(57)【要約】      （修正有）【課題】ジャケット構造体を組み立てるより経済的で安全な方法を提供する。【解決手段】ジャケット構造体の組み立てられた状態において、支持された脚１０，１００が該脚１０，１００の位置に対応する位置に保持されるように複数の脚１０，１００を支持するための複数の支持タワー５１と、脚１０，１００を支持タワー５１に解放可能に結合するための複数の結合手段５６とを有する。【選択図】図３
2012225152.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジャケット構造体（１）を組み立てるためのジャケット組立てガイド（５）において、該ジャケット構造体（１）が、複数の脚（１０）と、複数の結合筋交い（１１）と、筋交い（１１）を脚（１０，１００）に結合するために脚（１０）に配置された複数の接続エレメント（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ）とを有しており、前記アセンブリガイド（５）が、
支持された脚（１０，１００）が、ジャケット構造体（１）の組み立てられた状態における脚（１０，１００）の位置に対応する位置に保持されるように、複数の脚（１０，１００）を支持するための複数の支持タワー（５１）と、
脚（１０，１００）を支持タワー（５１）に解放可能に結合するための複数の結合手段（５６）とを有することを特徴とする、ジャケット組立てガイド。
【請求項２】
接続エレメント（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ）及び該接続エレメント（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ）の間に保持された筋交いへの結合アクセスを提供するためのアクセス手段（５２，５３，５５）を有する、請求項１記載のジャケット組立てガイド。
【請求項３】
ジャケット構造体（１）のそれぞれの脚（１０，１００）のための支持タワーを有する、請求項１又は２記載のジャケット組立てガイド。
【請求項４】
結合手段（５６）が、クランプ（５６）を含む、請求項３記載のジャケット組立てガイド。
【請求項５】
アクセス手段（５２）が、アクセスプラットフォーム（５２）及び／又はエレベータ（５５）を含む、請求項１から４までのいずれか１項記載のジャケット組立てガイド。
【請求項６】
支持タワー（５１）が、アクセスプラットフォーム（５２）及び／又はエレベータ（５５）を含む、請求項５記載のジャケット組立てガイド。
【請求項７】
アクセスプラットフォーム（５２）が、支持タワー（５１）によって支持された脚（１０，１００）の接続エレメント（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ）の高さに対応する高さに配置されている、請求項６記載のジャケット組立てガイド。
【請求項８】
支持タワー（５１）が、複数のアクセスプラットフォーム（５２）及びエレベータ（５５）を含み、該エレベータ（５５）が、アクセスプラットフォーム（５２）のうちの少なくとも１つの高さにまで延びている、請求項６又は７記載のジャケット組立てガイド。
【請求項９】
複数の脚（１０，１００）と、複数の結合筋交い（１１）と、筋交い（１１）を脚（１０，１００）に結合するために脚（１０，１００）に配置された複数の接続エレメント（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ）とを有するジャケット構造体（１）を組み立てる方法において、該方法が、
脚（１０，１００）が、ジャケット構造体（１）の組み立てられた状態における脚（１０，１００）の位置に対応する位置に保持されるように、ジャケット組立てガイド（５）の支持タワー（５１）に複数の脚（１０，１００）のうちの少なくとも１つの脚（１０，１００）を結合するステップと、
複数の結合筋交い（１１）のうちの１つの筋交いを接続エレメント（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ）の間の所定の位置に保持するステップと、
接続エレメント（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ）及び筋交い（１１）への結合アクセスを提供するステップと、
接続エレメント（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ）の間に保持されたそれぞれの筋交い（１１）を結合するステップと、
組み立てられたジャケット構造体（１）を解放するために脚（１０，１００）を支持タワー（５１）から分離するステップとを有することを特徴とする、ジャケット構造体（１）を組み立てる方法。
【請求項１０】
脚（１０，１００）を支持タワー（５１）に結合するステップが、脚（１０，１００）を支持タワー（５１）に締め付けることを含む、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
筋交い（１１）を接続エレメント（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ）の間に保持するステップが、筋交い（１１）を接続エレメント（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ）の間の所定の位置に懸吊するためにリフティング装置（７）を使用することを含む、請求項９又は１０記載の方法。
【請求項１２】
接続エレメント（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ）の間に保持された前記筋交い（１１）を結合するステップが、クレビス（３０）及び／又はフランジ（２５，１２１）及び／又は接着剤（２３）によって筋交い（１１）の一方の端部を接続エレメント（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ）の対応する領域に結合することを含む、請求項９から１１までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１３】
接続エレメント（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ）を脚（１０）に取り付けるステップを有し、接続エレメントを取り付けるステップが、筋交い（１１）を接続エレメント（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ）に結合するステップの前に行われる、請求項９から１２までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１４】
接続エレメント（２０Ｃ，２０Ｄ）が、ボルト（４２）及び／又は接着剤（２４）によって脚（１０，１００）に取り付けられる複数のシェル部材（２１，２２）を含む、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
ジャケット構造体（１）、特に沖合風車（４）を支持するためのジャケット構造体において、複数の脚（１０，１００）と、複数の結合筋交い（１１）と、筋交い（１１）を脚（１０，１００）に結合するために脚（１０，１００）に配置された複数の接続エレメント（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ）とを有しており、前記ジャケット構造体（１）が、請求項１から８までのいずれか１項記載のジャケット組立てガイド（５）において、請求項９から１２までのいずれか１項記載の方法を用いて組み立てられていることを特徴とする、ジャケット構造体（１）、特に沖合風車（４）を支持するためのジャケット構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジャケット組立てガイド、ジャケット構造体を組み立てる方法、及びジャケット構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
沖合ウィンドパーク（風力発電施設）のための風車は、水及び風によって風車に加わる力に耐えるように確実に取り付けられなければならない。水深の浅い沖合の位置では、海底内へ延びたコンクリート台座又は基礎に風車タワーを取り付けることができる。しかしながら、その他の沖合の位置では、様々な理由からこのような取付け技術は不適切であることがある。通常、このような水深の深い沖合の位置において風車タワーを支持するために、３つ又は４つの直立した鋼製パイプから形成された"ジャケット構造体"が使用される。直立した脚は、パイロンの形式で筋交いのメッシュによって互いに結合されている。このようなジャケット構造体の比較的小さな表面積は、ジャケット構造体が浸漬させられた水によってジャケット構造体に加えられる力に耐えることができることを意味する。ジャケット構造体は通常、上部において比較的狭く、所要の構造的安定性を提供するためにベースに向かって次第に広くなっている。ジャケット構造体のベースは、海底におけるコンクリート基礎に係止することができるか、又はジャケット構造体のそれぞれの脚を、海底に打ち込まれた別個の杭に固定することができる。
【０００３】
沖合風車のためのジャケット構造体は、約３分の２が浸漬されるように寸法決めされている。したがって、約４５ｍの平均的な推進の場合、ジャケット構造体は５５ｍ〜５６ｍの高さであることができる。このようなジャケット構造体の設置面積は、直径２０ｍの範囲であることができる。このようなジャケット構造体の脚及び筋交いは、一般に、鋼製パイプ又はパイプセクションから形成されている。所要の構造的安定性のために、このようなジャケット構造体の脚の直径は約１．０ｍ〜１．５ｍであるのに対し、筋交いは約０．６ｍ〜０．８ｍの直径を有することができる。このような寸法を有する脚及び筋交いは重いエレメントであることが明らかである。
【０００４】
水中ジャケット構造体を組み立てる慣用のアプローチは、ジャケット構造体の層に相当するモジュールを組み立てることを含む。それぞれのモジュールは、隣り合う脚セクションの間に延びた筋交いによって互いに結合された、同じ脚セクションを有する。底部においてより広くかつ上部においてより狭いテーパしたジャケット構造体の場合、一連の異なる寸法の複数のモジュールが形成され、完成したモジュールが次いで順次に所定の位置へ持ち上げられ、互いに上下に積み重ねられ、互いに固定される。組立てはあらゆる適切な位置、例えば港の近くで行うことができる。次いで、完成したジャケット構造体を、沖合位置へ移送するために岸壁へ滑らせることができる。
【０００５】
公知の方法の大きな欠点は、モジュール式の組立てはかなり時間のかかるものであることである。最も下層から始めて積層体を組み立てなければならないので、層は一つずつ組み立てられなければならない。また、作業者は組立て中に、重い脚セグメント及び筋交いを所定の位置へ操作することが要求される。重い部材をクレーンを用いて所定の位置へ持ち上げることができるとしても、作業者は依然として大きな危険性に曝される。全体として、モジュール式の組立ては時間がかかり、したがってジャケット構造体の製造のコスト全体のうちの大きな部分を占めている。多くのタービンを有する沖合ウィンドパークの場合、このような組立て作業のコストは極めて高くなる恐れがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明の課題は、ジャケット構造体を組み立てるより経済的で安全な方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題は、請求項１に係るジャケット組立てガイド、請求項９に係るジャケット構造体を組み立てる方法、及び請求項１５に係るジャケット構造体によって達成される。
【０００８】
本発明によれば、ジャケット構造体、つまりこのジャケット構造体は組み立てられた状態において複数の脚と、複数の結合筋交いと、筋交いを脚に結合するために脚に配置された複数の接続エレメントとを有している、を組み立てるためのジャケット組立てガイドは、ジャケット構造体の組み立てられた状態での脚の位置に対応する位置に支持された脚が保持されるように、ジャケット構造体の組立て中に複数の脚を支持するための複数の支持タワーを有しており、さらに、脚を支持タワーに解放可能に結合するための複数の結合手段を有している。
【０００９】
本発明によるジャケット組立てガイドの利点は、対応する数の支持タワーによって１つ又は２つ以上の脚が有利には正しい角度で所定の位置に保持されるので、また、例えばクレーンによって、支持された脚における接続エレメントの間の所定の位置に筋交いを有利には保持又は懸吊することができるので、ジャケット構造体の組立てを比較的迅速に行うことができ、これにより、構造体のコスト全体を好適には少なく保つことができるということである。また、作業者は、重い部材を所定の位置へ物理的に操作する必要がないので、作業場の安全性が高められる。
【００１０】
さらに、筋交いを所定の位置に保持するために使用されるあらゆる接続エレメントは、前もって、例えば支持タワーによって脚のうちの１つ又は２つ以上が所定の位置に保持される前に、脚に簡便に取り付けることができる。モジュールの脚セグメントの間に筋交いを結合した後にモジュールを積層することによって複数の異なるモジュールが地上で別々に組み立てられる上記の択一的なモジュール式方法とは対照的に、本発明による方法においては、ジャケット構造体は実質的に一体のものとして組み立てられる。
【００１１】
脚が様々な筋交いに結合される際に支持タワーは脚全体を保持することができるので、この脚は、一体の構成部材であることができるか、又は複数の脚セクションを用いて予め全長まで組み立てられていることができる。
【００１２】
本発明のジャケット組立てガイドの別の利点は、脚を相互結合するために筋交いをあらゆる適切な角度で有効に配置することができ、これにより、筋交いの配置は、上側及び下側の脚セグメント端部によって規定されたレベルの間にしか筋交いを有効に結合することができないモジュール設計の場合のように制限されることはない。支持タワーのおかげで、筋交いは例えばクレーンによって脚の間の所定の位置に簡便に保持又は懸吊され、これにより、本発明によるジャケット構造体の組立てを比較的迅速に行うことができ、構造体の総コストを好適には低く保つことができる。
【００１３】
本発明によれば、ジャケット構造体、つまりこのジャケット構造体は組み立てられた状態において複数の脚と、複数の結合筋交いと、筋交いを脚に結合するために脚に配置された複数の接続エレメントとを有している、を組み立てる方法は、ジャケット構造体の組み立てられた状態における脚の位置に対応する位置に脚が保持されるように複数の脚のうちの少なくとも１つの脚を支持タワーに結合するステップと、接続エレメントの間の所定の位置に複数の結合筋交いのうちの１つの筋交いを保持又は懸吊するステップと、接続エレメント及び筋交いに結合アクセスを提供するステップと、間に筋交いが保持されている接続エレメントにそれぞれの筋交いを結合するステップと、完成した又は組み立てられたジャケット構造体をジャケット組立てガイドから分離するステップとを有する。
【００１４】
本発明によれば、ジャケット構造体、特に沖合風車を支持するためのジャケット構造体は、複数の脚と、複数の結合筋交いと、筋交いを脚に結合するために脚に配置された複数の接続エレメントとを有しており、このジャケット構造体は、本発明による方法を用いてこのようなジャケット組立てガイドにおいて組み立てられる。従来のジャケット構造体とは対照的に、本発明によるジャケット構造体は、一体の脚を有することもできる。なぜならば、支持タワーにこのような長いエレメントを保持することは、比較的簡単な作業であるからである。
【００１５】
以下の説明に開示されるように、発明の特に有利な実施形態及び特徴は従属請求項によって与えられる。明細書に記載されていない別の実施形態を与えるために、複数の異なる請求項カテゴリの特徴が適当に組み合わされてよい。
【００１６】
接続エレメントは、脚に結合又は取り付けられる部分を有することができ、この部分は次いで、筋交いの一方の端部に結合することができる。例えば、接続エレメントは、筋交いの一方の端部に溶接することができるように脚から突出した適切に成形された部分を有することができる。択一的に、この部分は、締結具を用いて筋交いの端部に結合することができる。このために、接続エレメント及び筋交いは１つ又は２つ以上の適切な貫通孔を有していてよく、この貫通孔にボルトを通過させることができる。以下に接続エレメント及び筋交いのその他の実施形態を説明する。
【００１７】
本発明によるジャケット組立てガイドのおかげで、脚全体が支持タワーによって保持される。このような脚は、所要の長さのパイプとして一体のものとして製造することができる。一体の脚は、構造的により安定であるという利点を提供するが、製造するのに不便である。したがって、本発明によるジャケット構造体の好適な実施形態においては、脚は複数の脚セクション又はパイプ片を有しており、ジャケット構造体の組立ての前の脚組立てステップにおいて脚の隣り合う脚セクションが接合される。例えば、パイプ片はそれぞれの端部に外部フランジを有しており、これらのフランジに設けられた対応するボルト穴に挿入された複数の短いボルトを用いて、隣り合うパイプ片をボルト締結することができる。択一的に、脚組立てステップは、隣り合う脚セクションの端部における内部フランジに設けられた開口を通過させられた長い内部ボルトを用いて、隣り合うパイプ片を固定することを含んでよい。本発明によるジャケット構造体の別の好適な実施形態において、隣り合う脚セクションの端部は、これらの脚セクションの間にせん断キージョイントを可能にするように成形されている。
【００１８】
導入部で言及したように、慣用のジャケット構造体は、モジュール、例えば４つの脚セクションを有するモジュールを「積み重ねる」ことによって構成されてよく、脚セクションは対角線の筋交いを用いて結合される。このようなアプローチにおいては、２つの連続するモジュールの間の、接続エレメントと脚との結合部は、脚セクションどうしの連結部と同じ高さにある。したがって、対応する筋交いと接続エレメントとの結合部も、同じ高さに形成されている。本発明によるジャケット組立てガイドのおかげで、このような脚セクション連結部に関連したあらゆる潜在的な構造的弱さが、減じられるか又は少なくとも部分的に補償される。なぜならば、脚の脚セクション連結部は、全てが同じ高さにある必要がないからである。接続エレメントと脚との結合部及び筋交いと接続エレメントとの結合部の「モジュール式」配列はもはや必須ではない。完成したジャケット構造体において少なくとも筋交いと接続エレメントとの結合部が互い違いに配置されるように脚セクションを製造することができる。
【００１９】
３つ以上の脚を有するジャケット構造体の組立てにおいて、脚のうちの１つを保持するための唯一の支持タワーを備えたジャケット組立てガイドは、既に組立てプロセスを単純化することができる。残りの脚は、結合筋交いが所定の位置へ持ち上げられて脚に固定されながら順次に組み立てられる脚セグメントを有することができる。しかしながら、本発明の特に好適な実施形態において、ジャケットアセンブリガイドは、ジャケット構造体のそれぞれの脚のための支持タワーを有する。４脚ジャケット構造の場合、ジャケット組立てガイドは好適には４つの支持タワーを有する。
【００２０】
沖合の目的地への搬送のための海上輸送システムへ完成したジャケットアセンブリを滑らせることができるように、支持タワーは適切な場所、例えば港及びスキッディングシステムの近くに建設することができる。この場合、完成したジャケット構造体が支持タワーの間のスペースを通過することができるように支持タワーを構成することができる。完成したジャケット構造体が移動させられると、次のジャケット構造体のための脚を所定の位置へ引き上げ、組立てのために準備する。このようにして、多くのジャケット構造体の極めて迅速でかつ経済的な組立てが可能にされ、これにより、沖合ウィンドパークのコストを低く保つことができる。
【００２１】
筋交いが結合される時に脚を所定の位置に保持するために、脚を一時的に所定の位置に溶接することができる。しかしながら、発明の好適な実施形態において、タワーに脚を取外し可能に結合するための結合手段は、脚を所定の位置に締め付けるために脚の長さに沿って配置された１つ又は２つ以上のクランプを有する。このようなクランプは機械的、例えばラチェットクランプであってよいか、又は液圧式クランプを含んでいてもよい。したがって、支持タワーによって脚を支持するステップは、好適には、脚に沿った１つ又は２つ以上の箇所で脚を支持タワーに固く締め付けることを含む。ジャケット構造体が完成すると、クランプを単に解放又は開放させることができ、これにより、組み立てられた構造体を解放する。
【００２２】
脚が所定の位置に支持されると、作業者は、脚の適当な箇所の間に筋交いを結合し始めることができる。このために、本発明によるジャケット組立てガイドは、好適には、接続エレメントと、接続エレメントの間に保持又は懸吊された筋交いとに結合アクセスを提供するためのアクセス手段を有する。このようなアクセス手段はアクセスプラットフォームを含むことができ、このアクセスプラットフォームは、作業者がプラットフォーム上に安全に立ち、筋交いが結合される脚の関連する部分にアクセスすることができるように構成されている。複数の作業者が作業するための空間を有するようにプラットフォームを寸法決めすることができる。
【００２３】
上述のように、ジャケット構造体は容易に５０ｍ〜６０ｍの高さに到達することができる。筋交いが結合される脚の全ての部分にアクセスすることができるように、本発明によるジャケット組立てガイドのアクセス手段は、好適には、エレベータを含む。このようなエレベータは、支持タワーの全てのプラットフォームへの迅速なアクセスを提供することができる。
【００２４】
アクセス手段は、別個の存在として、例えば支持脚に対して移動することができるガントリのタイプとして構成することができる。しかしながら、発明の好適な実施形態において、アクセス手段は支持タワーに組み込まれている。例えば、支持タワーは、１つ又は２つ以上のアクセスプラットフォーム及び／又はプラットフォームへのアクセスを提供するためのエレベータを含むことができる。１つの支持タワーにエレベータが装備されていれば十分である。それぞれの支持タワーが適切な数のアクセスプラットフォームを備えて構成されておりかつこれらのアクセスプラットフォームが通路によって接続されているならば、それぞれのアクセスプラットフォームへの作業者アクセスを提供するために、支持タワーのうちの１つに１つのエレベータがあれば十分であることができる。簡便性のために、プラットフォームを接続するために通路を使用することができるように、このようなプラットフォームが実質的に同じ高さに配置されていることが好適である。これは、筋交いが脚に結合されるところの接続エレメントがジャケット構造体設計において均一に配置されているならば実行可能である。例えば、筋交いの最も下側のセットの全てが同じ長さであり、したがって、全てがジャケット構造体の同じ高さにおいて終わっていてよい。したがって、筋交い端部を脚に結合する接続エレメントも全て実質的に同じ高さに位置する。複数の異なる長さの筋交いを使用して、よりフレキシブルな筋交い配列が望まれるならば、例えば、通路が次のアクセスプラットフォームに到達することができるように通路の一方の端部を上昇させるための液圧装置を使用して、通路の位置が調節可能であることができる。
【００２５】
択一的に、発明の別の好適な実施形態において、それぞれの支持タワーに固有のエレベータ及び複数のアクセスプラットフォームを装備することができる。好適には、アクセスプラットフォームは、支持タワーによって支持された脚の接続エレメントの高さに対応する高さに配置されている。
【００２６】
もちろん、支持タワーは好適には複数のアクセスプラットフォーム及びエレベータを有することができ、この場合、エレベータはそれぞれのアクセスプラットフォームへのアクセスを提供することができる。組み合わされたエレベータ／アクセスプラットフォーム設計は、例えば支持脚の外側に取り付けられたロープ軌道を有していてよく、このローブ軌道に沿って可動なアクセスプラットフォームが走行することができる。
【００２７】
筋交いの一方の端部にも結合されながら、接続エレメントを脚に取り付けることができる。しかしながら、これは複雑であり、様々な（重い）部材を同時に操作するために大きなマンパワーを伴う。したがって、本発明による方法において、接続エレメントを脚に取り付けるステップは好適には、筋交いを接続エレメントに結合するステップの前に行われる。好適には、ジャケット構造体の接続エレメントは、支持タワーに締め付けられる前に脚に結合される。例えば、支持タワーに締め付けるために所定の位置へ引き上げられる前に脚が水平位置にある間に脚の接続エレメントを簡便には脚に結合することができる。
【００２８】
接続エレメントは、脚に沿って滑らされ、次いで所定の位置に固定される実質的に円筒形の部材を含むことができる。このような接続エレメントは、十分に密な嵌め合いを保証するように正確に加工される必要がある。さらに、この設計は、脚が、全長に亘って一定の直径を有するパイプ片であることに制限する。したがって、本発明の好適な実施形態において、接続エレメントは、複数のシェル片又は二分割片を有しており、これらのシェル片又は二分割片を、適当な位置で脚の周囲に配置することができ、例えばボルトを用いて互いに固定することができる。接続エレメントのシェル片のおかげで、接続エレメントは脚に固く固定される。なぜならば、接続エレメントが脚の周囲に密着して嵌合することを保証するように、シェル片を必要に応じて締め付けることができるからである。さらに、テーパした脚設計も可能である。なぜならば、テーパした脚に嵌合するシェル片を製造することは比較的簡単なことだからである。接続エレメントと脚との間にエポキシ樹脂又はグラウト等の接着剤層を使用することによりあらゆるタイプの接続エレメント・脚結合をさらに改善することができる。
【００２９】
接続エレメントを筋交いエレメントに結合する様々な方法が存在する。例えば、筋交いはパイプ片、又はそれぞれの端部に鋳造ガセットを備えたパイプの長さを有することができる。鋳造ガセットは、フランジ及びボルトによってパイプ片に結合することができる。鋳造ガセットは、接続エレメントにおけるクレビスのトレーに嵌合するように設計することができ、適切なピンボルトによってこのトレーに結合することができる。例えば、鋳造ガセットは、筋交いがクレビスに位置決めされたときにクレビスの壁部に設けられた貫通孔に合致する貫通孔を有することができる。筋交いと接続エレメントとを結合するために、開きボルトのようなピンボルトを貫通孔に通過させることができる。択一的な構成は、筋交いの角度と一致する角度で配置された鋳造管状延長部を備えた接続エレメントであってよい。鋳造管状延長部は、筋交いの端部におけるフランジに対応するフランジを有することができ、これらのフランジをボルト結合することができる。この構成において、接続エレメントはまず脚に結合され、次いで筋交いに結合される。択一的に、例えば筋交いパイプ片に嵌入するように管状延長部を成形することによって、単に互いに嵌め合わされるように筋交い及び管状接続エレメント延長部を成形することができる。この連結部を組み立てるために、管状延長部を備えた接続エレメント二分割片を、筋交いパイプ片に挿入し、次いで、第２の接続エレメント二分割片に嵌合するように脚に配置することができ、次いで、これらの二分割片をボルト又はその他の手段によって互いに固定することができる。
【００３０】
脚が支持タワーによって保持されながら筋交いを接続エレメントに結合するために、筋交いをあらゆる簡便な形式で所定の位置へ持ち上げることができる。好適には、接続エレメントの間に筋交いを保持するステップは、接続エレメントの間の所定の位置に筋交いを懸吊するためのリフティング装置を使用することを含む。
【００３１】
本発明のその他の課題及び特徴は、添付図面に関連して考慮された以下の詳細な説明から明らかになるであろう。しかしながら、図面は単に例示の目的のために設計されており、発明の範囲の規定として設計されたものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】沖合風車を支持するジャケット構造体を示す図である。
【図２】本発明の実施形態によるジャケット組立てガイドを示す図である。
【図３】図２のジャケット組立てガイドを利用して組み立てられているジャケット構造体を示す図である。
【図４】本発明によるジャケット構造体のための接続エレメントの様々な鋼製を示す図である。
【図５】本発明によるジャケット構造体のための、接続エレメントと脚との間の接着剤結合部の断面図である。
【図６】本発明によるジャケット構造体における、接続エレメントと筋交いとのフランジ結合部を示す図である。
【図７】本発明によるジャケット構造体のための、接続エレメントと筋交いとの様々な結合形式を示す図である。
【図８】本発明によるジャケット構造体において筋交いを接続エレメントに結合するための開きボルトを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図面において同じ符号は全体を通じて同じ対象を示している。図面における対象物は必ずしも実寸で示されていない。
【００３４】
図１は、沖合の位置において使用されるジャケット構造体１を示している。ジャケット構造体１は、複数の筋交い１１によって互いに結合された複数の脚１０を有しており、（この例では）海底３に打ち込まれた杭２によって所定の位置に保持されている。ジャケット構造体１は、深い沖合の位置、例えば４０ｍを超える水深において風車４を支持するために働く。風車４自体は、特にメガワット範囲の強力な発電機を収容している場合には、かなり大型であることができ、例えば高さが約８０ｍで、ロータの直径は１００ｍ〜１４０ｍの範囲である。所要の構造的安定性を提供するために、ジャケット構造体１を鋼製の脚及び筋交いから形成することができ、これらの脚及び筋交いは、脚に沿った接続エレメントにおいて互いに固く固定されている。したがって、大部分が"空洞の"構造体は、水面よりも上及び下において構造体に力が作用するための比較的小さな表面積を有している。
【００３５】
図２は、本発明の実施形態によるジャケット組立てガイド５を示している。この場合、ジャケット組立てガイド５は、ジャケット構造体の４つの脚のそれぞれのための４つの支持タワー５１を有する。この実施形態において、それぞれの支持タワー５１は、組み立てられたジャケット構造体の脚の角度に対応する角度で傾斜させられている。支持タワー５１自体は、クレーン又はガントリのような他のモジュールによって所定の位置に保持することができる。この例において、支持タワー５１は、適切な基礎５４に係止することによって地面に固定されている。それぞれの支持脚５１は、組み立てられるジャケット構造体の脚を保持するために適切な間隔で配置された複数のクランプ５６を有している。支持タワー５１にはアクセスプラットフォーム５２が配置されている。これらのアクセスプラットフォーム５２は、脚の接続エレメントへの簡便なアクセスを提供するために支持タワー５１に沿った戦略的な位置に固定することができるか、又は支持タワー５１に沿って可動であってよい。支持タワー５１内に設置されたエレベータ５５（点線で示されている）はアクセスプラットフォーム５２へのアクセスを提供する。通路５３は、アクセスプラットフォーム又はエレベータを有さない支持タワーによって保持された脚における接続エレメントへのアクセスを提供する。組み立てられたジャケット構造体をスキッディングシステムの軌道６に沿ってジャケット組立てガイド５から滑り出させることができるように、アクセスプラットフォーム５２及びあらゆる通路５３はジャケット組立てガイド５に配置されている。
【００３６】
図３は、図２のジャケット組立てガイド５を利用して組み立てられているジャケット構造体を示している。この場合、脚１０，１００は、支持タワー５１に配置されたクランプ５６によって所定の位置に締め付けられている。したがって、脚１０，１００は、完成したジャケット構造体の所望の幾何学的形状を得るために要求される角度で既に保持されている。脚は、一つのパイプ片から形成された一体の脚１００であるか、又は後述するように内部又は外部のフランジ、せん断キー又はあらゆるその他の適切な連結部によって結合された複数の脚部分を有することができる。脚１０，１００の間で筋交い１１を所定の位置へ引き上げるために、クレーン（図示せず）が用いられる。アクセスプラットフォーム５２上の作業員８は、脚１０，１００に前もって取り付けられている対応する接続エレメント２０Ａ，．．．，２０Ｅに対して筋交い１１のそれぞれの端部が正しく位置決めされるように筋交い１１を操作することができる。この場合、筋交い１１はクレーンのクレーンタックル７によって所定の位置に懸吊されて示されており、これにより、２つのアクセスプラットフォーム上の作業員８が、筋交い１１のそれぞれの端部を脚１０，１００における対応する接続エレメント２０Ａ，．．．，２０Ｅに結合することができる。筋交いの端部が対応する接続エレメント２０Ａ，．．．，２０Ｅに位置決めされると、クレーンは次の筋交い１１を取り上げるために使用することができる。作業員は、筋交い１１をそれぞれの端部において接続エレメント２０Ａ，．．．，２０Ｅに固定するだけでよく、次いで、次の筋交い１１を結合するための準備として次の接続エレメント２０Ａ，．．．，２０Ｅへ移動するために、エレベータ５５又は通路５３を使用することができる。このようにして、かなり迅速な組立てプロセスが可能となる。ジャケット構造体１が組み立てられると、ジャケット構造体１を、スキッディング軌道６に沿って滑らせることによって組立てガイド５から解放することができ、次のジャケット構造体のための脚１０，１００を所定の位置へ引き上げ、支持タワー５１に締め付けることができる。
【００３７】
図４は、本発明によるジャケット構造体の１つ又は２つ以上の筋交いに脚を結合するための接続エレメント２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄの様々な構成を示している。図の部分Ａに示された第１の実施形態において、接続エレメント２０Ａは、クレビス３０を備えたキャスト接続２０Ａである。１つ又は２つのこのような鋳造接続エレメント２０Ａを、脚の脚部分１０１の間にボルト結合することができる。図示の例では、脚の内部におけるフランジを貫通した長いボルト４０によって、鋳造接続エレメント２０Ａは脚部分１０１に結合されている。それぞれのクレビス３０は、クレビストレー３１と、後で筋交いに結合するためのクレビス貫通孔３２とを有している。
【００３８】
図の部分Ｂに示された第２の実施形態において、接続エレメント２０Ｂは、２つのクレビス３０を備えた鋳造接続エレメント２０Ｂである。１つのこのような鋳造接続エレメント２０Ｂを脚の脚部分１０１の間にボルト結合することができる。
【００３９】
図の部分Ｃに示された第３の実施形態において、接続エレメント２０Ｃは、脚片１０２の間の、点線で示された、せん断キージョイント４１又はせん断ロック４１上に嵌合するように成形された２つの二分割片２１又はシェル片２１として構成されている。二分割片又はシェル片２１のうちの一方に、例えば鋳造によって、１つ又は２つ以上のクレビス３０を配置することができる。再び、このようなクレビス３０は、クレビストレー３１と、筋交いに結合するための貫通孔３２を備えた側壁３３とを有している。接続エレメント二分割片２１は、接続エレメント二分割片２１の鉛直方向縁部に沿ったフランジ２５において短いボルト４２を用いてボルト結合することができる。
【００４０】
図の部分Ｄに示された第４の実施形態において、接続エレメント２０Ｄは、点線によって示されたような、２つの脚片１０３の外部フランジ連結部上に嵌合するように成形された２つの二分割片２２又はシェル片２２として構成されている。この実施形態は、短いボルトを用いてボルト結合するための外部フランジを備えた脚片１０が使用される場合に好適である。再び、接続エレメント２０Ｄの接続エレメント二分割片２２のうちの１つに、対応する数の筋交いに結合するための１つ又は２つ以上のクレビス３０を鋳造することができる。
【００４１】
接続エレメントは１つのクレビス又は２つ以上のクレビスを有することができる。例えば、４脚ジャケットの場合、２つの脚対の間に配置される２つの筋交いのための結合箇所を提供するために２つのクレビスを実質的に直角に接続エレメントに配置することができ、この場合、１つの脚がそれぞれの脚対に共通であり、接続エレメントはその脚に配置されている。３脚ジャケットの場合、２つのクレビスは、接続エレメントにおいて互いに実質的に１２０゜の角度で配置することができる。
【００４２】
接続エレメント２０Ｃ，２０Ｄが接続エレメント二分割片２１，２２又はシェル片２１，２２を有する上記の実施形態のいずれかにおいて、接続エレメントシェル片２１，２２と脚との間にグラウト又は接着剤を提供することができる。このような接着剤接合部２３０は図５の断面図に示されている。この場合、接続エレメント２０Ｃの２つの接続エレメント二分割片２１が示されており、脚片１０２の間のせん断キージョイント４１上に嵌合するように成形されている。接続エレメント２０Ｃと脚片１０２との間のあらゆるギャップは、脚セクション１０２の周面に沿って配置されたシール２４を用いてシールされ、次いで、接着剤（例えばエポキシ樹脂）２３又はグラウト２３が適切なチャネル（図示せず）を通じて、接続エレメントシェル片２１と脚片１０２との間の空間内へ送り込まれる。接着剤２３又はグラウト２３はその後硬化させられる。接着剤接合部２３０を備えたこのような接続エレメントの利点は、脚がジャケット組立てガイドに保持されている間に接続エレメントを脚に取り付けることができ、筋交いの長さ及び位置に関するあらゆる公差又はずれを許容するために、接続エレメントの位置及び／又は向きを調節することができるということである。
【００４３】
図６に示したように、筋交い１１は、接続エレメントのクレビスに結合するための、それぞれの端部に設けられた鋳造ガセット１２（ここで１つだけ示されている）を備えたパイプ片１１０を有することができる。鋳造ガセット１２は、外部フランジ１２１，１１１を通過させられたボルト４２によって筋交いパイプ片１１０に結合されている。鋳造ガセット１２は、クレビスの貫通孔の間に位置するように寸法決めされた貫通孔１２２を備えた固体である。
【００４４】
図７は、本発明によるジャケット構造体における、接続エレメントと筋交い１１との間の結合部の様々な実施形態を示している。図の部分Ａは、接続エレメントの下方に面したクレビス３０に上端部において結合された筋交い１１を示している。この場合、接続エレメント２０Ｂは例として使用されている。クレビストレー３１とガセット１２とは、筋交い１１の上方移動を防止するように比較的密な嵌合を形成している。接続エレメントと筋交い１１とを結合するために、適切なピンボルトを貫通孔３２，１２２に通過させることができる。図の部分Ｂにおいて、筋交い１１は下端部において、接続エレメント２０Ｂの上方に面したクレビス３０に結合されている。接続エレメントに筋交いを固定するステップは、脚がジャケット組立てガイドに保持されている間に行われる。図の部分Ｃは、本発明によるジャケット構造体における別の接続エレメント２０Ｅと筋交い１１との間のフランジ結合を示している。この場合、接続エレメント２０Ｅと筋交い１１とは、フランジ対フランジ接合によって接合されている。接続エレメント２０Ｅは、筋交い１１に突き合わされるように適切な角度で配置された鋳造管状延長部２６を有する。この場合、管状延長部２６は、筋交い１１の下端部に結合されるように上向きに示されており、外端部にフランジ２５を有している。筋交い１１も下端部において、対応するフランジ１２１を有している。フランジ２５，１２１は、適切な短いボルトによって結合されている。
【００４５】
図８は、本発明によるジャケット構造体におけるクレビス接続エレメントに筋交いを結合するための、ピンボルト７０、この場合開きボルト７０を示している。開きボルト７０は、一定の内径とテーパした外径とを備えた内側シリンダと、一定の外径と、テーパした内径と、長手方向スプリットとを備えた外側シリンダ７１とを有している。シリンダ７１，７２は、ねじ山付きシャフト７３の周囲に配置されている。外側シリンダ７１の外径は、ガセット貫通孔の内部に比較的密に嵌合する。開きボルト７０は、クレビス壁部３３の間に、ガセット貫通孔の内部に組み立てられる。次いで、ボルト７０は、ねじ山付きシャフト７２の外端部におけるナット７４によって締め付けられ、これにより、外側シリンダが拡開し、ガセット貫通孔の内側に対して押し付けられる。これにより、比較的少ない固定部材を必要としながら、筋交いと接続エレメントとの間に堅固な結合が保証される。
【００４６】
本発明は、好適な実施の形態及びそれに対する変更の形で開示されているが、発明の範囲から逸脱することなく、それらに多くの付加的な変更及び改変を行うことができることが理解されるであろう。
【００４７】
分かりやすくするために、本明細書中の単数形の使用は複数を排除するものではなく、また、「含む」とはその他のステップ又はエレメントを排除するものではない。
【符号の説明】
【００４８】
１  ジャケット構造体、  ２  杭、  ３  海底、  ４  風車、  ５  ジャケット組立てガイド、  ６  軌道、  １０，１００  脚、  １１  筋交い、  ２０  接続エレメント、  ２２  接続エレメント二分割片、  ２３  接着剤又はグラウト、  ２５  フランジ、  ３０  クレビス、  ３１  クレビストレー、  ３２  クレビス貫通孔、  ４１  せん断キージョイント又はせん断ロック、  ５１  支持タワー、  ５２  アクセスプラットフォーム、  ５３  通路、  ５４  基礎、  ５５  エレベータ、  ５６  クランプ、  ７０  ボルト、  ７１  外側シリンダ、  ７３  ねじ山付きシャフト、  ７４  ナット、  １０２  脚セクション又は脚片、  １０３  脚片、  １１０  筋交いパイプ片、  １２１  フランジ、  ２３０  接着剤接合部
【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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【図７】
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【図８】
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【外国語明細書】
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