NL2018377A - Werkwijze voor het plaatsen van een windmolen - Google Patents

Werkwijze voor het plaatsen van een windmolen Download PDF

Info

Publication number
NL2018377A
NL2018377A NL2018377A NL2018377A NL2018377A NL 2018377 A NL2018377 A NL 2018377A NL 2018377 A NL2018377 A NL 2018377A NL 2018377 A NL2018377 A NL 2018377A NL 2018377 A NL2018377 A NL 2018377A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
framework
windmill
foundation
mast
floating vessel
Prior art date
Application number
NL2018377A
Other languages
English (en)
Other versions
NL2018377B1 (nl
Inventor
Lanser Jan
Original Assignee
Marine Innovators B V
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Marine Innovators B V filed Critical Marine Innovators B V
Priority to NL2018377A priority Critical patent/NL2018377B1/nl
Publication of NL2018377A publication Critical patent/NL2018377A/nl
Application granted granted Critical
Publication of NL2018377B1 publication Critical patent/NL2018377B1/nl
Priority to PCT/NL2018/050100 priority patent/WO2018151594A1/en
Priority to EP18710927.7A priority patent/EP3583269A1/en

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • E02B17/02Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor placed by lowering the supporting construction to the bottom, e.g. with subsequent fixing thereto
    • E02B17/027Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor placed by lowering the supporting construction to the bottom, e.g. with subsequent fixing thereto steel structures
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/003Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for for transporting very large loads, e.g. offshore structure modules
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D13/00Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
    • F03D13/10Assembly of wind motors; Arrangements for erecting wind motors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D13/00Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
    • F03D13/20Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors
    • F03D13/25Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors specially adapted for offshore installation
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • E02B2017/0039Methods for placing the offshore structure
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • E02B2017/0039Methods for placing the offshore structure
    • E02B2017/0047Methods for placing the offshore structure using a barge
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • E02B2017/0091Offshore structures for wind turbines
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/727Offshore wind turbines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het plaatsen van een windmolen op een onderwater gelegen bodem. De windmolen omvat een fundering die geschikt is om te verankeren met de bodem. De werkwijze omvat de volgende stappen: (a) bevestigen van de windmolen in een nagenoeg horizontale positie aan een framewerk, (b) afzinken van het framewerk verkregen in stap (a), (c) positioneren en verankeren van het framewerk op de onderwater gelegen bodem, (d) plaatsen van de windmolen op de waterbodem in een verticale positie en (e) fixeren van de fundering met de bodem.

Description

WERKWIJZE VOOR HET PLAATSEN VAN EEN WINDMOLEN
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het plaatsen van een windmolen of windmolenfundatie op een onderwater gelegen bodem. De uitvinding heeft ook betrekking op een afzinkbaar framewerk en een drijvend vaartuig welke geschikt zijn om te worden toegepast in deze werkwijze. US2016052606 beschrijft een vaartuig geschikt voor het plaatsen van een fundatie voor een windmolen op zee. Dergelijke vaartuigen worden ook wel "Offshore Wind Turbine Installation Ship (OWTIS)" genoemd. De fundaties staan hierbij verticaal opgesteld op het dek van het vaartuig. Met een kraan kunnen deze fundaties op een onderwater gelegen bodem worden geplaatst. Een nadeel van het gebruik van een dergelijk vaartuig is dat het plaatsen van de fundatie alleen kan plaatsvinden als de deining niet al te groot is. Voorts zijn deze schepen erg groot en complex zoals blijkt uit figuur 1 van deze publicatie.
Huisman Equipment B.V. heeft een zogenaamde Wind Turbine Shuttle (WTS) ontwikkeld. Dit is een catamaran achtig drijvend vaartuig welke twee verticaal gepositioneerde windmolens tegelijkertijd kan vervoeren en kan installeren op een reeds op de bodem gefixeerde fundatie. Een voordeel van deze werkwijze is dat de windmolens niet ter plekke rechtop hoeven te worden gepositioneerd. Een nadeel is echter dat eerst een fundatie op de bodem moet worden aangebracht. Voorts is het lastig om de windmolen goed te positioneren op een dergelijke basisconstructie vanaf het drijvende vaartuig.
Hiertoe wordt wel gebruik gemaakt van een actief positioneringssysteem. Echter bij wat ruwere weersomstandigheden zal het fixeren van de windmolen op zijn fundatie moeilijk uitvoerbaar zijn. EP2568082 beschrijft een methode om een fundatie voor een windmolen te plaatsen op een onderwater gelegen bodem waarbij geen gebruik hoeft te worden gemaakt van een groot en complex vaartuig. Hiertoe wordt de fundatie welke bestaat uit een vakwerk voorzien van drijflichamen in een horizontale positie en drijvend versleept naar de gewenste locatie. Door nu de drijflichamen aan de onderkant van de fundatie leeg te laten lopen kantelt de fundatie naar de gewenste verticale positie. Nadat deze positie is bereikt kunnen ook de resterende drijflichamen worden geleegd waardoor de fundatie afzinkt naar de onderwater gelegen bodem. De fundatie wordt dan gekoppeld aan een al geplaatste basisconstructie. Een nadeel van deze methode is dat eerst een basisconstructie op de bodem moet worden aangebracht. Voorts is het lastig om de drijvende en afzinkende fundatie goed te positioneren op een dergelijke basisconstructie. W014187977 beschrijft een drijvende windmolen welke in horizontale en drijvende positie naar de gewenste positie wordt gesleept en ter plekke wordt gekanteld naar zijn uiteindelijke verticaal drijvende positie. Het kantelen wordt bereikt door compartimenten in de windmolen te vullen met water. Doordat compartimenten of drijflichamen welke dichter bij de turbine en wieken met gas gevuld zijn zal de molen kantelen naar de gewenste verticale positie. De drijvende windmolen wordt vervolgens met ankers en ankerkettingen verbonden met bodem. De huidige uitvinding betreft niet een dergelijke drijvende windmolen.
Het doel van de huidige uitvinding is om in een eenvoudige werkwijze te voorzien voor het plaatsen van een windmolen op een onderwater gelegen bodem. Dit wordt bereikt met de volgende werkwijze.
Werkwijze voor het plaatsen van een windmolen op een onderwater gelegen bodem waarbij de windmolen een fundering omvat die geschikt is om te verankeren met de bodem en waarbij de fundering is verbonden of verbonden kan worden met een mast voorzien van een generator en wieken en waarbij de werkwijze de volgende stappen omvat: (a) bevestigen van de fundering eventueel verbonden aan de mast voorzien van de generator en de wieken aan een framewerk, (b) afzinken van het framewerk verkregen in stap (a), (c) positioneren en verankeren van het framewerk op de onderwater gelegen bodem, (d) plaatsen van de fundering op de waterbodem en (e) fixeren van de fundering met de bodem.
Aanvrager heeft gevonden dat met de werkwijze volgens de uitvinding geen gebruik hoeft te worden gemaakt van een "Offshore Wind Turbine Installation Ship (OWTIS)" welke soms wel zijn uitgevoerd met kraaninstallatie van 5000 ton tot wel 10.000 ton last. Door een framewerk met een daarmee verbonden windmolen of fundatie te verankeren aan de bodem is het mogelijk de windmolen of fundatie rechtop te zetten en te verankeren zonder gebruik te hoeven maken van een drijvend vaartuig voorzien van een grote kraan. De werkwijze kan in een hoge mate van automatisering/mechanisering worden uitgevoerd. Voorts kan de werkwijze worden uitgevoerd bij veel deining. Dit omdat stappen (b)-(e) kunnen worden uitgevoerd zonder dat een starre verbinding nodig is tussen het framewerk en een drijvend vaartuig. Een verder voordeel is dat de positionering in stap (c) nauwkeurig uitvoerbaar is. Dit is mede omdat er geen starre verbinding nodig is tussen het framewerk en bijvoorbeeld een drijvend moedervaartuig. De werkwijze leent zich verder om uitgevoerd te worden in grote waterdiepten. Als laatste meent aanvrager dat de werkwijze veiliger is dan bestaande werkwijzen. Dit volgt uit het feit dat de windmolen of tenminste zijn fundatie pas in zijn relatief onveilige verticale positie wordt gebracht in stap (d) welke kan worden uitgevoerd op een veilige afstand van het bedieningspersoneel.
In deze aanvrage worden termen als horizontaal en verticaal gebruikt. Deze termen hebben betrekking op de uiteindelijk gewenste verticale positie van de windmolen na installatie. Met horizontaal wordt bedoeld een positie van de langgerekte (elongated) richting van de windmolen evenwijdig aan de horizon of wateroppervlak. De term dwars of dwarsscheeps wordt gebruikt om de richting in het horizontale vlak aan te geven welke haaks staat op de vaarrichting van het drijvend vaartuig en meer in het bijzonder haaks staat op de lengte richting van de windmolen indien aanwezig of mogelijk aanwezig. Voorts kan met de term kantelen, roteren en oprichten van de fundatie of windmolen dezelfde beweging worden bedoeld zoals kan worden uitgevoerd in stap (d).
De windmolen welke geplaatst kan worden met de werkwijze volgens de uitvinding omvat een fundering die geschikt is om te verankeren met een onderwater gelegen bodem. Tevens omvat de windmolen een mast met een daaraan verbonden generator en wieken.
De generator kan de rotatiebeweging van de wieken omzetten naar elektrische energie. De mast verbindt de fundering met de generator. De fundering zoals bedoeld in deze aanvrage kan een gedeelte van de mast omvatten. Bijvoorbeeld de fundering kan een gedeelte van de mast omvatten welke na plaatsing in stap (e) in de buurt van het wateroppervlak eindigt, bijvoorbeeld eindigt net boven het wateroppervlak. Op deze fundering kan dan in een extra stap (f) een resterend gedeelte van de mast met generator en wieken worden geplaatst. In deze aanvrage is een geïnstalleerde en werkzame windmolen een windmolen welke een fundatie, een mast, een generator en wieken omvat. Met generator wordt in deze context ook een generatorbehuizing bedoeld. Voorts zullen de wieken middels een hub verbonden zijn met de rotatie-as van de generator. Deze fundering is bij voorkeur voorzien van middelen om zich te kunnen verankeren aan de bodem. Voorbeelden van dergelijke verankeringsmiddelen zijn zuigankers. De verankeringsmiddelen kunnen ook palen of de mast zelf zijn welke in de bodem kunnen worden geboord door middel van bijvoorbeeld heien. De fundatie kan elke bekende fundatie zijn voor een windmolen zoals bijvoorbeeld de eerdergenoemde vakwerk fundatie beschreven in EP2568082 welke is voorzien van de middelen om zich te kunnen verankeren aan de bodem. Geschikte vakwerkconstructies zijn vaak voorzien van drie of vier hoekpunten aan hun onderzijde, welke hoekpunten voorzien zijn van de eerdergenoemde verankeringsmiddelen. Bij voorkeur is de fundering een zogenaamde monopile fundatie of een tripod fundatie. De mast kan een constante diameter of een variabele diameter hebben waarbij de diameter toeneemt naarmate men dichter bij de fundatie komt.
In stap (d) wordt bij voorkeur de fundering van een horizontale positie of een positie onder een hoek met de bodem naar een verticale positie bewogen door rotatie langs een nagenoeg horizontale as. De fundering kan hierbij onderdeel zijn van een windmolen omvattende een mast, een generator en wieken. Bij voorkeur worden compartimenten in de fundering en/of compartimenten in de eventueel aanwezige mast gevuld met een gas zodat de resulterende opwaartse krachten de rotatie beweging mogelijk maken. Bij voorkeur kunnen ook additionele drijflichamen aan de mast en/of generator worden bevestigd die de rotatie mogelijk maken. Het is bijvoorbeeld mogelijk een gedeelte van de rotatiebeweging te bewerkstelligen als het framewerk in stap (b) afzinkt naar de bodem. Door compartimenten hoog in de mast en/of door gebruik van een drijflichaam verbonden aan de mast en/of turbine kan de mast roteren ten opzichte van een as bij het framewerk tijdens het afzinken.
Om de rotatie beweging mogelijk te maken wordt bij voorkeur het framewerk voorzien van actuatoren welke de rotatie beweging mogelijk maken. Het gebruik van deze actuatoren kan voordelig worden gecombineerd met het gebruik van de eerdergenoemde met gas gevulde compartimenten en/of drijflichamen.
Het verankeren met de bodem in stap (e) wordt bij voorkeur uitgevoerd middels heien en/of middels zuigankers. In het geval de verankering wordt uitgevoerd middels heien worden bij voorkeur palen of in het geval van een windmolen van het monopile type de mast zelfde bodem in geheid. Dit heien kan op de voor de vakman bekende werkwijzen.
Een voorbeeld van een geschikt heimiddel zijn hydrohammers. Een andere mogelijk heimiddel is de hei-inrichting beschreven in EP2807307 waarbij door middel van een reeks explosies de paal of zelfs de mast van de windmolen in het geval van een monopile type windmolen de bodem in wordt geboord. Een dergelijke werkwijze wordt ook wel de BLUE Piling Technology genoemd.
In een eerste uitvoering wordt in stap (a) een fundering, welke niet is verbonden met een mast voorzien van een generator en wieken, aan het framewerk bevestigd. In een additionele stap (f) wordt dan de met de bodem verankerde fundering verbonden met een generator en wieken en eventueel een verder mastdeel. Een fundering van een windmolen van het monopile type kan met de eerdergenoemde hei-inrichting eenvoudig worden verankerd door de hei-inrichting op het mastgedeelte van de fundering te plaatsen en zo dat mastdeel de bodem in te heien. Indien de fundering een gedeelte van de mast omvat is het voordelig deze mast iets boven het wateroppervlak te laten uitsteken zodat de hydrohammer eenvoudig kan worden bediend.
In een tweede uitvoering is de fundering in stap (a) verbonden met een mast voorzien van een generator en wieken. In deze uitvoering is het voordelig om in stap (d) de windmolen van een horizontale positie of een positie onder een hoek met de bodem naar een verticale positie te bewegen door rotatie langs een nagenoeg horizontale as. Deze beweging wordt bij voorkeur mogelijk gemaakt door een opwaartse kracht van met gas gevulde compartimenten in de mast van de windmolen en/of van een drijfmiddel verbonden aan de mast of fundatie. Het drijfmiddel kan na stap (d) of (e) worden verwijderd.
Stap (a) kan voordelig worden uitgevoerd op een drijvend vaartuig waarbij de windmolen omvattende de fundatie, mast, generator en wieken van een opslagruimte voor windmolens wordt verplaatst naar en bevestigd aan het framewerk. Het framewerk is daarbij gepositioneerd in een uitsparing in het drijvend vaartuig. Stap (b) wordt uitgevoerd door het framewerk met de daarmee verbonden windmolen in een verticale richting af te zinken vanuit deze uitsparing. In stappen (b)-(e) kan het framewerk middels kabels verbonden zijn met het drijvend vaartuig. Als het framewerk is verankerd met de bodem hoeft niet noodzakelijkerwijs een spanning te staan op deze kabels. Hierdoor kunnen deze stappen voordelig worden uitgevoerd in situaties waarbij het drijvende vaartuig beweegt als gevolg van bijvoorbeeld zware deining.
Bij voorkeur is de opslagruimte op het drijvend vaartuig voor de windmolens een uitsparing in het drijvend vaartuig is welke uitsparing is gevuld met water. In een dergelijk bassin kunnen meerdere windmolens drijvend en zij aan zij worden opgeslagen. Bij voorkeur zijn de windmolens zodanig gepositioneerd dat het vlak waarin de wieken zich bevinden zich verticaal uitstrekt. Met verticaal uitstrekken wordt hier bedoeld elke richting behalve horizontaal. De opslagcapaciteit zal natuurlijk hoger zijn als het vlak zich meer verticaal uitstrekt. Opslag onder een hoek kan ook voordelig zijn om de diepgang van het drijvend vaartuig te beperken. Op die wijze kunnen voordelig veel windmolens, en met name windmolens van het monopile type, worden opgeslagen in het bassin. De op deze wijze opgeslagen windmolens kunnen dan bijvoorbeeld drijvend naar het framewerk worden getransporteerd om stap (a) uit te voeren. De windmolens welke gebruikt worden in stap (a) kunnen op het drijvend vaartuig worden samengesteld door combinatie van tenminste de fundatie, mast, generator en/of wieken met een ander onderdeel van deze lijst en waarbij de samengestelde windmolen naar de opslagruimte wordt getransporteerd.
Het drijvend vaartuig welke hierboven naar wordt gerefereerd kan een enkele romp hebben of zijn samengesteld uit meerdere drijvende vaartuigen, bijvoorbeeld pontons. Het is ook mogelijk dezelfde handeling uit te voeren op een vaartuig welke zich middels kolommen heeft verankerd aan de bodem. Een dergelijke jack-up constructie is op zich bekend. Het is ook mogelijk dezelfde handelingen uit te voeren op een stuk land welke zich boven het wateroppervlak uitstrekt. Zulk een stuk land kan verbonden zijn met de vaste wal of een eiland zijn. Het eiland kan een voor dat doel opgespoten eiland zijn. Dergelijke stukken land kunnen voorzien zijn van bassins voor de opslag van drijvende windmolens en/of inhammen waarin het framewerk kan worden gepositioneerd om stap (a) uit te voeren. Het aldus verkregen framewerk kan drijvend worden versleept of middels een eigen aandrijving worden verplaatst naar een positie waar stappen (b)-(e) worden uitgevoerd.
Nadat een windmolen of windmolenfundatie is geplaatst met de werkwijze kan het framewerk naar boven worden getakeld met de lieren of bijvoorbeeld door enkele compartimenten in het framewerk te vullen met een gas, zoals lucht. Combinatie van lieren en vullen met lucht kan ook. Eenmaal bij het wateroppervlak aangekomen kan het framewerk voordelig nogmaals worden toegepast voor het plaatsen van een volgende windmolen of fundatie.
De uitvinding is ook gericht op een afzinkbaar framewerk geschikt om gebruikt te kunnen worden in de werkwijze volgens de uitvinding. Een dergelijk framewerk omvat bevestigingsmiddelen om een windmolen of tenminste de fundering van een windmolen om een nagenoeg horizontale as kantelbaar te bevestigen aan het framewerk, verankeringsmiddelen om het framewerk op een onderwater gelegen bodem te kunnen verankeren en ondersteuningsmiddelen om het framewerk op een onderwater gelegen bodem te kunnen laten rusten.
Bij voorkeur is het framewerk voorzien van één of meerdere actuatoren welke geschikt zijn om de met het framewerk verbonden windmolen of tenminste de fundatie van een windmolen van een horizontale positie of een positie onder een hoek met de onderwater gelegen bodem naar een verticale positie te bewegen. De beweging is door rotatie langs een nagenoeg horizontale as. De verticale positie is de gewenste positie van de windmolen of zijn fundatie met de onderwater gelegen bodem.
Het framewerk bestaat bij voorkeur uit een vast gedeelte welke verankerd kan worden met de onderwater gelegen bodem en een kantelbaar gedeelte welke de bevestigingsmiddelen om de windmolen of tenminste de fundering van een windmolen te bevestigen omvat en welke roteerbaar langs de nagenoeg horizontale as is verbonden aan het vaste gedeelte van het framewerk. Deze verbinding kan bijvoorbeeld worden gerealiseerd middels een scharnier of elke andere voor de vakman bekende wijze.
Het vaste gedeelte van het framewerk kan in principe elke vorm hebben welke de rotatie beweging van de windmolen of de windmolenfundatie toelaat. De vorm kan bijvoorbeeld een driehoekig framewerk zijn waarbij de hoekpunten voorzien zijn van de verankeringsmiddelen en ondersteuningsmiddelen en waarbij de as waaromheen de fundering of windmolen roteert parallel en in de buurt ligt van één van de verbindingen tussen twee hoekpunten. Bij voorkeur heeft het framewerk een rechthoekige vorm. Een rechthoekige vorm heeft als voordeel dat het eenvoudiger is te combineren met een drijvend vaartuig en meer hoekpunten heeft welke voorzien kunnen worden van verankeringsmiddelen en ondersteuningsmiddelen. Het vast gedeelte van het framewerk is dus bij voorkeur het volgende rechthoekig frame. Dit rechthoekig frame omvat twee parallel gepositioneerde framewerkbalken, twee dwarsbalken en vier hoekpunten waarbij de uiteinden van de framewerkbalken en de uiteinden van de dwarsbalken verend en met bolscharnieren zijn verbonden met een hoekpunt in elk van de vier hoeken van het rechthoekig frame.
De vormvastheid van het rechthoekig frame kan worden vergroot door de twee framewerkbalken te verbinden met verbindingsbalken. Optioneel kunnen ook de hoekpunten met een diagonaal gepositioneerde verbindingsbalk worden verbonden teneinde de vormvastheid te vergroten.
De framewerkbalken, dwarsbalken en/of de hoekpunten omvatten bij voorkeur compartimenten welke met gas en/of water gevuld kunnen worden teneinde het framewerk te kunnen laten drijven of laten afzinken tot een afgezonken toestand.
Met hoekpunt wordt in deze beschrijving elke constructie bedoeld welke geschikt is om verbonden te worden met de framewerkbalken en de dwarsbalken. De constructie voor de hoekpunten kan bijvoorbeeld een doosvormige constructie of een vakwerkconstructie zijn. Doosvormige constructies zijn voordelig omdat deze eventueel kunnen worden gevuld met water en gas teneinde het framewerk te kunnen laten drijven, afzinken of opstijgen.
Indien het framewerk in afgezonken toestand op de waterbodem is gepositioneerd kan het drijfvermogen van het frame worden vergroot door water uit de compartimenten te pompen. Het ontstane vacuüm zal een opwaartse kracht veroorzaken. Bij voorkeur wordt het water vervangen door een gas. Hiertoe zijn de compartimenten afsluitbaar verbonden met een vat welke een op druk gebracht gas bevat. Een dergelijk vat is bij voorkeur verbonden aan het framewerk. Indien het gas in het vat is verbruikt kan het worden aangevuld door een leiding verbonden met een drukvat welke aanwezig is op het wateroppervlak drijvend vaartuig. Deze vaten kunnen compartimenten hebben met op druk gebracht gas. Door de compartimenten afzonderlijk te gebruiken is het mogelijk een meer constante gasdruk te leveren aan de verschillende systemen. Ook deze drukvaten kunnen worden vervangen met nieuwe op druk gebrachte vaten. De gebruikte vaten kunnen worden gevuld op een aan het wateroppervlak aanwezige compressors of aangevoerd worden van de vaste wal. Het gas is bij voorkeur lucht maar kan eventueel ook stikstof of kooldioxide zijn.
De hoekpunten van het rechthoekig frame zijn bij voorkeur voorzien van de verankeringsmiddelen. Deze middelen zijn bij voorkeur een schroefanker of een zuiganker. Bij voorkeur omvatten de middelen om het rechthoekig frame te verankeren met de grond een anker welke zich bevindt aan de onderzijde van een koker. Deze koker is verticaal beweegbaar gepositioneerd in een opening in het hoekpunt. Een gedeelte van de koker strekt zich uit boven het hoekpunt en een gedeelte strekt zich uit onder het hoekpunt. Het boveneinde van het gedeelte van de koker dat zich uitstrekt boven het hoekpunt is verbonden met het hoekpunt door middel van een of meerdere lineaire actuatoren. Deze actuatoren kunnen elektromechanische actuatoren zijn en bij voorkeur hydraulische cilinders. De koker kan ook zonder schroefanker of zuiganker als verankeringsmiddel dienen.
Hierbij wordt de koker met een passende aandrukkracht van de actuator in de grond gedrukt en omgekeerd door een passende trekkracht uit de grond getrokken.
Het zuiganker is op zich bekend en omvat een buisvormige onderkant met een open ondereinde. Op zich kan in plaats van een buisvormige onderkant ook andere vormen worden gebruikt welke hetzelfde effect hebben. Buisvormige onderkanten hebben het voordeel dat het drukverschil tussen buiten en binnenkant van het zuiganker het best wordt verdeeld. Door een onderdrukte creëren aan de binnenkant van de buisvormige opening, bijvoorbeeld door het wegpompen van het daar aanwezige water, zuigt de buis zich als het ware vast in de waterbodem. Door het verkleinen van de eerdergenoemde actuatoren kan zo het zuiganker verticaal de waterbodem in worden verplaatst. Een zuiganker is bij voorkeur middels een bolscharnier verbonden met de koker. Dit is voordelig in het geval van hellende waterbodem. Voor hardere waterbodems kan het voordelig zijn de onderkant van het zuiganker te voorzien van een met tanden voorziene draaibare schijf. Deze schijf kan worden aangedreven met een motor.
Schroefankers zijn op zich bekend en bestaan in de regel uit een as waaromheen een doorlopend snijblad met bepaalde spoed als een helix is gewikkeld. Het snijblad kan worden voorzien van cuttertanden voor het snijden van de relatief hardere grondsoorten. Het schroefanker wordt bij voorkeur aangedreven door een grootkoppel en laag toerental motor. Als het anker wordt ingegraven in de waterbodem wordt de motor, met een voor de grond passend toerental en aandrijfkoppel rondgedraaid en gelijktijdig middels een passende aandrukkracht door het verkleinen van de eerdergenoemde actuatoren de grond in geschroefd. Bij het snijden van zand in relatief grotere waterdiepten kunnen de reactiekrachten op het snijblad te groot worden door de ontstane onderdruk in de grond ter plaatse van de snijbladen en de belemmering van watertoestroming naar de snijbladen. Voor een dergelijke situatie is het voordelig dat het anker een schroefanker is omvattende een holle as waaromheen een helix vormig snijblad is gepositioneerd en waarbij in de wand van de holle as ter hoogte van het helix vormig snijblad uitstroomopeningen aanwezig zijn die in verbinding staan met een in de holle as aanwezige aanvoerleiding voor een gas of vloeistof. Bij voorkeur wordt een vloeistof aangevoerd. Deze vloeistof is bij voorkeur water welk op een hoger gelegen punt wordt aangezogen en naar de uitstroomopeningen wordt gepompt middels een pomp, bijvoorbeeld een centrifugaalpomp. Door het aanvoeren van een gas of vloeistof wordt voorkomen dat een lokaal vacuüm ontstaat waardoor het anker vastloopt.
De hoekpunten van het rechthoekig frame omvatten bij voorkeur een ondersteuningsmiddel. Voorbeelden van geschikte ondersteuningsmiddelen zijn een slede, een wiel of een rupsband. Bij voorkeur zijn de ondersteuningsmiddelen verend verbonden met de hoekpunten. De ondersteuningsmiddelen zijn bij voorkeur verbonden met de hoekpunten middels in verticale richting instelbare lineaire actuatoren. Met deze actuatoren kan het frame in de gewenste positie, bijvoorbeeld verticaal, worden gepositioneerd ten opzichte van de waterbodem.
Het rechthoekig frame omvat bij voorkeur één of meerdere jets, propellers of thrusters welke een verticale en/of horizontale verplaatsing van het framewerk in een drijvende, afzinkende en opstijgende toestand mogelijk maakt. Deze middelen kunnen ook worden gebruikt om het framewerk te verplaatsen over de bodem als deze op zijn ondersteuningsmiddelen rust of zwevend tussen bodem en wateroppervlak.
Het kantelbaar gedeelte van het framewerk omvat bevestigingsmiddelen om de windmolen of tenminste de fundering van een windmolen te bevestigen. Deze bevestigingsmiddelen kunnen klemmen zijn die voor opening of sluiting kunnen worden bekrachtigd middels hydraulische- of elektrische ringmotoren of lineaire actuatoren, waaronder dubbelzijdige hydraulische cilinders. Deze bevestigingsmiddelen kunnen direct aan hun andere eind, bijvoorbeeld middels assen, zijn verbonden met het vast gedeelte van het framewerk, waardoor een constructie wordt verkregen die het kantelen van de windmolenfundering of windmolen mogelijk maakt.
Het kantelbaar gedeelte omvat bij voorkeur een vakwerkconstructie. De bevestigingsmiddelen zijn dan geplaatst op de kantelbare vakwerkconstructie. Deze vakwerkconstructie is op zijn beurt weer middels één of meerdere actuatoren verbonden aan het vaste gedeelte van het framewerk. De kantelbare vakwerkconstructie is bij voorkeur voorzien van in de lengterichting van de vakwerkconstructie werkzame lineaire actuatoren.
Dit is voordelig in het geval de windmolen over een andere rotatieas draait dan de vakwerkconstructie. Door het verlengen of verkleinen van de actuatoren kan de afstand tussen de bevestigingsmiddelen op de vakwerkconstructie worden aangepast zodat de combinatie van windmolen en vakwerkconstructie opwaarts kan kantelen. Op deze wijze kan de vakwerkconstructie een windmolen ondersteunen welke volgens een rotatieas draait die wel parallel maar niet gelijk is aan de rotatieas van het kantelbaar gedeelte.
De lineaire actuatoren of actuatoren zoals genoemd in deze aanvrage kunnen elektromechanische actuatoren zijn en bij voorkeur hydraulische cilinders.
Het hier beschreven framewerk kan ook voordelig worden gebruikt om reeds geplaatste windmolens op een gecontroleerde wijze te verwijderen van een onderwater gelegen bodem. De uitvinding is dan ook gericht op een werkwijze voor het verwijderen van een fundering welke middels verankeringsmiddelen zijn verbonden met een onderwater gelegen bodem waarbij de werkwijze de volgende stappen omvat: (k) afzinken van een framewerk, (l) positioneren en verankeren van het framewerk op de onderwater gelegen bodem in de buurt van de fundatie, (m) koppelen van het framewerk met de fundatie, (n) scheiden van de verankeringsmiddelen en de fundatie, (o) kantelen van de fundatie van een nagenoeg verticale positie naar een nagenoeg horizontale positie op het framewerk, en (p) verbreken van de verankering van het framewerk en het naar het wateroppervlak brengen van het framewerk met de daarop aanwezige fundatie.
De overeenkomstige termen in deze werkwijze hebben dezelfde betekenis als in de rest van de beschrijving gebruikte betekenis. De uitvoering van stappen (k), (I), (m), (n), (o) en (p) kan op dezelfde wijze, maar dan soms in omgekeerde volgorde, worden uitgevoerd als beschreven voor stappen (a)-(d). Het scheiden van de verankeringsmiddelen en de fundatie in stap (n) kan bijvoorbeeld worden uitgevoerd met snijbranders welke verbonden zijn met het framewerk en/of met een op de bodem voortbewogen werktuig. Bij voorkeur wordt de fundatie gescheiden van de verankeringsmiddelen op een positie net onder het oppervlak van de bodem. Zo kan een bodem worden verkregen die nagenoeg gelijk is aan de bodem voordat de windmolen werd geplaatst. De fundatie kan in deze werkwijze nog verbonden zijn met zijn mast, generator en wieken. Eventueel kunnen een of meer van deze onderdelen al zijn verwijderd voordat de werkwijze wordt toegepast. Nadat het framewerk met de fundatie of windmolen in stap (p) is gearriveerd aan het wateroppervlak kan de fundatie of windmolen worden verwijderd van het framewerk. Het framewerk kan dan voordelig worden toegepast om een volgende fundatie of windmolen te verwijderen volgens deze werkwijze. De aldus verkregen fundatie of windmolen kan in zijn geheel of in onderdelen naar de wal worden gebracht. Stap (o) kan eventueel ook worden uitgevoerd waarbij de windmolen wordt gekanteld tot een positie waarbij de generator van de windmolen boven het wateroppervlak blijft. In stap (p) zal de windmolen dan verder kantelen naar een horizontale positie terwijl het framewerk naar het wateroppervlak wordt gebracht.
De uitvinding heeft ook betrekking op een drijvend vaartuig geschikt om een windmolen of tenminste de fundering van een windmolen om een nagenoeg horizontale as kantelbaar te bevestigen aan een framewerk zoals hierboven en in de figuren beschreven. Het drijvend vaartuig omvat een uitsparing in de romp van het drijvend vaartuig waarin het framewerk gepositioneerd kan worden. Vanuit de uitsparing kan het framewerk in een verticale richting afzinken.
Het drijvend vaartuig omvat bij voorkeur een opslagruimte voor in een nagenoeg horizontale positie gepositioneerde windmolens. Deze opslagruimte kan het dek zijn van het drijvend vaartuig of een uitsparing in de romp van het drijvend vaartuig. In deze uitsparing in de romp welke een bassin vormt kunnen de windmolens voordelig drijvend worden opgeslagen. Het voordeel van een drijvende opslagruimte is dat de windmolens al drijvende naar het framewerk kunnen worden verplaatst om stap (a) van de werkwijze volgens de uitvinding uit te voeren. Hierdoor hoeft er geen gebruik te worden gemaakt van zware kranen om windmolen of windmolenfundatie van de opslagruimte naar het framewerk te verplaatsen. Tussen het bassin en de uitsparing in de romp waar het framewerk kan worden gepositioneerd is bij voorkeur een afsluitbare deur aanwezig vergelijkbaar met een enkele sluisdeur.
Het drijvend vaartuig kan tevens een ruimte omvatten waar een windmolen in een nagenoeg horizontale positie kan worden samengesteld door combinatie van tenminste de fundatie, mast, generator en/of wieken met een ander onderdeel van deze lijst en waarbij er tevens middelen aanwezig zijn om de samengestelde windmolen naar de opslagruimte te kunnen transporteren. Bij voorkeur omvat de ruimte om de windmolen samen te stellen één of meerdere droogdokken. Op deze wijze is het mogelijk om een samengestelde en drijvende windmolen te verkrijgen die drijvend naar de opslagruimte kan worden getransporteerd en vandaar ook weer drijvend naar het framewerk kan worden getransporteerd. Dit is voordelig omdat zo de noodzaak voor het gebruik van zware kranen wordt voorkomen.
Het drijvend vaartuig welke hierboven naar wordt gerefereerd kan een enkele romp hebben of zijn samengesteld uit meerdere drijvende vaartuigen, bijvoorbeeld pontons.
De uitvinding heeft ook betrekking op een samenstel van een framewerk zoals hierboven en in de figuren beschreven en een drijvend vaartuig zoals hierboven en in de figuren beschreven, waarbij het framewerk middels in lengte verstelbare kabels is verbonden met het drijvend vaartuig.
Het samenstel omvat bij voorkeur een besturingsunit welke geschikt is om het framewerk van het drijvend vaartuig te verplaatsen naar de onder water gelegen bodem, (i) het framewerk op de onderwater gelegen bodem te kunnen positioneren en te verankeren, (ii) om de met het framewerk verbonden windmolen of tenminste de fundatie van een windmolen van een horizontale positie of een positie onder een hoek met de onderwater gelegen bodem naar een verticale positie te bewegen, (iii) om de fundering van de windmolen te verankeren met de bodem en (iv) om het framewerk van de bodem naar het drijvend vaartuig te verplaatsen. Hiervoor is het drijvend vaartuig voordelig voorzien van een positioneringssysteem zodat het framewerk naar de gewenste positie kan worden gemanoeuvreerd om de windmolen te installeren.
De uitvinding heeft tevens betrekking op een windmolen geschikt voor gebruik in de werkwijze volgens de uitvinding omvattende een fundatie, een mast, een generator en wieken, waarbij de mast meer dan één compartiment omvat welke gevuld kan worden met een gas teneinde de windmolen te kunnen laten drijven en met water teneinde de windmolen te kunnen laten afzinken. Bij voorkeur is de generator omgeven door een waterdicht omhulsel welke is te verwijderen.
De uitvinding heeft ook betrekking op het aansluiten van één of meerder windmolens zoals geplaatst volgende de werkwijze van de huidige uitvinding met de vaste wal teneinde het transport van elektrische energie opgewekt door de windmolen of windmolens te kunnen uitvoeren.
De uitvinding heeft tevens betrekking op de elektrische energie welke met de windmolens wordt opgewekt. Aanvrager is van mening dat met deze uitvinding de installatiekosten van een windmolen op bijvoorbeeld de zeebodem significant lager kan zijn. Ook is de aanvrager van mening dat significante tijdsbesparing in de logistieke keten van fabricage-, opslag-, transport- en installatie van windmolens kan worden bereikt door toepassing van de uitvinding. Daardoor zullen ook de kosten van de elektriciteit opgewekt met deze windmolen significant lager zijn. Om deze reden is dan ook het direct verkregen product van de geïnstalleerde windmolen, namelijk de opgewekte elektriciteit, onderdeel van deze uitvinding. Een reden waarom de uitvinding wordt uitgebreid naar ook dit elektriciteitsproduct van de windmolen is omdat gebruikers van de werkwijze volgens de uitvinding zouden kunnen stellen dat zij geen inbreuk maken omdat zij de werkwijze ver uit de kust uitvoeren van het land waar het octrooi geldig is.
De uitvinding zal met de volgende niet-limiterende figuren worden geïllustreerd.
Figuur la laat het zijaanzicht van een windmolen (2) zien van het monopile type bestaande uit de hoofdcomponenten waaronder een mast (3), een aan de bovenzijde aansluitende om de mast (3) in de lengterichting van de mast draaibare generator (7) en wieken (6). Om te voorkomen dat de windmolen (2) in verticale stand tijdens de installatie in stap (e) gaat opstijgen zijn aan de onderzijde van de mast compartimenten (4a) opgenomen die met omgevingswater kunnen worden gevuld. Fixering van de verticaal staande windmolen (2) aan de bodem vindt plaats door heien van de windmolen (2) of door het creëren van onderdruk middels zuigankers, die aan de onderzijde van de mast (3) worden bevestigd.
Figuur lb laat het zijaanzicht van een windmolen (1) van het tripod type zien, waarin naast de reeds in Figuur la getoonde hoofdcomponenten aan de onderzijde van de mast (3) een tripod fundering (5e) is opgenomen welke een goede stabiliteit en stijfheid heeft. De fundering (5e) is opgebouwd uit een driehoek (5d). De driehoekige structuur (5d) is via zijn drie hoeken middels drie diagonaalstaven (5f) en drie staven (5b) verbonden aan de mast (3). De hoekpunten van de driehoek zijn tevens voorzien van elk een verticale holle koker (5c). Ook in de windmolen van het tripod (1) type zijn water compartimenten (4a) opgenomen. Fixering van de verticaal staande tripod (1) aan de bodem in stap (e) kan worden uitgevoerd door heien middels bijvoorbeeld hydrohammers van door de holle geleidingskokers (5c) gepositioneerde palen zoals in figuur 13 in meer detail wordt getoond. Ook kan stap (e) worden uitgevoerd door gebruik te maken van zuigankers die aan de onderzijde van de geleidingskokers (5c) kunnen worden bevestigd. Door het creëren van een onderdruk kunnen de zuigankers de fundatie fixeren aan de bodem.
Figuur lc laat een aanzicht in perspectief zien van de windmolen van Figuur lb. Hierbij zijn de posities en verbindingen tussen de staven (5f,5b,5d) met de mast (3) en de kokerconstructies (5c) ruimtelijk in beeld gebracht.
Figuur 2 laat een mogelijke uitvoering zien van het afzinkbare framewerk (3a) volgens de uitvinding. Met dit framewerk (3a) kan de werkwijze volgens de uitvinding worden uitgevoerd met bijvoorbeeld de windmolen types getoond in Figuur 1. Het framewerk (3a) heeft een vast gedeelte en een kantelbaar gedeelte. Het vaste gedeelte is een rechthoekig frame (3a) bestaande uit framewerkbalken (9,11) en dwarsbalken (10,12) die op de hoekpunten (6) met elkaar zijn verbonden middels een verende- en bolscharnierverbinding. Alle vier de hoekpunten (13,14,15,16) zijn voorzien van een slede (7a) als ondersteuningsmiddel, een verankeringsconstructie (8) en thrusters (17a,17b). Deze hoekpunten zullen in figuur 20 nader worden omschreven. Door de verende- en bolschamierverbindingen tussen de framewerkbalken (9,11); de dwarsbalken (10,12) en de hoekpunten (13,14,15,16) en de verende verbinding met de sledes (7a) heeft het framewerk (3a) 6 gelimiteerde kinematische vrijheidsgraden. In de framewerkbalken (9,11), dwarsbalken (10,12) en hoekpunten (13,14,15,16) zijn compartimenten opgenomen waarin water kan worden toe- of afgevoerd teneinde het afzinken en opstijgen van het framewerk (3a) te kunnen realiseren. De horizontale thrusters (17b), voorzien van verticale stuwkracht, kunnen hierbij behulpzaam zijn om de stabiliteit tijdens het opstijgen en afzinken van het framewerk (3a) te verbeteren. Voor verplaatsing van het framewerk (3a) in drijvende toestand en op de waterbodem in het horizontale vlak kunnen bijvoorbeeld (moeilijk in de figuur zichtbare) om verticale assen draaibare thrusters (17a) worden toegepast.
Het framewerk (3a) getoond in Figuur 2 is verstevigd door de opname van dwarscheepse- en diagonale buizen (20), die met de framewerkbalken (9,11) zijn verbonden. Op de dwarscheepse buizen (20) zijn ondersteuningsconstructies (34) verbonden welke zijn voorzien van klemmechanismen (35). Met deze klemmechanismen kan de mast (3) van de windmolen worden verbonden met het vast gedeelte (3b) van het framewerk (3a). In stap (d) zullen deze klemmechanismen geopend zijn.
De hoekpunten (13,16) zijn verbonden met een stilstaande as (37), die om sterkte- en stijfheidsredenen middels buizen (37a,37b) zijn verbonden met dwarsbalk (12) (diagonale buis 37b is niet zichtbaar in deze figuur). Om de lagers (38) van de stilstaande as (37) roteert een klem- en kantelmechanisme (5a) welke geschikt is om te worden verbonden aan twee zuigankers van een fundatie van een windmolen van het tripod type zoals getoond in meer detail in Figuren 6a-c en 7. Het klem- en kantelmechanisme (5a) is voorzien van klemmechanismen (40,41) voor zuigankers zoals in meer detail is te zien in figuur 6. De klemmechanismen (40,41) zijn middels verticale platen (39) met elkaar verbonden.
Het framewerk (3a) heeft een kantelbare vakwerkconstructie (4) om de mast (3) van de windmolen in stap (d) en stap (e) te ondersteunen. De vakwerkconstructie (4) heeft de vorm van een gelijkbenige driehoek, die aan de bovenzijde is afgeknot. De vakwerkconstructie (4) is opgebouwd uit twee taps/schuin toelopende buizen (28a) en dwarsscheepse- en diagonale buizen (28b), die voor de stijfheid dienen. De vakwerkconstructie (4) scharniert om lagers (22) rond de vaststaande as (21) die dwarsscheeps is verbonden met de framewerkbalken (9,11)· De hydraulische cilinder (23) is middels lager (25) draaibaar opgesteld om de vaststaande rotatieas (26), die middels ringen (27) is verbonden met dwarsbalk (12). De functies van de hydraulische cilinder (23) zijn achtereenvolgens het controleren of regelen van de roterende beweging gedurende het oprichten in stap (d) van de werkwijze en strijken van de vakwerkconstructie (4).
Aangezien de assen (21,37) van achtereenvolgens de vakwerkconstructie (4) en het klem- en kantelmechanisme (5a) van de windmolen niet samenvallen is de vakwerkconstructie (4) voorzien van middelen om zich in de lengterichting van de te bevestigen windmolen te vergroten. In de uitvoering van Figuur 2 is hiervoor een klemmechanisme (33) voor het bevestigen van een mast van de windmolen aan het topeinde van de vakwerkconstructie (4) aanwezig. Het klemmechanisme (33) is middels een scharnier (32) en omhullende ring (32b) verbonden aan een as (31a) in de dwarsrichting. De einden van de as zijn op hun beurt via lagers (30) en twee hydraulische cilinders (29) verbonden met de rest van de vakwerkconstructie (4). In Figuur 10 is de werking van de cilinder (29) tijdens stap (d) van de werkwijze te zien.
De as (31a) van de vakwerkconstructie (4) wordt ondersteund middels een ondersteunings- constructie (36a), die is verbonden met de dwarsscheepse buis (36). Zie ook Figuur 9. In figuur 13d en 14b zijn mogelijke werkingsmechanismen opgenomen voor de klemmechanismen (33,35,40,41).
Figuur 3 laat een bovenaanzicht zien van een drijvend vaartuig (61) voorzien van een uitsparing (61a) waarin een in figuur 2 weergegeven framewerk (3a) met daarop bevestigt een windmolen (1) van het tripod type voorzien van zuigankers (5) is gepositioneerd. De figuur laat vakwerkconstructie (4) en klem- en kantelmechanisme (5a) zien. Eveneens zijn de hoekpunten (13,14,15,16) met de hierin opgenomen slede (7a) en verankeringsconstructie (8) weergegeven waarvan alleen de bovenkant van deze elementen te zien is. De nummering van de componenten correspondeert met de nummering zoals weergegeven in figuur 2.
Het drijvend vaartuig (61) is verbonden met het framewerk (3a) middels lierkabels waarvoor lieren (51) gebruikt worden. Vanuit lieren (51) lopen lierkabels (52) naar de framewerkbalken (9,11) zoals in meer detail te zien is in Figuren 8 en 19. Met de lieren (51) kan het framewerk (3a) en windmolen (1) worden afgezonken naar de bodem en kan het framewerk (3a) weer naar het drijvend vaartuig (61) worden gehesen. Figuur 3 laat ook een brug (54) zien die de twee helften van het drijvend vaartuig (61) met elkaar verbind. Op de brug (54) is een lierinstallatie (60c) gepositioneerd. Met deze lierinstallatie (60c) kan een drijvende windmolen (1,2) vanuit een (niet getekende) opslagruimte voor windmolens (1,2) naar het framewerk (3a) worden getransporteerd. De lierkabel loopt via geleidingsingsrolllen (60d). Indien nodig kunnen extra drijflichamen om de mast (3) van de windmolen (1) of om de vakwerkconstructie (4) (zie figuur 11) worden aangebracht voordat stap (a) van de werkwijze wordt uitgevoerd. Voordat de drijvende windmolen (1) wordt aangevoerd om stap (a) van de werkwijze uit te voeren kan het nuttig zijn om het framewerk (3a) enige meters af te laten zinken middels het vieren van de lieren (51) in combinatie met het gedeeltelijk vullen van de in de framewerkbalken (9,11), dwarsbalken (10,12) en/of hoekpunten (13,14,15,16) aanwezige compartimenten met water.
Figuur 4 is identiek aan figuur 3 met dien verstande dat een windmolen (2) van het monopile type is verbonden met het framewerk (3a) waarbij een voor dat windmolen type geschikt klem- en kantelmechanisme (5b) wordt toegepast. Het klemmechanisme wordt in figuur 13d nader omschreven. Om de mast (3) van de windmolen (2) is een drijflichaam (50) aangebracht om (extra) drijfkracht te creëren en zo de rotatiebeweging van de windmolen (2) vanaf een horizontale positie onder water naar een verticale positie zal helpen. Een dergelijk drijflichaam (50) kan eveneens in de vakwerkconstructie (4) worden opgenomen.
Figuur 5 laat het bovenaanzicht zien van een drijvend vaartuig (53a,53c,53d) omvattende het in figuur 4 weergegeven drijvend vaartuig (61), het framewerk (3a) en een daarop bevestigde windmolen (2). Het drijvend vaartuig (53a,53c,53d) in combinatie met het drijvend vaartuig (61) kunnen zijn voorzien van voortstuwingssystemen (niet zichtbaar in dit figuur). Het drijvend vaartuig (53a,53c,53d) kan modulair zijn opgebouwd en middels koppeling van afzonderlijk delen (53a,53c) en (53c,53d) als een geheel worden samengebouwd. Aan de voorzijde van het drijvend vaartuig (53a,53c,53d) vindt koppeling van de twee gedeelten (53a) plaats middels twee brugconstructies (54) waarmee een stijve constructie wordt gerealiseerd. Aan de achterzijde van het drijvend vaartuig (53a,53c,53d) vindt koppeling van de twee gedeelten (53d) plaats middels een brugconstructie (55a) waarmee tezamen met de hiermee verbonden bodemplaatconstructie (58a) een stijve constructie wordt gerealiseerd. De uitsparing voorzien van water en een bodemplaatconstructie (58a) vormt een opslagruimte (57a) voor drijvende windmolens (2) van het monopile type (2). Voor een gunstige ruimtebezetting in de opslagruimte (57a) is het vlak waarin de wieken (6) ronddraaien verticaal gepositioneerd. De uitsparing in het drijvend vaartuig (61) en de opslagruimte (57a) worden gescheiden door een scheidingswand (59a) welke open en dicht kan. Bij een dergelijke open verbinding kan een drijvende windmolen (2) van de opslagruimte (57a) naar het framewerk (3a), zoals opgenomen in drijvend vaartuig (61), worden getransporteerd.
Figuur 5 laat ook een serie van naast elkaar gelegen droogdokken (58c,58d) zien waarin de windmolens (2) worden samengesteld door combinatie van tenminste de fundatie, mast, generator en/of wieken met een ander onderdeel. Het samenstellen vindt plaats in stappen en in opeenvolgende dokken of droogdokken waarbij de samengestelde windmolen (2) uiteindelijk in het centrale dok (58e) arriveert. Vanuit dit dok (58e) kunnen de samengestelde windmolens (2) naar de opslagruimte worden getransporteerd door sluisdeur (59b) te openen.
In Figuur 5 is te zien hoe de mast en fundatie in een droge ruimte (58c) met de generator worden samengesteld. Wieken worden aangebracht aan het zo verkregen tussenproduct in een naastgelegen droogdok (58d). Droogdok (58d) kan nu na sluiting van de scheidingswand (67a) met water worden gevuld door opening van scheidingswand (67b) en eventueel voor aanvulling van buitenwater door opening van scheidingswand (59b). De drijvende windmolen (2) kan nu naar het centrale dok (58e) worden getransporteerd. De scheidingswanden (67b) worden tijdens dit transport geopend bijvoorbeeld door deze wanden te laten kantelen om de rotatie as van scharnier (56b) middels hydraulische cilinders (56a) zoals in de figuur is getoond.
Middels de scheidingswand (59a) en de bodemplaatconstructie (58a) worden de opgeslagen windmolens in een, van het buitenwater afgesloten opslagruimte (57a), beschermd tegen de omgevingscondities en wordt de waterweerstand verkleind tijdens het varen. De bodemplaatconstructie (58a) kan eventueel worden weggelaten zodat er een open verbinding ontstaat met het water onder het drijvend vaartuig. De wanden (59a) kunnen in hun verticale positie dwarsscheeps worden weggerold in bijvoorbeeld geleidingsbanen ter plaatse van de zijkanten van de pontons (53a) of zoals in voorgaande omschreven worden opengeklapt bijvoorbeeld middels scharnieren op de bodemplaten in combinatie met hydraulische cilinders.
De koppeling tussen het drijvend vaartuig (53a,53c,53d) voorzien van opslagruimte (57a) en het drijvend dok (53b,53e) vindt plaats door koppeling van de pontondelen (53d,53e) en de pontondelen (53c,53b). De 'handling' voor het transport van de drijvende windmolens (2) naar de opslagruimte (57a) en eventueel terug vindt plaats middels lier (60a) in combinatie met geleidingsrollen (60b). Voor de verplaatsing van de drijvende windmolen (2) van de opslagruimte (57a) naar het drijvend framewerk (3a) in het drijvend vaartuig (61) en eventueel terug vindt plaats middels de op het drijvend vaartuig (61) opgenomen lieren (60c).
Het drijvend dok deel (53b,53e) heeft een uitsparing (57b) welke aan de onderzijde is afgesloten door een bodemplaatconstructie (58b). Deze ruimte omvat meerdere droogdokken (58c,58d) waarin de windmolens worden samengesteld. Aan de voor- en achterzijden van het droogdok (53b,53e) vindt koppeling van de twee gedeelten (53e) plaats middels twee brugconstructies (55b) waarmee tezamen met de hiermee verbonden bodemplaat constructie (58b) een stijve constructie wordt gerealiseerd.
De voorzijde en achterzijde van het drijvend dok (53b,53e) zijn afgesloten door openklapbare of openschuifbare deuren (59b). De deur (59b) aan de buitenzijde van het drijvend vaartuig kan worden gebruikt om elders samengestelde windmolens aan te voeren. De aaneengesloten compartimenten (58c,58d) en (58d,58e) kunnen worden afgescheiden middels openklapbare of openschuifbare deuren (67a) en (67b). De scheidingswand (59b) (sluis/schuifdeur) kan worden geopend als openklapbare deur door toedoen van hydraulische cilinders (56a) met scharnieren (56b) aan de onderzijde van de deur of door in dwarsscheepse richting openen van twee roldeuren (niet in tekening aangegeven). Na gereedkomen van fabricage van windmolens (1,2) in compartiment (58c) kan de windmolen (1,2) via de tussensluis (58d) naar het laatste compartiment (58e) van het drijvend dok worden verplaatst. Een en ander vindt plaats door opening en sluiten van de betreffende deuren (67a,67b). Voor alle brugconstructies geldt dat zowel de doorgang in de breedte alsmede de hoogte voldoende groot zijn voor doorgang van een drijvende windmolen (1,2).
Figuur 6 a,b,c laat het klem- en kantelmechanisme (5a) van het framewerk (3a) van Figuur 2 zien vanuit verschillende gezichtspunten. In Figuur 6a en 6b is tevens de fundatie van een windmolen (1) van het tripod type te zien. Deze fundatie is voorzien van zuigankers (5). Voor plaatsing van de fundatie op het framewerk (3a) kan het klem- en kantelmechanisme (5a) over een hoek Θ van 90 graden draaien om de vaststaande rotatie as (37) door aandrijving van een op as (37) geplaatste ringmotor (38a). In Figuur 6a staan voor plaatsing van de twee klemmen (40) aan de zijkanten voor klemming van de zuigankers open. De klemmen (41) voor klemming van de kokers (5c) staan in de figuur 6a nog gesloten maar dienen te worden geopend alvorens de windmolen (1) kan worden gepositioneerd op het framewerk (3a). Nadat de windmolen (1) op de juiste positie is gepositioneerd op het framewerk (3a) en de mast (3) van de windmolen middels meerdere glijklemmen (35) is bevestigd op het framewerk (3a) wordt het klem- en kantelmechanisme (5a) over een hoek Θ van -90 graden gedraaid, waarbij de zuigankers (5) en de kokers (5c) worden ingeklemd in de achtereenvolgende gesloten klemmen (40) en (41) zoals getoond in Figuur 6b. Nadat het klem- en kantelmechanisme (5a) met de ingeklemde windmolen (1) over een hoek Θ van 90 graden is gedraaid om de vaststaande rotatie as (37), zoals in stap (d) van de uitgevonden werkwijze, kunnen de klemmen (40,41) wederom worden geopend zoals ook voor klemmen (40) in Figuur 6a is aangegeven. Figuur 6c laat de bevestiging van het klem- en kantelmechanisme (5a) aan de dwarsbalk (12) zien middels verbindingen van de vaststaande rotatie as (37) gefixeerd aan de rechte- (37a) en diagonale (37b) cilindervormige staven met de dwarsbalk (12).
Figuur 7 laat een bovenaanzicht zien van het in figuur 2 weergegeven framewerk (3a), met een daarop bevestigde vakwerkconstructie (4) en windmolen (1) van het tripod type zoals in Figuur 6b is te zien. De nummering heeft dezelfde betekenis als in eerdere figuren. Deze combinatie kan in stap (b) van de werkwijze worden afgezonken naar een onderwater gelegen bodem. Daar aangekomen rust het framewerk (3a) op de verende slede (7a). De verplaatsingen van de hoekpunten (13,14,15,16) zijn weergegeven als Z13, Z14, Z15 en Z16. Het framewerk (3a) kan in een horizontaal vlak worden gesteld door verticale verplaatsing van de hydraulische cilinders (121) welke in Figuur 20 in meer detail te zien zijn. Op deze wijze kan ook de draaiingshoek φ om de lengterichting as van het framewerk (3a) worden geminimaliseerd tot nul. Na het afstellen van het framewerk (3a) op de waterbodem wordt het framewerk (3a) middels schroefankers (8) in de grond (65; zie ook figuren 10 en 11) gefixeerd. Hierna kan stap (d) van de werkwijze worden uitgevoerd zoals wordt beschreven door Figuren 9-11.
Figuur 8 laat schuin van bovenaf zien hoe het framewerk (3a) met de hierop bevestigde vakwerkconstructie (4) en windmolen (1) vanuit het drijvend vaartuig (61) wordt afgezonken zoals in stap (b) van de werkwijze. Het afzinken van het framewerk (3a) vindt op gecontroleerde wijze plaats door het synchroon vieren van de lieren (51), waarbij de kabels (52) aan het framewerk (3a) zijn bevestigd. De resulterende opwaartse kracht van de met lucht gevulde windmolen mast (3) wordt gecompenseerd door de gewichtskrachten van het framewerk (3a) en door het toevoegen van water in de compartimenten van het framewerk (3a).
Figuur 9 laat het framewerk (3a), vakwerkconstructie (4) en windmolen (1) combinatie van Figuur 7 zien nadat stap (d) is uitgevoerd. Hierbij is de windmolen (1) van een horizontale positie zoals weergegeven in Figuur 7 naar een verticale positie bewogen door rotatie langs een nagenoeg horizontale rotatieas (37). Rotatie om de rotatieas (37) om een hoek Θ wordt gecontroleerd en gefaciliteerd door het uitstrekken of inhalen van de hydraulische cilinder (23) en de hydraulische cilinders (29), gefixeerd aan de vakwerkconstructie (4), over lengten van achtereenvolgens L23 en L29.
Figuur 10 laat de beweging van de windmolen (1) van een horizontale positie naar een verticale positie in vier stappen zien door rotatie om een nagenoeg horizontale rotatieas (37). Het framewerk (3a) en windmolen (1) combinatie is dezelfde als in Figuur 9 getoond.
Na het openen van de klemmechanismen (35) in positie PI zal de horizontaal gepositioneerde windmolen (1) omhoog bewegen door een omhooggericht moment om de rotatie as (37). Het omhooggerichte moment wordt veroorzaakt door de opwaartse kracht van de met lucht gevulde compartimenten in de mast (3) en het met de mast verbonden drijflichaam (50). Door toepassing van het drijflichaam (50) wordt voor alle te doorlopen fasen een voldoende resulterend oprichtend moment gecreëerd. De draaiing om de rotatie as (37) vindt op gecontroleerde wijze plaats door toedoen van de hydraulische cilinder (23) die enerzijds aan de vakwerkconstructie (4) en anderzijds aan het framewerk (3a) is bevestigd. Indien drijflichaam (50) niet wordt toegepast zal het extra oprichtende moment moeten worden geleverd door het uitstrekken van de hydraulische cilinders (23) en/of de op het vakwerk gepositioneerde hydraulische cilinders (29). Positie P2 geeft een positie aan waarin het buigend moment een relatief grote waarde heeft ten gevolge van de gewichtskrachten van de generator (7) en wieken (6) alsmede een gedeelte van de mast (3) en vakwerkconstructie (4) boven het wateroppervlak (66). Om te voorkomen dat het buigend moment volledig moet worden opgenomen door de mast (3) van de windmolen (1) is aan de bovenzijde van de windmolen (1) een vakwerkconstructie (4) opgenomen met rotatieas (21) die zijn gekoppeld aan het framewerk (3a) en die in horizontale richting zo ver mogelijk zijn verwijderd van de rotatie as (37) van de windmolen (1). Teneinde een buigend moment op te kunnen nemen kunnen de cilinderstangen van de hydraulische cilinder (29) zijn voorzien van (niet in de figuur aangegeven) waterdoorlaatbare om de cilindermantel van de hydraulische cilinder (29) omhullende holle buizen. Positie P3 geeft aan dat de resulterende gewichtskrachten van de generator (7) en wieken (6) en van de mast (3) en vakwerkconstructie (4) verminderd met de opwaartse krachten van de onderwater vakwerkconstructie (4) en mast (3) voor het grootste gedeelte door de praktisch verticaal staande vakwerkconstructie (4) kunnen worden opgevangen. In positie P4 heeft de tripod (1) de uiteindelijke gewenste verticale positie bereikt. Eventueel vindt een correctie van de hoek om de rotatie as (37) plaats door het uitstrekken of inhalen van de hydraulische cilinder (23) en/of de hydraulische cilinders (29), gefixeerd op de vakwerkconstructie (4).
Het drijflichaam (50) kan nu worden verwijderd van de mast (3) en de compartimenten (4a) kunnen gevuld worden met water. De zuigankers (5) kunnen na juiste positionering van de windmolen (1) door onderdruk in de grond worden vastgezogen en worden vastgezet. Door het geleidingsmechanisme van de klemmen (40) om de zuigankers (5) aan de onderzijde van de windmolen en door het geleidingsmechanisme (33) van de klem (33) aan de bovenzijde van de windmolen (1) kan worden voorkomen dat bijvoorbeeld door een a-symmetrische zuigwerking van de zuigankers scheefstand van de windmolen (1) optreedt. Na fixatie van de tripod fundatie (5e) in de waterbodem worden achtereenvolgens de klemmen (40) om de zuigankers (5), (niet in de figuur aangegeven) klemmen om de kokers (41) en de klem (33) van de vakwerkconstructie (4) om de mast (3) geopend. De vakwerkconstructie (4) kan op gecontroleerde wijze door de hydraulische cilinder (23) worden gestreken en worden vastgezet op het vaste gedeelte van het framewerk middels klemmen (31-zie figuur 9). De vakwerkconstructie (4) is bij voorkeur opgebouwd uit met lucht gevulde buizen (28a,28b -zie figuur 2). Dit resulteert in een opwaartse kracht welke het strijken van de vakwerkconstructie voordelig zal afremmen. In Figuur 10 is ook goed te zien dat vakwerkconstructie (4) om een andere as (21) draait dan de as (37) waaromheen de windmolen (1) draait bij het oprichten van de windmolen (1). Assen (21) en (37) zijn wel parallel gepositioneerd maar niet co-axiaal. Door het verlengen van hydraulische cilinder (29) bij het oprichten van de windmolen is het mogelijk deze combinatie van vakwerkconstructie en windmolen op te richten.
Met Figuur 11 zal het krachtenspel bij het oprichten van de windmolen worden uitgelegd. Figuur 11 laat een zijaanzicht zien van het vaststaande framewerk (3a) en roterende windmolen (1) gekoppeld aan de vakwerkconstructie (4) in een positie vergelijkbaar met positie P2 van Figuur 10. In deze positie treedt het hoogste buigende moment op werkend op de mast (3) van de windmolen (1) in combinatie met de vakwerkconstructie (4) en is het lastig om de gewenste hoekverdraaiing om de rotatie as (37) te realiseren. Schematisch zijn in het symmetrievlak middels vet gemarkeerde zwarte lijnen achtereenvolgens de mastconstructie (3) van de windmolen (1) - lijnstuk A-B-C - en de ondersteunende vakwerkconstructie (4) - lijnstuk D-E-F opgenomen. De mastconstructie (3) roteert hierbij om de rotatie-as (37) verbonden met framewerk (3a) - voorgesteld als Roloplegging A - en de vakwerkconstructie (4) roteert om de rotatie-as (21) verbonden met het framewerk (3a) - voorgesteld als Roloplegging F. De vakwerkconstructie (4) wordt middels de hydraulische cilinder (23) ondersteund, hetgeen in het schematisch overzicht wordt voorgesteld als lijnstuk EG. Punt E is hierbij een draaipunt verbonden met de vakwerkconstructie (4) en punt G is de rotatie as verbonden met het framewerk (3a) - voorgesteld als roloplegging. De constructie A-B-C-D-E-F vormt een stijve constructie en dient voldoende sterkte te hebben om de belastingtoestand, waaronder met name het buigend moment om de dwarsscheepse as, te kunnen opvangen. Het buigend of roterend moment wordt gevormd door het geheel aan opwaartse krachten O van de mastconstructie (3) en vakwerkconstructie (4) onderwater, eventueel aangevuld met een drijflichaam (50) op de mastconstructie (3) en/of vakwerkconstructie (4), alsmede de resulterende massakracht Ml ten gevolge van de gewichtskrachten boven water van achtereenvolgens de generator (7), wieken, de mastconstructie (3) en vakwerkconstructie (4) en de resulterende kracht M2, opgebouwd uit de massakrachten van het gedeelte van de mast (3) en vakwerkconstructie (4) alsmede de fundatie inclusief zuigankers onder water. In deze figuur is het drijflichaam (50) verbonden met de vakwerkconstructie (4) hetgeen als voordeel heeft ten opzichte van bevestiging aan de mast (3) dat deze niet behoeft te worden verwijderd nadat de windmolen (1) is gepositioneerd. Bij het strijken van de vakwerkconstructie (4) zal het drijflichaam (50) een tegenwerkend moment opleveren dat moet worden overwonnen door het gewicht van de vakwerkconstructie onder water en door bijvoorbeeld een gedeelte van de lucht te verwijderen uit het drijflichaam of door meer kracht te zetten met hydraulische cilinder (23). Middels verankering van het framewerk (3a) in de waterbodem door middel van schroefankers en door de gewichtskracht van het framewerk (3a) onder water, aangevuld met water in de compartimenten van de framebalken (9 t/m 11) kunnen de resulterende oplegkrachten ter plaatse van de schroefankers worden doorgeleid naar de waterbodem (65).
Figuur 12 laat in perspectief het vaststaande framewerk (3a) met de hierin opgenomen hoekpunten (6), slede (7a) en de verticaal geroteerde fundatie van een windmolen van het tripod type (1) zien. De fundatie is voorzien van zuigankers (5) en een gedeelte van de mast (3) zodat deze in verticale positie net boven het wateroppervlak uitsteekt. Echter de fundatie is niet voorzien van een generator en wieken. In deze situatie is het niet noodzakelijk om een vakwerkconstructie (4) toe te passen, aangezien de relatief grote gewichtskracht van de generator en wieken ontbreken. Om de oprichting van de fundatie en mast (3) op gecontroleerde wijze te laten verlopen wordt een hydraulische cilinder (80) toegepast. De hydraulische cilinder (80) is aan de onderzijde middels een op de dwarsbalk (12) van het framewerk (3a) gepositioneerde lagerconstructie (25) draaibaar om de dwarsscheepse as (26) en is aan bovenzijde middels scharnier (81) draaibaar om de dwarsscheepse as en is middels een klemmechanisme (82) met de mast (3) verbonden. Na een juiste positionering van de fundatie en mast (3) en verankering van de zuigankers (5) in de waterbodem (65) wordt de klem (82) om de mast (3) geopend en zal de hydraulische cilinder (80) door de hydraulische cilinder (83) naar zijn oorspronkelijke positie worden teruggebracht. De hydraulische cilinder (83) is aan de bovenzijde middels een scharnier (84) om de dwarsscheepse as en hieraan bevestigde ring (85) om de hydraulische cilinder (80) met de hydraulische cilinder (80) verbonden. Aan de onderzijde is de hydraulische cilinder (83) scharnierend middels scharnier (86) om de dwarsscheepse as verbonden met een dwarsbalk (20) van het framewerk (3a). De werkwijze geïllustreerd in Figuur 12 is voordelig toe te passen in relatief grote waterdiepten. De generator, wieken en eventueel nog een deel van de mast kunnen eenvoudig op deze fundatie worden geplaatst nadat stap (e) is uitgevoerd.
Figuur 13a laat een voorzijde van een windmolen (1) van het tripod type zien waarbij verankering in de waterbodem plaatsvindt door in de waterbodem te heien palen (77). De drie palen (77) lopen door de drie holle kokers (5c in figuren 13a-b) van de windmolen. De palen zijn aan de onderzijde ingeklemd in de klem/geleidingsmechanismen (70c). Aan de bovenzijde zijn de palen (77) omhuld door cilindervormige kokers (73), die zijn verbonden met lagers (71). Kokers (73) zijn onderling via de hiermee verbonden lagers (71) door middel van constructies (75,76) met elkaar verbonden. Boven de kokers (73,73a) is op elke paal (77) een hydrohammer (74) geplaatst. Door het gebruik van de hydrohammers (74) zullen de palen (77) de bodem in worden geboord. De palen (77) worden glijdend door de klem/geleidingsmechanismen (70c) geleid. Hierbij zakken ook de kokers (73) en de daarmee verbonden constructies (75,76) in verticale richting naar beneden. Als eenmaal de palen (77) voldoende de bodem in zijn geboord wordt de constructie (75,76) losgemaakt van de palen (77). Hiertoe kan deze constructie openklappen zoals in Figuur 13b is te zien. Door het openklappen kunnen deze constructies (75,76) en dus ook het framewerk (3a) zich losmaken van de verankerde windmolen (1).
In figuur 13b is zichtbaar dat twee hydrohammers (74) zijn verbonden met constructie (75) en een één hydrohammer is verbonden met constructie (76). De constructies (75) en (76) zijn aan elkaar gekoppeld middels een automatisch sluitbare oogconstructie (78) (zie ook Figuur 13g). Om scheefstand van de constructies (75,76) ten opzichte van het horizontale vlak te voorkomen dienen de drie palen (77) gelijktijdig of synchroon te worden belast door de hydrohammers (74). De richting van de resultante van de stootbelasting van de drie hydrohammers (74) gaat hierbij door de verticale hartlijn van de tripod mast (3). Variaties in grondeigenschappen per paal (77) en hiermee corresponderende variaties in grondreactiekrachten op de palen (77) worden opgevangen door de stijfheid van de in driehoeksvorm samengestelde vakwerkconstructies (75,76). De vakwerkconstructies (75,76) zijn aan de voorzijde verbonden met de oogconstructie (78) en zijn aan de achterzijde via lagers (71) en ringen (72b) verbonden met een staaf (75a-zie figuur 13e). Teneinde grote variaties in grondeigenschappen op te kunnen vangen tijdens het heiproces, waardoor te grote belastingen optreden ter plaatse van de oogconstructie van koker (73a) en lagers (71), kunnen (niet in de figuur opgenomen) bolscharnieren worden bevestigd aan de lagers (71) en verticale koker (73a). De palen (77) worden aan de onderzijde geleid door drie op de hoekpunten gepositioneerde holle kokers (5c) van de tripod fundatie. De kokers (5c) zijn hierbij middels klem-mechanismen (70) - (zie voor meer detail ook figurenl3c en 13d), als onderdeel van het kantel- en klemmechanisme (5a), vastgeklemd. Na het heiproces zullen de constructies (75,76), hydrohammers (74) en kokers (73,73a) middels een verbreekbare klemkoppeling (72a,72c-zie figuur 13e) worden gekoppeld aan het kantel- en klemmechanisme (5a).
In figuur 13e is meer in detail de verbreekbare klemkoppeling weergegeven, bestaande uit een met de koker (73) verbonden ring (72b) en conische trechter (72c) die moet worden vastgeklikt in een met het kantel- en klemmechanisme (5a) gefixeerde ring (72a), waarin de conische trechter (72c) past. Als klikmechanisme kan bijvoorbeeld een verende en automatisch met magneten bekrachtigd bol/pen mechanisme worden toegepast. Indien conische trechters (72c) eenmaal zijn gekoppeld aan de gefixeerde ringen (72a) bestaat de mogelijkheid om de constructies (75,76) te ontkoppelen door de sluitring (78-zie figuren 13b,13g) te openen en de cirkelvormige staven (79) te ontgrendelen (zie ook figuur 13g). Hierna kunnen de constructies (75,76) worden geroteerd om de kokers (73) door de constructies (75,76) te verbinden met lagers (71) die aan de binnenzijden zijn verbonden met kokers (73). De rotatiebeweging van de constructies (75,76) om de lagers (71) kan worden bekrachtigd door gebruikmaking van hydraulische cilinders (80), geïllustreerd in figuren 13a,13b en 13f. De hydraulische cilinder (80) is aan de cilinderzijde draaibaar om een verticale as middels een lager (81) die om een verticale koker (81a) is geplaatst, die is gefixeerd aan een horizontale buis (75a). De hydraulische cilinder (80) is aan de cilinderstang zijde draaibaar om een verticale as middels lager (82) die om een verticale koker (82a) is geplaatst en is verbonden met één van de constructies (75,76). Een andere methode voor rotatie van de constructies (75,76) om de verticale as is door koppeling van de constructies (75,76) aan (niet in de figuren opgenomen) ringmotoren (71a), die in plaats van lagers (71) worden toegepast en zijn bevestigd aan holle kokers (73).
Na opening van de klemmechanismen (70,70c) (zie figuur 13c) en opening van de geroteerde constructies (75,76) om de lagers (71) of ringmotoren (71a) kan het framewerk (3a) zich verwijderen van de verankerde windmolen (1). In figuren 13c en 13d is klemmechanisme (70) weergegeven. Opening van het klemmechanisme (70) vindt plaats middels rotatie van een met de stilstaande as (83) verbonden ringmotor (84a). De as (83) is verbonden met de horizontale platen (39) van het kantel- en klemmechanisme (5a) (zie ook figuur 13c). De binnenzijde van de ringmotor is de stator en de buitenzijde van de ringmotor fungeert als rotor met daaraan gekoppeld een ring (85a of 85b). De ring (85a of 85b) is gekoppeld aan één van de halve cilindervormige klemdelen (70a of 70b). Hierbij hebben de ringmotoren (84a,84b) tegengestelde draairichtingen. Een dergelijk geautomatiseerde hydrohammer-heimechanisme kan eveneens worden toegepast voor in de grond te verankeren windmolens, waarbij de mast- en/of fundatie is opgebouwd uit een vakwerkconstructie. Hierbij is de vakwerkconstructie voordelig voorzien van drie of meerdere aan de onderzijde van de vakwerkconstuctie verbonden geleidingskokers waardoorheen de palen in de grond kunnen worden geheid. Het mechanisme dient in analogie met hetgeen in bovenstaande is omschreven zodanig te zijn ontworpen dat na het heiproces de windmolen en het framewerk (3a) van elkaar kunnen worden verwijderd, waarbij de hydrohammers (74) wederom kunnen worden gebruikt voor een volgend hydrohammer-heiproces.
In de figuren 13h en 13i is een vooraanzicht van een windmolen (1) van tripod type te zien, die kunnen worden afgeleid uit de figuren 13a en 13b met als verschil dat de vakwerkconstructies (75,76) en alle hierop bevestigde componenten alsmede de klikmechanismen (72a-c) zijn weggelaten. De heipalen (77), die aan de onderzijde middels klem/geleidingsmechanismen (70c) zijn ingeklemd, worden onafhankelijk van elkaar aan de bovenzijde middels hierop bevestigde hydrohammers (74) in de grond geheid. Na afronding van het heiproces (zie figuur 13i) worden de hydrohammers (74) middels hieraan bevestigde kabels (52a) aan boord gehesen van het drijvend vaartuig middels hierop gepositioneerde (niet in figuren weergegeven) lieren. Hierna kunnen de klemmen (70,70c) worden geopend en kan het framewerk (3a) worden verwijderd van de verankerde tripod windmolen (1).
Figuur 14a laat het vooraanzicht van een windmolen (2) van het monopile type zien dat is voorzien van een constructie welke geschikt is om de slagkracht van meerdere synchroon werkende hydrohammers door te geven aan de mast zodanig dat een resulterende stootkracht in de richting van de hartlijn van de windmolen wordt uitgeoefend. De constructie is in de figuren een driehoeksvormige horizontale plaat (104 in figuur 14d en 14e) welke is verbonden aan de mast. Om reden van stijfheid en sterkte is het zinvol om de verbinding van plaat en mast te voorzien van drie verticale driehoekvormige stijfheidsplaten (104a-zie figuur 15a-c) vanaf de drie hoekpunten van de driehoekige plaat (104). De plaat (104) wordt middels drie in driehoeksvorm verticaal opgestelde hydrohammers (74) middels een verticaal gerichte stootbelasting in de waterbodem geheid. In figuren 14c en 14d is zichtbaar dat twee hydrohammers (74) zijn verbonden met constructie (91) en een één hydrohammer is verbonden met constructie (92). De constructies (91) en (92) zijn aan elkaar gekoppeld middels een automatisch sluitbare oogconstructie (91b) (zie figuur 14d). De verbinding tussen de hydrohammers (74) en constructies (91,92) zijn losse verbindingen waarbij de hydrohammers (74) over niet in de figuur zichtbare verticale kolommen worden geschoven, die zijn gefixeerd aan één van de constructies (91,92). De constructies (91,92) liggen los op de plaat (104 van figuren 14d en 15), waarbij de terugslag of grondreactiekracht grotendeels wordt opgevangen door de hydrohammers (74) en deels door de massatraagheden van de constructies (91,92) en de hydrohammers (74). Voor opvang van de grondreactiekrachten op de constructies (91,92) en voor fixatie en positionering van de bovenzijde van de monopile mast (3) aan de constructies (91,92) kan, middels een (niet zichtbaar in de figuren 14a-d weergegeven) tijdelijk klemmechanisme tussen plaats (104) en constructies (91,92), de monopile mast (3) worden verbonden met de constructies (91,92). De inklemming van het klemmechanisme wordt dan automatisch verbroken aan het einde van het heiproces. Voor een goede werking van het heiproces is het noodzakelijk dat de stootbelasting van de afzonderlijke hydrohammers (74) gesynchroniseerd op de constructies (91,92) wordt uitgeoefend en dat de richting van de resultante van de stootbelasting van de drie hydrohammers (74) door de verticale hartlijn van de monopile mast (3) gaat. De stootbelasting van de hydrohammers wordt, bij voorkeur gelijkmatig verdeeld via de diagonaalbuizen (91a,92a in figuur 14d), op de horizontale plaat (104) van de monopile (2) uitgeoefend.
In figuur 14c is een vooraanzicht van het onderste gedeelte van de monopile (2) met het hydrohammer-mechanisme weergegeven. De geleiding van de hydrohammers (74) vindt plaats langs de geleidingskolommen (90) die aan de bovenzijde door de verticale holle kokers (93) op de hoekpunten van de constructies (91,92) worden geleid. Aan de onderzijde worden de kolommen (90) door, met de constructie (98,99) verbonden, holle kokers (97) geleid en zijn de kolommen (90) gefixeerd aan de met het klemmechanisme (5b) verbonden ringen (96). De geleiding en positionering van de monopile-mast (3) tijdens het heiproces vindt aan de onderzijde plaats middels het klemmechanisme (101). Het openklapbare klemmechanisme (101) is middels de in figuur 14b weergegeven assen (103) verbonden met het kantel- en klemmechanisme (5b). Na het heiproces zullen de constructies (91,92), hydrohammers (74) en kokers (93) zich in een positie bevinden juist boven de constructies (98,99). De holle kokers (93), voorzien van inwendige schroefraad of inwendige vertanding, worden in de uitwendige schroefdraad of uitwendige vertanding van de holle bussen (95) bevestigd, die zijn gekoppeld aan ringmotoren (94). Eventueel kan de verbinding tussen de hole kokers (93) en holle bussen (95) worden gerealiseerd middels een in figuur 13 omschreven en in figuur 13e weergegeven klikmechanisme. De ringmotoren (94) zijn hierbij gefixeerd aan de kokers (96), die zijn gefixeerd aan het kantel- en klemmechanisme (5b). Zodra de koppelingen tussen de holle bussen (95) en de holle kokers (93) zijn gerealiseerd worden de verbindingen tussen de constructies (91,92) en (98,99) verbroken door opening van de oogmechanismen (91b,98b). De constructies (91,92) met de hierop gepositioneerde hydrohammers (74) worden opengeklapt om de rotatieassen van de bovenste ringmotoren (94) door aandrijving van de bovenste ringmotoren (94). Tegelijkertijd worden de constructies (98,99) opengeklapt om de rotatieassen van de met de ringen (96) verbonden ringmotoren (94) door aandrijving van de onderste ringmotoren (94). Het klemmechanisme (101) opent zich automatisch door aansturing van drie dubbelzijdig bekrachtigde hydraulische cilinders (101c), voorzien van terugslagveren (102), hetgeen is af te lezen uit figuur 14b. Hiermee kunnen de beide helften (101a,101b) roteren om de in het kantel- en klemmechanisme (5b) gefixeerde assen (103) (zie ook figuur 15c). Na opening van de constructies (91,92,98,99) en klemmechanisme (101) kan het framewerk (3) zich verwijderen van de verankerde windmolen, voorzien van monopile (2).
Figuur 14e geeft een vooraanzicht van het onderste gedeelte van de monopile mast (3) te zien met daarin de drie kenmerkende fasen (F1,F2,F3). Bij Fase 1 (Fl) bevinden de aan elkaar gekoppelde constructies (91,92) met de hiermee verbonden hydrohammers (74) en kokers (93) zich in de bovenste positie. Bij Fase 2 (F2) zijn, na het heiproces middels de gesynchroniseerde hydrohammers (74), de met elkaar verbonden constructies (91,92) middels de, van (in figuur 14e-Fase 1 weergegeven) binnen vertanding of binnen schroefdraad voorziene, kokers (93) verbonden met de van buitenvertanding of buitenschroefdraad voorziene bussen (95). Eventueel kan voor de koppeling van met de constructies (91,92) verbonden kokers (93) met bussen (95) gebruik worden gemaakt van het in Figuur 13e omschreven klikmechanisme. Bij Fase 3 (F3) worden de constructies (91,92,98,99) middels de aandrijvingen van de ringmotoren (94) geroteerd om de rotatie-assen van de ringmotoren (94). Voor de constructies (91,92) zijn de hiermee verbonden kokers (93) gekoppeld aan de met de rotors van de ringmotoren (94) verbonden bussen (95). Voor de constructies (98,99) zijn de hiermee verbonden kokers holle kokers (97)(94a) verbonden met de rotors van de ringmotoren (94). Het klemmechanisme (101) wordt hierbij geopend door bekrachtiging van de dubbelzijdig bekrachtigde hydraulische cilinders (101c-in figuur 14b).
Figuren 15a-c laten een windmolen (2) van monopile type zien, die kunnen worden afgeleid uit de windmolen van figuren 14a en 14c met als verschil dat de vakwerkconstructies (91,92) en (98,99) en alle hierop bevestigde componenten zijn weggelaten. De monopile (2) die aan de onderzijde middels klem/geleidingsmechanisme (101) is ingeklemd, wordt aan de bovenzijde van de fundatie middels hydrohammers (74), die zijn gepositioneerd op kokers (104b) van een met de fundatie verbonden driehoekige plaat (104), in de grond geheid. Om stijfheidsredenen kan de driehoekige plaat (104) worden ondersteund middels met de monopile verbonden verstijvingsplaten (104a). Na afronding van het heiproces worden de hydrohammers (74) middels hieraan bevestigde kabels (52a) aan boord gehesen van het drijvend vaartuig middels hierop gepositioneerde (niet in figuren afgebeelde) lieren. Hierna kan de klem (101) worden geopend middels de in figuur 15c weergegeven dubbelzijdig bekrachtigde hydraulische cilinders (101c) en kan het framewerk (3a) worden verwijderd van de verankerde monopile windmolen (2).
Figuur 16 laat in perspectief een windmolen zien, opgebouwd uit een windmolen (2) van het monopile type en voorzien van een zuiganker (5). De windmolen (2) is gekoppeld aan een vakwerkconstructie (4). Behoudens de constructieve uitvoering van het kantel- en klemmechanisme (5b), met daarin opgenomen de openklapbare klemconstructies voor achtereenvolgens het zuiganker (40) en de mast van de windmolen (41), zijn de hierin opgenomen constructies identiek aan de in de Figuren 2, 7 en 9 opgenomen constructies betrekking hebbend op een windmolen van het tripod type. Voor een extra opdrijvend moment bij kanteling van de windmolen (2) in combinatie met de vakwerkconstructie (4) om de rotatie as (37) is een drijflichaam (50) om de mast (3) van de windmolen opgenomen.
Figuur 17 laat een zijaanzicht zien van een windmolen (2) van het monopile type, die middels een hydrohammer (74) of een hei-inrichting (74) geschikt voor de BLUE Piling Technology in de waterbodem (65) wordt geheid. Behoudens de constructieve uitvoering van het kantel- en klemmechanisme (5b), met daarin opgenomen de openklapbare klemconstructie (40) voor de mast van een windmolen (2), zijn de hierin opgenomen constructies identiek aan de in figuur 12 opgenomen constructies betrekking hebbend op een windmolen, voorzien van een windmolen (1) van het tripod type. Door het ontbreken van de relatief zware generator en wieken kan de in figuur 16 weergegeven vakwerkconstructie (4), gekoppeld aan de mast (3) van de windmolen (2), op basis van stijfheidsoverwegingen worden weggelaten.
Figuur 18 laat een zijaanzicht zien van een windmolen (1) van het tripod type, voorzien van zuigankers, en gekoppeld aan een vakwerkconstructie (4). Zowel de windmolen (1) als de vakwerkconstructie (4) zijn middels rotatie-assen (37) en (21) verbonden met framewerk (3a). De constructieve uitvoering is identiek aan de uitvoering zoals weergegeven in de figuren 7,8 en 9. Het verschil met de voorgaande werkwijze is dat de windmolen (1) in dit geval niet tezamen met hetframewerk (3a) wordt afgezonken naar de waterbodem (65). Bij deze werkwijze wordt het framewerk (3a) in een horizontale positie naar de waterbodem (65) afgezonken terwijl de generator (7) middels een aan de generator (7) gekoppelde drijflichaam (62) boven het wateroppervlak (66) wordt gehouden. Teneinde het framewerk (3a) in horizontale positie af te laten zinken kan het framewerk gebalanceerd worden door de balken van het framewerk (9,10,11,12) bewust wel of niet te vullen met water. Bijvoorbeeld de dwarsbalk (12) grenzend aan het klem- en kantelmechanisme (5a) kan worden gevuld met water terwijl de overliggende dwarsbalk (10) relatief meer gevuld is met lucht. Het afzinken van het framewerk (3a) vindt gecontroleerd plaats door de hiermee verbonden kabels (52) die zijn gewikkeld op de trommels van de op het drijvend vaartuig (53) gepositioneerde lieren (51) (beiden niet zichtbaar in deze figuur maar wel in figuur 19 weergegeven). Deze werkwijze heeft als voordeel dat de generator (7) niet onder water komt.
Figuur 19 laat in perspectief zien hoe het in figuur 18 omschreven framewerk (3a) en de roterend hiermee verbonden windmolen (1) en vakwerkconstructie (4) op de waterbodem (65) zijn gepositioneerd en verankerd onder gebruikmaking van schroefankers (8). De generator (7) en de wieken (6) drijven op het wateroppervlak (66) door drijflichaam (62). Voordat de roterend met het framewerk (3a) verbonden tripod (1) windmolen en hieraan gekoppelde vakwerkconstructie (4) zich kunnen oprichten zal het drijvend vaartuig (53) moeten worden verplaatst. De breedte en hoogte van de brug (54) van het vaartuig zijn hierop uitgelegd. Na deze fase zal het oprichtend moment op de tripod (1) windmolen en hieraan gekoppelde vakwerkconstructie (4) worden uitgeoefend door de op het framewerk (3a) bevestigde hydraulische cilinder (23) en/of de aan de vakwerkconstructie (4) verbonden hydraulische cilinder (29). Eventueel kan een extra met de windmolen (1) en/of vakwerkconstructie (4) verbonden drijflichaam (50) (niet in de figuur weergegeven) een extra oprichtend moment bewerkstelligen.
Figuren 20a en 20b laten een hoekconstructie (6) met daarin opgenomen de slede (7a) en schroefankerconstructie (8) in meer detail zien. Om de wisselende belasting en/of de stootbelasting op de sleden (7a) of eventuele wielen of rupsbanden op te vangen is een veer (118) ingeklemd tussen een plaat (116) verbonden met de slede (7a) en een plaat (119) verbonden met een holle verticale cilinderkolom (125) en een hydraulische cilinder (121). Een cilindervormige geleidingsbuis (117) verbonden aan de plaat (116) kan aan de binnenzijde van de cilinderkolom (125) verticaal heen en weer schuiven. Een holle cilindervormige buis (125) kan aan de binnenzijde van een met de platen (124,127) verbonden buis (126) verticaal heen- en weerschuiven. De platen (124,127) zijn hierbij verbonden met hoekpunt (15). Middels hydraulische cilinders (121) die zijn bevestigd aan plaat (124), die is verbonden met het hoekpunt (15), kan het geheel van slede (7a) en holle verticale cilinderbuis (125) een verticale verplaatsing worden opgelegd. Teneinde de buiging van de cilinderstangen (121a) te ondervangen worden de cilinderstangen (121a) verbonden met en omhuld door een van gaten voorziene buis (120) die aan de buitenzijde om de hydraulische cilinder (121) wordt geleid. Bijkomend voordeel hierbij is dat bij een stootvormige of wisselende belasting op de slede door het in en uitstromende water door de gaten van buis (120) extra demping wordt gerealiseerd. Een gunstige methode om rotatie van de slede (7a) om de axiale z-as tegen te gaan wordt gerealiseerd door het tegenwerkend rotatiemoment van spiraalveer (118), die aan beide uiteinden is gefixeerd aan de platen (116,119). in Figuur 20b is ook een mogelijke uitvoering te zien van een middel om het framewerk (3a) te kunnen verankeren. Schroefankerinstallatie (8) bestaat uit een cilindervormige holle stijve buis (111) die middels een bovenplaat (114) met twee hydraulische cilinders (112) zijn verbonden. Om een gedeelte van de hydraulische cilinders (112) is een holle waterdoorlatende van gaten voorziene buis (113) geplaatst om voor stevigheid te zorgen. Buis (113) is aan de bovenzijde verbonden met bovenplaat (114). Onderaan buis (111) is een roteerbaar aangedreven schroef (110) te zien. De buis (111) kan vrijelijk verticaal bewegen door het hoekpunt (15) en is middels bovenplaat (114) en hydraulische cilinders (112) verbonden met dit hoekpunt (15). De buis (111) kan voorzien zijn van gaten om de in en uitstroom van water mogelijk te maken teneinde de verticale verplaatsing van de buis te vergemakkelijken. De framewerkbalken (9,11) en dwarsbalken (10,12) uit voorgaande figuren 2,3,4,7,8,9 zijn middels veren (131a,131b) en bolscharnieren (129a,130a) en (129b,130b) verbonden met de hoekconstructie (6). De veren (131a, 131b) en bolscharnieren (129a,130a) en (129b,130b) in combinatie met de met hoekconstructie (6) verbonden verticale veer (118) geeft de hoekconstructie (6) zes kinematische vrijheidsgraden ten opzichte van de framewerk- (9,11) en dwarsbalken (10,12). De bollen (129a,129b) van de bolscharnieren zijn vast verbonden met de dwarsbalken (10,12) en de framewerkbalken (9,11). De lagerschalen (130a,130b) van de bolscharnieren zijn deelbaar waardoor (de)montage van de bolscharnieren kan worden uitgevoerd. De met lagerschalen verbonden buis (132a,b) is in- en uitschuifbaar in de hoekconstructie (6).

Claims (40)

1. Werkwijze voor het plaatsen van een windmolen op een onderwater gelegen bodem waarbij de windmolen een fundering omvat die geschikt is om te verankeren met de bodem en waarbij de fundering is verbonden of verbonden kan worden met een mast voorzien van een generator en wieken en waarbij de werkwijze de volgende stappen omvat: (a) bevestigen van de fundering eventueel verbonden aan de mast voorzien van de generator en de wieken aan een framewerk, (b) afzinken van het framewerk verkregen in stap (a), (c) positioneren en verankeren van het framewerk op de onderwater gelegen bodem, (d) plaatsen van de fundering op de waterbodem en (e) fixeren van de fundering met de bodem.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij in stap (d) de fundering van een horizontale positie of een positie onder een hoek met de bodem naar een verticale positie wordt bewogen door rotatie langs een nagenoeg horizontale as.
3. Werkwijze volgens conclusie 2, waarbij compartimenten in de fundering en/of de eventueel aanwezige mast worden gevuld met een gas zodat de resulterende opwaartse krachten de rotatie beweging mogelijk maken.
4. Werkwijze volgens een der conclusies 1-2, waarbij het framewerk is voorzien van actuatoren welke de rotatie beweging mogelijk maken.
5. Werkwijze volgens een der conclusies 1-4, waarbij het verankeren met de bodem in stap (e) wordt uitgevoerd middels heien en/of middels zuigankers.
6. Werkwijze volgens een der conclusies 1-5, waarbij in stap (a) een fundering welke niet is verbonden met een mast voorzien van een generator en wieken aan het framewerk wordt bevestigd en waarbij in een stap (f) deze fundering na stap (e) wordt verbonden met een mast voorzien van een generator en wieken.
7. Werkwijze volgens een der conclusies 1-5, waarbij de windmolen een fundering omvat die geschikt is om te verankeren met de bodem en welke fundering is verbonden met een mast voorzien van een generator en wieken.
8. Werkwijze volgens conclusie 7, waarbij in stap (d) de windmolen van een horizontale positie of een positie onder een hoek met de bodem naar een verticale positie wordt bewogen door rotatie langs een nagenoeg horizontale as welke beweging mogelijk wordt gemaakt mede door een opwaartse kracht die resulteert door een drijfmiddel verbonden aan de fundering of mast welk drijfmiddel na stap (d) of (e) wordt verwijderd.
9. Werkwijze volgens een der conclusies 7-8, waarbij stap (a) wordt uitgevoerd op een drijvend vaartuig waarbij de windmolen omvattende de fundatie, mast, generator en wieken van een opslagruimte voor windmolens wordt verplaatst naar en bevestigd aan het framewerk waarbij het framewerk is gepositioneerd in een uitsparing in het drijvend vaartuig en waarbij stap (b) wordt uitgevoerd door het framewerk met de daarmee verbonden windmolen in een verticale richting af te zinken vanuit deze uitsparing.
10. Werkwijze volgens conclusie 9, waarbij in stap (b)-(e) het framewerk middels kabels is verbonden met het drijvend vaartuig.
11. Werkwijze volgens een der conclusies 9-10, waarbij de opslagruimte voor windmolens een uitsparing in het drijvend vaartuig is welke uitsparing is gevuld met water waarin meerdere windmolens voorzien van wieken drijvend en zij aan zij zijn opgeslagen en waarbij de windmolens zodanig zijn gepositioneerd dat het vlak waarin de wieken zich bevinden zich verticaal uitstrekt.
12. Werkwijze volgens conclusie 11, waarbij de windmolens op het drijvend vaartuig worden samengesteld door combinatie van tenminste de fundatie, mast, generator en/of wieken met een ander onderdeel en waarbij de samengestelde windmolen naar de opslagruimte wordt getransporteerd.
13. Afzinkbaar framewerk geschikt om gebruikt te kunnen worden in de werkwijze volgens één der conclusies 1-12 omvattende bevestigingsmiddelen om een windmolen of tenminste de fundering van een windmolen om een nagenoeg horizontale as kantelbaar te bevestigen aan het framewerk, verankeringsmiddelen om het framewerk op een onderwater gelegen bodem te kunnen verankeren en ondersteuningsmiddelen om het framewerk op een onderwater gelegen bodem te kunnen laten rusten.
14. Framewerk volgens conclusie 13, waarbij het framewerk is voorzien van actuatoren welke geschikt zijn om de met het framewerk verbonden windmolen of tenminste de fundatie van een windmolen van een horizontale positie of een positie onder een hoek met de onderwater gelegen bodem naar een verticale positie te bewegen door rotatie langs een nagenoeg horizontale as, waarbij de verticale positie de gewenste positie is van de windmolen of zijn fundatie met de onderwater gelegen bodem.
15. Framewerk volgens conclusie 14, waarbij het framewerk bestaat uit een vast gedeelte welke verankerd kan worden met de onderwater gelegen bodem en een kantelbaar gedeelte welke de bevestigingsmiddelen om de windmolen of tenminste de fundering van een windmolen te bevestigen omvat en welke roteerbaar langs de nagenoeg horizontale as is verbonden aan het vast gedeelte van het framewerk.
16. Framewerk volgens conclusie 15, waarbij het kantelbaar gedeelte een vakwerkconstructie omvat voorzien van in de lengterichting van de vakwerkconstructie werkzame lineaire actuatoren.
17. Framewerk volgens conclusie 16, waarbij het vast gedeelte van het framewerk een rechthoekig frame is omvattende twee parallel gepositioneerde framewerkbalken, twee dwarsbalken en vier hoekpunten waarbij de uiteinden van de framewerkbalken en de uiteinden van de dwarsbalken verend en met bolscharnieren zijn verbonden met een hoekpunt in elk van de vier hoeken van het rechthoekig framewerk.
18. Framewerk volgens conclusie 17, waarbij de framewerkbalken, dwarsbalken en/of de hoekpunten compartimenten omvatten welke met gas en/of water gevuld kunnen worden teneinde het framewerk te kunnen laten drijven of laten afzinken tot een afgezonken toestand.
19. Framewerk volgens conclusie 18, waarbij de compartimenten afsluitbaar zijn verbonden met een vat welke een op druk gebracht gas bevat.
20. Framewerk volgens een der conclusies 17-19, waarbij de hoekpunten van het rechthoekig frame zijn voorzien van de verankeringsmiddelen.
21. Framewerk volgens conclusie 20, waarbij de verankeringsmiddelen een anker omvat welke zich bevindt aan de onderzijde van een koker, waarbij de koker verticaal beweegbaar is gepositioneerd in een opening in het hoekpunt en waarbij een gedeelte van de koker zich uitstrekt boven het hoekpunt en een gedeelte zich uitstrekt onder het hoekpunt en waarbij het boveneinde van het gedeelte van de koker dat zich uitstrekt boven het hoekpunt is verbonden met het hoekpunt door middel van één of meerdere actuatoren.
22. Framewerk volgens conclusie 21, waarbij het anker een schroefanker of een zuiganker is.
23. Framewerk volgens conclusie 22, waarbij het anker een zuiganker is welke middels een bolscharnier is verbonden met de koker.
24. Framewerk volgens conclusie 23, waarbij aan de onderkant van het zuiganker een met tanden voorziene draaibare schijf aanwezig is.
25. Framewerk volgens conclusie 22, waarbij het anker een schroefanker is omvattende een holle as waaromheen een helix vormig snijblad is gepositioneerd en waarbij in de wand van de holle as ter hoogte van het helix vormig snijblad uitstroomopeningen aanwezig zijn die in verbinding staan met een in de holle as aanwezige aanvoerleiding voor een gas of vloeistof.
26. Framewerk volgens een der conclusies 13-25, waarbij de hoekpunten van het rechthoekig frame zijn voorzien van de ondersteuningsmiddelen.
27. Framewerk volgens conclusie 26, waarbij de ondersteuningsmiddelen verend zijn verbonden met de hoekpunten en waarbij de ondersteuningsmiddelen zijn verbonden met de hoekpunten middels in verticale richting instelbare lineaire actuatoren.
28. Framewerk volgens een der conclusies 26-27, waarbij het ondersteuningsmiddel een slede, wiel of rupsband is.
29. Framewerk volgens een der conclusies 13-27, omvattende een of meerdere thrusters welke een verticale en/of horizontale verplaatsing van het framewerk in een afgezonken toestand mogelijk maakt.
30. Drijvend vaartuig geschikt om een windmolen of tenminste de fundering van een windmolen om een nagenoeg horizontale as kantelbaar te bevestigen aan een framewerk volgens één der conclusies 13-29 omvattende een uitsparing in de romp van het drijvend vaartuig waarin het framewerk gepositioneerd kan worden en van waaruit het framewerk in een verticale richting kan afzinken.
31. Drijvend vaartuig volgens conclusie 30, waarbij het vaartuig tevens een opslagruimte voor in een nagenoeg horizontale positie gepositioneerde windmolens omvat.
32. Drijvend vaartuig volgens conclusie 31, waarbij de opslagruimte een uitsparing in de romp van het drijvend vaartuig is waar de windmolens drijvend kunnen worden opgeslagen.
33. Drijvend vaartuig volgens een der conclusies 30-32, waarbij het drijvend vaartuig tevens een ruimte omvat waar een windmolen in een nagenoeg horizontale positie kan worden samengesteld door combinatie van tenminste de fundatie, mast, generator en/of wieken met een ander onderdeel en waarbij er tevens middelen aanwezig zijn om de samengestelde windmolen naar de opslagruimte te kunnen transporteren.
34. Samenstel van een framewerk volgens een der conclusies 13-29 en een drijvend vaartuig volgens één der conclusies 30-33 waarbij het framewerk middels in lengte verstelbare kabels is verbonden met het drijvend vaartuig.
35. Samenstel volgens conclusie 34, waarbij het drijvend vaartuig een besturingsunit omvat welke geschikt is om (i) het framewerk op de onderwater gelegen bodem te kunnen positioneren en te verankeren, (ii) om de met het framewerk verbonden windmolen of tenminste de fundatie van een windmolen van een horizontale positie of een positie onder een hoek met de onderwater gelegen bodem naar een verticale positie te bewegen, (iii) om de fundering van de windmolen te verankeren met de bodem en (iv) om het framewerk van de bodem naar het drijvend vaartuig te verplaatsen.
36. Windmolen geschikt voor gebruik in de werkwijze volgens een der conclusies 1-12, omvattende een fundatie, een mast, een generator en wieken, waarbij de mast meer dan één compartiment omvat welke gevuld kunnen worden met een gas teneinde de windmolen te kunnen laten drijven en water teneinde de windmolen te kunnen laten afzinken.
37. Windmolen volgens conclusie 36, waarbij de generator is omgeven door een waterdicht omhulsel welke is te verwijderen.
38. Windmolen volgens een der conclusies 36-37, waarbij de windmolen een windmolen van het monopile type is en waarbij de mast van de monopile voorzien is van een constructie welke geschikt is om de slagkracht van meerdere synchroon werkende hydrohammers door te geven aan de mast zodanig dat een resulterende stootkracht in de richting van de hartlijn van de windmolen wordt uitgeoefend.
39. Werkwijze voor het aansluiten van één of meerder windmolens zoals geplaatst volgende de werkwijze van een der conclusies 1-12 met de vaste wal teneinde het transport van elektrische energie opgewekt door de windmolen of windmolens te kunnen uitvoeren.
40. Elektrische energie opgewekt door één of meerder windmolens zoals geplaatst volgens de werkwijze van een der conclusies 1-12.
NL2018377A 2017-02-14 2017-02-14 Werkwijze voor het plaatsen van een windmolen NL2018377B1 (nl)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2018377A NL2018377B1 (nl) 2017-02-14 2017-02-14 Werkwijze voor het plaatsen van een windmolen
PCT/NL2018/050100 WO2018151594A1 (en) 2017-02-14 2018-02-13 Framework for installing an offshore windmill
EP18710927.7A EP3583269A1 (en) 2017-02-14 2018-02-13 Framework for installing an offshore windmill

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2018377A NL2018377B1 (nl) 2017-02-14 2017-02-14 Werkwijze voor het plaatsen van een windmolen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NL2018377A true NL2018377A (nl) 2017-03-14
NL2018377B1 NL2018377B1 (nl) 2018-01-11

Family

ID=58314487

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL2018377A NL2018377B1 (nl) 2017-02-14 2017-02-14 Werkwijze voor het plaatsen van een windmolen

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3583269A1 (nl)
NL (1) NL2018377B1 (nl)
WO (1) WO2018151594A1 (nl)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3483342A1 (en) * 2017-11-10 2019-05-15 GeoSea NV Device and method for arranging a secondary construction on an offshore primary construction
BE1026068B1 (nl) * 2018-07-26 2019-09-26 DEME Offshore Holding N.V. Inrichting en werkwijze voor het aan een uiteinde oprichten van een buisvormig element met een lengterichting
WO2019240570A2 (en) 2018-06-15 2019-12-19 Marine Innovators B.V. Process to place a wind turbine
US20220177081A1 (en) * 2019-04-15 2022-06-09 Itrec B.V. Vessel and method for installation of a pile adapted to support an offshore wind turbine

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE1026066B1 (nl) * 2018-07-26 2019-09-26 DEME Offshore Holding N.V. Inrichting en werkwijze voor het aan een uiteinde oprichten van een buisvormig element met een lengterichting
EP3953531A1 (en) 2019-04-09 2022-02-16 GBM Works B.V. A foundation pile
NL2022909B1 (en) 2019-04-09 2020-10-20 Gbm Works Bv A foundation pile
NL2023137B1 (en) * 2019-05-15 2020-12-01 Kenz Figee Group B V Wind turbine assembly installation device and method
FR3108953B1 (fr) 2020-04-06 2023-07-21 Olivier Juin Structure porteuse d’installation de modules de captage d’energie eolienne

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2407114A (en) * 2003-10-15 2005-04-20 Arup Group Ltd A method of installing an offshore structure
WO2009005357A1 (en) * 2007-06-29 2009-01-08 Seatower As Device and method for marine tower structure
WO2010138622A2 (en) * 2009-05-29 2010-12-02 Technip France Pivoting installation system and method for an offshore wind

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011116203A1 (de) 2011-09-09 2013-03-14 WeserWind GmbH Offshore Construction Georgsmarienhütte Verfahren zur Installation einer Offshorestruktur
NL2008169C2 (nl) 2012-01-24 2013-07-25 Fistuca B V Hei-inrichting en werkwijze voor de toepassing daarvan.
NL2010545C2 (en) 2013-03-28 2014-09-30 Ihc Holland Ie Bv Skidding system for an offshore installation or vessel.
WO2014187977A1 (en) 2013-05-23 2014-11-27 Offshore Engineering Services Llc Deep-draft floating foundation for wind turbine with clustered hull and compartmented ballast section and self-erecting pivoting installation process thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2407114A (en) * 2003-10-15 2005-04-20 Arup Group Ltd A method of installing an offshore structure
WO2009005357A1 (en) * 2007-06-29 2009-01-08 Seatower As Device and method for marine tower structure
WO2010138622A2 (en) * 2009-05-29 2010-12-02 Technip France Pivoting installation system and method for an offshore wind

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3483342A1 (en) * 2017-11-10 2019-05-15 GeoSea NV Device and method for arranging a secondary construction on an offshore primary construction
BE1025697B1 (nl) * 2017-11-10 2019-06-14 Geosea Nv Inrichting en werkwijze voor het aanbrengen van een secundaire constructie aan een offshore primaire constructie
WO2019240570A2 (en) 2018-06-15 2019-12-19 Marine Innovators B.V. Process to place a wind turbine
BE1026068B1 (nl) * 2018-07-26 2019-09-26 DEME Offshore Holding N.V. Inrichting en werkwijze voor het aan een uiteinde oprichten van een buisvormig element met een lengterichting
WO2020020817A1 (en) * 2018-07-26 2020-01-30 DEME Offshore Holding N.V. Device and method for upending a tubular element with a longitudinal direction from a support surface at an outer end
CN112771238A (zh) * 2018-07-26 2021-05-07 德米海洋比利时有限公司 用于使具有纵向方向的管状元件在外端从支撑表面竖立的装置和方法
US11473330B2 (en) 2018-07-26 2022-10-18 Deme Offshore Be Nv Device and method for upending a tubular element with a longitudinal direction from a support surface at an outer end
US20220177081A1 (en) * 2019-04-15 2022-06-09 Itrec B.V. Vessel and method for installation of a pile adapted to support an offshore wind turbine

Also Published As

Publication number Publication date
EP3583269A1 (en) 2019-12-25
WO2018151594A1 (en) 2018-08-23
NL2018377B1 (nl) 2018-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL2018377B1 (nl) Werkwijze voor het plaatsen van een windmolen
US11448193B2 (en) Self-aligning to wind facing floating platform supporting multi-wind turbines and solar for wind and solar power generation and the construction method thereon
KR102369641B1 (ko) 풍력 에너지 발전소 및 구성 방법
JP7053663B2 (ja) 浮体式海洋プラットフォーム
JP6873144B2 (ja) 風力タービンの設置のためのホイスティングシステム
RU2366827C2 (ru) Шарнирное ложное морское дно
JP5760133B2 (ja) 洋上風力タービンの支持のための水エントラップメントプレートおよび非対称的係留システムを伴う、コラムで安定化された洋上プラットホーム
KR101572395B1 (ko) 수직 가변형 해양 세일 시스템
CN105314069B (zh) 用于海上风轮机安装的双船体船
CN101611226B (zh) 能量提取方法和设备
CN110099845B (zh) 自推进自升式船舶
GB2560057B (en) Turbine deployment system
KR20210010997A (ko) 윈드 터빈 및 윈드 터빈을 설치하기 위한 방법
US5027735A (en) Kasipagan sail boat
NL2021129B1 (en) Process to place a wind turbine
US20230141253A1 (en) Floating wind turbine systems and methods
US11845525B2 (en) Marine power plant assembly
GB2460547A (en) Marine transportation pontoon
WO2019240570A2 (en) Process to place a wind turbine
GB2481321A (en) A submersible dynamic floatation tank mountable to a base of an offshore wind turbine assembly
US20170138332A1 (en) Modular guided traveling vessel power generator system and method for generating power
NL2020312B1 (nl) Graafinstallatie
KR102329666B1 (ko) 전기추진 기반 전방위 추진기 적용 개방식 플로팅 도크
AU2022382396A1 (en) Floating wind turbine systems and methods
CN112758260A (zh) 海上风机整体安装船

Legal Events

Date Code Title Description
MM Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20220301