通过辅助浮动系统维护风力塔架的方法与流程

1.本发明主要涉及一种利用辅助浮动系统来维护海洋塔架的方法，例如用于维护离岸风力涡轮机塔架。因此，本发明的主要应用领域为民用建筑行业，并且特别地塔架和/或基础建设和维护行业，并与绿色或可再生、更具体地为海洋风能相结合的行业。


背景技术：

2.在海洋风能领域，风力涡轮机的维护任务(通常称为“大型矫正”维护)具有巨大经济反响和重要性，这需要起重机来提升或降低位于极大高度(大约100米或更高)处的风力涡轮机的重型部件。
3.目前，海洋风力涡轮机的所述“大型矫正”操作几乎完全通过起重船舶来执行，这种船舶为配备有腿部的船，这些腿部支撑于海底上以用于提升船舶的船体。因此，实际船舶所并入的起重机可工作并且几乎不受大海运动的影响。然而，这些船舶非常稀少并且成本高，因此它们极大地加剧了海洋风电场的维护成本。
4.本领域中已知的用于在海洋建筑中操作起重机的远远更成本有效的解决方案为基于在驳船或浮桥上使用常规陆地起重机的解决方案。然而，在海洋风力涡轮机的情况下，这个选项为不可行的。因为工作高度是极高的，支撑起重机的驳船的移动在悬臂的端部处倍增，该悬臂必须在风力涡轮机的特定高度上操作，这使即使在关于海况的非常有利的条件下起重机的操作也为不切实际的。当风力涡轮机的支撑结构未固定而是浮动时，上述问题变得更加严重。
5.本发明旨在通过新型辅助浮动系统和其对应使用方法而在维护海洋结构的操作中克服已知系统的这些限制和缺点，该辅助浮动系统有可能消除浮动元件和海洋结构之间的相对移动，该浮动元件支撑维护起重机，该海洋结构支撑待执行维护的风力涡轮机。


技术实现要素：

6.为克服上文所描述的现有技术的缺点，本发明的目标是提供一种利用辅助浮动系统来维护海洋结构(诸如风力涡轮机塔架)的方法，所述海洋结构为浮动的或非浮动的，并且其中所述系统允许所述维护操作相对于已知系统进行优化。
7.所述目标优选地通过用于维护风力涡轮机的方法来执行，该风力涡轮机支撑于海洋结构上并且包括轴和/或基座，该海洋结构能够浮动或固定于海床上。本发明特别地适用于在极大高度处维护部件的操作，优选地通过起重机操作。本发明还允许在操作中克服已知驳船或浮动起重机系统的限制条件，在这些限制条件中所述系统的移动自由度为缺点或甚至不建议的，例如在用于维护风力涡轮机的操作的情况下。
8.有利地，本发明的方法包括使用辅助浮动系统，该辅助浮动系统包括：
[0009]-一个或多个浮动元件。
[0010]-至少一个起重机，该至少一个起重机位于所述浮动元件的至少一者上。
[0011]-至少一个工作区域，该至少一个工作区域用于风力涡轮机和/或海洋结构的部件
的存储和/或维修。
[0012]-至少一个联接结构，该至少一个联接结构用于联接至海洋结构，其中所述联接结构继而包括：
[0013]-铰接闭合环，该铰接闭合环适用于围绕海洋结构的元件(优选地，轴或塔架)进行闭合，但其还可在基座的其它元件上闭合，而不脱离本发明的范围。
[0014]-多个接触元件，该多个接触元件处于联接结构和海洋结构之间。在一个优选实施例中，至少三个接触元件布置于较高水平处，并且至少三个其它接触元件布置于较低水平处，使得扭矩生成于上部水平元件的反作用力和下部水平元件的反作用力之间，并且从而有利于联接结构和海洋结构的元件之间的力矩传送，该联接结构联接至该海洋结构。
[0015]-一个或多个绷紧元件，该一个或多个绷紧元件允许接触元件的位置进行调节，所述绷紧元件适用于通过接触元件将绷紧力施加于海洋结构上。
[0016]
优选地，用于联接至海洋结构的联接结构能够采用至少三种配置：
[0017]-打开配置，其中闭合环为打开的。
[0018]-闭合配置，其中闭合环为闭合的。
[0019]-绷紧配置，其中闭合环闭合，并且绷紧元件布置成将绷紧力施加于海洋结构上。
[0020]
此外，本发明的方法包括以技术上可能的任何次序执行下述步骤：
[0021]
a)将辅助浮动系统漂浮地传送至海洋结构的位置。
[0022]
b)使辅助浮动系统接近海洋结构，其中联接结构处于打开配置。
[0023]
c)将联接结构布置于闭合配置，使得闭合环完全地围绕海洋结构的元件。
[0024]
d)以受控方式作用于绷紧元件上，以将联接结构布置于绷紧配置，使得海洋结构和辅助浮动系统以六个移动自由度进行牢固地连接(摇摆、浪涌、晃动、偏航、颠簸和滚动)。
[0025]
e)利用起重机来执行风力涡轮机上和/或海洋结构上的维护任务。
[0026]
f)利用辅助浮动系统的工作区域来存储和/或维修风力涡轮机和/或海洋结构的部件。
[0027]
g)从海洋结构解开辅助浮动系统，从而将联接结构布置于打开配置。
[0028]
在本发明方法的一个优选实施例中，辅助浮动系统包括多个浮动元件，这些浮动元件彼此连接和/或连接至联接结构。
[0029]
在本发明方法的另一个优选实施例中，辅助浮动系统包括驳船形式的单个浮动元件，起重机和工作区域两者布置于该单个浮动元件中，并且其中所述驳船由单个本体或通过数个彼此连接的模块的附接来形成。在该第二情况下，驳船可由独特模块来形成，该独特模块特别地设计成使得其包括联接结构并且常规或市售驳船模块联接至该独特模块以完成具有所需面积的驳船。因而，由于该系统的特定元件的数量最小化，实现了成本经济性；并且允许本领域中已知驳船的标准模块的互补使用。
[0030]
在本发明方法的另一个优选实施例中，起重机为伸缩式和/或折叠式起重机，并且所述起重机在步骤d)之后部署并且在步骤g)之前再次折叠。这种可能性为有利的，因为其有利于和/或增加浮动系统在漂浮和未拴系(即，未联接至海洋结构)。
[0031]
在本发明方法的另一个优选实施例中，工作区域至少部分地位于距起重机的一定距离处，该距离大于所述起重机的最小作用半径。起重机的作用半径不仅在太远的情况下施加限制，而且在太近的情况下施加限制(本第二种情况为最具限制性的情况，因为在某些
配置中，起重机不可与太靠近于所述起重机的元件一起工作)，并且这最终对驳船强加了最小尺寸。为了防止这种情况导致极大驳船，该极大驳船的移动更难避免，本发明考虑使用“自由”工作区域，其配置类似于这样的配置：直升机停机坪例如可具有船舶或离岸结构，这些结构可移动远离起重机，而不因此增加驳船的尺寸和水面面积。所述工作区域相对于浮动元件为至少部分自由的，使得工作区域的至少一部分区域未位于浮动元件的甲板上。自由平台的优点在于，通过其使用，有可能将起重机的工作区域移开，使得其处于其最小工作半径之外，而未因此不必要地增加浮动元件的面积。限制面积继而允许整个系统和海洋结构自身上的应力在两者的联接期间受限制。
[0032]
在本发明方法的另一个优选实施例中，步骤a)和/或b)通过拖曳辅助浮动系统来执行，该拖曳允许辅助系统的成本减少。然而，根据本发明的辅助浮动系统还可为自行推进的，从而在该情况下不需要将拖船用于其操作。
[0033]
在本发明方法的另一个优选实施例中，浮动元件包括流体动力阻尼板。所述板的优点主要地为其限制漂浮移动的能力，特别是在联接和解开步骤b)、c)和g)期间。
[0034]
在本发明方法的另一个优选实施例中，浮动元件能够以中心或偏心方式进行压载。偏心压载的优点主要包括在优选情况下抵消起重机的重量，在这种情况下，起重机以偏心方式布置，该偏心方式有利于防止与联接结构的干扰并且允许起重机的工作区域适当地移开，以将其留在起重机的最小工作半径之外。偏心压载系统也允许存在的其它偏心重量(诸如联接结构的偏心重量)进行抵消。
[0035]
在本发明方法的另一个优选实施例中，所述方法包括步骤d)之后的步骤：
[0036]
j)压载至少一个浮动元件以抵消潮汐的上升和/或卸载至少一个浮动元件以抵消潮汐的下降。因此，减少了必须通过联接结构来传送的力，以维持其与海洋结构在摇摆期间的牢固联接。本优点仅适用于固定海洋结构的情况，不适用于浮动结构的情况，因为如果待执行维护的海洋结构为浮动的，那么潮汐等同地影响海洋结构和辅助浮动系统。另选地，仅当起重机在步骤e)进行操作时，联接结构可在摇摆期间保持于绷紧配置并且牢固地联接。相反，当起重机未操作时，联接结构可松开绷紧力以在摇摆期间自由移动，使得在摇摆期间允许辅助浮动系统和海洋结构之间的相对移动，以适应潮汐的变化。
[0037]
在本发明方法的另一个优选实施例，辅助浮动系统的干舷兼容潮汐范围，使得当辅助浮动系统保持联接至固定的海洋结构时，潮汐的变化永远不使干舷减小至小于10cm。
[0038]
在本发明方法的另一个优选实施例中，辅助浮动系统配备有所述系统和海洋结构之间的一个或多个接近或固定线缆，并且其中所述线缆的长度在接近步骤b)期间进行调节。这些线缆将通常通过绞盘来操作，并且这具有在用于使辅助浮动系统接近海洋结构的操作期间允许更大控制的优点。在一个优选实施例中，线缆在一个端部处固定至海洋结构，并且其长度通过辅助浮动系统的绞盘进行调节。线缆还可例如部分地围绕海洋结构的轴，并且两个端部固定于辅助浮动系统中。
[0039]
在本发明方法的另一个优选实施例中，闭合环维持一内部空间，该内部空间足以用于该闭合环至海洋结构的区域的联接，该海洋结构包括船着陆结构。因此，在将系统联接至海洋结构/从其解开的操作期间，防止发生与所述船着陆的干扰。
[0040]
在本发明方法的另一个优选实施例中，绷紧元件包括：
[0041]
杠杆，该杠杆固定于铰接点处，该杠杆相对于该铰接点可旋转；
[0042]
接触元件，该接触元件连接至所述杠杆的一点；
[0043]
可伸展和/或折叠式液压缸，该可伸展和/或折叠式液压缸连接至所述杠杆的另一点；
[0044]
并且其中通过致动液压缸以使其伸展和/或折叠，引起所述杠杆旋转，并且从而调节位置和/或由所述接触元件所施加的力。
[0045]
在本发明方法的另一个优选实施例中，液压缸的作用线和铰接点之间的距离大于接触元件的作用线和铰接点之间的距离，使得通过杠杆效应，液压缸中的力f生成了接触元件中的力f'，该力f'大于f。
[0046]
在本发明方法的另一个优选实施例中，所述方法包括步骤c)之前的步骤：
[0047]
k)将增强装置应用于海洋结构的元件中，联接结构联接至该海洋结构，使得海洋结构能够承受这些力，辅助浮动系统通过接触元件可将该力引入于海洋结构中。
[0048]
因此，该系统不仅适用于先前设计用于所述系统的海洋结构，而且适用于先前未设计用于所述系统的结构，并且适当地增强以承受这些力，辅助浮动系统的联接结构可传送这些力。
[0049]
在另一个优选实施例中，海洋结构为单桩结构，并且增强装置包括以混凝土完全或部分填充的单桩内部。这种填充优选地在接触元件与海洋结构的支撑区域中执行，并且其可为单桩的内部的完全或环形填充(以与联接结构(7)的接触元件(9')的两个水平重合的两个水平)。在配备有单桩和风力涡轮机塔架之间的过渡部分的单桩的情况下，所述增强装置可以类似方式应用于过渡部分上。这种类型的增强具有非常容易在现有结构中实施的优点，通过简单地将混凝土通过塔架的入口门或其它合适通路倾倒至单桩或过渡部分，从而以简单且成本有效方式在提供用于联接辅助浮动系统的区域中生成了非常稳健的增强。在其它实施例中，因此，可使用本领域中已知的其它增强装置(其可为金属的或另一种类型)，而不脱离本发明的范围。
[0050]
在本发明方法的另一个优选实施例中，辅助浮动系统包括：用于控制和/或监测绷紧元件的绷紧力和/或位置的装置；和/或用于打开和闭合该闭合环的装置。用于打开和闭合该环的装置可括例如液压致动器，该液压致动器的一个端部固定至环的中心部分，并且另一端部固定至环的侧向部分，使得当伸展时，它们推动侧向部分以使环逐渐地闭合，并且当拉入时，它们生成相对效果以打开该环。
[0051]
在本发明方法的另一个优选实施例中，辅助浮动系统包括主动绷紧元件和被动元件的组合。在本发明的范围内，被动元件理解为缺乏绷紧装置的接触元件，但它们以被动方式将力施加于海洋结构上，作为反作用力。主动元件的使用对于能够调节联接结构的绷紧力是至关重要的，但与一些被动元件的组合可减少所需主动元件的数量和因此降低系统的成本。
[0052]
在本发明方法的另一个优选实施例中，接触元件包括支撑板，该支撑板接触海洋结构并且其摩擦系数大于3％，使得在将接触元件抵着海洋结构绷紧时，有助于形成海洋结构和辅助浮动系统之间的牢固联接的摩擦力得以生成。特别地，当闭合环围绕海洋结构的轴或海洋结构的另一竖直元件时，所述摩擦将为有利的，以用于传送竖直力并且允许摇摆期间的牢固连接。因此，在方法的步骤e)(其中起重机正在操作)期间，通过绷紧元件，较大的力施加于接触元件和海洋结构之间，从而生成摩擦力，该摩擦力足以防止相对竖直移动。
相反，当起重机未操作时，所述力可减少或放松，从而减少摩擦力并且实现相对垂直移动，以适应潮汐(这仅适用于固定海洋结构；在浮动海洋结构中为非必要的，因为潮汐等同地影响海洋结构和辅助浮动系统)。
[0053]
在本发明方法的另一个优选实施例中，辅助浮动系统的闭合环包括防护装置，该防护装置的位置使得在步骤b)和/或c)期间，该防护装置在接触元件之前接触海洋结构。在本文中，所述防护装置理解为柔性元件，该柔性元件旨在例如用于阻尼两个船舶之间或船舶和固定元件之间的冲击。
[0054]
在本发明方法的另一个优选实施例中，起重机为具有履带或轮的移动式陆地起重机，该移动式陆地起重机支撑于至少一个浮动元件上。能够使用陆地起重机而非海洋起重机来维护海洋风力涡轮机，具有显著的成本经济性。
[0055]
在本发明方法的另一个优选实施例中，起重机为移动式陆地起重机，该移动式陆地起重机包括：上部本体，该上部本体包括至少一个悬臂、配重，和用于致动该起重机的设备；下部本体，该下部本体包括用于通过轮和/或履带使该起重机移动的装置；并且其中辅助浮动系统仅包括起重机的所述上部本体。因此，起重机的重量减小。此外，假定在本发明的方法期间，起重机无需移动，下部本体可免除。在本实施例中，辅助浮动系统必须包括锚定装置以用于起重机的所述上部本体的连接。
附图说明
[0056]
根据本发明的具体实施方式，以及根据参考附图的优选实施例，前述和其它特征和优点将更好地理解，其中：
[0057]
图1示出了辅助浮动系统以及海洋结构的顶视图。
[0058]
图2a至图2b示出了本发明的辅助浮动系统的绷紧元件的两个详细视图，其中在视图的一者(图2a)中，所述元件尚未固定至海洋结构，并且在另一视图(图2b)中，所述元件固定至海洋结构，从而浮动系统牢固地固定至海洋结构。
[0059]
图3a至图3b示出了本发明在其一个优选实施例中的系统的闭合环的不同视图，在打开位置(图3a)和闭合位置(图3b)。
[0060]
图4示出了本发明的系统的第一优选实施例，该系统应用于伸缩式风力涡轮机塔架的维护。
[0061]
图5至图7示出了本发明的系统的第二优选实施例的不同视图，其中其浮动元件以驳船的形式进行配置。
[0062]
图8示出了本发明的第三优选实施例，其中海洋结构为单桩结构并且优选地包括在所述单桩内部完全或部分填充的增强装置。
[0063]
图9至图10示出了对应于图5至图7的本发明的系统的第二优选实施例的不同视图，其中所述系统的浮动元件以驳船的形式进行配置。
[0064]
图中附图标号的列表
[0065]
(1)辅助浮动系统(2)海洋结构(3)基座(4)轴
(5)浮动元件(6)连接元件(7)联接结构(8)联接结构的闭合环(9)绷紧元件(9’)接触元件(10)杠杆(11)液压缸(12)操作起重机(13)工作区域(14)铰接点(15)增强装置(20)风力涡轮机
具体实施方式
[0066]
基于本文的图1至图10，本发明参考其不同优选实施例的具体实施方式在下文进行解释。所述描述提供用以说明但不限制所要求保护的发明。
[0067]
图1示出了本发明的辅助浮动系统(1)以及海洋结构(2)的顶(平面)视图，海洋结构(2)支撑风力涡轮机(20)，其中所述海洋结构(2)包括基座(3)和塔架或轴(4)。在本实施例中，辅助浮动系统(1)包括至少一个浮动元件(5)(即，在图1的实例中，示出了三个元件(5))。优选地在用于其维护的操作期间，辅助浮动系统(1)联接至海洋结构(2)(虽然是在本发明的某些具体实施例中描述，但c其在其它方法中的使用也将为可能的，诸如海洋结构(1)至其最终离岸位置的安装或运输)。
[0068]
系统(1)的浮动元件(5)通过连接元件(6)(例如，桁架或格构伸臂)连接至联接结构(7)，联接结构(7)优选地旨在用于围绕海洋结构(2)的至少一个元件，例如绕着轴(4)布置，使得与联接结构(7)的接触点或接触区域提供了用于牢固固定至海洋结构(2)的装置，使得浮动系统(1)在所述操作期间维持其位置。优选地，联接结构(7)形成了绕着轴(4)的闭合环(8)，闭合环(8)可为圆形或可具有任何其它闭合几何形状，例如，弯曲的或多边形的。
[0069]
相对于联接结构(7)和海洋结构(2)之间的接触点或接触区域，本发明的系统配备有一个或多个绷紧元件(9)，该接触和绷紧元件固定至联接结构(7)并且可优选地沿着闭合环(8)进行布置。所述绷紧元件(9)优选地包括主动致动器(诸如液压缸)；例如，一旦系统(1)通过联接结构(7)联接至海洋结构(2)，该主动致动器允许绷紧力生成于海洋结构中，并从而允许所述系统(1)的位置与海洋结构(2)牢固地或准牢固地固定。联接结构(7)和海洋结构(2)之间的牢固附接允许两个结构之间的相对移动被消除或充分地被限制。在本文中，应当理解，某些方面(诸如材料的弹性变形)可导致小的相对移动，因此不脱离本发明的范围。在任何情况下，联接结构(7)和海洋结构(2)之间的牢固附接将始终允许相对平移移动限制于小于50cm，并且相对旋转移动限制于小于2度(滚动或颠簸)并且小于5度(偏航)。
[0070]
在底部固定基座(3)中，海洋结构(2)的移动几乎为零，由此关于牢固或准牢固的联接解释为，所述移动对于海洋结构(2)和联接结构(7)两者几乎为零。然而，在浮动海洋结
构(2)中，这种情况未发生，因为其中一般存在移动。在这种情况下，准牢固或牢固联接将理解为海洋结构(2)和联接结构(7)之间的几乎零相对移动。
[0071]
绷紧元件(9)通常包括主动元件(诸如臂，其可通过机电、液压、气动或类似系统来部署)，该主动元件允许接触元件(9')的位置进行调节，并且从而接近海洋结构(2)，直至与之接触。因而，绷紧元件(9)还包括被动元件，该被动元件配置为例如止动件，该止动件限制或阻止海洋结构(2)相对于浮动系统(1)的移动，从而保持器相对于闭合环(8)的位置未改变。
[0072]
任选地，本发明的系统(1)还可包括接触元件(9')，接触元件(9')适于在将绷紧元件(9)完全固定于海洋结构(2)上之前的步骤期间使用。所述接触元件(9')可包括或可未包括于绷紧元件(9)自身中，并且优选地适于提供与轴(4)的自由滑动接触。因而，在将绷紧元件(9)牢固装配于海洋结构(2)上之前的步骤中，接触元件(9')允许所述轴(4)和辅助浮动系统(1)之间的相对竖直移动。因此，联接结构(7)通过接触元件(9')提供了针对海洋结构(2)的水平位置的变化的物理止动件，从而还限制了所述结构可经受的可能倾斜(例如，由于风、波浪等)并且有助于所述结构(2)维持其稳定性，但优选地通过滑动接触，该滑动接触允许其沿着大体竖直轴线的自由移动。海洋结构(2)的所述自由移动可通过滑动，通过滚动，以履带或任何已知技术(其允许横穿轴(4)的表面的接触元件(9')之间的独立且充分自由相对移动)来执行。
[0073]
因此，接触元件(9')阻止和/或限制了辅助浮动系统(1)和轴(4)之间的其它相对移动，无论其为相对水平移动(优选地等于或小于1m)、在滚动和/或颠簸期间的相对旋转移动(优选地等于或小于10度)，和偏航期间的相对旋转(优选地小于20度)。然而，在本发明的新颖方式中，绷紧元件(9)在维护操作期间负责阻止或限制海洋结构(2)和浮动系统(1)之间的相对竖直移动。
[0074]
同样，在其中海洋结构(2)具有船着陆的本发明的一个实施例中，闭合环(8)的几何形状允许防止对所述船着陆的干扰。因此，所述几何形状可适应于海洋结构(2)的形状特性，以有利于系统(1)至其的固定，并且从而改善了维护操作。
[0075]
图2a至图2b示出了绷紧元件(9)的可能实施例，其中所述元件至少包括接触元件(9')，接触元件(9')联接至杠杆(10)，杠杆(10)可通过液压缸(11)来致动。在本实施例中，一旦联接结构(7)闭合于轴(4)上，则杠杆(10)得以被致动，直至接触所述轴(4)，从而维持前述的致动和相应的杠杆(10)部署，直至浮动系统(1)牢固地联接至海洋结构(2)。在本实例中，所有绷紧元件(9)可采用主动配置(以杠杆(10)的形式通过液压缸(11)施加相对力)，或可使用杠杆(10)和被动元件的组合，其中所述杠杆(10)将通过轴(4)抵着被动元件施加力。在本发明的不同实施例中，杠杆(10)的致动可原位执行或通过远程控制装置来执行。同样，杠杆(10)和液压缸(11)之间的连接可通过一个或多个铰接点(14)进行铰接。
[0076]
在本发明的一个可能实施例中，在联接结构(7)的第一高度处使用至少三个接触元件(9')，并且在联接结构(7)的第二高度处使用至少三个接触元件(9')。因而，闭合环(8)配置有两个支撑杠杆，这改善了吸收力矩的能力，该力矩由海洋结构(2)和辅助浮动系统(1)之间的相对倾斜来产生。同样，所述环(8)可具有不同机构以用于闭合或保持围绕着海洋结构(2)的位置，无论通过销轴、协作附接件、机电系统或任何其它已知装置。
[0077]
在图3a至图3b的实例中，联接结构(7)由金属格构结构来形成。此外，所述联接结
构(7)包括打开和/或闭合子系统(图中未示出)以有利于其相对于海洋结构(2)的放置和/或移除；并且任选地包括一个或多个致动器以用于系统(1)在海洋结构(2)上的折叠和/或部署。所述致动器可或不可远程地致动，并且在不同实施例中，它们可包括伸缩式液压缸，该伸缩式液压缸当伸长和缩短时能够施加力。另选地，它们还可包括本领域中已知的不同类型的装置，诸如机械、气动或液压致动器、牵引绳索，该牵引绳索通过绳索、搅拌等来致动。用于打开和闭合该环(8)的装置可括例如液压致动器，该液压致动器具有一个端部固定至所述环(8)的中心部分，并且另一端部固定至其侧向部分，使得当伸展时，它们推动侧向部分以使环(8)闭合，并且当被拉入时，它们生成相反效果以打开该环。
[0078]
图3a示出了处于打开配置的闭合环(8)的顶部或平面视图。闭合环具有中心扇区和两个侧向扇区，这两个侧向扇区在相应铰接点处连接至中心扇区。通过使侧向扇区在所述铰接点处旋转，该环可布置于闭合配置，如图3b所示。
[0079]
如上所述，联接结构(7)优选地为模块化或可调整的，使得其可适应于不同尺寸和/或特性的海洋结构(2)和/或轴(4)，而无需先前修改所述结构(2)或向它们提供额外装置或子结构。例如，模块可添加至联接结构(7)的格构伸臂或从其移除以调整其长度和因此调整其至轴(4)的距离，从而防止轴(4)自身必须变更。以另选或互补方式，绷紧元件(9)和/或接触元件(9')的位置和/或尺寸可改变或调节，使得相同辅助浮动系统(1)可用于海洋结构(2)的维护；海洋结构(2)具有不同直径的轴(4)，或具有可变直径或不同部段(例如，六边形或圆形)和不同尺寸(例如，不同边心距或直径)的轴(4)。
[0080]
如在图4的剖面图和图1中可看出，在本发明的系统(1)的一个优选实施例中，所述系统包括维护操作起重机(12)，维护操作起重机(12)优选地布置于所述系统的工作区域(13)中，维护操作起重机(12)的位置可处于浮动元件(5)自身中或处于为此所安装的附属结构中。工作区域(13)将同样并且优选地用于海洋结构(2)的部件(例如，风力涡轮机(20)的涡轮机或叶片的部件)的存储和/或维修。在本发明的不同实施例中，所述工作区域(13)可为相对于浮动元件(5)的升高区域和/或自由区域。
[0081]
优选地，可使用相比于海洋起重机更具成本效益的陆地起重机(12)(理解为移动式市售起重机或履带式起重机，其通常用于陆地上的施工工作)，这作为下述事实的结果是可能的：浮动系统(1)至海洋结构(2)的牢固联接限制了系统的移动并且有利于起重机在维护操作期间的操作，甚至用于在极大高度处工作，如例如发生于用于维护风力涡轮机(20)的操作中。在不同实施例中，起重机(12)可为折叠式和/或伸缩式起重机，并且其在浮动系统(1)和海洋结构(2)之间的牢固连接(图5)之间的步骤中将优选地保持折叠。一旦所述联接已执行，则所述起重机能够以安全方式部署，并且因而高度处的维护任务能够以安全方式来执行。
[0082]
图5至图7示出了本发明的第二优选实施例，其中辅助浮动系统(1)的浮动元件(5)并入了驳船形式的单个支撑块，其中起重机(12)和工作区域(13)两者布置于该单个支撑块中。图5和图6示出了其中起重机(12)具有所折叠的伸缩式悬臂的情况的正视图和平面图。这种情况对于其中辅助浮动系统(1)单独地浮动并且从海洋结构(2)解开(例如，步骤a))的阶段为优选的。在这些阶段期间，起重机(12)的悬臂和钩状物可具有临时元件以用于固定至辅助浮动系统(1)的固定元件，以减轻所述系统(1)在漂浮时的移动的可能影响。
[0083]
同样，在本发明的不同实施例中，浮动元件(5)可包括流体动力阻尼板(例如，摇摆
板)，以减少和阻尼由波浪所引起的不期望移动。同样，系统(1)的所述浮动元件(5)可被压载，以提供用于控制器浮力和因此以及海洋结构(2)的稳定性的额外装置。因而，浮动元件(5)可包括位于其水下本体中的一个或多个压载调节装置(即，浮动本体的一部分，该浮动本体浸没，与水接触)，以允许和/或控制所述浮动元件(5)的内侧和其所浮动的水之间的水流。这允许其行为进行调整，从而在传送至海洋结构(2)的阶段中修改组件的阻尼和自然频率。在维护操作期间，其限制了潮汐对于浮动系统(1)和海洋结构(2)组件的影响。这种能力在其中系统(1)以偏心方式保持重型设备(例如，待置换的风力涡轮机(20)的叶片)的那些操作为特别有利的，这将能改变其水平性。由于浮动元件(5)的偏心压载，系统可在维护操作期间并且甚至在将系统(1)传送至海洋结构(2)的离岸地点的先前步骤中抵消所述设备的不稳定影响。同样，压载装置可用作潮汐抵消装置，从而允许水引入或从浮动元件(5)排空。这种压载可用于抵消潮汐的作用，同时系统(1)例如在固定风力涡轮机(20)的维护中联接至海洋结构(2)。
[0084]
压载调节装置优选地包括具有开口的闸门和/或泵，该闸门可进行调节和/或远程地致动；泵用于移除或引入水。调节闸门的开口允许建立系统的浮动元件(5)的填充水平和/或水入口/出口水平，这在实践中等同于调节有效水面面积和/或吃水。因而，还可能的是间接地控制所述浮动元件(5)和/或它们与海洋结构(2)一起形成的组件在不同操作步骤(用于海洋结构(2)的传输或维护)中将处于的振荡周期。
[0085]
继而，浮动元件(5)可利用本领域已知的材料来制造，优选地混凝土和/或金属材料。还可使用混合构造，从而以混凝土制造下部部分，并且以钢制造浮动元件(5)的其余部分。还可使用类似于通常用于预制罐施工的那些的预制混凝土技术。
[0086]
浮动元件(5)的配置还可为模块化的，以调整其整体尺寸。可用于形成所述浮动元件(5)的部分或模块可采用各种形状，因此其尺寸优选地使得它们可放置于容器中(不超出标准容器的尺寸)以有利于其传送和重复使用。所述模块可在基部和高度上彼此附接以形成浮动元件(5)。
[0087]
优选地，由浮动元件(5)和联接结构(7)(其用于联接至海洋结构(2))所形成的组件为流体动力自支撑的，使得所述浮动元件(5)和联接结构(7)的质量分布以及其对应浮动中心使得浮动元件(5)在直立位置平衡，此时打开和/或闭合子系统(10)被打开(即，其中系统(1)从海洋结构(2)解开)。
[0088]
在本发明的另一个优选实施例中，用于维护的方法可包括额外步骤，其中增强装置(15)应用于海洋结构(2)的元件中，联接结构(7)联接至海洋结构(2)，使得海洋结构(2)能够承受这些力，辅助浮动系统(1)通过接触元件(9')可将这些力引入于海洋结构中。
[0089]
图8示出了单桩海洋结构(2)，并且其中的增强装置(15)优选地包括以混凝土完全或部分填充的单桩内部。该填充优选地在接触元件(9')的接触区域中执行，并且可为单桩的内部的完全、部分或环形填充(以与联接结构(7)的接触元件(9')的两个水平高度重合的两个水平高度)。对于配备有单桩和海洋结构(2)之间的过渡部分的单桩，所述增强装置可以类似方式应用于过渡部分上。在其它实施例中，因此，可使用本领域中已知的其它增强装置(其可为金属的或另一种类型)，而不脱离本发明的范围。
[0090]
在本发明的另一个优选实施例中，起重机(12)为移动式陆地起重机，该移动式陆地起重机配备有至少一个悬臂、配重和用于致动起重机的设备、下部本体；该下部本体包括
用于通过轮和/或履带使该起重机移动的装置；并且其中辅助浮动系统(1)仅包括起重机(12)的所述上部本体(其重量因而减少)。此外，假定在用于维护的方法期间，起重机(12)无需移动，下部本体可免除。在本实施例中，辅助浮动系统(1)必须包括锚定装置以用于起重机(12)的所述上部本体的连接。所述实施例的实例示于图4中，其中可看出，仅使用起重机的上部本体，相比于例如图5至图7，其中使用具有两个本体(包括具有轮的下部本体)的陆地起重机。
[0091]
最后，通过说明的方式，图9至图10示出了对应于图5至图7的本发明的辅助浮动系统(1)的优选实施例的不同视图，其中浮动元件(5)以驳船的形式进行配置。