WO2013125535A1 - 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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WO2013125535A1
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wind turbine
support rack
tower
support
installation
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貴之 澤井
均 熊本
正夫 小松
友則 渡部
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三菱重工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an offshore wind turbine installation vessel and an offshore wind turbine installation method.
  • a self-lifting base ship equipped with a jackup device and a deck crane is used.
  • this self-lifting base vessel divided or partially joined wind turbine blades, nacelle parts including a generator / speed-increasing gear, wind turbine parts such as towers, and foundation structures to be built from the seabed to install wind turbines offshore. Be loaded. Then, after transporting the self-lifting barge to the wind turbine installation area by self-propelled or towing, lift the jack-up leg of the jack-up device to the seabed and lift the hull completely above the sea surface. The assembly work of the wind turbine is performed using this.
  • Most existing installation platforms for wind turbines can load two or three wind turbine parts and foundation structures at one time. After shipping the windmill parts and foundation structure at the accumulation port, move to the installation sea area and install the windmill and foundation structure for the number of units loaded, return to the accumulation port again, and repeat the transportation and installation of the windmill.
  • a self-lifting berthing may be made resident in the sea area where the wind turbine is installed for exclusive use by the wind turbine, while another self-lifting berthing may be used for part transportation. That is, a plurality of wind turbine parts and foundation structures are loaded from the accumulation port on a part transportation support vessel, suspended next to the resident wind turbine installation work dedicated support vessel, jacked up, and then the installation work support deck deck Lift the wind turbine parts and foundation structure loaded on the vessel for transportation of parts with a crane and carry out the installation work as it is.
  • the problem of the installation work time is that the installation area of the wind turbine is further from the shore than the present, so the turnaround time from the accumulation port to the installation area will increase, and the water depth of the installation area will be deeper than before. Increase in the time to raise and lower by the jack-up device, and the increase in the size of the wind turbine used reduces the number of wind turbines that can be transported at one time by the currently used equipment, which lowers the time work efficiency. .
  • the problem of the cost of the charter vessel is that the demand for the charter boat increases due to the increase in the amount of construction, and the size of the charter boat and the capacity of the jackup device and the deck crane increase with the enlargement of the wind turbine used. Increase in ship prices.
  • Patent Document 1 discloses a system in which an offshore wind turbine is installed by using the foundation of the wind turbine as a floating body, towing to the installation sea area, and sinking the floating body in the sea and sitting. As described above, since the wind turbine is assembled and transported to the installation sea area and installed, there is an advantage that assembly work at the installation site does not occur.
  • An object of the present invention is to provide an installation vessel and an offshore wind turbine installation method.
  • a support rack transports a wind turbine where a tower, a nacelle, and a wind turbine where wind turbine blades are assembled, or a wind turbine where the tower and nacelle are assembled is transported to a wind turbine installation sea area
  • a wind turbine support structure having a lower support for supporting the weight of the wind turbine, with a flange provided on the housed tower supported from the lower side.
  • a so-called wind turbine in which a wind turbine having a tower, a nacelle, and a wind turbine blade assembled, or a wind turbine having a tower and a nacelle assembled is directly transported and installed to the wind turbine installation sea area Integral installation will be done. Thereby, the assembly work of the windmill in the installation sea area can be omitted.
  • a wind turbine having a tower, a nacelle, and a wind turbine blade assembled, or a tower and a wind turbine having a nacelle assembled will be suspended via the support rack. As a result, it is possible to prevent the wind turbine from being damaged at the time of the wind turbine installation work in the wind turbine installation sea area at the time of the wind turbine loading operation on the land side.
  • the wind turbine supporting structure in the support rack, is configured to be separated from the wind turbine in a state in which the lower end portion of the tower is fixed to the foundation. It is further preferable.
  • the support rack of the second aspect when the wind turbine is installed on the foundation previously installed in the wind turbine installation sea area, it is removed from the wind turbine, and the support rack is recovered. Thereby, the collected support rack can be repeatedly used (reused) for transporting and installing a new wind turbine preassembled on the land side to the wind turbine installation sea area.
  • the top of the wind turbine supporting structure is formed along a vertical direction so as to be parallel to the longitudinal axis of the tower. is there.
  • the truss structure at the top of the support rack 10 is parallel to the central axis (longitudinal axis) of the tower 13 In the vertical direction. Therefore, it can prevent that a windmill blade contacts a support rack, and can prevent damage to a windmill blade.
  • a mounting space capable of mounting and fixing the support rack according to any one of the above-mentioned housings in which the wind turbine is accommodated is at least on a deck.
  • the wind turbine having the tower, the nacelle, and the wind turbine blade assembled, or the wind turbine having the tower and the nacelle assembled is directly transported to the wind turbine installation sea area and installed. So-called integrated installation of wind turbines. Thereby, the assembly work in the installation sea area of a windmill can be skipped.
  • the mounting space is arranged along one ship side along the ship's direction, and the onboard crane is the other on the deck. It is more preferable to be disposed between the one mounting space and the other mounting space on the heel side.
  • the space on the deck can be effectively used, the area of the deck can be reduced, and the marine wind turbine installation vessel can be miniaturized. Can.
  • the mounting space is disposed such that the center of the wind turbine supporting structure is located on the turning radius of the ship crane. It is.
  • the space on the deck can be used more effectively, and the area of the deck can be further reduced, thereby further reducing the size of the offshore wind turbine installation vessel Can be
  • the above-mentioned offshore wind turbine installation vessel is provided with a jack-up device, and is a jack-up vessel capable of fixing a scaffold on the ocean by lowering a plurality of jack-up legs to the seabed. It is more preferable that at least one of the jack-up legs is disposed at a turning center position of the ship crane.
  • the space on the deck can be used more effectively, and the area of the deck can be further reduced, thereby further reducing the size of the offshore wind turbine installation vessel Can be
  • an offshore wind turbine installation method including: a tower, a nacelle, and a wind turbine having a wind turbine blade assembled, or a wind turbine having a tower and a nacelle assembled in a support rack; Transport and move the wind turbine and the support rack to the side of the foundation previously installed in the wind turbine installation sea area, and fix the lower end of the tower to the upper end of the foundation from the wind turbine to the support rack Were separated to collect the support rack.
  • the wind turbine having the tower, the nacelle, and the wind turbine blade assembled, or the wind turbine having the tower and the nacelle assembled is directly transported and installed to the wind turbine installation sea area A so-called windmill integrated installation will be performed. Thereby, the assembly work in the installation sea area of a windmill can be skipped.
  • a wind turbine having a tower, a nacelle, and a wind turbine blade assembled, or a wind turbine having a tower and a nacelle assembled is directly transported and installed to the wind turbine installation sea area A so-called integral installation of the wind turbine is performed, which brings about an effect that the assembly work in the installation sea area of the wind turbine can be omitted.
  • FIG. 9 It is a figure which shows a mode that the support rack in which the windmill was accommodated inside is loaded in the ship for offshore windmill installation in the land side. It is a right view which shows a mode that the ship for offshore windmill installation with which a support rack and a windmill were loaded on the land side navigates to a windmill installation sea area. It is the figure which looked at the ship for offshore windmill installation shown in FIG. 9 from upper direction. It is the figure which looked at the ship for offshore windmill installation shown in FIG. 9 from back. It arrives in a windmill installation sea area, the position of the ship for offshore windmill installation is determined, a jack up leg is lowered
  • FIG. 1 It is a figure for explaining recovery operation of a support rack concerning a 2nd embodiment of the present invention, and is a figure which looked at a support rack and a windmill from the front. It is the figure which looked at the state where the windmill was stored in the support rack concerning a 3rd embodiment of the present invention seen from the front, and was a figure cut by the plane containing the centerline of a support rack and the centerline of a windmill. It is a front view which shows the state in which the windmill was accommodated in the support rack which concerns on 3rd Embodiment of this invention. It is the figure which looked at the state in which the windmill was accommodated in the support rack which concerns on 3rd Embodiment of this invention from upper direction.
  • FIG. 1 is a front view of a state in which a wind turbine is accommodated in a support rack according to the present embodiment, and a plane including a center line (longitudinal axis) of the support rack and a center line (longitudinal axis) of the wind turbine 2 is a front view showing a state in which the wind turbine is accommodated in the support rack according to the present embodiment, and FIG. 3 is a rear view showing a state in which the wind turbine is accommodated in the support rack according to the present embodiment.
  • FIG. 4 is a right side view of the state where the wind turbine is accommodated in the support rack according to the present embodiment, and is a view cut at a plane including the center line of the support rack and the center line of the wind turbine
  • FIG. 6 is a right side view showing a state in which the wind turbine is accommodated in the support rack according to the embodiment
  • FIG. 4 is a right side view of the state where the wind turbine is accommodated in the support rack according to the present embodiment, and is a view cut at a plane including the center line of the support rack and the center line of the wind turbine
  • FIG. 6 is a right side view showing a state in which the wind turbine is accommodated in the support rack according to the embodiment
  • FIG. 6 is a view from above of the state in which the wind turbine is accommodated in the support rack according to the embodiment; Wind turbines are collected in the support rack
  • Figure 8 shows the support rack with the wind turbines housed inside, loaded on the land side with the offshore wind turbine installation vessel
  • Figure 9 shows the support rack and A right side view showing the ship for installation of an offshore wind turbine on which a wind turbine is loaded navigates to the wind turbine installation sea area
  • FIG. 10 is a view of the ship for installation of offshore wind turbine shown in FIG.
  • Figure 12 shows the offshore wind turbine installation vessel viewed from the rear; Figure 12 arrives at the wind turbine installation area, the position of the offshore wind turbine installation vessel is determined, the jack-up leg is lowered to the seabed, and the scaffold is fixed Right side view showing the state, Fig.
  • FIG. 13 shows how to move the wind turbine housed in the support rack to the side of the foundation using a ship crane and fix the bottom end of the wind turbine tower to the top end of the foundation.
  • Fig. 14 It is a figure for demonstrating collection operation of the support rack which concerns on this embodiment, Comprising: The figure which looked at a support rack and a windmill from the upper direction, FIG. 15 is a figure for demonstrating collection operation of the support rack concerning this embodiment.
  • a view from above of the support rack and the wind turbine, and FIG. 16 is a view of moving the support rack to the side of the offshore wind turbine installation vessel using a ship crane and recovering the support rack onto the deck. It is the figure seen from the back of the installation ship.
  • the offshore wind turbine installation vessel 12 (hereinafter simply referred to as "the vessel 12") provided with the support rack 10 shown in Figs. 1 to 16 (the ocean) the wind turbine 11 assembled in advance on the land side (over the ocean)
  • the support rack 10 is used to install the wind turbine 11 on the foundation 46 (see FIG. 12 etc.) previously installed in the wind turbine installation sea area, and the wind turbine 11 assembled in advance. Mount.
  • the support rack 10 supports from the outside the upper outer peripheral surface of the tower 13 of the wind turbine 11 (the tower 13, the nacelle 14 on the land side, and the wind turbine 11 in which the wind turbine blades 15 are preassembled) housed inside the support rack 10.
  • a flange provided at the lower part of the tower 13 of the wind turbine 11 housed inside the support rack 10, having a fall prevention support 21 at the top (top) to prevent the wind turbine 11 from tipping over when transporting the wind turbine
  • a wind turbine supporting structure 24, 25 having a pair of left and right truss structures having a lower support 23 at the lower portion supporting the entire weight of the wind turbine 11 by supporting the lower surface 22 from the lower side (the lower surface of the flange 22).
  • the wind turbine support structure 24 located on one end side of the support rack 10 and the wind turbine support structure 25 located on the other end side of the support rack 10 are one end sides provided with the wind turbine support structures 24 and 25. And the other end side and is connected via a hinge 26 extending along the vertical direction (height direction), and the wind turbine supporting structure 24 and the wind turbine supporting structure 25 It can be opened and closed as the center.
  • the truss structure at the top of the support rack 10 is formed along the vertical direction so as to be parallel to the central axis (longitudinal axis) of the tower 13 Thus, damage to the wind turbine blades 15 due to the wind turbine blades 15 coming into contact with the support rack 10 is prevented.
  • a self-propelled land crane such as a jib crane or a ship crane 33 such as a jib crane mounted on the deck 32 of the ship 12
  • a stage (not shown) for sling operation is provided which is attached to (not shown) via a shackle (not shown) or removed from the eye plate.
  • the ship 12 shown in FIG. 8 to FIG. 13 and FIG. 16 carries out so-called integrated wind turbine installation for transporting and installing the wind turbine 11 assembled in advance to the sea water turbine installation sea area as it is. It is set as a jack up ship which can fix a scaffold on the ocean by preparing and lowering the jack up leg 31 on the sea bed 47.
  • a ship crane 33 such as a jib crane is mounted on the deck 32 on the port side located on the aft side of the ship 12 located on the stern side of the center in the front-rear direction (succeeding direction).
  • Two support racks 10 and windmills 11 or two support racks 10 are mounted side by side in the longitudinal direction of the ship 12 on the side deck 32, and the support rack 10 is fixed on the deck 32 (fixed)
  • a mounting space 34 is provided which can be made.
  • the mounting spaces 34 are arranged such that the center of the support rack 10 is located on the turning radius of the on-board crane 33 indicated by a two-dot chain line in FIG.
  • “on the turning radius” does not indicate the radius at which the turning body turns, but indicates within the maximum working radius at the maximum suspension capacity.
  • the wind turbine 11 assembled in advance on the land side and housed in the support rack 10 is mounted on the ship 12 on the land side, and the support rack 10 and the wind turbine 11 remain as they are It is transported to the installation sea area, and the wind turbine 11 is installed on the foundation 46 (see FIG. 12 etc.) previously installed in the wind turbine installation sea area, and the support rack 10 containing the wind turbine 11 is recovered to the ship 12
  • the balance 41 is suspended from the hook of the on-board crane 33, and the four wires 42 hanging from the four corners of the balance 41 are attached to the eye plates provided at the four corners of the upper surface of the support rack 10 via shackles.
  • the tower 13, the nacelle 14, and the wind turbine blades 15 are preassembled on the land side, and the wind turbine 11 housed in the support rack 10 is mounted on the deck 32 of the ship 12.
  • the support rack 10 is mounted on the deck 32 of the ship 12 by using the on-board crane 33 or a self-propelled land crane (not shown) such as a jib crane, etc. Fix it through). Note that the drawing positioned on the left side in FIG.
  • FIG. 8 is a drawing obtained by viewing the drawing positioned in the center in FIG. 8 from the left side. Also, when the wind turbine 11 housed in the support rack 10 is mounted on the deck 32 of the ship 12, the jack-up legs 31 of the ship 12 are lowered to the seabed 47 and the scaffold is fixed (the ship 12 is a jack It is in the up state).
  • the jackup device of the ship 12 when arriving at the wind turbine installation area and the position of the ship 12 is determined, the jackup device of the ship 12 is operated to lower the jackup leg 31 to the seabed 47 and fix the scaffolding. (The ship 12 is jacked up).
  • the balance 41 is suspended from the hook of the on-board crane 33, and the four wires 42 hanging from the four corners of the balance 41 are firstly installed on the upper surface of the support rack 10.
  • the shackle is attached to the eye plate provided at the four corners of the frame, the fixing member fixing the support rack 10 on the deck 32 of the ship 12 is removed, and the wind turbine accommodated in the support rack 10 as shown in FIG. 11 is moved to the side of the foundation 46 by using a ship crane 33.
  • the position of the wind turbine 11 accommodated in the support rack 10 is determined, and the lower end of the tower 13 of the wind turbine 11 is fixed to the upper end of the foundation 46.
  • the wind turbine supporting structure 24 opens to the left as viewed from the front centering on the hinge 26, and the wind turbine supporting structure 25 to the right as viewed from the front as the center
  • the other end of the wire 48 is attached to the front outside of the wind turbine support structure 24 so that the wind turbine support structures 24 and 25 are in the state shown in FIG. 14 from the state shown in FIG.
  • the end, and the other end of the wire 49 attached at one end to the front outer side of the wind turbine support structure 25 are pulled toward the ship 12 to open the support rack 10.
  • the operation of opening the support rack 10 by pulling the other end of the wire 48 and the other end of the wire 49 toward the ship 12 does not support the flange 22 by the lower support 23 (the weight of the wind turbine 11 is lower than that of the lower support 23).
  • the support rack 10 is suspended from the on-board crane 33 via the balance 41 and the wire 42 so as not to be added.
  • FIG. 15 when the wind turbine supporting structure 24 opens to the left as viewed from the front centering on the hinge 26, and the wind turbine supporting structure 25 opens to the right as viewed from the front centering on the hinge 26, FIG.
  • FIG. 1 only the support rack 10 is moved to the side of the ship 12 using the on-board crane 33 and mounted in the mounting space 34, and the support rack 10 is fixed on the deck 32 of the ship 12 (not shown) Fix again through.
  • the four wires 42 hanging from the four corners of the balance 41 suspended by the hooks of the onboard crane 33 are the upper surface of the support rack 10 Remove from the eye plate provided at the four corners of the and remove the balance 41 from the hook. Then, with the jack-up leg 31 of the vessel 12 pulled up from the seabed 47 (jacked down), with the arm of the on-board crane 33 fixed to the hull, the vessel 12 is self-propelled or towed to the next wind turbine It is navigated to the installation area (a windmill installation area where the foundation 46 for installing the second wind turbine 11 is installed).
  • the procedure described with reference to FIGS. 12 to 16 is repeated to collect the support rack 10 used to transport and install the second windmill in the mounting space 34, and the support rack 10 to the ship 12.
  • the four wires 42 hanging from the four corners of the balance 41 suspended from the hooks of the on-board crane 33 are provided at the four corners of the upper surface of the support rack 10 Remove from the plate and remove the balance 41 from the hook.
  • the vessel 12 is assembled in advance by self-propulsion or towing.
  • the made windmill 11 is made to travel to the port prepared on the quay.
  • the jackup device of the ship 12 is operated to lower the jackup leg 31 to the seabed 47, The scaffold is fixed (the vessel 12 is jacked up).
  • the balance 41 is suspended from the hook of the on-board crane 33, and the four wires 42 hanging from the four corners of the balance 41 are firstly unloaded from the upper surface of the support rack 10. Attach via shackles to the eye plate provided at the four corners of the frame, remove the fixture that fixed the support rack 10 on the deck 32 of the ship 12, and move the support rack 10 to the land side using the on-board crane 33 Let When the landing of the support rack 10 is completed, the four wires 42 hanging from the four corners of the balance 41 suspended by the hooks of the ship crane 33 are removed from the eye plates provided at the four corners of the upper surface of the support rack 10.
  • the on-board crane 33 is turned and the on-board crane As the balance 41 is suspended from the 33 hooks, the four wires 42 hanging from the four corners of the balance 41 are shackled to the eye plate provided at the four corners of the upper surface of the support rack 10 to be secondarily landed.
  • the support rack 10 is fixed via the support rack 10 on the deck 32 of the ship 12 and the support rack 10 is moved to the land side using the on-board crane 33.
  • the four wires 42 hanging from the four corners of the balance 41 suspended by the hooks of the ship crane 33 are removed from the eye plates provided at the four corners of the upper surface of the support rack 10.
  • the so-called integrated wind turbine installation in which the wind turbine 11 in which the assembly of the tower 13, the nacelle 14 and the wind turbine blades 15 is completed is directly transported to the wind turbine installation sea area is performed. . Thereby, the assembly work in the installation sea area of the windmill 11 can be omitted.
  • the windmill 11 in which the assembly of the tower 13, the nacelle 14, and the windmill blade 15 was completed will be suspended via the support rack 10. FIG. Thereby, it is possible to prevent the wind turbine 11 from being damaged during the wind turbine installation work in the wind turbine installation sea area at the time of loading the wind turbine on the land side.
  • the wind turbine supporting structures 24 and 25 can be separated from the wind turbine 11 in a state where the lower end of the tower 13 is fixed to the upper end of the foundation 46. It is comprised, is removed from the windmill 11 in a windmill installation sea area, and will be collect
  • the collected support rack 10 can be repeatedly used (reused) for transporting and installing a new wind turbine 11 preassembled on the land side to the wind turbine installation sea area, reducing installation cost It can be done.
  • the truss structure at the top located on the front side of the support rack 10 is the central axis of the tower 13 (long It is formed along the vertical direction so as to be parallel to the direction axis). Therefore, it can prevent that the windmill blade 15 contacts the support rack 10, and damage to the windmill blade 15 can be prevented.
  • two mounting spaces 34 are arranged on the starboard side along the direction of the ship, and the on-board crane 33 is one mounting space 34 on the port side. And the other mounting space 34.
  • the space on the deck 32 can be effectively used, the area of the deck 32 can be reduced, and the ship 12 can be miniaturized.
  • the left and right weight balance when mounting two support racks 10 and wind turbines 11 or two support racks 10 in the mounting space 34 can be equalized or substantially equalized, minimizing the adjustment of ballast water The work efficiency can be improved.
  • the mounting space 34 is arranged such that the centers of the wind turbine supporting structures 24 and 25 are located on the turning radius of the on-board crane 33.
  • the space on the deck 32 can be used more effectively, the area of the deck 32 can be further reduced, and the vessel 12 can be further miniaturized.
  • one of the jackup legs 31 is disposed at the turning center of the on-board crane 33.
  • the space on the deck 32 can be used more effectively, the area of the deck 32 can be further reduced, and the vessel 12 can be further miniaturized.
  • the so-called integrated wind turbine installation where the wind turbine 11 in which the assembly of the tower 13, the nacelle 14 and the wind turbine blade 15 is completed is transported to the wind turbine installation sea area as it is . Thereby, the assembly work in the installation sea area of the windmill 11 can be omitted.
  • FIG. 17 is a front view of a state in which a wind turbine is accommodated in a support rack according to the present embodiment, and is a view cut at a plane including the center line of the support rack and the wind center line;
  • FIG. 19 is a front view showing a state in which the wind turbine is accommodated in the support rack according to the embodiment
  • FIG. 19 is a view from above of the state in which the wind turbine is accommodated in the support rack according to the embodiment
  • FIG. 20 is a support according to the embodiment
  • Fig. 21 is a view from below showing the state in which the wind turbine is accommodated in the rack
  • FIG. 21 is a view for explaining the recovery operation of the support rack according to the present embodiment
  • the view from above of the support rack and the wind turbine 22 is a figure for demonstrating the step which collect
  • FIG. 23 support rack which concerns on this embodiment Work of collecting A diagram for light, a view of the support rack and windmills from the front.
  • the support rack 50 is used instead of the support rack 10, and the wind turbine 11 assembled in advance on the land side is accommodated inside the support rack 50 and transported to the wind turbine installation sea area It differs from that of the first embodiment described above in that it is installed on the foundation 46 installed in advance.
  • the other components are the same as those of the above-described first embodiment, and thus the description of those components is omitted here.
  • the same members as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals.
  • the support rack 50 shown in FIG. 17 to FIG. 21 and FIG. 23 transports the wind turbine 11 assembled on the land side in advance (on the ocean) to the sea area where the wind turbine is installed (on the ocean). It is used when installed in (see FIG. 23 etc.), and is mounted on the ship 12 together with the pre-assembled wind turbine 11 and transported to the wind turbine installation sea area.
  • the support rack 50 supports the upper outer peripheral surface of the tower 13 of the wind turbine 11 housed inside (the tower 13, the nacelle 14 and the wind turbine 11 in which the wind turbine blades 15 are assembled in advance on the land side) from the outside
  • a flange 22 provided on the lower part of the tower 13 of the wind turbine 11 housed inside is provided with a fall prevention support 21 for preventing the fall of the wind turbine 11 during transportation at the top (top part)
  • a door 55 having a truss structure with the top 21 at the top.
  • the wind turbine support structure 54 forms the three surfaces of the back surface and both side surfaces of the support rack 50, and the door 55 forms the front surface of the support rack 50.
  • the wind turbine support structure 54 The door 55 is provided at one end in the left-right direction of the door 55 and is connected via a hinge 56 extending along the vertical direction (height direction), and the door 55 is centered on the hinge 56. It can be opened and closed as
  • the lower support 53 is a fixing portion 53a fixed to the wind turbine supporting structure 54 so as to be an integral structure with the wind turbine supporting structure 54, and the wind turbine supporting structure And a detachable portion 53b which is a separate structure from the door 54 and the door 55, and is detachably configured to the windmill supporting structure 54 (more specifically, the fixing portion 53a).
  • the top truss structure located on the front side of the support rack 50 is also parallel to the central axis (longitudinal axis) of the tower 13 similarly to the support rack 10. As a result, they are formed along the vertical direction, whereby damage to the wind turbine blades 15 due to the wind turbine blades 15 coming into contact with the support rack 50 is prevented.
  • a self-propelled land crane (not shown) such as a jib crane or a ship crane 33 such as a jib crane mounted on the deck 32 of the ship 12 Eye plates provided at the four corners of the upper surface of the support rack 50 with four wires 42 (see FIG.
  • a stage (not shown) for sling operation is provided which is attached to (not shown) via a shackle (not shown) or removed from the eye plate.
  • the wind turbine 11 assembled in advance on the land side and housed in the support rack 50 is mounted on the ship 12 on the land side, and the support rack 50 and the wind turbine 11 as they are It is transported to the installation sea area, and the wind turbine 11 is installed on the foundation 46 (see FIG. 23 etc.) previously installed in the wind turbine installation sea area, and the support rack 50 containing the wind turbine 11 is collected in the ship 12
  • the work procedure of The wind turbine 11 assembled in advance on the land side and housed in the support rack 50 is mounted on the ship 12 on the land side, and the support rack 50 and the wind turbine 11 are transported as they are to the wind turbine installation sea area.
  • the work procedure for fixing the lower end portion of the tower 13 to the upper end portion of the foundation 46 previously installed in the wind turbine installation sea area is the same as that of the first embodiment described using FIG. 8 to FIG. , I omit the explanation here.
  • the on-board crane 33 via the balance 41 and the wire 42 so that the flange 22 is not supported by the lower support 53 (the weight of the wind turbine 11 does not add to the lower support 53).
  • the support rack 50 suspended at the lower end is moved slightly vertically downward, and the support rack 50 is fixed to the foundation 46 and / or the wind turbine 11 via a fixing tool (not shown).
  • the four wires 42 are removed from the balance 41, and at the four corners of the balance 41, wires 57 sufficiently longer than the wires 42 are attached.
  • the balance 41 and the wire 57 are suspended from the hooks of the on-board crane 33 so that the on-board crane 33 is turned, and four wires 57 hanging from four corners of the balance 41 have a rectangular shape in plan view on the upper surface of the detachable portion 53b. Attach to the eye plate provided at the four corners of the part.
  • the detachable portion 53b is suspended from the hook of the onboard crane 33 via the balance 41 and the wire 57, and as shown in FIG. 21, the detachable portion 53b is separated from the support rack 50.
  • the on-board crane 33 is turned, and the balance 41, the wire 57, and the attaching / detaching portion 53b are collected on the deck 32. Remove the four wires 57 from the balance 41, and attach the wires 42 to the four corners of the balance 41.
  • Four wires 42 hanging from the four corners of the balance 41 were provided at the four corners of the upper surface of the support rack 50 so that the balance crane 41 was turned so that the balance 41 and the wires 42 were suspended from the hooks of the on-board crane 33.
  • Attached to the eye plate the support rack 50 is suspended from the hook of the on-board crane 33 via the balance 41 and the wire 42.
  • the fixtures that fixed the support rack 50 to the foundation 46 and / or the wind turbine 11 are removed.
  • the flange 22 is not supported by the lower support 53 (the weight of the wind turbine 11 is not added to the lower support 53) when the installation of the wind turbine 11 on the foundation 46 is completed.
  • the on-board crane 33 suspends the support rack 10 via the balance 41 and the wire 42, while the auxiliary crane (not shown) is provided at the four corners of a portion exhibiting a rectangular shape in plan view on the upper surface of the detachable portion 53b. Wires may be attached to the eye plate, the detachable portion 53b may be collected on the deck 32, the connection between the support rack 50 and the flange 22 may be released, and the support rack 50 may be collected by the on-board crane 33.
  • the other installation methods are the same as in the case where the auxiliary crane is not used, so the description here is omitted.
  • a wire (not shown) attached to the front left side of the door 55 such that the door 55 opens to the right as viewed from the front centering on the hinge 56. Pull the other end.
  • the support rack 50 is moved to the side of the ship 12 using the on-board crane 33 and mounted on the mounting space 34. Then, the support rack 50 is fixed again on the deck 32 of the ship 12 via a fixing device (not shown).
  • the operation procedure after collecting the support rack 50 in the mounting space 34 and fixing the support rack 50 on the deck 32 is the same as that of the first embodiment, so the description thereof is omitted here. Do.
  • the support rack 50 that has been landed again transports and installs the new wind turbine 11 assembled in advance on the land side to the wind turbine installation sea area Used repeatedly (reused).
  • the so-called integrated wind turbine installation in which the wind turbine 11 in which the assembly of the tower 13, the nacelle 14 and the wind turbine blade 15 is completed is directly transported to the wind turbine installation sea area is performed. . Thereby, the assembly work in the installation sea area of the windmill 11 can be omitted.
  • the windmill 11 in which the assembly of the tower 13, the nacelle 14, and the windmill blade 15 was completed will be suspended via the support rack 50. As shown in FIG. Thereby, it is possible to prevent the wind turbine 11 from being damaged during the wind turbine installation work in the wind turbine installation sea area at the time of loading the wind turbine on the land side.
  • the wind turbine supporting structures 54 and 55 can be separated from the wind turbine 11 in a state where the lower end of the tower 13 is fixed to the upper end of the foundation 46. It is comprised, is removed from the windmill 11 in a windmill installation sea area, and will be collect
  • the truss structure at the top located on the front side of the support rack 50 is the central axis of the tower 13 (long It is formed along the vertical direction so as to be parallel to the direction axis). Thereby, it can prevent that the windmill blade 15 contacts the support rack 50, and can prevent damage to the windmill blade 15. As shown in FIG. 4 and FIG. 5, the truss structure at the top located on the front side of the support rack 50 is the central axis of the tower 13 (long It is formed along the vertical direction so as to be parallel to the direction axis). Thereby, it can prevent that the windmill blade 15 contacts the support rack 50, and can prevent damage to the windmill blade 15. As shown in FIG.
  • FIG. 24 is a front view of a state in which a wind turbine is accommodated in a support rack according to the present embodiment, the view being cut at a plane including the center line of the support rack and the wind center line
  • FIG. FIG. 26 is a front view showing the state in which the wind turbine is accommodated in the support rack according to the embodiment
  • FIG. 26 is a view from above of the state in which the wind turbine is accommodated in the support rack according to the embodiment
  • FIG. 27 is a support according to the embodiment FIG.
  • FIG. 28 is a view for explaining the support rack recovery operation according to the present embodiment when the wind turbine is accommodated in the rack as viewed from below;
  • FIG. 28 is a view when the support rack and the wind turbine are viewed from above;
  • 29 is a view for explaining the stage of recovering the detachable portion of the lower support according to the present embodiment, the view of the detachable portion of the lower support seen from the front, and
  • FIG. 30 a support rack according to the present embodiment Work of collecting
  • FIG. 31 is a view for illustrating the front view of the support rack and the wind turbine
  • FIG. 31 is a view for explaining the details of the overturn preventing support and the ring-shaped member according to the embodiment.
  • FIG. 32 is a view for explaining the details of the drive mechanism according to this embodiment, and it is cut in a plane orthogonal to the center line (longitudinal axis) of the ring member.
  • FIG. 32 is a view for explaining the details of the drive mechanism according to this embodiment, and
  • the support rack 70 is used instead of the support rack 10, and the wind turbine 11 assembled in advance on the land side is accommodated inside the support rack 70 and transported to the wind turbine installation sea area to the wind turbine installation sea area It differs from that of the first embodiment described above in that it is installed on the foundation 46 installed in advance.
  • the other components are the same as those of the above-described first embodiment, and thus the description of those components is omitted here.
  • the same members as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals.
  • the support rack 70 shown in FIG. 24 to FIG. 28 and FIG. 30 transports the wind turbine 11 assembled on the land side in advance (on the ocean) to the sea area where the wind turbine is installed (on the ocean). It is used when installed in (see FIG. 30 etc.), and is mounted on the ship 12 together with the pre-assembled wind turbine 11 and transported to the wind turbine installation sea area.
  • the support rack 70 supports the upper outer peripheral surface of the tower 13 of the wind turbine 11 housed inside (the tower 13, the nacelle 14 and the wind turbine 11 in which the wind turbine blades 15 are previously assembled on the land side) from the outside
  • a flange 22 provided on the lower part of the tower 13 of the wind turbine 11 housed inside is provided with a fall prevention support 71 for preventing the fall of the wind turbine 11 during transportation at the top (top part)
  • the lower surface is supported, and a windmill support structure 74 having a frusto-conical shape having a lower support 73 for receiving the full weight of the windmill 11 is provided.
  • the structure for supporting a wind turbine 74 is spaced at an interval in the vertical direction with a plurality (six in the present embodiment) of columnar members 75 extending along the vertical direction (height direction) at equal intervals in the circumferential direction. And a plurality of (four in the present embodiment) ring-shaped members 76 extending along the circumferential direction.
  • the overturn preventing support 71 has an inner circumferential surface that matches a portion of the upper outer circumferential surface of the tower 13 and sandwiches the upper outer circumferential surface of the tower 13 from the left and right (from both sides)
  • a pair of left and right arms 81 arranged and a pair of left and right actuators 82 for moving the arms 81 relative to the tower 13 are provided.
  • the ring-shaped members 76 each have an outer cylinder 91 in which a part on the front side in the circumferential direction is cut away, and substantially the whole thereof is accommodated in the outer cylinder 91 to open the cut-out portion of the outer cylinder 91 And a connecting rod 92, a part of which protrudes from the outer cylinder 91 and closes the cut-out portion of the outer cylinder 91.
  • the connecting rod 92 is driven by a connecting rod drive mechanism 93 shown in FIG.
  • the drive mechanism 93 rotates the rack 94 provided along the circumferential direction on the inner circumferential surface of the connecting rod 92, the pinion 95 meshing with the rack 94, and the pinion 95 coupled to the rotation shaft 96 in forward and reverse rotation.
  • an electric motor 97 an electric motor 97.
  • the cutaway portion of the outer cylinder 91 is provided so as to be larger than the outer diameter of the (corresponding) tower 13 positioned inward in the radial direction, that is, as shown by a dashed dotted line and arrow in FIG. It is done. Further, as shown in FIG. 31, the outer cylinder 91 is disposed on the inner side in the radial direction of the columnar member 75 and is joined by welding to the columnar member 75 located on the outer side in the radial direction.
  • the lower support 73 is a fixing portion 73 a fixed to the wind turbine supporting structure 74 so as to be an integral structure with the wind turbine supporting structure 74, and the wind turbine supporting structure It is a separate structure from 74, and is provided with a detachable portion 73b configured to be detachable with respect to the windmill supporting structure 74 (more specifically, the fixing portion 73a).
  • the top columnar member 75 located on the front side of the support rack 70 is parallel to the central axis (longitudinal axis) of the tower 13 as the support rack 10 is. Are formed along the vertical direction so that damage to the wind turbine blade 15 due to the wind turbine blade 15 coming into contact with the support rack 70 is prevented.
  • a self-propelled land crane (not shown) such as a jib crane or a ship crane 33 such as a jib crane mounted on the deck 32 of the ship 12 30.
  • eye plates provided at the four corners of the upper surface of the support rack 70
  • a stage (not shown) for sling operation is provided which is attached to (not shown) via a shackle (not shown) or removed from the eye plate.
  • the wind turbine 11 assembled in advance on the land side and accommodated in the support rack 70 is mounted on the ship 12 on the land side, and the support rack 70 and the wind turbine 11 as they are It is transported to the installation sea area, and the wind turbine 11 is installed on the foundation 46 (see FIG. 30 etc.) previously installed in the wind turbine installation sea area, and the support rack 70 accommodating the wind turbine 11 is recovered to the ship 12
  • the work procedure of The wind turbine 11 assembled in advance on the land side and housed in the support rack 70 is mounted on the ship 12 on the land side, and the support rack 70 and the wind turbine 11 are transported as they are to the wind turbine installation sea area.
  • the work procedure for fixing the lower end portion of the tower 13 to the upper end portion of the foundation 46 previously installed in the wind turbine installation sea area is the same as that of the first embodiment described using FIG. 8 to FIG. , I omit the explanation here.
  • the on-board crane 33 via the balance 41 and the wire 42 so that the flange 22 is not supported by the lower support 73 (the weight of the wind turbine 11 does not add to the lower support 73).
  • the support rack 70 suspended at the lower end is moved slightly vertically downward, and the support rack 70 is fixed to the foundation 46 and / or the wind turbine 11 via a fixing tool (not shown).
  • the four wires 42 are removed from the balance 41, and at the four corners of the balance 41, wires 57 sufficiently longer than the wires 42 are attached.
  • a balance 41 and wires 57 are suspended from the hooks of the on-board crane 33 so that the on-board crane 33 is turned and four wires 57 hanging from the four corners of the balance 41 are provided at the four corners of the upper surface of the detachable portion 73b. Attach to the eye plate. As shown in FIG. 29, the detachable portion 73b is suspended from the hook of the onboard crane 33 via the balance 41 and the wire 57, and as shown in FIG. 28, the detachable portion 73b is separated from the support rack 70.
  • the on-board crane 33 is turned, and the balance 41, the wire 57, and the attaching / detaching portion 73b are collected on the deck 32.
  • Four wires 42 hanging from the four corners of the balance 41 were provided at the four corners of the upper surface of the support rack 70 such that the balance crane 41 and the wires 42 were suspended from the hooks of the on-board crane 33 to turn the ship crane 33.
  • Attached to the eye plate the support rack 70 is suspended from the hook of the on-board crane 33 via the balance 41 and the wire 42.
  • the fixtures that fixed the support rack 70 to the foundation 46 and / or the wind turbine 11 are removed.
  • the flange 22 is not supported by the lower support 73 (the weight of the wind turbine 11 is not added to the lower support 73) when the installation of the wind turbine 11 on the foundation 46 is completed.
  • the on-board crane 33 suspends the support rack 10 via the balance 41 and the wire 42, while the auxiliary crane (not shown) is provided at the four corners of a portion exhibiting a rectangular shape in plan view on the upper surface of the detachable portion 53b.
  • a wire may be attached to the eye plate, the detachable portion 73b may be collected on the deck 32, the connection between the support rack 70 and the flange 22 may be released, and the support rack 70 may be collected by the on-board crane 33.
  • the other installation methods are the same as in the case where the auxiliary crane is not used, so the description here is omitted.
  • the connecting rod drive mechanism 93 is operated, and the connecting rod 92 is accommodated in the outer cylinder 91, as shown in FIGS.
  • the actuator 82 is operated, the rod of the arm 81 is accommodated in the actuator 82, and the upper outer circumferential surface of the tower 13 is not restrained by the overturn preventing support 71.
  • the connecting rod 92 is accommodated in the outer cylinder 91 and the restraint of the upper outer peripheral surface of the tower 13 by the overturn preventing support 71 is released, as shown in FIG. Then, it is moved to the side of the ship 12 and mounted in the mounting space 34, and the support rack 70 is fixed again on the deck 32 of the ship 12 via a fixing tool (not shown).
  • the operation procedure after collecting the support rack 70 in the mounting space 34 and fixing the support rack 70 on the deck 32 is the same as that of the first embodiment, so the description thereof is omitted here. Do.
  • the support rack 70 that has been landed again transports and installs the new wind turbine 11 assembled in advance on the land side to the wind turbine installation sea area Used repeatedly (reused).
  • so-called integrated wind turbine installation is performed in which the wind turbine 11 in which the assembly of the tower 13, the nacelle 14 and the wind turbine blade 15 is completed is directly transported to the wind turbine installation sea area .
  • the assembly work in the installation sea area of the windmill 11 can be omitted.
  • the windmill 11 which completed the assembly of the tower 13, the nacelle 14, and the windmill blade 15 will be suspended via the support rack 70. As shown in FIG. Thereby, it is possible to prevent the wind turbine 11 from being damaged during the wind turbine installation work in the wind turbine installation sea area at the time of loading the wind turbine on the land side.
  • the wind turbine supporting structure 74 is configured to be able to be separated from the wind turbine 11 in a state where the lower end of the tower 13 is fixed to the upper end of the foundation 46. It will be removed from the wind turbine 11 in the wind turbine installation sea area and will be collected.
  • the collected support rack 70 can be repeatedly used (reused) for transporting and installing a new wind turbine 11 preassembled on the land side to the wind turbine installation sea area.
  • the top columnar member 75 located on the front side of the support rack 70 is the central axis of the tower 13 ( It is formed along the vertical direction so as to be parallel to the longitudinal axis). Thereby, it can prevent that the windmill blade 15 contacts the support rack 70, and can prevent damage to the windmill blade 15. As shown in FIG.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be modified or changed as needed.
  • the wind turbine 11 in which the assembly of the tower 13, the nacelle 14 and the wind turbine blade 15 is completed is directly transported and installed to the wind turbine installation sea area, but the present invention is limited thereto
  • the present invention can also be applied to one that carries and installs the wind turbine 11 in which the assembly of the tower 13 and the nacelle 14 is completed to the wind turbine installation sea area and assembles the wind turbine blades 15 in the wind turbine installation sea area.
  • two mounting spaces 34 are arranged on the starboard side (one weir side) so as to line up along the ship's direction, and the onboard crane 33 is on the port side (the other weir side)
  • the present invention is not limited to this, and the mounting space 34 is not limited to the left side.
  • Two on the side (one side of the boat) along the ship's direction, and the on-board crane 33 is one mounting space 34 and another mounting space 34 on the starboard side (the other side of the boat). It may be arranged between the
  • a shock absorbing material (not shown) made of a rubber material or the like is provided on the inner peripheral surface of the overturn preventing supports 21 and 71 in contact with the upper outer peripheral surface of the tower 13. As a result, damage to the tower 13 due to the fall prevention supports 21 and 71 coming into contact with the upper outer peripheral surface of the tower 13 is prevented.
  • Wind turbine supporting structure 10 Support rack 11 Wind turbine 12 Vessel (ship for installation of offshore wind turbine) 13 Tower 14 Nacelle 15 Wind turbine blade 21 Overturn preventing support 22 Flange 23 Lower support 24 Wind turbine supporting structure 25 Wind turbine supporting structure 31 Jack-up leg 32 Deck 33 Ship crane 34 Mounting space 46 Foundation 50 Support rack 53 Lower support 54 Wind turbine supporting structure 55 Wind turbine supporting structure 70 Support rack 71 Overturn preventing support 73 Lower support 74 Wind turbine supporting structure

Landscapes

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Abstract

 このサポートラック(10)は、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。

Description

洋上風車設置用船舶および洋上風車設置方法
 本発明は、洋上風車設置用船舶および洋上風車設置方法に関するものである。
 現在、欧州では、洋上風車建設が盛んに行われており、今後益々その規模が拡大し、洋上における設置工事量が大幅に増大する傾向にある。さらに、風車の設置海域も岸からより遠く、大水深海域での風車設置が計画されており、使用される風車自体も大型化の傾向にある。
 洋上風車の設置作業は、ジャッキアップ装置およびデッキクレーンを備えた自己昇降式台船が用いられる。この自己昇降式台船上に、分割または一部接合された風車翼、発電機・増速機を内包したナセル、タワーといった風車パーツや、洋上に風車を設置するために海底から築かれる基礎構造が積込まれる。そして、自己昇降式台船を自航または曳航により風車設置海域まで運搬した後、ジャッキアップ装置のジャッキアップ脚を海底へ降ろして船体を海面上へ完全に持ち上げた状態で台船上のデッキクレーンを用いて風車の組立作業が行われる。
 既存の大半の風車設置用台船では、風車2~3台分の風車パーツおよび基礎構造を一度に積載できるようになっている。風車パーツおよび基礎構造を集積港にて船積みした後、設置海域へ移動して積載した基数分の風車および基礎構造を設置した後、再び集積港へ戻り、風車の輸送・設置を繰り返している。
 また、風車の設置海域に自己昇降式台船を風車設置作業専用として常駐させ、一方で別の自己昇降式台船をパーツ輸送用として用いる場合もある。すなわち、集積港から複数の風車パーツ、基礎構造をパーツ輸送用台船に積載し、常駐している風車設置作業専用台船の隣へ停船し、ジャッキアップした後、設置作業専用台船のデッキクレーンでパーツ輸送用台船上に積載された風車パーツおよび基礎構造を吊り上げ、そのまま設置作業を行う。
 しかし、上記のような現状の工法では設置工事時間および台船用船コストの観点で洋上での設置工事に莫大なコストが必要となることが見込まれ、その削減、改善が大きな課題となっている。
 設置工事時間の課題は、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。
 台船用船コストの課題は、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。
 一方、下記特許文献1には、風車の基礎を浮体とし、設置海域まで曳航し、浮体を海中に沈めて着座させることによって洋上風車を設置する方式が開示されている。このように、風車を組み立てた状態で設置海域まで運搬して設置するので、設置現場での組み立て作業が発生しないという利点がある。
特開2005-69025号公報
 しかし、特許文献1では、風車を設置する際に、クレーン船によって風車を支持して姿勢を保ちながら浮体を海中に沈める必要があり、困難な作業が伴う。また、曳航船に加えてクレーン船をも手配する必要があるので、コストの低減を図ることが難しい。
 また、組み立てられた風車を船舶で設置海域まで運搬し設置するいわゆる風車一体設置を行う際には、風車全体を上方から吊り下げて移送するクレーンを用いることが考えられる。しかし、このようなクレーンでは、強風時には吊り下げたクレーンが揺動して危険を伴うので作業を中断せざるを得ず、作業期間やコストが増大する。
 本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、組み立てられた状態の風車を運搬して設置海域にて設置する場合に、簡便な作業で風車を設置することができる洋上風車設置用船舶および洋上風車設置方法を提供することを目的とする。
 本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
 本発明の第1の態様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。
 本発明の第1の態様に係るサポートラックによれば、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がそのまま風車設置海域まで運搬、設置されるいわゆる風車一体設置が行われることになる。
 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。
 本発明の第2の態様では、上記サポートラックにおいて、前記風車支持用構造体は、前記タワーの下端部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とさらに好適である。
 上記第2の態様のサポートラックによれば、風車設置海域に予め設置された基礎の上に風車が設置されたら、当該風車から取り外されて、サポートラックが回収されることになる。
 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。
 本発明の第3の態様では、上記サポートラックにおいて、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とさらに好適である。
 上記第3の態様のサポートラックによれば、例えば、図4および図5に示すように、サポートラック10の最上部のトラス構造が、タワー13の中心軸線(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ることになる。
 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。
 本発明の第4の態様に係る洋上風車設置用船舶は、前記風車が収容された上記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。
 本発明の第4の態様に係る洋上風車設置用船舶によれば、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がそのまま風車設置海域まで運搬、設置されるいわゆる風車一体設置が行われることになる。
 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。
 本発明の第5の態様では、上記洋上風車設置用船舶において、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並ぶようにして配置され、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とさらに好適である。
 上記第5の態様の洋上風車設置用船舶によれば、デッキ上のスペースを有効利用することができ、デッキの面積を小さくすることができて、当該洋上風車設置用船舶の小型化を図ることができる。
 本発明の第6の態様では、上記洋上風車設置用船舶において、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とさらに好適である。
 上記第6の態様の洋上風車設置用船舶によれば、デッキ上のスペースをさらに有効利用することができ、デッキの面積をさらに小さくすることができて、当該洋上風車設置用船舶のさらなる小型化を図ることができる。
 本発明の第7の態様では、上記洋上風車設置用船舶において、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とさらに好適である。
 上記第7の態様の洋上風車設置用船舶によれば、デッキ上のスペースをさらに有効利用することができ、デッキの面積をさらに小さくすることができて、当該洋上風車設置用船舶のさらなる小型化を図ることができる。
 本発明の第8の態様に係る洋上風車設置方法は、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、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。
 本発明の第8の態様に係る洋上風車設置方法によれば、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がそのまま風車設置海域まで運搬、設置されるいわゆる風車一体設置が行われることになる。
 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。
 本発明に係る洋上風車設置用船舶および洋上風車設置方法よれば、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がそのまま風車設置海域まで運搬、設置されるいわゆる風車一体設置が行われることになり、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という効果を奏する。
本発明の第1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である。 本発明の第1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である。 本発明の第1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である。 本発明の第1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である。 本発明の第1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である。 本発明の第1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である。 本発明の第1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である。 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である。 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である。 図9に示す洋上風車設置用船舶を上方から見た図である。 図9に示す洋上風車設置用船舶を後方から見た図である。 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である。 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である。 本発明の第1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である。 本発明の第1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である。 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。 本発明の第2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である。 本発明の第2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である。 本発明の第2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である。 本発明の第2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である。 本発明の第2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である。 本発明の第2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である。 本発明の第2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。 本発明の第3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である。 本発明の第3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である。 本発明の第3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である。 本発明の第3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である。 本発明の第3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である。 本発明の第3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である。 本発明の第3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。 本発明の第3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である。 本発明の第3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。
 以下に、本発明に係る実施形態について、図面を参照しながら説明する。
〔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。
 図1から図16に示すサポートラック10を備えた洋上風車設置用船舶12(以下、単に「船舶12」という。)は、陸側にて予め組み立てられた(洋上)風車11をそのまま(洋上)風車設置海域まで運搬するものであり、風車設置海域に予め設置された基礎46(図12等参照)に風車11を設置する際に使用されるサポートラック10と、予め組み立てられた風車11とを搭載する。
 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。
 また、図4および図5に示すように、サポートラック10の最上部のトラス構造は、タワー13の中心軸線(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おり、これにより、風車翼15がサポートラック10に接触することによる風車翼15の損傷が防止されることになる。
 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。
 図8から図13、および図16に示す船舶12は、予め組み立てられた風車11をそのまま風車設置海域まで運搬し設置するいわゆる風車一体設置を行うものであり、ジャッキアップ装置(図示せず)を備え、ジャッキアップ脚31を海底47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いる。船舶12の前後方向(船首尾方向)における中央よりも船尾側に位置する左舷側のデッキ32上には、ジャッキアップ脚31を中心として旋回するジブクレーン等の船上クレーン33が搭載されており、右舷側のデッキ32上には、船舶12の前後方向に並べて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を搭載して、サポートラック10をデッキ32上に固定(固縛)することができる搭載スペース34が設けられている。これら搭載スペース34は、図10に二点鎖線で示す船上クレーン33の旋回半径上にサポートラック10の中心が位置するように配置されている。
 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。
 以下、図8から図16を参照しながら、陸側にて予め組み立てられて、サポートラック10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10および風車11をそのまま風車設置海域まで運搬して、風車設置海域に予め設置された基礎46(図12等参照)の上に風車11を設置し、当該風車11を収容していたサポートラック10を船舶12に回収するまでの作業手順を説明する。
 まず、船上クレーン33のフックから天秤41が吊り下げられるようにして、この天秤41の四隅から垂下する4本のワイヤ42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にシャックルを介して取り付け、図8に示すように、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て、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上に搭載された船上クレーン33や、ジブクレーン等の自走可能な陸上クレーン(図示せず)等を用いて船舶12の搭載スペース34に搭載し、サポートラック10を船舶12のデッキ32上に固定具(図示せず)を介して固定する。
 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。
 サポートラック10に収容された風車11の船舶12への搭載が完了したら、船上クレーン33のフックに吊り下げられた天秤41の四隅から垂下する4本のワイヤ42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から取り外し、フックから天秤41を取り外す。そして、図9から図11に示すように、船舶12のジャッキアップ脚31を海底47から引き上げられた状態(ジャッキダウンされた状態)とし、船上クレーン33のアームを船体に固定した状態で、船舶12を自航あるいは曳航により風車設置海域まで航行させる。
 図12に示すように、風車設置海域に到着して、船舶12の位置が決定されると、船舶12のジャッキアップ装置を作動させ、ジャッキアップ脚31が海底47に降ろされて、足場が固定される(船舶12がジャッキアップされる)。
 船舶12のジャッキアップ作業が完了したら、船上クレーン33のフックから天秤41が吊り下げられるようにして、この天秤41の四隅から垂下する4本のワイヤ42を、最初に設置するサポートラック10の上面の四隅に設けられたアイプレートにシャックルを介して取り付け、サポートラック10を船舶12のデッキ32上に固定していた固定具を取り外し、図13に示すように、サポートラック10に収容された風車11を、船上クレーン33を用いて基礎46の側に移動させる。サポートラック10に収容された風車11の位置が決定され、風車11のタワー13の下端部が基礎46の上端部に固定される。
 風車11の基礎46への設置が完了したら、風車支持用構造体24がヒンジ26を中心として正面から見て左側に開き、風車支持用構造体25がヒンジ26を中心として正面から見て右側に開くように、すなわち、風車支持用構造体24,25が図14に示す状態から図15に示す状態になるように、一端が風車支持用構造体24の正面外側に取り付けられたワイヤ48の他端、および一端が風車支持用構造体25の正面外側に取り付けられたワイヤ49の他端を、船舶12の側に引っ張り、サポートラック10を開く。
 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。
 図15に示すように、風車支持用構造体24がヒンジ26を中心として正面から見て左側に開き、風車支持用構造体25がヒンジ26を中心として正面から見て右側に開いたら、図16に示すように、サポートラック10だけを、船上クレーン33を用いて船舶12の側に移動させ、搭載スペース34に搭載し、サポートラック10を船舶12のデッキ32上に固定具(図示せず)を介して再び固定する。
 搭載スペース34に回収されたサポートラック10のデッキ32上への固定が完了したら、船上クレーン33のフックに吊り下げられた天秤41の四隅から垂下する4本のワイヤ42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から取り外し、フックから天秤41を取り外す。そして、船舶12のジャッキアップ脚31を海底47から引き上げられた状態(ジャッキダウンされた状態)とし、船上クレーン33のアームを船体に固定した状態で、船舶12を自航あるいは曳航によりつぎの風車設置海域(2基目の風車11を設置するための基礎46が設置された風車設置海域)まで航行させる。
 以下、図12から図16を用いて説明した手順を繰り返し行って、2基目の風車を運搬・設置するのに使用されたサポートラック10を搭載スペース34に回収し、サポートラック10を船舶12のデッキ32上に固定具を介して再び固定したら、船上クレーン33のフックに吊り下げられた天秤41の四隅から垂下する4本のワイヤ42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から取り外し、フックから天秤41を取り外す。そして、船舶12のジャッキアップ脚31を海底47から引き上げられた状態(ジャッキダウンされた状態)とし、船上クレーン33のアームを船体に固定した状態で、船舶12を自航あるいは曳航により、予め組み立てられた風車11が岸壁に用意された港湾まで航行させる。
 予め組み立てられた風車11が岸壁に用意された港湾に到着して、船舶12の位置が決定されると、船舶12のジャッキアップ装置を作動させ、ジャッキアップ脚31が海底47に降ろされて、足場が固定される(船舶12がジャッキアップされる)。
 船舶12のジャッキアップ作業が完了したら、船上クレーン33のフックから天秤41が吊り下げられるようにして、この天秤41の四隅から垂下する4本のワイヤ42を、最初に陸揚げするサポートラック10の上面の四隅に設けられたアイプレートにシャックルを介して取り付け、サポートラック10を船舶12のデッキ32上に固定していた固定具を取り外し、サポートラック10を、船上クレーン33を用いて陸側に移動させる。当該サポートラック10の陸揚げが完了したら、船上クレーン33のフックに吊り下げられた天秤41の四隅から垂下する4本のワイヤ42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から取り外す。
 船上クレーン33のフックに吊り下げられた天秤41の四隅から垂下する4本のワイヤ42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から取り外したら、船上クレーン33を旋回させ、船上クレーン33のフックから天秤41が吊り下げられるようにして、この天秤41の四隅から垂下する4本のワイヤ42を、2番目に陸揚げするサポートラック10の上面の四隅に設けられたアイプレートにシャックルを介して取り付け、サポートラック10を船舶12のデッキ32上に固定していた固定具を取り外し、サポートラック10を、船上クレーン33を用いて陸側に移動させる。当該サポートラック10の陸揚げが完了したら、船上クレーン33のフックに吊り下げられた天秤41の四隅から垂下する4本のワイヤ42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から取り外す。
 以下、図8から図16を用いて説明した手順を繰り返し行うことにより、さらに2基の風車が運搬・設置されることになる。
 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。
 本実施形態に係るサポートラック10によれば、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がそのまま風車設置海域まで運搬、設置されるいわゆる風車一体設置が行われることになる。
 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。
 また、本実施形態に係るサポートラック10によれば、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は、サポートラック10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11が傷付くのを防止することができる。
 さらに、本実施形態に係るサポートラック10によれば、風車支持用構造体24,25は、タワー13の下端部が基礎46の上端部に固定された状態で、風車11から分離され得るように構成されており、風車設置海域において風車11から取り外されて、回収されることになる。
 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。
 さらにまた、本実施形態に係るサポートラック10によれば、例えば、図4および図5に示すように、サポートラック10の正面側に位置する最上部のトラス構造が、タワー13の中心軸線(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ることになる。
 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。
 本発明に係る船舶12によれば、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がそのまま風車設置海域まで運搬、設置されるいわゆる風車一体設置が行われることになる。
 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。
 また、本発明に係る船舶12によれば、搭載スペース34が、右舷側において、船首尾方向に沿って二つ並ぶようにして配置され、船上クレーン33が、左舷側において、一の搭載スペース34と、他の搭載スペース34との間に配置されている。
 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。
 さらに、本発明に係る船舶12によれば、搭載スペース34が、船上クレーン33の旋回半径上に風車支持用構造体24,25の中心が位置するように配置されている。
 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。
 さらにまた、本発明に係る船舶12によれば、船上クレーン33の旋回中心に、ジャッキアップ脚31のうちの一本が配置されている。
 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。
 本発明に係る洋上風車設置方法によれば、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がそのまま風車設置海域まで運搬、設置されるいわゆる風車一体設置が行われることになる。
 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。
〔第2実施形態〕
 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。
 本実施形態は、サポートラック10の代わりにサポートラック50が用いられ、陸側にて予め組み立てられた風車11が、サポートラック50の内側に収容されて風車設置海域まで運搬され、風車設置海域に予め設置された基礎46に設置されるという点で上述した第1実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第1実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
 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。
 図17から図21、図23に示すサポートラック50は、陸側にて予め組み立てられた(洋上)風車11をそのまま(洋上)風車設置海域まで運搬し、風車設置海域に予め設置された基礎46(図23等参照)に設置する際に使用されるものであり、予め組み立てられた風車11とともに船舶12に搭載されて、風車設置海域まで運搬される。
 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。
 図19から図21に示すように、下部支持体53は、風車支持用構造体54と一体構造物となるように風車支持用構造体54に固定された固定部53aと、風車支持用構造体54および扉体55と別体構造物とされ、風車支持用構造体54(より詳しくは、固定部53a)に対して着脱自在に構成された着脱部53bと、を備えている。
 また、図4および図5を用いて上述したように、サポートラック50の正面側に位置する最上部のトラス構造もサポートラック10と同様、タワー13の中心軸線(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おり、これにより、風車翼15がサポートラック50に接触することによる風車翼15の損傷が防止されることになる。
 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。
 以下、図21から図23を参照しながら、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、風車設置海域に予め設置された基礎46(図23等参照)の上に風車11を設置し、当該風車11を収容していたサポートラック50を船舶12に回収するまでの作業手順を説明する。
 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。
 風車11の基礎46への設置が完了したら、フランジ22が下部支持体53に支持されない(風車11の重量が下部支持体53に加わらない)ように、天秤41およびワイヤ42を介して船上クレーン33に吊り下げられたサポートラック50を若干鉛直下方に移動させ、サポートラック50を基礎46および/または風車11に固定具(図示せず)を介して固定する。船上クレーン33のフックに吊り下げられた天秤41の四隅から垂下する4本のワイヤ42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から取り外し、船上クレーン33を旋回させて、天秤41およびワイヤ42をデッキ32上に回収する。4本のワイヤ42を天秤41から取り外し、天秤41の四隅に、ワイヤ42よりも十分に長いワイヤ57を取り付ける。船上クレーン33のフックから天秤41およびワイヤ57が吊り下げられるようにして船上クレーン33を旋回させ、天秤41の四隅から垂下する4本のワイヤ57を、着脱部53bの上面において平面視長方形を呈する部分の四隅に設けられたアイプレートに取り付ける。図22に示すように、着脱部53bが天秤41およびワイヤ57を介して船上クレーン33のフックから吊り下げられた状態とし、図21に示すように、着脱部53bがサポートラック50から遠ざかるように船上クレーン33を旋回させ、天秤41、ワイヤ57、および着脱部53bをデッキ32上に回収する。4本のワイヤ57を天秤41から取り外し、天秤41の四隅にワイヤ42を取り付ける。船上クレーン33のフックから天秤41およびワイヤ42が吊り下げられるようにして船上クレーン33を旋回させ、天秤41の四隅から垂下する4本のワイヤ42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に取り付け、サポートラック50が天秤41およびワイヤ42を介して船上クレーン33のフックから吊り下げられた状態とする。サポートラック50を基礎46および/または風車11に固定していた固定具を取り外す。
 また、補助クレーン(図示せず)を有する場合、風車11の基礎46への設置が完了したら、フランジ22が下部支持体53に支持されない(風車11の重量が下部支持体53に加わらない)ように、船上クレーン33は、天秤41とワイヤ42を介してサポートラック10を吊り下げ、一方補助クレーン(図示せず)は、着脱部53bの上面において平面視長方形を呈する部分の四隅に設けられたアイプレートにワイヤを取り付け、着脱部53bをデッキ32上に回収し、また、サポートラック50とフランジ22の連結部を解除し、サポートラック50を船上クレーン33で回収することもできる。その他の設置方法については補助クレーンを用いない場合と同様であるので、ここでの説明は省略する。
 図21および図23に示すように、扉体55がヒンジ56を中心として正面から見て右側に開くように、例えば、一端が扉体55の正面左側に取り付けられたワイヤ(図示せず)の他端を引っ張る。扉体55がヒンジ56を中心として正面から見て右側に開いたら、図21に示すように、サポートラック50だけを、船上クレーン33を用いて船舶12の側に移動させ、搭載スペース34に搭載し、サポートラック50を船舶12のデッキ32上に固定具(図示せず)を介して再び固定する。
 サポートラック50を搭載スペース34に回収し、サポートラック50のデッキ32上への固定が完了してから後の作業手順は、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。
 本実施形態に係るサポートラック50によれば、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がそのまま風車設置海域まで運搬、設置されるいわゆる風車一体設置が行われることになる。
 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。
 また、本実施形態に係るサポートラック50によれば、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は、サポートラック50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11が傷付くのを防止することができる。
 さらに、本実施形態に係るサポートラック50によれば、風車支持用構造体54,55は、タワー13の下端部が基礎46の上端部に固定された状態で、風車11から分離され得るように構成されており、風車設置海域において風車11から取り外されて、回収されることになる。
 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。
 さらにまた、本実施形態に係るサポートラック50によれば、例えば、図4および図5に示すように、サポートラック50の正面側に位置する最上部のトラス構造が、タワー13の中心軸線(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ることになる。
 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。
 本発明に係る船舶12による作用効果、および本発明に係る洋上風車設置方法による作用効果は、上述した第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。
〔第3実施形態〕
 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。
 本実施形態は、サポートラック10の代わりにサポートラック70が用いられ、陸側にて予め組み立てられた風車11が、サポートラック70の内側に収容されて風車設置海域まで運搬され、風車設置海域に予め設置された基礎46に設置されるという点で上述した第1実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第1実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
 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。
 図24から図28、図30に示すサポートラック70は、陸側にて予め組み立てられた(洋上)風車11をそのまま(洋上)風車設置海域まで運搬し、風車設置海域に予め設置された基礎46(図30等参照)に設置する際に使用されるものであり、予め組み立てられた風車11とともに船舶12に搭載されて、風車設置海域まで運搬される。
 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。
 図31に示すように、転倒防止サポート71は、タワー13の上部外周面の一部と合致する内周面を備えるとともに、タワー13の上部外周面を左右から(両側方から)挟み込むようにして配置された左右一組のアーム81と、これらアーム81をタワー13に対して進退させる左右一組のアクチュエータ82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。
 図26から図28に示すように、下部支持体73は、風車支持用構造体74と一体構造物となるように風車支持用構造体74に固定された固定部73aと、風車支持用構造体74と別体構造物とされ、風車支持用構造体74(より詳しくは、固定部73a)に対して着脱自在に構成された着脱部73bとを備えている。
 また、図4および図5を用いて上述したように、サポートラック70の正面側に位置する最上部の柱状部材75は、サポートラック10と同様、タワー13の中心軸線(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おり、これにより、風車翼15がサポートラック70に接触することによる風車翼15の損傷が防止されることになる。
 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。
 以下、図28から図30を参照しながら、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、風車設置海域に予め設置された基礎46(図30等参照)の上に風車11を設置し、当該風車11を収容していたサポートラック70を船舶12に回収するまでの作業手順を説明する。
 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。
 風車11の基礎46への設置が完了したら、フランジ22が下部支持体73に支持されない(風車11の重量が下部支持体73に加わらない)ように、天秤41およびワイヤ42を介して船上クレーン33に吊り下げられたサポートラック70を若干鉛直下方に移動させ、サポートラック70を基礎46および/または風車11に固定具(図示せず)を介して固定する。船上クレーン33のフックに吊り下げられた天秤41の四隅から垂下する4本のワイヤ42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から取り外し、船上クレーン33を旋回させて、天秤41およびワイヤ42をデッキ32上に回収する。4本のワイヤ42を天秤41から取り外し、天秤41の四隅に、ワイヤ42よりも十分に長いワイヤ57を取り付ける。船上クレーン33のフックから天秤41およびワイヤ57が吊り下げられるようにして船上クレーン33を旋回させ、天秤41の四隅から垂下する4本のワイヤ57を、着脱部73bの上面の四隅に設けられたアイプレートに取り付ける。図29に示すように、着脱部73bが天秤41およびワイヤ57を介して船上クレーン33のフックから吊り下げられた状態とし、図28に示すように、着脱部73bがサポートラック70から遠ざかるように船上クレーン33を旋回させ、天秤41、ワイヤ57、および着脱部73bをデッキ32上に回収する。4本のワイヤ57を天秤41から取り外し、天秤41の四隅にワイヤ42を取り付ける。船上クレーン33のフックから天秤41およびワイヤ42が吊り下げられるようにして船上クレーン33を旋回させ、天秤41の四隅から垂下する4本のワイヤ42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に取り付け、サポートラック70が天秤41およびワイヤ42を介して船上クレーン33のフックから吊り下げられた状態とする。サポートラック70を基礎46および/または風車11に固定していた固定具を取り外す。
 また、補助クレーン(図示せず)を有する場合、風車11の基礎46への設置が完了したら、フランジ22が下部支持体73に支持されない(風車11の重量が下部支持体73に加わらない)ように、船上クレーン33は、天秤41とワイヤ42を介してサポートラック10を吊り下げ、一方補助クレーン(図示せず)は、着脱部53bの上面において平面視長方形を呈する部分の四隅に設けられたアイプレートにワイヤを取り付け、着脱部73bをデッキ32上に回収し、また、サポートラック70とフランジ22の連結部を解除し、サポートラック70を船上クレーン33で回収することもできる。その他の設置方法については補助クレーンを用いない場合と同様であるので、ここでの説明は省略する。
 連結ロッド駆動機構93を作動させ、図28および図30に示すように、外筒91内に連結ロッド92が収容された状態にする。つぎに、アクチュエータ82を作動させ、アクチュエータ82に内にアーム81のロッドが収容され、転倒防止サポート71によるタワー13の上部外周面の拘束が解かれた状態にする。外筒91内に連結ロッド92が収容されるとともに、転倒防止サポート71によるタワー13の上部外周面の拘束が解かれたら、図28に示すように、サポートラック70だけを、船上クレーン33を用いて船舶12の側に移動させ、搭載スペース34に搭載し、サポートラック70を船舶12のデッキ32上に固定具(図示せず)を介して再び固定する。
 サポートラック70を搭載スペース34に回収し、サポートラック70のデッキ32上への固定が完了してから後の作業手順は、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。
 本実施形態に係るサポートラック70によれば、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がそのまま風車設置海域まで運搬、設置されるいわゆる風車一体設置が行われることになる。
 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。
 また、本実施形態に係るサポートラック70によれば、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は、サポートラック70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11が傷付くのを防止することができる。
 さらに、本実施形態に係るサポートラック70によれば、風車支持用構造体74は、タワー13の下端部が基礎46の上端部に固定された状態で、風車11から分離され得るように構成されており、風車設置海域において風車11から取り外されて、回収されることになる。
 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。
 さらにまた、本実施形態に係るサポートラック70によれば、例えば、図4および図5に示すように、サポートラック70の正面側に位置する最上部の柱状部材75が、タワー13の中心軸線(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ることになる。
 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。
 本発明に係る船舶12による作用効果、および本発明に係る洋上風車設置方法による作用効果は、上述した第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、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜必要に応じて変形・変更して実施することもできる。
 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。
 また、上述した実施形態では、搭載スペース34が、右舷側(一方の舷側)において、船首尾方向に沿って二つ並ぶようにして配置され、船上クレーン33が、左舷側(他方の舷側)において、一の搭載スペース34と、他の搭載スペース34との間に配置されたものを一具体例として挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、搭載スペース34が、左舷側(一方の舷側)において、船首尾方向に沿って二つ並ぶようにして配置され、船上クレーン33が、右舷側(他方の舷側)において、一の搭載スペース34と、他の搭載スペース34との間に配置されるようにしてもよい。
 さらに、タワー13の上部外周面と接する転倒防止サポート21,71の内周面に、ラバー材等からなる緩衝材(図示せず)が設けられているとさらに好適である。
 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。
10 サポートラック
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)

  1.  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サポートラック。
  2.  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請求項1に記載のサポートラック。
  3.  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請求項1または2に記載のサポートラック。
  4.  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洋上風車設置用船舶。
  5.  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請求項4に記載の洋上風車設置用船舶。
  6.  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請求項5に記載の洋上風車設置用船舶。
  7.  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請求項5または6に記載の洋上風車設置用船舶。
  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、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洋上風車設置方法。
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