ES3064857T3 - Method for partially re-establishing a foundation system for an offshore wind turbine - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un método para producir un sistema de cimentación (9, 10, 10', 10'', 10''') para una turbina eólica marina (1, 2), en el cual una primera etapa de construcción comprende empujar una estructura de soporte (10, 10', 10'', 10''') sobre un monopilote (9, 9') hundido en el lecho marino (6), y una segunda etapa de construcción comprende hundir la estructura de soporte (10, 10', 10'', 10''') en el lecho marino (6). La estructura de soporte puede guiarse sobre el monopilote y complementar este último en la acción de soportar la turbina eólica que se va a construir. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Procedimiento para la nueva construcción parcial de un sistema de cimentación para un aerogenerador marino La invención pertenece al campo de la ingeniería mecánica y la tecnología de la construcción y puede utilizarse con especial ventaja en la reparación y repotenciación de aerogeneradores marinos.

[0003] Desde hace varias décadas, cada vez se erigen más aerogeneradores con torres y turbinas eólicas adosadas a ellas en góndolas, en el marco del creciente uso de las energías renovables para el suministro energético. Desde hace algunos años se construye un número considerable de aerogeneradores de este tipo en alta mar (offshore), es decir, en el mar, en aguas poco profundas. Una gran parte de los aerogeneradores marinos comprenden las denominadas construcciones con monopilotes, en las que un tubo de acero se cimenta en el lecho marino como cimiento de monopilote, en donde el tubo de acero soporta la torre de la turbina eólica.

[0004] Durante la vida útil de una instalación de este tipo, se producen grandes tensiones inductoras de fatiga debido al funcionamiento de la instalación, así como a las cargas del viento y las olas, de modo que la estructura de acero portante se somete a grandes tensiones. Además, el funcionamiento de la instalación introduce fuerzas en el lecho marino que, en algunos casos, modifican las propiedades de soporte de carga del lecho, por lo que la estabilidad de la estructura portante puede verse comprometida si se prolonga el periodo de funcionamiento. Al final de la fase de funcionamiento prevista de un aerogenerador, este puede desmantelarse o la licencia de explotación puede prorrogarse durante un determinado periodo de tiempo. Además, una repotenciación en alta mar puede implicar la instalación de un aerogenerador más potente mediante la mejora de las estructuras de soporte y cimentación existentes.

[0005] El documento DE 102010 012094 B3 divulga un procedimiento para la nueva construcción parcial de un sistema de cimentación para un aerogenerador marino, en el que, en una primera etapa preparatoria antes de la primera etapa de construcción, se desmantela una estructura de un aerogenerador sobre un monopilote y en el que, en una primera etapa de construcción, una estructura de soporte con al menos un equipo de guiado, que puede deslizarse sobre un monopilote en su dirección axial, se desliza sobre el monopilote cimentado en el lecho marino y, en una segunda etapa de construcción, la estructura de soporte se cimenta en el lecho marino.

[0006] Por el documento EP 1 457 674 A2 se conoce una cimentación para un aerogenerador marino, en donde un tubo central se inserta en el lecho marino del emplazamiento y una estructura de soporte se coloca y se baja sobre el tubo central. Las patas de soporte se anclan en el lecho marino con pilotes y el anillo superior se une por arrastre de forma al tubo central.

[0007] Por el documento WO 2019/074363 A1 se conoce un sistema de cimentación con tres o más ventosas que se instalan en el lecho marino para actuar como cimentación o parte de la misma, para soportar una estructura marina que descansa sobre el lecho marino, en donde las ventosas soportan un cuerpo de unión y el cuerpo de unión está diseñado de tal manera que soporta una carga útil. El documento WO 2019/074363 A1 también se refiere a un procedimiento para la instalación de un cubo de succión, en donde la parte inferior del cubo de succión penetra en el lecho marino y se extrae líquido de la cámara de succión, de manera que la penetración se produce por succión. Por el documento WO 2005/040605 A1 se conoce una cimentación para un aerogenerador marino, con un elemento de distribución de carga que soporta la torre del aerogenerador con góndola y rotor y una pluralidad de patas de cimentación que soportan el elemento de distribución de carga y se extienden oblicuamente hacia fuera con respecto a la vertical, en la que los ejes centrales de las patas de cimentación intersecan el área circular circunscrita por el diámetro exterior de la torre en el plano de unión del elemento de distribución de carga con la torre.

[0008] Por el documento GB 2136 860 A se conoce una estructura de torre con una columna central, tres patas de soporte y una estructura de base que puede anclarse en el lecho marino con ayuda de pilotes. Las patas están unidas por sus extremos superiores con un manguito. La estructura de base comprende un manguito central. Ambos manguitos pueden mantenerse en la superficie del agua durante la construcción para que la columna pueda flotar hasta su posición y cementarse con los manguitos.

[0009] En el contexto del estado de la técnica, la presente invención se basa en el objetivo de crear un sistema de cimentación para un aerogenerador marino que sea especialmente resistente y duradero y permita así una larga vida útil del aerogenerador y que pueda crearse mediante la mejora de una estructura de cimentación existente de un aerogenerador. En este contexto, se entiende por sistema de cimentación la parte del aerogenerador que soporta la torre con la góndola. Por tanto, el sistema de cimentación incluye los elementos de cimentación en el lecho marino, así como la estructura portante entre estos cimientos y la torre.

[0010] El objetivo se resuelve mediante un procedimiento con las características de la reivindicación 1 y mediante un dispositivo con las características de la reivindicación 4. Ejemplos no contemplados en las reivindicaciones pueden servir para facilitar la comprensión de la invención.

[0011] El sistema de cimentación creado de acuerdo con la invención desarrolla una elevada capacidad de carga, por que se combinan un monopilote, es decir, un único tubo portante cimentado en una cimentación de pilotes en el lecho marino, o monopilote para abreviar, con una estructura de soporte que también se cimenta en el lecho marino, en donde la estructura de soporte se desliza sobre el monopilote, de modo que el monopilote sirve de guía para la estructura de soporte durante la construcción del sistema de cimentación. Con ello, la posición relativa entre el monopilote y la estructura de soporte puede garantizarse mediante la guía antes de cimentar la estructura de soporte en el lecho marino.

[0012] Por lo tanto, está previsto que la estructura de soporte pueda guiarse mecánicamente sobre el monopilote al deslizarse sobre él. La estructura de soporte puede presentar, por ejemplo, un elemento en forma de anillo que se desliza sobre el monopilote y puede deslizarse sobre el monopilote en la dirección axial del monopilote. Para este fin, la estructura de soporte también puede presentar un tubo guía que puede deslizarse sobre el monopilote.

[0013] Una vez instalado, un tubo guía deslizado sobre el monopilote puede sobresalir hacia arriba por encima del monopilote y soportar la torre de un aerogenerador. En este caso, las fuerzas de peso del aerogenerador serían soportadas prácticamente por la estructura de soporte. Sin embargo, el monopilote también puede estar firmemente unido al tubo guía de forma que también absorba parcialmente las fuerzas que le transmite verticalmente el tubo guía, es decir, las fuerzas de peso del aerogenerador, y las transfiera a la cimentación. En su extremo superior, el tubo guía puede presentar una plataforma horizontal y/o una brida, a la que puede estar fijada o se puede fijar una torre de un aerogenerador.

[0014] Si el monopilote no absorbe fuerzas verticales, en cualquier caso, puede soportar la estructura de soporte en caso de fuerzas laterales, horizontales y momentos de vuelco que actúen sobre el aerogenerador.

[0015] El monopilote también puede estar unido directamente a una plataforma a la que esté unido el tubo guía o la estructura de soporte en general, o a una brida del tubo guía, y absorber entonces las fuerzas y/o las fuerzas de peso del aerogenerador que actúan horizontalmente sobre el aerogenerador a través de la plataforma o la brida, por ejemplo. El monopilote puede, por ejemplo, sobresalir a través de una abertura en dicha plataforma o brida y estar fijado en la abertura. Esto permite adaptar el acoplamiento del tubo guía con el monopilote a diferentes niveles de cimentación de la estructura de soporte y del monopilote.

[0016] El monopilote también puede permanecer móvil en el tubo guía en su dirección longitudinal, de modo que solo absorba las fuerzas laterales de la estructura de soporte.

[0017] En última instancia, el monopilote también puede sobresalir hacia arriba por el tubo guía/la estructura de soporte y soportar por sí solo las fuerzas verticales del aerogenerador, en tanto en cuanto soporta la torre del aerogenerador por sí solo. En este caso, la estructura de apoyo soporta el monopilote bajo cargas laterales.

[0018] La estructura de soporte se cimenta en el lecho marino mediante uno o más cubos de succión (cilindros de succión), al generar un flujo de fluido a través de los cubos de succión. Los cubos de succión son muy conocidos para la cimentación de estructuras portantes en el lecho marino. Por ejemplo, la estructura de soporte aquí utilizada puede tener una, dos, tres o cuatro patas de soporte, en cada uno de cuyos extremos están previstos cubos de succión, que inicialmente se colocan como campanas al posarse en el lecho marino. El fluido, en particular el agua de mar que ha penetrado, se puede aspirar después hacia arriba a través de válvulas de los cubos de succión individuales, en donde, al mismo tiempo, se aspira entonces líquido allí donde los cubos de succión descansan sobre el lecho marino, de modo que los cubos de succión se adhieren por succión al lecho marino. La inclinación de la estructura de soporte en su conjunto puede controlarse mediante un equipo de control que regula la potencia de bombeo en cada uno de los cubos de succión para lograr una penetración vertical en el lecho marino. Guiar la estructura de soporte a través del monopilote resulta muy ventajoso con este método de cimentación.

[0019] En una etapa posterior, se prevé que, una vez cimentada la estructura de soporte en el lecho marino, esta se una mecánicamente al monopilote, en particular por arrastre de fuerza y/o por unión de materiales y/o por arrastre de forma, más en particular al rellenar por colada un espacio intermedio entre la superficie circunferencial exterior del monopilote y un tubo guía de la estructura de soporte que lo rodea. Uniendo la estructura de soporte al monopilote se consigue, además de la función de guiado durante la instalación, un reparto de las cargas que el aerogenerador debe soportar después entre la estructura de soporte y el monopilote. A este respecto, se pueden concebir varios tipos de unión, que pueden diseñarse para ser más o menos rígidas en función de las necesidades.

[0020] Si, por ejemplo, la mayor parte de la carga debe ser absorbida por la estructura de soporte y esta solo debe apoyarse en el monopilote bajo cargas extremas, puede estar prevista una unión relativamente elástica entre el monopilote y la estructura de soporte. Si la carga se va a distribuir prácticamente de forma uniforme entre la estructura de soporte y el monopilote, una unión bastante rígida entre ambos elementos resulta conveniente.

[0021] Una implementación ventajosa de la unión puede lograrse rellenando por inyección el espacio intermedio entre el monopilote y un tubo guía de la estructura de soporte. Esta inyección puede realizarse utilizando un material de inyección en forma de un plástico o, por ejemplo, un cemento. También son concebibles otros materiales. No obstante, también puede establecerse una unión entre la estructura de soporte y el monopilote mediante mecanismos de sujeción. La soldadura o el adhesivado también son métodos de unión concebibles.

[0022] También es concebible que un primer material o cuerpo hecho de un primer material pueda introducirse en el hueco entre el tubo guía y el monopilote en unas primeras zonas, en donde el material o los cuerpos rellenan completamente el hueco por zonas. En unas segundas zonas, el hueco puede rellenarse/estar relleno solo parcialmente introduciendo un segundo material o cuerpo hecho del segundo material, de modo que quede un hueco residual en las segundas zonas. El primer material se elige más blando/más flexible/más elástico que el segundo material. Esto crea una amortiguación dinámica, que forma un acoplamiento débil entre el monopilote y la estructura de soporte a bajas deflexiones y un acoplamiento más fuerte a deflexiones más altas.

[0023] En particular, cuerpos más duros hechos del segundo material/sustancia pueden estar incrustados/incrustarse en una capa inyectada del primer material.

[0024] En el procedimiento de acuerdo con la invención, también está previsto que, en una primera etapa preparatoria antes de la primera etapa de montaje, se desmantele una estructura de un aerogenerador sobre el monopilote. En este caso, el procedimiento de creación de un sistema de cimentación está asociado al desmantelamiento previo de un aerogenerador existente y forma parte de un procedimiento de renovación o reparación y nueva construcción parcial de un aerogenerador.

[0025] Además de a un procedimiento del tipo mencionado anteriormente, la invención también se refiere a un equipo de cimentación para un aerogenerador marino con un monopilote que está cimentado en el lecho marino mediante una cimentación de pilotes, así como con una estructura de soporte que se desliza sobre el monopilote y está cimentada en el lecho marino independientemente del monopilote, en donde un equipo de guiado se puede desplazar de forma limitada con respecto al monopilote sin ninguna unión y en donde está garantizada una unión rígida entre el monopilote y el equipo de guiado a partir de una determinada flexión, por que en la circunferencia interior del equipo de guiado o en la circunferencia exterior del monopilote hay dispuestos unos espaciadores que salvan parcialmente la distancia entre el monopilote y el equipo de guiado. La estructura de soporte puede estar unida mecánicamente al monopilote. La estructura de soporte está cimentada en el lecho marino mediante una o más patas de soporte que tocan el lecho marino. A este respecto, los extremos de las patas de soporte o pies están cimentados en el lecho marino mediante cubos de succión. En una variante no comprendida en las reivindicaciones, los extremos de las patas de soporte o pies de la estructura de soporte pueden, por ejemplo, cimentarse individualmente con cimientos de pilotes en el lecho marino. También son concebibles otros tipos de cimentación de pies individuales de la estructura de soporte en el lecho marino.

[0026] Entonces, como se ha mencionado anteriormente, puede estar previsto que la estructura de soporte presente al menos un tubo guía cuyo diámetro interior sea mayor que el diámetro exterior del monopilote, y que el espacio intermedio entre el monopilote y el tubo guía esté rellenado por inyección al menos parcialmente con un material de inyección. Sin embargo, la unión de la estructura de soporte con el monopilote también puede realizarse mediante una unión atornillada además de un relleno por inyección, por ejemplo, al atornillar el monopilote y un tubo guía del equipo de soporte entre sí en varios puntos de su circunferencia mediante tornillos que se extienden radialmente. La inserción de cuerpos de sujeción en el espacio intermedio entre un tubo guía de la estructura de soporte y el monopilote también es concebible como método de unión.

[0027] También se pueden introducir elementos de tope en el espacio intermedio entre el monopilote y un tubo guía, que salvan solo parcialmente el espacio intermedio, de modo que el monopilote y el tubo guía se puedan mover libremente uno contra otro en cierta medida y queden unidos en el caso de un movimiento más amplio.

[0028] Además, también puede estar previsto que la estructura de soporte presente al menos un tubo guía cuyo diámetro interior sea mayor que el diámetro exterior del monopilote, y que el tubo guía esté fijado por arrastre de fuerza al monopilote mediante uno o varios elementos de sujeción, en donde los elementos de sujeción, en particular, salvan la distancia entre el monopilote y el tubo guía o reducen el diámetro del tubo guía. Con ello, por ejemplo, también es concebible una abrazadera de sujeción que reduzca el diámetro del tubo guía hasta tal punto que pueda quedar sujeta al monopilote.

[0029] Un ejemplo no comprendido por las reivindicaciones e ilustrado aquí se refiere a una estructura de soporte para el sistema de cimentación de un aerogenerador con al menos un equipo de guiado que puede deslizarse sobre un monopilote en su dirección axial, así como una o más patas de soporte unidos al equipo de guiado, que están dispuestas radialmente en el exterior del mismo con respecto a la dirección axial de la estructura de soporte, que corresponde a la dirección axial del monopilote después del montaje, en donde las patas de soporte presentan, en particular, cubos de succión o están preparadas en cada caso para una cimentación de pilotes. Por tanto, la estructura de soporte puede diseñarse como un bípode, un trípode o un cuadrípode, por ejemplo.

[0030] La torre del aerogenerador que se va a instalar puede, por ejemplo, colocarse directamente sobre la estructura de soporte y ser soportada por ella. Por otro lado, la estructura de soporte puede apoyarse en el monopilote. Sin embargo, también es concebible que la torre del aerogenerador se coloque sobre el monopilote y que el monopilote, a su vez, se apoye en la estructura de soporte.

[0031] En la estructura de soporte también puede estar previsto que el equipo de guiado esté diseñado como tubo guía, en particular con un mecanismo de sellado que está configurado para sellar un espacio intermedio anular entre el tubo de guía y el monopilote al menos por secciones con el fin de permitir el rellenado por inyección del espacio intermedio con un material de unión. Dado que el rellenado por inyección entre el equipo de guiado de la estructura de soporte y el monopilote debe tener lugar por debajo del nivel del mar después de la instalación, resulta conveniente integrar un mecanismo de sellado en la estructura de soporte que selle al menos parcialmente el espacio intermedio entre la estructura de soporte y el monopilote durante el proceso de rellenado por inyección, de modo que el material de inyección no pueda escurrirse al menos hacia un lado durante la introducción. La estructura de soporte también puede presentar varios labios de sellado, cada uno de los cuales se desliza sobre el monopilote y crea así un espacio anular cerrado entre los labios de sellado, que se puede rellenar por inyección después de que la estructura de soporte se haya cimentado en el lecho marino. Una válvula para llenar el espacio anular con un material de inyección puede entonces estar prevista en al menos un labio de sellado o también en otro punto de la estructura de soporte, por ejemplo, en la circunferencia del tubo guía.

[0032] A continuación, se presenta y seguidamente se explica la invención con referencia a ejemplos de realización en figuras de un dibujo. A este respecto muestra

[0033] la Fig.1 un aerogenerador marino que está cimentado mediante un monopilote, así como una embarcación con una grúa,

[0034] la Fig.2 esquemáticamente, los monopilotes que quedan en pie tras el desmantelamiento del aerogenerador existente,

[0035] la Fig.3 la colocación de una estructura de soporte sobre un monopilote mediante una grúa de barco,

[0036] la Fig.4 la colocación de una estructura de soporte en el lecho marino,

[0037] la Fig.5 la instalación de una estructura de soporte mediante cubos de succión en el lecho marino mediante aspiración,

[0038] la Fig.6 la colocación de una torre de un aerogenerador sobre una estructura de soporte, la Fig.7 una representación ampliada de una estructura de soporte cimentada,

[0039] la Fig.8 una vista frontal de un aerogenerador marino con un monopilote y una estructura de soporte,

[0040] la Fig. 9 una vista superior de una instalación de acuerdo con la Figura 8,

[0041] la Fig. 10 una estructura de soporte de otro diseño con dos pies, en donde la estructura de soporte se desliza sobre un monopilote,

[0042] la Fig. 11 una vista frontal de un aerogenerador con una estructura de soporte como la de la Figura 10,

[0043] la Fig. 12 la instalación de la figura 11 en una vista lateral,

[0044] la Fig. 13 la estructura de cimentación que consta de un monopilote y dos pies de una estructura de soporte, desde arriba,

[0045] la Fig. 14 una vista del aerogenerador de las Figuras 11 y 12, desde arriba,

[0046] las Figs. 15, 16, 17, 18 respectivas vistas similares a las vistas mostradas en las Figuras 10, 12, 13 y 14 para una estructura de soporte con cuatro pies,

[0047] la Fig. 19 diversas estructuras de unión de un monopilote y un tubo guía en sección transversal, así como

[0048] la Fig. 20 un tubo guía con un labio de sellado, deslizado sobre un monopilote, antes de un rellenado por inyección.

[0049] La Figura 1 es una representación esquemática de un aerogenerador marino con una góndola 1, que está fijada a una torre 2. La torre 2 es soportada por un monopilote 9, que sobresale del agua 5 del mar. Una parte 4 sumergida del monopilote confluye con una parte que se adentra en el lecho marino 6.

[0050] Los trabajos en el aerogenerador marino se realizan desde una embarcación 7, que también puede elevarse a modo de plataforma y que tiene una grúa 8.

[0051] Al desmantelar el aerogenerador, la torre 2 y la góndola 1 pueden retirarse con la grúa 8 separando la torre 2 del monopilote 9 mediante oxicorte o mecanizado con arranque de virutas. La Figura 2 muestra que la grúa 8 de la embarcación 7 deposita las partes del aerogenerador que deben sustituirse sobre la embarcación y que, en función del tipo de reparación, la parte restante 9, 9' del monopilote termina o bien por debajo de la línea de flotación del agua del mar o bien por encima de la línea de flotación.

[0052] La Figura 3 muestra un barco grúa 7 elevado, con una grúa 8, en donde una estructura de soporte 10 está montada sobre el barco grúa 7. La parte derecha de la Figura 3 muestra una estructura de soporte 10' que presenta un tubo guía 12 central y que se baja sobre el monopilote 9 de tal manera que el tubo guía 12 se desliza sobre el monopilote 9.

[0053] La Figura 4 muestra el procedimiento en la etapa de procedimiento en la que la estructura de soporte 10' se posa sobre el lecho marino 6.

[0054] La Figura 5 muestra que los cubos de succión 11, 13 individuales, de los que la estructura de soporte ilustrada tiene cuatro, están unidos a una bomba de a bordo de la embarcación 7 por medio de un conducto de aspiración 14. El líquido se bombea desde el extremo superior de los cubos de succión a través del conducto de aspiración 14 hacia fuera de ellos, de modo que el líquido fluye hacia la zona en la que los cubos de succión entran en contacto con el lecho marino, de modo que los cubos de succión se hunden en el lecho marino a medida que el fluido es transportado y la estructura de soporte 10' se cimenta en el lecho marino.

[0055] A bordo de la embarcación 7 hay un sistema de control que regula la intensidad con la que se aspira el líquido de los cubos de succión individuales de tal modo que la estructura de soporte 10' pueda empotrarse verticalmente en el lecho marino. A este respecto, la intensidad de aspiración puede entenderse como un control de la presión durante el proceso de aspiración, o también como un control de los tiempos de aspiración, siempre que el líquido se aspire en los cubos de succión individuales a intervalos.

[0056] La estructura de soporte mostrada en las Figuras 3 a 6 se ilustra con más detalle en las Figuras 15 a 18.

[0057] La Figura 15 muestra una vista en perspectiva del denominado monocubo cuádruple en forma de estructura de soporte con un tubo guía 12, que está dispuesto centralmente entre cuatro patas de soporte 15, 16, cada una de las cuales lleva un cubo de succión 11, 13 en su extremo inferior.

[0058] La Figura 16 muestra un monocubo cuádruple después de su instalación en el lecho marino 6, en donde los cubos de succión 11, 13 se han hundido completamente en el lecho marino y en donde el tubo guía 12 se ha colocado sobre un monopilote 9. Una torre 2 de un aerogenerador y una góndola 1 con palas de rotor están montadas sobre la estructura de soporte 10'.

[0059] La estructura de soporte 10' y un aerogenerador con una estructura de soporte de este tipo se muestran en una vista superior en la Figura 17 y junto con un aerogenerador colocado encima en la Figura 18. Una pata de soporte 15, 16 está fijada al tubo guía 12 en cada uno de los cuatro lados de la estructura de soporte 10', en donde un cubo de succión 11, 13 está fijado al extremo inferior de cada pata de soporte 15, 16. Las patas de soporte 15, 16 individuales están firmemente unidas al tubo guía 12 en uno o más puntos. A este respecto, también puede estar prevista una estructura portante en forma de celosía para apoyar las patas 15, 16 en el tubo guía 12.

[0060] La Figura 17 muestra que el tubo guía 12 se sitúa simétricamente en el centro entre las patas de soporte 15, 16. El tubo guía 12 o el monopilote situado en él tras su instalación soportará posteriormente la torre del aerogenerador. Una distribución simétrica de las patas 15, 16 y los cubos de succión alrededor del tubo guía 12 garantiza a su vez un soporte igualmente bueno para cargas procedentes de todas las direcciones. No obstante, el tubo guía 12 puede desplazarse un poco del centro entre las patas de soporte 15, 16 si es previsible que sobre el aerogenerador actúen cargas considerablemente mayores desde una dirección que desde las otras.

[0061] En lugar del tubo guía 12, también puede elegirse otra estructura que permita apoyar la estructura de soporte 10, 10', 10", 10‴ sobre un monopilote. Una estructura de este tipo puede presentar, por ejemplo, varios elementos en forma de anillo separados verticalmente entre sí. Otra alternativa puede ser cualquier tipo de carril guía.

[0062] Las Figuras 7, 8 y 9 presentan cada una, como estructura de soporte, un monocubo triple 10" con un tubo guía 12 central y tres patas de soporte 15', 16'. Al igual que la estructura de soporte ilustrada en las figuras anteriores, cada una de las patas de soporte 15', 16' lleva un cubo de succión en su extremo inferior.

[0063] La fijación de la estructura de soporte 10" al lecho marino, al igual que la fijación de la estructura de soporte 10', además de mediante cubos de succión, también puede realizarse mediante cimentaciones de pilotes de los pies/extremos inferiores individuales de las patas de soporte 15, 15', 16, 16'. Todos los demás métodos conocidos de cimentación en el lecho marino también son concebibles para las patas de soporte individuales.

[0064] La Figura 7 muestra el estado en el que la estructura de soporte 10" se ha deslizado sobre un monopilote 9 y ya está cimentada en el lecho marino 6.

[0065] La Figura 8 presenta una vista frontal del aerogenerador, en donde una torre 2 está ya montada en el tubo guía 12. La torre 2 soporta a su vez una góndola 1 con palas de rotor.

[0066] La Figura 9 presenta la estructura de la Figura 8 en una vista desde arriba, de modo que las tres patas 15', 16' del cubo triple son claramente reconocibles. Estas patas forman un soporte para la estructura de soporte, que se complementa con el efecto de soporte del monopilote 9.

[0067] Las Figuras 10, 11, 12 muestran en cada caso una estructura de soporte 10‴ en forma de monocubo doble. Esta estructura de soporte presenta un tubo guía 12 central u otro elemento de guiado, que está apoyado en el lecho marino mediante dos patas de soporte 15", 16". Al igual que en las otras formas de realización descritas anteriormente, las patas de soporte 15", 16" están cimentadas en el lecho marino por medio de cubos de succión respectivos. La estructura de soporte 10‴ está configurada de tal forma que sobresale del agua una vez completada la cimentación en el lecho marino, es decir, que sobresale por encima de la superficie del mar por encima de esta.

[0068] La Figura 11 muestra una vista frontal de un aerogenerador que está soportado por un monocubo doble, y la Figura 12 muestra una vista lateral, de la que se desprende claramente que las patas de soporte 15", 16" están dispuestas asimétricamente en relación con el tubo guía 12, de tal manera que se extienden desde el tubo guía y la torre 2, que posteriormente se coloca sobre él, esencialmente en la dirección desde la que actúa la mayor carga sobre el aerogenerador durante su funcionamiento. En esta forma de realización, la estructura de soporte 10‴ se apoya esencialmente en el monopilote 9 sobre el que está colocada. Al menos en este caso, resulta conveniente una unión rígida entre el monopilote y el tubo guía 12 o entre el monopilote y la estructura de soporte 10‴.

[0069] La Figura 13 muestra la estructura de soporte 10‴ junto con el monopilote 9 en una vista superior. La Figura 13 muestra claramente que, en este tipo de instalación, el monopilote 9 y los pies/cubos de succión 11', 13' están distribuidos en las esquinas de un triángulo isósceles o incluso equilátero. De la Figura 13 también se desprende que las patas de soporte 15", 16" también pueden estar unidas entre sí mediante puntales 17.

[0070] La Figura 14 muestra una estructura de un aerogenerador sobre un monocubo doble, tal y como está representado en la Figura 13, visto desde arriba.

[0071] La Figura 19 muestra una vista ampliada de la unión entre un tubo guía 12 y un monopilote 9 en una sección transversal. A la derecha de la línea discontinua 19 se muestra la variante de un rellenado por inyección completo entre el monopilote 9 y el tubo guía 12, por ejemplo, utilizando un cemento.

[0072] A la izquierda de la línea discontinua 19 se muestra una variante en la que el tubo de guía 12 se puede desplazar de forma limitada con respecto al monopilote 9 sin ninguna unión y en la que está garantizada una unión rígida entre el monopilote 9 y el tubo guía 12 a partir de una determinada deflexión. Esto se consigue por que en la circunferencia interior del tubo guía 12 o en la circunferencia exterior del monopilote 9 hay dispuestos unos espaciadores 20 que salvan parcialmente la distancia entre el monopilote y el tubo guía. Como alternativa adicional, los espaciadores 20 también pueden estar incrustados entre el tubo guía y el monopilote en un material de inyección, que consiste en un material que es más flexible que el material de los espaciadores 20.

[0073] El procedimiento de acuerdo con la invención y el sistema de cimentación de acuerdo con la invención facilitan y mejoran la construcción, reparación y repotenciación de aerogeneradores marinos en lo que respecta a sus sistemas de cimentación.

Claims (5)

1. REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para la nueva construcción parcial de un sistema de cimentación (9, 10, 10', 10", 10"') con un monopilote (9, 9') para un aerogenerador marino (1, 2), en el que, en una primera etapa preparatoria, antes de la primera etapa de construcción, se desmantela una estructura de un aerogenerador sobre el monopilote (9, 9'), y en el que, en una primera etapa de construcción, una estructura de soporte (10, 10', 10", 10"') con al menos un equipo de guiado (12), que se puede deslizar sobre un monopilote (9, 9') en su dirección axial, así como con una o más patas de soporte (15, 15', 16, 16') unidas al equipo de guiado, es deslizada sobre el monopilote (9, 9') cimentado en el lecho marino (6), y, en una segunda etapa de construcción, se cimenta la estructura de soporte (10, 10', 10", 10"') en el lecho marino (6), en donde la estructura de soporte (10, 10', 10", 10"') se cimenta en el lecho marino (6) mediante uno o más cilindros de succión, al generar un flujo de fluido a través de los cilindros de succión (11, 11', 13, 13'), en donde preferentemente en la circunferencia interior del equipo de guiado (12) o en la circunferencia exterior del monopilote (9, 9') hay dispuestos unos espaciadores (20) que salvan parcialmente la distancia entre el monopilote y el equipo de guiado.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que la estructura de soporte se guía mecánicamente sobre el monopilote (9, 9') al deslizarse sobre él.

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que, después de que la estructura de soporte (10, 10', 10", 10‴) se haya cimentado en el lecho marino (6), esta se une mecánicamente al monopilote (9, 9'), en particular por arrastre de fuerza y/o por unión de materiales y/o por arrastre de forma, más en particular al rellenar por colada un espacio intermedio entre la superficie circunferencial exterior del monopilote (9, 9') y un tubo guía (12) de la estructura de soporte que lo rodea.

4. Equipo de cimentación parcial de nueva construcción para un aerogenerador marino (1, 2) con un monopilote (9, 9'), que está cimentado en el lecho marino (6) mediante una cimentación de pilotes, y con una estructura de soporte (10, 10', 10", 10"'), que se desliza sobre el monopilote y comprende una o más patas de soporte (15, 15', 16, 16"), con al menos un equipo de guiado (12), en donde la estructura de soporte (10, 10', 10", 10"') está cimentada en el lecho marino, independientemente del monopilote, mediante uno o más cilindros de succión (11, 11', 13, 13') en los extremos de las patas de soporte, en donde el equipo de guiado (12) se puede desplazar de forma limitada con respecto al monopilote sin ninguna unión y en donde se garantiza una unión rígida entre el monopilote y el equipo de guiado a partir de una determinada deflexión, en donde preferentemente en la circunferencia interior del equipo de guiado (12) o en la circunferencia exterior del monopilote (9, 9') hay dispuestos unos espaciadores (20) que salvan parcialmente la distancia entre el monopilote y el equipo de guiado.

5. Equipo de cimentación según la reivindicación 4, caracterizado por que la estructura de soporte (10, 10', 10", 10‴) presenta al menos un tubo guía (12), cuyo diámetro interior es mayor que el diámetro exterior del monopilote (9, 9'), y por que el espacio intermedio entre el monopilote y el tubo guía está rellenado al menos parcialmente con un material de colada.