NO332863B1 - Understottelseskonstruksjon for installasjon pa en havbunn - Google Patents

Abstract

En understøttelseskonstruksjon for installasjon på en havbunn, omfattende et fundament (2), og en søyle (1) festet til og strekkende seg opp fra fundamentet og i stand til å understøtte minst en utstyrsenhet, der fundamentet (2') omfatter et omkretsmessig skjørt (7) som strekker seg nedover og derved definerer minst ett kammer under fundamentet (2). Skjørtet omfatter et korrugert materiale, og er fortrinnsvis utformet av korrigerte stålplater.

Description

Oppfinnelsen angår konstruksjoner til understøttelse av havbaserte vindturbiner og liknende utstyr. Nærmere bestemt vedrører oppfinnelsen en

understøttelseskonstruksjon til bruk i vindmølleparker til havs, som angitt i innledningen til det selvstendige krav 1.

Den økende etterspørselen etter utnyttelse av fornybare energikilder øker etterspørselen etter generering av vindkraft til havs, der vindforholdene er mer gunstige enn på land og miljøkonsekvensene er mindre. Det er et økende behov for konstruksjoner som kan understøtte tunge vindturbiner i en betydelig høyde over havflaten. Understøttelseskonstruksjonen består av skaft/tårn innfestet i havbunnen enten direkte ved hjelp av et fundament, eller ved at konstruksjonen flyter og forbindes med havbunnen ved hjelp av et ankersystem. Oppfinnelse angår den førstnevnte type, det vil si understøttelseskonstruksjoner som, de installert og i drift, er bunnfaste.

De typiske bunnfaste understøttelseskonstruksjoner for vindturbiner i praktisk bruk, planlagt brukt og beskrevet i offentlig tilgjengelige kilder har, generelt sett, følgende egenskaper: 1. Krevende installasjonsprosedyre der tårnet påsettes på stedet på et på forhånd installert fundament 2. Fundamentet festes til havbunnen ved borede/drillede eller rammede pæler WO 2009/154472 A2 beskriver en understøttelseskonstruksjon til bruk i havmøllesektoren, omfattende et fundament til installasjon på en bunn under en vannmasse og et tårn som er forbundet med og strekker seg opp fra fundamentet og som er i stand til å understøtte minst en utstyrsenhet. Fundamentet omfatter et bunnplate-element og en vegg som strekker seg opp fra bunnplate-elementet, og derved definerer et første hulrom som kan romme ballast og gi oppdrift under uttauing og installasjon. Fundamentet har omkretsskjørt som strekker seg ned fra bunnplate-elementet, og derved definerer minst ett kammer under fundamentet. Kammeret kan være inndelt i ytterligere kamre ved hjelp av skjørt som strekker seg ned fra bunnplate-elementet og fortrinnsvis strekker seg radialt fra et sentralt parti på bunnplate-elementet til respektive områder på omkretsskjørtet.

WO 2010/143966 A2 beskriver en fundamentbasis med en sirkulær plate som har et omkretsmessig skjørt som strekker seg nedover fra platen 5, slik at det derved dannes et hovedrom avgrenset av platen og skjørtet. I like avstander rundt platen er det anordnet et antall ytre rom med separate skjørt og som er innrettet rundt platen med en innbyrdes vinkelavstand på 120° Hovedrommet og de ytre rommene er i virkeligheten "omvendte begre", med skjørt som kan trenge inn i overflaten når fundamentbasisen installeres.

Både ved installasjon av fundamentet og når anlegget er i drift, vil skjørtene være utsatt for betydelige laster som krever stor materialtykkelse eller et betydelig antall stivere. Stor materialtykkelse og/eller et stort antall stivere, gir redusert penetrasjonsevne og høy fabrikasjonskostnad.

Det er derfor frembrakt en understøttelseskonstruksjon for installasjon på en havbunn, omfattende et fundament, og en søyle festet til og strekkende seg opp fra fundamentet og i stand til å understøtte minst en utstyrsenhet, der fundamentet omfatter et omkretsmessig skjørt som strekker seg nedover og derved definerer minst ett kammer under fundamentet,karakterisert vedat skjørtet omfatter et korrugert materiale.

I en utførelsesform omfatter understøttelseskonstruksjon et antall ytre delfundamenter tilknyttet fundamentet, og med nedadrettede skjørt, og skjørtene omfatter et korrugert materiale.

Skjørtene er fortrinnsvis utformet av korrugerte stålplater.

De korrugerte skjørtene ifølge oppfinnelsen er bedre avstivet og følgelig mindre utsatt for å knekke ved havbunnspenetrering, enn konvensjonelle skjørt er. Man kan derfor holde en tynnere platetykkelse med korrugerte skjørt og allikevel sikre at skjørtet har den nødvendige styrke. Fabrikasjonen av skjørtene er også enklere (og dermed billigere) når det benyttes korrugerte plater. Det er ikke behov for ringstivere, o.l., som er nødvendige avstivningskomponenter ved fabrikasjon av konvensjonelle skjørt.

Disse og andre kjennetegn ved oppfinnelsen vil tydeliggjøres i påfølgende beskrivelse av en foretrukket utførelse, gitt som et ikke begrensende eksempel, med henvisning til de vedlagte tegninger der: Figur 1 viser en utførelsesform av fundamentet ifølge oppfinnelsen sett fra siden, og Figur 2 viser samme utførelsesform som i figur 1, sett ovenfra. Understøttelseskonstruksjonen omfatter en søyle 1, et fundament 2, en mellomliggende kjegleformet struktur 3, og er på figurene vist plassert i en vannmasse W og hviler på en havbunn B via fundamentet 2. Søylen er tilpasset for å bære et tårn og en vindturbin, eller lignende, (ikke vist) montert på toppen av tårnet. Søylen omfatter videre en arbeidsplattform 4, en fortøyningsstasjon for båt, og en leider 5 som fører fra denne opp til arbeidsplattformen.

Den kjegleformede strukturen 3 omfatter fortrinnsvis en nedre del 3a av betong og en øvre del 3b av stål.

Fundamentet 2 omfatter et nedoverrettet skjørt 7 og et antall ytre delfundamenter 6a-c som også har nedadrettede skjørt 8a-c. I den viste utførelsesformen er delfundamentene 6a-c innrettet rundt fundamentet med en innbyrdes vinkelavstand på 120° Skjørtene 7, 8a-c danner respektive kamre (ikke vist) og skjørtene kan slikk trenge ned i havbunnen B når understøttelseskonstruksjonen installeres.

Skjørtene, som fortrinnsvis er laget av stål, er korrugerte. Dette gir økt stivhet og bedre penetrasjonsegenskaper, og følgelig en mer stabil installasjon på havbunnen.

Selv om oppfinnelsen her er beskrevet og vist som en konstruksjon med et sirkulært tverrsnitt i horisontalplanet, skal oppfinnelsen ikke begrenses til slike tverrsnitt, men også omfatte for eksempel rektangulære eller oktogonale tverrsnitt.

Claims (3)

1. 1. Understøttelseskonstruksjon for installasjon på en havbunn, omfattende et fundament (2), og en søyle (1) festet til og strekkende seg opp fra fundamentet og i stand til å understøtte minst en utstyrsenhet, der fundamentet (2) omfatter et omkretsmessig skjørt (7) som strekker seg nedover og derved definerer minst ett kammer under fundamentet (2),karakterisert vedet antall ytre delfundamenter (6a-c) med nedadrettede skjørt (8a-c) tilknyttet fundamentet, og skjørtene (8a-c) omfatter et korrugert materiale.

2. Understøttelseskonstruksjon ifølge krav 1, der skjørtet (7) omfatter et korrugert materiale.

3. Understøttelseskonstruksjon ifølge krav 1 eller krav 2, der skjørtene er utformet av korrugerte stålplater.