KR20130047950A - Supporting structure and contruction method of the same for marine wind turbine - Google Patents

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이광민
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Abstract

PURPOSE: A marine wind generator supporting structure and a construction method for the same are provided to ensure the accuracy of a joint between a lower supporting structure and a middle supporting structure by fitting the hollow guide member of the middle support structure into the lower supporting structure install on the seabed. CONSTITUTION: A marine wind generator supporting structure comprises an upper supporting structure, a middle supporting structure, and a lower supporting structure(600). The upper supporting structure equips a facility for power generation in the upper part. The middle supporting structure is connected to the lower part of the upper supporting structure, is shaped into a jacket structure. The outside of the jacket structure is positioned with a plurality of hollow guide members. The lower supporting structure comprises a plurality of hollow lower supporting members(610) for fitting into the hollow guide member and is fixed on the seabed(700).

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 지반의 평탄화 작업이 충분하지 않은 지역에도 안정적으로 지지될 수 있는 구조물을 갖는 해상 풍력 발전기의 지지 구조물 및 그 설치방법에 관한 것이다. The present invention relates to an offshore wind generator, and more particularly, to a support structure for an offshore wind generator and a method for installing the offshore wind generator having a structure that can be stably supported even in an area where the seabed ground leveling work is not sufficient. will be.

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, 발전을 위한 설비를 상부에 탑재하는 상부 지지구조물; 상기 상부 지지구조물의 하부와 연결되고, 자켓구조물 형태를 이루되, 상기 자켓구조물의 외측에는 내부가 비어있는 복수개의 중공형 가이드부재가 위치하는 중간 지지구조물; 및 상기 중공형 가이드부재와 끼워맞춤되는 복수개의 중공형 하부지지부재로 이루어지며, 해저지면에 고정되는 하부 지지구조물;을 포함하는 것을 특징으로 하는 해상 풍력 발전기의 지지구조물을 제공한다. According to an aspect of the present invention for achieving the above object, a support structure for fixing the offshore wind generator is installed on the sea to produce power on the seabed, the upper support structure for mounting the equipment for power generation on the top; An intermediate support structure connected to a lower portion of the upper support structure and forming a jacket structure, wherein a plurality of hollow guide members having an empty inside are disposed on an outer side of the jacket structure; And a lower support structure formed of a plurality of hollow lower support members fitted with the hollow guide member and fixed to the bottom of the sea floor, providing a support structure for an offshore wind generator.

상기 하부 지지구조물과 상기 중간 지지구조물의 끼워맞춤 연결 작업시 양 구조물 사이를 그라우팅 작업으로 보완하는 것;을 특징으로 한다. Complementary grouting between the two structures during the fitting connection operation of the lower support structure and the intermediate support structure.

상기 하부 지지구조물은, 상기 중공형 하부지지부재 각각을 연결하여 고정 지지하는 복수개의 연결부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. The lower support structure further includes a plurality of connection members connecting and fixing the hollow lower support members, respectively.

상기 하부 지지구조물은, 상기 중공형 하부지지부재 각각의 중공부분을 관통하여 해저지면에 삽입함으로써 상기 하부 지지구조물을 해저지면에 고정하는 복수개의 파일;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. The lower support structure further includes a plurality of piles for fixing the lower support structure to the seabed by penetrating the hollow portion of each of the hollow lower support members to the seabed.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 해상에 설치되어 전력을 생산하는 해상 풍력 발전기를 해저에 고정지지시키는 지지 구조물을 설치하는 방법에 있어서, 내부가 중공인 복수개의 중공형 하부지지부재로 이루어지는 하부 지지구조물을 해저지면에 고정하는 하부 지지구조물 고정단계; 복수개의 중공형 가이드부재로 이루어지는 중간 지지구조물의 중공형 가이드부재 각각과 상기 중공형 하부지지부재 각각을 끼워맞춤시켜 상기 하부 지지구조물과 상기 중간 지지구조물을 연결하는 중간 지지구조물 연결단계; 및 발전을 위한 설비를 상부에 탑재하고 있는 상부 지지구조물의 하부와 상기 중간 지지구조물의 상부와 연결하는 상부 지지구조물 설치단계;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 produce power on the seabed, the lower support structure consisting of a plurality of hollow lower support members that are hollow inside A lower support structure fixing step of fixing the bottom surface; An intermediate supporting structure connecting step of connecting the lower supporting structure and the intermediate supporting structure by fitting each of the hollow guide members and the hollow lower supporting member of the intermediate supporting structure including a plurality of hollow guide members; And installing an upper support structure connecting the lower portion of the upper support structure and the upper portion of the intermediate support structure on which the equipment for power generation is mounted. .

상기 하부 지지구조물과 상기 중간 지지구조물의 끼워맞춤 연결 작업시 양 구조물 사이를 그라우팅 작업으로 보완하는 것;을 특징으로 한다. Complementary grouting between the two structures during the fitting connection operation of the lower support structure and the intermediate support structure.

상기 하부 지지구조물은, 상기 중공형 하부지지부재 각각을 연결하여 고정 지지하는 복수개의 연결부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. The lower support structure further includes a plurality of connection members connecting and fixing the hollow lower support members, respectively.

상기 하부 지지구조물은, 상기 중공형 하부지지부재 각각의 중공부분을 관통하여 해저지면에 삽입함으로써 상기 하부 지지구조물을 해저지면에 고정하는 복수개의 파일;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. The lower support structure further includes a plurality of piles for fixing the lower support structure to the seabed by penetrating the hollow portion of each of the hollow lower support members to the seabed.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 해상에 설치되어 전력을 생산하는 해상 풍력 발전기를 해저에 고정지지시키는 지지 구조물에 있어서, 해저지면에 일단이 고정되고, 내부가 중공인 복수개의 중공형 하부지지부재; 및 상기 중공형 하부지지부재 각각을 서로 연결하는 연결부재로 구성되는 지지구조;를 포함하는 것을 특징으로 하는 해상풍력발전기의 지지구조물을 제공한다. According to another aspect of the present invention, in the support structure for fixing the offshore wind power generator is installed on the sea to produce power to the seabed, one end is fixed to the bottom of the sea floor, a plurality of hollow lower support member that is hollow inside ; And a support structure consisting of a connection member connecting each of the hollow lower support members to each other.

상기 지지구조는, 상기 중공형 하부지지부재 각각의 중공부분을 관통하여 해저지면에 삽입함으로써 상기 하부 지지구조물을 해저지면에 고정하는 복수개의 파일;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. The support structure may further include a plurality of piles for fixing the lower support structure to the seabed by penetrating the hollow portion of each of the hollow lower support members to the seabed.

상기 지지구조물은 하부 지지구조물, 중간 지지구조물, 상부 지지구조물로 구성하되, 상기 하부 지지구조물은 상기 지지구조로 형성되며, 상기 중간 지지구조물은 복수개의 중공형 가이드부재로 이루어지되, 상기 중공형 가이드부재 각각은 상기 하부 지지구조물의 중공형 하부지지부재 각각과 끼워맞춤되며, 상기 상부 지지구조물은 상기 중간 지지구조물의 상부에 연결되고, 발전을 위한 설비를 상부에 설치하는 것;을 특징으로 한다. The support structure is composed of a lower support structure, an intermediate support structure, an upper support structure, the lower support structure is formed of the support structure, the intermediate support structure is made of a plurality of hollow guide member, the hollow guide Each member is fitted with each of the hollow lower support members of the lower support structure, the upper support structure is connected to the upper portion of the intermediate support structure, characterized in that for installing the equipment for generating power;

상기 하부 지지구조물과 상기 중간 지지구조물의 끼워맞춤 연결 작업시 양 구조물 사이를 그라우팅 작업으로 보완하는 것;을 특징으로 한다. Complementary grouting between the two structures during the fitting connection operation of the lower support structure and the intermediate support structure.

본 발명에 의하면, 풍력 발전기를 해상에 설치하는 설치 작업시간을 감소시킬 수 있다. According to the present invention, the installation work time for installing the wind generator at sea can be reduced.

또한, 해저지면에 설치되는 하부 지지구조물과 중간 지지구조물 간의 연결 정확성을 확보할 수 있도록 한다. In addition, it is possible to ensure the accuracy of the connection between the lower support structure and the intermediate support structure is installed on the seabed.

또한, 해저지면의 평탄화 작업의 정도에 영향을 덜 받게 해상 풍력발전기의 설치 위치를 잡을 수 있다. In addition, it is possible to position the installation of the offshore wind turbine less affected by the degree of flattening operation of the seabed.

도 1은 종래의 해상 풍력 발전기의 지지 구조물을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 해상 풍력 발전기의 지지 구조물의 하부 지지구조물을 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 해상 풍력 발전기의 지지 구조물의 설치하는 과정을 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 해상 풍력 발전기의 지지 구조물을 개략적으로 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 해상 풍력 발전기의 지지 구조물의 설치하는 과정을 흐름도로 도시한 도면.1 schematically illustrates a support structure of a conventional offshore wind generator.
Figure 2 schematically shows a lower support structure of the support structure of the offshore wind generator according to the present invention.
3 is a view schematically illustrating a process of installing a support structure of an offshore wind generator according to the present invention.
4 schematically illustrates a support structure of an offshore wind generator according to the invention.
5 is a flowchart illustrating a process of 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 구조물의 하부 지지구조물을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 해상 풍력 발전기의 지지 구조물의 설치하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 해상 풍력 발전기의 지지 구조물을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 해상 풍력 발전기의 지지 구조물의 설치하는 과정을 흐름도로 도시한 도면이다. 2 is a view schematically showing a lower support structure of a support structure of an offshore wind generator according to the present invention, Figure 3 is a view showing a process of installing a support structure of an offshore wind generator according to the present invention, 4 is a view schematically showing a support structure of an offshore wind generator according to the present invention, and FIG. 5 is a flowchart illustrating a process of installing the 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, 상부 지지구조물(400), 중간 지지구조물(500), 하부 지지구조물(600)을 포함한다. The support structure of the offshore wind generator according to an embodiment of the present invention, as shown in Figure 2, the support structure for fixing the offshore wind generator to be installed on the sea to produce power on the seabed, the upper support structure 400 ), The intermediate support structure 500, the lower support structure 600.

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)은 무게를 줄이기 위해 트러스 구조의 타워형상으로 제작할 수 있으며, 강(steel) 또는 강관으로 제작할 수 있을 것이다. The upper support structure 400 may be manufactured in a tower shape of the truss structure to reduce the weight, it may be manufactured in steel (steel) or steel pipe.

이 때, 상부 지지구조물(400)의 무게를 줄이기 위해 내부가 빈 재질로 제작하는 것이 바람직할 것이다. At this time, in order to reduce the weight of the upper support structure 400 it will be preferable to manufacture a hollow material.

중간 지지구조물(500)은 상부 지지구조물(400)의 하부와 연결되고, 자켓구조물 형태(골조구조의 형태)를 이루되, 자켓구조물의 외측에는 내부가 비어있는 복수개의 중공형 가이드부재(510)가 위치한다. The intermediate support structure 500 is connected to the lower portion of the upper support structure 400, form a jacket structure (frame structure), a plurality of hollow guide member 510 is empty inside the outer jacket structure Is located.

중간 지지구조물(500)의 외측에 위치하는 복수의 중공형 가이드부재(510)는 연결부재(520)에 의해 연결되어, 도 3에 도시된 바와 같이, 안정된 구조를 갖는 트러스 구조 형태의 자켓구조물을 형성할 수 있으며, 중간 지지구조물(500)의 무게를 줄이기 위해 내부가 빈 형태의 연결부재(520)를 사용할 수 있다. The plurality of hollow guide members 510 positioned on the outer side of the intermediate support structure 500 are connected by the connecting member 520, and as shown in FIG. 3, a jacket structure having a stable truss structure is formed. It may be formed, and to reduce the weight of the intermediate support structure 500 may use a connecting member 520 of the hollow form.

하부 지지구조물(600)은 중간 지지구조물(500)의 중공형 가이드부재(510)와 끼워맞춤되는 복수개의 중공형 하부지지부재(610)로 이루어져서 해저지면(700)에 고정된다. The lower support structure 600 is composed of a plurality of hollow lower support members 610 fitted with the hollow guide member 510 of the intermediate support structure 500 is fixed to the bottom surface 700.

하부 지지구조물(600)은 다양한 방법으로 해저지면(700)에 고정될 수 있는데, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 자중에 의해 해저지면(700)에 고정되거나, 콘크리트로 해저지면(700)에 연결시켜 고정될 수 있다. The lower support structure 600 may be fixed to the bottom surface 700 in various ways, as shown in (a) of FIG. 2, fixed to the bottom surface 700 by its own weight, or the bottom surface of concrete ( 700, and can be fixed.

또한, 중공형 하부지지부재(610) 각각의 중공부분을 관통하여 해저지면(700)에 삽입되어 하부 지지구조물(600)을 해저지면(700)에 고정할 수 있는 파일(650)을 복수개 설치하여 고정할 수도 있을 것이다. In addition, a plurality of piles 650 are installed to penetrate the hollow portions of each of the hollow lower support members 610 to be inserted into the sea floor 700 to fix the lower support structure 600 to the sea bottom 700. It may be fixed.

파일(650)을 사용하여 하부 지지구조물(600)을 고정한다면, 파일(650)의 일단을 해저지면(700) 깊숙히 박아 중간 지지구조물 및 해상 풍력 발전기(100)를 탑재한 상부 지지구조물을 해저지면(700)에 안정적으로 고정시키고, 해상 풍력 발전기(100)에 작용하는 모든 하중을 지지할 수 있도록 한다. If the lower support structure 600 is secured using the pile 650, one end of the pile 650 is driven deep into the seabed 700, and the upper support structure on which the intermediate support structure and the offshore wind generator 100 are mounted. It is secured to the 700, and to support all the loads acting on the offshore wind generator (100).

중공형 하부지지부재(610) 각각은 연결부재(620)에 의해 연결되어 고정 지지되도록 할 수 있다. Each of the hollow lower support members 610 may be connected and fixedly supported by the connection member 620.

이 때, 하부 지지구조물(600)의 무게를 줄이기 위해 내부가 빈(중공) 형태의 연결부재(620)를 사용할 수도 있을 것이나, 하부 지지구조물(600)이 자중에 의해 고정되는 방식이라면 중실 형태의 연결부재(620)를 사용하는 것이 바람직하다. At this time, in order to reduce the weight of the lower support structure 600, the interior of the hollow (hollow) form of the connecting member 620 may be used, but if the lower support structure 600 is fixed by the weight of the solid form It is preferable to use the connection member 620.

하부 지지구조물(600)의 중공형 하부지지부재(610)는 중간 지지구조물(500)의 중공형 가이드부재(510)와 끼워맞춤될 수 있도록(도 4 참조), 도 2 또는 도 3에 도시된 바와 같이, 횡단면의 면적이 상부로 갈수록 작아지도록 경사지게 구성되어야 한다. The hollow lower support member 610 of the lower support structure 600 may be fitted with the hollow guide member 510 of the intermediate support structure 500 (see FIG. 4), as shown in FIG. 2 or 3. As such, the area of the cross section should be configured to be inclined so as to become smaller toward the top.

이러한 끼워맞춤 형식의 연결작업은 양 지지구조물의 중심을 맞추면서 연결하지 않아도 되기 때문에 종래 기술에서 중간 지지구조물(50)의 하단과 하부 지지구조물(60)의 상단을 고정연결하는 작업의 난이도보다는 훨씬 쉽게 이루어 질 수 있는 이점이 있다. This fitting type connection work is much easier than the difficulty of fixing the bottom of the intermediate support structure 50 and the top of the lower support structure 60 in the prior art because it does not need to connect while centering both support structures. There is an advantage that can be achieved.

끼워맞춤을 위해 중공형 하부지지부재(610)의 외면을 경사지도록 형성하는 위치는 중공형 가이드부재(510)와 끼워맞춤이 완성되는 하부 지지부재(610)의 상부부분에만 경사지도록 하거나, 중공형 하부지지부재(610) 전체를 경사지도록 하는 등 필요한 범위를 경사지도록 할 수 있다. Position to form the inclined outer surface of the hollow lower support member 610 for fitting to be inclined only to the upper portion of the lower support member 610 to be fitted with the hollow guide member 510, or hollow It is possible to incline the required range, such as to incline the entire lower support member 610.

중공형 하부지지부재(610) 및 중공형 가이드부재(510)의 형상은 끼워맞춤이 될 수 있도록 서로 대응되는 형태로 제작되어야 하며, 그 형상(횡단면 형상)은 원형을 비롯한 다각형 형상을 할 수 있을 것이나, 각이 형성된다면, 끼워맞춤시 양 부재(610, 510)의 각을 맞춰야 하는 불편이 있는 바 원형의 형상이 바람직할 것이다. The hollow lower support member 610 and the hollow guide member 510 should be manufactured in a shape corresponding to each other so as to be fitted, and the shape (cross-sectional shape) may have a polygonal shape including a circular shape. However, if an angle is formed, it is preferable that the circular shape is inconvenient that the angle of both members 610 and 510 must be adjusted during fitting.

이렇게 하부 지지구조물(600)의 중공형 하부지지부재(610)와 중간 지지구조물(500)의 중공형 가이드부재(510)를 끼워맞춤으로 고정할 때, 양자의 고정을 더욱 견고히 하기 위해 양부재 사이를 콘크리트로 메우는 그라우팅 작업을 추가할 수도 있을 것이다. When the hollow lower support member 610 of the lower support structure 600 and the hollow guide member 510 of the intermediate support structure 500 are fitted to each other, the two members are further secured to more firmly fix the two. You can also add grouting work to fill the concrete with concrete.

이 때, 그라우팅 작업 과정에서 중간 지지구조물(500)의 수평도를 조정하여 중간 지지구조물(500)을 하부 지지구조물(600)에 고정 설치할 수 있게 되므로, 본 발명의 특징 중 하나인 해저지면(700)이 고르지 않은 경우에도 영향을 덜 받게 되어 해상풍력발전기의 수평도 유지가 손쉽게 이루어질 수 있게 된다. At this time, since the intermediate support structure 500 can be fixed to the lower support structure 600 by adjusting the horizontality of the intermediate support structure 500 in the grouting process, one of the characteristics of the present invention, the sea floor 700 ) Is less affected even if it is uneven, it is easy to maintain the horizontal level of the offshore wind turbine.

하부 지지구조물(600)의 중공형 하부지지부재(610)와 중간 지지구조물(500)의 중공형 가이드부재(510)는 해상 풍력 발전기가 안정적으로 해저지면(700)에 지지될 수 있도록 3개 이상 설치되는 것이 바람직하다. The hollow lower support member 610 of the lower support structure 600 and the hollow guide member 510 of the intermediate support structure 500 are three or more so that the offshore wind generator can be stably supported on the seabed 700. It is preferable to install.

본 발명의 다른 실시예에 따른 해상 풍력 발전기의 지지구조물 설치방법은, 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 해상에 설치되어 전력을 생산하는 해상 풍력 발전기를 해저에 고정지지시키는 지지 구조물을 설치하는 방법으로서, 하부 지지구조물 고정단계(S1), 중간 지지구조물 연결단계(S2), 상부 지지구조물 설치단계(S3)를 포함한다. In accordance with another embodiment of the present invention, a method for installing a support structure for an offshore wind generator is provided, as shown in FIGS. As a method, the lower support structure fixing step (S1), the intermediate support structure connection step (S2), and the upper support structure installation step (S3).

하부 지지구조물 고정단계(S1)는, 도 2에 도시하였듯이, 내부가 중공인 복수개의 중공형 하부지지부재(610)로 이루어지는 하부 지지구조물(600)을 해저지면에 고정하는 데, 해저지면(700)에 고정하는 방법은 상술한 바와 같이 다양한 방법을 사용할 수 있으나, 도 2에서는 복수개의 파일(650)로 중공형 하부지지부재(610) 각각의 중공부분을 관통하여 해저지면(700)에 삽입함으로써 하부 지지구조물(600)을 해저지면(700)에 고정하도록 예시하였다. The lower support structure fixing step (S1), as shown in FIG. 2, to fix the lower support structure 600, which consists of a plurality of hollow lower support members 610, which are hollow inside, is a seabed surface 700 The fixing method may be used as described above, but in FIG. 2, a plurality of piles 650 are inserted into the seabed 700 through the hollow portions of the hollow lower support members 610. The lower support structure 600 is illustrated to be fixed to the seabed 700.

중공형 하부지지부재(610) 각각은 복수개의 연결부재(620)에 의해 연결되어 고정 지지될 수 있다. Each of the hollow lower support members 610 may be connected and fixedly supported by a plurality of connection members 620.

중간 지지구조물 연결단계(S2)는 복수개의 중공형 가이드부재(510)로 이루어지는 중간 지지구조물(500)의 중공형 가이드부재(510) 각각과 중공형 하부지지부재(610) 각각을 끼워맞춤시켜 하부 지지구조물(600)과 중간 지지구조물(500)을 연결한다. Intermediate support structure connection step (S2) is a lower portion by fitting each of the hollow guide member 510 and the hollow lower support member 610 of the intermediate support structure 500 consisting of a plurality of hollow guide member 510 Connect the support structure 600 and the intermediate support structure 500.

상부 지지구조물 설치단계(S3)는 발전을 위한 설비를 상부에 탑재하고 있는 상부 지지구조물(400)의 하부와 중간 지지구조물(500)의 상부와 연결한다. The upper support structure installation step (S3) is connected to the lower portion of the upper support structure 400 and the upper portion of the intermediate support structure 500 that is mounted on the facility for power generation.

도 4는 해상풍력발전기의 지지 구조물의 설치작업을 완료한 후의 모습을 도시한 것이며, 상술한 해상풍력 발전기의 지지구조물에서 언급된 기술구성은 본 실시예에서 동일하게 적용될 수 있음은 당연하다. Figure 4 shows the state after completing the installation of the supporting structure of the offshore wind turbine, it is obvious that the technical configuration mentioned in the above-described support structure of the offshore wind generator can be equally applied in the present embodiment.

본 발명의 또다른 실시예에 따른 해상 풍력 발전기의 지지구조물은, 해상에 설치되어 전력을 생산하는 해상 풍력 발전기를 해저에 고정지지시키는 지지 구조물로서, 해저지면(700)에 일단이 고정되고, 내부가 중공인 복수개의 중공형 하부지지부재(610) 및 중공형 하부지지부재(610) 각각을 서로 연결하는 연결부재(620)로 구성되는 지지구조를 포함할 수 있다. The support structure of the offshore wind power generator according to another embodiment of the present invention is a support structure for fixing the offshore wind power generator installed on the sea to produce power on the seabed, and one end is fixed to the bottom surface 700, and It may include a support structure consisting of a connecting member 620 connecting each of the plurality of hollow lower support member 610 and the hollow lower support member 610 is hollow.

지지구조는 중공형 하부지지부재(610) 각각의 중공부분을 관통하여 해저지면에 삽입함으로써 하부 지지구조물(600)을 해저지면(700)에 고정하는 복수개의 파일(650)을 더 포함할 수 있다. The support structure may further include a plurality of piles 650 for fixing the lower support structure 600 to the sea floor 700 by inserting the hollow support members 610 through the hollow portions of the sea bottom surface. .

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 복수개의 중공형 가이드부재(510)로 이루어지되, 중공형 가이드부재(510) 각각은 하부 지지구조물(600)의 중공형 하부지지부재(610) 각각과 끼워맞춤되며, 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 composed of a plurality of hollow guide member 510, each of the hollow guide member 510 is fitted with each of the hollow lower support member 610 of the lower support structure 600, the upper support structure 400 ) Is connected to the upper portion of the intermediate support structure 500, it can be mounted on top of the equipment for power generation.

본 실시예에는 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 (12)

해상에 설치되어 전력을 생산하는 해상 풍력 발전기를 해저에 고정지지시키는 지지 구조물에 있어서,
발전을 위한 설비를 상부에 탑재하는 상부 지지구조물(400);
상기 상부 지지구조물(400)의 하부와 연결되고, 자켓구조물 형태를 이루되, 상기 자켓구조물의 외측에는 내부가 비어있는 복수개의 중공형 가이드부재(510)가 위치하는 중간 지지구조물(500); 및
상기 중공형 가이드부재(510)와 끼워맞춤되는 복수개의 중공형 하부지지부재(610)로 이루어지며, 해저지면(700)에 고정되는 하부 지지구조물(600);
을 포함하는 것을 특징으로 하는 해상 풍력 발전기의 지지구조물. In the support structure for fixedly supporting the offshore wind generator on the seabed to produce power installed on the sea,
An upper support structure 400 for mounting facilities for generating power thereon;
An intermediate support structure 500 connected to a lower portion of the upper support structure 400 to form a jacket structure, wherein a plurality of hollow guide members 510 are vacant on an outer side of the jacket structure; And
A lower support structure 600 formed of a plurality of hollow lower support members 610 fitted with the hollow guide member 510 and fixed to the sea floor 700;
Offshore wind generator support structure comprising a. 청구항 1에 있어서,
상기 하부 지지구조물(600)과 상기 중간 지지구조물(500)의 끼워맞춤 연결 작업시 양 구조물 사이를 그라우팅 작업으로 보완하는 것;
을 특징으로 하는 해상 풍력 발전기의 지지구조물. The method according to claim 1,
Complementary grouting between the two structures during the fitting connection operation of the lower support structure 600 and the intermediate support structure (500);
A support structure of an offshore wind generator, characterized in that. 청구항 1에 있어서,
상기 하부 지지구조물(600)은,
상기 중공형 하부지지부재(610) 각각을 연결하여 고정 지지하는 복수개의 연결부재(620);
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해상 풍력 발전기의 지지구조물. The method according to claim 1,
The lower support structure 600,
A plurality of connection members 620 for fixing and supporting each of the hollow lower support members 610;
The support structure of the offshore wind generator, characterized in that it further comprises. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하부 지지구조물(600)은,
상기 중공형 하부지지부재(610) 각각의 중공부분을 관통하여 해저지면(700)에 삽입함으로써 상기 하부 지지구조물(600)을 해저지면(700)에 고정하는 복수개의 파일(650);
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해상 풍력 발전기의 지지구조물. The method according to any one of claims 1 to 3,
The lower support structure 600,
A plurality of piles 650 for fixing the lower support structure 600 to the sea bottom surface 700 by inserting the hollow lower support members 610 through the hollow portions of the bottom lower support members 610;
The support structure of the offshore wind generator, characterized in that it further comprises. 해상에 설치되어 전력을 생산하는 해상 풍력 발전기를 해저에 고정지지시키는 지지 구조물을 설치하는 방법에 있어서,
내부가 중공인 복수개의 중공형 하부지지부재(610)로 이루어지는 하부 지지구조물(600)을 해저지면에 고정하는 하부 지지구조물 고정단계(S1);
복수개의 중공형 가이드부재(510)로 이루어지는 중간 지지구조물(500)의 중공형 가이드부재(510) 각각과 상기 중공형 하부지지부재(610) 각각을 끼워맞춤시켜 상기 하부 지지구조물(600)과 상기 중간 지지구조물(500)을 연결하는 중간 지지구조물 연결단계(S2); 및
발전을 위한 설비를 상부에 탑재하고 있는 상부 지지구조물(400)의 하부와 상기 중간 지지구조물(500)의 상부와 연결하는 상부 지지구조물 설치단계(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) of fixing the lower support structure 600, the lower support structure consisting of a plurality of hollow lower support members 610, the inside of which is hollow;
Each of the hollow guide members 510 and the hollow lower support members 610 of the intermediate support structure 500 including a plurality of hollow guide members 510 is fitted to the lower support structure 600 and the Intermediate support structure connection step (S2) for connecting the intermediate support structure 500; And
An upper support structure installation step (S3) for connecting the upper portion of the upper support structure 400 and the upper portion of the intermediate support structure 500 mounted thereon with facilities for power generation;
Method for installing the support structure of the offshore wind power generator comprising a. 청구항 5에 있어서,
상기 하부 지지구조물(600)과 상기 중간 지지구조물(500)의 끼워맞춤 연결 작업시 양 구조물 사이를 그라우팅 작업으로 보완하는 것;
을 특징으로 하는 해상풍력발전기의 지지구조물 설치방법.The method according to claim 5,
Complementary grouting between the two structures during the fitting connection operation of the lower support structure 600 and the intermediate support structure (500);
Method for installing the support structure of the offshore wind turbine, characterized in that. 청구항 5에 있어서,
상기 하부 지지구조물(600)은,
상기 중공형 하부지지부재(610) 각각을 연결하여 고정 지지하는 복수개의 연결부재(620);
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해상풍력발전기의 지지 구조물 설치방법.The method according to claim 5,
The lower support structure 600,
A plurality of connection members 620 for fixing and supporting each of the hollow lower support members 610;
Method for installing the support structure of the offshore wind turbine, characterized in that it further comprises. 청구항 5 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하부 지지구조물(600)은,
상기 중공형 하부지지부재(610) 각각의 중공부분을 관통하여 해저지면(700)에 삽입함으로써 상기 하부 지지구조물(600)을 해저지면(700)에 고정하는 복수개의 파일(650);
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해상풍력발전기의 지지 구조물 설치방법.The method according to any one of claims 5 to 7,
The lower support structure 600,
A plurality of piles 650 for fixing the lower support structure 600 to the sea bottom surface 700 by inserting the hollow lower support members 610 through the hollow portions of the bottom lower support members 610;
Method for installing the support structure of the offshore wind turbine, characterized in that it further comprises. 해상에 설치되어 전력을 생산하는 해상 풍력 발전기를 해저에 고정지지시키는 지지 구조물에 있어서,
해저지면(700)에 일단이 고정되고, 내부가 중공인 복수개의 중공형 하부지지부재(610); 및 상기 중공형 하부지지부재(610) 각각을 서로 연결하는 연결부재(620)로 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,
A plurality of hollow lower support members 610 having one end fixed to the sea floor 700 and having a hollow inside; And a support member configured to connect each of the hollow lower support members 610 to each other.
The support structure of the offshore wind power generator comprising a. 청구항 9에 있어서,
상기 지지구조는,
상기 중공형 하부지지부재(610) 각각의 중공부분을 관통하여 해저지면에 삽입함으로써 상기 하부 지지구조물(600)을 해저지면(700)에 고정하는 복수개의 파일(650);
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해상풍력발전기의 지지구조물. The method according to claim 9,
The support structure,
A plurality of piles 650 for fixing the lower support structure 600 to the sea floor 700 by inserting the hollow lower support members 610 into the sea bottom through the hollow portions;
The support structure of the offshore wind turbine, characterized in that it further comprises. 청구항 9 또는 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 복수개의 중공형 가이드부재(510)로 이루어지되, 상기 중공형 가이드부재(510) 각각은 상기 하부 지지구조물(600)의 중공형 하부지지부재(610) 각각과 끼워맞춤되며,
상기 상부 지지구조물(400)은 상기 중간 지지구조물(500)의 상부에 연결되고, 발전을 위한 설비를 상부에 설치하는 것;
을 특징으로 하는 해상풍력발전기의 지지구조물. The method according to claim 9 or 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 composed of a plurality of hollow guide member 510, each of the hollow guide member 510 is fitted with each of the hollow lower support member 610 of the lower support structure 600. Personalized,
The upper support structure 400 is connected to the upper portion of the intermediate support structure 500, and to install a facility for power generation thereon;
The supporting structure of the offshore wind power generator, characterized in that. 청구항 11에 있어서,
상기 하부 지지구조물(600)과 상기 중간 지지구조물(500)의 끼워맞춤 연결 작업시 양 구조물 사이를 그라우팅 작업으로 보완하는 것;
을 특징으로 하는 해상풍력발전기의 지지구조물. The method of claim 11,
Complementary grouting between the two structures during the fitting connection operation of the lower support structure 600 and the intermediate support structure (500);
The supporting structure of the offshore wind power generator, characterized in that.
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