FR3064694B1 - HYBRID FLOAT OF WINDMILL - Google Patents

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Abstract

Ce flotteur hybride notamment d'éolienne offshore, comportant au moins quatre colonnes en acier, dont une colonne centrale et trois colonnes extérieures raccordées à la colonne centrale par des branches en forme de ponton en béton, est caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (21) d'obturation et d'étanchéité des colonnes par rapport aux branches en forme de ponton.This hybrid float including offshore wind, comprising at least four steel columns, including a central column and three outer columns connected to the central column by concrete pontoon-shaped branches, is characterized in that it comprises means (21) sealing and sealing of the columns relative to the pontoon-shaped branches.

Description

FLOTTEUR HYBRIDE D’EOLIENNEHYBRID FLOAT OF WINDMILL

La présente invention concerne un flotteur hybride, notamment d’éolienne offshore.The present invention relates to a hybrid float, in particular an offshore wind turbine.

De tels flotteurs sont déjà connus dans l’état de la technique, comme par exemple par le document WO 2014/031009.Such floats are already known in the state of the art, for example by the document WO 2014/031009.

Ce document décrit un tel flotteur qui comporte au moins quatre colonnes en acier, dont une colonne centrale, et trois colonnes extérieures, raccordées à la colonne centrale par des branches en forme de ponton en béton.This document describes such a float which comprises at least four steel columns, including a central column, and three outer columns, connected to the central column by concrete pontoon-shaped branches.

Dans ce document, les colonnes extérieures sont reliées à la colonne centrale selon une configuration en étoile.In this document, the outer columns are connected to the central column in a star configuration.

Les colonnes extérieures et les branches en forme de ponton de ce flotteur comportent alors également des ballasts, permettant de régler le niveau de flottabilité de ce flotteur.The outer columns and the pontoon-shaped legs of this float then also include ballasts, to adjust the buoyancy level of the float.

Ceci permet par exemple le transport et l’installation de cette éolienne sur un site de production d’électricité.This allows for example the transport and installation of this wind turbine on a power generation site.

Les flotteurs de cette nature sont dits hybrides car ils utilisent une structure mixte en acier pour les colonnes et en béton pour les branches en forme de ponton, entre celles-ci.Floats of this nature are said to be hybrid because they use a steel composite structure for columns and concrete for pontoon-shaped branches, between them.

Dans le document antérieur mentionné précédemment, des moyens de vidange par pompage de ces ballasts sont également prévus.In the aforementioned earlier document, means for pumping out these ballasts are also provided.

Ces moyens de pompage permettent en effet de pomper de l’eau hors de ces ballasts pour modifier la flottabilité de l’ensemble.These pumping means in fact make it possible to pump water out of these ballasts to modify the buoyancy of the assembly.

Ce document antérieur décrit donc de façon générale le concept de flotteur hybride.This earlier document therefore describes in a general way the concept of hybrid float.

La présente invention a pour but de faire progresser la définition de ce type de flotteurs. A cet effet l’invention a pour objet un flotteur hybride notamment d’éolienne offshore, comportant au moins quatre colonnes en acier, dont une colonne centrale et trois colonnes extérieures raccordées à la colonne centrale par des branches en forme de ponton en béton, caractérisé en ce qu’il comporte des moyens d’obturation et d’étanchéité des colonnes par rapport aux branches en forme de ponton.The present invention aims to advance the definition of this type of floats. For this purpose the invention relates to a hybrid float including offshore wind, comprising at least four steel columns, including a central column and three outer columns connected to the central column by concrete pontoon-shaped branches, characterized in that it comprises means for sealing and sealing the columns with respect to the pontoon-shaped branches.

Suivant d’autres caractéristiques du flotteur selon l’invention prises seules ou en combinaison : - les branches en forme de ponton comportent des brides en acier sur lesquelles sont fixées les colonnes correspondantes ; - chaque bride comporte en regard de la colonne correspondante, une plaque formant les moyens d’obturation et d’étanchéité ; - la plaque d’obturation et d’étanchéité est soudée sur la bride ; - chaque bride est placée dans le prolongement d’une branche en forme de ponton et chaque branche en forme de ponton comporte des éléments de fixation s’engageant dans des trous de la portion de paroi correspondante de chaque bride ; - les éléments de fixation comprennent des câbles de précontrainte noyés dans le béton des branches en forme de ponton ; - les éléments de fixation comprennent des goujons et/ou des tirants ; - les éléments de fixation comprennent des parties en saillie des branches en forme de ponton ; - chaque colonne est soudée sur la bride correspondante ; - chaque colonne est vissée sur la bride correspondante. L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 représente une vue en perspective d’un exemple de réalisation d'un flotteur hybride d’éolienne offshore selon l’invention ; - la figure 2 illustre les différentes parties de ce flotteur ; - la figure 3 représente une vue avec des portions arrachées illustrant une telle structure ; - la figure 4 représente une vue de dessus d’un tel flotteur montrant le ferraillage de celui-ci ; - la figure 5 représente la liaison entre les câbles de précontrainte du flotteur et une bride de fixation d’une colonne entrant dans la constitution d’un flotteur selon l’invention ; - la figure 6 illustre une variante de réalisation d’une bride ; - la figure 7 illustre la liaison entre une colonne et une bride ; et - la figure 8 montre l’utilisation de moyens d’obturation et d’étanchéité intégrés dans une bride entrant dans la constitution d’un flotteur selon l’invention.According to other features of the float according to the invention taken alone or in combination: - the pontoon-shaped branches comprise steel flanges on which are fixed the corresponding columns; - Each flange comprises opposite the corresponding column, a plate forming the sealing means and sealing; - the sealing plate and sealing is welded to the flange; each flange is placed in the extension of a pontoon-shaped branch and each pontoon-shaped branch comprises fixing elements engaging in holes in the corresponding wall portion of each flange; the fastening elements comprise prestressing cables embedded in the concrete of the pontoon-shaped branches; the fastening elements comprise studs and / or tie rods; the fastening elements comprise projecting parts of the pontoon-shaped branches; each column is welded to the corresponding flange; - each column is screwed onto the corresponding flange. The invention will be better understood on reading the description which will follow, given solely by way of example and with reference to the appended drawings, in which: FIG. 1 represents a perspective view of an exemplary embodiment a hybrid offshore wind turbine float according to the invention; FIG. 2 illustrates the different parts of this float; - Figure 3 shows a view with torn portions illustrating such a structure; - Figure 4 shows a top view of such a float showing the reinforcement thereof; - Figure 5 shows the connection between the preload cables of the float and a flange for fixing a column used in the constitution of a float according to the invention; - Figure 6 illustrates an alternative embodiment of a flange; - Figure 7 illustrates the connection between a column and a flange; and FIG. 8 shows the use of sealing and sealing means integrated in a flange forming part of the constitution of a float according to the invention.

On a en effet illustré sur la figure 1, un flotteur hybride notamment d’éolienne offshore.It has indeed shown in Figure 1, a hybrid float including offshore wind.

Cette éolienne offshore est désignée par la référence générale 1 sur cette figure 1, et le flotteur de celle-ci est désigné par la référence générale 2.This offshore wind turbine is designated by the general reference 1 in this figure 1, and the float thereof is designated by the general reference 2.

Dans la présente demande, le terme hybride est utilisé pour décrire un flotteur utilisant deux matériaux différents pour réaliser des parties de celle-ci.In the present application, the term hybrid is used to describe a float using two different materials to make parts thereof.

Ainsi et comme cela a été indiqué dans le document antérieur mentionné précédemment, un tel flotteur 2 comporte au moins quatre colonnes en acier, dont une colonne centrale, désignée par la référence générale 3, et trois colonnes extérieures désignées par les références 4, 5 et 6.Thus and as indicated in the earlier document mentioned above, such a float 2 comprises at least four steel columns, including a central column, designated by the general reference 3, and three outer columns designated by the references 4, 5 and 6.

Ces colonnes extérieures sont raccordées à la colonne centrale par des branches en forme de ponton en béton, dont deux, par exemple 7 et 8, sont illustrées plus clairement sur les figures 1,2 et 3.These outer columns are connected to the central column by concrete pontoon branches, two of which, for example 7 and 8, are illustrated more clearly in Figures 1, 2 and 3.

Comme cela a été indiqué précédemment également, les colonnes centrale et extérieures peuvent être des colonnes en acier et présenter une section cylindrique tandis que les branches en forme de ponton peuvent être réalisées en béton et présenter une section rectangulaire.As previously indicated also, the central and outer columns may be steel columns and have a cylindrical section while the pontoon-shaped legs may be made of concrete and have a rectangular section.

De façon classique également, dans ce type de flotteur, les colonnes extérieures et les branches en forme de ponton comportent des ballasts.Also conventionally, in this type of float, the outer columns and the pontoon-shaped branches comprise ballasts.

Ceci est visible en particulier sur la figure 3, où l’on reconnaît le flotteur 2, la colonne centrale 3, les colonnes extérieures 4, 5 et 6 de celui-ci et les branches en forme de ponton 7 et 8.This is visible in particular in Figure 3, which recognizes the float 2, the central column 3, the outer columns 4, 5 and 6 thereof and the pontoon-shaped branches 7 and 8.

On voit apparaître sur cette figure 3, les ballasts par exemple 9 et 10 respectivement, au niveau des branches en forme de ponton 7 et 8 et des colonnes 4 et 5.3, the ballasts for example 9 and 10 respectively, at the level of the pontoon-shaped branches 7 and 8 and columns 4 and 5.

On voit également apparaître sur cette figure 3, la différence de nature de matériau de réalisation de ces éléments à savoir les colonnes en acier et les branches en forme de ponton en béton.We also see appear in Figure 3, the difference in kind of material of realization of these elements namely the steel columns and concrete pontoon-shaped branches.

Pour assurer la liaison entre les colonnes et les branches, on utilise des brides en acier qui sont associées aux branches en forme de ponton et sur lesquelles sont fixées les colonnes correspondantes.To ensure the connection between the columns and the branches, steel flanges are used which are associated with the pontoon-shaped branches and on which are fixed the corresponding columns.

Sur cette figure 3, on voit apparaître par exemple des brides 11, 12, 13, interposées entre des colonnes et des branches correspondantes.In this Figure 3, there appear for example flanges 11, 12, 13, interposed between columns and corresponding branches.

En fait et comme cela est illustré sur les figures 4 et 5, on utilise par exemple des câbles de précontrainte des branches en forme de ponton, pour assurer la fixation des brides sur ces branches en forme de ponton et les colonnes réalisées en acier peuvent alors être soudées ou vissées sur ces brides.In fact and as illustrated in FIGS. 4 and 5, for example, prestressing cables of the pontoon-shaped branches are used to fasten the flanges on these pontoon-shaped branches, and the columns made of steel can then be be welded or screwed on these flanges.

On a ainsi par exemple représenté sur la figure 4, un ferraillage, c’est-à-dire des organes tels que des éléments de précontrainte, noyés dans le béton lors de la réalisation des branches en forme de ponton et qui s'étendent donc entre les différentes colonnes 3, 4, 5 et 6.Thus, for example, FIG. 4 shows a reinforcement, that is to say components such as prestressing elements, embedded in the concrete during the construction of the pontoon-shaped branches and which therefore extend between the different columns 3, 4, 5 and 6.

Ainsi sur cette figure 4, on reconnaît le flotteur 2 et les colonnes 3, 4, 5 et 6, qui sont donc reliées par des branches en forme de ponton, telles que les branches 7 et 8.Thus, in this FIG. 4, the float 2 and the columns 3, 4, 5 and 6 are recognized, which are thus connected by pontoon-shaped branches, such as the branches 7 and 8.

Ces branches sont munies chacune de câbles de précontrainte tels que désignés par les références 14 et 15 respectivement pour ces branches 7 et 8.These branches are each provided with prestressing cables as designated by references 14 and 15 respectively for these branches 7 and 8.

Ces câbles de précontrainte 14 et 15 permettent d’assurer la liaison entre les brides 11, 12 et 13 et le reste de la structure.These prestressing cables 14 and 15 make it possible to ensure the connection between the flanges 11, 12 and 13 and the rest of the structure.

Ils constituent les éléments principaux qui assurent la rigidité d’ensemble du flotteur. A cet effet, on a illustré sur les figures 5 et 6, des exemples de réalisation des brides 11 et 12 respectivement, qui permettent de fixer par exemple la colonne extérieure 4 et la colonne centrale 3 sur le reste de la structure du flotteur.They constitute the main elements that ensure the overall rigidity of the float. For this purpose, there is illustrated in Figures 5 and 6, embodiments of the flanges 11 and 12 respectively, which allow to fix for example the outer column 4 and the central column 3 on the rest of the structure of the float.

La bride 11 par exemple est alors placée dans le prolongement de la branche en forme de ponton 7 et le ferraillage 14 de cette branche comporte des éléments de fixation en saillie qui s’engagent dans des trous de la portion de paroi correspondante de cette bride 11, en regard de cette branche, pour la fixer sur celle-ci.The flange 11 for example is then placed in the extension of the pontoon-shaped branch 7 and the reinforcement 14 of this branch comprises projecting fastening elements which engage in holes in the corresponding wall portion of this flange 11 , opposite this branch, to fix it on this one.

Ainsi sur la figure 5, on voit apparaître un ferraillage, tel que le ferraillage 14, noyé dans le reste de la branche en forme de ponton et dont les extrémités s’engagent dans des trous de la paroi de la bride 11 pour assurer sa fixation.Thus in Figure 5, there is shown a reinforcement, such as the reinforcement 14, embedded in the rest of the pontoon-shaped branch and whose ends engage in holes in the wall of the flange 11 to secure it. .

Sur la figure 6, les deux ferraillages, par exemple 14 et 15, sont illustrés.In FIG. 6, the two reinforcements, for example 14 and 15, are illustrated.

Ces ferraillages comportent également des parties en saillie s’engageant dans des trous de la paroi de la bride 12 en regard des branches en forme de ponton pour assurer la fixation de cette bride et donc de la colonne centrale 3 sur le reste de la structure du flotteur.These reinforcements also comprise projecting parts engaging in holes in the wall of the flange 12 facing the pontoon-shaped branches to ensure the attachment of this flange and therefore of the central column 3 to the rest of the structure of the float.

Ces ferraillages peuvent par exemple être constitués par des câbles de précontrainte noyés dans le béton des branches en forme de ponton, lors de la réalisation de celles-ci.These reinforcements may for example be constituted by prestressing cables embedded in the concrete pontoon-shaped branches, during the production thereof.

Bien entendu d’autres modes de réalisation de ces moyens de fixation peuvent être envisagés.Of course other embodiments of these attachment means can be envisaged.

Ainsi par exemple, ceux-ci peuvent comprendre des goujons et/ou des tirants voire des parties en saillie des branches en forme de ponton, s’engageant alors dans des lumières par exemple des brides.For example, they may comprise studs and / or tie rods or projecting parts of the pontoon-shaped branches, then engaging in lights for example flanges.

Comme cela est représenté sur la figure 7, la colonne en acier est par exemple fixée sur la bride correspondante par l’intermédiaire d'un cordon de soudure.As shown in Figure 7, the steel column is for example fixed on the corresponding flange via a weld bead.

Ceci est visible en particulier sur cette figure 7, où l’on a représenté la colonne 4, la bride correspondante de fixation 11 et le cordon de soudure désigné par la référence générale 20.This is visible in particular in this FIG. 7, in which column 4 is represented, the corresponding fastening flange 11 and the weld bead designated by the general reference 20.

Bien entendu d’autres modes de fixation encore peuvent être envisagés, comme par exemple l’utilisation de moyens de vissage ou autres de la colonne en position sur la bride.Of course other methods of attachment can be envisaged, such as for example the use of screwing means or other of the column in position on the flange.

On notera également en regard de la figure 8, que chaque bride comme par exemple la bride 11 illustrée sur cette figure, peut comporter des moyens d’obturation et d’étanchéité de la colonne correspondante par rapport à la ou aux branches en forme de ponton du flotteur.It will also be noted with reference to FIG. 8, that each flange, for example the flange 11 illustrated in this figure, may comprise means for closing and sealing the corresponding column with respect to the pontoon-shaped branch or branches. float.

Ainsi par exemple ces moyens d'obturation et d'étanchéité peuvent être formés par une plaque par exemple également en acier qui ferme la bride.Thus, for example, these sealing and sealing means may be formed by a plate, for example also made of steel, which closes the flange.

Une telle plaque est désignée par la référence générale 21 sur cette figure 8.Such a plate is designated by the general reference 21 in this figure 8.

Cette plaque peut alors être soudée par exemple sur la bride pour assurer l’obturation et l’étanchéité complète de la branche.This plate can then be welded for example on the flange to ensure the closure and the complete sealing of the branch.

Bien entendu d’autres modes de réalisation encore peuvent être envisagés.Of course other embodiments can be envisaged.

On conçoit alors qu’une telle structure présente un certain nombre d’avantages au niveau de la facilité de réalisation de l’ensemble du flotteur, de sa fiabilité et de son étanchéité.It is conceivable that such a structure has a number of advantages in terms of ease of realization of the entire float, its reliability and its tightness.

Claims (10)

REVENDICATIONS 1, - Flotteur hybride (2) notamment d’éolienne offshore (1), comportant au moins quatre colonnes en acier, dont une colonne centrale (3) et trois colonnes extérieures (4, 5, 6) raccordées à la colonne centrale par des branches en forme de ponton en béton (7, 8), caractérisé en ce qu’il comporte des moyens (21) d’obturation et d’étanchéité des colonnes par rapport aux branches en forme de ponton.1, - Hybrid float (2) including offshore wind turbine (1), comprising at least four steel columns, including a central column (3) and three outer columns (4, 5, 6) connected to the central column by means of concrete pontoon-shaped branches (7, 8), characterized in that it comprises means (21) for sealing and sealing the columns with respect to the pontoon-shaped branches. 2, -Flotteur hybride notamment d’éolienne offshore selon la revendication 1, caractérisé en ce que les branches en forme de ponton comportent des brides en acier (11, 12, 13) sur lesquelles sont fixées les colonnes correspondantes (3, 4, 5, 6).2, hybrid hybrid winder including offshore wind turbine according to claim 1, characterized in that the pontoon-shaped branches comprise steel flanges (11, 12, 13) on which are fixed the corresponding columns (3, 4, 5 , 6). 3, - Flotteur hybride notamment d’éolienne offshore selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque bride (11) comporte en regard de la colonne correspondante (4), une plaque (21) formant les moyens d’obturation et d’étanchéité.3, - hybrid float including offshore wind turbine according to claim 2, characterized in that each flange (11) comprises opposite the corresponding column (4), a plate (21) forming the sealing means and sealing . 4, - Flotteur hybride notamment d’éolienne offshore selon la revendication 3, caractérisé en ce que la plaque d’obturation et d’étanchéité (21) est soudée sur la bride (11).4, - hybrid float including offshore wind turbine according to claim 3, characterized in that the sealing plate and sealing (21) is welded to the flange (11). 5, - Flotteur hybride notamment d’éolienne offshore selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque bride (11, 12, 13) est placée dans le prolongement d'une branche en forme de ponton (7, 8) et en ce que chaque branche en forme de ponton (7, 8) comporte des éléments de fixation (14, 15) s’engageant dans des trous de la portion de paroi correspondante de chaque bride.5, - hybrid float including offshore wind turbine according to any one of the preceding claims, characterized in that each flange (11, 12, 13) is placed in the extension of a pontoon-shaped branch (7, 8) and in that each pontoon-shaped branch (7, 8) has fastening elements (14, 15) engaging holes in the corresponding wall portion of each flange. 6, - Flotteur hybride notamment d’éolienne offshore selon la revendication 5, caractérisé en ce que les éléments de fixation comprennent des câbles de précontrainte (14, 15) noyés dans le béton des branches en forme de ponton.6, - hybrid float including offshore wind turbine according to claim 5, characterized in that the fastening elements comprise prestressing cables (14, 15) embedded in the concrete pontoon-shaped branches. 7, - Flotteur hybride notamment d’éolienne offshore selon l’une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que les éléments de fixation comprennent des goujons et/ou des tirants.7, - hybrid float including offshore wind turbine according to any one of claims 5 or 6, characterized in that the fastening elements comprise studs and / or tie rods. 8. - Flotteur hybride notamment d’éolienne offshore selon l’une quelconque des revendications 5, 6 ou 7, caractérisé en ce que les éléments de fixation comprennent des parties en saillie des branches en forme de ponton.8. - Hybrid float including offshore wind turbine according to any one of claims 5, 6 or 7, characterized in that the fastening elements comprise projecting parts of the pontoon-shaped branches. 9. - Flotteur hybride notamment d’éolienne offshore selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque colonne (3, 4, 5, 6) est soudée sur la bride correspondante.9. - Hybrid float including offshore wind turbine according to any one of the preceding claims, characterized in that each column (3, 4, 5, 6) is welded to the corresponding flange. 10. - Flotteur hybride notamment d’éolienne offshore selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que chaque colonne est vissée sur la bride correspondante.10. - Hybrid float including offshore wind turbine according to any one of claims 1 to 8, characterized in that each column is screwed onto the corresponding flange.
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