KR20240032115A - 특히 해상 풍력 터빈을 위한 부유식 해상 지지 구조물, 그의 조립 방법과 용도 및 예비 프레임 구조물 - Google Patents

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Abstract

부유식 해상 지지 구조물(1)의 다각형 프레임(19)의 각각의 꼭짓점(3)에 관형의 슬리브 세그먼트(12C)가 제공된다. 관형의 연결 부재(15)는 슬리브 세그먼트(12C)를 통해 삽입되고 후에 경화되는 그라우트와 같은 부울 수 있는 주조 재료(16)의 부분(16C)을 사이의 빈틈에 채워 슬리브 세그먼트(12C)에 고정된다. 이어서, 부력 모듈(2)이 연결 부재(15)에 체결된다.

Description

특히 해상 풍력 터빈을 위한 부유식 해상 지지 구조물, 그의 조립 방법과 용도 및 예비 프레임 구조물
본 발명은 특히 해상 풍력 터빈을 위한 부유식 해상 지지 구조물, 그의 조립 방법과 용도 및 예비 프레임 구조물에 관한 것이다.
해상 풍력 터빈을 위한 일부 유형의 지지 구조물은 해저 모래에 삽입되는 모노파일(monopile) 또는 다중 기둥(multiple columns)으로 구성된다. 모노파일과 풍력 터빈의 타워 사이 또는 다중 해저 매립 기둥과 타워용 지지 프레임 사이의 일반적인 연결은 수직으로 배열된 동축의 관형 부재들 사이의 그라우팅 연결로 구성되며, 전단 키는 그라우트의 경화 후 장기적인 기계적 안정성을 제공하는 데 사용된다. 프레임은 그리드로 배열된 여러 개의 튜브가 있는 용접된 구조물인 경우가 많으며, 육상에서 조립 및 용접된 후 해상 위치로 운송된다.
해저에 놓인(seabed-grounded) 해상 풍력 터빈의 대안으로, 부력 모듈이 3개의 노드에 제공되고 풍력 터빈 타워가 중앙 지지 기둥의 상단에 배치되는 큰 사면체 프레임으로 종종 구성되는 부유식 지지 구조물이 제공된다. 예들이 스티에스달(Stiesdal)의 WO2017/157399에 개시되어 있다. 또한, 이 경우에는 사면체 프레임은 육상에서 조립 및 용접된 후 해상 위치로 운송된다.
그러나, 부력 탱크를 사용하여 최종 부유식 지지 구조물을 조립하는 것은 탱크가 크고, 크기, 무게 및 복잡성을 추가하기 때문에 어렵다. 따라서, 그러한 조립을 위한 유용한 방법을 찾는 것이 바람직하다.
CN212354345U는 UHPC 파이프, UHPC 박스 및 UHPC 슬리브의 세 가지 조립식 구성요소를 포함하여 접목(grafting), 용접, 접착을 통해 형성되는 조립된 UHPC 파이프-박스 조합 부유식 구조물을 설명하고 있다. 조립된 UHPC 파이프-박스를 기반으로, 해양 작업 플랫폼, 해양 망 가두리(ocean net cage), 얕은 부교(shoal floating bridge), 수중 관광 플랫폼, 해양 레저 플랫폼 등이 추가로 구축될 수 있다.
본 발명은 해당 기술에서 개선을 제공하는 것이 목적이다. 구체적으로, 특히 풍력 터빈을 위한 부유식 해상 지지 구조물을 위한 대안적이고 개선된 구성 및 조립 방법을 제공하는 것이 목적이다. 이러한 목적과 다른 목적은 다음에 설명된 바와 같이 부유식 해양 지지 구조물, 그의 조립 방법 및 용도뿐만 아니라 예비(precursor) 프레임 구조물에 의해 해결된다.
해당 기술 분야에서 전통적으로 사용되는 용접이나 볼팅에 의해 부력 모듈을 지지 프레임에 체결하는 것과는 대조적으로, 본 발명에 의해 제공되는 부착은 주조된, 특히 그라우팅된 연결을 기초로 하며, 이것은 조립을 용이하게 하고 가혹한 해상 조건에서도 오래 지속되는 연결을 가져온다. 부력 모듈을 다각형 프레임 구조물의 꼭짓점들에서 수평으로 정렬된 동축의 관형 부재들 사이에 특히 미세한(fine) 그라우트로 해상 프레임에 부착하기 위한 주조 방법은 그라우팅 연결이 수직으로 배향된 해상 구조물에 대해 일반적으로 알려져 있음에도 불구하고 해당 분야에서 전통적인 체결 방법으로부터 벗어나 있다.
본 발명에 의해 달성되는 특정한 이점은 언급된 볼팅 및 용접 솔루션과 같은 모든 스틸 연결들에 비해 빈번한 검사에 대한 요구사항들이 감소된다는 것이다. 본 방법의 이점은 특히 해수 깊이가 깊은 지역에서 부유식 해상 풍력 터빈과 관련이 있다.
부유식 해상 지지 구조물은 수평면에서 다각형, 예를 들어 3개의 꼭짓점을 갖는 삼각형으로 배열된 꼭짓점들을 갖는 강성 프레임을 형성하는 상호 연결된 복수의 튜브를 포함한다. 예비 프레임 구조물을 생산한 후, 부력 모듈이 각각의 꼭짓점에서 프레임에 부착된다.
예로서, 예비 프레임 구조물은 수평면에서 삼각형으로 배열된 3개의 꼭짓점을 갖고 사면체 구조물의 일부로서 지지 부재를 갖는 사면체 구조물을 형성하고 풍력 터빈의 타워를 지지하도록 구성된 견고하게 상호 연결된 복수의 튜브를 갖는 강성 프레임을 포함할 수 있다.
프레임의 꼭짓점들의 각각에는 슬리브 세그먼트, 바람직하게는 연결 부재, 바람직하게는 관형의 연결 부재가 삽입되는 관형의 슬리브 세그먼트가 제공된다. 연결 부재는 슬리브 세그먼트와 연결 부재 사이의 빈틈에 부울 수 있는 주조 재료의 일부를 채워 슬리브 세그먼트에 고정되고, 그 후 재료 일부가 경화된다. 일단, 경화되면, 연결 부재는 슬리브 세그먼트에 견고하게 고정된다. 그러면, 꼭짓점들에서 각각의 연결 부재는 부력 모듈을 부착할 준비가 된다.
잠재적인 주조 재료는 매우 고운 모래나 기타 충진재가 포함된 그라우트와 같은 시멘트 기반 주조 재료이지만 일반적으로 돌은 없다. 모래로 이루어지지 않은(Un-sanded) 그라우트는 이러한 목적에 적합한 후보이다. 대안적인 주조 재료는 장기간의 날씨에 영향받지 않는 경화 폴리머(long-term weather-resistant hardening polymer)이다.
유리하게는, 부력 모듈과 연결 부재 사이에 견고한 기계적 연결을 제공하기 위해, 슬리브 세그먼트는 전단 키가 제공된 내벽을 갖고, 그리고/또는 연결 부재는 다른 전단 키가 제공된 외벽을 갖고, 주조 재료가 서로에 대해 상대적인 움직임에 대항해 경화된 주조 재료에 의해 슬리브와 연결 부재를 고정하기 위해 전단 키와 다른 전단 키 사이의 빈틈에 제공된다. 전단 키는 주조 재료가 경화 중에 수축할 때 특히 유용하다.
실제 실시예들에서, 연결 부재는 슬리브 세그먼트보다 길고, 부력 모듈에 부착되는 추가 슬리브 세그먼트에서 연결 부재의 자유 부분을 취함으로써 부력 모듈이 부착되는 슬리브 세그먼트의 제1 단부로부터 소정 거리만큼 연장되는 제1 자유 부분을 갖는다. 프레임의 슬리브 세그먼트에 연결 부재를 고정하는 것과 유사하게, 관형의 슬리브 세그먼트는 그 사이의 빈틈에 부울 수 있는 주조 재료의 추가 부분을 채우고 경화시킴으로써 연결 부재의 자유 부분에 고정된다.
부력 모듈이 복수의 부력 부재를 포함하는 경우, 연결 부재는 슬리브 세그먼트의 2개의 반대쪽 단부들 중 하나로부터 소정 거리만큼 연장되는 제1 자유 부분 및 제2 자유 부분을 포함한다. 이 경우, 제1 추가 슬리브 세그먼트가 부착된 제1 부력 부재는 제1 추가 슬리브 세그먼트의 제1 자유 부분을 취함(taking up)으로써 제1 자유 부분에 부착된다. 유사하게, 제2 추가 슬리브 세그먼트가 부착된 제2 부력 부재는 제2 추가 슬리브 세그먼트의 제2 자유 부분을 취함으로써 제2 자유 부분에 부착된다. 부울 수 있는 주조 재료의 추가 부분이 빈틈에 채워지고 추가 슬리브 세그먼트와 자유 부분 사이에서 경화된다.
각각의 부력 모듈이 2개보다 많은 부력 부재를 갖는 경우, 연결 부재의 각각의 자유 부분에 1개보다 많은 부력 부재를 부착하는 것도 가능하다.
유리하게는, 부력 부재와 연결 부재 사이에 견고한 기계적 연결을 제공하기 위해, 각각의 슬리브 세그먼트는 전단 키가 제공된 내벽을 갖고, 슬리브 세그먼트가 장착되는 각각의 자유 부분은 다른 전단 키가 제공된 외벽을 갖고, 주조 재료는 전단 키와 다른 전단 키 사이에 제공되어 각각의 슬리브 세그먼트와 연결 부재를 경화된 주조 재료에 의해 서로에 대한 상대적인 움직임에 대항해 고정한다.
주조 재료가 비교적 낮은 점도를 갖는 경우, 연결 부재와 슬리브 세그먼트 사이의 빈틈을 슬리브 세그먼트의 양쪽 단부에서 밀봉부로 밀봉하여 채우는 중에 주조 재료가 빈틈에서 빠져나가는 것을 방지하는 것이 유리하다. 이것은 동축 배열이 수평의 길이방향 축을 가질 때 특히 유용하다. 유사하게, 연결 부재와 추가 세그먼트 사이의 다른 빈틈에 주조 재료를 적절하게 충전하는 것을 확보하기 위해 밀봉부가 사용될 수 있다.
예를 들어, 밀봉부(seal)는 연결 부재 주위에 배열되고 주조 재료를 개개의 빈틈에 채우기 전에 팽창되는 팽창가능한 토러스이다. 연결 부재 주위와 슬리브 세그먼트 내부에서의 토러스의 팽창은 세그먼트 내부의 연결 부재의 중심화 및 동축 정렬뿐만 아니라 부력 모듈이 예비 프레임 구조물에 부착될 때 연결 부재와 추가 세그먼트의 동축 정렬을 돕는다.
해상 풍력 터빈의 경우, 부력 모듈들의 삼각형 배열이 종종 사용된다. 유용한 예비 프레임 구조물은 수평면에서 삼각형으로 배열된 3개의 꼭짓점을 갖고 사면체 구조물의 일부로서 지지 부재를 갖는 사면체 구조물을 형성하고 풍력 터빈의 타워를 지지하도록 구성된 견고하게 상호 연결된 복수의 튜브를 갖는 강성 프레임을 포함한다. 각각의 꼭짓점은 슬리브 세그먼트와 슬리브 세그먼트를 통해 연장되는 연결 부재를 포함한다. 위에서 더 자세히 설명된 바와 같이, 연결 부재는 관형의 슬리브 세그먼트와 연결 부재 사이의 빈틈에 부울 수 있되 경화되는 주조 재료에 의해 슬리브 세그먼트에 고정된다. 연결 부재는 수평면에서 슬리브 세그먼트와 동축으로 정렬된다(aligned). 연결 부재는 슬리브 세그먼트보다 길기 때문에, 슬리브 세그먼트의 단부, 일반적으로 슬리브 세그먼트의 양쪽 단부로부터 소정 거리만큼 연장되는 자유 부분을 갖는다. 각각의 자유 부분은 부력 모듈을 고정하도록 구성된다. 그러나, 운송 및 보관의 용이성을 위해, 예비 프레임 구조물이 해상 현장으로 운반되도록 떠날 준비가 될 때까지, 예비 프레임 구조물의 꼭짓점에는 여전히 부력 모듈이 없다. 그 단계(stage)에서, 위에서 이미 설명된 대로, 3개의 연결 부재의 자유 부분에 부력 모듈이 부착되게 될 것이다.
꼭짓점의 삼각형이 아닌 다각형 배열의 경우, 3개보다 많은 부력 모듈이 제공되며 이들 중 하나는 3개보다 많은 꼭짓점의 각각에 대응하게 부착된다.
예를 들어, 부력 부재는 부력 기둥이다.
연결 부재의 일반적인 직경은 1-10미터, 선택적으로 2-6미터의 범위에 있다.
일반적으로, 세그먼트는 특히 전단 키를 사용할 때 주조된 연결의 강도를 생성하도록 충분히 큰 빈틈을 제공하기 위해 연결 부재의 직경보다 5-20% 더 큰 직경을 갖는다.
예를 들어, 부유식 지지 구조물은 풍력 터빈과 같은 하중을 지지하도록 구성된 지지 기둥을 포함하고, 지지 기둥으로부터 복수의, 예를 들어 3개의 버팀대가 다각형 프레임의 꼭짓점까지 방사상으로 연장된다.
본 발명의 실시예들 및 추가 세부 사항들은 도면을 참조하여 다음에서 설명된다.
도 1은 복수의 꼭짓점을 포함하는 부유식 지지 구조물을 도시하고,
도 2a는 횡단면 절단이 부력 모듈을 통해 이루어진 도 1의 구조물을 도시하며,
도 2b는 횡단면을 더 상세히 도시하고,
도 3은 예비 프레임 구조물의 꼭짓점에서 연결부를 통한 횡단면의 근접 도면을 도시하며,
도 4는 부력 부재의 부착 후 꼭짓점에서 연결부를 통한 단면의 근접 도면을 도시하고,
도 5는 풍력 터빈을 지지하는 부유식 지지 구조물을 도시하며,
도 6은 연결부에서의 전단 키를 도시하고, 그리고
도 7은 밀봉부를 도시한다.
도 1은 일반적으로 해상(offshore) 사용을 위한 부유식 지지 구조물(floating support structure)(1)의 예시적인 실시예를 도시한다. 지지 구조물(1)은 3개의 부력 모듈(buoyancy module)(2), 즉 프레임(19)의 3개의 코너 노드(corner node)(3) 각각에 하나의 모듈(2)을 포함한다. 프레임(19)은 3개의 코너 노드(3)를 갖는 것으로 예시된다. 대안적으로, 프레임(19)은 다각형 배열로 3개보다 많은 노드(3)를 갖는다. 프레임(19)은 일반적으로 지지 구조물(1)의 전체 부력을 증가시키는 데 있어 부력 모듈(2)을 보조하는 중공의 스틸 튜브(hollow steel tube)(4, 6, 9)로 만들어진다.
각각의 부력 모듈(2)은 한 쌍의 2개의 부력 부재(2A, 2B)를 포함하는 것으로 예시된다. 대안적으로, 각각의 모듈(2)은 단 하나 또는 2개 이상의 부력 부재를 포함한다. 부력 부재(2A, 2B)는 일반적으로 공기가 채워진 부력 탱크이다. 다음에서는, 원통형 기둥으로 예시되어 있지만 다른 형태를 가질 수도 있다.
프레임(19)은 3개의 메인 버팀대(brace)(4)를 포함하고, 각각의 메인 버팀대(4)는 지지 기둥(support column)으로 예시된 지지 요소(6)로부터 노드(3) 중 단 하나로 연장된다. 각각의 메인 버팀대(4)의 단부(5)는 연결부(11)에 의해 부력 모듈(2)에 고정된다. 본 실시예에서, 2개의 부력 부재(2A, 2B)는 메인 버팀대(4)의 대응하는 단부(5)의 양측에 대칭적으로 배열된다. 연결부(11)는 양쪽 부력 부재(2A, 2B)를 통해 그리고 메인 버팀대(4) 중 하나의 단부(5)를 통해 수평으로 연장된다.
지지 구조물(1)은 지지 요소(6)가 풍력 터빈(21)의 타워를 지지하고 있는 도 5에 도시된 바와 같이 해상 풍력 터빈을 지지하는 데 유용하다. 도 1의 예시된 지지 구조물(1)에서. 다양한 크기를 가질 수 있고 도 5에 도시된 바와 같이 풍력 터빈(21)이 구조물(1)에 의해 지지되는 경우에도 사용될 수 있는 플랫폼(20)이 도시되어 있다.
지지 요소(6)는 잠재적으로 부력 모듈(2)들 사이의 중심에 위치한다. 그러나, 이것은 반드시 필수적인 것은 아니며, 도 1에서의 예는 중심이 벗어난(de-centered) 지지 요소(6)를 도시한다.
하단부(7)에서, 부력 기둥으로 예시되는 각각의 부력 부재(2A, 2B)에는 부력 부재(2A, 2B)를 통해 길이방향 축(X1)에 대해 측방향으로 연장되는 댐핑 플레이트(dampening plate)(8)가 제공된다.
프레임(19)은 지지 요소(6)와 부력 모듈(2) 사이의 강성(rigidity)을 증가시키기 위해 복수의 지지 버팀대(9, 10)를 더 포함한다. 사면체(tetrahedral) 프레임 구조물이 도시되어 있다. 지지 기둥(6)이 중심이 아니므로, 형성된 사면체는 정사면체가 아니다.
부력 부재(2A, 2B)를 메인 버팀대(4) 중 하나와 연결하는 연결부(11)는 관형이고 이하에서 더 상세히 설명된다.
도 2a는 도 1의 부유식 지지 구조물을 도시하는 것으로, 연결부(11)의 내부 구조를 설명하기 위해 연결부(11)와 부력 부재(2A, 2B)를 통해 수직방향으로 절단한 횡단면을 도시하였다. 점선의(stippled) 사각형으로 표시된 부분은 도 2b에 확대되어 도시되어 있다.
연결부(11)는 3개의 슬리브 세그먼트(sleeve segment), 즉 제1 부력 기둥(2A)에 고정되는 일반적으로 용접되는 제1 슬리브 세그먼트(12A), 제2 부력 부재(2B)에 고정되는 제2 슬리브 세그먼트(12B) 및 해당 메인 버팀대(4)의 단부(5)에 고정되는 제3 중앙 슬리브 세그먼트(12C)를 갖는 분할된 원통형 관형 슬리브(12)를 포함한다. 본 명세서에서 원통형 연결 부재(15)로 도시된 연결 부재는 축방향으로 정렬된 3개의 슬리브 세그먼트(12A, 12B, 12C) 모두를 통해 연장된다. 원통형 연결부재(15)의 외경이 관형 슬리브(12)의 내경보다 작으므로, 그라우트(grout) 재료(16)가 채워지는 공간(interspace)이 형성된다. 그라우트 재료(16)의 3개의 부분(16A, 16B, 16C), 즉 세그먼트(12A, 12B, 12C) 각각에 대해 하나의 부분이 제공된다.
도 3은 지지 구조물(1)의 조립 단계를 도시한다. 메인 버팀대(4)의 단부(5)에는 슬리브 세그먼트(12C)가 제공되고, 원통형 연결 부재(15)는 주조 재료(casting material), 특히 그라우트 재료(16)의 대응 부분(16C)에 의해 슬리브 세그먼트(12C)의 내부에 고정된다. 연결 부재(15)가 슬리브 세그먼트(12C)보다 길기 때문에, 자유 부분(free part)(15A, 15B)은 슬리브 세그먼트(12C)의 반대쪽 단부(18)들의 외부로 연장된다.
그라우트 재료(16)는 잠재적으로 상대적으로 낮은 점도를 갖고 모래나 돌이 없이 제공된다. 슬리브 세그먼트(12C)와 연결 부재(15) 사이의 공간에 채워지기 위해 밀봉부(seal)가 필요하며, 그 예가 도 7에 도시된 바와 같이 슬리브 세그먼트(12C)의 단부(18)에 있는 빈틈(void)에서의 공간을 채우기 위해 연결 부재(15) 주위에 배열된다. 예를 들어, 이러한 밀봉부는 팽창가능한 토러스(torus) 형태의 튜브로, 원칙적으로 팽창가능한 타이어 튜브와 유사하며, 훨씬 더 큰 것으로 예를 들어 직경이 2-6미터의 범위이다.
도 3에 예시된 상황에서, 슬리브 세그먼트(12C)와 연결 부재(15)는 수평방향으로 동축으로 정렬된다. 이러한 구성 단계에서, 미완성 지지 구조물은 부력 모듈(2)이 연결 부재(15)의 자유 부분(15A, 15B)에 고정되는 최종 조립 위치로 예비(precursor)로서 운송될 수 있다.
도 4에서, 이러한 밀봉부의 공간(17)은 그라우트 재료(16)의 인접한 부분들(16B, 16C) 사이에서 보여진다. 이러한 공간(17)에서의 단부(18)에 유용한 환상형(toroidal) 밀봉부(23)가 도 7에 도시되어 있다.
원통형 연결 부재(15)가 메인 버팀대(4)의 단부(5)에 고정됨에 따라, 부력 부재(2A, 2B)와의 조립이 단순화된다. 이것들은 양쪽 단부로부터 이미 고정된 연결 부재(15)의 제1 및 제2 단부 부분(15A, 15B) 상으로 추가 슬리브 세그먼트(12A, 12B)를 사용하여 가압된다. 단부(5)에 제3 세그먼트(12C)가 있는 메인 버팀대(4)에 대해 부력 부재(2A, 2B)의 배향을 위치설정하고 조정한 후, 그라우트 재료의 해당 부분(16A, 16B)이 연결 부재와 개개의 세그먼트(12A, 12B) 사이의 빈틈에 채워진다. 대안적으로, 제1 부력 부재(2A)가 연결 부재의 제1 단부(15A)에 위치되고 조정된 후 그라우트가 제1 추가 슬리브 세그먼트(12A)와 연결 부재(15) 사이의 빈틈에 채워지고, 경화되어 제1 부력 부재(2A)를 연결 부재에 고정시킨 후 제2 부력 부재(12B)가 유사한 단계들로 부착된다.
공간(17)에 제공된 밀봉부는 일반적으로 남아 있고, 주조 재료, 특히 그라우트 재료가 대응하는 추가 세그먼트(12B, 12C)와 연결 부재(15) 사이의 빈틈으로 펌핑될 때 대응하는 밀봉부는 슬리브(12)의 반대쪽 단부들에 제공된다. 경화(hardening) 후, 3개의 세그먼트(12A, 12B, 12C) 모두 연결 부재(15)에 견고하게 고정된다.
전형적으로, 원통형 연결 부재(15)는 중공 튜브, 유리하게는 스틸 튜브이다. 중공의 원통형 연결 부재(15)의 단부들이 조여지면(tighten), 내부의 빈틈이 추가적인 부력을 제공하게 된다.
전형적으로, 그라우트 재료(16) 자체는 슬리브(12)와 연결 부재(15) 사이에 충분한 회전 및 축 안정성을 제공하지 않는다. 그러나, 연결 부재(15)의 외측 및 슬리브(12)의 세그먼트(12A, 12B, 12C)의 내부 표면에 제공되는 전단 키(shear key)를 사용함으로써, 높은 수준의 안정성이 달성된다. 이것은 도 6에 예시되어 있는 것으로, 원리를 설명하기 위해 단순화된 횡단면도이다. 예를 들어, 연결 부재(15) 둘레와 슬리브(12)의 내측을 따라 부분적으로 또는 전체적으로 연장되는 제1 전단 키(22A)는 연결 부재(15)에 대한 슬리브(12)의 세그먼트(12A, 12B, 12C)의 축방향 변위에 대항해 연결부를 고정한다. 연결 부재(15)의 외측 및 슬리브(12)의 내측에서 연결 부재(15)의 축방향으로 연장되는 제2 전단 키(22B)는 회전력에 대항해 연결부(11)를 고정한다. 전형적으로, 전단 키는 해당 구성요소의 스틸 표면에 용접되고 선택적으로 전단 키 그리드(grid)를 형성하는 구부러지거나 직선인 금속 프로파일(profile)이다.
도 7은 연결 부재(15)와 슬리브(12) 사이의 빈틈(24)에, 특히 도 7에 도시된 바와 같은 공간(17)에서의 슬리브 세그먼트(12C)의 단부(18)에 끼워지는 밀봉부(23)을 도시한다.
1 ... 부유식 해상 지지 구조물 2 ... 부력 모듈
3 ... 꼭짓점 4, 6, 9, 10 ... 튜브
12A, 12B, 12C ... 슬리브 세그먼트 15 ... 연결 부재
16 ... 주조 재료 19 ... 프레임
24 ... 빈틈

Claims (16)

  1. 부유식 해상 지지 구조물(1)을 조립하는 방법에 있어서, 상기 지지 구조물(1)은 수평면에서 다각형으로 배열된 꼭짓점(3)을 갖는 강성 프레임(19)을 형성하는 상호 연결된 복수의 튜브(4, 6, 9, 10)를 포함하고, 상기 방법은 각각의 꼭짓점(3)에서 상기 프레임(19)에 부력 모듈(2)을 장착하는 단계를 포함하고, 상기 방법은 상기 프레임(19)의 각각의 꼭짓점(3)에 슬리브 세그먼트(12C)를 제공하는 단계, 상기 슬리브 세그먼트(12C)를 통해 연결 부재(15)를 삽입하는 단계, 상기 슬리브 세그먼트(12C)와 상기 연결 부재(15) 사이의 빈틈(24)에 부을 수 있는 주조 재료(16), 선택적으로 그라우트의 일부(16C)를 채워서 상기 연결 부재(15)를 상기 슬리브 세그먼트(12C)에 고정하는 단계, 상기 부분(16C)을 경화시키는 단계 및 부력 모듈(2)을 각각의 연결 부재(15)에 고정시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 부유식 해상 지지 구조물을 조립하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 연결 부재(15)는 상기 슬리브 세그먼트(12C)보다 길고, 상기 슬리브 세그먼트(12C)의 제1 단부(18)로부터 멀어지도록 연장되는 제1 자유 부분(15A)을 갖고; 상기 방법은, 상기 부분(16C)을 경화시켜 상기 연결 부재(15)를 상기 슬리브 세그먼트(12C)에 고정시킨 후, 상기 부력 모듈(2)에 부착되는 추가 슬리브 세그먼트(12A)에서 상기 연결 부재(15)의 제1 자유 부분(15A)을 취해 상기 부력 모듈(2)을 상기 제1 자유 부분(15A)에 부착하는 단계, 상기 추가 슬리브 세그먼트(12A)와 상기 연결 부재(15)의 제1 자유 부분 사이의 추가 빈틈에 부을 수 있는 주조 재료(16)의 추가 부분(16A)을 채우는 단계 및 상기 부력 모듈(2)을 상기 제1 자유 부분(15A)에 고정하기 위해 상기 추가 부분(16A)을 경화시키는 단계를 포함하는, 부유식 해상 지지 구조물을 조립하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 연결 부재(15)는 상기 슬리브 세그먼트(12C)의 제2 단부(18)로부터 멀어지도록 연장되는 제2 자유 부분(15B)을 포함하고; 상기 부력 모듈(2)은 제2 추가 슬리브(12B)가 부착된 제2 부력 부재(2B)를 포함하고; 상기 방법은, 상기 부분(16C)을 경화시켜 상기 연결 부재(15)를 상기 슬리브 세그먼트(12C)에 고정시키고 상기 제1 추가 슬리브 세그먼트(12A)에서 상기 제1 자유 부분(15A)을 취해 상기 제1 부력 부재(2A)를 상기 제1 자유 부분(15A)에 부착한 후, 상기 제2 추가 슬리브 세그먼트(12B)에서 상기 제2 자유 부분(15B)을 취해 상기 제2 부력 부재(2B)를 상기 제2 자유 부분(15B)에 부착하는 단계, 추가 슬리브 세그먼트(12A, 12B)와 자유 부분(15A, 15B) 사이의 빈틈(24)에 부울 수 있는 주조 재료(16)의 추가 부분(16A, 16B)을 채우는 단계 및 추가 부분(16A, 16B)을 경화시키는 단계를 포함하는, 부유식 해상 지지 구조물을 조립하는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 슬리브 세그먼트(12C)는 전단 키(22A, 22B)가 제공된 내벽을 갖고, 상기 연결 부재(15)는 다른 전단 키(22A, 22B)가 제공된 외벽을 갖고, 서로에 대한 이동에 대항해 경화된 주조 재료(16)에 의해 상기 슬리브(12)와 상기 연결 부재(15)를 고정시키기 위해 전단 키와 다른 전단 키(22A,22B) 사이의 빈틈(24)에 주조 재료(16)가 제공되는, 부유식 해상 지지 구조물을 조립하는 방법.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 슬리브 세그먼트(12C), 제1 추가 슬리브 세그먼트(12A) 및/또는 제2 추가 슬리브 세그먼트(12B) 중 하나 이상은 전단 키(22A, 22B)가 제공된 내벽을 갖고, 상기 연결 부재(15)는 다른 전단 키(22A, 22B)가 제공된 외벽을 갖고, 서로에 대한 이동에 대항해 경화된 주조 재료(16)에 의해 상기 슬리브 세그먼트(12A, 12B, 12C)와 상기 연결 부재(15)를 고정시키기 위해 전단 키와 다른 전단 키(22A,22B) 사이에 주조 재료(16)가 제공되는, 부유식 해상 지지 구조물을 조립하는 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은 주조 재료(16)가 채우는 동안 빈틈을 빠져나가는 것을 방지하기 위해 상기 슬리브 세그먼트(12C)의 양쪽 단부(18)에서 밀봉부(23)로 상기 연결 부재(15)와 상기 슬리브 세그먼트(12C) 사이의 빈틈(24)을 밀봉하는 단계를 포함하는, 부유식 해상 지지 구조물을 조립하는 방법.
  7. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은 주조 재료(16)가 채우는 동안 빈틈을 빠져나가는 것을 방지하기 위해 상기 슬리브 세그먼트(12C)의 양쪽 단부(18)에서 밀봉부(23)로 상기 연결 부재(15)와 상기 슬리브 세그먼트(12C) 사이의 빈틈(24)을 밀봉하는 단계; 주조 재료를 경화시킨 후, 상기 슬리브 세그먼트(12C)의 양쪽 단부(18)에서 상기 밀봉부를 유지시키고 상기 부력 모듈(2)을 상기 연결 부재(15)에 부착할 때 밀봉부 중 적어도 하나를 추가 주조 재료를 위한 밀봉부로 사용하는 단계를 포함하는, 부유식 해상 지지 구조물을 조립하는 방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 방법은 상기 밀봉부(23)를 팽창가능한 토러스로 제공하고 밀봉 위치에서 상기 연결 부재(15)의 주위에 배열하는 단계 및 상기 연결 부재(15)의 주위를 밀봉하고 주조 재료가 빈틈(24) 또는 빈틈 밖으로 흘러나오는 것을 방지하기 위해 주조 전에 상기 밀봉부를 팽창시키는 단계를 포함하는, 부유식 해상 지지 구조물을 조립하는 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은 상기 슬리브 세그먼트(12C)와 상기 연결 부재(15)를 수평면에서 동축으로 정렬하는 단계를 포함하는, 부유식 해상 지지 구조물을 조립하는 방법.
  10. 부유식 해상 지지 구조물(1)로서, 상기 지지 구조물(1)은 수평면에서 다각형으로 배열된 꼭짓점(3)을 갖는 강성 프레임(19)을 형성하는 상호 연결된 복수의 튜브(4, 6, 9, 10)를 포함하고, 부력 모듈(2)이 각각의 꼭짓점(3)에서 상기 프레임(19)에 장착되고, 상기 프레임(19)의 각각의 꼭짓점(3)에 관형의 슬리브 세그먼트(12C)를 통해 연장되는 관형의 연결 부재(15)가 내부에 삽입된 상기 관형의 슬리브 세그먼트(12C)가 제공되고, 상기 관형의 연결 부재(15)는 상기 관형의 슬리브 세그먼트(12C)와 상기 관형의 연결 부재(15) 사이의 빈틈(24)에 있는 부을 수 있되 경화된 주조 재료(16)의 부분(16C)에 의해 상기 슬리브 세그먼트(12C)에 고정되고, 부력 모듈(2)이 각각의 연결 부재(15)에 고정되는 것을 특징으로 하는, 부유식 해상 지지 구조물.
  11. 제10항에 있어서, 상기 연결 부재(15)는 상기 슬리브 세그먼트(12C)보다 길고 제1 자유 부분(15A) 및 제2 자유 부분(15B)을 포함하며, 제1 자유 부분(15A) 및 제2 자유 부분(15B) 각각은 상기 슬리브 세그먼트(12C)의 2개의 반대쪽 단부(18) 중 하나로부터 멀어지도록 연장되고; 상기 부력 모듈(2)은 제1 추가 관형의 슬리브(12A)가 부착된 제1 부력 부재(2A) 및 제2 추가 관형의 슬리브(12B)가 부착된 제2 부력 부재(2B)를 포함하고; 상기 제1 부력 부재(2A)는 상기 제1 추가 슬리브 세그먼트(12A)에서 상기 제1 자유 부분(15A)을 취해 상기 제1 자유 부분(15A)에 부착되고 상기 제2 부력 부재(2B)는 상기 제2 추가 슬리브 세그먼트(12B)에서 상기 제2 자유 부분(15B)을 취해 상기 제2 자유 부분(15B)에 부착되고, 부울 수 있되 경화된 주조 재료(16)의 추가 부분(16A, 16B)이 추가 관형의 슬리브 세그먼트(12A, 12B)와 자유 부분(15A, 15B) 사이의 빈틈(24)에 제공되고; 각각의 슬리브 세그먼트(12A, 12B, 12C)는 전단 키(22A, 22B)가 제공된 내벽을 갖고, 상기 관형의 연결 부재(15)는 다른 전단 키(22A, 22B)가 제공된 외벽을 갖고, 상기 주조 재료(16)는 서로에 대한 이동에 대항해 경화된 주조 재료(16)에 의해 각각의 슬리브 세그먼트(12A, 12B, 12C)와 상기 관형의 연결 부재(15)를 고정시키기 위해 전단 키와 다른 전단 키(22A,22B) 사이에 제공되는, 부유식 해상 지지 구조물.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 얻어지는, 부유식 해상 지지 구조물.
  13. 풍력 터빈(21) 및 제10항, 제11항 및 제12항 중 어느 한 항에 따른 부유식 해상 지지 구조물(1)를 포함하는, 해상 풍력 터빈 시스템.
  14. 풍력 터빈(21)을 지지하는 해상 지지 구조물을 위한, 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 방법의 용도.
  15. 해상 풍력 터빈을 위한 예비 프레임 구조물로서, 상기 예비 프레임 구조물은 수평면에서 삼각형으로 배열된 꼭짓점(3) 및 사면체 구조물의 일부로서 풍력 터빈(21)의 타워를 지지하도록 구성된 지지 부재(6)을 갖는 강성 사면체 구조물을 형성하는 견고하게 상호 연결된 복수의 튜브(4, 6, 9, 10)를 포함하는 강성 프레임(19)을 포함하고, 각각의 꼭짓점(3)은 슬리브 세그먼트(12C) 및 상기 슬리브 세그먼트(12C)를 통해 연장되는 연결 부재(15)를 포함하고, 상기 연결 부재(15)는 상기 슬리브 세그먼트(12C)와 상기 연결 부재(15) 사이의 빈틈(24)에서 경화된 주조 재료(16)에 의해 상기 슬리브 세그먼트(12C)에 고정되고; 상기 연결 부재(15)는 수평면에서 상기 슬리브 세그먼트(12C)와 동축으로 정렬되고; 상기 연결 부재(15)는 상기 슬리브 세그먼트(12C)보다 길고 부력 모듈(2)을 자유 부분(15A)에 고정하기 위해 상기 슬리브 세그먼트(12C)의 단부(18)로부터 멀어지도록 연장되는 자유 부분(15A)을 갖고; 상기 예비 프레임 구조물의 꼭짓점(3)에는 부력 모듈(2)이 없고; 3개의 연결 부재(15)의 자유 부분(15A, 15B)은 부력 모듈(2)의 부착을 위해 구성되고 치수가 정해지는, 해상 풍력 터빈을 위한 예비 프레임 구조물.
  16. 제15항에 있어서, 상기 연결 부재(15)는 제1 자유 부분(15A) 및 제2 자유 부분(15B)을 갖고, 제1 자유 부분(15A) 및 제2 자유 부분(15B) 각각은 부력 부재(2A, 2B)를 각각의 자유 부분(15A, 15B)에 고정하기 위해 상기 슬리브 세그먼트(12C)의 2개의 반대쪽 단부(18) 중 하나로부터 멀어지도록 연장되는, 해상 풍력 터빈을 위한 예비 프레임 구조물.
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