WO2014015927A1 - Fundament für eine windenergieanlage - Google Patents

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WO2014015927A1
WO2014015927A1 PCT/EP2013/001811 EP2013001811W WO2014015927A1 WO 2014015927 A1 WO2014015927 A1 WO 2014015927A1 EP 2013001811 W EP2013001811 W EP 2013001811W WO 2014015927 A1 WO2014015927 A1 WO 2014015927A1
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pile
primary
wind turbine
foundation
corner
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PCT/EP2013/001811
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Marc Seidel
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Repower Systems Se
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    • E04B1/38—Connections for building structures in general
    • E04B1/41—Connecting devices specially adapted for embedding in concrete or masonry
    • E04B1/4114—Elements with sockets
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    • E02D27/00—Foundations as substructures
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    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
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    • E04H12/22—Sockets or holders for poles or posts
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H12/00—Towers; Masts or poles; Chimney stacks; Water-towers; Methods of erecting such structures
    • E04H12/34—Arrangements for erecting or lowering towers, masts, poles, chimney stacks, or the like

Definitions

  • the present invention relates to a dissolved structural structure, in particular a lattice tower structure, for a wind turbine according to the preamble of claim 1.
  • the invention relates to a foundation structure, which is designed as a dissolved structural structure, in particular as a lattice tower structure, and e.g. is anchored as an offshore foundation structure by means of rammed foundation piles, in particular by means of pre-drilled hollow piles, to the ground.
  • the present invention relates to a method for producing a dissolved structural structure, in particular a lattice tower structure, according to the preamble of claim 13.
  • lattice tower structures As resolved structural structures, for example, tripods, tripiles or lattice tower structures are called. In the following, the invention is explained using the example of such lattice tower structures, without this being to be understood as a restriction.
  • Straight lattice tower structures are well known in wind turbines, eg as lattice towers for wind turbines as an alternative to tubular steel towers.
  • lattice tower structures known as foundation structures over which the connection of a building with the ground.
  • Such known foundation structures consist for example of a lattice structure made of corner posts and truss-like arranged between the corner posts. environments. In other dissolved structural structures one does not speak of corner stems, but of legs.
  • mortar Grout
  • the corner stalk is extended at its free end with so-called jaket legs.
  • These jacket legs are mounted so that they stand in the vertical direction in the foundation piles, while the corner stems have a tilt to the vertical direction.
  • These jacket legs are, according to the diction of the present application, part of the corner stalk and thus encompassed by the term "corner stalk.” Connecting the corner stems to the brims can therefore also be the joining of the jacket legs to the stakes.
  • a tower construction in particular a wind turbine can be arranged, e.g. a wind turbine with a grid or a steel tube tower.
  • the aforementioned lattice tower structures consist of so-called primary and secondary structures.
  • the primary structures are those parts of the lattice tower structure that remove the loads from the wind turbine. These loads include static, eg resulting from the weight of the wind turbine, and also dynamic loads, for example, resulting from the rotor rotation and changing winds.
  • the primary structures include, for example, the corner stems and the struts connecting the corner stems and extending between the corner stems. These include nodes, eg cast and weld nodes.
  • the secondary structures do not have a load-bearing function that is relevant to stability, but are intended to fulfill functional tasks and to prevent them from occurring. loads (eg impact loads from service vessels to jetty) into the primary structure.
  • Secondary structures are, for example, cable guide tubes (J-tubes), platforms and feeders for landing boats, working platforms, or pile stoppers on the anchoring-side end areas of the corner stems, which reduce the penetration depth of a corner post when inserted into an inward-facing Limiting the seabed drilled or drilled hollow pile.
  • J-tubes cable guide tubes
  • platforms and feeders for landing boats, working platforms, or pile stoppers on the anchoring-side end areas of the corner stems which reduce the penetration depth of a corner post when inserted into an inward-facing Limiting the seabed drilled or drilled hollow pile.
  • the secondary structures are terminated by material, in which the material of the structures is metallurgically changed, as is known, for example, from US Pat. B. when welding is the case, connected to the primary structures.
  • the primary structures For example, Platforms are welded to the corner posts or braces.
  • the disadvantage of welded joints is that the metallurgical change of the structure produces a notch effect which reduces the fatigue strength of the structure.
  • the primary structure must be made larger in order to compensate for the reduction in fatigue strength, thereby increasing the cost of the lattice tower structure.
  • the object of the present invention is to provide an improved lattice tower structure or dissolved structural structure in this respect.
  • the lattice tower structure according to the invention or dissolved structural structure is characterized in that the cohesive connection between the primary and the secondary structure is designed as a bonding connecting layer arranged between primary and secondary structure.
  • welding is no longer required to make the connection between the primary and secondary structures, but the connection is made via a bonding layer.
  • the bonding layer has the advantage that no metallurgical changes in the material structure are generated and thus no notch effect occurs. Accordingly, the fatigue strength of the load-bearing primary structures in particular is not impaired. This has the consequence advantageously that the primary structures and also the secondary structures over the prior art at least partially lighter dimensions and costs can be saved accordingly.
  • connection layer may be an adhesive layer.
  • Adhesive connections are basically already known in steel construction. Suitable adhesive bonds and adhesives are described inter alia in the article "Bonding in steel” in the journal Stahlbau 75 (2006), Issue 10, pages 834 ff., Authors: Markus Feldmann et al.
  • An alternative bonding agent to adhesive may be (normal or high strength) grout according to another aspect of the invention.
  • mortar compounds also called Grout compounds
  • Grout compounds are basically known from the prior art, so that no further explanation is required.
  • the primary and secondary structures could be directly bonded to one another with a material fit, the adhesive or coarse layer would then be arranged directly between the two attachment partners.
  • An advantageous embodiment of the invention provides, however, that the secondary structure is attached to a sleeve, in particular by welding, and that the sleeve rests positively on the primary structure, wherein the connection layer is formed between the sleeve and the primary structure.
  • This embodiment according to the invention offers the advantage that the secondary structure does not have to be fastened directly to the primary structure, which is e.g. then a problem can be if only small connection areas are available.
  • the cuff may have a bonding surface of suitable size and contour, and the secondary structure may be e.g. welded to the cuff. But cuff and secondary structure can also be connected in other ways or be made in one piece.
  • a cuff has the advantage that it can be produced in a variety of sizes and shapes, and that the loads occurring through the secondary structure are removed via the cuff and via the bonding layer to the primary structure, without structurally weakening the primary structure.
  • the sleeve can be formed according to a further embodiment, at least two parts.
  • This embodiment offers the advantage that the collar can be arranged in a simple manner on the primary structure.
  • the cuff may be e.g. consist of two 180 ° shells, which, if necessary together with auxiliary shells, complement each other to form a closed ring.
  • the dishes may e.g. be joined by welding or screwing.
  • the invention can be implemented if the dissolved structural structure or the lattice tower structure is a foundation structure, the primary structure a corner stem or a leg, and the secondary structure a support for the depth limitation of the corner stem or leg when inserted into pre-excavated hollow piles is.
  • These supports are also referred to as pile stoppers.
  • the fastening according to the invention by means of a connecting layer with respect to the welding can be implemented more advantageously and without problems in terms of construction.
  • the pile stopper is welded to the Eckstiel well before the establishment of the foundation structure, namely on land in a workshop.
  • the embodiment of the invention has the advantage that the connection between the corner post and the pile stopper can be made after measuring the pre-piles either directly on site or just before loading on land, so that the arrangement of the pile stopper at the corner handle can be adapted to the actual pile height on site. This is possible because both an adhesive and a mortar compound in a relatively short time and in consistently good quality can be produced.
  • a requirement for offshore wind turbines is that they must have sufficient earthing. This led in the prior art that when using height compensation plates, especially those with elastic properties, no electrical contact between corner post and foundation pile was that would otherwise have been produced by the resting on the pile pile stopper, so that subsequently a electrical connection had to be made, eg by retrofitting a cable ters between pile stopper and foundation pile. This work had to be done by divers.
  • the subsequent arrangement of such an electrical conductor is no longer necessary in the embodiment according to the invention, since the pile stopper advantageously rests directly on the pile, whereby an electrical line is produced.
  • the embodiment according to the invention has the advantage that no notch effect occurs due to the connection type according to the invention. Accordingly, the pile stopper would not have to be removed, because a partial load transfer is unproblematic here. If there would be a failure of the compound of the invention after the establishment of the foundation, this would even be the case, since then there is a load transfer to 100% via the Grout connection.
  • the pile stopper is arranged from a bottom Auflagerringplatte with central through hole for the corner handle or leg, from a ring inside the Auflagerringplatte, surrounding the through hole, cylindrical extension piece and composed of a plurality of reinforcing fins, which are arranged along the circumference of standing substantially perpendicular to the Auflagerringplattenebene end piece extending radially outwards, in particular delta-shaped, between Auflagerringplatte and extension, wherein the Auflagerringplatte dimensioned the pole in inserted into a foundation pile Eckstiel or leg radially outstanding is.
  • This structure is characterized as material-saving and yet stable.
  • the pile stopper is formed at least two parts, since a split pile stopper is easier to mount on a corner post or leg and easier to handle.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that in the opening of the pile stopper spacers are arranged, via which the corner post or the leg is held in the opening at a distance from the pile stopper. This ensures that a sufficient annular gap for the introduction of the bonding layer is present.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that in particular the region of the connecting layer is provided with a corrosion protection, for example with a corrosion protection coating or a coating.
  • a secondary structure according to the invention can also be a cable guide tube or a jetty according to another embodiment of the invention.
  • the foundation structure according to the invention is not limited to lattice structures consisting of corner posts and trusses arranged like a truss between the corner posts, but also includes structures in which no distinction can be made between corner post and strut (eg "Hexabase-Jacket” or DE 20 2011 101 599 Ul, or other dissolved structural structures, eg tripods), where the term “leg” is no longer used for cornerstones but for legs.
  • the object is further achieved by a method having the features of claim 13.
  • Advantageous method embodiments are specified in the subclaims.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a foundation structure according to the invention
  • FIG. 2 shows a detailed view of the region of a marked X in FIG. 1
  • FIG. 3 is an isometric view of the pile stopper shown in FIG. 2; FIG.
  • FIG. 4 shows a detailed view of the area marked Y in FIG. 1 of a further exemplary embodiment of a meshed pile stopper, FIG.
  • FIG. 5 is an isometric view of the pile stopper shown in FIG. 4, and FIG.
  • FIG. 6 is a detail view of the marked in Fig. 1 with Z area of a
  • FIG. 1 shows a foundation structure 1 for a tower construction 2.
  • this foundation structure 1 is a jacket for an offshore structure, such. B. for an offshore wind turbine, that is, that the jacket is anchored to the seabed 6, wherein the foundation structure 1 is formed and arranged so that its upper part is above the sea level 7.
  • the jacket consists of corner posts 3 and arranged between the corner posts 3 and attached thereto struts 4. These components are load-bearing parts, which are referred to as primary structures.
  • the Corner handles 3 are anchored via hollow foundation piles 5 in the seabed 6, wherein the immersion depth of the corner handles 3 in the foundation piles 5 is limited by pile stoppers 8, 9.
  • pile stoppers 8, 9 two different pile stoppers are shown in FIG. 1, namely a pile stopper 8 fastened by gluing on the left corner stalk, and a pile stopper 9 connected by grooving on the right corner stalk.
  • Fig. 2 shows the designated in Fig. 1 with X area in enlarged and sectioned view. Shown is a corner handle 3, which is verised in a pre-grounded in the seabed foundation pile 5 via a mortar connection 26 with the post 5. On the corner post 3, shear ribs 27 are provided on the outside in the area penetrating into the pile 5. Furthermore, an insertion aid 22 is formed at the lower end of the corner handle 3.
  • the pile stopper 8 On the upper end of the foundation pile 5, a pile stopper 8 is supported.
  • the pile stopper 8 has a supporting surface on the pile side 24 a, over which the Aufiagerplatte 24 rests on the pile 5. It also has reinforcing fins 24b, 24c which extend downwardly (24b) and upwards (24c) from the support plate 24, respectively.
  • the support plate 24 is connected via an adhesive connection with the corner handle 3. For better representability, only the left part of the support plate 24, the adhesive bond producing adhesive layer 28 is shown.
  • FIG. 3 shows in an isometric view the detail marked X in FIG. 1, which has already been described in more detail with reference to FIG.
  • Pile-stopper 8 consists of a circular annular plate 24, as shown in FIG. 2, a central passage opening for the corner handle 3 has.
  • This passage opening is dimensioned such that the corner post 3 with the pile stopper 8 forms an annular gap therebetween, into which an adhesive for forming an adhesive layer 28 is introduced. So that this annular gap formed as evenly as possible is, are provided on the annular gap-side surface of the pile stopper, ie on the corner handle 3 facing surface, spacers in the form of circumferential annular beads.
  • the adhesive can be chosen so that the compound still has a certain elasticity, so that the pile stopper 8 can still move elastically to a certain extent in the longitudinal direction of the Eckstieles 3.
  • the annular plate 24 of the Eckstieles 3 rests on its underside 24a on the foundation piles 5.
  • a cylindrical sleeve 29 is fixed stabilized substantially perpendicular to the annular plate 24 by means of stiffening fins 24c.
  • the pile stopper 8 is constructed from four 90 ° ring segments 8a to 8d. These ring segments 8a to 8d are screwed together at the pairwise abutting interfaces. For this purpose, holes 30 for the passage of bolts are provided in the adjacent reinforcing fins 24c.
  • FIGS. 4 and 5 show an alternative design of a pile stopper 9. In the sectional view of FIG.
  • annular gap 33 formed between the corner post 3 and the pile stopper is significantly larger than in the case of the adhesive variant.
  • This annular gap 33 is filled to attach the pile stopper 9 at the corner handle 3 with a grout 34, and after setting the Groutmasse 34 there is a firm connection between corner handle 3 and Pile-stopper 9.
  • This compound can be further improved in strength, that thrust ribs 35 are formed on the corner stalk-side inner surface of the pile stopper 9.
  • Functionally identical push ribs 27 also have the corner post 3 on its anchoring side end region. These push ribs 35 and 27 allow a more stable connection both with "the grout 34 filled in the annular gap 33 and with the groove 26 filled in the pile 5.
  • a ground wire 32 is again mounted to make an electrically conductive connection.
  • the pile stopper 9 of Fig. 5 consists of four 90 ° segments 40a to 40d, which are fastened together by bolts to form a 360 ° Pile stopper.
  • the attachment of the pile stopper 8 or 9 to the corner post 3 unlike in the prior art, only immediately before the attachment of the lattice tower structure 1 to the foundation piles 5 done.
  • the height up to which the foundation piles 5 protrude out of the seabed 6 can be measured and thereby the desired height position of the pile stoppers 8, 9 at the corner post 3 can be determined.
  • the pile stoppers 8, 9 secure by gluing (8) or by Vergroutung (9) at the corner post 3 and after setting of the connection can then the lattice tower structure 1 is lowered onto the foundation piles 5 and the lower end 22 of the corner posts 3 (Groutzapfen) are introduced into the foundation piles 5 until the Pile stoppers 8, 9 come to rest on the upper edges of the foundation piles 5.
  • Fig. 6 shows an enlarged view of the designated in Fig. 1 with Z area. Shown is the attachment of a cable guide tube 10 via a sleeve 11 at a corner handle 3. To the tubular corner handle 3 is an annular sleeve 11 is placed, with an annular gap remains between Eckstiel 3 and sleeve 11, which is filled with an adhesive 12. After setting of this bonding layer forming adhesive 11 is between cuff 1 1 and corner post 3 a solid compound that does not affect the stability of the corner post 3. On the sleeve 11, the cable guide tube 10 is welded.
  • the sleeve 1 1 z. B. be composed of several partial rings. Conceivable z. B. two 180 ° partial rings, three 120 ° partial rings or four 90 ° partial rings. Also combinations with different partial rings are possible. It is also possible that the sleeve 11 surrounds the tubular corner post 3 only in a partial circumference, z. B. by 90 °. The size of the adhesive surface must be only the Meet stability requirements for attachment of the secondary structure. These requirements are z. B. at a cable guide tube 10 is less than a work platform. For high stability requirements, a cuff 1 1 completely enclosing the corner handle 3 is therefore preferred.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine aufgelöste Tragwerksstruktur für eine Windenergieanlage, insbesondere eine Gitterturmstruktur für eine Windenergieanlage, insbesondere eine Gründungsstruktur für eine Windenergieanlage, insbesondere zur Boden Verankerung einer Offshore- Windenergieanlage über gerammte Gründungspfähle im Boden, wobei die aufgelöste Tragwerksstruktur Primärstrukturen, über die in der Tragwerksstruktur durch die Windenergieanlage auftretende Lasten abgetragen werden, und Sekundärstrukturen aufweist, die keine lastabtragende, sondern funktionale Aufgaben haben, wobei die Sekundärstrukturen an den Primärstrukturen angeordnet und mit ihnen stoffschlüssig verbunden sind, und ist dadurch gekennzeichnet, dass die stoffschlüssige Verbindung zwischen der Primär- und der Sekundärstruktur als eine dazwischen angeordnete Verbindungsschicht ausgebildet ist. Weiterhin betrifft die Erfindung insbesondere ein Verfahren zur Herstellung einer Gitterturmstruktur für eine Windenergieanlage, insbesondere einer Gründungsstruktur für eine Windenergieanlage, insbesondere zur Bodenverankerung einer Offshore- Windenergieanlage über Gründungspfähle im Boden.

Description

FUNDAMENT FÜR EINE WINDENERGIEANLAGE
Die vorliegende Erfindung betrifft eine aufgelöste Tragwerksstruktur, insbesondere eine Gitterturmstruktur, für eine Windenergieanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Gründungs struktur, die als aufgelöste Tragwerksstruktur, insbesondere als Gitterturmstruktur, ausgeführt ist, und z.B. als Offshore-Gründungsstruktur mittels gerammter Gründungspfähle, insbesondere mittels vorgerammter Hohlpfähle, am Boden verankert wird. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer aufgelösten Tragwerksstruktur, insbesondere einer Gitterturmstruktur, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 13.
Als aufgelöste Tragwerksstrukturen werden z.B. Tripods, Tripiles oder auch Gitterturmstrukturen bezeichnet. Im folgenden wird die Erfindung am Beispiel solcher Gitterturmstrukturen erläutert, ohne dass dies als Einschränkung zu verstehen ist. Gerade Gitterturmstrukturen sind bei Windenergieanlagen hinlänglich bekannt, z.B. als Gittertürme für Windenergieanlagen in Alternative zu Stahlrohrtürmen. Es sind auch Gitterturmstrukturen als Gründungsstrukturen bekannt, über die die Verbindung eines Bauwerkes mit dem Boden erfolgt. Solche bekannten Gründungsstrukturen bestehen beispielsweise aus einer Gitterstruktur aus Eckstielen und fachwerkartig zwischen den Eckstielen angeordneten Verstre- bungen. Bei anderen aufgelösten Tragwerksstrukturen spricht man nicht von Eckstielen, sondern von Beinen. Die Verankerung am Boden, z.B. am Meeresboden, erfolgt z.B. über gerammte Gründungspfähle, die z.B. als Hohlpfähle ausgeführt sind, um die unteren Enden der Eckstiele aufnehmen zu können. Anschließend wird Mörtel (Grout) in die Hohlpfähle gefüllt, um die Eckstiele mit den Pfählen fest zu verbinden. In der Regel wird für die Verbindung mit den Gründungspfählen der Eckstiel an seinem freien Ende verlängert mit sogenannten Ja- cket-Beinen. Diese Jacket-Beine sind dabei so angebracht, dass sie in vertikaler Richtung in den Gründungspfählen stehen, während die Eckstiele zur vertikalen Richtung eine Neigung aufweisen. Diese Jacket-Beine sind nach der Diktion der vorliegenden Anmeldung Teil des Eckstiels und somit vom Begriff„Eckstiel" mit umfasst. Das Verbinden der Eckstiele mit den Prahlen kann also auch das Verbinden der Jacket-Beine mit den Pfählen sein.
Diese bekannten Gründungsstrukturen werden allgemein als Jacket- Gründungen bezeichnet und überwiegend im Offshore-B ereich eingesetzt, das heißt die Gründungsstruktur steht im Meer und die Hohlpfähle sind im Meeresboden verankert. Auf der Gründungsstruktur kann ein Turmbauwerk, insbesondere eine Windenergieanlage angeordnet werden, z.B. eine Windenergieanlage mit einem Gitteroder einem Stahlrohrturm.
Die vorgenannten Gitterturmstrukturen bestehen aus sogenannten Primär- und Sekundärstrukturen. Bei den Primärstrukturen handelt es sich um die Teile der Gitterturmstruktur, die die von der Windenergieanlage herrührenden Lasten abtragen. Zu diesen Lasten gehören statische, z.B. aus dem Eigengewicht der Windenergieanlage resultierende, und auch dynamische Lasten, die z.B. aus der Rotordrehung und aus wechselnden Winden herrühren. Zu den Primärstrukturen zählen zum Beispiel die Eckstiele und die die Eckstiele verbindenden und sich zwischen den Eckstielen erstreckenden Verstrebungen. Darunter fallen auch Knoten, z.B. Guss- und Schweißknoten. In Abgrenzung dazu haben die Sekundärstrukturen keine standsicherheitsrelevante lastabtragende Funktion, sondern sie sind vorgesehen, um funktionale Aufgaben zu erfüllen und die dabei auftre- tenden Lasten (z.B. Anpralllasten von Service-Schiffen an Bootsanleger) in die Primärstruktur einzuleiten. Sekundärstrukturen sind zum Beispiel Kabelfüh- rungsrohre (J-Tubes), Plattformen und Anleger für das Anlanden von Booten, Arbeitsplattformen, oder auch Aufiagerplatten (Pile Stopper) an den veranke- rungsseitigen Endbereichen der Eckstiele, die die Eindringtiefe eines Eckstiels beim Einsetzen in einen in den Meeresboden getriebenen oder gebohrten Hohlpfahl begrenzen. Diese Aufzählung ist nur beispielhaft und nicht abschließend. Anders als bei den Primärstrukturen bewirkt das Versagen einer Sekundärstruktur keine Beeinträchtigung der Standsicherheit der Gesamtkonstruktion.
Bei bekannten Gitterturmstrukturen werden die Sekundärstrukturen über Stoff- schluss, bei dem der Werkstoff der Strukturen metallurgisch verändert wird, wie es z. B. beim Schweißen der Fall ist, mit den Primärstrukturen verbunden. Z.B. werden Plattformen an den Eckstielen oder an den Verstrebungen angeschweißt. Der Nachteil von Schweißverbindungen ist, dass durch die metallurgische Veränderung der Struktur eine Kerbwirkung entsteht, durch die die Ermüdungsfestigkeit der Struktur herabgesetzt wird. Das hat zur Folge, dass insbesondere die Primärstruktur stärker dimensioniert werden muss, um die Herabsetzung der Ermüdungsfestigkeit auszugleichen, wodurch sich die Kosten der Gitterturmstruktur erhöhen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine in dieser Hinsicht verbesserte Gitterturmstruktur bzw. aufgelöste Tragwerksstruktur bereitzustellen.
Gelöst wird die Aufgabe mit einer Gitterturmstruktur bzw. mit einer aufgelösten Tragwerksstruktur mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Gitterturmstruktur bzw. aufgelöste Tragwerksstruktur zeichnet sich dadurch aus, dass die stoffschlüssige Verbindung zwischen der Primär- und der Sekundärstruktur als eine zwischen Primär- und Sekundärstruktur angeordnete abbindende Verbindungsschicht ausgebildet ist. Bei der vorliegenden Erfindung ist zur Herstellung der Verbindung zwischen Primär- und Sekundärstruktur kein Schweißen mehr erforderlich, sondern die Verbindung wird über eine Verbindungsschicht hergestellt. Die Verbindungsschicht bietet den Vorteil, dass keine metallurgischen Veränderungen in der Werkstoffstruktur erzeugt werden und somit keine Kerbwirkung eintritt. Entsprechend wird auch die Ermüdungsfestigkeit insbesondere der lastabtragenden Primärstrukturen nicht beeinträchtigt. Dies hat in vorteilhafter Weise zur Folge, dass die Primärstrukturen und auch die Sekundärstrukturen gegenüber dem Stand der Technik zumindest teilweise leichter dimensioniert und entsprechend Kosten eingespart werden können.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann es sich bei der Verbindungsschicht um eine Klebschicht handeln. Klebeverbindungen sind grundsätzlich im Stahlbau bereits bekannt. Geeignete Klebeverbindungen und Klebstoffe werden unter anderem in dem Artikel„Kleben im Stahlbau " in der Zeitschrift Stahlbau 75 (2006), Heft 10, Seiten 834 ff., Autoren: Markus Feldmann et al. beschrieben.
Ein alternatives Verbindungsmittel zu Klebstoff kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung (normal- oder hochfester) Mörtel (Grout) sein. Auch Mörtelverbindungen (auch Grout- Verbindungen genannt) sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt, so dass dazu keine weiteren Erläuterungen erforderlich sind.
Grundsätzlich ließen sich Primär- und Sekundärstruktur direkt stoffschlüssig miteinander verbinden, die Kleb- oder Groutschicht wäre dann unmittelbar zwischen beiden Befestigungspartnern angeordnet. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht aber vor, dass die Sekundärstruktur an einer Manschette befestigt ist, insbesondere durch Schweißen, und dass die Manschette formschlüssig der Primärstruktur anliegt, wobei zwischen Manschette und Primärstruktur die Verbindungsschicht ausgebildet ist.
Anders betrachtet könnte man die Manschette auch als Teil der Sekundärstruktur ansehen, was aber technisch keinen Unterschied macht. In dieser Anmeldung wurde die Betrachtungsweise gewählt, dass die Manschette nicht Teil der Sekundärstruktur ist, selbst wenn Manschette und Sekundärstruktur einstückig ausgebildet sind. Erkennbar handelt es sich lediglich um eine gewählte Definition.
Diese erfindungsgemäße Ausgestaltung bietet den Vorteil, dass die Sekundärstruktur nicht direkt an der Primärstruktur befestigt werden muss, was z.B. dann ein Problem sein kann, wenn nur kleine Verbindungs flächen zur Verfügung stehen. Die Manschette kann eine Verbindungsfläche geeigneter Größe und Kontur aufweisen, und die Sekundärstruktur kann z.B. an die Manschette angeschweißt werden. Manschette und Sekundärstruktur können aber auch auf andere Art verbunden werden oder einstückig hergestellt sein. Eine Manschette hat den Vorteil, dass sie in vielfältiger Größe und Form herstellbar ist, und dass die durch die Sekundärstruktur auftretenden Lasten über die Manschette und über die Verbindungsschicht auf die Primärstruktur abgetragen wird, ohne dass die Primärstruktur dabei strukturell geschwächt wird.
Dabei kann die Manschette gemäß einer weiteren Ausgestaltung mindestens zweiteilig ausgebildet sein. Diese Ausgestaltung bietet den Vorteil, dass die Manschette in einfacher Weise an der Primärstruktur angeordnet werden kann. Bei rolirförmigen Primärstrukturen kann die Manschette z.B. aus zwei 180°- Schalen bestehen, die sich, ggf. auch zusammen mit Hilfsschalen, zu einem geschlossenen Ring ergänzen. Die Schalen können z.B. durch Schweißen oder Schrauben miteinander verbunden werden.
Denkbar wäre aber auch gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung für nicht sehr stark belastete Verbindungen, die Manschette als Teilschale auszubilden. Diese Ausgestaltung bietet den Vorteil, dass die Manschette die Primärstruktur nur teilweise umfassen würde und so leicht und schnell montiert werden kann.
Mit Vorteil ist die Erfindung umsetzbar, wenn die aufgelöste Tragwerksstruktur bzw. die Gitterturmstruktur eine Gründungsstruktur, die Primärstruktur ein Eckstiel oder ein Bein, und die Sekundärstruktur ein Auflager für die Tiefenbegrenzung des Eckstiels oder Beins beim Einsetzen in vorgerammte Hohlpfähle ist. Diese Auflager werden auch als Pile-Stopper bezeichnet. Als besonderer Vorteil erweist sich, dass die erfindungsgemäße Befestigung mittels einer Verbindungsschicht gegenüber dem Schweißen unproblematischer und baupraktisch vorteilhafter umsetzbar ist. Denn im Stand der Technik wird der Pile-Stopper weit vor der Errichtung der Gründungsstruktur an den Eckstiel geschweißt, nämlich an Land in einer Werkshalle. Der Grund hierfür ist, dass das Herstellen einer Schweißverbindung zeitaufwendig und die Schweißverbindung anschließend noch im Hinblick auf ihre Festigkeit geprüft und ggf. zertifiziert werden muss. Dies führt zu dem Nachteil, dass die Anordnung der Pile-Stopper an den Eckstielen oder Beinen nicht sehr genau an die tatsächlich bei der Errichtung der Gründung anzutreffenden Pfahlhöhen erfolgt, die erst nach dem Einmessen der Pfähle z. B. nach dem Rammen feststellbar ist. Dies ist ein bekanntes Problem, und im Stand der Technik begegnet man diesem Problem, indem Futterplatten zwischen die Pfahloberkanten und die Pile-Stopper als Höhenausgleich gesetzt werden. Die WO2011/010937 AI beschäftigt sich unter anderem mit diesem Problem des Höhenausgleichs .
Demgegenüber bietet die erfindungsgemäße Ausgestaltung den Vorteil, dass die Verbindung zwischen dem Eckstiel und dem Pile-Stopper nach der Einmessung der vorgerammten Pfähle entweder direkt vor Ort oder kurz vor der Verladung an Land hergestellt werden kann, so dass die Anordnung des Pile- Stoppers am Eckstiel an die tatsächliche Pfahlhöhe vor Ort angepasst werden kann. Dies ist möglich, da sowohl eine Klebe- als auch eine Mörtelverbindung in relativ kurzer Zeit und in gleichbleibend guter Qualität herstellbar sind.
Eine Vorgabe für Offshore- Windenergieanlagen ist, dass diese über eine ausreichende Erdung verfügen müssen. Dies führte im Stand der Technik dazu, dass bei der Verwendung von Höhenausgleichsplatten, insbesondere bei solchen mit elastischen Eigenschaften, kein elektrischer Kontakt zwischen Eckstiel und Gründungspfahl bestand, der sonst von dem auf dem Pfahl aufliegenden Pile- Stopper hergestellt worden wäre, so dass nachträglich eine elektrische Verbindung hergestellt werden musste, z.B. durch nachträgliches Anbringen eines Lei- ters zwischen Pile-Stopper und Gründungspfahl. Diese Arbeiten mussten von Tauchern ausgeführt werden. Die nachträgliche Anordnung eines solchen elektrischen Leiters ist bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung nicht mehr erforderlich, da der Pile-Stopper vorteilhaft direkt auf dem Pfahl aufliegt, wodurch eine elektrische Leitung hergestellt wird. Aufgrund der Verbindungsschicht zwischen Pile-Stopper und Eckstiel, die in der Regel nichtleitend ist, muss ggf. eine elektrische Verbindung zwischen Eckstiel und Pile-Stopper hergestellt werden, was aber während der Befestigung des Pile-Stoppers leicht ausführbar ist, und somit ohne den beschwerlichen und risikobehafteten Einsatz von Tauchern durchführbar ist.
Nachdem die Eckstiele in den Gründungspfahlen vergroutet sind, soll nach dem Stand der Technik kein Lastabtrag mehr über die Pile-Stopper erfolgen, sondern nur noch über die Mörtelverbindung der Eckstiele in den Gründungspfahlen. Es kann dennoch vorkommen, dass zumindest teilweise noch Lasten über die Pile- Stopper übertragen werden. Dies ist wegen der Kerbwirkung von Schweißverbindungen problematisch. Zur Vermeidung solcher Probleme werden die Pile- Stopper daher in Tauchgängen oftmals wieder entfernt, sobald der Mörtel in den Gründungspfahlen ausgehärtet ist.
Demgegenüber weist die erfindungsgemäße Ausgestaltung den Vorteil auf, dass durch die erfindungsgemäße Verbindungsart keine Kerbwirkung auftritt. Entsprechend müssten die Pile-Stopper nicht entfernt werden, denn ein teilweiser Lastübertrag ist hier unproblematisch. Würde es zu einem Versagen der erfindungsgemäßen Verbindung nach dem Aufbau der Gründung kommen, wäre dies sogar der Sollfall, da dann ein Lastabtrag zu 100% über die Grout- Verbindung erfolgt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Pile-Stopper aus einer bodenseitigen Auflagerringplatte mit zentralem Durchgangsloch für den Eckstiel oder das Bein, aus einem ringinnenseitig der Auflagerringplatte angeordneten, das Durchgangsloch umgebenden, zylinderförmigen Ansatzstück und aus mehreren Verstärkungsfinnen aufgebaut, die sich entlang des Umfangs des im wesentlichen senkrecht auf der Auflagerringplattenebene stehenden Ansatzstücks radial nach außen, insbesondere deltaförmig, zwischen Auflagerringplatte und Ansatzstück erstreckend angeordnet sind, wobei die Auflagerringplatte den Pfahl bei in einem Gründungspfahl eingesetztem Eckstiel oder Bein radial überragend bemessen ist. Dieser Aufbau zeichnet sich als materialsparend und dennoch stabil aus. Dabei ist es gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorteilhaft, dass der Pile-Stopper mindestens zweiteilig ausgebildet ist, da ein geteilter Pile-Stopper leichter an einem Eckstiel oder Bein montierbar und leichter handhabbar ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass in der Öffnung des Pile- Stoppers Abstandshalter angeordnet sind, über die der Eckstiel oder das Bein in der Öffnung auf Abstand zum Pile-Stopper gehalten ist. Dadurch ist sichergestellt, dass ein ausreichender Ringspalt für das Einbringen der Verbindungsschicht vorhanden ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass insbesondere der Bereich der Verbindungsschicht mit einem Korrosionsschutz versehen ist, beispielsweise mit einem Korrosionsschutzlack oder einer Beschichtung.
Eine erfindungsgemäße Sekundärstruktur kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung auch ein Kabelführungsrohr oder ein Bootsanleger sein.
Wie eingangs erwähnt ist die erfindungsgemäße Gründungsstruktur nicht beschränkt auf Gitterstrukturen, die aus Eckstielen und fachwerkartig zwischen den Eckstielen angeordneten Verstrebungen bestehen, sondern umfasst auch Strukturen, bei denen keine Unterscheidung mehr zwischen Eckstiel und Verstrebung gemacht werden kann (z.B.„Hexabase-Jacket" oder DE 20 2011 101 599 Ul, oder andere aufgelöste Tragwerksstrukturen, z.B. Tripods). Hier spricht man nicht länger von Eckstielen, sondern von Beinen. In den Ansprüchen wird ebenfalls die Bezeichnung„Bein" verwendet. Die Aufgabe wird weiterhin durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. Vorteilhafte Verfahrensausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer prinzipienhaft in den Figuren gezeigter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Gründungsstruktur,
Fig. 2 eine Detailansicht des in Fig. 1 mit X gekennzeichneten Bereiches eines
Ausführungsbeispiels für einen geklebten Pile-Stopper im Schnitt,
Fig. 3 eine isometrische Ansicht des in Fig. 2 dargestellten Pile- Stoppers,
Fig. 4 eine Detailansicht des in Fig. 1 mit Y gekennzeichneten Bereiches eines weiteren Ausführungsbeispiels für einen gegrouteten Pile-Stopper,
Fig. 5 eine isometrische Ansicht des in Fig. 4 dargestellten Pile- Stoppers, und
Fig. 6 eine Detailansicht des in Fig. 1 mit Z gekennzeichneten Bereiches eines
Ausfuhrungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Verbindung einer Sekundärstruktur mit einer Primärstruktur im Schnitt.
In der Fig.1 ist eine Gründungstruktur 1 für ein Turmbauwerk 2 dargestellt. Bei dieser Gründungsstruktur 1 handelt es sich um ein Jacket für ein Offshore- Bauwerk, wie z. B. für eine Offshore- Windenergieanlage, das heißt, dass das Jacket am Meeresboden 6 verankert wird, wobei die Gründungsstruktur 1 so ausgebildet und angeordnet ist, dass ihr oberer Teil über dem Meeresspiegel 7 liegt.
Das Jacket besteht aus Eckstielen 3 und aus zwischen den Eckstielen 3 angeordneten und daran befestigten Verstrebungen 4. Bei diesen Bauteilen handelt es sich um lastabtragende Teile, die als Primärstrukturen bezeichnet werden. Die Eckstiele 3 werden über hohle Gründungspfähle 5 im Meeresboden 6 verankert, wobei die Eintauchtiefe der Eckstiele 3 in die Gründungspfähle 5 durch Pile- Stopper 8, 9 begrenzt wird. Wie später noch im Einzelnen gezeigt werden wird, sind in Figur 1 zwei unterschiedliche Pile- Stopper gezeigt, nämlich am linken Eckstiel ein durch Klebung befestigter Pile- Stopper 8, am rechten Eckstiel ein durch Grout verbundener Pile- Stopper 9.
Die Fig. 2 zeigt den in Fig. 1 mit X bezeichneten Bereich in vergrößerter und geschnittener Darstellung. Dargestellt ist ein Eckstiel 3, der in einen in den Meeresboden vorgerammten Gründungspfahl 5 über eine Mörtelverbindung 26 mit dem Pfahl 5 vergrautet ist. An dem Eckstiel 3 sind im in den Pfahl 5 eindringenden Bereich außenseitig Schubrippen 27 vorgesehen. Weiterhin ist an dem unteren Ende des Eckstiels 3 eine Einführhilfe 22 ausgebildet.
Auf dem oberen Ende des Gründungspfahls 5 stützt sich ein Pile- Stopper 8 ab. Der Pile- Stopper 8 weist pfahlseitig eine Auflagefläche 24a auf, über die die Aufiagerplatte 24 auf dem Pfahl 5 aufliegt. Es weist weiterhin Verstärkungsfinnen 24b, 24c auf, die sich nach unten (24b) bzw. nach oben (24c) von der Auflagerplatte 24 erstrecken. Die Auflagerplatte 24 ist über eine Klebeverbindung mit dem Eckstiel 3 verbunden. Aus Gründen der besseren Darstellbarkeit ist nur im linken Teil der Auflagerplatte 24 die die Klebeverbindung herstellende Klebeschicht 28 dargestellt.
Fig. 3 zeigt in einer isometrischen Ansicht das in Fig. 1 mit X gekennzeichnete Detail, das anhand Figur 2 bereits näher beschrieben wurde. Der mittels einer Klebeverbindung am Eckstiel 3 befestigte Pile-Stopper 8 besteht aus einer kreisförmigen Ringplatte 24, die wie aus Fig. 2 ersichtlich eine zentrale Durchgangsöffnung für den Eckstiel 3 aufweist. Diese Durchgangsöffnung ist so dimensioniert, dass der Eckstiel 3 mit dem Pile-Stopper 8 einen dazwischen liegenden Ringspalt ausbildet, in den ein Klebstoff zur Ausbildung einer Klebstoffschicht 28 eingebracht wird. Damit dieser Ringspalt möglichst gleichmäßig ausgebildet ist, sind auf der ringspaltseitigen Fläche des Pile- Stoppers, also auf der dem Eckstiel 3 zugewandten Fläche, Abstandshalter in Form von umlaufenden Ringwülsten vorgesehen. Nach Einbringen der Klebstoffmasse in den Ringspalt und nach Aushärten bzw. Abbinden der Klebstoffmasse sind der Eckstiel 3 und der Pile-Stopper verbunden. Dabei kann der Klebstoff so gewählt werden, dass die Verbindung noch eine gewisse Elastizität aufweist, so dass sich der Pile-Stopper 8 noch in einem gewissen Maße in Längsrichtung des Eckstieles 3 elastisch bewegen kann.
Die Ringplatte 24 des Eckstieles 3 liegt auf ihrer Unterseite 24a auf den Gründungspfählen 5 auf. Auf der Oberseite der Ringplatte 24 ist eine zylindrische Hülse 29 im Wesentlichen senkrecht zur Ringplatte 24 mittels Versteifungsfinnen 24c stabilisiert befestigt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Pile- Stopper 8 aus vier 90°-Ringsegmenten 8a bis 8d aufgebaut. Diese Ringsegmente 8a bis 8d werden an den paarweise zusammenstoßenden Grenzflächen miteinander verschraubt. Dazu sind in den benachbart zur Anlage kommenden Verstärkungsfinnen 24c Löcher 30 für das Durchführen von Bolzen vorgesehen.
In der Ringplatte 24 sind vier Bohrungen 31 vorgesehen, die das Austreten von Meerwasser beim Einfüllen von Grout 26 in die Gründungspfähle 5 erlauben und zudem eine Beobachtung des Pfahlinneren ermöglichen, z. B. durch ferngesteuerte Kameras, um das sukzessive Auffüllen des Pfahles 5 mit Grout 26 zu überwachen. Für die Herstellung eines leitenden Kontaktes zwischen Eckstiel 3 und Pile-Stopper 8 ist mindestens ein elektrisches Erdungskabel 32 vorgesehen. Da die Ringplatte 24 direkt auf dem Pfahl 5 aufliegt, ist eine leitende Verbindung zwischen diesen beiden Komponenten gewährleistet. Zusätzlich kann dennoch eine weitere Erdung durch Vorsehen eines entsprechenden Erdungskabels vorgenommen werden. Die Figuren 4 und 5 zeigen eine alternative Bauart eines Pile-Stoppers 9. In der Schnittansicht der Fig. 4 ist erkennbar, dass der zwischen Eckstiel 3 und Pile- Stopper ausgebildete Ringspalt 33 deutlich größer als bei der Klebevariante ist. Dieser Ringspalt 33 wird zum Befestigen des Pile-Stoppers 9 am Eckstiel 3 mit einer Groutmasse 34 befüllt, und nach Abbinden der Groutmasse 34 besteht eine feste Verbindung zwischen Eckstiel 3 und Pile-Stopper 9. Diese Verbindung kann noch dadurch in der Festigkeit verbessert werden, dass auf der eckstielseiti- gen Innenfläche des Pile-Stoppers 9 Schubrippen 35 ausgebildet sind. Funktionsgleiche Schubrippen 27 weist auch der Eckstiel 3 auf seinem verankerungsseiti- gen Endbereich auf. Diese Schubrippen 35 und 27 ermöglichen eine stabilere Verbindung sowohl mit "dem im Ringspalt 33 eingefüllten Grout 34 als auch mit dem im Pfahl 5 eingefüllten Grout 26.
Im Übrigen besteht auch der durch Grouten verbundene Pile-Stopper 9 aus einer Basisplatte 40 und einem senkrecht dazu angeordneten Zylinder 41, der die zentrale Öffnung in der Grundplatte 40 umschließt und zusammen mit dem Eckstiel 3 den Ringspalt 33 ausbildet. Zwischen Eckstiel 3 und Pile-Stopper ist erneut ein Erdungskabel 32 montiert, um eine elektrisch leitende Verbindung herzustellen. Auch der Pile-Stopper 9 der Fig. 5 besteht aus vier 90°-Segmenten 40a bis 40d, die durch Bolzen aneinander befestigt sind zur Bildung eines 360° Pile-Stoppers. Es sind auch andere Segmentierungen denkbar, z. B. eine Unterteilung in zwei, drei, oder mehr als vier Segmente. Die Einteilung in Segmente ist deshalb vorteilhaft, weil dadurch die Handhabbarkeit erleichtert ist.
Die Befestigung der Pile-Stopper 8 oder 9 an dem Eckstiel 3 kann, anders als im Stand der Technik, erst unmittelbar vor der Befestigung der Gitterturmstruktur 1 an den Gründungspfählen 5 erfolgen. Die Höhe, bis zu der die Gründungspfähle 5 aus dem Meeresboden 6 herausragen, kann dazu vermessen werden und dadurch die gewünschte Höhenposition der Pile-Stopper 8, 9 am Eckstiel 3 ermittelt werden. In dieser gewünschten Position lassen sich dann die Pile-Stopper 8, 9 durch Klebung (8) oder durch Vergroutung (9) am Eckstiel 3 befestigen und nach Abbinden der Verbindung kann dann die Gitterturmstruktur 1 auf die Gründungspfähle 5 abgesenkt und das untere Ende 22 der Eckstiele 3 (Groutzapfen) in die Gründungspfähle 5 eingeführt werden, bis die Pile-Stopper 8, 9 zur Auflage auf den oberen Rändern der Gründungspfähle 5 kommen. Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Schweißverbindungen ist eine unmittelbare Herstellung der Verbindung zwischen Pile-Stopper und Eckstielen am Errichtungsort des Turmes nicht möglich, da Schweißverbindungen komplizierter in der Herstellung sind. Die Schweißnähte müssen auch einer Prüfung unterzogen werden und in der Regel ist eine Abnahme durch den Zertifizierer erforderlich. Da Kleb- und Groutverbindungen diese Nachteile in der Regel nicht aufweisen, kann der Pile- Stopper unmittelbar am Aufstellungsort oder kurz vor der Verladung zur Verschiffung auf See mit dem Eckstiel verbunden werden und dadurch z. B. die Verwendung von Futterplatten zum Höhenausgleich vermieden werden.
Fig. 6 zeigt in vergrößerter Darstellung den in Fig. 1 mit Z bezeichneten Bereich. Dargestellt ist die Befestigung eines Kabelführungsrohres 10 über eine Manschette 11 an einem Eckstiel 3. Um den rohrförmigen Eckstiel 3 ist eine ringförmige Manschette 11 gelegt, wobei zwischen Eckstiel 3 und Manschette 11 ein Ringspalt verbleibt, der mit einer Klebemasse 12 ausgefüllt ist. Nach Abbinden dieser eine Verbindungsschicht bildenden Klebemasse 11 besteht zwischen Manschette 1 1 und Eckstiel 3 eine feste Verbindung, die die Stabilität des Eckstieles 3 nicht beeinflusst. Auf der Manschette 11 ist das Kabelführungsrohr 10 angeschweißt.
Die Manschette 1 1 kann z. B. aus mehreren Teilringen aufgebaut sein. Denkbar sind z. B. zwei 180°-Teilringe, drei 120°-Teilringe oder vier 90°-Teilringe. Auch Kombinationen mit unterschiedlichen Teilringen sind möglich. Es ist auch möglich, dass die Manschette 11 den rohrförmigen Eckstiel 3 nur in einem Teilumfang umgreift, z. B. um 90°. Die Größe der Klebefläche muss dabei lediglich die Stabilitätsanforderungen für die Befestigung der Sekundärstruktur erfüllen. Diese Anforderungen sind z. B. bei einem Kabelführungsrohr 10 geringer als bei einer Arbeitsplattform. Bei hohen Stabilitätsanforderungen ist daher eine den Eckstiel 3 vollständig umschließende Manschette 1 1 bevorzugt.

Claims

Patentansprüche:
1. Aufgelöste Tragwerksstruktur (1) für eine Windenergieanlage, insbesondere Gitterturmstruktur für eine Windenergieanlage, insbesondere Gründungsstruktur für eine Windenergieanlage, insbesondere zur Bodenverankerung einer Offshore- Windenergieanlage über gerammte Gründungs- pfähle (5) im Boden (6), wobei die aufgelöste Tragwerksstruktur (1) Primärstrukturen (3, 4), über die in der Tragwerksstruktur (1) durch die Windenergieanlage auftretende Lasten abgetragen werden, und Sekundärstrukturen (8, 9, 10) aufweist, die keine lastabtragende, sondern funktionale Aufgaben haben, wobei die Sekundärstrukturen (8, 9, 10) an den Primärstrukturen (3, 4) angeordnet und mit ihnen stoffschlüssig verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die stoffschlüssige Verbindung zwischen der Primär- (3, 4) und der Sekundärstruktur (8, 9, 10) als eine dazwischen angeordnete Verbindungsschicht (12, 28, 34) ausgebildet ist.
2. Aufgelöste Tragwerksstruktur (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsschicht als Klebschicht (12, 28) ausgebildet ist.
3. Aufgelöste Tragwerksstruktur (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärstruktur (10) an einer Manschette (11) befestigt ist, insbesondere durch Schweißen befestigt ist, die formschlüssig der Primärstruktur (3, 4) anliegt, wobei zwischen Manschette (1 1) und Primärstruktur (3, 4) die Verbindungsschicht (12, 28) ausgebildet ist.
4. Aufgelöste Tragwerksstruktur (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Manschette (1 1) mehrteilig ausgebildet ist.
5. Aufgelöste Tragwerksstruktur (1) nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Primärstruktur (3, 4) rohrförmig ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Manschette (1 1) als Teilschale ausgebildet ist.
6. Aufgelöste Tragwerksstruktur (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Manschette (1 1) zusammen mit anderen Manschetten oder mit einer oder mehreren Hilfsschalen einen vollständigen Ring ausbildet.
7. Aufgelöste Tragwerksstruktur (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aufgelöste Tragwerksstruktur (1) eine Gründungsstruktur, die Primärstruktur ein Eckstiel (3) oder ein Bein, und die Sekundärstruktur ein Auflager (8, 9) für die Tiefenbegrenzung des Eckstiels (3) oder Beins beim Einsetzen in gerammte Grün- dungspfähle (5) ist (Pile- Stopper).
8. Aufgelöste Tragwerksstruktur (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Pile-Stopper (8, 9) unter Bildung eines Ringspaltes (33) den Eckstiel (3) oder das Bein vollständig umschließt, wobei in dem Ringspalt (33) die Verbindungsschicht (12, 28, 34) angeordnet ist.
9. Aufgelöste Tragwerksstruktur (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Pile-Stopper (8, 9) aus mehreren, insbesondere baugleichen, teilringförmigen Segmenten aufgebaut ist.
10. Aufgelöste Tragwerksstruktur (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Pile-Stopper (8, 9) aus einer bodenseiti- gen Auflagerringplatte (24, 40) mit zentralem Durchgangsloch für den Eckstiel (3) oder das Bein, aus einem ringinnenseitig der Auflagerringplatte (24, 40) angeordneten, das Durchgangsloch umgebenden, zylinderförmigen Ansatzstück (29, 41) und aus mehreren Verstärkungs firmen (24c) aufgebaut ist, die sich entlang des Umfangs des im wesentlichen senkrecht auf der Auflagerringplattenebene stehenden Ansatzstücks (29, 41) radial nach außen, vorzugsweise deltaförmig, zwischen Auflagerringplatte (24, 40) und Ansatzstück (29, 41) erstreckend angeordnet sind, wobei die Auflagerringplatte (24, 40) den Gründungspfahl (5) bei in einem Gründungspfahl (5) eingesetztem Eckstiel (3) oder Bein radial überragend bemessen ist.
1 1. Aufgelöste Tragwerksstruktur (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass auf der ringspaltseitigen Zylinderfläche des Pile-Stoppers (8, 9) Abstandshalter angeordnet sind, über die der Eckstiel (3) oder das Bein auf Abstand zum Pile-Stopper (8, 9) gehalten ist.
12. Aufgelöste Tragwerksstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärstruktur ein Kabelfuhrungsrohr (10) oder ein Bootsanleger ist.
13. Verfahren zur Herstellung einer aufgelösten Tragwerksstruktur ( 1 ) für eine Windenergieanlage, insbesondere einer Gitterturmstruktur für eine Windenergieanlage, insbesondere einer Gründungs struktur für eine Windenergieanlage, insbesondere zur Bodenverankerung einer Offshore- Windenergieanlage über Gründungspfähle (5) im Boden (6), wobei die Tragwerksstruktur (1) Primärstrukturen (3, 4), über die in der Tragwerksstruktur (1) durch die Windenergieanlage auftretende Lasten abtragbar sind, und Sekundärstrukturen (8, 9, 10) aufweist, die keine lastabtragende, sondern funktionale Aufgaben erfüllen, wobei mindestens eine Primärstruktur (3, 4) mit einer Sekundärstruktur (8, 9, 10) über eine stoffschlüssige Verbindung verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass die stoffschlüssige Verbindung zwischen der Primär- (3, 4) und der Sekundärstruktur (8, 9, 10) als eine dazwischen angeordnete abbindende Verbindungsschicht (12, 28, 34) ausgebildet wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsschicht als Klebeschicht (12, 28) ausgeführt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärstruktur (10) an einer Manschette (1 1) befestigt wird, die formschlüssig der Primärstruktur (3, 4) angelegt wird, und wobei zwischen Manschette (1 1) und Primärstruktur (3, 4) die Verbindungsschicht (12, 28, 34) ausgeführt wird.
16. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärstruktur (10) vor dem Verbinden der Manschette (11) mit der Primärstruktur (3, 4) an der Manschette (11) befestigt wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärstruktur ein Pile-Stopper (8, 9) und die Primärstruktur ein Eckstiel (3) oder Bein ist.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Verbinden des Pile-Stoppers (8, 9) mit dem Eckstiel (3) oder dem Bein eine Einmessung der vorgerammten Gründungspfähle (5) zur Ermittlung der geeigneten Lage des Pile-Stoppers (8, 9) am Eckstiel (3) oder Bein erfolgt, und dass der Pile-Stopper (8, 9), insbesondere Offshore, an der ermittelten geeigneten Lage am Eckstiel (3) oder Bein befestigt wird.
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbesserung der Schubtragfähigkeit im Bereich der Verbindungsschicht, insbesondere bei Verwendung von Mörtel (34) (Grout), Verbundmittel, insbesondere Schubrippen (27, 35), angeordnet werden.
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