Źródło:  © RedWave Ltd.

Sposób przenoszenie obciążeń na podłoże gruntowe przez konstrukcje Tripoda (trójnoga) lub Quattropoda (czwórnoga) jest zupełnie inny niż w przypadku Monopali. Poprzez rozdział siły w obrębie konstrukcji wsporczej na 3 lub 4 niezależne podpory palowe uzyskuje się lepsza charakterystykę pracy. Układ taki jest dużo bardziej stabilny i mniej podatny na działanie momentu wywracającego generowanego przez siły poziome. Większa jest również w tym przypadku powierzchnia podparcia zapewniająca technologiczną nośność konstrukcji przez połączeniem z palami. W sytuacjach, gdy warunki gruntowe nie pozwalają na pogrążenie Monopala (zbyt duże opory przy wbijaniu lub wwibrowywaniu itd.) rozwiązaniem zamiennym może okazać się konstrukcja wsporcza o geometrii trójnogu (czwórnogu) rysunku 1. Znalazła ona swoje zastosowanie m.in. na farmie wiatrowej Global Tech 1 (M. Północne, Niemcy), gdzie zainstalowano 80 takich konstrukcji, na głębokości wody od 39 do 41m.

Rysunek 1.  Triopd podczas procesu istalacji.

Alpha ventus Morze Północne, Multibrid GmbH ,(c) Foto: Offshore-Stiftung/Multibrid/Jan Oelker , 2009 jan.oelker@gmx.de

Główną ideą przy projektowaniu tego typu konstrukcji było wykluczenie konieczności pogrążania Monopali na znaczne głębokości. Zostało to osiągnięte dzięki wykorzystaniu geometrii trójnogu, w której większość oddziaływań hydrodynamicznych przekazywanych jest na kolumnę centralną. Dzięki zastosowaniu poniżej głównego węzła konstrukcji ukośnych elementów wsporczych, które przenoszą obciążenia wzdłuż swoich osi, uzyskano sztywne nogi rozkładające obciążenia na kilka podpór palowych. Wszystkie elementy konstrukcyjne wykonane są ze stali, a całość stanowi sztywny układ ramowy, zwłaszcza dzięki istnieniu rur stożkowych w dolnej części konstrukcji.

Kolumna centralna, jak sama nazwa wskazuje, znajduje się w geometrycznym środku konstrukcji wsporczej. Stanowi ona podstawę do bezpośredniej instalacji wieży elektrowni wiatrowej. W porównaniu do Monopala, przy zastosowaniu tej konstrukcji nie ma potrzeby stosowania konstrukcji przejściowej z uwagi na bezinwazyjne metody instalacji trójnogu na podłożu gruntowym. Geometrię kolumny centralnej można podzielić na dwie części:

• cylindryczną, znajdującą się zarówno w wodzie, jak i nad lustrem wody,
• w kształcie ściętego stożka, znajdująca się całkowicie w wodzie.

Pierwszy element o średnicy około 4,5 m stanowi podstawę do instalacji wieży elektrowni wiatrowej, jest on wyposażony m.in. w drabinę wyłazową oraz platformę roboczą. Całość zabezpieczona jest antykorozyjnie, ponieważ ten element narażony jest na najbardziej intensywne oddziaływanie środowiska w strefie rozbryzgu fali. Dolny element po instalacji w miejscu przeznaczenia znajduje się całkowicie pod powierzchnią lustra wody.

Do drugiej części kolumny centralnej przymocowanych jest parami 6 elementów rurowych w przypadku trójnogu lub 8 w przypadku czwórnogu. Są one równomiernie rozłożone po obwodzie trzonu konstrukcji, co 120 (trójnóg) lub 90 stopni (czwórnóg). Ich geometria przypomina ścięty stożek, gdzie w miejscu połączenia z kolumną centralną jego średnica jest największa i wynosi około 2.5 m. Pary elementów są zbieżne do tzw. obejm, do których są przyspawane.Obejmy są to elementy konstrukcyjne w kształcie cylindra o średnicy ok. 2.5 m. Ich celem jest zapewnienie sztywnego połączenia trójnogu z palami pogrążonymi w podłoże gruntowe.

Do najważniejszych zalet trójnogu lub czwórnogu należy niewątpliwie zaliczyć ich stateczność i sztywność układu. Dzięki temu konstrukcje tego typu nie są zbyt podatne na oddziaływania pochodzące od falowania czy też od obrotów łopat wirnika. Wadami tych konstrukcji są natomiast połączenia spawane, które na skutek wyżej wymienionych oddziaływań ulegają zmęczeniu co w konsekwencji może doprowadzić do zniszczenia konstrukcji. Tak jak w przypadku Monopali konstrukcje te o podobnej średnicy kolumny centralnej mogą podlegać wpływom dużych oddziaływań hydrodynamicznych. Jednak ze względu na geometrię konstrukcji, trójnogi są dużo bardziej stateczne od Monopali. Dużo bardziej skomplikowany i żmudny jest sam proces projektowania w przypadku konstrukcji trójnogów i czwórnogów. Wynika to z o wiele większej złożoności konstrukcji, która w konsekwencji uwidacznia się w wyższej cenie w porównaniu z Monopalem na jednostkę masy użytej stali.