(57)【要約】【課題】「風力タービンの支持用海上プラットホームおよび付随する海上設備」を提供する。【解決手段】この洋上発電用風力タービン（１２）の支持用海上プラットホーム（１４）は、風力タービン（１２）の支持用主柱材（２４）および２つの二次柱材（２６）を含み；各柱材は、外部体積を境界画定する外部表面を有する少なくとも１つのシェルを含み；主柱材（２４）は２つの二次柱材に連結されている。  主柱材（２４）のシェル（２８Ａ）によって境界画定される外部体積は、各々の二次柱材（２６）のシェル（２８Ｂ、２８Ｃ）の外部表面によって境界画定されるそれぞれの外部体積よりも大きい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
風力タービン（１２）の支持用主柱材（２４）および２つの二次柱材（２６）を含む、洋上発電用風力タービン（１２）の支持用海上プラットホーム（１４）において；
各柱材が、外部体積を境界画定する外部表面を有する少なくとも１つのシェルを含み；主柱材（２４）が２つの二次柱材に連結されているプラットホームであって、
主柱材（２４）のシェル（２８Ａ）によって境界画定される外部体積が、各々の二次柱材（２６）のシェル（２８Ｂ、２８Ｃ）の外部表面によって境界画定されるそれぞれの外部体積よりも大きいことを特徴とする、
海上プラットホーム（１４）。
【請求項２】
主柱材（２４）のシェル（２８Ａ）により境界画定される外部体積が、各々の二次柱材（２６）のシェル（２８Ｂ、２８Ｃ）によって境界画定されるそれぞれの外部体積よりも少なくとも２０％大きい、請求項１に記載のプラットホーム（１４）。
【請求項３】
主柱材（２４）のシェル（２８Ａ）によって境界画定される外部体積が、各々の二次柱材（２８Ｂ、２８Ｃ）によって境界画定されるそれぞれの外部体積よりも少なくとも５０％大きい、請求項２に記載のプラットホーム。
【請求項４】
各柱材（２４、２６）について、柱材（２４、２６）のシェル（２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ）の横断面が１つの面積を画定する外部輪郭（４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ）を有し、主柱材（２４）のシェル（２８Ａ）の横断面の外部輪郭（４２Ａ）によって画定される面積が、少なくとも１つの二次柱材（２６）のシェル（２８Ｂ、２８Ｃ）の横断面の外部輪郭（４２Ｂ、４２Ｃ）により画定される面積よりも大きい、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のプラットホーム（１４）。
【請求項５】
主柱材（２４）のシェル（２８Ａ）の横断面が、少なくとも１つの二次柱材（２６）のシェル（２８Ｂ、２８Ｃ）の横断面とは異なる幾何学的形状を有する、請求項１ないし４のいずれか１項に記載のプラットホーム（１４）。
【請求項６】
主柱材（２４）のシェル（２８Ａ）の横断面が、各々の二次柱材（２６）のシェル（２８Ｂ、２８Ｃ）の横断面と相似でない、請求項１ないし５のいずれか１項に記載のプラットホーム（１４）。
【請求項７】
柱材（２４、２６）の各シェル（２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ）の横断面が、卵形、細長い形状、丸味のある頂部を有する矩形、鋭角の隅を有する矩形、丸味のある頂部を有する平行四辺形、鋭角の隅を有する平行四辺形、からなる群からそれぞれ選択された幾何学的形状を有する、請求項１ないし６のいずれか１項に記載のプラットホーム（１４）。
【請求項８】
各柱材（２４、２６）がそれぞれ１本の軸（Ａ１、Ａ２、Ａ３）に沿って延在しており、各柱材（２４、２６）のシェル（２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ）の横断面が柱材（２４、２６）の前記軸（Ａ１、Ａ２、Ａ３）に沿ってほぼ恒常である、請求項１ないし７のいずれか１項に記載のプラットホーム（１４）。
【請求項９】
主柱材（２４）のシェル（２８Ａ）が、各々の二次柱材（２６）のシェル（２８Ｂ、２８Ｃ）の高さ（Ｈ２、Ｈ３）よりも大きい高さ（Ｈ１）を有する、請求項１ないし８のいずれか１項に記載のプラットホーム（１４）。
【請求項１０】
上面図で見て、主柱材（２４）は、プラットホーム（１４）が有する幾何学的中心との関係において偏心している、請求項１ないし９のいずれか１項に記載のプラットホーム（１４）。
【請求項１１】
各二次柱材（２６）がそれぞれ、連結用アーム（３６）を介して主柱材（２４）に連結されており、連結用アーム（３６）が、互いに５０°〜８０°の角度（α１）を画定している、請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のプラットホーム（１４）。
【請求項１２】
少なくとも１つの二次柱材（２６）のシェル（２８Ｂ、２８Ｃ）が矩形形状の横断面を有し、該矩形形状がより大きい寸法の軸（４４Ｂ、４４Ｃ）を有しており、
より大きい寸法の軸（４４Ｂ、４４Ｃ）は、基準直線（４６）とのオフセット角（α２、α３）を有し、該基準直線（４６）は、主柱材（２４）のシェル（２８Ａ）の横断面の幾何学的中心を通るものとして、かつ二次柱材（２６）のシェル（２８Ｂ、２８Ｃ）の横断面の幾何学的中心を通る直線（４８）に直交するものとして定義され、
オフセット角（α２、α３）が０°〜９０°である、請求項１ないし１１のいずれか１項に記載のプラットホーム（１４）。
【請求項１３】
オフセット角（α２、α３）が１０°〜５０°である、請求項１２に記載のプラットホーム（１４）。
【請求項１４】
二次柱材（２６）の各シェル（２８Ｂ、２８Ｃ）が、内部にバラスト保管用タンクを境界画定している、請求項１ないし１３のいずれか１項に記載のプラットホーム（１４）。
【請求項１５】
各柱材（２４、２６）のシェル（２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ）によって境界画定される外部体積が少なくとも１５００ｍ3超である、請求項１ないし１４のいずれか１項に記載のプラットホーム（１４）。
【請求項１６】
洋上発電用海上設備（１０）において、風力タービン（１２）および請求項１ないし１５のいずれか１項に記載の該風力タービン（１２）の支持用海上プラットホーム（１４）を含み、主柱材（２４）は、風力タービン（１２）が据付けられる風力タービン（１２）の据付け用上部表面（３４）まで延在している、洋上発電用海上設備（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風力タービンの支持用主柱材および２つの二次柱材を含む、洋上発電用風力タービンの支持用海上プラットホームにおいて；各柱材が、外部体積を境界画定する外部表面を有する少なくとも１つのシェルを含み；主柱材が２つの二次柱材に連結されているプラットホームに関する。
【背景技術】
【０００２】
半潜水タイプの風力タービン支持用海上プラットホームは、当業者にとって公知である。
【０００３】
このようなプラットホームを含む海上設備において、柱材のシェルは、設備の洋上水平位置を保証する目的で、設備の重心をその吃水中心を通る垂直線まで移動させるために選択された一定量のバラストを収容する。
【０００４】
これらのプラットホームは、極めて安定性が高いという利点を有する。
【０００５】
しかしながら、これらのプラットホームは、完全に満足のいくものではなく、その安定性はさらに改善され得るものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明の目的は、洋上で優れた安定性を有す一方で、製造コストが低い風力タービンの支持用海上プラットホームを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このために、本発明の目的は、主柱材のシェルによって境界画定される外部体積が、各々の二次柱材のシェルの外部表面によって境界画定されるそれぞれの外部体積よりも大きい、上述のタイプの海上プラットホームにある。
【０００８】
本発明に係る海上プラットホームは、単独で、あるいは技術的に可能なあらゆる組合せにしたがって取込まれる以下の特徴のうちの１つまたは複数を含むことができる：
−  主柱材のシェルにより境界画定される外部体積は、各々の二次柱材のシェルによって境界画定されるそれぞれの外部体積よりも少なくとも２０％、好ましくは少なくとも５０％大きい；
−  各柱材について、柱材のシェルの横断面は１つの面積を画定する外部輪郭を有し、主柱材のシェルの横断面の外部輪郭によって画定される面積は、少なくとも１つの二次柱材のシェルの横断面の外部輪郭により画定される面積よりも大きい；
−  主柱材のシェルの横断面は、例えば少なくとも１つの二次柱材のシェルの横断面とは異なる幾何学的形状を有する；
−  例えば主柱材のシェルの横断面は、各々の二次柱材のシェルの横断面と相似でない；
−  柱材の各シェルの横断面は、卵形、細長い形状、例えば丸味のある頂部を有するかまたは鋭角の隅を有する矩形、丸味のある頂部を有する平行四辺形、鋭角の隅を有する平行四辺形、からなる群からそれぞれ選択された幾何学的形状を有する；
−  各柱材は、それぞれ１本の軸に沿って延在しており、各柱材のシェルの横断面が柱材の前記軸に沿ってほぼ恒常である；
−  主柱材のシェルは、各々の二次柱材のシェルの高さよりも大きい高さを有する；
−  上面図で見て、主柱材は、プラットホームが有する幾何学的中心との関係において偏心している；
−  各二次柱材はそれぞれ、連結用アームを介して主柱材に連結されており、連結用アームは、互いに５０°〜８０°、好ましくは５０°〜７５°の角度を画定している；
−  少なくとも１つの二次柱材のシェルは矩形形状の横断面を有し、該矩形形状はより大きい寸法の軸を有しており、
より大きい寸法の軸は、基準直線とのオフセット角を有し、該基準直線は、主柱材のシェルの横断面の幾何学的中心を通るものとして、かつ二次柱材のシェルの横断面の幾何学的中心を通る直線に直交するものとして定義され、
オフセット角は０°〜９０°である；
−  二次柱材の各シェルは、内部にバラスト保管用タンクを境界画定している；
−  主柱材のシェルは、内部にバラスト保管用タンクを境界画定している；
−  各柱材のシェルによって境界画定される外部体積は少なくとも１５００ｍ3超である；および
−  主柱材は、風力タービンの据付け用上部表面まで延在している。
【０００９】
本発明は同様に、風力タービンおよび該風力タービンの支持用海上プラットホームを含む洋上発電用海上設備において、該海上プラットホームは以上で定義した通りのものであり、主柱材は、風力タービンが据付けられる風力タービンの据付け用上部表面まで延在している、洋上発電用海上設備にも関する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明は、添付図面を参照しながら、単なる一例として提供されている以下の説明を読むことによって、より良く理解されるものである：
【図１】本発明に係る海上設備の概略的側面図である；
【図２】図１の設備の海上プラットホームの概略的斜視図である；
【図３】図１の海上設備の概略的上面図である；
【図４】海上設備の第２の実施形態の概略的上面断面図である；
【図５】図４の設備の主柱材の概略的側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明に係る洋上発電用海上設備１０を例示する。
【００１２】
該設備は、風力タービン１２およびこの風力タービン１２の支持用海上プラットホーム１４を含む。
【００１３】
風力タービン１２は典型的には、プラットホーム１４に固定された支持用マスト１６、マスト１６の頂部に配置されたナセル１８、およびブレード２２を含みナセル１８内に設置された軸受内を回転するシャフト上に固定されたロータ１６を含む。
【００１４】
このような風力タービン１２は、当業者にとって公知のものであり、以下でさらに詳しく説明されるものではない。
【００１５】
海上プラットホームは、浮体式である。詳細には、この海上プラットホームは半潜水タイプである。
【００１６】
海上プラットホーム１４は、例えば海底が５０ｍ超の深さを有するゾーンに配置されるようになっている。
【００１７】
海上プラットホーム１４は、前記風力タービン１２の支持用主柱材２４および２つの二次柱材２６を含む。
【００１８】
海上プラットホーム１４は、図示されていない係留システムによって海底に連結される。
【００１９】
係留システムは例えば、各柱材を海底上に配置されたアンカに連結する少なくとも３本の投錨ラインなどを含む。
【００２０】
この実施例において、海上プラットホーム１４には、主および二次柱材２４、２６とは別の他の柱材が備わっていない。
【００２１】
各柱材２４、２６は、それぞれ以下延在軸と呼ばれる軸Ａ１、Ａ２、Ａ３に沿って延在している。
【００２２】
延在軸Ａ１、Ａ２、Ａ３は例えば互いに平行である。
【００２３】
各延在軸Ａ１、Ａ２、Ａ３は、詳細には、風力タービン１２のマスト１６がそれに沿って延在している軸に対しほぼ平行に延在する。
【００２４】
各柱材２４、２６の延在軸Ａ１、Ａ２、Ａ３はほぼ垂直であるが、水平位置との関係におけるその傾斜は、海の波浪または風といった気象条件に応じて変動する。
【００２５】
各柱材２４、２６は、詳細には、下部表面と上部表面との間でその延在軸Ａ１、Ａ２、Ａ３に沿って延在し、上部および下部表面は、延在軸Ａ１、Ａ２、Ａ３に対しほぼ直交している。
【００２６】
図２および３に例示されている通り、各柱材２４、２６は、少なくとも１つのシェル２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、そして好ましくは、シェル２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃの下方に配置されシェル２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃと一体化したスカート３０を含む。
【００２７】
好ましくは、スカート３０は、延在軸との関係においてほぼ半径方向に延在し、柱材２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃとの関係において突出している。
【００２８】
図示されていないスチフナは、例えば各シェル２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃの外部表面とシェルの下方に配置されたスカート３０とを接合する。
【００２９】
各シェル２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃの外部表面の少なくとも一部分が、海上プラットホーム１４を取り囲む水と接触する。
【００３０】
その上、図１に例示されているように、穏やかな海では、水面３２は、シェル２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃと交差する。
【００３１】
詳細には、ひとたび設備１０が洋上に設置された時点で、穏やかな海では、主柱材２４のシェル２８Ａの高さの例えば少なくとも１０ｍが海水面の上方にある。
【００３２】
各シェル２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃの外部表面は、以下「外部体積」なる用語で呼ばれる体積を境界画定する。
【００３３】
各柱材２４、２６のシェル２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃによって境界画定される外部体積は、少なくとも１５００ｍ3超である。
【００３４】
各シェル２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃは、同様に内部体積を境界画定する内部表面を有する。
【００３５】
各シェル２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃは、例えば鋼製である。各シェル２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃは、この場合例えば、補剛された鋼板で製造され、例えば１０ｍｍ〜３０ｍｍのシェルの厚みを有する。
【００３６】
一変形形態として、各シェル２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃは、例えばコンクリート製である。この場合、各シェル２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃは例えば補剛されたプレートで製造され、例えば１５０ｍｍ〜６００ｍｍのプレート厚みを有する。
【００３７】
主柱材２４は、詳細には、風力タービン１２が上に据付けられ固定される風力タービン１２の据付け用上部表面３４まで延在する。
【００３８】
より厳密には、風力タービン１２のマスト１６は、主柱材２４の据付け用上部表面３４に固定される下端部を有する。
【００３９】
この据付け用上部表面３４は、ここでは主柱材２４のシェル２８Ａの上部表面に対応する。
【００４０】
主柱材２４のシェル２８Ａは、例えば風力タービン１２の支保用補強構造を含む。
【００４１】
各支え用補強構造は、シェルの内部体積内に収容される。
【００４２】
各支え用補強構造は、シェル２８Ａに固定された水平および垂直補強用プレートを含む。
【００４３】
垂直補強用プレートの少なくとも１つは、シェルの上部内側表面に固定される。同様に、垂直補強用プレートの少なくとも１つは、シェルの下部内側表面に固定されている。
【００４４】
主柱材２４はここでは、プラットホーム１４との関係において偏心されている。詳細には、図３に例示されているように、主柱材はプラットホーム１４の包括的な幾何学的中心との関係においてオフセットされた幾何学的中心を有する。
【００４５】
「幾何学的中心」なる用語は、詳細にはイソ重心（isobarycentre）を意味する。
【００４６】
風力タービン１２は、偏心されていることから、海上設備１０の組立ての際にクレーンにより主柱材２４上により容易に据付けられる。
【００４７】
二次柱材２６も同様に、ここでは偏心されており主柱材２４との関係において横方向にオフセットされている。
【００４８】
主柱材２４は、２つの二次柱材２６に連結されている。
【００４９】
詳細には、図２に例示されているように、各二次柱材２６はそれぞれ、連結用アーム３６を介して主柱材２４に連結されており、連結用アーム３６は互いの間に５０°〜８０°、好ましくは５０°〜７５°の角度α１を画定する。
【００５０】
連結用アーム３６は、例えば同じ長さを有する。
【００５１】
さらに、二次柱材２６は、主柱材２４から離隔して別の連結用アーム３８によって互いに連結される。この別のアーム３８は、以下「二次アーム」なる用語で呼称される。
【００５２】
各アーム３６、３８は、シェル２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃの外部表面に固定される。
【００５３】
各アーム３６、３８は、例えば柱材２４、２６の延在軸に直交して延在する。
【００５４】
各アーム３６、３８は、少なくとも１つのビームを含む。
【００５５】
図１の実施例において、各アーム３６、３８は、上部ビーム４０Ａ、下部ビーム４０Ｂ、そして好ましくは２つのビーム４０Ａ、４０Ｂを接合するスチフナ４０Ｃを含む。変形形態では、各アーム３６、３８は唯一のビームしか含まない。
【００５６】
各ビーム４０Ａ、４０Ｂは、相対する２つの長手方向端部の間で長手方向に延在し、各長手方向端部は、シェル２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃの１つの外部表面に固定されている。
【００５７】
各ビーム４０Ａ、４０Ｂは、例えば１ｍ〜４ｍの直径を有する。
【００５８】
各スチフナ４０Ｃは、例えばアームの各ビーム４０Ａ、４０Ｂの直径よりも小さい直径、好ましくは０．５ｍ〜３ｍの直径を有する。
【００５９】
明確さのため、２つのビーム４０Ａ、４０Ｂを接合するスチフナは、図２に表現されておらず、アーム３６、３８は図３に表現されていない。
【００６０】
二次柱材２６は、幾何学的中心を重心に可能なかぎり近くに維持しながら設備１０の安定性を保証することを目的としている。
【００６１】
このため、二次柱材２６の各シェル２８Ｂ、２８Ｃは、内部に、図示されていないバラスト保管用タンクを境界画定している。
【００６２】
その上、主柱材２４のシェル２８Ａは、内部に、図示されていないバラスト保管用タンクを境界画定している。
【００６３】
ひとたび設備１０が洋上に配置された時点で、タンクは、この機能を果たすべく例えば固体および／または液体のバラストを保管する。
【００６４】
各柱材２４、２６のシェル２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃの内部体積は、例えば海上プラットホーム１４の監視および維持用機器も同様に収容する。
【００６５】
一実施例において、二次柱材２６のシェル２８Ｂ、２８Ｃは、ほぼ同一の寸法を有する。
【００６６】
さらに、穏やかな海では、設備１０の喫水中心がその重心と垂直方向に整列するような形で配置されることを保証するため、二次柱材２６は、主柱材２４と比較してより小さな外部体積を有する。
【００６７】
詳細には、図１〜３に例示されているように、主柱材２４のシェル２８Ａによって境界画定される外部体積は、各二次柱材２６のシェル２８Ｂ、２８Ｃによって境界画定されるそれぞれの外部体積よりも大きい。
【００６８】
有利には、主柱材２４のシェル２８Ａによって境界画定される外部体積は、各二次柱材２６のシェル２８Ｂ、２８Ｃによって境界画定されるそれぞれの外部体積よりも、少なくとも２０％、好ましくは少なくとも５０％だけ大きい。
【００６９】
図１および２に例示されているように、主柱材２４のシェル２８Ａは、二次柱材の各シェル２８Ｂ、２８Ｃの高さＨ２、Ｈ３よりも大きい高さＨ１を有する。
【００７０】
各高さはここでは詳細には、柱材２４、２６のそれぞれの延在軸に沿って測定される。
【００７１】
詳細には、主柱材２４のシェル２８Ａは、各二次柱材２６のシェル２８Ｂ、２８Ｃの高さＨ２、Ｈ３よりも少なくとも１０％、好ましくは少なくとも２０％だけ大きい高さＨ１を有する。
【００７２】
柱材２４、２６の各シェル２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃは、柱材の延在軸に直交して測定した場合、柱材の延在軸に沿ってほぼ恒常な横断面を有する。
【００７３】
より厳密には、各柱材２４、２６について、柱材のシェル２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃの横断面は延在軸に沿ってほぼ恒常な１つの面積を画定する外部輪郭４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃを有する。
【００７４】
図２および３に例示されているように、主柱材２４のシェル２８Ａの横断面の外部輪郭４２Ａによって画定される面積は、少なくとも１つの二次柱材、ここでは各々の二次柱材２６のシェル２８Ｂ、２８Ｃの横断面の外部輪郭４２Ｂ、４２Ｃにより画定される面積よりも大きい。
【００７５】
詳細には、主柱材２４のシェル２８Ａの横断面の外部輪郭４２Ａにより画定される面積は、二次柱材２６の少なくとも１つのシェル、ここでは各々のシェル２８Ｂ、２８Ｃの横断面の外部輪郭４２Ｂ、４２Ｃによって画定される面積よりも少なくとも２０％、好ましくは少なくとも５０％だけ大きい。
【００７６】
図３の実施例において、主柱材２４のシェル２８Ａの横断面は、各二次柱材２６のシェル２８Ｂ、２８Ｃの横断面と相似である。
【００７７】
各シェル２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃの横断面は、例えばここでは、丸味のある頂部を有する矩形の幾何学的形状を有する。
【００７８】
「横断面が１つの幾何学的形状を有する」というのは、ここでは、この横断面の外部輪郭の幾何学的形状を意味する。
【００７９】
当業者であれば、シェルの横断面が不規則性を有し得るということを理解するものである。したがって、「断面は既定の形状を有する」というのは、前記断面の輪郭の正確な形状が、既定の形状の最大寸法の２０％超、好ましくは既定の形状の最大寸法の１０％超、既定の形状から離隔していないということを意味している。
【００８０】
詳細には、柱材２４、２６は、シェル２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ上に後付けされた付属の構造を外部に有することができる。このような付属構造は、例えば船舶の停泊、船舶の係留およびプラットホームへのアクセスを可能にする側方梯子、またはシェルの頂部の欄干、プラットホームの投錨用装置および電気接続および制御および測定用装置である。
【００８１】
当業者であれば、これらの付属構造が各柱材の浮力特性を著しく変更することはないということを理解するものである。
【００８２】
図３に例示されているように、各柱材２４、２６について、矩形の幾何学的形状は、各断面のそれぞれの幾何学的中心を通るそれぞれ４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃという番号が付されたより大きな寸法の軸を有する。
【００８３】
一実施例においては、各二次柱材２６のいかなるより大きな寸法の軸４４Ｂ、４４Ｃも、アーム３６、３８の間を通過しない。変形形態においては、より大きな寸法の少なくとも１つのまたは各々の軸４４Ｂ、４４Ｃが、アーム３６、３８の間を通過する。
【００８４】
各々の二次柱材２６について、前記より大きな寸法の軸４４Ｂ、４４Ｃは、図３で４６という番号が付され以下で定義される基準直線と０°〜９０°のオフセット角α２、α３を有する。
【００８５】
有利には、各オフセット角α２、α３は、１０°〜５０°である。
【００８６】
この基準直線４６は、主柱材２４のシェル２８Ａの横断面の幾何学的中心を通るものとして、かつ二次柱材２６のシェル２８Ｂ、２８Ｃの横断面の幾何学的中心を通る直線４８に直交するものとして定義される。
【００８７】
それぞれのオフセット角α２、α３はここでは等しいものである。変形形態では、これらのオフセット角は異なっている。
【００８８】
図３の実施例において、基準直線４６は、主柱材２４のシェル２８Ａのより小さい寸法の軸に対応する。
【００８９】
その上、主柱材２４のシェル２８Ａの横断面のより大きな寸法の軸４４Ａは、例えば、二次連結用アームに対し平行である。
【００９０】
二次柱材２６のより大きい寸法の軸４４Ｂ、４４Ｃは、１交差点において交差する。例えば、基準直線４６上に投影すると、二次柱材２６のシェル２８Ｂ、２８Ｃは、前記交差点と主柱材２４のシェル２８Ａの間に配置されている。
【００９１】
各オフセット角α２、α３は、詳細には、前記交差点の反対側に画定されている。
【００９２】
海上プラットホーム１４の設計に際して、以上で定義した各シェル２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃの横断面の幾何学的形状および寸法、各シェルの高さＨ１、Ｈ２、Ｈ３、連結用アーム３６および３８の長さ、連結用アーム３６間の角度α１およびオフセット角α２、α３は、海上プラットホーム１４の重量を削減しながら、風力タービンの荷重下での設備１０の最適な安定性を保証するために最適化される。
【００９３】
この最適化は、例えば遺伝的アルゴリズムにより実施される。
【００９４】
変形形態として、主柱材２４のシェル２８Ａは、二次柱材２６の各シェル２８Ｂ、２８Ｃの高さＨ２、Ｈ３より大きい高さＨ１を有するが、主柱材２４のシェル２８Ａの横断面が二次柱材２６のものと異なることはない。
【００９５】
別の変形形態において、主柱材２４のシェル２８Ａの横断面の外部輪郭４２Ａにより画定される面積は、各二次柱材２６のシェル２８Ｂ、２８Ｃの横断面の外部輪郭４２Ｂ、４２Ｃにより画定される面積よりも大きいが、主柱材２４のシェル２８Ａの高さＨ１が二次柱材２６の各シェル２８Ｂ、２８Ｃの高さＨ２、Ｈ３よりも大きくなることはない。
【００９６】
変形形態として、柱材の各シェル２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃの横断面の幾何学的形状はそれぞれ卵形、細長い形状、丸味のある頂部を有するかまたは鋭角の隅を有する平行四辺形、丸味のある頂部を有するかまたは鋭角の隅を有する矩形、からなる群から選択される。
【００９７】
別の変形形態において、主柱材２４のシェル２８Ａの横断面は、各々の二次柱材２６のものと相似でない。
【００９８】
例えば、各柱材２４、２６のシェル２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃの横断面はそれぞれ、矩形の幾何学的形状を有するが、主柱材２４のシェル２８Ａの横断面が二次柱材２６のものと相似であることはない。
【００９９】
さらに別の変形形態において、主柱材２４のシェル２８Ａの横断面の幾何学的形状は、少なくとも１つの二次柱材２６のシェル２８Ｂ、２８Ｃとは異なるものである。この場合、これらの異なる幾何学的形状も同様に、上述の群の中から選択される。
【０１００】
図示されていない変形形態として、少なくとも１つの二次柱材２６のシェル２８Ｂ、２８Ｃの横断面のより大きな寸法の軸は、以上で定義された前記基準直線に対し平行である。
【０１０１】
別の変形形態では、主柱材２４のシェル２８Ａの横断面の幾何学的形状は方形である。
【０１０２】
さらに別の変形形態において、二次柱材２６の各シェル２８Ｂ、２８Ｃの横断面の幾何学的形状は、六角形、好ましくは正六角形である。さらに、各二次柱材２６のスカート３０は例えば、上面図で見て、六角形、好ましくは正六角形の幾何学的形状を有する。
【０１０３】
代替的には、主柱材２４のシェル２８Ａの横断面の幾何学的形状は方形であり、二次柱材２６の各シェル２８Ｂ、２８Ｃの横断面の幾何学的形状は円である。さらに、各二次柱材２６のスカート３０は、例えば上面図で見て円形の幾何学的形状を有する。
【０１０４】
本発明に係る洋上発電用海上設備１０の第２の実施例について、次に、図４および５を参照しながら説明する。
【０１０５】
この第２の実施例と図１〜３の実施例との間の差異についてのみ以下で説明する。
【０１０６】
図４の実施例において、柱材の各シェル２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃの横断面の幾何学的形状は方形である。
【０１０７】
その上、各柱材２４、２６のスカート３０は、上面図で見て、方形の幾何学的形状を有する。
【０１０８】
第２の実施形態において、主柱材２４は同様に、風力タービン１２のマスト１６とシェル２８Ａとの間に遷移部品を含む。
【０１０９】
遷移部品５０は、主柱材２４のシェル２８Ａ上に固定される。
【０１１０】
風力タービン１２のマスト１６は遷移部品５０上に固定される。
【０１１１】
このとき、据付け用上部表面３４は、遷移部品５０の上部表面に対応する。
【０１１２】
詳細には、遷移部品５０およびマスト１６は、フランジシステム５４によって互いに固定される。フランジシステム５４は、遷移部品５０と一体になったフランジおよびマスト１６と一体になったフランジを含む。
【０１１３】
有利には、図５に例示されているように、遷移部品５０は、延在軸に沿って可変的である主柱材２４の延在軸に直交して取られた横断面を有する。
【０１１４】
詳細には、遷移部品５０の横断面は、シェル２８Ａから風力タービン１２のマスト１６の下端部に向かって減少する。
【０１１５】
シェル２８Ａのレベルで、遷移部品５０はシェル２８Ａの横断面にほぼ対応する横断面を有する。
【０１１６】
その上、風力タービン１２のマスト１６の下端部のレベルで、遷移部品５０はマスト１６の断面にほぼ対応する横断面を有する。
【０１１７】
図４に例示されているように、各二次柱材２６について、断面の方形幾何学的形状は、５４Ｂ、５４Ｃの番号が付された配向軸を有し、この配向軸は、断面の幾何学的中心を通りかつアーム３６、３８の間を通過しない方形形状の断面の１つの辺に対して平行である。
【０１１８】
各二次柱材２６について、前記配向軸５４Ｂ、５４Ｃは、図３で４６という番号が付され以下で定義される基準直線と０°〜９０°のオフセット角β２、β３を有する。
【０１１９】
有利には、各オフセット角β２、β３は、１０°〜５０°である。
【０１２０】
この基準直線４６は、主柱材２４のシェル２８Ａの横断面の幾何学的中心を通るものとして、かつ二次柱材２６のシェル２８Ｂ、２８Ｃの横断面の幾何学的中心を通る直線４８に直交するものとして定義される。
【０１２１】
それぞれのオフセット角β２、β３はここでは等しいものである。変形形態では、これらのオフセット角は異なっている。
【０１２２】
図３の実施例において、基準直線４６は、主柱材２４のシェル２８Ａの方形形状の断面の１つの辺に対し平行である。
【０１２３】
二次柱材２６の配向軸５４Ｂ、５４Ｃは、１交差点において交差する。例えば、基準直線４６上に投影すると、二次柱材２６のシェル２８Ｂ、２８Ｃは、前記交差点と主柱材２４のシェル２８Ａの間に配置されている。
【０１２４】
各オフセット角β２、β３は、詳細には、前記交差点の反対側に画定されている。
【０１２５】
さらに、プラットホームは好ましくは、アーム３６、３８のビーム４０Ａ、４０Ｂの少なくとも１つの長手方向端部の少なくとも１つのレベルに、ビームと柱材２４、２６の１つとの間の応力伝達用ガセットプレート５２を含む。
【０１２６】
有利には、プラットホームはアーム３６、３８の各ビーム４０Ａ、４０Ｂの各々の長手方向端部レベルに、このようなガセットプレートを含む。
【０１２７】
詳細には、各ビームは、ガセットプレートを収容するスリットを有しており、ガセットプレートはビーム４０Ａ、４０Ｂおよび１つのシェル２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃの外部表面に固定されている。
【０１２８】
各ガセットプレートは平担であり、例えば好ましくは同一材料の柱材の場合には、鋼製である。
【０１２９】
これらのガセットプレート５２は、アーム３６、３８とシェル２８Ａ、２８Ｂおよび２８Ｃの間の応力の担荷を改善する。
【０１３０】
好ましくは、プラットホームは、アーム３６、３８のビーム４０Ａ、４０Ｂの少なくとも１つの長手方向端部の少なくとも１つのレベルで、ビーム４０Ａ、４０Ｂとシェル２８Ａ、２８Ｂおよび２８Ｃのうちの１つとの間の応力伝達用の２つのガセットプレート５２を含む。
【０１３１】
このとき、２つのガセットプレート５２のうちの第１のものは、ほぼ水平に配設され、２つのガセットプレート５２のうちの第２のものは、ほぼ垂直に配設されている。
【０１３２】
前述の特徴によって、詳細には主柱材２４のシェル２８Ａの外部体積が二次柱材２６のものよりも大きいことにより、吃水中心を主柱材２４から所望されるだけ近くに選択することが可能である。したがって洋上における設備１０の安定性は改善される。
【０１３３】
さらに、類似の安定性性能について全体の質量、特に追加バラストの質量を削減することが可能である。
【符号の説明】
【０１３４】
１２  風力タービン
１４  海上プラットホーム
２４  主柱材
２６  二次柱材
２８  シェル
３４  据付け用上部表面
３６  連結用アーム
４２  外部輪郭
４６  基準直線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【外国語明細書】
2020101182000001.pdf