JP2013170493A - 洋上風車設置用船舶および洋上風車設置方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】タワー13、ナセル14、および風車翼15が組み立てられた風車11を、収容した状態で風車設置海域まで運搬して、当該風車設置海域に予め設置された基礎の上に前記風車11を設置するのに用いられるサポートラック10であって、前記タワー13の外周面を外側から支持して、前記風車11の転倒を防止する転倒防止サポート21を有し、収容された前記タワー13に設けられたフランジ22を下側から支持して、前記風車11の全重量を受ける下部支持体23を有した風車支持用構造体24,25を備えている。
【選択図】図2
Description
設置工事時間の問題は、風車の設置海域が岸から現状よりも更に遠くなることから集積港から設置海域までの回航時間が増大すること、設置海域の水深がこれまで以上に深まることで台船をジャッキアップ装置により昇降する時間が増大すること、また、使用する風車の大型化により現状使用している機材で一度に輸送できる風車の台数が減ることにより時間的作業効率が下がることが挙げられる。
台船用船コストの問題は、工事量の増大により作業台船需要が増大すること、使用する風車の大型化に伴い台船のサイズ、ジャッキアップ装置やデッキクレーンの容量が大きくなることで台船の船価が増大することが挙げられる。
本発明に係るサポートラックは、タワー、ナセル、および風車翼が組み立てられた風車、またはタワーおよびナセルが組み立てられた風車を収容した状態で風車設置海域まで運搬して、当該風車設置海域に予め設置された基礎上に前記風車を設置するために用いられるサポートラックであって、前記タワーの外周面を外側から支持して、前記風車の転倒を防止する転倒防止サポートを有し、収容された前記タワーに設けられたフランジを下側から支持して、前記風車の重量を受ける下部支持体を有した風車支持用構造体を備えている。
これにより、設置海域における風車の組み立て作業を省略することができる。
また、タワー、ナセル、および風車翼が組み立てられた風車、またはタワーおよびナセルが組み立てられた風車は、サポートラックを介して吊り下げられることになる。
これにより、陸側における風車積み込み作業時、風車設置海域における風車設置作業時に風車が傷付くのを防止することができる。
これにより、回収されたサポートラックを、陸側にて予め組み立てられた新たな風車を風車設置海域まで運搬し設置するのに繰り返し使用(再使用)することができる。
これにより、風車翼がサポートラックに接触することを防止することができ、風車翼の損傷を防止することができる。
これにより、風車の設置海域における組み立て作業を省略することができる。
これにより、風車の設置海域における組み立て作業を省略することができる。
〔第1実施形態〕
以下、本発明の第1実施形態について、図1から図16を参照しながら説明する。
図1は本実施形態に係るサポートラックに風車が収容された状態を正面から見た図であって、サポートラックの中心線(長手方向軸線)および風車の中心線(長手方向軸線)を含む平面で切った図、図2は本実施形態に係るサポートラックに風車が収容された状態を示す正面図、図3は本実施形態に係るサポートラックに風車が収容された状態を示す背面図、図4は本実施形態に係るサポートラックに風車が収容された状態を右側面から見た図であって、サポートラックの中心線および風車の中心線を含む平面で切った図、図5は本実施形態に係るサポートラックに風車が収容された状態を示す右側面図、図6は本実施形態に係るサポートラックに風車が収容された状態を上方から見た図、図7は本実施形態に係るサポートラックに風車が収容された状態を下方から見た図、図8は内側に風車が収容されたサポートラックを、陸側にて洋上風車設置用船舶に積み込む様子を示す図、図9は陸側にてサポートラックおよび風車が積み込まれた洋上風車設置用船舶が、風車設置海域まで航行する様子を示す右側面図、図10は図9に示す洋上風車設置用船舶を上方から見た図、図11は図9に示す洋上風車設置用船舶を後方から見た図、図12は風車設置海域に到着して、洋上風車設置用船舶の位置が決定され、ジャッキアップ脚が海底に降ろされて、足場が固定された状態を示す右側面図、図13はサポートラックに収容された風車を、船上クレーンを用いて基礎の側に移動させ、風車のタワーの下端部を基礎の上端部に固定する様子を洋上風車設置用船舶の後方から見た図、図14は本実施形態に係るサポートラックの回収作業を説明するための図であって、サポートラックおよび風車を上方から見た図、図15は本実施形態に係るサポートラックの回収作業を説明するための図であって、サポートラックおよび風車を上方から見た図、図16はサポートラックを、船上クレーンを用いて洋上風車設置用船舶の側に移動させ、サポートラックをデッキ上に回収する様子を洋上風車設置用船舶の後方から見た図である。
サポートラック10は、サポートラック10の内側に収容された風車11(陸側にてタワー13、ナセル14、および風車翼15が予め組み立てられた風車11)のタワー13の上部外周面を外側から支持して、風車運搬時などにおける風車11の転倒を防止する転倒防止サポート21を最上部(頂部)に有し、サポートラック10の内側に収容された風車11のタワー13の下部に設けられたフランジ22を下側から(フランジ22の下面を)支持して、風車11の全重量を受ける下部支持体23を下部に有した、左右一組のトラス構造からなる風車支持用構造体24,25を備えている。サポートラック10の一端側に位置する風車支持用構造体24と、サポートラック10の他端側に位置する風車支持用構造体25とは、風車支持用構造体24,25が設けられた一端側と他端側に接する面に設けられて上下方向(高さ方向)に沿って延びるヒンジ26を介して連結されており、風車支持用構造体24および風車支持用構造体25は、ヒンジ26を中心として開閉し得るようになっている。
さらに、サポートラック10の上面を形成するトラス構造の上には、ジブクレーン等の自走可能な陸上クレーン(図示せず)や船舶12のデッキ32上に搭載されたジブクレーン等の船上クレーン33等のフック(図示せず)に吊り下げられた天秤41(図8等参照)の四隅から垂下する4本のワイヤ42(図8等参照)を、サポートラック10の上面の四隅に設けられたアイプレート(図示せず)にシャックル(図示せず)を介して取り付けたり、当該アイプレートから取り外す際に使用される玉掛け作業用のステージ(図示せず)が設けられている。
なお、ここでいう「旋回半径上」とは、旋回体が旋回する半径ではなく、最大吊り容量での最大作業半径以内を示す。
なお、図8において左側に位置する図は、図8において中央に位置する図を左側から見た図である。
また、サポートラック10に収容された風車11を、船舶12のデッキ32上に搭載する際、船舶12のジャッキアップ脚31は、海底47に降ろされ、足場が固定された状態(船舶12がジャッキアップされた状態)になっている。
なお、ワイヤ48の他端およびワイヤ49の他端を船舶12の側に引っ張ってサポートラック10を開く作業は、フランジ22が下部支持体23に支持されない(風車11の重量が下部支持体23に加わらない)ように、天秤41およびワイヤ42を介してサポートラック10が船上クレーン33に吊り下げられた状態で行われる。
なお、風車11を風車設置海域まで運搬し設置するのに使用された後、再び陸揚げされたサポートラック10は、陸側にて予め組み立てられた新たな風車11を風車設置海域まで運搬し設置するのに繰り返し使用(再使用)される。
これにより、風車11の設置海域における組み立て作業を省略することができる。
これにより、陸側における風車積み込み作業時、風車設置海域における風車設置作業時に風車11が傷付くのを防止することができる。
これにより、回収されたサポートラック10を、陸側にて予め組み立てられた新たな風車11を風車設置海域まで運搬し設置するのに繰り返し使用(再使用)することができて、設置コストを低減させることができる。
これにより、風車翼15がサポートラック10に接触することを防止することができ、風車翼15の損傷を防止することができる。
これにより、風車11の設置海域における組み立て作業を省略することができる。
これにより、デッキ32上のスペースを有効利用することができ、デッキ32の面積を小さくすることができて、当該船舶12の小型化を図ることができる。
また、搭載スペース34に2基のサポートラック10および風車11、または2基のサポートラック10を搭載した際の左右の重量バランスを均等あるいは略均等にすることができ、バラスト水の調整を最小限にすることができて、作業効率を向上させることができる。
これにより、デッキ32上のスペースをさらに有効利用することができ、デッキ32の面積をさらに小さくすることができて、当該船舶12のさらなる小型化を図ることができる。
これにより、デッキ32上のスペースをさらに有効利用することができ、デッキ32の面積をさらに小さくすることができて、当該船舶12のさらなる小型化を図ることができる。
これにより、風車11の設置海域における組み立て作業を省略することができる。
つぎに、本発明の第2実施形態について、図17から図23を参照しながら説明する。
図17は本実施形態に係るサポートラックに風車が収容された状態を正面から見た図であって、サポートラックの中心線および風車の中心線を含む平面で切った図、図18は本実施形態に係るサポートラックに風車が収容された状態を示す正面図、図19は本実施形態に係るサポートラックに風車が収容された状態を上方から見た図、図20は本実施形態に係るサポートラックに風車が収容された状態を下方から見た図、図21は本実施形態に係るサポートラックの回収作業を説明するための図であって、サポートラックおよび風車を上方から見た図、図22は本実施形態に係る下部支持体の着脱部を回収する段階を説明するための図であって、下部支持体の着脱部を正面から見た図、図23は本実施形態に係るサポートラックの回収作業を説明するための図であって、サポートラックおよび風車を正面から見た図である。
なお、上述した第1実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
サポートラック50は、内側に収容された風車11(陸側にてタワー13、ナセル14、および風車翼15が予め組み立てられた風車11)のタワー13の上部外周面を外側から支持して、風車運搬時における風車11の転倒を防止する転倒防止サポート21を最上部(頂部)に有し、内側に収容された風車11のタワー13の下部に設けられたフランジ22を下側から(フランジ22の下面を)支持して、風車11の全重量を受ける下部支持体53を下部に有した、トラス構造からなる風車支持用構造体54と、風車運搬時における風車11の転倒を防止する転倒防止サポート21を最上部(頂部)に有した、トラス構造からなる扉体55と、を備えている。風車支持用構造体54は、サポートラック50の背面および両側面の三面を形成するものであり、扉体55は、サポートラック50の正面の一面を形成するものであり、風車支持用構造体54と、扉体55とは、扉体55の左右方向における一端に設けられて上下方向(高さ方向)に沿って延びるヒンジ56を介して連結されており、扉体55は、ヒンジ56を中心として開閉し得るようになっている。
さらに、サポートラック50の上面を形成するトラス構造の上には、ジブクレーン等の自走可能な陸上クレーン(図示せず)や船舶12のデッキ32上に搭載されたジブクレーン等の船上クレーン33等のフック(図示せず)に吊り下げられた天秤41(図22等参照)の四隅から垂下する4本のワイヤ42(図22等参照)を、サポートラック50の上面の四隅に設けられたアイプレート(図示せず)にシャックル(図示せず)を介して取り付けたり、当該アイプレートから取り外す際に使用される玉掛け作業用のステージ(図示せず)が設けられている。
なお、陸側にて予め組み立てられて、サポートラック50に収容された風車11を陸側にて船舶12に搭載し、サポートラック50および風車11をそのまま風車設置海域まで運搬して、風車11のタワー13の下端部を、風車設置海域に予め設置された基礎46の上端部に固定するまでの作業手順は、図8から図13を用いて説明した第1実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
なお、風車11を風車設置海域まで運搬し設置するのに使用された後、再び陸揚げされたサポートラック50は、陸側にて予め組み立てられた新たな風車11を風車設置海域まで運搬し設置するのに繰り返し使用(再使用)される。
これにより、風車11の設置海域における組み立て作業を省略することができる。
これにより、陸側における風車積み込み作業時、風車設置海域における風車設置作業時に風車11が傷付くのを防止することができる。
これにより、回収されたサポートラック50を、陸側にて予め組み立てられた新たな風車11を風車設置海域まで運搬し設置するのに繰り返し使用(再使用)することができる。
これにより、風車翼15がサポートラック50に接触することを防止することができ、風車翼15の損傷を防止することができる。
つづいて、本発明の第3実施形態について、図24から図32を参照しながら説明する。
図24は本実施形態に係るサポートラックに風車が収容された状態を正面から見た図であって、サポートラックの中心線および風車の中心線を含む平面で切った図、図25は本実施形態に係るサポートラックに風車が収容された状態を示す正面図、図26は本実施形態に係るサポートラックに風車が収容された状態を上方から見た図、図27は本実施形態に係るサポートラックに風車が収容された状態を下方から見た図、図28は本実施形態に係るサポートラックの回収作業を説明するための図であって、サポートラックおよび風車を上方から見た図、図29は本実施形態に係る下部支持体の着脱部を回収する段階を説明するための図であって、下部支持体の着脱部を正面から見た図、図30は本実施形態に係るサポートラックの回収作業を説明するための図であって、サポートラックおよび風車を正面から見た図、図31は本実施形態に係る転倒防止サポートおよびリング状部材の詳細を説明するための図であって、転倒防止サポートおよびリング状部材を上方から見た図、図32は本実施形態に係る駆動機構の詳細を説明するための図であって、リング状部材の中心線(長手方向軸線)と直交する平面で切った断面図である。
なお、上述した第1実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
サポートラック70は、内側に収容された風車11(陸側にてタワー13、ナセル14、および風車翼15が予め組み立てられた風車11)のタワー13の上部外周面を外側から支持して、風車運搬時における風車11の転倒を防止する転倒防止サポート71を最上部(頂部)に有し、内側に収容された風車11のタワー13の下部に設けられたフランジ22を下側から(フランジ22の下面を)支持して、風車11の全重量を受ける下部支持体73を下部に有した、円錐台形状を呈する風車支持用構造体74を備えている。風車支持用構造体74は、周方向に等間隔をあけて上下方向(高さ方向)に沿って延びる複数本(本実施形態では6本)の柱状部材75と、上下方向に間隔をあけて周方向に沿って延びる複数本(本実施形態では4本)のリング状部材76と、を備えている。
リング状部材76はそれぞれ、周方向における正面側の一部が切り欠かれた外筒91と、その略全体が外筒91内に収容されて外筒91の切り欠かれた部分を開放したり、その一部が外筒91から突出して外筒91の切り欠かれた部分を閉塞したりする連結ロッド92と、を備えている。連結ロッド92は、図32に示す連結ロッド駆動機構93により駆動される。駆動機構93は、連結ロッド92の内周面に周方向に沿って設けられたラック94と、ラック94と噛合するピニオン95と、その回転軸96に結合されたピニオン95を正回転および逆回転させるモータ97とを備えている。
なお、外筒91の切り欠かれた部分は、その径方向内側に位置する(対応する)タワー13の外径よりも大きくなるように、すなわち、図31に一点鎖線および矢印で示すように設けられている。
また、図31に示すように、外筒91は、柱状部材75の径方向内側に配置され、径方向外側に位置する柱状部材75と溶接により接合されている。
さらに、サポートラック70の上面を形成するトラス構造の上には、ジブクレーン等の自走可能な陸上クレーン(図示せず)や船舶12のデッキ32上に搭載されたジブクレーン等の船上クレーン33等のフック(図示せず)に吊り下げられた天秤41(図30等参照)の四隅から垂下する4本のワイヤ42(図30等参照)を、サポートラック70の上面の四隅に設けられたアイプレート(図示せず)にシャックル(図示せず)を介して取り付けたり、当該アイプレートから取り外す際に使用される玉掛け作業用のステージ(図示せず)が設けられている。
なお、陸側にて予め組み立てられて、サポートラック70に収容された風車11を陸側にて船舶12に搭載し、サポートラック70および風車11をそのまま風車設置海域まで運搬して、風車11のタワー13の下端部を、風車設置海域に予め設置された基礎46の上端部に固定するまでの作業手順は、図8から図13を用いて説明した第1実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
なお、風車11を風車設置海域まで運搬し設置するのに使用された後、再び陸揚げされたサポートラック70は、陸側にて予め組み立てられた新たな風車11を風車設置海域まで運搬し設置するのに繰り返し使用(再使用)される。
これにより、風車11の設置海域における組み立て作業を省略することができる。
これにより、陸側における風車積み込み作業時、風車設置海域における風車設置作業時に風車11が傷付くのを防止することができる。
これにより、回収されたサポートラック70を、陸側にて予め組み立てられた新たな風車11を風車設置海域まで運搬し設置するのに繰り返し使用(再使用)することができる。
これにより、風車翼15がサポートラック70に接触することを防止することができ、風車翼15の損傷を防止することができる。
例えば、上述した実施形態では、タワー13、ナセル14、および風車翼15の組み立てが完了した風車11をそのまま風車設置海域まで運搬、設置するものについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、タワー13およびナセル14の組み立てが完了した風車11をそのまま風車設置海域まで運搬、設置し、風車設置海域にて風車翼15の組み立てを行うものにも適用することができる。
これにより、転倒防止サポート21,71がタワー13の上部外周面に接触することによるタワー13の損傷が防止されることになる。
11 風車
12 船舶(洋上風車設置用船舶)
13 タワー
14 ナセル
15 風車翼
21 転倒防止サポート
22 フランジ
23 下部支持体
24 風車支持用構造体
25 風車支持用構造体
31 ジャッキアップ脚
32 デッキ
33 船上クレーン
34 搭載スペース
46 基礎
50 サポートラック
53 下部支持体
54 風車支持用構造体
55 風車支持用構造体
70 サポートラック
71 転倒防止サポート
73 下部支持体
74 風車支持用構造体
Claims (8)
- タワー、ナセル、および風車翼が組み立てられた風車、またはタワーおよびナセルが組み立てられた風車を収容した状態で風車設置海域まで運搬して、当該風車設置海域に予め設置された基礎上に前記風車を設置するために用いられるサポートラックであって、
前記タワーの外周面を外側から支持して、前記風車の転倒を防止する転倒防止サポートを有し、収容された前記タワーに設けられたフランジを下側から支持して、前記風車の重量を受ける下部支持体を有した風車支持用構造体を備えていることを特徴とするサポートラック。 - 前記風車支持用構造体は、前記タワーが前記基礎に固定された状態で、前記風車から分離され得るように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のサポートラック。
- 前記風車支持用構造体の最上部は、前記タワーの長手方向軸線と平行になるように鉛直方向に沿って形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載のサポートラック。
- 前記風車が収容された請求項1から3のいずれかに記載のサポートラックを搭載して、かつ、固定することができる搭載スペースが、デッキ上に少なくとも一つ設けられていることを特徴とする洋上風車設置用船舶。
- 前記搭載スペースが、一方の舷側において、船首尾方向に沿って配置され、船上クレーンが、前記デッキ上の他方の舷側において、一の搭載スペースと、他の搭載スペースとの間に配置されていることを特徴とする請求項4に記載の洋上風車設置用船舶。
- 前記搭載スペースは、前記船上クレーンの旋回半径上に前記風車支持用構造体の中心が位置するように配置されていることを特徴とする請求項5に記載の洋上風車設置用船舶。
- ジャッキアップ装置を備え、複数本のジャッキアップ脚を海底に降ろすことで洋上にて足場を固定することができるジャッキアップ船とされており、
前記船上クレーンの旋回中心位置に、前記ジャッキアップ脚のうちの少なくとも一本が配置されていることを特徴とする請求項5または6に記載の洋上風車設置用船舶。 - タワー、ナセル、および風車翼が組み立てられた風車、またはタワーおよびナセルが組み立てられた風車を、サポートラックに収容した状態で風車設置海域まで運搬し、前記風車および前記サポートラックを前記風車設置海域に予め設置された基礎の側に移動させ、前記タワーの下端部を前記基礎の上端部に固定して、前記タワーの下端部が前記基礎の上端部に固定された状態で、前記風車から前記サポートラックを分離させて、前記サポートラックを回収するようにしたことを特徴とする洋上風車設置方法。
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