[发明专利]用于海上构造的套管结构

说明书

技术领域

本发明涉及用于海上构造的套管结构，特别是用于海上风力涡轮机的套管结构，其包括：多个第一和第二型面，其中第一型面包括轴向对准的杆，第二型面包括相对于第一型面有角度地对准的杆；以及多个节点部件。

背景技术

用于待安装在海中的不同结构的海上构造通常是必须的，特别是对风力发电设备即风力涡轮机而言，并且由于相应的结构必须通过适当的基座被竖立在海床上，因此提出了构造上的挑战。例如，多种不同类型的基座，例如单桩式、三桩式、三脚架式或重力式基座是本领域已知的。

此外，套管结构是众所周知的，因为它们代表了一种构造简单的原理，其特别地是因高的硬度-材料使用比而具有良好的机械特性，因此适于被竖立在具有高波浪负荷的现场。而且，套管结构是相对节约成本的。

EP 2 067 914 A1公开了一种已知的套管结构，包括轴向地或有角度地对准的多个杆形型面和多个节点型连接部件，其中，杆形型面和节点型部件的连接是通过焊接实现的。

然而，焊接代表了一种用于建立套管结构相应部件稳定连接的相对复杂的连接方法。此外，所使用的材料必须是可焊接的，这被认为是在选择套管结构可能的适用材料时的一个明显限制。总而言之，用于套管结构的焊接接头在规划和实现上是相当复杂的。

发明内容

因此，本发明的目标是要提供一种具有改进的连接原理的用于海上构造的套管结构。

这是通过上文所述的用于海上构造的套管结构来实现的，其中，对准的型面和/或对准的型面及节点部件的连接是通过连接装置建立的，该连接装置包括至少两个紧固点和在所述紧固点之间延伸的至少一个伸长的张力元件，其中，所述张力元件至少部分地穿过待连接的相应对准型面和/或对准型面及节点部件。

本发明提供了一种新颖的用于套管结构的连接原理，该套管结构例如代表了海上构造（例如海上风力涡轮机）设施的一个必要部分。因此，相应对准型面和/或节点部件（即轴向对准的第一型面和/或节点部件，以及额外地或替代性地，相对于第一型面有角度地对准的第二型面和/或节点部件）的牢固和可靠的连接或支撑是通过基本在紧固点之间延伸的张力元件来提供的，其中，相应型面和/或节点部件像珠子穿在线上似的布置在张力元件上，因为张力元件至少部分地穿过相应型面和/或节点部件。以这种方式，本发明的套管结构提供了高度的构造灵活性，因为相应型面和/或节点部件可被个别地和独立地布置在（一个或多个）张力元件上，即套管结构的定制式设计是可行的。

因此，为了被稳定地安装，本发明的套管结构并不需要高级、复杂的技术（如型面和/或节点部件的三维焊接或灌浆）。此外，如下情形是可能的，即：由不同材料（例如为混凝土和金属组件）制成的型面和/或节点部件可被容易地、牢固地彼此附连，因为通过纵向穿过相应对准型面和/或节点部件内相应对准的钻孔、通孔、通道或类似物的张力元件，这些型面和/或节点部件可被牢固地保持就位。

基本上，关于（一个或多个）张力元件的延伸方向，存在两种不同的可能性。一方面，张力元件可在相邻设置的第一型面和/或节点部件和/或锚定到海底的接地桩之间沿轴向方向延伸，因此代表了套管结构到海床的连接。此实施例用作相应第一型面和/或节点部件的轴向连接，因此建立了套管结构到海底的牢固连接的接地桩也可以是该连接的一部分。另一方面，张力元件可在相邻设置的第二型面和/或节点部件之间相对于所述第一型面在一有角度的方向上延伸。此实施例用作有角度地对准的第二型面的连接。因此，第二型面通过本发明的连接装置被连接在节点部件的两个连接部分之间。

当然，如下情形是可能的，即：相应张力元件可在轴向或有角度的方向上延伸，使得整个套管结构通过张力元件被牢固地保持。张力元件的长度主要取决于待连接的相应型面和/或节点部件的尺寸和数目。

紧固点可与第一型面和/或第二型面和/或节点部件和/或锚定到海底地的接地桩一体地制成或与其连接，或者所述紧固点可与所述张力元件的至少一部分一体地制成。如果紧固点配置有第一型面和/或第二型面和/或节点部件和/或接地桩，则它们可被机械耦连到套管结构的相应组件，因此在套管结构本身提供的相应紧固点中，张力元件接合。因此，紧固点被有利地与套管结构的相应部件一体地制成。额外地或替代性地，紧固点可配置有至少一部分，其优选是（一个或多个）张力元件的自由端。此实施例提供了将（一个或多个）张力元件附连到套管结构相应组件的一种简便方式，因为套管结构本身并不需要提供允许使用标准化组件的紧固点。