JP3237813U - 浮体式洋上風力発電プラットフォーム用のロールオン・ロールオフ転送システム - Google Patents

Abstract

【課題】ドックを占領せず、クレーンで覆われた地上エリアに実装でき、安定性が高く、船積み時間が短く、操作しやすく、コストを効果的に削減できる浮体式洋上風力発電プラットフォーム用のロールオン・ロールオフ転送システムを提供する。【解決手段】浮体式洋上風力発電プラットフォーム用のロールオン・ロールオフ転送システムは、埠頭の係留施設を含み、埠頭の係留施設に、複数の牽引設備が沿岸方向に等間隔で配置され、埠頭の係留施設と風力発電プラットフォームとの間に連続的な岸壁が形成されるように係留荷船が配置される。この係留システムは、特殊な構造形態を持ち、トン数に大きな差がある新しい風力発電プラットフォームの、水位差が大きい埠頭での停泊に使用でき、且つ風力発電プラットフォーム同士間の、埠頭からの衝撃力を効果的に分散させることができる。【選択図】図２

Description

本考案は洋上風力発電の分野に属し、特に浮体式洋上風力発電プラットフォーム用のロールオン・ロールオフ転送システムに関する。

現在の主流の固定式洋上風力発電技術と比べて、浮体式洋上風力発電技術は、より広い洋上スペースに適し、海底の地質条件に影響されず、水深５０メートル以上のエリアでは、より多くのコスト上の利点がある。それと同時に、その取り付け工事による環境への影響は比較的小さく、ファンの位置設定は比較的柔軟である。洋上風力発電の発展に伴い、浮体式洋上風力発電は将来の発展にとって避けられない選択である。既存の技術の風力発電プラットフォームは、ドック内で組み立てた後、ドック外に搬出して利用する従来の建造方式に適しないため、ドックを占有せず、クレーンで覆われた地上エリアに実装できる目的を達成するように、浮体式洋上風力発電プラットフォーム用のロールオン・ロールオフ転送システムを設計する必要がある。

本考案の解決しようとする技術的問題は浮体式洋上風力発電プラットフォーム用のロールオン・ロールオフ転送システムを提供することであり、自走式モジュール搬送車（ＳＰＭＴ：Self-propelled modular transporter）を通して建設現場から埠頭の前部へ搬送し、潮が船積みの要件を満たした後、半潜水荷船の所定位置にロールオン・ロールオフ船積みし、且つ荷船の積み卸しを完了するシステムであり、このシステムは安定性が高く、船積み時間が短く、操作しやすく、且つコストを効果的に削減できる。

上記技術的問題を解決するように、本考案は以下の技術的解決手段を採用する。
浮体式洋上風力発電プラットフォーム用のロールオン・ロールオフ転送システムであって、ケーブルを介して埠頭に係留される半潜水荷船を含み、半潜水荷船の舷側板に、埠頭の岸壁に接触して嵌合される複数のコネクションプラットフォームが接続され、各コネクションプラットフォームの表面に設けられた踏み台が、風力発電プラットフォーム６の下方に配置される自走式モジュール搬送車と嵌合し、複数組の前記自走式モジュール搬送車が複数のコネクションプラットフォーム２に対応した位置に設けられていることを特徴とする。

好ましくは、半潜水荷船の表面に、それぞれが複数の盤木で構成された３組の支持機構が設けられ、３組の支持機構がそれぞれ風力発電プラットフォームの３つのフロートの所定の取り付け位置の下方に配置されている。

好ましくは、盤木の表面に高さ調整ウェッジが設けられ、複数組の盤木の上面がいずれも同一水平面に位置する。

好ましくは、風力発電プラットフォームの第１フロートの下方に３つの自走式モジュール搬送車が配置され、第２フロート及び第３フロートの下方にそれぞれ４つのＳＰＭＴモジュラートレーラーが配置されている。

さらに、前記自走式モジュール搬送車は、風力発電プラットフォームの形状特性と重量配分曲線に応じて、合計２１２本のＳＰＭＴ軸線と１１個のＰＰＵパワーヘッドが選択されることが決定される。

さらに、３つのコネクションプラットフォームが設置されている。１つは第１フロートと協働し、他の２つは、半潜水荷船の両側に対称的に配置され、第２フロート及び第３フロートと協働する。

好ましくは、半潜水荷船の接岸側に配置された光電センサが、埠頭の反射板と協働し、光電センサが自走式モジュール搬送車の制御回路に電気的に接続され、光電センサは、半潜水荷船と埠頭との間の相対的な高さが同じである否かを検出し、且つフィードバック結果によって自走式モジュール搬送車の動作を制御する。

さらに、光電センサは、半潜水荷船と埠頭との間の相対的な高さを検出して、半潜水荷船の制御室にフィードバックし、半潜水荷船の上昇又は沈下を制御することにより、高さの調整を行う。

本考案は、下記の有益な効果がある。
当該システムは、従来技術において、ドック内で組み立てた後、ドック外に搬出して利用する従来の建造方式の欠陥を補い、浮体式風力発電プラットフォームがドックを占有せず、クレーンで覆われた地上エリアに実装できる目的を達成し、安定性が高く、船積み時間が短く、操作しやすく、且つコストを効果的に削減できる。

図１は本考案の半潜水荷船の埠頭係留配置図である。 図２は風力発電プラットフォームの積み上げ配置及び盤木配置図である。 図３は本考案の風力発電プラットフォームと自走式モジュール搬送車との接合概略図である。 図４は本考案の自走式モジュール搬送車の配車レイアウト図である。

実施例１
図１～図４に示されるように、浮体式洋上風力発電プラットフォーム用のロールオン・ロールオフ転送システムであって、ケーブルを介して埠頭３に係留される半潜水荷船１を含み、半潜水荷船１の舷側板に、埠頭３の岸壁に接触して嵌合される複数のコネクションプラットフォーム２が接続され、コネクションプラットフォーム２の表面に設けられた踏み台が、複数のコネクションプラットフォーム２に対応した位置にある複数組の自走式モジュール搬送車４と嵌合し、複数組の自走式モジュール搬送車４が風力発電プラットフォーム６の下方に設けられていることを特徴とする。

好ましくは、半潜水荷船１の表面に、それぞれが複数の盤木５で構成された３組のグループの支持機構が設けられ、３組の支持機構がそれぞれ風力発電プラットフォーム６の３つのフロートの所定の取り付け位置の下方に配置されている。

好ましくは、盤木５の表面に高さ調整ウェッジが設けられ、複数組の盤木５の上面がいずれも同一水平面に位置する。

好ましくは、風力発電プラットフォーム６の第１フロート６１の下方に３つの自走式モジュール搬送車４が配置され、第２フロート６２及び第３フロート６３の下方にそれぞれ４つの自走式モジュール搬送車４が配置されている。

さらに、前記自走式モジュール搬送車は、風力発電プラットフォーム６の形状特性と重量配分曲線に応じて、合計２１２本のＳＰＭＴ軸線と１１個のＰＰＵパワーヘッドが選択されることが決定される。

さらに、３つのコネクションプラットフォーム２が設置されている。１つは第１フロート６１と協働し、他の２つは、半潜水荷船１の両側に対称的に配置され、第２フロート６２及び第３フロート６３と協働する。

好ましくは、半潜水荷船１の接岸側に配置された光電センサが埠頭３の反射板と協働し、光電センサが自走式モジュール搬送車４の制御回路に電気的に接続され、光電センサは、半潜水荷船１と埠頭３との間の相対的な高さが同じである否かを検出し、且つフィードバック結果によって自走式モジュール搬送車４の動作を制御する。

さらに、光電センサは、半潜水荷船１と埠頭３との間の相対的な高さを検出して、半潜水荷船１の制御室にフィードバックし、半潜水荷船１の上昇又は沈下を制御することにより、高さの調整を行う。

実施例２
半潜水荷船１が埠頭３に曳航された後、半潜水荷船の両側の舷に３つの荷台が増設される。当該風力発電プラットフォーム６は全長７８．９５ｍであり、全幅は９１．１６ｍであり、外水面に引き出される半潜水荷船１の幅は僅か６０ｍであり、自走式モジュール搬送車４のロールオン・ロールオフ船積み及び風力発電プラットフォーム６の船上積み下ろしの要件を満たすように、半潜水荷船の左舷側に荷台１（長さ２０ｍ、幅７ｍ）が増設され、半潜水荷船の右舷側に荷台２（長さ２０ｍ、幅７ｍ）と荷台３（長さ１３．３ｍ、幅７ｍ）が増設され、荷台の枠組と舷側の外板との接続部に完全に溶け込まれる溶接が必要であり、且つＵＴ検査を行う。荷台が取り付けられた後、埠頭３における事前に描かれた位置決め線に従って半潜水荷船１の右舷が埠頭３の所定位置に配置され、破断強度４８ＫＮの引張力を持つφ５６ｍｍのナイロンロープ６本を使用して、それぞれ埠頭３の６つの係船柱に係留される。

風力発電プラットフォーム６はスライドウェイの組み立て現場で組み立てられる。組み立てられて、船積み要件を満たした後、自走式モジュール搬送車４を通して建設現場から埠頭の前部へ搬送し、ロールオン・ロールオフ作業の準備が整い、且つ潮の高さがロールオン・ロールオフ要件を満たした後にロールオン・ロールオフ船積みを行う。

第１フロート６１の下方に３列のＳＰＭＴモジュラートレーラー４を配置し、第２と第３フロート６２、６３の下方にそれぞれ４列の自走式モジュール搬送車４を配置し、風力発電プラットフォーム６及びツーリングの自重は５６００ｔであり、ＳＰＭＴには２１２本の軸線と１１個のＰＰＵが配置され、軸線車の総重量は１０３１ｔであり、軸線車の総載荷は４０ｔ＊２１２＝８４８０ｔであり、ＳＰＭＴ軸線が組み分けられた後、最大載荷は３１．６ｔ／軸であり、地下流動載荷は９．２９ｔ／ｍ^２、負荷率は３１．６／４０＝７９％である。組み分けの計算手順の説明は以下の通りである。まず、複数の自走式モジュール搬送車を３つの油圧グループに分け、ここで、グループＡ（第１フロート）は８４軸線、グループＢ（第３フロート）は６４軸線であり、グループＣ（第２フロート）は６４軸線である。輸送の安定性の説明は以下のとおりである。安全性の観点から考えると、超広超高部材の輸送における重要な問題は安定性である。安定性を確保するように、トレーラーのホイールベースを緩め、即ち、水平組み合わせを用いることであり、研究により、油圧サスペンション回路に３点支持システムを採用する方がより有益であり、風力発電プラットフォーム６の重心は、自走式モジュール搬送車４の負荷エリア内にあり、油圧システムの圧力計を監視することにより、負荷の正確性を確保できる。安定角度ｔｇα＝Ｌ／Ｈ＝１３６２４／１５１８６＝０．８９７、α＝４１．９°、業界標準により、安定角度＞７°の場合に安全であり、横方向安定性計算図により、この作業状況の安定角度は４１．９°であり、安全であることが確定される。

風力発電プラットフォーム６が半潜水荷船１の載置デッキに配置され、プラットフォームの中心位置がＦＲ３０－１８０リブに配置され、その水平中心が半潜水荷船１の中心線に重なり合う。風力発電プラットフォーム６は半潜水荷船の載置デッキの所定位置に、合計１５０個の盤木５を配置する必要があり、且つ盤木５に設けられたウェッジを用いて高さを調整し、ロールオン・ロールオフ船積みを行う前にウェッジを所定位置に正確に配置し、且つ事前に水平にする。

踏み台の仕様選択について説明する。埠頭３の前部における衝突防止保護舷の高さが５００ｍｍであり、このプロジェクトでは、７つの鋼板（６ｍ＊３ｍ＊３０ｍｍ）を選択してクロスデッキとし、ＳＰＭＴ軸線のホイールベースは１４００ｍｍであり、そのため、５００ｍｍの領域で１つの軸線だけが力を受け、軸の全荷重３２ｔの集中荷重に基づいて鋼板の強度が算出される。材質はＱ２３５であり、曲げ垂直応力σｍａｘ＝１０２．９Ｎ／ｍｍ^２＜曲げ抵抗設定値ｆ：１４１Ｎ／ｍｍ^２、支持部の最大せん断応力τｍａｘ＝２．１６Ｎ／ｍｍ^２＜せん断抵抗設計値ｆｖ：９４Ｎ／ｍｍ^２。相対的な中間スパンのたわみｖ＝Ｌ／６８６＜たわみ制御値［ｖ］：Ｌ／２５０、そのため、鋼板（３０ｍｍ）はこのプロジェクトの埠頭３の前部のロールオン・ロールオフ踏み台の使用要件を満たすことができる。

ロールオン・ロールオフの計画により、事前に入口付近に発送する自走式モジュール搬送車を手配し、配車図に従って、２１２本の軸線と１１個のＰＰＵを１１列のトレーラーに接合し、且つ必要なデバッグチェックを行う。リモコンを用いて、接合された１１列のトレーラーを制御して下降させ、且つ風力発電プラットフォーム６の底部に走行させ、且つ指定位置に正確に到達させ、１１列のトレーラーのＰＰＵ同士間のパラレルケーブルを接続し、リモコンを用いてトレーラーを制御し、トレーラーのプラットフォームを上昇させ、風力発電プラットフォーム６を押し上げ、指定走行高さ（約１５００ｍｍ）に到達させ、１つのリモコンを用いてＳＰＭＴモジュラートレーラー４を埠頭３の前部に搬送させる。風力発電プラットフォーム６がロールオン・ロールオフ船積みされる前、潮汐表と埠頭３の実際測定状況により、半潜水荷船１に適量のバラスト水が事前に注入され、半潜水荷船の載置デッキが埠頭３の表面より５０～１００ｍｍ高くなる時、自走式モジュール搬送車のロールオン・ロールオフ船積みを始める。船積み過程中、半潜水荷船１は前後、左右の荷重調整を行い、半潜水荷船１の載置デッキと埠頭３を同じ高さに保持し、半潜水荷船１の載置デッキが埠頭３より１００ｍｍ以上低くなる時、自走式モジュール搬送車は停止し、前後、左右の荷重調整を行い、且つ上げ潮の二重作用と組み合わせて、載置デッキが上昇して船積み可能な状態になる時、自走式モジュール搬送車は、第２ラウンドが終了するまで、再び船に乗り込む。すべての自走式モジュール搬送車が輸送船に乗り、且つ指定位置に到達するまで、上記手順を繰り返す。風力発電プラットフォーム６が事前に配置された盤木５に着くまで、自走式モジュール搬送車を降下させ、船積み作用を完了する。

上記の実施例は本考案の好ましい技術的解決手段だけであり、本考案に対する制限と見なされず、本出願における実施例及び実施例の中の特徴は、衝突のない場合、任意に組み合わせることができる。本考案の保護範囲は、実用新案登録請求の範囲に記載された技術的解決手段、実用新案登録請求の範囲に記載された技術的解決手段における技術的特徴が含まれる同等代替手段を保護範囲とするべきである。即ち、この範囲以内の同等代替改善も、本考案の保護範囲以内に含まれる。

図中、図面の表記は以下のとおりである。半潜水荷船 １、コネクションプラットフォーム ２，埠頭 ３、自走式モジュール搬送車 ４、盤木 ５、風力発電プラットフォーム ６、第１フロート ６１、第２フロート ６２、第３フロート ６３。

Claims (5)

1. ケーブルを介して埠頭（３）に係留された半潜水荷船（１）を含み、半潜水荷船（１）の舷側板に、埠頭の岸壁に接触して嵌合される複数のコネクションプラットフォーム（２）が接続され、各コネクションプラットフォーム（２）の表面に設けられた踏み台が、風力発電プラットフォーム（６）の下方に配置される自走式モジュール搬送車（４）と嵌合し、複数組の前記自走式モジュール搬送車（４）が、前記複数のコネクションプラットフォーム（２）に対応した位置に設けられていることを特徴とする浮体式洋上風力発電プラットフォーム用のロールオン・ロールオフ転送システム。
2. 前記半潜水荷船（１）の表面に、それぞれが複数の盤木（５）で構成された３組の支持機構が設けられ、前記３組の前記支持機構がそれぞれ前記風力発電プラットフォーム（６）の３つのフロートの所定の取り付け位置の下方に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の浮体式洋上風力発電プラットフォーム用のロールオン・ロールオフ転送システム。
3. 前記盤木（５）の表面に高さ調整ウェッジが設けられ、前記複数の盤木（５）の上面がいずれも同一水平面に位置することを特徴とする請求項２に記載の浮体式洋上風力発電プラットフォーム用のロールオン・ロールオフ転送システム。
4. 前記風力発電プラットフォーム（６）の第１フロート（６１）の下方に３つの前記自走式モジュール搬送車（４）が配置され、第２フロート（６２）及び第３フロート（６３）の下方にそれぞれ４つの自走式モジュール搬送車（４）が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の浮体式洋上風力発電プラットフォーム用のロールオン・ロールオフ転送システム。
5. 前記半潜水荷船（１）の接岸側に配置された光電センサが、埠頭の反射板と協働し、前記光電センサが前記自走式モジュール搬送車（４）の制御回路に電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の浮体式洋上風力発電プラットフォーム用のロールオン・ロールオフ転送システム。

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