Cimentación flotante con arriostramiento mejorado.

Cimentación flotante (2) para instalaciones eólicas con base en el mar con

- una estructura portante flotante (7) bajo la superficie del mar que presenta flotadores (12,

13, 14) en posiciones radialmente exteriores y varios puntos de empalme (20-25) mutuamente separados horizontalmente, estando previstos puntos de empalme (20-25) tanto junto a los flotadores (12, 13, 14), como frente a los flotadores (12, 13, 5 14) en posiciones de la estructura portante flotante (7) situadas radialmente más interiormente,

- varios elementos de anclaje (9, 10, 11), que están dispuestos de manera estacionaria y mutuamente separados, al menos, horizontalmente,

- dos respectivos medios de arriostramiento (29, 30; 31, 32; 33, 34) entre un elemento de anclaje (9, 10, 11) y dos puntos de empalme (23, 24, 25) dispuestos frente a los flotadores (12, 13, 14) en posiciones de la estructura portante flotante (7) situadas radialmente más interiormente, pasando los dos medios de arriostramiento (29, 30; 31, 32; 33, 34) al lado del eje central (19) formado por el centro y la torre de la instalación eólica que se alza desde éste y hallándose dicho eje central (19) entre los dos medios de arriostramiento (29, 30; 31, 32; 33, 34), y

- al menos, unos respectivos unos medios de arriostramiento, orientado verticalmente (26, 27, 28) entre un elemento de anclaje (9, 10, 11) y un punto de empalme (20, 21, 22) situado junto a un flotador (12, 13, 14), de manera que la construcción también está asegurada contra giro o contra oscilaciones torsionales alrededor de un eje de giro vertical.

Cimentación flotante con arriostramiento mejorado.

La invención se refiere a una cimentación flotante para instalaciones eólicas con base en el mar (offshore) .

Las construcciones que han de levantarse en el mar requieren una cimentación que sea resistente y estable. Al mismo tiempo deben tenerse en cuenta cargas considerables, que pueden resultar tanto de las corrientes 5 de agua o del movimiento de las olas como del viento.

Por ejemplo, el documento GB 2378679 revela una estructura portante flotante para una instalación eólica. La estructura portante flotante comprende varios cuerpos flotantes, que durante el servicio están sumergidos. Éstos están unidos entre sí mediante una armazón portante, en cuyo centro está dispuesta la torre de la instalación eólica. Para el anclaje, están previstos unos elementos de anclaje de aspiración, a los que la estructura portante flotante 10 está unida mediante unos cables tensores. Éstos se extienden en esencia verticalmente desde los cuerpos flotantes hasta los elementos de anclaje de aspiración.

El documento US 7.156.586 B2 también revela una estructura portante flotante para una instalación eólica, presentando la estructura portante flotante unos flotadores que están unidos mediante unos cables tensores a unos elementos de anclaje previstos en el lecho marino. De nuevo, los cables tensores están conducidos en esencia 15 verticalmente.

El documento EP 1288122 A2, revela otra estructura portante flotante que está sujeta al lecho marino mediante unos cables de anclaje. Los cables de anclaje están unidos a los extremos exteriores de la estructura portante flotante y desde éstos se extienden verticalmente hacia abajo u oblicuamente hacia fuera. Mediante los cables oblicuos se logra cierta estabilización contra movimientos de flotación laterales de la estructura portante 20 flotante.

El documento EP 1876093 A1 revela una estructura portante flotante en construcción mixta. Incluye cuerpos huecos de hormigón y cuerpos de acero y está compuesta de éstos. Para el anclaje se utilizan unos cables tensores que se extienden verticalmente hacia abajo, hacia unos elementos de anclaje, y están unidos a la estructura portante flotante exteriormente por debajo de sus cuerpos flotantes. 25

El documento DE 102005036679 A1 revela otra estructura portante flotante con flotadores sumergidos y cables tensores, que anclan la estructura portante flotante a unos cuerpos de lastre. Los cables tensores se extienden desde los cuerpos flotantes en esencia verticalmente hacia abajo u oblicuamente hacia fuera.

El documento DE 10056857 A1 dedica especial atención al anclaje de un flotador en forma de una boya de soporte. En la periferia exterior del cuerpo flotante están fijados unos cables de anclaje, que se extienden desde el 30 cuerpo flotante oblicuamente hacia fuera y hacia abajo, donde están fijados a unos elementos de anclaje de pilote o también a unos elementos de anclaje de pilote y cuerpos de lastre.

Por el documento US 3.082.608 A, se conoce un arriostramiento oblicuo similar. La estructura portante flotante descrita en dicho documento está unida, mediante unas cadenas que se extienden oblicuamente hacia fuera y hacia abajo, a unos elementos de anclaje correspondientes dispuestos en el lecho. 35

De forma similar, el documento US 4.702.321 trata de unir una plataforma petrolífera flotante a unos elementos de anclaje de pilote mediante unos cables tensores dispuestos oblicuamente.

Por la publicación US 2.399.656 A se conoce una cimentación flotante para construcciones con base en el mar con cuerpos flotantes para una plataforma. Los cuerpos flotantes soportan la plataforma y pueden fijarse a distintas alturas con relación al lecho marino. Los cuerpos flotantes están unidos entre sí y a la plataforma mediante 40 unos medios tensores. En conexión con la plataforma, los cuerpos flotantes y unas barras tensoras, los medios tensores forman una armazón de celosía. Los cuerpos flotantes están unidos directamente entre sí con sus zonas marginales exteriores. Además, éstos están unidos al elemento de anclaje respectivamente más cercano. Con ello no puede excluirse un vuelco de la plataforma en caso de oleaje.

La publicación GB 1293668, A incluye una armazón hidrostática con una plataforma. La armazón consta de 45 al menos un cuerpo hueco cerrado que se sumerge en el agua, así como una plataforma apoyada sobre el cuerpo hueco mediante unos órganos de unión rígidos, y medios para anclar la plataforma al lecho del agua. En esencia, la estructura aquí, es tal que está previsto un cuerpo hueco que flota en el agua y que soporta la plataforma correspondiente.

Como medios de arriostramiento se utilizan amarras, que unen entre sí unos elementos de anclaje y el 50 cuerpo hueco. El cuerpo hueco debe aquí permanecer bajo la superficie del agua. Entre al menos cuatro bloques de lastre como elementos de anclaje y la plataforma, pueden hallarse, al menos, tres respectivas amarras. Los elementos de anclaje están dispuestos fuera de la sección transversal de la plataforma, ya que las amarras de

elementos de anclaje adyacentes se cruzan. Al mismo tiempo, las amarras conducen a los puntos de empalme respectivamente más cercanos del cuerpo hueco.

No puede excluirse un vuelco de la plataforma.

Partiendo de esto, el objetivo de la invención es crear una cimentación flotante con un arriostramiento mejorado. 5

Este objetivo se logra con la cimentación flotante según una de las reivindicaciones 1 a 5:

La cimentación flotante comprende una estructura portante flotante con varios puntos de empalme mutuamente separados horizontalmente, partiendo de los cuales se extienden unos medios de arriostramiento, por ejemplo cables tensores, que unen la estructura portante flotante a varios elementos de anclaje. Éstos están dispuestos de forma estacionaria en el lecho marino, separados horizontalmente unos de otros. Los elementos de 10 anclaje son preferentemente cuerpos de lastre, es decir, así llamados, cimentaciones de gravedad.

Al menos algunos de los medios de arriostramiento unen respectivamente un elemento de anclaje dispuesto en esencia debajo de un punto de empalme a un punto de empalme alejado. El polígono formado por los elementos de anclaje coincide por lo tanto en forma y tamaño con un polígono definido por los puntos de empalme.

Al menos algunos de los puntos de empalme están respectivamente unidos a elementos de anclaje 15 alejados. La estructura portante flotante presenta un centro, desde el cual se alza una torre que forma parte de la instalación eólica. El concepto tensor prevé ahora que, al menos, algunos de los puntos de empalme estén dispuestos en la periferia de la estructura portante flotante. Los elementos de anclaje están también dispuestos preferentemente debajo de la periferia de la estructura portante flotante. Al menos algunos de los medios de arriostramiento, por ejemplo cables tensores, se extienden partiendo de un punto de empalme de la estructura 20 portante flotante hacia un elemento de anclaje que se halla al otro lado del centro de la estructura portante flotante. Estos elementos de anclaje se denominan elementos de anclaje "alejados". Este concepto tensor permite un alojamiento o arriostramiento particularmente rígido de la estructura portante flotante.

Se minimiza el ángulo de inclinación de los cables que se extienden oblicuamente. Al mismo tiempo, la superficie abarcada o delimitada por los elementos de anclaje en el lecho marino se limita a la misma medida que la 25 superficie ocupada por la estructura portante flotante misma. De este modo es posible colocar estructuras portantes flotantes vecinas relativamente próximas entre sí. Además, gracias al hecho de que los cables tensores u otros medios tensores están respectivamente conducidos al elemento de anclaje "del otro lado", se logra un apoyo favorable de las cargas debidas al viento en caso de que la construcción se halle bajo la acción de estas últimas. Pueden minimizarse en gran parte las oscilaciones de la torre que se producen como consecuencia del viento, la 30 situación meteorológica, las corrientes y otras cargas. También pueden minimizarse los movimientos de flotación laterales, con lo que es posible mantener con relativa precisión las separaciones entre instalaciones vecinas.

Los puntos de empalme están dispuestos en la estructura portante flotante preferentemente en los vértices de un polígono. En el caso más sencillo, el polígono puede ser un triángulo. La estructura portante flotante presenta, por ejemplo, puntos de empalme interiores y exteriores. Los exteriores están dispuestos con preferencia 35 verticalmente encima de los elementos... [Seguir leyendo]

1. Cimentación flotante (2) para instalaciones eólicas con base en el mar con - una estructura portante flotante (7) bajo la superficie del mar que presenta flotadores (12, 13, 14) en posiciones radialmente exteriores y varios puntos de empalme (20-25) mutuamente separados horizontalmente, estando previstos puntos de empalme (20-25) tanto junto a los flotadores (12, 13, 14) , como frente a los flotadores (12, 13, 5 14) en posiciones de la estructura portante flotante (7) situadas radialmente más interiormente, - varios elementos de anclaje (9, 10, 11) , que están dispuestos de manera estacionaria y mutuamente separados, al menos, horizontalmente, - dos respectivos medios de arriostramiento (29, 30; 31, 32; 33, 34) entre un elemento de anclaje (9, 10, 11) y dos puntos de empalme (23, 24, 25) dispuestos frente a los flotadores (12, 13, 14) en posiciones de la estructura 10 portante flotante (7) situadas radialmente más interiormente, pasando los dos medios de arriostramiento (29, 30; 31, 32; 33, 34) al lado del eje central (19) formado por el centro y la torre de la instalación eólica que se alza desde éste y hallándose dicho eje central (19) entre los dos medios de arriostramiento (29, 30; 31, 32; 33, 34) , y - al menos, unos respectivos unos medios de arriostramiento, orientado verticalmente (26, 27, 28) entre un elemento 15 de anclaje (9, 10, 11) y un punto de empalme (20, 21, 22) situado junto a un flotador (12, 13, 14) , de manera que la construcción también está asegurada contra giro o contra oscilaciones torsionales alrededor de un eje de giro vertical.

2. Cimentación flotante según la reivindicación 1, caracterizada porque los puntos de empalme (20-25) están dispuestos en vértices de un polígono. 20

3. Cimentación flotante según la reivindicación 1, caracterizada porque ambos medios de arriostramiento (29, 30) se guían bajo ángulos de inclinación idénticos (α, β) hacia unos puntos de empalme radialmente interiores (24, 25) .

4. Cimentación flotante según la reivindicación 1, caracterizada porque los dos medios de arriostramiento (26, 29) presentan ángulos de inclinación diferentes.

5. Cimentación flotante según la reivindicación 1, caracterizada porque cada uno de los medios de arriostramiento 25 orientados verticalmente (26, 27, 28) presentan un extremo superior que puede unirse a un flotador (38) que soporta dichos medios de arriostramiento (26, 27, 28) .