(57)【要約】  軸方向にまたは斜めに配列された複数の支持部材（２）と、複数の接続部材（３）とを有する洋上建築物用ジャケット構造体（１）、特に洋上風車用ジャケット構造体（１）であって、支持部材（２）および／または接続部材（３）はボルト接続を用いて組まれている。
2013534583.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向にまたは斜めに配列された複数の支持部材（２）と、複数の接続部材（３）とを有する洋上建築物用ジャケット構造体（１）、特に洋上風車用ジャケット構造体（１）であって、
前記支持部材（２）および／または前記接続部材（３）はボルト接続を用いて組まれている、
ことを特徴とするジャケット構造体（１）。
【請求項２】
１つの支持部材（１）が少なくとも１つの他の支持部材（１）および／または少なくとも１つの接続部材（３）に接続されている、請求項１記載のジャケット構造体（１）。
【請求項３】
１つの接続部材（３）が少なくとも１つの支持部材（２）と軸方向の配列で接続されており、および／または、少なくとも１つの他の支持部材（２）と斜めの配列で接続されており、および／または、少なくとも１つの他の接続部材（３）と接続されている、請求項１または２記載のジャケット構造体（１）。
【請求項４】
各支持部材（２）および各接続部材（３）は、少なくとも１つの他の支持部材（２）および／または接続部材（３）との接続のための少なくとも１つの接続部分を有する、請求項１から３のいずれか１項記載のジャケット構造（１）。
【請求項５】
前記接続部分は前記支持部材（２）および前記接続部材（３）の各自由端に設けられている、請求項４記載のジャケット構造（１）。
【請求項６】
前記複数の支持部材（２）の自由端は軸方向の配列で配置されており、前記複数の接続部材（３）の自由端は軸方向および斜めの配列で配置されている、請求項４または５記載のジャケット構造（１）。
【請求項７】
前記ボルト接続は、前記支持部材（２）および／または前記接続部材（３）の少なくとも２つの隣接配置された接続部分を少なくとも貫通するボルト（６）により提供され、
前記ボルト（６）の自由端は個別の係止手段、特にナットにより固定されている、
請求項４から６のいずれか１項記載のジャケット構造（１）。
【請求項８】
１つのボルト（６）は１つの支持部材（２）または接続部材（３）の接続部分から、１つの他の支持部材（２）および／または接続部材（３）の少なくとも１つの接続部分の下流に配置された、少なくとも１つの他の支持部材（２）および／または接続部材（３）の少なくとも１つの接続部分を通って貫通している、請求項７記載のジャケット構造（１）。
【請求項９】
前記ボルト（６）はスリーブ（９）により少なくとも部分的に覆われている、請求項８記載のジャケット構造（１）。
【請求項１０】
前記接続部分は少なくとも１つの半径方向の内側および／または外側に延在するフランジ（７）から構成される、請求項４から９のいずれか１項記載のジャケット構造（１）。
【請求項１１】
各フランジ（７）は、ボルト（６）が貫通可能な少なくとも１つの穴を有する、請求項１０記載のジャケット構造（１）。
【請求項１２】
前記支持部材（２）および／または前記接続部材（３）は少なくとも部分的に中空である、請求項１から１１のいずれか１項記載のジャケット構造（１）。
【請求項１３】
前記支持部材（２）および／または前記接続部材（３）は円状または楕円状の断面を有する、請求項１から１２のいずれか１項記載のジャケット構造（１）。
【請求項１４】
前記支持部材（２）は前記接続部材（３）と同じまたは異なる断面を有する、請求項１から１３のいずれか１項記載のジャケット構造（１）。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか１項記載のジャケット構造（１）を有することを特徴とする風車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸方向にまたは斜めに配列された複数の支持部材と、複数の接続部材とを有する洋上建築物用ジャケット構造体、特に洋上風車用ジャケット構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
海中に設置される様々な構造物用の洋上建築物は、通常、特に洋上風力発電所（風車）にとって必要であり、各建築物は適切な基礎を用いて海底に建てなければならないため、建築上の課題である。従来技術では、たとえば単杭（monopile）基礎、三本杭（tripile）基礎、トリポッド（tripod）基礎または重力（gravity）基礎などの多くの様々な種類の基礎が知られている。
【０００３】
他に、ジャケット構造が、これが高い剛性対材料使用比による良好な機械特性を有する建築上簡単な原則を有しているため、よく知られており、高い波浪荷重のある場所での建造に適している。加えて、ジャケット構造は比較的コスト効率がよい。
【０００４】
ＥＰ２０６７９１４Ａ１には既知のジャケット構造が開示されており、これは軸方向または斜めに配列された複数のロッド状支持部材と、複数の節状接続部材とを有しており、ロッド状支持部材と節状接続部材とは溶接により接続されている。
【０００５】
しかし、溶接は、ジャケット構造の各部分の安定な接続を確立するためには比較的複雑な接続方法である。また、使用材料は溶接可能なものでなければならず、これはジャケット構造に使用可能な材料の選択において大きな制約となる。さらに、ジャケット構造における溶接結合部は計画と実現においてかなり複雑である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ＥＰ２０６７９１４Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明の課題は、改善された接続原則を有する洋上建築物用ジャケット構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は、支持部材および／または接続部材がボルト接続を用いて組まれている、上記の洋上建築物用ジャケット構造体により達成される。
【０００９】
本発明は、各支持部材および／または接続部材の取り外し可能なボルト接続に基づいており、ボルト接続は本発明のジャケット構造体の全体的に容易かつ速やかな建造に貢献する。ボルト接続はよく知られており、建築上、簡単ではあるが、支持部材および／または接続部材の機械的に安定な結合を構築できる。したがって、支持部材は概して、軸方向または斜めの配列で設置可能なロッド状部品であり、そして、接続部材は概して、軸方向に延在する基部と、基部から所定角度に延びる少なくとも１つの枝状の突起（limb-like lug）とを有するアダプタ状部材である。したがって、接続部材の全体の設計はジャケット構造体の建築上の設計に強く依存する。ジャケット構造体の全ての部分は、洋上用途において使用可能な、特に、良好な機械特性および防食特性を有する材料から形成される。接続部材は、好ましくは鋳鉄ベースの部分である。
【００１０】
さらに、本発明のジャケット構造体は容易に配置でき、すなわち、洋上建築物の領域の指定された場所上に配置できる。すなわち、建築上の設計に関する高度な柔軟性が、特に、支持部材および接続部材それぞれの数、寸法、角度などに関して得られる。さらに、公差は容易に調整可能である。また、荷重計算は容易に行うことができ、メンテナンスおよび補修に関して、一般に、溶接または鋳造に関する検査の数を減らすことができ、これによりコストも低減される。
【００１１】
ジャケット構造の設計に制限はなく、すなわち、たとえば、支持部材は少なくとも１つの他の支持部材および／または少なくとも１つの接続部材に接続される。接続部材についても同じであり、たとえば、接続部材は少なくとも１つの支持部材と軸方向の配列で接続されており、および／または、少なくとも１つの他の支持部材と斜めの配列で接続されており、および／または、少なくとも１つの他の接続部材と接続されている。すなわち、本発明のジャケット構造体については、非常に広い範囲で様々な個別の設計が可能である。
【００１２】
好ましくは、各支持部材および各接続部材は、少なくとも１つの他の支持部材および／または接続部材との接続のための少なくとも１つの接続部分を有する。各接続部分は各本発明の機械的接合における基本的な機能を有し、そして、該接続部分は支持部材および／または接続部材と前または後の支持部材および／または接続部材との間のボルト接続が確立されている部分とみなされる。すなわち、ジャケット構造体、すなわち、支持部材と接続部材の建築上の設計によって、他の各接続部分は近接状態に置かれ、その結果、ボルト接続が容易に実現される。
【００１３】
また、有利には、接続部分は支持部材および接続部材の各自由端に設けられている。これにより、速やかかつ簡単なジャケット構造体の建造が実現される。
【００１４】
たとえば、複数の支持部材の自由端は軸方向の配列で配置されており、複数の接続部材の自由端は軸方向および斜めの配列で配置されている。すなわち、支持部材は好ましくは、軸方向の向きの２つの自由端を有し、接続部材は好ましくは少なくとも２つの自由端を有し、すなわち、少なくとも１つの軸方向に配列された１つの支持部材と、支持部材の軸方向に対して斜めに配列された少なくとも１つの他の支持部材とを有し、これにより本発明のジャケット構造体の多様な設計に関する上述の建築上の柔軟性が得られる。
【００１５】
たとえば、ボルト接続は、支持部材および／または接続部材の少なくとも２つの隣接配置された接続部分を少なくとも貫通するボルトにより提供され、ボルトの自由端は個別の係止手段、特にナットにより固定されている。この実施形態は、２つの隣接配置された部分すなわち支持部材および／または接続部材の基本的な接続原則である。ナットなどが接続部分における各ボルトの係止手段として機能する。ボルトにはねじ山が設けられていてよい。
【００１６】
同様に、たとえば、１つのボルトは１つの支持部材または接続部材の接続部分から、１つの他の支持部材および／または接続部材の少なくとも１つの接続部分の下流に配置された、少なくとも１つの他の支持部材および／または接続部材の少なくとも１つの接続部分を通って貫通している。この実施形態には長いボルトが必要である。というのも、ボルトは少なくとも１つの支持部材または接続部材それぞれを軸方向に貫通しなければならず、すなわち、ボルトの長さは支持部材または接続部材それぞれの全長を超えなければならないからである。したがって、ボルトの長さに依存して、ボルトは１つ以上の支持部材および／または接続部材を貫通可能である。すなわち、この実施形態によれば、複数の支持部材および／または接続部材の機械的な接続、すなわちボルト接続を少ない数のボルトを用いて実現可能である。
【００１７】
また、たとえば、ボルトはスリーブにより少なくとも部分的に覆われている。スリーブは、たとえば腐食に対する付加的な保護のために、支持部材および／または接続部材を通って延在または貫通するボルトの一部を基本的に覆いまたは遮蔽する。たとえばスリーブは接着され、収縮されまたは他の方法で安定にボルトの一部に取り付けられる。
【００１８】
接続部分は少なくとも１つの半径方向の内側および／または外側に延在するフランジから構成される。これにより、半径方向の外側に延在するフランジは容易に接近可能であり、すなわち本発明のボルト接続の確立に関して有利である。しかし、ボルトは海の腐食しやすい環境にさらされる。反対に、半径方向の内側に延在するフランジは洋上建築物に付随する特定の環境または状況に直接さらされないが、接続は比較的複雑であり、そのため、作業員は本発明のボルト接続を構築するためにジャケット構造体または各支持部材および／または接続部分の内側に入らなければならない。同じことは本発明のジャケット構造体またはその部分のメンテナンスまたは補修の場合にも当てはまる。もちろん、接続部分は半径方向の内側および外側の両方に延在するフランジを有してよく、それは同様に利用可能なボルト接続の数を増やし、さらにボルト接続の機械的安定性を増大させる。
【００１９】
好ましくは、各フランジは、ボルトが貫通可能な少なくとも１つの穴を有する。穴はたとえば孔、開口、貫通口などとして構成されてよく、寸法、すなわち特に各ボルトの外径に適合される。穴には、ボルトの外側に設けられたねじ山と係合可能な内部のねじ山が設けられていてよい。これはさらに本発明のボルト接続の機械的安定性を向上させる。
【００２０】
支持部材および／または接続部材は少なくとも部分的に中空である。これにより、ジャケット構造体または支持部材および／または接続部材はそれぞれ比較的軽量の建築構造を有することができ、これは各部分の搬送および処理について好ましい。機械的安定性を向上するため、支持部材および／または接続部材は少なくとも部分的に延在する重量部分を有してよい。必要な場合、支持部材および／または接続部材は、さらに、全体的に重量のある部分として構築されてよい。
【００２１】
好ましくは、支持部材および／または接続部材は円状または楕円状の断面を有する。円状または楕円状の断面はその幾何形状に起因する良好な機械的安定性を示し、さらに容易に製造可能である。もちろん、たとえば長方形状または三角形状の他の断面形状も同様に用いることができる。
【００２２】
したがって、支持部材は接続部材と同じまたは異なる断面を有してよい。断面は、隣接配列された支持部材および／または接続部材に設けられた、隣接配置された対応する接続部分に基づくことから、特定断面の設計は本発明の接続原則においてはむしろ従属的な役割を有する。異なる断面の支持部材および／または接続部材を用いることにより、本発明のジャケット構造体に関する柔軟性を向上できる。というのも、これにより、建築キットシステムに関して本発明のジャケット構造体の建築の可能性がさらに支援されるからである。
【００２３】
また、本発明は、上述のジャケット構造を有する風車に関する。
【００２４】
以下、本発明について図面を参照して詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかるジャケット構造体の主断面図を示す。
【図２】本発明の第２の実施形態にかかるジャケット構造体の主断面図を示す。
【図３】本発明の第３の実施形態にかかるジャケット構造体の主断面図を示す。
【図４】本発明の第４の実施形態にかかるジャケット構造体の主断面図を示す。
【図５】本発明の第５の実施形態にかかるジャケット構造体の主断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１は、本発明の第１の実施形態にかかるジャケット構造体の主断面図を示す。ジャケット構造体１は複数の軸方向に配列された中空ロッド状支持部材２とアダプタ状または節状の接続部材３とを有する。接続部材３は、軸方向に配列された中空の基部４と、基部４から角度αで延びる一体に形成された中空の枝部５とを有する。ジャケット構造体１の接続、すなわち支持部材２と接続部材３の接続は取り外し可能なボルト接続により提供されている。ボルト接続は半径方向の内側に延びるフランジ７の形状の各接続部分にて各穴または貫通口を通って貫通するボルト６を有している。このフランジ７は、支持部材２の軸方向の自由端および接続部材３すなわち基部４にそれぞれ設けられている。ボルト６の外径にはねじ山が設けられており、ボルト６は対応してねじ山が形成されたナット８と係合することにより固定可能である。対面するフランジ７の半径方向の自由端の間の破線は、支持部材２と接続部材３の半径方向の各自由端がともに閉鎖可能であり、支持部材２と接続部材３が実質的に閉じられた軸方向体積を定めることを示している。
【００２７】
さらにわかるように、接続部材３の枝部５の自由端はフランジ７を有さず、すなわち、他の部分たとえば軸方向に伸びる支持部材２に関して斜めに配列された他の支持部材２が、たとえば枝部５の各自由端に円周状に溶接される。
【００２８】
ジャケット構造体１の全ての部分は、たとえばステンレス鋼などの優れた耐食特性を示す機械的に安定な材料から形成されている。というのも、ジャケット構造体１は好ましくは洋上風車の基礎を構成し、したがって、海中に一定間隔で配置される。溶接部分は、好ましくは特に接続部材３に関する鋳造部分である。場合により、所定の防食コーティングまたはワニスが支持部材２および接続部材３の外面にそれぞれ塗布されてもよい。
【００２９】
支持部材２および接続部材３はともに円状の断面を有し、特に内径および外径並びに厚さに関するその寸法は好ましくは同じである。
【００３０】
図２は、本発明の第２の実施形態にかかるジャケット構造体の主断面図を示す。図１に示される実施形態との基本的な違いは、ボルト６の長さにおいて見ることができ、ボルトは、上方の支持部材２から、支持部材２と接続部材３の隣接配置された各フランジ７の穴を通り、接続部材３全体を通り、さらに、接続部材３と下方の支持部材２の隣接配置された各フランジ７に設けられた穴を通り、下方の支持部材２の中へと延び、ここでナット８を用いて固定されている。したがって、２つの支持部材２と接続部材３との接続には、長いボルト６について２つのボルト６しか必要としない。結果的に、接続手段、すなわちボルト６およびナット８の数は、このようなやり方で少なくすることができる。
【００３１】
本発明の第３の実施形態にかかるジャケット構造体の主断面図を示す図３からわかるように、ボルト６の接続部材３の中を延びる部分は、スリーブ９により覆われていてもよい。これにより、スリーブ９はボルト６の各部分の防食シールドとして機能する。スリーブ９はポリマーから形成されていてもよい。
【００３２】
本発明の第４の実施形態にかかるジャケット構造体の主断面図を示す図４に示されるように、接続部材３の枝部５の各自由端は、半径方向の内側に伸びるフランジ７の形状の接続部分を有してもよい。これにより、枝部５は、それぞれ形成された自由端により、すなわち、対応する半径方向の内側に延在するフランジ７により、斜めの配列で支持部材２に接続されてもよい。斜めの配列の接続部材３と支持部材２とのボルト接続を確立するために、フランジはボルト６が貫通可能な穴を有している。
【００３３】
図５は本発明の第５の実施形態にかかるジャケット構造体の主断面図を示す。図５にかかるジャケット構造体１の配列から、支持部材２および接続部材３の複数の異なる可能な配列が発明上実施可能であることが明らかであり、これはまた本発明のジャケット構造体が高レベルの建築上の柔軟性を提供することを意味する。
【００３４】
図５から明らかなように、ジャケット構造体１は軸方向に配列された支持部材２と接続部材３の積層を有しており、２つの隣接配置された接続部材３は２つの支持部材２の間に配置されており、すなわち、本発明のボルト接続を用いて軸方向の支持部材２の間で互いにそして各支持部材２に接続されている。もちろん、他の配列も同様に用いることができ、すなわち、支持部材２および／または接続部材３の連続は限定されない。
【００３５】
本発明のジャケット構造体１は、特に従来技術から知られる溶接結合を有するジャケット構造体と比較して複数の利点を提供する。その利点は、主に、好ましくは洋上風車用の基礎として用いられる各ジャケット構造体１の建造の計画および実現の分野を指す。
【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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【国際調査報告】
2013534583.tif 000008
2013534583.tif 000009