NO20120454A1

NO20120454A1 - Apparatus and method for constructing a barrier between water masses

Info

Publication number: NO20120454A1
Application number: NO20120454A
Authority: NO
Inventors: Per Kollandsrud
Original assignee: Tidetec As
Priority date: 2012-04-18
Filing date: 2012-04-18
Publication date: 2013-10-21
Also published as: CL2014002783A1; CN104411889A; NO334729B1; WO2013156948A1; KR20150003339A; EP2839081A1

Abstract

Det er beskrevet en anordning for konstruksjon av en hel eller delvis barriere mellom en første og en andre vannmasse, omfattende en sentralseksjon (13) og minst ett par av støtteben (22) innrettet for å bære sentralseksjonen relativt til fast fundament. Sentralseksjonen (13) er i et nedre område forsynt med et antall åpninger, og hvert støtteben (22) er ved en øvre ende forsynt med et antall fremspring tilpasset for tilfesting til respektive åpninger i sentralseksjonen. Flere sentralseksjoner er sammenkoblet ved sine endegavler for å danne en sammenhengende kjede. Støttebena (22) og eventuelt sentralseksjonen (13) kan ha variabel, kontrollerbar oppdrift, tilveiebrakt ved et flertall hulrom som er innrettet for å fylles med luft eller vann. Dette bidrar til enkel manøvrering og håndtering ved konstruksjonsprosessen.An arrangement is provided for constructing a complete or partial barrier between a first and a second body of water, comprising a central section (13) and at least one pair of support legs (22) arranged to support the central section relative to solid foundation. The central section (13) is provided in a lower region with a plurality of openings, and each support leg (22) is provided at an upper end with a plurality of projections adapted for attachment to respective openings in the central section. Several central sections are joined at their end ends to form a continuous chain. The support legs (22) and optionally the central section (13) may have variable, controllable buoyancy provided by a plurality of cavities adapted to be filled with air or water. This contributes to easy maneuvering and handling during the construction process.

Description

Anordning og fremgangsmåte for konstruksjon av en barriere mellom vannmasser Device and method for constructing a barrier between bodies of water

OMRÅDE FOR OPPFINNELSEN FIELD OF THE INVENTION

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning og fremgangsmåte for konstruksjon av en hel eller delvis barriere mellom en første og en andre vannmasse. The present invention relates to a device and method for the construction of a complete or partial barrier between a first and a second body of water.

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN BACKGROUND OF THE INVENTION

Verdenssamfunnet står overfor store utfordringer som følge av klimaendringer. Det er stor politisk enighet om at utslipp av fossilt brensel må reduseres. Olje, gass og kull er begrensede ressurser. Behovet for fornybar og utslippsfri energi fra bl. a. tidevann og bølger er derfor stigende. Global society is facing major challenges as a result of climate change. There is broad political agreement that fossil fuel emissions must be reduced. Oil, gas and coal are limited resources. The need for renewable and emission-free energy from a. tides and waves are therefore rising.

Klimaendringene medfører nedsmelting av isbreer, noe som gir øket havnivå. Økt havtemperatur medfører større volum på vannmassene. Klimaforskere spår også mer ekstremvær med øket fare for oversvømmelser. Eksisterende flomvern, som eks. Thames Barrier som beskytter London og Hollands omfattende diker krever nye løsninger. Climate change causes the melting of glaciers, which results in increased sea levels. Increased sea temperature results in a greater volume of the water masses. Climate scientists also predict more extreme weather with an increased risk of flooding. Existing flood defences, such as The Thames Barrier that protects London and Holland's extensive dykes requires new solutions.

Tidevannskraftverk i demninger hvor demningen mer eller mindre stenger av et havområde gir reduserte svingninger i havnivået innenfor demningen. De kan dermed bidra til effektivt flomvern i tillegg til å gi fornybar og miljøvennlig elektrisk kraft. Tidal power plants in dams where the dam more or less closes off an area of the sea provide reduced fluctuations in the sea level within the dam. They can thus contribute to effective flood protection in addition to providing renewable and environmentally friendly electrical power.

Norsk patent 318654 viser en turbin for tidevannskraftverk hvor energien utnyttes i begge tidevannsretninger. Norwegian patent 318654 shows a turbine for tidal power plants where the energy is utilized in both tidal directions.

Norsk patent 330474 viser en slik turbin videreutviklet for utnytting av både bølgekraft og tidevannskraft. Norwegian patent 330474 shows such a turbine further developed for the utilization of both wave power and tidal power.

Norsk patent 320988 viser en anordning og fremgangsmåte for sammenkobling og fundamentering av prefabrikkerte betongstrukturer for slike kraftverk. Norwegian patent 320988 shows a device and method for connecting and foundation of prefabricated concrete structures for such power plants.

SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN SUMMARY OF THE INVENTION

En generell hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe en forbedret anordning og fremgangsmåte for konstruksjon av en hel eller delvis barriere mellom en første og en andre vannmasse. A general purpose of the invention is to provide an improved device and method for constructing a full or partial barrier between a first and a second body of water.

Oppfinnelsen er angitt i kravene. The invention is stated in the claims.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere som et ikke-begrensende eksempel, illustrert i de vedføyde tegninger og forklart ved den etterfølgende, detaljerte beskrivelsen. Der det er mulig, har identiske eller samsvarende elementer blitt angitt med de samme henvisningsbetegnelser på tegningene. Fig 1 viser i perspektiv et anlegg under bygging hvor noen sentral seksjoner allerede er montert mens en slepebåt er på vei med en ny sentral seksjon. Fig. 2 viser en anordning for konstruksjon av en hel eller delvis barriere mellom en første og en andre vannmasse. Fig. 3 viser en sentral seksjon med transportenhet, klar for tilkobling til allerede fundamenterte sentral seksjoner. Fig. 4 viser et støtteben i horisontal stilling slik det kan slepes fra byggedokk til montasjested. Fig. 5 viser ytterligere detaljer ved en sentral seksjon, og en tilsvarende transportenhet. In the following, the invention shall be described in more detail as a non-limiting example, illustrated in the attached drawings and explained by the subsequent, detailed description. Where possible, identical or corresponding elements have been designated by the same reference numerals in the drawings. Fig 1 shows in perspective a plant under construction where some central sections have already been assembled while a tugboat is on its way with a new central section. Fig. 2 shows a device for constructing a complete or partial barrier between a first and a second body of water. Fig. 3 shows a central section with a transport unit, ready for connection to already-founded central sections. Fig. 4 shows a support leg in a horizontal position so that it can be towed from the building dock to the assembly site. Fig. 5 shows further details of a central section and a corresponding transport unit.

DETALJERT BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Fig 1 viser i perspektiv, og skjematisk, et anlegg under bygging hvor noen sentral seksjoner allerede er montert mens en slepebåt er på vei med en ny sentralseksjon. Fig. 1 illustrerer derfor trinn som utføres ved konstruksjon av en hel eller delvis barriere mellom en første og en andre vannmasse. Vannmassene utgjør i dette tilfellet et sund mellom landområder, og barrieren etableres mellom landområdene, tvers over sundet, eller over deler av sundet. Fig 1 shows in perspective, and schematically, a facility under construction where some central sections have already been assembled while a tugboat is on its way with a new central section. Fig. 1 therefore illustrates steps that are carried out when constructing a full or partial barrier between a first and a second body of water. In this case, the bodies of water form a strait between land areas, and the barrier is established between the land areas, across the strait, or over parts of the strait.

Fremgangsmåten omfatter innledningsvis å anordne en sentralseksjon 13 på vannflaten. Sentralseksjonen er i dette tilfellet flytende, og den slepes i prefabrikert tilstand av en slepebåt fra en dokk eller liknende til det aktuelle konstruksj onsstedet. The method initially includes arranging a central section 13 on the water surface. In this case, the central section is floating, and it is towed in a prefabricated state by a tugboat from a dock or similar to the construction site in question.

Videre i fremgangsmåten anordnes støtteben til å bære sentralseksjonen relativt til fast fundament, i dette tilfelle sjøbunnen. Dette og andre aspekter er ytterligere illustrert ved henvisning til bl.a. fig. 2 nedenfor. Further in the method, support legs are arranged to support the central section relative to a fixed foundation, in this case the seabed. This and other aspects are further illustrated by reference to e.g. fig. 2 below.

Slik det videre fremgår av fig. 1, omfatter fremgangsmåten videre å sammenkoble sentralseksjonen 13 med et ytterligere antall sentralseksj oner ved sentral seksjonenes endegavler, for å danne en sammenhengende kjede av sentralseksj oner. As further appears from fig. 1, the method further comprises connecting the central section 13 with a further number of central sections at the end gables of the central sections, to form a continuous chain of central sections.

I særlige utførelser kan det anordnes turbiner i gjennomstrømningsåpninger i sentralseksj onene. På denne måten kan barrieren utgjøre et anlegg for utnyttelse av tidevannsenergi, idet turbinene drives av vann som naturlig forflyttes mellom den første og andre vannmassen som følge av tidevannskrefter. In special designs, turbines can be arranged in flow openings in the central sections. In this way, the barrier can constitute a facility for the utilization of tidal energy, as the turbines are driven by water that is naturally moved between the first and second bodies of water as a result of tidal forces.

Ytterligere aspekter ved fremgangsmåten og anordningen er angitt i det etterfølgende. Fig. 2 viser skjematisk en anordning for konstruksjon av en hel eller delvis barriere mellom en første og en andre vannmasse. Figuren illustrerer også aspekter ved en fremgangsmåte for konstruksjon av en hel eller delvis barriere mellom en første og en andre vannmasse. Fig. 2 viser en sentralseksjon 13 som flyter på vannflaten. På venstre side av sentralseksjonen 13 er det illustrert et støtteben som er ferdig manøvrert på plass og tilfestet til sentralelementet 13. Høyre side av figuren viser skjematisk en situasjon der et tilsvarende støtteben 22 manøvreres på plass på motsatt side av sentralseksjonen 13 og tilfestes til dette. Further aspects of the method and the device are set out below. Fig. 2 schematically shows a device for constructing a complete or partial barrier between a first and a second body of water. The figure also illustrates aspects of a method for constructing a full or partial barrier between a first and a second body of water. Fig. 2 shows a central section 13 which floats on the surface of the water. On the left side of the central section 13, a support leg is illustrated which has been maneuvered into place and attached to the central element 13. The right side of the figure schematically shows a situation where a corresponding support leg 22 is maneuvered into place on the opposite side of the central section 13 and attached to this.

Fremgangsmåten for konstruksjon av en hel eller delvis barriere mellom en første og en andre vannmasse omfatter derfor først å anordne sentralseksjonen 13 på vannflaten. The method for constructing a full or partial barrier between a first and a second body of water therefore first comprises arranging the central section 13 on the surface of the water.

Videre anordnes minst ett par av støtteben til å bære sentralseksjonen relativt til fast fundament, illustrert som skravert sjøbunn i fig. 2. Fremgangsmåten omfatter videre å lede et antall fremspring, tilveiebrakt på hvert støtteben, diagonalt oppover og innover i respektive åpninger i et nedre område av sentralseksjonen 13. Fremspringene tilfestes deretter til disse åpningene. Furthermore, at least one pair of support legs is arranged to support the central section relative to the fixed foundation, illustrated as the shaded seabed in fig. 2. The method further comprises guiding a number of projections, provided on each support leg, diagonally upwards and inwards into respective openings in a lower area of the central section 13. The projections are then attached to these openings.

Oppdriften for hvert støtteben kan videre varieres og kontrolleres ved å fylle et flertall hulrom eller kamre i støttebenet med luft eller vann. Disse kan omfatte et øvre kammer i den delen av støttebenet som er illustrert nedsenket, og et nedre kammer 24 i den delen av støttebenet som rager noe opp fra vannflaten i det viste eksempelet. "Øvre kammer" referer i helr denne beskrivelsen til det kammeret som befinner seg i høyeste posisjon etter at støttebenet er montert, dvs. nærmest sentralseksjonen. The buoyancy for each outrigger can further be varied and controlled by filling a plurality of cavities or chambers in the outrigger with air or water. These may comprise an upper chamber in the part of the support leg which is illustrated submerged, and a lower chamber 24 in the part of the support leg which protrudes somewhat from the surface of the water in the example shown. "Upper chamber" throughout this description refers to the chamber which is in the highest position after the support leg is fitted, i.e. closest to the central section.

F.eks. kan det øvre kammeret være vannfylt, mens det nedre kammeret 24 er luftfylt. Dette medfører den viste stilling i fig. 2, der støttebenets øvre ende, hvor fremspringene er anordnet, er posisjonert noe under vannflaten, mens støttebenets nedre ende, som omfatter en forankringsanordning, rager noe opp fra vannflaten. Ved gradvis å pumpe vann inn i det nedre kammeret 24, og/eller pumpe vann ut av det øvre kammeret, og/eller pumpe luft inn i det øvre kammeret, muliggjøres at det høyre støttebenet 22 enkelt og hensiktsmessig kan manøvreres på plass. I tillegg kan valgfritt en vinsj line 29 strammes ved hjelp av en vinsj (ikke illustrert, men kan være anordnet på sentralseksjonen 13, for eksempel ved pumpestasjonen 28), for derved ytterligere å lette manøvrering av det høyre benet 22 på plass. E.g. the upper chamber can be filled with water, while the lower chamber 24 is filled with air. This results in the position shown in fig. 2, where the support leg's upper end, where the protrusions are arranged, is positioned somewhat below the water surface, while the support leg's lower end, which includes an anchoring device, protrudes somewhat from the water surface. By gradually pumping water into the lower chamber 24, and/or pumping water out of the upper chamber, and/or pumping air into the upper chamber, it is possible for the right support leg 22 to be easily and conveniently maneuvered into place. In addition, a winch line 29 can optionally be tightened using a winch (not illustrated, but can be arranged on the central section 13, for example at the pump station 28), thereby further facilitating maneuvering of the right leg 22 in place.

Oppdriftsmidler i form av kamre i støttebenet 22 muliggjør enkel manøvrering og håndtering av støttebenet ved sammenføyning av støttebenet 22 og sentralseksjonen 13. Videre unngås eller reduseres behovet for kraftige kraner eller liknende, tungt installasjonsmaskineri under sammenføyningen. Buoyancy means in the form of chambers in the support leg 22 enable easy maneuvering and handling of the support leg when joining the support leg 22 and the central section 13. Furthermore, the need for powerful cranes or similar, heavy installation machinery during the joining is avoided or reduced.

Fig. 3 viser en sentralseksjon med transportenhet, klar for tilkobling til allerede fundamenterte sentralseksj oner. Fig. 3 shows a central section with a transport unit, ready for connection to already-foundation central sections.

Ved 10 er det illustrert et antall allerede monterte sentralseksj oner, alternativt en sentralseksjon av større lengde. Sentralseksjonen eller sentralseksj onene er her allerede blitt forsynt med et antall støtteben, som sammen utgjør en skråstilt flate som leder strømmende vann opp og innover mot eventuelle gjennomstrømningsåpninger i sentralseksjonen(e), hvor det kan være anordnet turbin(er) for utnyttelse av energien i strømmende vann. At 10, a number of already assembled central sections are illustrated, alternatively a central section of greater length. The central section or central sections have already been provided with a number of support legs, which together form an inclined surface that directs flowing water up and inwards towards any flow openings in the central section(s), where turbine(s) can be arranged for utilizing the energy in flowing water.

Sentralseksjonen 13 er i fig. 3 løftet av transportenheten 17. Dette er nærmere forklart med henvisning til fig. 5 nedenfor. The central section 13 is in fig. 3 lifted by the transport unit 17. This is explained in more detail with reference to fig. 5 below.

Fig. 4 viser et støtteben 22 i horisontal stilling slik det transporteres fra byggedokk til montasjested. Fig. 4 shows a support leg 22 in a horizontal position as it is transported from the building dock to the assembly site.

Den nedre del av støttebenet omfatter en forankringsanordning, vist som eksempel i form av et sugeanker 26. Sugeankeret har en åpen underside 27 som ved hjelp av vannfylling av det ytterligere, nedre kammer 25 i støttebenet 22 gradvis presses ned i fundamentet, dvs. sjøbunnen. Via en rør/slangeforbindelse (ikke vist) til en vakuumpumpe kan det innvendige trykket i sugeankeret deretter senkes. Det ytre vanntrykket kombinert med etterstramming av vinsj linen vil ytterligere presse den nedre ende av støttebenet 22 ned i sjøbunnen. The lower part of the support leg includes an anchoring device, shown as an example in the form of a suction anchor 26. The suction anchor has an open underside 27 which is gradually pressed down into the foundation, i.e. the seabed, by filling the further, lower chamber 25 in the support leg 22 with water. Via a pipe/hose connection (not shown) to a vacuum pump, the internal pressure in the suction armature can then be lowered. The external water pressure combined with tightening of the winch line will further press the lower end of the support leg 22 down into the seabed.

Støttebena kan videre omfatte ett eller flere innstøpte rør 25 som i så fall kan tjene som styrerør for boring av hull for innsetting av solide sikringsbolter i fast fjell. Støttebena kan deretter støpes fast med pumpebetong gjennom røret eller rørene 25. Støttebenet 22 kan på sin venstre ende være forsynt med et slepefeste 18 anordnet på fremspringene (eller de utstikkende tungene) 19. Fremspringene 19 kan som eksempel hensiktsmessig være utskåret av solide stålplater. En rekke tverrstilte kamstål 20 på hvert fremspring besørger god kraftoverføring og en stiv forbindelse mellom sentralseksjon 13 og dens utsparing, og støttebena, etter innpumping av betong rundt kamstålene 20. The support legs can further comprise one or more cast-in pipes 25 which in that case can serve as guide pipes for drilling holes for the insertion of solid securing bolts in solid rock. The support legs can then be cast in place with pumped concrete through the pipe or pipes 25. The support leg 22 can be provided at its left end with a towing attachment 18 arranged on the protrusions (or the protruding tongues) 19. The protrusions 19 can, for example, be expediently cut from solid steel plates. A series of crosswise comb steels 20 on each projection ensure good power transmission and a rigid connection between the central section 13 and its recess, and the support legs, after pumping in concrete around the comb steels 20.

Støttebenet 22 kan ha et innvendig, øvre kammer omfattet av området mellom et anlegg 21 der fremspringet er tildannet, og en skillevegg 23 i støttebenet 22. Støttebenet kan også omfatte et nedre kammer 24 mellom skillevegg 23 og sugeanker 26. Begge disse kamrene har fordelaktig rør/slangeforbindelse frem til pumpestasjon 28, eksempelvis anordnet på sentralseksjonen 13, slik at en operatør her kan justere oppdriften på og langs vedkommende støtteben. The support leg 22 can have an internal, upper chamber comprised of the area between a facility 21 where the projection is formed, and a partition wall 23 in the support leg 22. The support leg can also comprise a lower chamber 24 between the partition wall 23 and the suction anchor 26. Both of these chambers advantageously have pipes /hose connection up to the pump station 28, for example arranged on the central section 13, so that an operator can here adjust the buoyancy on and along the relevant support leg.

Fig. 5 viser i perspektiv en sentralseksjon 13 en transportenhet klar for innføring i sentralseksjonens horisontale åpninger 11. Ved 14 er det vist åpninger som turbiner kan senkes ned igjennom etter ferdig montasje og betongherding av sentralseksj onene. Fig. 5 shows in perspective a central section 13, a transport unit ready for introduction into the central section's horizontal openings 11. At 14, openings are shown through which turbines can be lowered after completion of assembly and concrete curing of the central sections.

De diagonale åpninger eller utsparinger i sentralseksjonen 13, for mottak og montasje av støttebens fremspring, er for enkelhets skyld ikke vist på figur 5, men det skal forstås at sentralseksjonen også er forsynt med slike. The diagonal openings or recesses in the central section 13, for receiving and mounting the support leg protrusions, are not shown in Figure 5 for the sake of simplicity, but it should be understood that the central section is also provided with such.

Transportenheten, som hensiktsmessig sveises sammen av stålplater, har 3 adskilte og lukkede kammer 15, 16 og 17. Fra hvert kammer føres rør opp til en ikke vist kontrollstasjon på toppen hvor en operatør kan pumpe vann eller luft inn eller ut av hvert kammer og på denne måte justere både oppdrift og helning på transportenheten. The transport unit, which is conveniently welded together from steel plates, has 3 separate and closed chambers 15, 16 and 17. From each chamber pipes are led up to a control station not shown at the top where an operator can pump water or air into or out of each chamber and on in this way adjust both buoyancy and inclination of the transport unit.

På hver endegavl kan sentralseksjonen 13 være forsynt med utstikkende, innstøpte stålbjelker 12. Disse kan hensiktsmessig ha innfreste spor i endevanger på kraftige kanalbj eiker som i sin motsatte, innstøpte vange har huller eller utsparinger for en rekke armeringsjern som fordeler kreftene godt innover i betongen. Nevnte spor kan være horisontale og slik utformet at de passer inn i motgående fremstikkende tenner fra tilsvarende stål på motstående sentralseksjon. On each end gable, the central section 13 can be provided with protruding, cast-in steel beams 12. These can conveniently have grooves milled into the end jambs of strong channel beams which, in their opposite, cast-in jamb, have holes or recesses for a number of rebars which distribute the forces well into the concrete. Said grooves can be horizontal and designed in such a way that they fit into counter-protruding teeth from corresponding steel on the opposite central section.

En mulig fordel ved dette er at montørene, i de få minutter da tidevannet snur, skal kunne posisjonere den nye sentralseksjonen til riktig både høyde og sideretning og deretter med sammensveising og/eller skrueforbindelse, eller på annen måte, binde seksjonene sammen slik at vekten av den nye seksjonen kan overføres til den gamle når transportenheten skal frigjøres. Ytterligere sammenknytting skjer ved innstøping av utstikkende kamstål på begge sentralseksj oner og på støtteføttene når de er på plass. A possible advantage of this is that the fitters, in the few minutes when the tide turns, should be able to position the new central section to the correct height and lateral direction and then with welding and/or screw connection, or in some other way, tie the sections together so that the weight of the new section can be transferred to the old one when the transport unit is to be released. Further joining takes place by embedding protruding comb steel on both central sections and on the support feet when they are in place.

I det nedenstående beskrives ytterligere mulige aspekter ved oppfinnelsen. Further possible aspects of the invention are described below.

En anordning for konstruksjon av en hel eller delvis barriere mellom en første og en andre vannmasse omfatter, slik det fremgår av det ovenstående, en sentralseksjon 13 og minst ett par av støtteben 22 innrettet for å bære sentralseksjonen relativt til fast fundament. A device for the construction of a full or partial barrier between a first and a second body of water comprises, as can be seen from the above, a central section 13 and at least one pair of support legs 22 arranged to support the central section relative to a fixed foundation.

Sentralseksjonen 13 er i et nedre område forsynt med et antall åpninger, eller utsparinger/kaviteter, og hvert støtteben 22 er ved en øvre ende forsynt med et antall fremspring tilpasset for tilfesting til respektive åpninger i sentralseksjonen. Dette er illustrert som eksempel i fig. 2. Åpningene i støtteseksjonen kan hensiktsmessig omfatte diagonale utsparinger, eller kaviteter, hver med et tverrsnitt, for eksempel sirkulært, som avtar skrått oppover mot det indre av sentralseksjonen, og hvor støttebenets fremspring passer inn i respektive utsparing. The central section 13 is provided in a lower area with a number of openings, or recesses/cavities, and each support leg 22 is provided at an upper end with a number of projections adapted for attachment to respective openings in the central section. This is illustrated as an example in fig. 2. The openings in the support section may suitably comprise diagonal recesses, or cavities, each with a cross-section, for example circular, which decreases obliquely upwards towards the interior of the central section, and where the projection of the support leg fits into the respective recess.

Slik særlig fig. 1 viser, kan anordningen videre omfatte et ytterligere antall sentralseksj oner 13, hvor sentral seksjonene er sammenkoblet ved sine endegavler for å danne en sammenhengende kjede av sentralseksj oner. Alle sentralseksj oner kan på den beskrevne måte tilfestes støtteben for forankring til fundamentet/sjøbunnen. For dette formålet er hvert støtteben, ved en nedre ende, forsynt med en forankringsanordning for tilfesting til det faste fundamentet. As in particular fig. 1 shows, the device can further comprise a further number of central sections 13, where the central sections are interconnected at their end ends to form a continuous chain of central sections. All central sections can be attached to support legs for anchoring to the foundation/seabed in the manner described. For this purpose, each support leg is provided, at a lower end, with an anchoring device for attachment to the fixed foundation.

For at anordningen, herunder støttebena, skal utgjøre flater som danner helt eller delvis barriere for vannet mellom den første og andre vannmassen, kan sentralseksjonen omfatte en første og en andre frontflate, vendende mot henholdsvis den første og andre vannmassen, og hvert støtteben omfatte en flate som forløper langs en hel lengde av en respektiv frontflate for sentralseksjonen. In order for the device, including the support legs, to form surfaces that form a complete or partial barrier for the water between the first and second bodies of water, the central section can comprise a first and a second front surface, facing the first and second bodies of water respectively, and each support leg comprises a surface which extends along an entire length of a respective front surface of the central section.

I noen utførelser kan støttebenets flate forløpe langs hele støttebenets høyde. I andre utførelser kan flaten være brutt med åpninger der vann kan passere. In some embodiments, the surface of the support leg can extend along the entire height of the support leg. In other designs, the surface may be broken with openings through which water can pass.

Slik det er angitt tidligere, kan hvert støtteben være innrettet for å ha variabel, kontrollerbar oppdrift. Dette kan tilveiebringes ved et flertall hulrom i støttebenet som er innrettet for å fylles med (eller tømmes for) luft eller vann. As indicated previously, each outrigger can be configured to have variable, controllable buoyancy. This can be provided by a plurality of cavities in the support leg which are arranged to be filled with (or emptied of) air or water.

I noen utførelser har også sentralseksjonen variabel, kontrollerbar oppdrift. Dette kan være tilveiebrakt enten ved minst ett hulrom i sentralseksjonen som er innrettet for å fylles med luft eller vann, eller ved anvendelse av en separat transportenhet, illustrert ved 17 i figurene 3 og 5, innrettet for å tilknyttes sentralseksjonen, idet transportenheten omfatter hulrom som kan fylles med luft eller vann. In some designs, the central section also has variable, controllable buoyancy. This can be provided either by at least one cavity in the central section which is arranged to be filled with air or water, or by using a separate transport unit, illustrated at 17 in Figures 3 and 5, arranged to be connected to the central section, the transport unit comprising cavities which can be filled with air or water.

Anordningen kan særlig hensiktsmessig inngå i et anlegg for utnyttelse av tidevannsenergi. I slike utførelser omfatter sentralseksjonen en første og en andre frontflate, vendende mot henholdsvis den første og andre vannmassen, og i tillegg minst en gjennomstrømningsåpning mellom den første og andre frontflaten. I sentralseksjonen kan det videre være anordnet en turbin som drives av vann som strømmer gjennom gjennomstrømningsåpningen. I en særlig utførelse av denne art, som eksempelvis illustrert ved ytterligere detaljer i fig. 5, kan sentralseksjonen videre omfatte vertikale passasjer 14 mellom et øvre parti av sentralseksjonen og et midtparti av de to anordnede gjennomstrømningsåpningene, hvor den vertikale passasje utgjør en monteringskanal for turbinen. Turbinen kan være anordnet horisontalt vendbart i sentralseksjonen, for derved å utnytte tidevannets begge retninger. The device can be particularly suitable as part of a facility for the utilization of tidal energy. In such embodiments, the central section comprises a first and a second front surface, facing respectively the first and second water mass, and in addition at least one flow opening between the first and second front surface. In the central section, a turbine can also be arranged which is driven by water flowing through the flow opening. In a particular embodiment of this kind, as for example illustrated by further details in fig. 5, the central section can further comprise vertical passages 14 between an upper part of the central section and a middle part of the two arranged flow-through openings, where the vertical passage forms a mounting channel for the turbine. The turbine can be horizontally reversible in the central section, thereby making use of both directions of the tide.

Oppfinnelsen kan være særlig nyttig ved forankring og montering av store prefabrikkerte betongseksjoner på større sjødyp enn hva tidligere kjente metoder er egnet for, slik som metoden beskrevet i norsk patent 320988. Oppfinnelsen kan ha særlige fordeler ved montasje og forankring i løsmasse-sjøbunn. The invention can be particularly useful when anchoring and mounting large prefabricated concrete sections at greater sea depths than previously known methods are suitable for, such as the method described in Norwegian patent 320988. The invention can have particular advantages when mounting and anchoring in loose mass seabed.

Støttebena som anvendes i oppfinnelsen utgjør skråplan som leder bølger og tidevann opp og inn i eventuelle inntak eller gjennomløp i sentralseksj oner som inneholder en eller flere turbiner. Tidevann i dypere lag kan også ved hjelp av disse skråplanene tvinges opp og inn i turbinen(e). The support legs used in the invention form inclined planes that guide waves and tides up and into any intakes or passages in central sections containing one or more turbines. Tides in deeper layers can also be forced up and into the turbine(s) with the help of these inclined planes.

Sentralseksj onene støpes fordelaktig i armert betong. De kan serieproduseres i dokk og fløtes ut av byggedokken, fortrinnsvis ved høyvann. Sentralseksj onene kan være utstyrt med luftfylte hulrom og/eller supplert med en spesiell transportenhet 17 som gir tilstrekkelig oppdrift til at seksjonene løftes fri fra dokkbunnen, og deretter kan de slepes i delvis nedsenket stilling til montasjestedet. The central sections are advantageously cast in reinforced concrete. They can be serially produced in a dock and floated out of the construction dock, preferably at high tide. The central sections can be equipped with air-filled cavities and/or supplemented with a special transport unit 17 which provides sufficient buoyancy for the sections to be lifted free from the dock bottom, and then they can be towed in a partially submerged position to the assembly site.

Når den nye sentralseksjonen er på plass, justeres oppdriften til riktig høyde før den nye betongseksjonen låses til tidlige monterte seksjon. Deretter slippes vann inn i transportenheten 17 slik at vekten på den nye seksjonen overføres til den gamle seksjonen og dens fundamenter. Transportenheten 17 kan så slepes tilbake til produksjonsstedet for gjenbruk på neste seksjon. When the new central section is in place, the buoyancy is adjusted to the correct height before the new concrete section is locked to the early assembled section. Water is then let into the transport unit 17 so that the weight of the new section is transferred to the old section and its foundations. The transport unit 17 can then be towed back to the production site for reuse on the next section.

På samme produksjonsmåte som for de sentrale sentral seksjonene kan støttebena støpes i armert betong i byggedokk og fløtes på plass. De kan være utstyrt med hulrom som gir oppdrift for sleping i overflatestilling. Ved hjelp av vinsj og innpumping av vann på kontrollert måte i støttebenas ulike oppdriftskamre, anordnet ved ulike posisjoner langs benets lengde, kan støttebena manøvreres på plass. In the same production method as for the central central sections, the support legs can be cast in reinforced concrete in a construction dock and floated in place. They can be equipped with cavities that provide buoyancy for towing in surface position. By means of a winch and pumping water in a controlled manner into the support legs' various buoyancy chambers, arranged at different positions along the length of the leg, the support legs can be maneuvered into place.

Støttebena kan fordelaktig produseres i forskjellige lengder og utførelser avhengig av sjødyp og bunnforhold der de skal monteres. The support legs can advantageously be produced in different lengths and designs depending on the sea depth and bottom conditions where they are to be installed.

For å sikre god forankring i løsmassesjøbunn, kan det fordelaktig anvendes støtteben hvor ytre/nedre del av hvert støtteben er utformet som et sugeanker. Nedre del kan ha et kasseformet tverrsnitt uten bunn. Når ytre/nedre flytetank i føttene fylles med sjøvann, svinges støttebeina av sin egen vekt ned slik at nedre skarpe kant av nevnte kasseformede del trenger et stykke ned i løsmassene. Via rør slangeforbindelse kan deretter sjøvann suges ut av nevnte kammer. Med eventuell vinsj og stålline kan støttebenet holdes ytterligere på plass samtidig som indre ende vinsjes opp. Vannet suges deretter ut fra støttebenets ytre/nedre kammer via en ikke vist rør-/slangeforbindelse opp til en vakuumpumpe. Dermed vil vanntrykket utenfor kammeret og vinsjen samarbeide med å presse støttebenets ytre/nedre ende ytterligere ned i sjøbunnen. To ensure good anchoring in loose mass seabed, support legs can advantageously be used where the outer/lower part of each support leg is designed as a suction anchor. The lower part can have a box-shaped cross-section without a bottom. When the outer/lower floating tank in the feet is filled with seawater, the support legs are swung down by their own weight so that the lower sharp edge of said box-shaped part penetrates a bit into the loose masses. Seawater can then be sucked out of said chamber via a pipe and hose connection. With a possible winch and steel line, the support leg can be further held in place at the same time as the inner end is winched up. The water is then sucked out from the support leg's outer/lower chamber via a pipe/hose connection, not shown, up to a vacuum pump. Thus, the water pressure outside the chamber and the winch will work together to push the outrigger's outer/lower end further down into the seabed.

Støttebena har i sin motsatte (dvs. øvre) ende en eller flere fremstikkende tunger eller fremspring som passer inn i motgående åpninger i sentralseksjonen. Både støttebein og sentralseksjon kan her ha utstikkende armeringsjern med åpninger omkring som fylles med betong når vedkommende ben er på plass. Etter betongherding oppnås solide stive forbindelser mellom støtteben og sentralseksjon. The support legs have at their opposite (i.e. upper) end one or more protruding tongues or protrusions which fit into opposing openings in the central section. Both the support leg and the central section can here have protruding reinforcing bars with openings around them which are filled with concrete when the leg in question is in place. After the concrete has hardened, solid rigid connections are achieved between the support legs and the central section.

Med slike støtteben på hver side av sentralseksjonen skapes solide bunnforankringer som opptar de store sidekrefter fra tidevann og bølger samt vekten av hele den resulterende betongbrua med turbiner og fremtidig trafikk på taket vil gi. With such support legs on each side of the central section, solid bottom anchorages are created which absorb the large lateral forces from tides and waves as well as the weight of the entire resulting concrete bridge with turbines and future traffic on the roof.

Når betongen som binder støttebena og sentralseksjonen sammen er herdet, kan denne seksjonen overta belastningen fra neste nye sentrale betong seksjon. På denne måte kan man rasjonelt bygge bruforbindelsen trinnvis ut i sjøen uten behov for tunge kranfartøyer eller nevneverdig behov for dykkere. When the concrete that binds the support legs and the central section together has hardened, this section can take over the load from the next new central concrete section. In this way, the bridge connection can be rationally built step by step out into the sea without the need for heavy crane vessels or significant need for divers.

Turbin(er) og annet maskineri monteres til slutt, uavhengig av betongarbeidene. Støtteføttene produseres med forskjellige lengder tilpasset sjødypet hvor de skal monteres. Dermed oppnås tilnærmet lik og optimal skråstilling på støttebena uavhengig av sjødypet. Turbine(s) and other machinery are finally installed, independently of the concrete works. The support feet are produced with different lengths adapted to the sea depth where they are to be installed. In this way, an approximately equal and optimal inclination of the support legs is achieved regardless of the sea depth.

Metoden og anordningen gir stor fleksibilitet i forhold til slike sjødypvariasjoner samtidig som de er tids- og kostnadsbesparende i forhold til tidligere kjente metoder og anordninger. The method and device provide great flexibility in relation to such sea depth variations while at the same time saving time and costs compared to previously known methods and devices.

Det skal forstås at den foranstående beskrivelsen er gitt i form av ikke-begrensende, illustrative eksempler. Mange variasjoner og alternativer vil umiddelbart innsees av fagfolk. Oppfinnelsens prinsipp og rekkevidde er derfor definert ved de nedenstående patentkrav og deres ekvivalenter. It should be understood that the foregoing description is given in the form of non-limiting, illustrative examples. Many variations and alternatives will be immediately recognized by professionals. The principle and scope of the invention are therefore defined by the patent claims below and their equivalents.

Claims

1. Device for constructing a full or partial barrier between a first and a second body of water, comprising a central section (13) and at least one pair of support legs (22) arranged to support the central section relative to a fixed foundation, the central section (13) in a lower area is provided with a number of openings, and each support leg (22) at an upper end is provided with a number of protrusions adapted for attachment to respective openings in the central section.

2. Device in accordance with claim 1, further comprising a further number of central sections (13), where the central sections are interconnected at their end ends to form a continuous chain of central sections.

3. Device in accordance with claim 1 or 2, where each support leg is provided at a lower end with an anchoring device for attachment to the fixed foundation.

4. Device in accordance with one of the above requirements, where the openings in the support section comprise diagonal recesses with a cross-section that decreases obliquely upwards towards the interior of the central section, and where said projections fit into respective recesses.

5. Device in accordance with claim 4, where said cross-section is circular.

6. Device in accordance with one of the above requirements, where the central section comprises a first and a second front surface, facing respectively the first and second body of water, and where each support leg comprises a surface which extends along the entire length of a respective front surface for the central section.

7. Device in accordance with one of the above requirements, wherein each strut has variable, controllable buoyancy provided by a plurality of cavities adapted to be filled with air or water.

8. Device in accordance with one of claims 1-7 wherein the central section has variable, controllable buoyancy provided by at least one cavity arranged to be filled with air or water.

9. Device in accordance with one of claims 1-7, where the central section has variable, controllable buoyancy, provided by a separate transport unit, arranged to be connected to the central section, the transport unit comprising cavities which can be filled with air or water.

10. Device in accordance with one of the above requirements, where the central section comprises a first and a second front surface, facing respectively the first and second water mass, and a flow opening between the first and second front surface, and where a turbine is arranged in the central section which is driven by water flowing through the flow opening.

11. Device in accordance with claim 10, where the central section further comprises a vertical passage between an upper middle part of the central section and a middle part of the flow opening, where the vertical passage forms a mounting channel for said turbine.

12. Method for constructing a full or partial barrier between a first and a second body of water, comprehensive to arrange a central section (13) on a water surface, to arrange at least one pair of support legs (22) to support the central section relative to the fixed foundation, the method comprising guiding a number of projections, provided on each support leg, into respective openings in a lower region of the central section (13), and attaching the projections to the openings.

13. Method according to claim 12, further comprising connecting the central section (13) with a further number of central sections (13) at the central sections' end ends, to form a continuous chain of central sections.

14. Method in accordance with one of claims 12-13, further comprising varying and controlling the buoyancy of each outrigger by filling a plurality of cavities in the outrigger with air or water.

15. Method in accordance with one of claims 12-14, where the central section comprises a first and a second front surface, facing respectively the first and second bodies of water, and a through-flow opening between the first and second front surfaces, and where the method further comprises arranging in the central section a turbine which is driven by water flowing through the through-flow opening.