe pile and a middle support structure. CONSTITUTION: A support structure of marine aerogenerator comprises a lower support structure(600), a middle support structure, and an upper support structure(400). A lower support structure comprises a plurality of piles(610). One end of the pile is fixed to submarine ground(800), and the other end protrudes to a surface of sea. The middle support structure comprises a plurality of columns(510), and the column is connected to the other end of the piles. The area of a transverse section(650) of the middle support structure is formed in order to become smaller as moving upward. The upper support structure is connected to the upper part of the middle support structure and mounts generator facilities on the upper part.

Description

해상 풍력 발전기의 지지구조물 및 그 설치방법{Supporting Structure and Contruction Method Of The Same for Marine Wind Turbine}Supporting Structure and Contruction Method Of The Same for Marine Wind Turbine}

본 발명은 해상 풍력 발전기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 해상 풍력 발전기가 해저 지반에 안정적으로 지지될 수 있는 구조물 및 연결부를 갖는 해상 풍력 발전기의 지지 구조물 및 그 설치방법에 관한 것이다. The present invention relates to an offshore wind power generator, and more particularly, to a support structure for an offshore wind power generator having a structure and a connection portion which can be stably supported on an undersea ground, and a method of installing the same.

현재 지속적인 화석연료의 비용증가와 화석연료에서 발생되는 해로운 가스로 인한 환경파괴, 화석연료의 고갈 및 핵발전 에너지와 관련된 잠재적인 위험으로 인해, 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환하도록 된 태양광 발전과, 바람의 힘을 전기 에너지로 변환하도록 된 풍력 발전이 그 대안으로 요구되고 있다. Due to the ongoing cost increase of fossil fuels and the environmental risks caused by harmful gases from fossil fuels, the depletion of fossil fuels and the potential risks associated with nuclear power generation, As an alternative, wind power generation has been required to convert wind power into electrical energy.

특히, 풍력 발전은 자연상태의 무공해 에너지원으로 현재의 기술에 의한 대체에너지원 중 가장 경제성이 높은 에너지원이다. 이러한 풍력발전은 바람의 힘을 전기에너지로 전환시켜 발생되는 전력을 전력계통이나 수요자에 직접 공급하는 기술로서, 이러한 풍력발전을 이용한다면 산간이나 해안 오지 및 방조제 등 부지를 활용함으로써 국토이용 효율을 높일 수 있는 것이다. In particular, wind power generation is a pollution-free energy source in a natural state, and is the most economical energy source among alternative energy sources by current technology. Wind power generation is a technology that directly supplies power generated by converting wind power into electric energy to power systems or consumers. If such wind power generation is used, the efficiency of land use can be improved by utilizing sites such as mountains, coastal backcountry, and embankments. It can be.

이러한 장점 때문에, 풍력발전 시스템은 가장 유력한 대체 에너지원으로 인정을 받고 있다. Because of these advantages, wind power systems are recognized as the most viable alternative energy sources.

우리나라도 세계기후 변화협약과 같은 국제 환경의 변화와 유가상승, 그리고 국내사용 에너지의 96%를 수입에 의존하고 있는 현실적인 문제에 대응하기 위하여 풍력발전 시스템에 대한 관심이 높다. Korea also has a strong interest in wind power generation systems in order to respond to changes in the international environment, such as the World Climate Change Convention, oil prices, and realistic problems that depend on imports for 96% of domestic energy.

특히, 풍력발전 시스템은 구조나 설치 등이 간단하여 운영 및 관리가 용이하고 무인화 및 자동화 운전이 가능하기 때문에 최근에 도입이 비약적으로 증가하고 있는 실정이며, 최근 유가 상승, 원전 반대 등의 경제적, 환경적 상황은 에너지원으로서 풍력 발전의 수요를 촉발하고 있다. In particular, the wind power generation system is simple in structure and installation, so it is easy to operate and manage, and unmanned and automated operation has been introduced in recent years. The situation is triggering demand for wind power as an energy source.

한편, 과거에는 풍력발전 구조물들이 주로 육상에서 이루어졌으나, 풍력 자원량, 미관, 장소의 제약 등의 문제로 인해 최근에는 해상에 대규모의 풍력단지를 건설하는 추세이다. On the other hand, in the past, wind power generation structures were mainly located on land, but due to problems such as wind resource capacity, aesthetics, and location constraints, it is in recent trends to build a large scale wind farm on the sea.

그러나, 해상에 안전하게 풍력발전 구조물을 건설하기 위해서는 높은 위치에 설치될 블레이드 및 구조물(타워)에 대한 안전한 설치 공법이 요구되고 있다. However, in order to construct a wind turbine structure safely at sea, a safe installation method for blades and structures (towers) to be installed at high positions is required.

종래의 해상 풍력 발전기(10)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 해저 지반(80)에 하부 지지구조물(60)을 시공하고, 그 위에 중간 지지구조물(50) 및 상부 지지구조물(40)을 차례로 조립한 후 발전을 위한 설비(나셀(30) 및 블레이드(20)의 결합체)를 설치하였다. The conventional offshore wind power generator 10, as shown in Figure 1, the construction of the lower support structure 60 in the seabed ground 80, and the intermediate support structure 50 and the upper support structure 40 thereon After assembly in turn, the installation for the power generation (combination of nacelle 30 and blade 20) was installed.

하부 지지구조물(60)로는 강관파일(51)을 사용하며, 중간 지지구조물(50)의 형상은 풍력 발전기(10)가 설치되는 바다의 수심에 따라 결정되며, 수심이 깊어질수록 중량을 최소화하면서 구조 강도를 충분히 확보하기 할 수 있도록 자켓 타입(jacket type)으로 제작되는 것이 일반적이다. The lower support structure 60 uses a steel pipe pile 51, the shape of the intermediate support structure 50 is determined according to the depth of the sea where the wind generator 10 is installed, while the deeper depth to minimize the weight It is generally manufactured in a jacket type to ensure sufficient structural strength.

이러한 중간 지지구조물(50) 및 하부 지지구조물(60)은 서로 견고하게 연결되어야 전체 구조물의 안전성을 보장할 수 있으므로 하부 지지구조물(60)의 강관파일(61)과 중간 지지구조물(50)을 연결하는 연결부에는 시멘트와 같은 물질을 부어 두 구조물 간의 결합력을 최대로 증진시킨다. Since the intermediate support structure 50 and the lower support structure 60 may be firmly connected to each other to ensure the safety of the entire structure, the steel pipe pile 61 and the intermediate support structure 50 of the lower support structure 60 are connected to each other. The connection part to pour a material such as cement to maximize the bonding force between the two structures.

이러한 연결작업 및 해저에 지지구조물의 설치작업에는 해상 조건에 따라 많은 시간이 소요되며, 해수와의 접촉으로 인해 시공상 많은 문제점이 발생한다. This connection work and the installation work of the support structure on the sea floor takes a lot of time depending on the sea conditions, due to the contact with sea water causes a lot of problems in construction.

또한, 중간 지지구조물(50)을 수면 위에서 아래로 내려 하부 지지구조물(60)의 강관파일(61)과 결합하여야 하므로 연결의 정확성을 위해 까다로운 작업조건을 만족하여야 하는 문제점도 발생한다. In addition, since the intermediate support structure 50 is to be lowered from above the water surface to be combined with the steel pipe pile 61 of the lower support structure 60, there is a problem that must meet the demanding working conditions for the accuracy of the connection.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 해저 지반에 설치되는 강관파일과 중간 지지구조물 간의 연결 정확성을 확보하고, 해상 풍력 발전기의 설치 작업시간을 감소시키며, 시공의 편리성을 확보하고자 하는데 본 발명의 목적이 있다. The present invention has been made in view of the above, to ensure the accuracy of the connection between the steel pipe pile and the intermediate support structure installed on the seabed ground, to reduce the installation time of the offshore wind generator, to ensure the convenience of construction It is an object of the present invention.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 해상에 설치되어 전력을 생산하는 해상 풍력 발전기를 해저에 고정지지시키는 지지 구조물에 있어서, 해저 지반(800)에 일단이 고정되고, 타단은 해수면 상부로 돌출하되, 해수면에 대해 수직하게 세워지는 복수개의 파일(610)로 형성되는 하부 지지구조물(600); 상기 하부 지지구조물(600)의 파일(610) 각각의 타단과 연결되는 복수개의 기둥(510)으로 구성하되, 상기 복수개의 기둥(510)에 의해 형성되는 횡단면의 면적은 상부로 갈수록 작아지는 중간 지지구조물(500); 및 상기 중간 지지구조물(500)의 상부에 연결되고, 발전을 위한 설비를 상부에 탑재하는 상부 지지구조물(400);을 포함하는 것을 특징으로 하는 해상풍력발전기의 지지구조물을 제공한다. According to an aspect of the present invention for achieving the above object, in the support structure for fixing the offshore wind power generator is installed on the sea to produce power on the seabed, one end is fixed to the seabed ground 800, the other end is sea surface A lower support structure 600 which protrudes upward and is formed of a plurality of piles 610 which are erected perpendicular to the sea level; Intermediate support is composed of a plurality of pillars 510 connected to the other end of each of the pile 610 of the lower support structure 600, the area of the cross-section formed by the plurality of pillars 510 becomes smaller toward the top Structure 500; And an upper support structure 400 connected to the upper portion of the intermediate support structure 500 and for mounting a facility for power generation thereon. The support structure of the offshore wind power generator is provided.

상기 하부 지지구조물(600)의 파일(610)은 트러스 구조로 제작된 트러스 구조물(640)이 결합되어 서로 연결되는 것;을 특징으로 한다. The pile 610 of the lower support structure 600 is a truss structure 640 made of a truss structure is coupled to each other;

상기 트러스 구조물(640)은, 인접하는 상기 파일(610)을 서로 연결하는 브레이스(620); 상기 브레이스(620)와 고정연결되며, 내부에 구멍(hole)을 형성하여 상기 파일이 상기 구멍에 삽입되어 결합될 수 있도록 하는 연결링(630);으로 구성되는 것;을 특징으로 한다. The truss structure 640 may include a brace 620 connecting the adjacent piles 610 to each other; And a connection ring 630 fixedly connected to the brace 620 and forming a hole therein to allow the file to be inserted into and coupled to the hole.

상기 중간 지지구조물(500)의 기둥(510) 각각은 트러스 구조로 서로 연결되는 것;을 특징으로 한다. Each of the pillars 510 of the intermediate support structure 500 is connected to each other in a truss structure.

상기 하부 지지구조물(600)과 상기 중간 지지구조물(500)은 용접에 의해 연결되는 것;을 특징으로 한다. And the lower support structure 600 and the intermediate support structure 500 are connected by welding.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 해상에 설치되어 전력을 생산하는 해상 풍력 발전기를 해저에 고정지지시키는 지지 구조물을 설치하는 방법에 있어서, 복수개의 파일(610)로 형성되는 하부 지지구조물(600)의 파일(610) 각각의 일단은 해저 지반(800)에 고정시키고, 타단은 해수면 상부로 돌출되도록 하는 하부 지지구조물 고정단계(S1); 트러스 구조로 제작된 트러스 구조물(640)을 상기 하부 지지구조물(600)에 결합시키는 트러스 구조물 결합단계(S2); 및 상기 하부 지지구조물(600)의 파일(610) 각각의 타단에 복수개의 기둥(510)으로 구성되는 중간 지지구조물(500)의 기둥 각각의 하단을 연결하는 중간 지지구조물 연결단계(S3);를 포함하는 것을 특징으로 하는 해상풍력발전기의 지지구조물 설치방법을 제공한다. According to another aspect of the present invention, in the method for installing a support structure for fixing the offshore wind power generator is installed on the sea to generate power to the seabed, the lower support structure 600 formed of a plurality of piles (610) One end of each of the piles 610 is fixed to the seabed ground 800, and the other end of the lower support structure fixing step (S1) to protrude to the sea level; A truss structure coupling step (S2) for coupling the truss structure (640) made of a truss structure to the lower support structure (600); And intermediate support structure connection step (S3) for connecting the lower end of each of the pillars of the intermediate support structure 500 consisting of a plurality of pillars 510 at the other end of each of the pile 610 of the lower support structure 600; It provides a method for installing a supporting structure of an offshore wind turbine comprising a.

상기 중간 지지구조물(500)은 용접에 의해 상기 하부 지지구조물(600)과 연결되는 것;을 특징으로 한다. The intermediate support structure 500 is connected to the lower support structure 600 by welding.

상기 트러스 구조물(640)은 내부에 구멍이 형성된 연결링(630)과 상기 연결링(630)을 지그재그로 연결하는 브레이스(620)로 구성하되, 상기 하부 지지구조물(600)의 파일 각각은 상기 연결링(630)에 삽입되어 상기 트러스 구조물과 결합되는 것;을 특징으로 한다. The truss structure 640 is composed of a connection ring 630 formed with a hole therein and a brace 620 for zigzag connecting the connection ring 630, each of the pile of the lower support structure 600 is the connection Inserted into the ring 630 and coupled to the truss structure; characterized in that.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 해상에 설치되어 전력을 생산하는 해상 풍력 발전기를 해저에 고정지지시키는 지지 구조물에 있어서, 해저 지반(800)에 일단이 고정되고, 타단은 해수면 상부로 돌출하도록 구성되는 복수개의 파일(610)과 상기 복수개의 파일(610)을 서로 연결하는 체결부재로 구성되는 지지구조;를 포함하는 것을 특징으로 하는 해상풍력발전기의 지지구조물을 제공한다. According to another aspect of the invention, in the support structure for fixing the offshore wind power generator is installed on the sea to produce power on the seabed, one end is fixed to the seabed ground 800, the other end is configured to protrude above the sea surface It provides a support structure of the offshore wind power generator comprising a; support structure consisting of a plurality of piles 610 and fastening members connecting the plurality of files 610 to each other.

상기 체결부재는, 내부에 구멍이 형성되는 연결링(630) 및 상기 연결링(630)과 고정연결되어 트러스 구조를 형성하는 브레이스(620)로 형성하되, 상기 파일(610)은 상기 연결링(630)의 구멍에 삽입되어 결합되는 것;을 특징으로 한다. The fastening member is formed of a connection ring 630 having a hole formed therein and a brace 620 fixedly connected to the connection ring 630 to form a truss structure, and the pile 610 is connected to the connection ring ( 630 is inserted into the hole is coupled;

상기 지지구조물은 하부 지지구조물(600), 중간 지지구조물(500), 상부 지지구조물(400)로 구성하되, 상기 하부 지지구조물(600)은 상기 지지구조로 형성되며, 상기 중간 지지구조물(500)은 상기 하부 지지구조물(600)의 상부와 연결하되, 횡단면의 면적이 상부로 갈수록 작아지도록 구성되며, 상기 상부 지지구조물(400)은 상기 중간 지지구조물(500)의 상부에 연결되고, 발전을 위한 설비를 상부에 탑재하는 것;을 특징으로 한다. The support structure is composed of a lower support structure 600, the intermediate support structure 500, the upper support structure 400, the lower support structure 600 is formed of the support structure, the intermediate support structure 500 Is connected to the upper portion of the lower support structure 600, the cross-sectional area is configured to become smaller toward the upper, the upper support structure 400 is connected to the upper portion of the intermediate support structure 500, for power generation Mounting the facility on the top; characterized in that.

본 발명에 의하면, 풍력 발전기를 해상에 설치하는 설치 작업시간을 감소시키며, 해수와의 접촉을 피할 수 있어 시공의 편리성을 확보할 수 있다. According to the present invention, the installation work time for installing the wind generator on the sea can be reduced, and contact with sea water can be avoided, thereby ensuring the convenience of construction.

또한, 해저 지반에 설치되는 강관파일과 중간 지지구조물 간의 연결 정확성을 확보할 수 있도록 한다. In addition, it is possible to ensure the accuracy of the connection between the steel pipe pile and the intermediate support structure installed in the seabed ground.

하고, 해상 풍력 발전기의 설치 작업시간을 검소시키며, 시공의 편리성을 확보하고자 하는데 본 발명의 목적이 있다. And, the purpose of the present invention to ensure the ease of installation, fencing the installation time of the offshore wind generator.

도 1은 종래의 해상 풍력 발전기의 지지 구조물을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 해상 풍력 발전기의 지지 구조물을 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 해상 풍력 발전기의 지지 구조물의 설치방법을 개략적으로 도시한 도면. 1 schematically illustrates a support structure of a conventional offshore wind generator.
2 schematically shows a support structure for an offshore wind generator according to the invention.
3 is a view schematically showing a method for installing a support structure of an offshore wind generator according to the present invention.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, the following examples can be modified in various forms, and the scope of the present invention is not limited to the following examples.

도 2는 본 발명에 따른 해상 풍력 발전기의 지지 구조물을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 해상 풍력 발전기의 지지 구조물의 설치방법을 개략적으로 도시한 도면이다. 2 is a view schematically showing a support structure of an offshore wind generator according to the present invention, and FIG. 3 is a view schematically showing a method of installing a support structure of an offshore wind generator according to the present invention.

본 발명의 일실시예에 따른 해상 풍력 발전기의 지지구조물은, 도 2에 도시된 바와 같이, 해상에 설치되어 전력을 생산하는 해상 풍력 발전기를 해저에 고정지지시키는 지지 구조물로서, 하부 지지구조물(600), 중간 지지구조물(500), 상부 지지구조물(400)을 포함한다. The support structure of the offshore wind generator according to an embodiment of the present invention, as shown in Figure 2, is a support structure for fixing the offshore wind generator installed on the sea to produce power on the seabed, the lower support structure 600 ), The intermediate support structure 500, the upper support structure (400).

하부 지지구조물(600)은 복수개의 파일(610)로 형성되며, 파일(610)의 일단은 해저 지반(800)에 고정시키고, 타단은 해수면 상부로 돌출하되, 해수면에 대해 수직하게 세워지도록 구성된다. The lower support structure 600 is formed of a plurality of piles 610, one end of the pile 610 is fixed to the seabed ground 800, the other end is configured to protrude above the sea level, to be perpendicular to the sea level. .

파일(610)의 일단은 해저 지반(800) 깊숙히 박히도록 하여 해상 풍력 발전기(100)를 해저 지반에 안정적으로 고정시킴으로써 해상 풍력 발전기(100)에 작용하는 모든 하중을 지지해주는 역할을 수행한다. One end of the pile 610 is deeply embedded in the undersea ground 800, thereby stably fixing the offshore wind generator 100 to the undersea ground, thereby supporting all loads acting on the offshore wind generator 100.

파일(610)은 해수면에 대해 수직하게 세워지는데, 파일(610)이 해수면에 대해 일정한 각을 갖도록 경사진다면 해수의 깊이가 깊을 경우 해수면 상부로 돌출되는 파일(610)에 의해 형성되는 횡단면(650)이 작아져서 하부 지지구조물(600)의 상부에 설치되는 구조물이 안정적으로 하부 지지구조물(600) 위에 고정지지되기 어렵기 때문이다. The pile 610 is erected perpendicular to the sea level, and if the pile 610 is inclined to have a constant angle with respect to the sea level, the cross section 650 formed by the pile 610 protruding above the sea level when the depth of the sea water is deep. This is because the structure installed on the upper portion of the lower support structure 600 is smaller than the stable support on the lower support structure 600 is difficult.

파일(610)의 타단은 해수면 상부로 돌출하도록 설치하는데, 후술하는 하부 지지구조물(600)의 상부에 설치되는 중간 지지구조물(500)을 하부 지지구조물(600)에 연결할 때 작업자 및 구조물이 해수와 접촉하지 않으므로 시공이 간편해지고, 연결의 정확성도 높아지며, 작업시간도 단축할 수 있게 된다. The other end of the pile 610 is installed to protrude above the sea level, when the intermediate support structure 500 installed on the upper portion of the lower support structure 600, which will be described later to the lower support structure 600 and the worker and the structure and sea water No contact makes construction easier, improves connection accuracy and reduces work time.

하부 지지구조물(600)과 중간 지지구조물(500)은 용접으로 연결하는 것이 바람직하다. The lower support structure 600 and the intermediate support structure 500 is preferably connected by welding.

파일(610)은 해상 풍력 발전기(100)가 안정적으로 해저 지반(800)에 지지될 수 있도록 3개 이상 설치되는 것이 바람직하며, 도 2의 (b)에서는 4개의 파일(610)로 구성되는 하부 지지구조물(600)을 도시하였다. The pile 610 is preferably installed at least three so that the offshore wind generator 100 can be stably supported on the seabed ground 800, the lower portion consisting of four piles (610) in FIG. The support structure 600 is shown.

중간 지지구조물(500)은 하부 지지구조물(600)의 파일(610) 각각의 타단과 연결되는 복수개의 기둥(510)으로 형성되며, 복수개의 기둥(510)에 의해 형성되는 중간 지지구조물(500)의 횡단면(650) 면적은 상부로 갈수록 작아지도록 구성하는데, 이는 중간 지지구조물(500)이 하부 지지구조물(600)의 상부에 설치되므로 하부 지지구조물(600)에 가해지는 중간 지지구조물(500)의 무게를 줄이면서 안정된 구조를 형성하기 위함이다. The intermediate support structure 500 is formed of a plurality of pillars 510 connected to the other ends of the piles 610 of the lower support structure 600, and the intermediate support structure 500 formed by the plurality of pillars 510. The cross-sectional area of 650 is configured to be smaller to the upper, which is because the intermediate support structure 500 is installed on top of the lower support structure 600 of the intermediate support structure 500 applied to the lower support structure 600 This is to form a stable structure while reducing weight.

중간 지지구조물(500)의 무게를 줄이면서 안정된 구조를 갖도록, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 중간 지지구조물(500)을 트러스 구조로 형성할 수 있다. To reduce the weight of the intermediate support structure 500 and have a stable structure, as shown in FIGS. 2 and 3, the intermediate support structure 500 may be formed in a truss structure.

이러한 하부 지지구조물(600)의 파일(610)과 중간 지지구조물(500)의 기둥(510)은 강(steel)으로 제작될 수 있으며, 무게를 줄이기 위해 내부가 빈 강관으로 제작하는 것이 바람직할 것이다. The pile 610 of the lower support structure 600 and the pillar 510 of the intermediate support structure 500 may be made of steel, and in order to reduce weight, it may be preferable to manufacture the hollow steel pipe. .

상부 지지구조물(400)은 중간 지지구조물(500)의 상부에 연결되고, 발전을 위한 설비(나셀 및 블레이드 결합체)를 상부에 탑재한다. The upper support structure 400 is connected to the upper portion of the intermediate support structure 500, and mounts the equipment (nacelle and blade combination) for generating power thereon.

상부 지지구조물(400)도 무게를 줄이기 위해 트러스 구조의 타워형상으로 제작할 수 있으며, 하부 지지구조물(600) 및 중간 지지구조물(500)과 마찬가지로 강(steel) 또는 강관으로 제작할 수 있을 것이다. The upper support structure 400 may also be manufactured in the form of a truss tower to reduce weight, and like the lower support structure 600 and the intermediate support structure 500 may be made of steel (steel) or steel pipe.

하부 지지구조물(600)의 파일(610)은 트러스 구조로 제작된 트러스 구조물(640)과 결합하여 서로 연결 지지되어 하부 지지구조물(600)에 가해지는 횡방향 하중을 안정적으로 지지될 수 있도록 한다. The pile 610 of the lower support structure 600 is coupled to and supported by the truss structure 640 made of a truss structure to stably support the lateral load applied to the lower support structure 600.

도 3에는 트러스 구조물(640)을 하부 지지구조물(600)의 파일에 결합하는 일 예를 도시하였으며, 트러스 구조물(640)은 인접하는 하부 지지구조물(600)의 파일(610)들을 서로 연결하는 브레이스(brace, 620) 및 브레이스(620)와 고정연결되며 내부에 구멍(hole)을 형성하여 파일(610)이 구멍에 삽입되어 결합될 수 있도록 하는 연결링(630)으로 구성될 수 있다. 3 illustrates an example of coupling the truss structure 640 to the pile of the lower support structure 600, and the truss structure 640 connects the piles 610 of the adjacent lower support structure 600 to each other. The brace 620 and the brace 620 may be fixedly connected to each other, and may include a connection ring 630 that forms a hole therein so that the file 610 may be inserted into and coupled to the hole.

브레이스(620)는 인접하는 파일(610)들이 서로 연결될 수 있도록 해주며, 파일(610)의 좌굴보강 및 측면하중에 저항하는 역할을 수행한다. The brace 620 allows adjacent piles 610 to be connected to each other, and serves to resist buckling reinforcement and side load of the pile 610.

연결링(630)은 내부에 파일(610)이 삽입될 수 있도록 구멍을 만들고, 외부에는 브레이스(620)를 고정연결(예를 들면, 용접으로 연결)시켜 제작되며, 연결링(630)의 구멍으로 하부 지지구조물(600)의 파일을 삽입시켜 하부 지지구조물(600)이 안정적으로 해저 지반(800)에 지지되도록 한다. The connection ring 630 is made by making a hole so that the file 610 can be inserted therein, the outside is produced by fixing the brace 620 (for example, by welding), the hole of the connection ring 630 By inserting the pile of the lower support structure 600 to ensure that the lower support structure 600 is stably supported on the seabed ground (800).

이러한 연결작업의 난이도는 종래 기술에서 언급한 중간 지지구조물(50)의 하단과 하부 지지구조물(60)의 상단을 고정연결하는 작업의 난이도보다는 훨씬 쉽게 되는 데 양 지지구조물의 중심을 맞추면서 연결하지 않아도 되기 때문이다. The difficulty of the connection work is much easier than the difficulty of the fixed connection between the lower end of the intermediate support structure 50 and the upper end of the lower support structure 60 mentioned in the prior art, without having to connect the center of both support structures. Because it becomes.

또한, 도 2의 (a)에서 보듯이, 트러스 구조물(640)의 하단부를 해저 지반(800)에 안착되도록 한다면 파일(610)이 삽입된 채로 트러스 구조물(640)이 안정적으로 파일(610)들을 연결 지지할 수 있으므로 상술한 연결링(630)과 파일(610)을 고정하는 별도의 연결작업은 필요 없게 된다. In addition, as shown in (a) of FIG. 2, if the lower end portion of the truss structure 640 is to be seated on the seabed ground 800, the truss structure 640 is stably piled with the pile 610 inserted therein. Since the connection can be supported, there is no need for a separate connection work for fixing the connection ring 630 and the file 610 described above.

본 발명의 일실시예에 따른 해상 풍력 발전기의 지지구조물 설치방법은, 도 3에 도시된 바와 같이, 해상에 설치되어 전력을 생산하는 해상 풍력 발전기를 해저에 고정지지시키는 지지 구조물을 설치하는 방법으로서, 하부 지지구조물 고정단계(S1), 트러스 구조물 제결단계(S2), 중간 지지구조물 연결단계(S3)를 포함한다. According to an embodiment of the present invention, a method for installing a support structure for an offshore wind generator is provided as a method for installing a support structure for fixing an offshore wind generator installed on the sea to generate power as shown in FIG. 3. It includes a lower support structure fixing step (S1), truss structure manufacturing step (S2), intermediate support structure connection step (S3).

하부 지지구조물 고정단계(S1)는, 도 3의 (a)에 도시하였듯이, 복수개의 파일(610)로 형성되는 하부 지지구조물(600)의 파일(610) 각각의 일단을 해저 지반(800)에 고정시키고, 타단을 해수면 상부로 돌출되도록 설치하는 단계이며, 파일(610)의 타단이 해수면 상부로 돌출되도록 설치하여 중간 지지구조물(500)을 하부 지지구조물(600)에 연결하는 작업시 해수와의 접촉이 없도록 하기 위함이다. In the lower support structure fixing step S1, as shown in FIG. 3A, one end of each of the piles 610 of the lower support structure 600, which is formed of a plurality of piles 610, is attached to the seabed ground 800. Fixing and installing the other end so as to protrude above the sea level, the other end of the pile 610 is installed so as to protrude above the sea level by connecting the intermediate support structure 500 with the lower support structure 600 This is to avoid contact.

이 때, 파일(610)은 해수면에 대해 수직하게 세우는 것이 바람직하며, 경사지도록 설치하는 경우는 상술한 실시예에서 언급하였듯이, 해수면의 높이가 높을 수록 하부 지지구조물(600)의 하부 횡단면 면적이 필요이상으로 커지거나, 하부 지지구조물(600)의 상부 횡단면 면적이 필요이상으로 작아질 수 있기 때문이다. At this time, it is preferable that the pile 610 is erected perpendicularly to the sea level, and when installed to be inclined, as mentioned in the above-described embodiment, the higher the sea level, the lower the cross-sectional area of the lower support structure 600 is required. This is because the upper cross-sectional area of the lower support structure 600 may be larger than necessary or may be smaller than necessary.

트러스 구조물 결합단계(S2)는, 도 3의 (b)에 도시하였듯이, 상술한 실시예에서 설명한 트러스 구조로 제작된 트러스 구조물(640)을 하부 지지구조물(600)에 결합하는 단계이다. Truss structure coupling step (S2), as shown in Figure 3 (b), is a step of coupling the truss structure 640 made of the truss structure described in the above embodiment to the lower support structure 600.

이 때, 트러스 구조물(640)의 하단부를 해저 지반(800)에 닿도록 설치한다면, 상술한 연결링(630)과 파일(610)간의 고정 연결 작업을 제거할 수 있으므로 트러스 구조물(640)의 하단부를 해저 지반(800)에 닿도록 결합하는 것이 바람직하다. At this time, if the lower end of the truss structure 640 is installed so as to contact the submarine ground 800, the lower connection of the truss structure 640, because the fixed connection work between the above-mentioned connection ring 630 and the pile 610 can be removed. It is preferable to combine so as to contact the seabed ground (800).

도 3의 (c)는 트러스 구조물이 파일(610)에 결합된 후의 모습을 도시한 것이다. 3 (c) shows the state after the truss structure is coupled to the pile 610.

중간 지지구조물 연결단계(S3)는, 도 3의 (d)에 도시하였듯이, 하부 지지구조물(600)의 파일(610) 각각의 타단에 복수개의 기둥(510)으로 구성되는 중간 지지구조물(500)의 기둥 각각의 하단을 연결하는 단계이며, 연결작업은 다양한 방법(용접, 볼팅연결, 리벳연결 등)으로 실시할 수 있을 것이다. Intermediate support structure connection step (S3), as shown in Figure 3 (d), the intermediate support structure 500 consisting of a plurality of pillars 510 at each other end of the pile 610 of the lower support structure 600 It is the step of connecting the bottom of each pillar of the connection, the connection work can be carried out in a variety of ways (welding, bolting connection, rivet connection, etc.).

중간 지지구조물(500)과 하부 지지구조물(600)의 연결작업은 해수면 상부에서 이루어지게 되므로 상술하였듯이 편이성이 증대되고, 작업시간이 단축될 수 있다.Since the connection work of the intermediate support structure 500 and the lower support structure 600 is made at the sea level, the ease of use is increased as described above, and the working time can be shortened.

트러스 구조물(640)은 내부에 구멍이 형성된 연결링(630)과 연결링(630)을 지그재그로 연결하는 브레이스(620)로 구성하되, 하부 지지구조물(600)의 파일 각각은 연결링(630)에 삽입되어 트러스 구조물과 결합될 수 있고, 브레이스(620)는 연결링(630)에 용접으로 고정 연결될 수 있다. The truss structure 640 is composed of a connection ring 630 and a brace 620 for zigzag connecting the connection ring 630 with a hole therein, each of the pile of the lower support structure 600 is a connection ring 630 It may be inserted into and coupled with the truss structure, the brace 620 may be fixedly connected by welding to the connecting ring 630.

상술한 해상풍력 발전기의 지지구조물에서 언급된 기술구성은 본 실시예에서 동일하게 적용될 수 있음은 당연하다. Of course, the technical configuration mentioned in the above-described support structure of the offshore wind generator can be applied equally in this embodiment.

본 발명의 또다른 실시예에 따른 해상 풍력 발전기의 지지구조물은, 해상에 설치되어 전력을 생산하는 해상 풍력 발전기를 해저에 고정지지시키는 지지 구조물로서, 해저 지반(800)에 일단이 고정되고, 타단은 해수면 상부로 돌출하도록 구성되는 복수개의 파일(610)과 상기 복수개의 파일(610)을 서로 연결하는 체결부재로 구성되는 지지구조를 포함할 수 있다. A support structure for an offshore wind generator according to another embodiment of the present invention is a support structure for fixing an offshore wind generator to be installed on the sea to produce power on the seabed, and one end of which is fixed to the undersea ground 800 and the other end. It may include a support structure consisting of a plurality of piles 610 configured to protrude above the sea level and a fastening member connecting the plurality of piles 610 to each other.

체결부재는 내부에 구멍이 형성되는 연결링(630) 및 연결링(630)과 고정연결되어 트러스 구조를 형성하는 브레이스(620)로 형성될 수 있고, 파일(610)은 연결링(630)의 구멍에 삽입되어 결합되도록 한다. The fastening member may be formed of a connection ring 630 having a hole therein and a brace 620 fixedly connected to the connection ring 630 to form a truss structure, and the pile 610 of the connection ring 630. Insert into the hole to engage.

이러한 지지구조물은 하부 지지구조물(600), 중간 지지구조물(500) 및 상부 지지구조물(400)로 구성할 수 있는데, 하부 지지구조물(600)은 상술한 지지구조로 형성되며, 중간 지지구조물(500)은 하부 지지구조물(600)의 상부와 연결하되, 횡단면의 면적이 상부로 갈수록 작아지도록 구성되며, 상부 지지구조물(400)은 중간 지지구조물(500)의 상부에 연결되고, 발전을 위한 설비를 상부에 탑재할 수 있다. The support structure may be composed of a lower support structure 600, the intermediate support structure 500 and the upper support structure 400, the lower support structure 600 is formed of the above-described support structure, the intermediate support structure 500 ) Is connected to the upper portion of the lower support structure 600, the cross-sectional area is configured to become smaller toward the upper, the upper support structure 400 is connected to the upper portion of the intermediate support structure 500, the equipment for power generation Can be mounted on the top.

본 실시예에 상술한 실시예에서 언급된 다양한 구성들이 부가될 수 있음은 당연하다.
It goes without saying that various configurations mentioned in the above-described embodiments can be added to this embodiment.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 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 and scope of the invention will be.

100: 해상 풍력 발전기 400: 상부 지지구조물
500: 중간 지지구조물 510: 기둥
520: 브레이스 600: 하부 지지구조물
610: 파일 620: 브레이스
630: 연결링 640: 트러스 구조물
650: 횡단면 800: 해저 지반100: offshore wind generator 400: upper support structure
500: intermediate support structure 510: column
520: brace 600: lower support structure
610: File 620: Brace
630: connecting ring 640: truss structure
650: cross section 800: subsea soil

Claims (11)

해상에 설치되어 전력을 생산하는 해상 풍력 발전기를 해저에 고정지지시키는 지지 구조물에 있어서,
해저 지반(800)에 일단이 고정되고, 타단은 해수면 상부로 돌출하되, 해수면에 대해 수직하게 세워지는 복수개의 파일(610)로 형성되는 하부 지지구조물(600);
상기 하부 지지구조물(600)의 파일(610) 각각의 타단과 연결되는 복수개의 기둥(510)으로 구성하되, 상기 복수개의 기둥(510)에 의해 형성되는 횡단면의 면적은 상부로 갈수록 작아지는 중간 지지구조물(500); 및
상기 중간 지지구조물(500)의 상부에 연결되고, 발전을 위한 설비를 상부에 탑재하는 상부 지지구조물(400);
을 포함하는 것을 특징으로 하는 해상풍력발전기의 지지구조물. In the support structure for fixedly supporting the offshore wind generator on the seabed to produce power installed on the sea,
A lower support structure 600 having one end fixed to the seabed ground 800 and the other end protruding upward from the sea surface, and formed of a plurality of piles 610 erected perpendicularly to the sea surface;
Intermediate support is composed of a plurality of pillars 510 connected to the other end of each of the pile 610 of the lower support structure 600, the area of the cross-section formed by the plurality of pillars 510 becomes smaller toward the top Structure 500; And
An upper support structure 400 connected to an upper portion of the intermediate support structure 500 and for mounting a facility for power generation thereon;
The support structure of the offshore wind power generator comprising a. 청구항 1에 있어서,
상기 하부 지지구조물(600)의 파일(610)은 트러스 구조로 제작된 트러스 구조물(640)이 결합되어 서로 연결되는 것;
을 특징으로 하는 해상풍력발전기의 지지구조물. The method according to claim 1,
Pile 610 of the lower support structure 600 is a truss structure (640) made of a truss structure is coupled to each other;
The supporting structure of the offshore wind power generator, characterized in that. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 트러스 구조물(640)은,
인접하는 상기 파일(610)을 서로 연결하는 브레이스(620);
상기 브레이스(620)와 고정연결되며, 내부에 구멍(hole)을 형성하여 상기 파일이 상기 구멍에 삽입되어 결합될 수 있도록 하는 연결링(630);으로 구성되는 것;
을 특징으로 하는 해상풍력발전기의 지지구조물. The method according to claim 1 or 2,
The truss structure 640,
A brace 620 connecting the adjacent piles 610 to each other;
A connection ring 630 fixedly connected to the brace 620 and having a hole formed therein to allow the file to be inserted into and coupled to the hole;
The supporting structure of the offshore wind power generator, characterized in that. 청구항 1에 있어서,
상기 중간 지지구조물(500)의 기둥(510) 각각은 트러스 구조로 서로 연결되는 것;
을 특징으로 하는 해상풍력발전기의 지지구조물. The method according to claim 1,
The pillars 510 of the intermediate support structure 500 are connected to each other in a truss structure;
The supporting structure of the offshore wind power generator, characterized in that. 청구항 1에 있어서,
상기 하부 지지구조물(600)과 상기 중간 지지구조물(500)은 용접에 의해 연결되는 것;
을 특징으로 하는 해상풍력발전기의 지지구조물. The method according to claim 1,
The lower support structure 600 and the intermediate support structure 500 are connected by welding;
The supporting structure of the offshore wind power generator, characterized in that. 해상에 설치되어 전력을 생산하는 해상 풍력 발전기를 해저에 고정지지시키는 지지 구조물을 설치하는 방법에 있어서,
복수개의 파일(610)로 형성되는 하부 지지구조물(600)의 파일(610) 각각의 일단은 해저 지반(800)에 고정시키고, 타단은 해수면 상부로 돌출되도록 하는 하부 지지구조물 고정단계(S1);
트러스 구조로 제작된 트러스 구조물(640)을 상기 하부 지지구조물(600)에 결합시키는 트러스 구조물 결합단계(S2); 및
상기 하부 지지구조물(600)의 파일(610) 각각의 타단에 복수개의 기둥(510)으로 구성되는 중간 지지구조물(500)의 기둥 각각의 하단을 연결하는 중간 지지구조물 연결단계(S3);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 해상풍력발전기의 지지구조물 설치방법.In the method of installing a support structure for fixing the offshore wind generator, which is installed on the sea to produce power, to the seabed,
A lower support structure fixing step (S1) for fixing one end of each of the piles 610 of the lower support structure 600 formed of the plurality of piles 610 to the sea bottom ground 800, and protruding the other end to the upper surface of the sea level;
A truss structure coupling step (S2) for coupling the truss structure (640) made of a truss structure to the lower support structure (600); And
Intermediate support structure connection step (S3) for connecting the lower end of each of the pillars of the intermediate support structure 500 consisting of a plurality of pillars (510) at each other end of the pile (610) of the lower support structure (600);
Method for installing the support structure of the offshore wind power generator comprising a. 청구항 6에 있어서,
상기 중간 지지구조물(500)은 용접에 의해 상기 하부 지지구조물(600)과 연결되는 것;
을 특징으로 하는 해상풍력발전기의 지지 구조물 설치방법.The method of claim 6,
The intermediate support structure 500 is connected to the lower support structure 600 by welding;
Method for installing the support structure of the offshore wind turbine, characterized in that. 청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
상기 트러스 구조물(640)은 내부에 구멍이 형성된 연결링(630)과 상기 연결링(630)을 지그재그로 연결하는 브레이스(620)로 구성하되, 상기 하부 지지구조물(600)의 파일 각각은 상기 연결링(630)에 삽입되어 상기 트러스 구조물과 결합되는 것;
을 특징으로 하는 해상풍력발전기의 지지 구조물 설치방법.The method according to claim 6 or 7,
The truss structure 640 is composed of a connection ring 630 formed with a hole therein and a brace 620 for zigzag connecting the connection ring 630, each of the pile of the lower support structure 600 is the connection Inserted into a ring 630 to be coupled to the truss structure;
Method for installing the support structure of the offshore wind turbine, characterized in that. 해상에 설치되어 전력을 생산하는 해상 풍력 발전기를 해저에 고정지지시키는 지지 구조물에 있어서,
해저 지반(800)에 일단이 고정되고, 타단은 해수면 상부로 돌출하도록 구성되는 복수개의 파일(610)과 상기 복수개의 파일(610)을 서로 연결하는 체결부재로 구성되는 지지구조;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 해상풍력발전기의 지지구조물. In the support structure for fixedly supporting the offshore wind generator on the seabed to produce power installed on the sea,
One end is fixed to the seabed ground 800, the other end is a support structure consisting of a plurality of piles 610 and protruding member for connecting the plurality of piles 610 and protruding above the sea surface;
The support structure of the offshore wind power generator comprising a. 청구항 9에 있어서,
상기 체결부재는, 내부에 구멍이 형성되는 연결링(630) 및 상기 연결링(630)과 고정연결되어 트러스 구조를 형성하는 브레이스(620)로 형성하되,
상기 파일(610)은 상기 연결링(630)의 구멍에 삽입되어 결합되는 것;
을 특징으로 하는 해상풍력발전기의 지지구조물. The method according to claim 9,
The fastening member is formed of a connection ring 630 having a hole formed therein and a brace 620 fixedly connected to the connection ring 630 to form a truss structure.
The pile 610 is inserted into and coupled to a hole of the connection ring 630;
The supporting structure of the offshore wind power generator, characterized in that. 청구항 10에 있어서,
상기 지지구조물은 하부 지지구조물(600), 중간 지지구조물(500), 상부 지지구조물(400)로 구성하되,
상기 하부 지지구조물(600)은 상기 지지구조로 형성되며,
상기 중간 지지구조물(500)은 상기 하부 지지구조물(600)의 상부와 연결하되, 횡단면의 면적이 상부로 갈수록 작아지도록 구성되며,
상기 상부 지지구조물(400)은 상기 중간 지지구조물(500)의 상부에 연결되고, 발전을 위한 설비를 상부에 탑재하는 것;
을 특징으로 하는 해상풍력발전기의 지지구조물. The method of claim 10,
The support structure is composed of a lower support structure 600, the intermediate support structure 500, the upper support structure 400,
The lower support structure 600 is formed of the support structure,
The intermediate support structure 500 is connected to the upper portion of the lower support structure 600, the area of the cross section is configured to become smaller as the upper,
The upper support structure 400 is connected to the upper portion of the intermediate support structure 500, mounting the equipment for power generation thereon;
The supporting structure of the offshore wind power generator, characterized in that.
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