(57)【要約】【課題】ケーブルの据え付けが容易である沖合発電所を提供すること。【解決手段】本発明は、流体運動により駆動される電力変換機と、電力変換機により少なくとも間接的に駆動される発電機と、送電するための電気接続ケーブルと、海底の下方に延在する基礎杭を備える杭状基礎と、を備える沖合発電機に関する。本発明は、ケーブル通路が、海底の下方において基礎杭に配置されており、基礎杭の外壁部を貫通して延在し、このケーブル通路を通って電気接続ケーブルが案内される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体運動により駆動される電力変換機（２）と、
前記電力変換機（２）により少なくとも間接的に駆動される発電機（３）と、
送電するための電気接続ケーブル（７）と、
海底（２０）の下方に延在する基礎杭（９）を備える杭状基礎（８）と、
を備え、
前記基礎杭（９）の外壁部（１１）を貫通して延在しかつ前記電気接続ケーブル（７）がこれを通って案内されるケーブル通路（１０）が、前記海底（２０）の下方において前記基礎杭（９）に配置されることを特徴とする沖合発電所。
【請求項２】
前記基礎杭（９）には、内部に前記電気接続ケーブル（７）のための接続素子（１３）が配置される乾燥内部領域（１２）が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の沖合発電所。
【請求項３】
前記ケーブル通路（１０）が、前記基礎杭（９）の外側からケーブルトンネル（１４）内に開口し、
前記ケーブルトンネルが、前記海底（２０）の下方で延在することを特徴とする請求項１または２に記載の沖合発電所。
【請求項４】
前記ケーブルトンネル（１４）が、液密として実施されていることを特徴とする請求項３に記載の沖合発電所。
【請求項５】
前記ケーブルトンネル（１４）の内径が、前記電気接続ケーブル（７）の外径よりも大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項４に記載の沖合発電所。
【請求項６】
前記ケーブルトンネル（１４）が、横断可能であるかつ／または移送デバイス（１７）を備えることを特徴とする請求項５に記載の沖合発電所。
【請求項７】
前記基礎杭（９）の内側には、前記ケーブル通路（１０）に隣接しかつ前記電気接続ケーブル（７）のためのプラグデバイス（１９）を導くケーブル案内デバイス（１８）が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の沖合発電所。
【請求項８】
沖合発電所（１）の電気接続のための方法であって、
流体運動により駆動される電力変換機（２）と、
前記電力変換機（２）により少なくとも間接的に駆動される発電機（３）と、
海底（２０）の下方に延在する基礎杭（９）を備える杭状基礎（８）と、
を備え、
送電するための電気接続ケーブル（７）が、ケーブル通路（１０）を通って前記海底（２０）の下方に引き込まれ、前記ケーブル通路が、前記基礎杭（９）の外壁部（１１）を貫通して延在することを特徴とする方法。
【請求項９】
前記ケーブル通路（１０）が、前記基礎杭（９）を組み立てた後に開口されることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ケーブル通路（１０）を開口する工程が、前記基礎杭（９）を前記外壁部（１１）を貫通掘削する工程を用いて実施されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記ケーブル通路（１０）を開口するために掘削する工程が、前記基礎杭（９）の内側から外方に実行されることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記ケーブル通路（１０）を開口するために掘削する工程が、水平制御式掘削を用いて外側からなされることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
水平制御式掘削を用いて、前記基礎杭（９）にある貫通掘削点（２１）までケーブルトンネル（１４）を形成し、前記ケーブル通路（１０）が前記貫通掘削点（２１）に設けられることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記ケーブルトンネル（１４）と前記ケーブル通路（１０）との間には、液密接続部が設けられることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記基礎杭（９）には、事前完成したケーブル通路（１０）が形成され、
前記基礎杭（９）が、海洋底内に挿入され、そのため、前記ケーブル通路（１０）が、前記海底（２０）の下方に形成されたケーブルトンネル（１４）と位置合わせすることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１のプリアンブルの特徴を有する沖合発電所と、沖合発電所への送電のための電気接続部を接続するための据付方法と、に関する。
【背景技術】
【０００２】
海洋位置における流体運動の運動エネルギーを用いて電力を得る沖合発電所は、さまざまな形態で公知である。これらは、海流発電所、特に潮汐発電所及び波力発電所であり、自立式発電所にある回転式または振動式の電力変換器は、海流によって駆動される。さらに、沖合風力発電所は、このタイプの発電所に含まれる。この種の発電所における１つの可能性のある構造は、ナセルに取り付けられた水平ロータタービンによって示され、このタービンは、ナセル内にある発電機を少なくとも間接的に駆動する。ナセルは、主として、発電所の塔に配置されており、海底にある基礎に載置されている。本件は、杭状基礎の形態にある基礎を有する沖合発電所に関し、この沖合発電所は、海底の下方に延在する少なくとも１つの基礎杭を備える。単一の基礎杭（単一杭）は、著しく小さな海洋底に使用される。このために例えば特許文献１を参照する。あるいは、杭状基礎は、海洋底内へ延在する複数の基礎杭を有する。このような三脚形態の基礎構造の例は、特許文献２に開示されている。
【０００３】
沖合発電所によって発電された電力は、海底ケーブルを用いて発電所から離間して伝導される。ケーブルは、支持構造体の外側に沿ってナセルから外へ出て行く。パイプまたは槽状の受容システムは、ケーブルを保護するために使用され、これらは、海洋底の領域において水平方向にケーブルを反らせることを確実にする。これらケーブル案内システムは、Ｊ軸状の管として示されている。特許文献３、４を例として触れる。あるいは、送電のための電気接続ケーブルは、閉鎖支持構造体内に案内される。このために特許文献５を参照し、この特許文献５は、塔を通る海底ケーブルを説明し、この海底ケーブルは、海洋底上３．５ｍから５ｍの範囲に位置する。このような塔を通るケーブルは、主として、特許文献６、７で説明されるように、密封水密として具体化されている。
【０００４】
塔から離間して延在する電気接続ケーブルを保護するため、海洋底に埋めることを実行している。高圧水ジェットを用いて海底ケーブルを導入することは、公知である。さらに、フライス工具を用いたケーブル敷設は、特許文献８で説明される。２つの洋上風力発電所の地区間にある海底ケーブルを保護するための代替法は、特許文献９に記載されている。発電所自体にケーブルを案内することは、Ｊ字状管を用いて実行されている。その中では、電気接続ケーブルが、海洋底にある発電所に直接近接して孔部チャネルの入口まで延在し、この孔部チャネルは、水平制御式掘削法(horizontally controlled drilling method)を用いて形成され、第１発電所のエプロンから第２発電所の近傍まで延在する。海底まで降下された掘削装置は、ボアホールを形成するために使用される。
【０００５】
沖合発電所の塔にあるアクセス開口部であって水面下にあり海底より上方にあるアクセス開口部内に電気接続ケーブルを導入するため、特許文献１０は、潜水ロボット（ＲＯＶ−遠隔操作型車両）を使用することを提案しており、この潜水ロボットは、まず、挿入・固定デバイスを塔のケーブル入口開口部の領域に取り付け、このデバイスにより、実際の接続ケーブルは、水浸しである塔の内部へ前進される。
【０００６】
さらに、洋上風力発電所のための電気接続ケーブルを塔にまたは基礎にあるケーブルドラムに保管することは、特許文献１１から公知である。隣接する発電所の地区への電気接続を形成するため、電気接続ケーブルは、塔の開口部から外に引き出され、このケーブルは、海底上に位置し、ドラッグラインを用いて次の発電所に至る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０３４００８８号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１０２００４０４２０６６号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第１０２００８０２０９６４号明細書
【特許文献４】国際公開第０２／０６６８２８号パンフレット
【特許文献５】欧州特許第１９８５８４５号明細書
【特許文献６】英国特許出願公開第２４７９７７１号明細書
【特許文献７】国際公開第２００９／０００３２２号パンフレット
【特許文献８】特開平０６−１４１４３０号公報
【特許文献９】国際公開第２０１２／００８８３３号パンフレット
【特許文献１０】国際公開第２０１１／１４１４９４号パンフレット
【特許文献１１】欧州特許第１１４５３９７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
沖合発電所から給電点もしくは変圧点までまたは地区の隣の発電所まで電気接続ケーブルを据え付けて案内するための従来公知のデバイス及び方法は、ケーブルの据え付けが複雑であることを示す欠点を有し、この欠点は、ダイバーまたはＲＯＶを使用することを必要とする。さらに、水域に激しい潮流がある場合には、変化する起こりがちな流動により引き起こされる連続的な負荷の変化のため、ケーブル固定のための公知の外部構造体、例えば塔に取り付けられるＪチューブまたは封止パッキン押えなどが限られた寿命を有するという危険性が存在する。
【０００９】
本発明は、送電のための電気接続ケーブルを全ケーブル長さにわたって保護する態様で、杭状基礎を有する沖合発電所を設計することの問題に基づいている。特に、周期的に交互になる負荷は、電気接続ケーブルに作用しない。さらに、沖合発電所の電気接続のための方法を具体化し、そのため、電気接続ケーブルの敷設をより簡素かつ安全な態様で実行する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記問題は、独立請求項の特徴により解決される。有利な形態は、従属請求項に起因する。
【００１１】
上述した問題の解決の出発点は、杭状基礎を有する沖合発電所である。したがって、少なくとも１つの基礎杭が設けられ、この基礎杭は、海洋底内に延在する。単杭に関して、発電所全体は、単一の基礎杭上に配置される。しかしながら、海洋底または海洋底の下方に延在する基礎杭に加えて例えば重力素子またはケーブルアンカーなどのさらなる支持ユニットが設けられた複合基礎を介して互いに接続された複数の基礎杭を使用することは、同様に想定可能である。
【００１２】
本発明によれば、沖合発電所の発電機により発電された電力を伝送する電気接続ケーブルは、ケーブル通路まで基礎杭内を案内され、このケーブル通路は、海底の下方に位置する。したがって、電気接続ケーブルは、海洋底の所定深さで基礎杭の外壁部を貫通して延在し、そのため、ケーブルの良好な保護は、電流力及びアンカーの損傷のようなさらなるリスクに対して設けられる。基礎杭の海底は、海洋底の平均レベル、すなわち、発電所の周囲の円内における位置的にかつ年代的に平均化された堆積物レベルと理解されており、この円は、ロータ径に対応する。したがって、海洋底の平均レベルは、海底の下方における基礎杭の突入深さを決定するために使用される高さ基準を示す。
【００１３】
ケーブル通路は、このケーブル通路を通って電気接続ケーブルが基礎杭に案内されており、好ましくは、海底の下方の所定深さに位置し、そのため、安定した土壌状態が提供され、したがって、周囲の流れのため、その土壌に関する領域において、土砂流送は発生しない。海底の下方におけるケーブル通路の選択した出口深さは、卓越流(prevailing current)及び土壌状態に依存する。ケーブル通路は、好ましくは、ケーブル通路が海底の下方の少なくとも３ｍに位置するように形成されている。岩石の多い表面の場合、ケーブル通路の場所は、砂の多いまたは粘土質の表面の場所と比較して海底の下方の浅い深さで形成される。さらに、ケーブル通路が基礎杭にあるより高いノッチ負荷の領域の下方に位置するようにケーブル通路を配置してもよい。したがって、ケーブル通路は、海洋底内に基礎杭の突入深さの２／３より下側の領域に位置することが有利である。海洋底の下方にある基礎杭の突入深さの１／３より下側であることは、ケーブル通路を形成するために特に好ましく使用される。
【００１４】
好ましい改良に関して、電気接続ケーブルは、発電所の乾燥内部領域内に上方へ基礎杭内を案内され、この乾燥内部領域には、電気接続ケーブルのための接続素子が配置される。乾燥内部領域は、特に好ましくは、基礎杭の領域において水密の密閉可能な構成部材として設計され、この構成部材は、保守技術員のアクセスを可能とする。電気接続ケーブルを単純な端子で接続下接続素子に加え、発電所の電力機器は、区画内に収容されている。これらは、整流器及び変圧器を含む。さらに、好ましいことは、乾燥内部領域内における発電所のさらなる組立体、特に流体力学構成部品及び制御装置に使用される感知構成部品を配置することである。
【００１５】
好ましい形態に関して、ケーブル通路は、ケーブルトンネル内へ基礎杭の外側に開口しており、このケーブルトンネルは、海底の下方に延在する。ケーブルトンネルは、沖合発電所の一部として考えられている。ケーブルトンネルは、特に好ましくは、耐圧、液密及び自己乾燥として実施される。さらに有利な形態に関して、ケーブルトンネルの初期径は、初期径がケーブルトンネル内に敷設される電気接続ケーブルの外径よりも大きくなるように選択されている。したがって、乾式で敷設された電気接続ケーブルは、ケーブル容量が低減された状態で案内される。
【００１６】
好ましい形態において、この形態は、ケーブルトンネルが、通過可能であるかつ／または移送デバイスがケーブルトンネル内に設けられるように設計されることを規定する。ケーブルトンネルが敷地の中央入口点まで、または陸地まで導くアクセストンネルまで接続される場合、発電所までのアクセスの可能性が存在する。このようなケーブルトンネルが乾燥内部領域を基礎杭の内側に形成されている発電所の変形例と組み合わされる場合、ケーブル通路を介したアクセスの可能性が存在し、このケーブル通路は、この場合に関して比較的大きく実施されており、そのため、据付及び保守手段は、操作要員により実行される。
【００１７】
ケーブルトンネルが横断可能なケーブルトンネルまたは人を移送するために設けられた場合に関して、安全ために、例えばスチールパイプセグメントによる水密のトンネルライニングを有しなければならない。さらに、個別のケーブルトンネルセクションを安全に区分化するための遮断壁及び換気システムが設けられる。
【００１８】
簡素化した変形形態に関して、海底の下方でケーブル通路に隣り合う基礎杭の内部領域は、浸水している。この形態に関して、好ましくは、基礎杭の内側に配置されたケーブル案内デバイスが設けられており、このケーブル案内デバイスは、電気接続ケーブルを案内し、外側から発電所内にケーブル通路を介してプラグデバイスまで挿入される。一形態は、好ましくは、処理においてプラグ接続することが自動化したまたは遠隔制御されたアクチュエータによって行われ、そのため、据え付けるためにダイバーを必要としない。
【００１９】
沖合発電所の電気接続部を準備するための本発明にかかる方法に関して、送電のための電気接続ケーブルは、基礎杭の外壁部にあるケーブル通路を通って引き込まれ、このケーブル通路は、海底の下方に配置されている。特に好ましくは、基礎杭は、最初に起立され、土壌状態に応じてセメント固定される。ケーブル通路は、以下の方法ステップにおいて海底の下方でのみ開口する。
【００２０】
ケーブル通路は、特に好ましくは、基礎杭の外壁部における貫通ボアホールを用いて形成される。貫通掘削点は、基礎杭の外壁部に設けられており、この外壁部は、スチールの補強がないコンクリート壁部として形成されており、例えば水平掘削機械の標準的な掘削ヘッドによって掘削される。さらに、想到されることは、スチールパイプとして基礎杭を形成すること、貫通掘削点のためのスチール外部エンベロープの突破口を設けること、及び、メーソンリードリルを用いて掘削される液密カバーを設けること、であり、コンクリート内側ライニングは、この目的を満足する。
【００２１】
基礎杭を起立させた後にケーブル通路を開口するために掘削方法を使用する場合、これは、穿孔したパイプから外方に実施される。このため、掘削デバイスは、基礎杭の内部へ下降される、または、基礎杭を起立させる前に、基礎杭内にあらかじめ導入される。あるいは、掘削デバイスを基礎杭にドッキングさせる可能性があり、この形態で有利なことは、海洋底レベルの下方に位置する貫通掘削点までドリルビットを案内するために、基礎杭内で中心合せデバイスを使用することである。
【００２２】
特に好ましい形態に関して、基礎杭を起立させた後、水平制御式掘削を外側から実行し、基礎杭の外壁部は、ケーブル通路を形成する目的で設けられた貫通掘削点を通って破壊される。水平制御式掘削は、掘削デバイスにより実施されており、この掘削デバイスは、海底にある沖合発電所の周囲領域に配置されている。
【００２３】
一形態は、特に好ましくは、乾式状態で実行された水平制御型ボアホールを有する。このため、陸地まで延在するトンネルは、敷地のアクセスのために形成されており、このアクセスの横断面は、水平掘削機械をこのアクセス内で組み立てられるように十分に大きく選択されている。想定されることは、掘削デバイスの操作領域においてトンネルに拡張したキャビティを形成し、このキャビティが掘削パイプの取り扱いを可能とすることである。これら操作点から、沖合発電所の基礎杭における貫通掘削点及び基礎杭の外壁部においてそこに隣接するケーブル通路までケーブルチャネルを前進させるために、乾式状態で水平制御式掘削を行うことの適用を実行する。既存の圧力状態のために液密のトンネルライニングは、好ましくは、ケーブルトンネルを形成している間に形成される。これは、セグメントで形成される。ケーブルトンネルとケーブル通路との間の基礎杭における接続部は、適宜封止される。
【００２４】
本発明の沖合発電所にかかる電気接続部を提供する簡素化した方法に関して、ケーブル通路は、海洋底内に挿入する前に基礎杭に形成される。基礎杭を挿入することは、海洋底内に突入深さでかつ選択した方向で実施され、そのため、基礎杭において既にあらかじめ終了されたケーブル通路は、最終的な挿入位置において、海底の下方に形成されたケーブルトンネルと位置合わせする。ケーブル通路の領域における基礎杭の内部領域と発電所から離間するように延在するケーブルトンネルとは、導水できるように実施される。そして、ケーブルの敷設は、駆動ロボットにより実行される。
【００２５】
本発明は、図面の説明と共に好ましい例示的な実施形態に基づいて以下で詳述される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の沖合発電所を示す部分断面側面図である。
【図２】海底下にある基礎杭に隣接するケーブルトンネルを有する図１の拡大図である。
【図３】水平方向掘削法を用いて海底下にある基礎杭に本発明におけるケーブル通路を形成する方法であって、海底下にあるアクセストンネルから実行される、方法を示す図である。
【図４】基礎杭に本発明における海洋底下にあるチャネル経路を開口するために海底を起点とした水平方向掘削法を示す図である。
【図５】変形実施例を示す図であって、この変形実施例に関して、基礎杭にある本発明にかかるケーブル通路が、沖合発電所の内側に位置する掘削デバイスによって、基礎ベースの領域に実施されている、図である。
【図６】基礎杭にあるあらかじめ処理したケーブル通路を有する変形実施例を示す図であって、このケーブル通路が海洋底内に基礎杭を挿入する前に形成されている、図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１は、概略的に簡略化した形態で沖合発電所１を示しており、この沖合発電所は、この例示的な実施形態に関して、完全沈水式の自立型潮力発電所として実行される。プロペラ形状のロータは、電力変換機２として使用されている。これは、二方向入射流動を有する外形を有し、そのため、引き潮及び満ち潮に関する周期的に交互になる入射流動方向の下で発電所を移動させることなく動作することが可能である。あるいは、ロータブレードには、ピッチ調整機構が備えられている、または、回転デバイスは、垂直軸回りで発電所を追尾するために設けられている。
【００２８】
図１に示す実施形態に関して、ロータ形状の電力変換機２は、水平ロータとして設計されており、ナセル４に取り付けられている。図１において破線で示される発電機３は、ナセル４内に収容される。この発電機は、電力変換機２により少なくとも間接的に駆動され、電力変換機２と発電機３との間の駆動列の詳細は、図１に示さない。発電機３のロータと電力変換機２との間にある相対回転不能な連結部を有する直接駆動部は、特に好ましい。あるいは、機械的、電気的または流体力学的な伝動装置は、駆動列において間接的な動力伝達のために介装されている。
【００２９】
この例示的な実施形態に関して、沖合発電所１は、モジュール式に構成されている。ナセル４は、発電所の塔５に配置されており、この塔は、支持構造体として使用される。このために、塔アダプタ２２は、ナセル４に隣接している。このアダプタは、塔にある連結デバイス６と相補的な形状を有しており、そのため、ナセル４は、塔５に発電所を設置する間に配置され、その固有の重量によって動作中に固定され、動作中に連結デバイス６に形状嵌め態様で受けられた状態で静止する。補修目的で電力変換機２を有するナセル４をさらに回収することは、ナセルを塔５から上昇させて外すことにより、可能である。
【００３０】
図１に示す沖合発電所は、単一の基礎杭９を有する杭状基礎８を有し、この基礎杭は、海底２０から海洋底４９内に突入深さＥで延在する。図示の実施形態に関して、杭状基礎８は、単杭として実行され、基礎杭９及び塔５は、一部品として形成される。塔５が別個の構成部材として存在してもよく、この塔は、杭状基礎８に固定されている。このような実施形態は、電力変換機２が海底２０に対してより大きな距離を有している場合に選択される。これは、特に洋上風力発電所の場合である。
【００３１】
本発明において、図１に概略を示した沖合発電所１は、海底２０の下方において基礎杭９に配置されたケーブル通路１０を有し、このケーブル通路を通して、送電のための電気接続ケーブル７は、案内されている。図示の好ましい実施形態に関して、沖合発電所は、海底２０の下方にあるケーブルトンネル１４を備え、このケーブルトンネルは、ケーブル通路１０に隣接し、自己乾燥式として設計されており、そのため、電気接続ケーブル７は、基礎杭９内の区画内にある接続素子１３まで空気中を案内され、この区画は、乾燥内部領域１２として形成されている。ここから、動作ケーブル２５は、連結デバイス６の領域内において電力・供給プラグ２４まで延在し、この領域では、塔アダプタ２２の連結素子２３が係合する。このようにして、ナセル４と乾燥内部領域１２に位置する発電所区画との間で接続をもたらす。以降、図２の拡大図に基づいて、これをより詳細に説明する。
【００３２】
図２は、基礎杭９の内壁部に沿って案内された動作ケーブル２５を示し、基礎杭９のうちのこの部分は、浸水するように具体化されている。動作ケーブル２５は、耐圧貫通接続部内で基礎杭９にある乾燥内部領域１２内へ進入し、この乾燥内部領域は、ケーブル通路１０よりも上方に位置する。動作ケーブル２５が案内される電力・動作モジュール２９は、乾燥内部領域１２の内側に配置されている。
【００３３】
沖合発電所１の電気部品及び好ましくはさらなる供給ユニットは、電力・動作モジュール２９に組み合わされている。これらは、主として、整流器及び変圧器を含む。さらに、好ましくは沖合発電所の水圧式のまたは空圧式の組立体は、この電力・動作モジュール２９に組み合わされており、この電力・動作モジュールは、乾式状態で配置されている。これらは、例えば電力変換機２のブレーキ装置の動作のためにまたはそれをナセル４に取り付けるための水圧式始動補助のために使用される。したがって、動作ケーブル２５は、発電機で発電した電力を移送するだけではなく、むしろ油圧オイル、圧縮空気もしくは潤滑油または洗浄剤のような動作媒体を案内するために使用される。さらに、検出データを称するため及び動作制御のために使用される制御部材は、乾燥内部領域１２内にある電力・動作モジュール２９内に収容されている。したがって、動作ケーブル２５は、好ましくは、信号及び制御ラインをさらに備える。
【００３４】
電気接続ケーブル７のための接続素子１３は、乾燥内部領域１２の内側に配置されている。電気接続ケーブル７のための接続端子は、もっとも簡単には、接続素子１３に設けられている。さらに、接続素子１３と電力変換機のための電力・動作モジュール２９との間には、電気接続部がある。接続部は、好ましくは、信号及び制御ラインをさらに備えており、これらは、電気接続ケーブル７に収容されて沖合発電所１から離れるように導く。
【００３５】
さらに、図２は、外壁部１１にある外側スチールパイプ２７を有する基礎杭９の実施形態を示しており、ケーブル通路１０の領域において貫通孔を有する。内側の密閉されたコンクリート内部ジャケット２８は、内側に延在する。これは、基礎台座４１を備え、この基台は、水密態様で、基礎杭９の外側スチールパイプ２７を底部に向けて終端する。基礎台座４１は、海洋底に形成されたボアホール４４内に基礎杭９を挿入する間に竜骨のように機能するために、追加のバラストタンクの機能を果たし、この追加のバラストタンクは、乾燥内部領域１２の浮力効果を相殺し、基礎杭９をボアホール４４内に垂直に挿入できることを保証する。
【００３６】
図２に示す実施形態に関して、ケーブル通路１０及びケーブル通路に隣接するケーブルトンネル１４は、基礎杭９の突入深さＥよりも１／３だけ小さい領域にある出口深さＴに位置する。さらに、ケーブル通路１０は、床領域４５の上方の段差高さＨに配置されており、そのため、回収溜り４６は、基礎杭の下側部分に生じ、この回収溜りには、発電所を浸水に対して保護するために、ビルジユニット(bilge unit)が割り当てられている。このために、ビルジポンプ４７は、好ましくは、乾燥内部領域１２に配置されており、このビルジポンプは、回収溜り４６から基礎杭９の導水部分内にまたは沖合発電所１の外側領域へそれぞれ送り出す。
【００３７】
ケーブルトンネル１４への移送の耐圧シールに対するトンネル接続部３２は、ケーブル通路１０の領域に形成されている。さらに、ケーブルトンネル１４は、存在する水圧に対する液密トンネルライニング３１を有する。これは、例えば１２０°の部分円弧の形態をなすスチールセグメントを液密に接続した形態で形成されている。耐海水性の繊維補強されたコンクリート内壁部は、別のトンネルライニング３１として使用されてもよく、このトンネルライニングは、吹付コンクリート法を用いて形成されている。
【００３８】
図２に示す好ましい実施形態に関して、軌道移送デバイス１７は、ケーブルトンネル１４に形成されており、この軌道移送デバイスは、材料及び／または人を移送するために設計されている。さらに、好ましい行き来可能な実施形態に関して、ケーブルトンネル１４は、安全隔壁システム及び通気システム（詳細には図示略）を備える。
【００３９】
ケーブルトンネル１４及びケーブル通路１０を準備し、このために必要な安全封止測定を行った後、電気接続ケーブル７の据付を実行する。好ましい実施形態において、走行ケーブルは、陸上のケーブルドラムのまたはケーブル引込システム３３にある沖合キャビティの位置まで、ケーブルトンネル１４を通って外方に引き出され、この沖合キャビティは、乾燥内部領域１２にある接続素子１３の領域に配置されている。そして、電気接続ケーブル７は、走行ケーブルの引込移動を用いて、ケーブルトンネル１４を通って接続素子１３まで引き込まれる。電気接続ケーブル７は、好ましくは、トンネルライニング３１の内壁部から所定距離においてケーブル取付部３０にあるケーブルトンネル１４の内側に取り付けられる。
【００４０】
図３は、ケーブルトンネル１４と海底２０の下方で出口深さＴを有するケーブル通路１０とを通して電気接続ケーブル７を接続するための本発明にかかる据付方法のこの好ましい実施形態を示す断面図である。図３に関してすでに実行して示されている第１方法ステップにおいて、基礎杭９は、ボアホール４４内へ海底２０の下方の突入深さＥに挿入され、セメント２６により固定される。さらなる方法ステップにおいて、水平方向掘削は、水平掘削機械３５を用いて自己乾燥型アクセストンネル３４から実行される。掘削ヘッド３７を有する掘削パイプ３６は、概略的に簡素化した形態で示されており、個別の掘削パイプセグメントは、水平掘削機械３５の領域にあるキャビティ（詳細には図示略）から供給される。
【００４１】
水平方向のボアホールは、基礎杭９の貫通掘削点２１まで案内され、これは、貫通掘削される材料からなる。基礎杭９の外側スチールパイプ２７の開口部は、好ましくは、貫通掘削点２１の領域に設けられている。さらに、コンクリート内部ジャケット２８の補強は、この領域に形成されており、そのため、掘削ヘッド３７は、貫通掘削点２１を開口させてケーブル通路１０を形成する。ケーブルトンネル１４及びケーブル通路１０の領域における上述した安全及び封止手段は、ほぼ達成され、乾燥内部領域１２の下方に位置する入口チャンバ４８は、水抜きされる。そして、乾燥内部領域１２へのアクセスの可能性が存在する。
【００４２】
図４は、海底２０の下方において基礎杭９にケーブル通路１０を形成する代替実施形態の概略を示す。この例示的な実施形態に関して、海底２０にある水平掘削機械３５を使用し、この水平掘削機は、最初は徐々に下がっていくケーブルトンネル１４を形成し、このケーブルトンネルは、本実施形態に関して水を通す。図４は、基礎杭９にある貫通掘削点２１の前方にある掘削ヘッド３７を示す。これは、同様に、それが掘削されるように形成され、そのため、図４には示さないこの方法の過程において、掘削ヘッドは、基礎杭９にケーブル通路１０を設ける。掘削ヘッドガイド３９は、貫通掘削点２１の後方に取り付けられ、この貫通掘削点２１は、掘削パイプ３６がケーブル接続デバイス４３までさらに前進する間に、掘削ヘッドを中心合せして案内して導く。これは、好ましくは、ケーブル接続デバイス４３の内側で巻回されている走行ケーブルに掘削ヘッド３７を接続するための連結デバイス（詳細には図示略）を備え、この走行ケーブルは、掘削ヘッド３７が後退運動する間に、ケーブルトンネル１４内へ引き込まれる。このため、電気接続ケーブル７は、ケーブルトンネル１４内に敷設されている引込ケーブルに連結され、この引込ケーブルは、ケーブル接続デバイス４３の一部である引込ケーブルのための自動回収デバイスを用いてケーブルトンネル１４内に引き込まれる。
【００４３】
さらに、ケーブル接続デバイス４３は、好ましくは、電気接続ケーブル７にある海水密プラグと動作ケーブル２５にある相補的な接続部分とをケーブル接続デバイス４３の領域において結合するために、自動プラグデバイス１９を備える。このように、接続は、連結デバイス６の領域において電力・供給プラグ２４から、動作ケーブル２５とケーブル接続デバイス４３の領域にある耐海水プラグとを介して、ケーブルトンネル１４内の電気接続ケーブル７まで、水面下で形成される。海底２０にある水平掘削機械３５の箇所における掘削出口から、電気接続ケーブル７は、例えばウォータープラウ(water plow)などを用いた公知の手段により、海洋底に埋め込まれる。
【００４４】
図５は、代替のさらなる実施形態を示しており、この実施形態に関して、基礎杭９にあるケーブル通路１０は、基礎杭の内側から外側に動作する掘削デバイス４０を用いて設けられる。掘削ヘッド３７が基礎杭９の基部領域においてセメント充填された基礎台座４１を穿孔する実施形態が示されている。ボアホールは、好ましくは、自己乾燥型アクセストンネル３４まで案内されており、このアクセストンネルは、沖合発電所の下方に沿って導く。したがって、掘削デバイス４０は、掘削パイプ３６と共に、基礎杭９の乾燥区画に配置されなければならない。
【００４５】
図６は、本発明のさらなる実施形態を示しており、ケーブル通路１０は、海洋底にあるボアホール４４内に挿入する前にすでに形成されている。したがって、本変形実施形態に関する基礎杭９は、所定方向でかつ所定据付深さで海底２０の下方に据え付けられなければならず、そのため、ケーブル通路１０は、海底２０の下方においてケーブルトンネル１４と位置合わせする。ケーブルトンネル１４は、初期的に、封止デバイス４２を用いて保護される。基礎杭９をセメントでボアホール４４内に固定した後、乾燥内部領域１２の下方にある基礎杭９の入口領域は、ビルジポンプ４７によって自由に汲み上げられる。
【００４６】
簡素化した実施形態（詳細には図示略）に関して、ケーブルトンネル１４と基礎杭９の全内側領域とは、浸水し、電気接続ケーブルを敷設することは、ロボットシステムを用いて実行される。この簡素化した実施形態に関して、ケーブルトンネル１４に初期的に形成されている封止デバイス４２は、基礎杭９をセメントで固める間におけるケーブル通路及びケーブルトンネルの保護としてのみ使用される。あるいは、このような保護デバイスは、替わりに、基礎杭９のケーブル通路１０においてケーブルトンネル１４の出口に形成されてもよい。
【００４７】
本発明のさらなる実施形態は、保護するための以下の特許請求の範囲の結果として生ずる。
【符号の説明】
【００４８】
１  沖合発電所
２  電力変換機
３  発電機
４  ナセル
５  塔
６  連結デバイス
７  電気接続チャネル
８  杭状基礎
９  基礎杭
１０  ケーブル通路
１１  外壁部
１２  乾燥内部領域
１３  接続素子
１４  ケーブルトンネル
１７  移送デバイス
１８  ケーブル案内デバイス
１９  プラグデバイス
２０  海底
２１  貫通穿孔箇所
２２  塔アダプタ
２３  連結素子
２４  電力・供給プラグ
２５  動作ケーブル
２６  セメント
２７  スチールパイプ
２８  コンクリート内部ジャケット
２９  電力・動作モジュール
３０  ケーブル取付部
３１  トンネル裏張
３２  トンネル接続部
３３  ケーブル引込システム
３４  アクセストンネル
３５  水平掘削機械
３６  掘削パイプ
３７  掘削ヘッド
３８  水面
３９  掘削ヘッドガイド
４０  掘削デバイス
４１  基礎台座
４２  封止デバイス
４３  ケーブル接続デバイス
４４  ボアホール
４５  床領域
４６  回収溜り
４７  ビルジポンプ
４８  入口チャンバ
４９  海洋底
５０  スチールスリーブ
Ｅ  突入深さ
Ｈ  段差高さ
Ｔ  出口深さ
【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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【図６】
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【外国語明細書】
2014015935000001.pdf