特表 2024-546640 洋上風力タービンのための支持構造体及び支持構造体を設置するプロセス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-12-26

(54)【発明の名称】洋上風力タービンのための支持構造体及び支持構造体を設置するプロセス

(51)【国際特許分類】

   F03D 13/25 20160101AFI20241219BHJP

   E04H 12/00 20060101ALI20241219BHJP

   F03D 13/10 20160101ALI20241219BHJP

【ＦＩ】

F03D13/25

E04H12/00 A

F03D13/10

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024533084

(86)(22)【出願日】2022-12-08

(85)【翻訳文提出日】2024-05-31

(86)【国際出願番号】 EP2022084964

(87)【国際公開番号】W WO2023117461

(87)【国際公開日】2023-06-29

(31)【優先権主張番号】21315287.9

(32)【優先日】2021-12-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】522178393

【氏名又は名称】トタルエナジーズ・ワンテック

【氏名又は名称原語表記】ＴＯＴＡＬＥＮＥＲＧＩＥＳ ＯＮＥＴＥＣＨ

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100112357

【弁理士】

【氏名又は名称】廣瀬 繁樹

(74)【代理人】

【識別番号】100114018

【弁理士】

【氏名又は名称】南山 知広

(74)【代理人】

【識別番号】100153729

【弁理士】

【氏名又は名称】森本 有一

(74)【代理人】

【識別番号】100211177

【弁理士】

【氏名又は名称】赤木 啓二

(72)【発明者】

【氏名】フランソワ ブーンフール

【テーマコード（参考）】

3H178

【Ｆターム（参考）】

3H178AA20

3H178AA25

3H178AA43

3H178BB35

3H178BB77

3H178CC22

3H178DD67X

(57)【要約】

本発明は、洋上風力タービンのための支持構造体（１）に関し、当該支持構造体（１）は、海底（Ｓｂ）に固定されるようになっている第１の構造体部分（Ａ）であって、支持構造体（１）の長手方向軸（Ｙ）を中心として有する第１の円（ＸＩ）上に規則的に分布し、支持構造体（１）の長手方向軸（Ｙ）に沿って延在する少なくとも３つのダミー脚部（３）を備え、ダミー脚部（３）は、海底（Ｓｂ）に面するように設計された下端部（３ａ）と、下端部（３ａ）に対向する上端部（３ｂ）とを備え、第１の構造体部分（Ａ）はまた、少なくとも３つのダミー脚部（３）に連結された海底（Ｓｂ）への少なくとも３つのアンカー装置（５）を備える、第１の構造体部分（Ａ）と、第１の構造体部分（Ａ）の少なくとも３つのダミー脚部（３）の上端部（３ｂ）に取り付けられた下端部（Ｂａ）を備える、第２の構造体部分とを備え、第１の構造体部分（Ａ）の少なくとも１つのアンカー装置（５）は、支持構造体（１）の長手方向軸（Ｙ）を中心として有する第２の円（Ｘ２）上の２つの隣接するダミー脚部（３）の間に角度を付けて配置される。本発明はまた、風力発電所設置のための当該支持構造体（１）を設置するプロセスに関する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

洋上風力タービンのための支持構造体（１）であって、前記支持構造体（１）が、
海底（Ｓｂ）に固定されるようになっている第１の構造体部分（Ａ）であって、前記支持構造体（１）の長手方向軸（Ｙ）を中心として有し、前記支持構造体（１）の前記長手方向軸（Ｙ）に沿って延在する第１の円（Ｘ１）上に規則的に分布された少なくとも３つのダミー脚部（３）を備え、前記ダミー脚部（３）が、海底（Ｓｂ）に面するように設計された下端部（３ａ）と、前記下端部（３ａ）に対向する上端部（３ｂ）とを備え、前記第１の構造体部分（Ａ）が、前記少なくとも３つのダミー脚部（３）に連結された海底（Ｓｂ）への少なくとも３つのアンカー装置（５）も備える、第１の構造体部分（Ａ）と、
前記第１の構造体部分（Ａ）の前記少なくとも３つのダミー脚部（３）の前記上端部（３ｂ）に取り付けられた下端部（Ｂａ）を備える、第２の構造体部分（Ｂ）とを備え、
前記第１の構造体部分（Ａ）の少なくとも１つのアンカー装置（５）が、前記支持構造体（１）の前記長手方向軸（Ｙ）を中心として有する第２の円（Ｘ２）上の２つの隣接するダミー脚部（３）の間に角度を付けて配置されている、支持構造体（１）。

【請求項2】

前記第１の構造体部分（Ａ）が、２つの隣接するダミー脚部（３）の間の前記海底（Ｓｂ）への１つのみのアンカー装置（５）を備え、アンカー装置（５）を接合する前記第２の円（Ｘ２）の半径と、前記アンカー装置（５）を囲む前記２つのダミー脚部（３）を接合する前記第１の円（Ｘ１）の半径との間の角度（α）が同じである、請求項１に記載の支持構造体（１）。

【請求項3】

支持構造体（１）であって、前記第１の構造体部分（Ａ）が、２つの隣接するダミー脚部（３）の間の前記海底（Ｓｂ）への少なくとも２つのアンカー装置（５）を備え、これらの少なくとも２つのアンカー装置（５）が、各側に対称的に、及び／又は前記２つのダミー脚部（３）から等距離にあり、前記支持構造体（１）の前記長手方向軸（Ｙ）を通過する中心直線上に直接分布される、請求項１に記載の支持構造体（１）。

【請求項4】

前記第１の構造体部分（Ａ）の前記海底（Ｓｂ）への前記アンカー装置（５）を含む前記第２の円（Ｘ２）が、前記ダミー脚部（３）を含む前記第１の円（Ｘ１）よりも大きい半径を有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の支持構造体（１）。

【請求項5】

前記第１の構造体部分（Ａ）の前記海底（Ｓｂ）への前記アンカー装置（５）を含む前記第２の円（Ｘ２）が、前記ダミー脚部（３）を含む前記第１の円（Ｘ１）よりも小さい半径を有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の支持構造体（１）。

【請求項6】

前記第１の構造体部分（Ａ）の前記海底（Ｓｂ）への前記アンカー装置（５）を含む前記第２の円（Ｘ２）と、前記ダミー脚部（３）を含む前記第１の円（Ｘ１）とが、同じ半径を有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の支持構造体（１）。

【請求項7】

前記海底（Ｓｂ）への前記アンカー装置（５）が、前記海底に打ち込まれるか又は穿孔されるように設計されたパイル（７）を受容し、それに固定されるように構成されたスリーブである、請求項１から６のいずれか一項に記載の支持構造体（１）。

【請求項8】

前記スリーブの少なくとも１つの端部（５ａ、５ｂ）が、前記パイル（７）のための案内部分を備える、請求項７に記載の支持構造体（１）。

【請求項9】

前記海底（Ｓｂ）への前記アンカー装置（５）が吸引バケットである、請求項１から６のいずれか一項に記載の支持構造体（１）。

【請求項10】

前記第１の構造体部分（Ａ）の前記ダミー脚部（３）の前記上端部（３ｂ）が、それぞれ、受容開口部又はピンのうちの１つを備え、前記第２の構造体部分（Ｂ）の前記下端部（Ｂａ）が、それぞれ、ピン又は受容開口部のうちの１つを備え、前記ピン及び前記受容開口部が、互いに嵌合するように構成されている、請求項１から９のいずれか一項に記載の支持構造体（１）。

【請求項11】

風力発電所設置のための支持構造体（１）を設置するプロセスであって、前記プロセスが、
少なくとも１つの第１の構造体部分（Ａ）の現場で輸送するステップであって、前記第１の構造体部分（Ａ）が、前記支持構造体（１）の長手方向軸（Ｙ）を中心として有する第１の円（Ｘ１）上に規則的に分布され、前記支持構造体（１）の前記長手方向軸（Ｙ）に沿って延在する少なくとも３つのダミー脚部（３）を備え、前記ダミー脚部（３）が、海底（Ｓｂ）に面するように設計された下端部（３ａ）と、前記下端部（３ａ）に対向する上端部（３ｂ）とを備え、前記第１の構造体部分（Ａ）がまた、前記少なくとも３つのダミー脚部（３）に連結された前記海底（Ｓｂ）への少なくとも３つのアンカー装置（５）を備え、前記第１の構造体部分（Ａ）の前記海底（Ｓｂ）への少なくとも１つのアンカー装置（５）が、前記支持構造体（１）の前記長手方向軸（Ｙ）を中心として有する第２の円（Ｘ２）上の２つの隣接するダミー脚部（３）の間に角度を付けて配置される、輸送するステップと、
前記第１の構造体部分（Ａ）を前記海底（Ｓｂ）に設置するステップと、
前記アンカー装置（５）を用いて前記少なくとも１つの第１の構造体部分（Ａ）を前記海底（Ｓｂ）に固定するステップと、
少なくとも１つの第２の構造体上部（Ｂ）の現場で輸送するステップと、
前記少なくとも１つの第２の構造体部分（Ｂ）を前記少なくとも１つの第１の構造体部分（Ａ）上に水中で持ち上げて積み重ねるステップと、
前記少なくとも１つの第２の構造体部分（Ｂ）を前記第１の構造体部分（Ａ）上に固定するステップとを含む、プロセス。

【請求項12】

プロセスであって、前記アンカー装置（５）がスリーブであり、前記プロセスが、前記海底（Ｓｂ）に前記第１の構造体部分（Ａ）を設置するステップの前に、前記海底（Ｓｂ）にパイル（７）を挿入して、各前記第１の構造体部分（Ａ）の受容領域を形成する予備ステップを含み、
前記海底（Ｓｂ）に前記第１の構造体部分（Ａ）を設置する前記ステップが、前記予め設置されたパイル（７）を前記アンカー装置（５）の前記スリーブに挿入することからなる、請求項１１に記載のプロセス。

【請求項13】

前記パイル（７）の挿入の予備ステップ中に前記パイル（７）の挿入を案内するために、テンプレートが前記海底（Ｓｂ）上に落とされ、前記テンプレートが、第１の構造体部分（Ａ）のための受容領域の形成後に除去され、別の第１の構造体部分（Ａ）のための別の受容領域を形成するために再使用される、請求項１２に記載のプロセス。

【請求項14】

前記アンカー装置（５）がスリーブであり、前記第１の構造体部分（Ａ）を前記海底（Ｓｂ）に固定するステップが、
前記パイル（７）を前記スリーブを通して前記海底（Ｓｂ）に挿入する第１のサブステップ、
及び前記スリーブを前記パイル（７）上に固定する第２のサブステップからなる、請求項１１に記載のプロセス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、洋上風力タービンのための支持構造体、及びそのような支持構造体を設置するプロセスに関する。より詳細には、本発明は、平均深度が約８０～１５０ｍの海底に載置され固定される支持構造体に関する。

【背景技術】

【0002】

約５０ｍのより浅い深度では、洋上風力タービンのためにジャケット構造体のような支持構造体を使用することがよく知られている。このような支持構造体は海底に載置され、アンカー装置を用いて地面に固定される。支持構造体は、風力タービンマストを受容するために海面上に延在する。一般に、この支持構造体は１つの部品で作られ、深度が深いほど、支持構造体を高くしなければならない。

【0003】

約８０～１５０ｍのより深い深度の場合、支持構造体は、そのような深度に達するのに十分な高さでなければならない。このような高さは、支持構造体を海底に設置する際に問題となり得る。実際、支持構造体は、一般的に、現場で輸送バージを用いて垂直に運ばれ、フローティングクレーンによって持ち上げられて海底に配置される。そのような深度の場合、輸送バージ及びフローティングクレーンは、より大きくかつより重くなければならず、これは、特に風力発電所のためのいくつかの支持構造体の連続設置の場合、コストを増加させ、設置の平面化に影響を与える。更に、海底に穿孔されたパイルのように、どのアンカー装置が使用されるかに応じて、深度のために固定がより複雑になる場合がある。

【0004】

本発明の１つの目的は、約８０～１５０ｍの平均深度に適合された洋上風力タービンのための支持構造体及び強化されたアンカー装置を提供することである。本発明の別の目的はまた、風力発電所のための支持構造体の適合された設置プロセスを提供することである。

【0005】

この目的のために、本発明は、洋上風力タービンのための支持構造体に関し、当該支持構造体が、
海底に固定されるようになっている第１の構造体部分であって、当該第１の構造体部分が、支持構造体の長手方向軸（Ｙ）を中心として有し、支持構造体の当該長手方向軸に沿って延在する第１の円上に規則的に分布された少なくとも３つのダミー脚部を備え、当該ダミー脚部が、海底に面するように設計された下端部と、下端部に対向する上端部とを備え、第１の構造体部分がまた、少なくとも３つのダミー脚部に連結された海底への少なくとも３つのアンカー装置を備える、第１の構造体部分と、
第１の構造体部分の少なくとも３つのダミー脚部の上端部に取り付けられた下端部を備える、第２の構造体部分とを備え、
第１の構造体部分の少なくとも１つのアンカー装置が、支持構造体の長手方向軸を中心として有する第２の円上の２つの隣接するダミー脚部の間に角度を付けて配置される。

【0006】

第１の構造体部分が、２つの隣接するダミー脚部の間の海底へのアンカー装置を１つだけ備えてもよく、アンカー装置を接合する第２の円の半径と、当該アンカー装置を囲む２つのダミー脚部を接合する第１の円の半径との間の角度が、同じであってもよい。

【0007】

第１の構造体部分が、２つの隣接するダミー脚部の間の海底への少なくとも２つのアンカー装置を備えてもよく、これらの少なくとも２つのアンカー装置が、各側に対称的に、及び／又は２つのダミー脚部から等距離の中心直線上に直接分布されてもよく、支持構造体の長手方向軸を通過してもよい。

【0008】

第１の構造体部分の海底へのアンカー装置を含む第２の円が、ダミー脚部を含む第１の円よりも大きい半径を有してもよい。

【0009】

第１の構造体部分の海底へのアンカー装置を含む第２の円が、ダミー脚部を含む第１の円よりも小さい半径を有してもよい。

【0010】

第１の構造体部分の海底へのアンカー装置を含む第２の円と、ダミー脚部を含む第１の円とが、同じ半径を有してもよい。

【0011】

海底へのアンカー装置が、海底に打ち込まれるか又は穿孔されるように設計されたパイルを受容し、パイルに固定されるように構成されたスリーブであってもよい。

【0012】

スリーブの少なくとも１つの端部が、パイルのための案内部分を備え得る。

【0013】

海底へのアンカー装置が吸引バケットであってもよい。

【0014】

第１の構造体部分のダミー脚部の上端部が、それぞれ、受容開口部又はピンのうちの１つを備えてもよく、第２の構造体部分の下端部が、それぞれ、ピン又は受容開口部のうちの１つを備えてもよく、ピン及び受容開口部が、ともに嵌合するように構成されてもよい。

【0015】

本発明がまた、風力発電所設置のための支持構造体を設置するプロセスに関し、当該プロセスが、
少なくとも１つの第１の構造体部分の現場で輸送するステップであって、当該第１の構造体部分が、支持構造体の長手方向軸を中心として有する第１の円上に規則的に分布され、支持構造体の当該長手方向軸に沿って延在する少なくとも３つのダミー脚部を備え、当該ダミー脚部が、海底に面するように設計された下端部と、下端部に対向する上端部とを備え、第１の構造体部分がまた、少なくとも３つのダミー脚部に連結された海底への少なくとも３つのアンカー装置を備え、第１の構造体部分の海底への少なくとも１つのアンカー装置が、支持構造体の長手方向軸を中心として有する第２の円上の２つの隣接するダミー脚部の間に角度を付けて配置される、輸送するステップと、
第１の構造体部分を海底に設置するステップと、
アンカー装置を用いて少なくとも１つの第１の構造体部分を海底に固定するステップと、
少なくとも１つの第２の構造体上部の現場で輸送するステップと、
少なくとも１つの第２の構造体部分を少なくとも１つの第１の構造体部分上に水中で持ち上げて積み重ねるステップと、
少なくとも１つの第２の構造体部分を第１の構造体部分上に固定するステップとを含む。

【0016】

アンカー装置がスリーブであってもよく、プロセスが、海底に第１の構造体部分を設置するステップの前に、海底にパイルを挿入して各第１の構造体部分のための受容領域を形成する予備ステップを含んでもよく、
第１の構造体部分を海底に設置するステップが、予め設置されたパイルをアンカー装置のスリーブに挿入することからなってもよい。

【0017】

テンプレートが、パイルの挿入の予備ステップ中にパイルの挿入を案内するために海底に落とされてもよく、当該テンプレートが、第１の構造体部分のための受容領域の形成後に除去されてもよく、別の第１の構造体部分のための別の受容領域を形成するために再使用されてもよい。

【0018】

アンカー装置がスリーブであってもよく、第１の構造体部分を海底に固定するステップが、
パイルをスリーブを通して海底に挿入する第１のサブステップ、
及びスリーブをパイルに固定する第２のサブステップからなってもよい。

【0019】

本発明の更なる特徴及び利点は、例示的かつ非限定的な例として与えられる以下の説明を、添付図面を参照して読むことにより、より明確に明らかになる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】洋上風力タービンのための支持構造体の概略的な表現の側面図である。

【図2】第１の実施形態による支持構造体のための第１の構造体部分の概略的な表現の上面図である。

【図3】第２の実施形態による支持構造体のための第１の構造体部分の概略的な表現の上面図である。

【図4】第３の実施形態による支持構造体のための第１の構造体部分の概略的な表現の上面図である。

【図5】第４の実施形態による支持構造体のための第１の構造体部分の概略的な表現の上面図である。

【図6】２つの異なる実施形態によるアンカー装置の側面図である。

【図7】２つの異なる実施形態によるアンカー装置の側面図である。

【図8】第１の構造体部分と第２の構造体部分との間の接合部の概略的な表現の側面図である。

【図9】２つの異なる実施形態による洋上風力タービンのための支持構造体の概略的な表現の側面図である。

【図10】２つの異なる実施形態による洋上風力タービンのための支持構造体の概略的な表現の側面図である。

【図11】２つの異なる実施形態による、支持構造体を設置するプロセスの２つのチャートである。

【図12】２つの異なる実施形態による、支持構造体を設置するプロセスの２つのチャートである。

【0021】

これらの図において、同一の要素には同じ参照番号が付与されている。以下の実装形態は例である。本明細書は１つ以上の実施形態について言及するが、これは、それぞれの言及が同じ実施形態に関すること、又は特徴が単一の実施形態にのみ適用されることを意味するわけではない。異なる実施形態の個々の特徴はまた、他の実施形態を提供するために組み合わせられるか又は交換され得る。

【発明を実施するための形態】

【0022】

図１は、洋上風力タービンのための支持構造体１を示す。この支持構造体１は、支持構造体１を形成するために積み重ねられるように設計された第１の構造体Ａ及び第２の構造体Ｂを備える。

【0023】

第１の構造体部分Ａは、海底Ｓｂに固定されるように構成されている。第１の構造体部分Ａは、支持構造体１の長手方向軸Ｙを中心として有する第１の円Ｘ１上に規則的に分布された少なくとも３つのダミー脚部３を備える。ダミー脚部３は、支持構造体１の当該長手方向軸Ｙに沿って延在している。図２は、第１の円Ｘ１上に三角形パターンで配置された３つのダミー脚部３を有する第１の構造体部分Ａの第１の例の上面図を示す。図３は、第１の円Ｘ１上に正方形パターンで配置された４つのダミー脚部３を有する第１の構造体部分Ａの第２の例の上面図を示す。３つ又は４つを超えるダミー脚部を有する他の例も可能である。

【0024】

図１に示すように、ダミー脚部３は、海底Ｓｂに面するように設計された下端部３ａと、下端部３ａに対向する上端部３ｂとを備える。ダミー脚部３は、支持構造体１の長手方向軸Ｙに平行であり得、又はこの長手方向軸Ｙに対して傾斜し得る。ダミー脚部３が傾斜している場合、ダミー脚部３の下端部３ａは、好ましくは、その上端部３ｂよりも中心長手方向軸Ｙから離れている。第１の円Ｘ１は、ダミー脚部３が長手方向軸Ｙに平行であっても、長手方向軸Ｙに対して傾斜していても、ダミー脚部３の下端部３ａによって画定されてもよい。

【0025】

第１の構造体部分Ａはまた、少なくとも３つのダミー脚部３に連結された海底Ｓｂへの少なくとも３つのアンカー装置５を備える。図２及び図３に示すように、第１の構造体部分Ａの少なくとも１つのアンカー装置５は、２つの隣接するダミー脚部３の間に角度を付けて配置され、すなわち、長手方向軸Ｙを２つの隣接するダミー脚部３に接続する半径によって画定される弧内に配置される。少なくとも１つのアンカー装置５は、支持構造体１の長手方向軸Ｙを中心として有する第２の円Ｘ２上に配置される。

【0026】

アンカー装置５がダミー脚部３と比較してオフセットされているという事実は、アンカー装置５が海底Ｓｂに固定されるときに、支持構造体１、特に第１の構造体部分Ａに対する損傷のリスクを低減する。これは、アンカー装置５が海底Ｓｂに打ち込まれたパイル７で固定される場合に特に有利である。更に、第１の構造体部分Ａのアンカー装置５が２つの隣接するダミー脚部３の間に角度を付けて配置されるという事実は、従来のスカートパイル接続と比較して、構造の重量及び製造コストを有利に低減する。

【0027】

図２及び図３に示す第１の実施形態によれば、第１の構造体部分Ａの海底Ｓｂへのアンカー装置５を含む第２の円Ｘ２と、ダミー脚部３を含む第１の円Ｘ１とが、同じ半径を有する。

【0028】

図４に示す第２の実施形態によれば、第１の構造体部分Ａの海底Ｓｂへのアンカー装置５を含む第２の円Ｘ２は、ダミー脚部３を含む第１の円Ｘ１よりも大きい半径を有する。

【0029】

図示しない第３の実施形態によれば、第１の構造体部分Ａの海底Ｓｂへのアンカー装置５を含む第２の円Ｘ２は、ダミー脚部３を含む第１の円Ｘ１よりも小さい半径を有する。

【0030】

図２～図４において、第１の構造体部分Ａは、２つの隣接するダミー脚部３の間の海底Ｓｂへの１つのアンカー装置５のみを備える。この特定の実施形態では、図３に示すように、（軸Ｙからの）アンカー装置５を接合する半径と、（軸Ｙからの）当該アンカー装置５を囲む２つのダミー脚部３を接合する半径との間の角度αは同じである。

【0031】

例えば図５に示す別の実施形態も可能であり、第１の構造体部分Ａは、２つの隣接するダミー脚部３の間に少なくとも２つのアンカー装置５を備える。図５に示す例では、２つのアンカー装置５のみが表されているが、３つ以上のアンカー装置５も可能である。この実施形態では、これらの少なくとも２つのアンカー装置５は、好ましくは、各側に対称的に、及び／又は２つのダミー脚部３から等距離にあり、支持構造体１の長手方向軸Ｙを通過する中心直線上に直接分布される。上述した第１、第２、及び第３の実施形態の第１の円Ｘ１の半径と比較して異なる第２の円Ｘ２の半径は、この実施形態についても可能である。

【0032】

図６及び図７に示すように、アンカー装置５は、パイル７を受容してパイル７に固定されるように構成されたスリーブであってもよい。これらのパイルは、海底Ｓｂに打ち込まれるか又は穿孔されるように設計されている。スリーブ５は、海底Ｓｂに面するように設計された下端部５ａと、下端部５ｂに対向する上端部５ｂとを備え得る。スリーブ５は、パイル７と相補的な中空形状を有してもよい。パイル７は、スリーブ５の中空部に挿入されている。スリーブ５及びパイル７は、グラウトによって、例えばセメントグラウト１２によって、又は溶接若しくは水圧手段によるスエージ加工のような他の手段によって、互いに固定されてもよい。

【0033】

スリーブ５はまた、パイル７が上端部５ｂ又は下端部５ａによってスリーブ５内に挿入されるかどうかに応じて、パイル７の挿入を容易にするために、その上端部５ｂ及び／又は下端部５ａに案内部分を備えてもよい。この案内部分は、例えば、スリーブ５の端部５ａ、５ｂに漏斗を形成するフレア部分からなってもよい。

【0034】

アンカー装置５はまた、吸引バケット（図示せず）のような他の要素、又は重力ベースの構造としての何らかのコンクリート基礎を備えてもよい。

【0035】

第１の構造体部分Ａは、好ましくは、側方ブレーシングシステムによって支持されたダミー脚部３を備える溶接されたスペースフレームからなるジャケット構造体であってもよい。

【0036】

図１に示すように、第２の構造体部分Ｂは、第１の構造体部分Ａの少なくとも３つのダミー脚部３の上端部３ｂに取り付けられた下端部Ｂａを備える。第２の構造体部分Ｂはまた、好ましくは、支持構造体１の長手方向軸Ｙに沿って延在し、側方ブレーシングシステムによって支持される脚を備える溶接されたスペースフレームからなるジャケット構造体であってもよい。

【0037】

第２の構造体部分Ｂは、第１の構造体部分Ａのダミー脚部３の上端部３ｂに連結されるように設計された下端部Ｂａを備える。図８に示すように、第１の構造体部分Ａのダミー脚部３の上端部３ｂは、受容開口部又はピンのうちの１つをそれぞれ備え、第２の構造体部分Ｂの下端部Ｂａは、ピン又は受容開口部のうちの１つをそれぞれ備える。ピン及び受容開口部は、互いに嵌合するように構成される。ピンは、グラウトによって、例えば、セメントグラウト１４によって、又は溶接若しくは水圧手段によるスエージ加工のような他の手段によって、受容開口部内に固定されてもよい。受容開口部へのピンの挿入を容易にするために、当該受容開口部は案内部分を備えてもよい。この案内部分は、受容開口部の入口に漏斗を形成するフレア部分からなってもよい。ピンはまた、ダミー脚部３の上端部３ｂと第２の構造体部分Ｂの下端部Ｂａとの間の力の伝達を可能にするために、受容開口部と接触するストッパ要素１７を備えてもよい。図８に示す例では、受容開口部はダミー脚部３の上端部３ｂに配置され、ピンは第２の構造体部分Ｂの下端部Ｂａに配置される。

【0038】

第２の構造体部分Ｂの上端部Ｂｂは、海面Ｓｌ上に配置されるように構成され、また、洋上タービンのマストを受容するためにプラットフォーム８を備えてもよい。

【0039】

第２の構造体部分Ｂの上端部Ｂｂの断面寸法は、下端部Ｂａの断面寸法よりも小さい表面であってもよい。したがって、第２の構造体部分Ｂの脚部は、支持構造体１の長手方向軸Ｙと比較して傾斜していてもよい。

【0040】

支持構造体１は、８０～１５０ｍの深度を有する場所に配置されるように構成される。一例として、約１００ｍの深度に対して、第１の構造体部分Ａは、３０～４０ｍの高さを有し得、第２の構造体部分Ｂは、６０～７０ｍの高さを有し得る。より深い深度では、第１の構造体は、図９に示されるように、より高くてもよい。

【0041】

図１及び図９に示されるように、第２の構造体部分Ｂは、例えば６０ｍから７０ｍの間の第２の構造体部分Ｂのために、一体であってもよい。より高い第２の構造体部分Ｂに対して、第２の構造体部分Ｂは、図１０に示されるように、２つのサブ構造体Ｂ１、Ｂ２に分割され得る。２つのサブ構造体Ｂ１及びＢ２は、支持構造体１の設置中に積み重ねられて互いに連結されてもよい。これらの２つのサブ構造体Ｂ１及びＢ２は、第１の構造体部分Ａ及び第２の構造体部分Ｂを接続する手段と同様の手段１０によって互いに取り付けられ得る。第２の構造体部分Ｂのこの分割は、第２の構造体部分Ｂの輸送及び保管のために、また設置のために特に有利である。実際、サブ構造体Ｂ１及びＢ２は、より低く、より軽量であるため、それらの輸送は、より小さい輸送バージによって行われることができ、それらの設置は、より小さいフローティングクレーンによって行われることができる。

【0042】

支持構造体１の製造プロセスを容易にするために、より高く、より複雑な第２の構造体部分Ｂは、標準化され、一定の高さを有し得る。これにより、第２の構造体部分Ｂの製造の自動化及び標準化を可能にし、それらの製造のためのロボット手段の使用を可能にする。したがって、第２の構造体部分Ｂを大量生産し、世界中又は地域の様々な分野で利用できるように保管することが可能である。高さが低く単純な第１の構造体部分Ａは、支持構造体１が設置される場所の深度に嵌合するように容易に調整され得る。第１の構造体部分Ａは、支持構造体１の場所の近くの国において、例えば現地の作業員によってより局所的に製造されてもよく、現地の仕様及び深度に適合されてもよい。

【0043】

本発明はまた、上述したような風力発電所設置のための支持構造体１を設置するプロセス１００に関する。そのようなプロセスのステップは、図１１に表される。

【0044】

このプロセスは、１つ又はいくつかの第１の構造体部分Ａの現場での輸送の第１のステップ１０１を含む。上述したように、第１の構造体部分Ａは、支持構造体１の長手方向軸Ｙを中心として有し、支持構造体１の当該長手方向軸Ｙに沿って延在する第１の円Ｘ１上に規則的に分布された少なくとも３つのダミー脚部３を含む。ダミー脚部３は、海底Ｓｂに面するように設計された下端部３ａと、下端部３ａに対向する上端部３ｂとを備える。第１の構造体部分Ａはまた、少なくとも３つのダミー脚部３に連結された少なくとも３つのアンカー装置５を備える。第１の構造体部分Ａの少なくとも１つのアンカー装置５は、２つの隣接するダミー脚部３の間に角度を付けて配置され、すなわち、長手方向軸Ｙを２つの隣接するダミー脚部３に接続する半径によって画定される弧内に配置される。少なくとも１つのアンカー装置５はまた、支持構造体Ａの長手方向軸Ｙを中心として有する第２の円Ｘ２上に配置される。前述したように、第１の構造体部分Ａは、輸送バージによって現場に運ぶことができる。第１の構造体部分Ａがより小さくかつより軽いので、いくつかの第１の構造体部分Ａを同じ輸送バージ上に配置することができ、それらを垂直に配置して次の設置ステップを容易にすることができる。

【0045】

第２のステップ１０２は、海底Ｓｂに第１の構造体部分Ａを設置するステップである。この第２のステップ１０２は、フローティングクレーンを用いて実行することができる。第１の構造体部分Ａがより小さく、より軽いので、コストを制限し、低減するために、フローティングクレーンをより小さくすることができる。

【0046】

第３のステップ１０３は、アンカー装置５を用いて第１の構造体部分Ａを海底Ｓｂに固定するステップである。アンカー装置５に応じて、この第３のステップ１０３は、例えば、パイル７が海底に打ち込まれるか又は穿孔されるか、吸引バケットによって、又は重力ベースの構造としての何らかのコンクリート基礎によって、異なるように実行され得る。しかしながら、アンカー装置５がダミー脚部３と比較してオフセットされているという事実により、支持構造体１に対する損傷のリスクが低減される。これは、アンカー装置５が海底Ｓｂに打ち込まれたパイル７で固定される場合に特に有利である。

【0047】

これらの３つのステップ１０１、１０２、及び１０３は、第１の構造体部分Ａの設置の同じキャンペーン中に実行されてもよい。第２の構造体部分Ｂの設置の他の後続のステップは、第１のキャンペーンの直後の設置の別のキャンペーン中に後で実行されてもよく、又は遅延されてもよい。

【0048】

第４のステップ１０４は、１つ又はいくつかの第２の構造体上部Ｂを現場で輸送するステップである。前述のように、第２の構造体部分Ｂは、輸送バージによって現場に運ばれ得る。第２の構造体部分Ｂは、全体として支持構造体１と比較して小型で軽量であるため、いくつかの第２の構造体部分Ｂを同じ輸送バージ上に配置することができ、次の設置ステップを容易にするために垂直に配置することができる。

【0049】

第５のステップ（１０５）は、水中で第１の構造体部分（Ａ）上に第２の構造体部分（Ｂ）を持ち上げて積み重ねるステップである。この第５のステップ１０５は、フローティングクレーンを用いて実行することができる。第２の構造体部分Ｂは、全体として支持構造体１と比較してより小さくかつより軽いので、コストを制限するためにフローティングクレーンをより小さくすることができる。

【0050】

第６のステップ１０６は、第１の構造体部分Ａ上に第２の構造体部分Ｂを固定するステップである。前述したように、この固定は、グラウト、溶接、又は水圧手段によるスエージ加工などの異なる手段によって実行することができる。

【0051】

このプロセス１００は、設置のコストを削減することを可能にするだけでなく、任意選択で標準クレーン、スリング、及びウィンチを装備し、任意選択で別個のフローティングクレーンの支援を受けた従来の輸送バージ又は船舶を用いた設置自体も可能にする。実際、２つの部分Ａ及びＢからなる支持構造体１は、一体の支持構造体の場合よりもはるかに小さい輸送バージ及びフローティングクレーンを用いて、より大きい支持構造体１を設置することを可能にする。更に、考慮される輸送バージ又は船舶の積載能力に応じて、部分Ａ及び／又はＢの積み重ねの全高が、クレーンが各個々の部分Ａ及び／又はＢをそれぞれ持ち上げ、分離し、セットアップすることを妨げない場合、現場での輸送及び設置を考慮して、複数の部分Ａ及び／又は複数の部分Ｂを積み重ねることが可能であり得る。このプロセスは、従来の手段を使用してこれまで容易にアクセス可能でなかった水深における支持構造体１の設置に特に有用である。

【0052】

アンカー装置５がスリーブである場合、プロセス１００は、海底Ｓｂに第１の構造体部分Ａを設置するステップ１０１の前に、海底Ｓｂにパイル７を挿入して各第１の構造体部分Ａの受容領域を形成する予備ステップ１０１ａを含み得る。この場合、第１の構造体部分Ａを海底Ｓｂに設置するステップ１０１は、予め設置されたパイル７をアンカー装置５のスリーブにドッキングすることからなる。

【0053】

パイル７の挿入の予備ステップ１０１ａ中にパイル（７）の挿入を案内するために、テンプレートを海底Ｓｂ上に落とされ得る。このテンプレートは、第１の構造体部分Ａのための受容領域の形成後に除去され、別の第１の構造体部分Ａのための別の受容領域を形成するために再使用され得る。

【0054】

アンカー装置５もスリーブである図１２に示す別の実施形態では、パイル７は、第１の構造体部分Ａの設置前ではなく、設置後に配置される。したがって、第１の構造体部分Ａを海底Ｓｂに固定するステップ１０３は、パイル７をスリーブ５を通して海底Ｓｂに挿入する第１のサブステップ１０３ａからなる。第２のサブステップ１０３ｂでは、スリーブ５とパイル７とが互いに固定される。この実施形態では、第１の構造体部分Ａは、パイル７のテンプレートとして使用される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【国際調査報告】