[发明专利]护套组装引导件

说明书

技术领域

本发明涉及护套组装引导件、组装护套结构的方法以及护套结构。

背景技术

用于近海风场的风力涡轮机必须被牢固地安装以便承受水和风施加在其上的力。在浅的近海位置，风力涡轮机塔能够被安装在延伸到海床内的混凝土基座或地基上。不过，对于其他近海位置而言，这种安装技术由于多种原因会是不适用的。通常，由三个或四个直立钢管或支腿制成的“护套结构”被用于支撑处于这种深近海位置的风力涡轮机塔。直立支腿以塔架方式由撑杆网互连。这种护套结构的相对小的表面面积意味着其能够承受所浸入的水施加在其上的力。护套结构通常在顶部相对窄，朝向基底逐渐变宽，以便提供必要的结构稳定性。护套结构的基底能够被锚定到海床上的混凝土地基，或者护套结构的每个支腿均能够固定于被打入海床内的单独桩。

用于近海风力涡轮机的护套结构的尺寸被制成使得大约浸没三分之二。因此，对于大约45m的平均水深而言，护套结构能够具有大约55m-56m的高度。这种护套结构的占地面积能够在横跨20m的范围内。这种护套结构的支腿和撑杆通常由钢管或管段制成。为了具有必要的结构稳定性，这种护套结构的支腿可以具有大约1.0m-1.5m的直径，而撑杆能够具有大约0.6m-0.8m的直径。明显的是，具有这种尺寸的支腿和撑杆是笨重的元件。

组装水下护套结构的常规方法涉及组装与护套结构中的各层对应的模块。每个模块均包括由在相邻支腿部段之间延伸的撑杆互连的相同支腿部段。对于底部较宽且顶部较窄的锥形护套结构而言，构造一系列不同尺寸的模块，并且之后完整的模块被相继吊装到位、堆在彼此的顶部上并且被紧固在一起。能够在任意适当位置实现组装，例如在靠近港口或港湾处。之后，最终的护套结构能够被拖运到岸边以便运送到近海位置。

公知方法的显著缺点在于，模块化组装是非常耗时的。由于必须从最低层开始构建层堆，所以各层必须被逐层组装。而且，在组装期间需要工人将笨重的支腿段和撑杆操纵就位。即使能够使用吊车将笨重零件吊装就位，但是工人仍旧面临相当大的危险。总之，模块化组装是耗时且因此占据了护套结构的整体制造成本中的大部分。对于包括许多涡轮机的近海风场而言，这种组装过程的成本会是过高的。

发明内容

因此，本发明的目标在于提供一种组装护套结构的更加经济且安全的方式。

这个目标是通过权利要求1的护套组装引导件、权利要求9的组装护套结构的方法以及权利要求15的护套结构来实现的。

根据本发明，一种用于组装护套结构的护套组装引导件，处于其组装状态的该护套结构包括多个支腿、多个连接撑杆和设置在支腿上以便将撑杆连接到支腿的多个节点元件，该护套组装引导件包括多个支撑塔和多个连接装置，其中所述支撑塔用于在护套结构的组装期间支撑多个支腿以使得被支撑的支腿被保持在与该支腿在护套结构的组装状态时所处的位置相对应的位置处，所述连接装置用于将支腿可释放地连接到支撑塔。

根据本发明的护套组装引导件的优点在于，因为通过相应数量的支撑塔便利地将一个或更多个支腿以正确角度保持就位，并且因为能够例如通过吊车便利地将撑杆保持或悬吊在被支撑的支腿上的节点元件之间就位，因此，能够相对快速地实现护套结构的组装，以使得结构的总成本能够令人满意地保持较低。而且，因为工人不需要物理地操纵笨重零件就位，所以提高了工作场所的安全性。

此外，例如在一个或更多个支腿通过支撑塔被保持就位之前，用于保持撑杆就位的任意节点元件能够便利地事先附接于支腿。在上述替代性模块化方法中不同模块由在模块的支腿段之间的连接撑杆在地面水平被单独组装且之后堆叠模块，与这种模块化方法相比，根据本发明的方法允许护套结构实质上以单件形式被组装。

因为在支腿被连接到各撑杆的同时支撑塔能够保持整个支腿，因此该支腿能够是单件式部件或者能够使用多个支腿部段被预先组装成其完整长度。

本发明的护套组装引导件的另一优点在于，撑杆能够以任意适当角度被有效地设置以便互连支腿，以使得撑杆的设置不限于模块化设计中所实现的，在模块化设计中撑杆仅能够被有效地连接在上和下支腿段端部所界定的水平之间。支撑塔允许撑杆例如通过吊车在支腿之间便利地保持或悬吊就位，以使得能够相对快速地实施根据本发明来组装护套结构，并且能够理想地保持结构的总成本较低。