NO333130B1 - En fremgangsmate for vertikal innretting av et tarn - Google Patents

Abstract

Fremgangsmåte for vertikal innretting av et bæreelement (5) som egner seg for bæring av en utstyrsenhet så som en vindturbin eller lignende,. og som er utformet for forbindelse med et fundament (1) som er installert på en havbunn. (B). Fremgangsmåten innbefatter trinnene:. a) måling av fundamentets hellingsvinkel (a),. b) overføring av hellingsvinkelen (a) til en første ende av bæreelementet (5), c) tilforming av en endedel (8) med en vinkelorientering i forhold til bæreelementets lengdeakse (y) som svarer til hellingsvinkelen, og d) installering av bæreelementet via dets første ende på fundamentet, slik at derved bæreelementet inntar en vertikal orientering.

Description

En fremgangsmåte for vertikal innretting av et tårn Oppfinnelsen vedrører fundamenter for bæring av utstyrsenheter så som vindturbiner og lignende, og hvor disse fundamentene er utformet for plassering på en havbunn. Mer særskilt vedrører oppfinnelsen en fremgangsmåte for vertikal innretting av et bæreelement som egner seg for bæring av en utstyrsenhet så som en vindturbin eller lignende, og som er utformet for forbindelse med et fundament som er installert på en havbunn.

Et krav for vindturbintårn er at de skal ha et minimalt eller intet avvik fra en nøyaktig vertikal stilling. I offshorevind-sektoren er det en særlig praktisk utfordring å kunne oppnå en tilfredsstillende vertikalitet. Tårnene har blitt fremstilt som standardiserte komponenter, som passer på fundamenter med flensforbindelser som er plassert over havnivået. Fremgangsmåter for nivellering har således hertil vært fokusert på tilveiebringelse av en horisontal flens hvor tårnet kan installeres.

Den kjente teknikk for oppnåelse av vertikalitet innbefatter et antall metoder:

• Avretting av havbunnen før fundamentene installeres,

• Bruk av overgangsdeler med gysemasse,

• Bruk av avstandselementer ("shims") eller andre avstandsholdende gjenstander,

• Oppjekking og gysing av tårnben, og

• Bruk av eksentriske skjørtrom (eksempelvis som beskrevet i den internasjonale patentpublikasjonen WO 2010NO00211).

Alle de kjente metodene krever imidlertid en viss grad av ekstra offshorearbeid, og tilhørende logistikk, hvilket er kostnadskrevende og tidkrevende.

Videre beskriver DE 102008000382 Al og WO 2011/007065 Al andre fremgangsmåter for å tilveiebringe vertikal justering av et støtteelement. Førstnevnte publikasjon viser et system med løse "kiler" som kan roteres for å vinkeljustere tårnet, mens sistnevnte viser en anordning for å kunne justere tårnets vertikalitet etter at det er installert.

Søkeren har utviklet og realisert oppfinnelsen for å overvinne de ulemper som hefter ved den tidligere kjente teknikk, og for å kunne oppnå ytterligere fordeler.

Oppfinnelsen er kjennetegnet i det selvstendige patentkravet, mens de uselvstendige patentkravene beskriver andre inventive kjennetegn.

Det er frembrakt en fremgangsmåte for vertikal innretting av et bæreelement egnet for bæring av en utstyrsenhet, så som en vindturbin eller lignende, og utformet for forbindelse med et fundament installert på en havbunn, der fremgangsmåten omfatter trinnet:

a) måling av fundamentets hellingsvinkel,

der fremgangsmåten videre kjennetegnet ved trinnene:

b) overføring av hellingsvinkelen til en første ende av bæreelementet,

c) tilforming av en endedel på bæreelementets første ende, der endedelen har en

vinkelorientering i forhold til bæreelementets lengdeakse som svarer til

hellingsvinkelen, og

d) installering av bæreelementet på fundamentet via bæreelementets første ende,

hvorved bæreelementet inntar en vertikal orientering.

I én utførelse innbefatter trinn c) en fjerning av et område fra bæreelementets første ende, hvilket område har en vinkeldimensjon som samsvarer med hellingsvinkelen.

I én utførelse blir en første flens festet til endedelen før trinn d).

I én utførelse innbefatter trinn d) en forbindelse av den første flensen med en andre flens som er tilknyttet den øvre enden av en bærestruktur som rager ut fra fundamentet.

I én utførelse gjennomføres trinn d) over havnivået.

I én utførelse gjennomføres trinn d) på et offshoreinstallasjonssted.

I én utførelse blir fundamentet installert med en naturlig tilveiebrakt helling på en havbunn under en vannmasse før trinn a), og en fri ende av bærestrukturelementet rager opp over havnivået.

Den inventive fremgangsmåten for oppnåelse av vertikalitet eliminerer behovet for kostbare og tidkrevende offshorearbeider og tilhørende logistikk, idet man tillater at toppen av fundamentet kan forbli ikke-vertikal.

Disse og andre kjennetegn ved oppfinnelsen vil gå frem av den etterfølgende beskrivelse av en foretrukket utførelsesform, her gitt som et ikke-begrensende eksempel, under henvisning til tegningen, hvor: Fig. 1 viser et sideriss av et vindturbinfundament som er installert på en skrå havbunn,

Fig. 2 viser et forstørret riss av enden til et tårn,

Fig. 3 er et sideriss tilsvarende siderisset i fig. 1, men viser også et tårn som er utformet i samsvar med den inventive fremgangsmåten, og

Fig. 4 er et forstørret utsnitt av området som er markert med "A" i fig. 3.

Fig. 1 viser en typisk situasjon hvor et fundament 1 er installert - på i og for seg kjent måte - på en skrånende eller ujevn havbunn B. I den viste utførelsen innbefatter fundamentet et ballasterbart oppdriftslegeme la med en bunnplate 2, og et grunnpenetrerende skjørt 3. En bærestruktur, her en rørformet søyle 4, strekker seg opp fra legemet la, og til en avstand over havnivået S.

Som følge av havbunnens skråning og/eller som følge av en ujevn skjørtpenetrering, har tårnet 4 en hellingsvinkel (eller skråvinkel) a. Denne hellingsvinkelen kan ligge utenfor aksepterbare toleranser.

For å ta hensyn til denne hellingsvinkelen, og for å oppnå en vertikal innretting av et tårn som egner seg for bæring av en utstyrsenhet så som en vindturbin eller lignende (ikke vist), måles hellingsvinkelen, og overføres til det fremstillingsstedet hvor vindturbintårnet fremstilles. Fig. 2 viser enden av tårnet 5 som skal forbindes med den rørformede søylen 4. Figuren viser hvordan hellingsvinkelen er overført til tårnets 5 ende, og hvordan et vinkelavsnitt 9 er fjernet, eksempelvis ved hjelp av sliping eller saging, slik at det blir igjen en vinklet endedel 8, som har en vinkel som svarer til fundamentets hellingsvinkel a. Fig. 3 og 4 viser tårnet 5, med den vinklede endedelen 8, forbundet med den skrå søylen 4, og viser at tårnet har en vertikal orientering som ligger innenfor aksepterbare toleranser for installering av en vindturbin. Forbindelsen er i denne utførelsen tilveiebrakt ved hjelp av respektive flenser 6, 7 (se fig. 4).

På tegningen er hellingsvinkelen overdrevet for å belyse oppfinnelsen. Aksepterbare avvik i tårnets vertikale stilling ligger typisk innenfor området 0,1° til 0,3°, mens hellingsvinkler for installerte fundamenter vil kunne ha nivåer på fra 1° til 2°, eller mer.

Selv om oppfinnelsen her er beskrevet i forbindelse med en rørformet søyle og et tårn båret av et ballasterbart oppdriftsfundament, kan oppfinnelsen like godt brukes for firkantstrukturer, fagverk, stålrørsfundamenter, pelefundamenter og lignende.

Claims (7)

1. Fremgangsmåte for vertikal innretting av et bæreelement (5) egnet for bæring av en utstyrsenhet så som en vindturbin eller lignende, og utformet for forbindelse med et fundament (1) installert på en havbunn (B), der fremgangsmåten omfatter trinnet: a) måling av fundamentets hellingsvinkel (a), der fremgangsmåten videre erkarakterisert vedtrinnene: b) overføring av hellingsvinkelen (a) til en første ende av bæreelementet (5), c) tilforming av en endedel (8) på bæreelementets (5) første ende, der endedelen (8) har en vinkelorientering i forhold til bæreelementets lengdeakse (y) som svarer til hellingsvinkelen (a), og d) installering av bæreelementet via dets første ende på fundamentet, hvorved bæreelementet inntar en vertikal orientering.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor trinn c) innbefatter fjerningen av et område (9) fra bæreelementets første ende, hvilket område (9) har en vinkeldimensjon som svarer til hellingsvinkelen (a).

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, hvor det før trinn d) festes en første flens (6) til endedelen (8).

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, hvor trinn d) innbefatter forbindelsen av den første flensen (6) med en andre flens (7) som er tilknyttet den øvre enden av en bærestruktur (4) som rager ut fra fundamentet.

5. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, hvor trinn d) gjennomføres over havnivået (S).

6. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, hvor trinn d) gjennomføres på et offshoreinstallasjonssted.

7. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, hvor fundamentet (1) før trinn a) installeres med en naturlig tilveiebrakt helling på en havbunn (B) under en vannmasse, og en fri ende av bærestrukturelementet (4) strekker seg opp over havnivået (S).