(57)【要約】  本発明は、沖合にある風車ペデスタル（５０）上に洋上風車（１００）を建設する方法に関する。本方法では、ｉ）そのデッキ（９０１）上に３Ｄうねり補償型クレーン（９１０）が備わる浮き船（９００）を準備し、ｉｉ）少なくとも一基の洋上風車アセンブリ（１１０，１２０，１３０）及び昇降ジャッキ（９０）を準備し、またその洋上風車アセンブリに、風車発電機（１２０）、複数枚の風車ブレード（１３０，１３０−１〜１３０−３）、並びに後段階にて風車カラムを形成する少なくとも２個の風車カラム部品（１１０，１１０−１〜１１０−３）を具備させ、その昇降ジャッキ（９０）を、その受入領域内に風車カラム（１１０−１〜１１０−３）を受け入れるよう構成し、ｉｉｉ）それら浮き船（９００）、昇降ジャッキ（９０）及び少なくとも１基の洋上風車アセンブリ（１１０，１２０，１３０）を風車ペデスタル（５０）付近に移動させ、ｉｖ）３Ｄうねり補償型クレーン（９１０）を用い風車ペデスタル（５０）上に直に昇降ジャッキ（９０）を載せ、後刻撤去しうるよう昇降ジャッキ（９０）を風車ペデスタル（５０）に固定し、ひいては風車ペデスタル（５０）直上の受入領域内に風車カラム（１１０−１〜１１０−３）を配置しうるよう昇降ジャッキ（９０）を風車ペデスタル（５０）に固定し、ｖ）３Ｄうねり補償型クレーン（９１０）を用い風車発電機（１２０）を設置し、ｖｉ）３Ｄうねり補償型クレーン（９１０）及び昇降ジャッキ（９０）を用い風車ペデスタル（５０）上に風車カラム（１１０−１〜１１０−３）を部分起立させ、ｖｉｉ）風車カラム（１１０−１〜１１０−３）を部分起立させ終えた段階で３Ｄうねり補償型クレーン（９１０）を用い風車発電機（１２０）上に風車ブレード（１３０，１３０−１〜１３０−３）を設置し、ｖｉｉｉ）少なくとも昇降ジャッキ（９０）を用い風車ペデスタル（５０）上に風車カラム（１１０−１〜１１０−３）を全起立させ、ｉｘ）３Ｄうねり補償型クレーン（９１０）を用い風車ペデスタル（５０）から昇降ジャッキ（９０）を撤去する。本発明により更に優れた改造型洋上風車建設方法が提供される。
2019532220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
沖合にある風車ペデスタル（５０）上に洋上風車（１００）を建設する方法であって、
そのデッキ（９０１）上に３Ｄうねり補償型クレーン（９１０）が備わる浮き船（９００）を準備するステップと、
少なくとも一基の洋上風車アセンブリ（１１０，１２０，１３０）及び昇降ジャッキ（９０）を準備するステップであり、その洋上風車アセンブリが、風車発電機（１２０）、複数枚の風車ブレード（１３０，１３０−１〜１３０−３）、並びに後段階にて風車カラムを形成する少なくとも２個の風車カラム部品（１１０，１１０−１〜１１０−３）を備えていて、その昇降ジャッキ（９０）が、その受入領域内にその風車カラム（１１０−１〜１１０−３）を受け入れるよう構成されているステップと、
上記浮き船（９００）、上記昇降ジャッキ（９０）及び上記少なくとも１基の洋上風車アセンブリ（１１０，１２０，１３０）を上記風車ペデスタル（５０）付近に移動させるステップと、
上記３Ｄうねり補償型クレーン（９１０）を用い上記風車ペデスタル（５０）上に直に上記昇降ジャッキ（９０）を載せ、後刻撤去しうるようその昇降ジャッキ（９０）をその風車ペデスタル（５０）に固定するステップであり、その風車ペデスタル（５０）の直上にある受入領域内に上記風車カラム（１１０−１〜１１０−３）を配置しうるようその昇降ジャッキ（９０）がその風車ペデスタル（５０）に固定されるステップと、
上記３Ｄうねり補償型クレーン（９１０）を用い上記風車発電機（１２０）を設置するステップと、
上記３Ｄうねり補償型クレーン（９１０）及び上記昇降ジャッキ（９０）を用い上記風車ペデスタル（５０）上で上記風車カラム（１１０−１〜１１０−３）を部分起立させるステップと、
上記風車カラム（１１０−１〜１１０−３）を部分起立させ終えた段階で上記３Ｄうねり補償型クレーン（９１０）を用い上記風車発電機（１２０）上に上記風車ブレード（１３０，１３０−１〜１３０−３）を設置するステップと、
少なくとも上記昇降ジャッキ（９０）を用い上記風車ペデスタル（５０）上で上記風車カラム（１１０−１〜１１０−３）を全起立させるステップと、
上記３Ｄうねり補償型クレーン（９１０）を用い上記風車ペデスタル（５０）から上記昇降ジャッキ（９０）を撤去するステップと、
を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に係る方法であって、更に、昇降ジャッキ（９０）を載せる上掲の工程に先立ち、その昇降ジャッキ（９０）の受入向けに上記風車ペデスタル（５０）を整えるステップ、例えばその風車ペデスタル（５０）上にペデスタルアダプタ（５１）を載せることによるそれを、有する方法。
【請求項３】
請求項１及び２のうちいずれか一項に係る方法であって、風車発電機を設置する上掲のステップにて、上記昇降ジャッキ（９０）上に上記風車発電機（１２０）を設置する方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のうちいずれか一項に係る方法であって、風車カラム（１１０−１〜１１０−３）を部分起立させる上掲のステップにて、上記少なくとも２個の風車カラム部品のうち少なくとも１個目のもの（１１０−１）を上記風車ペデスタル（５０）上に設置し、風車カラム（１１０−１〜１１０−３）を全起立させる上掲のステップにて、上記昇降ジャッキを用いそれら風車カラム部品のうち残りのもの（１１０−２〜１１０−３）を設置することで、その風車ペデスタル（５０）とその風車カラム（１１０−１〜１１０−３）の残り部品との間に余地を生み出し、更に上記３Ｄうねり補償型クレーンを用い個々の風車カラム部品（１１０−１〜１１０−３）を上記浮き船（９００）から上記ペデスタル（５０）へと移動させる方法。
【請求項５】
請求項１乃至３のうちいずれか一項に係る方法であって、浮き船（９００）を準備する上掲のステップにて、その浮き船（９００）上に準備される少なくとも２個の風車カラム部品（１１０−１〜１１０−３）が収縮状態の入れ子式風車カラムの態である方法。
【請求項６】
請求項５に係る方法であって、風車カラム（１１０−１〜１１０−３）を部分起立させる上掲のステップにて、上記入れ子式風車カラムを収縮状態で上記風車ペデスタル（５０）上に設置し、風車カラム（１１０−１〜１１０−３）を全起立させる上掲のステップにて、上記昇降ジャッキ（９０）を用いその入れ子式風車カラムを伸ばす方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のうちいずれか一項に係る方法であって、風車ブレード（１３０，１３０−１〜１３０−３）を設置する上掲のステップにて、上記風車ブレード（１３０，１３０−１〜１３０−３）を順次設置し、上記風車発電機（１２０）を用いその風車発電機（１２０）に備わる風車ハブ（１２１）のポジションを操作することで、個別の風車ブレード（１３０，１３０−１〜１３０−３）をそこに容易に、好ましくはその鉛直下向き方向に沿い実装しうるようにする方法。
【請求項８】
請求項１乃至７のうちいずれか一項に係る方法であって、浮き船（９００）を準備する上掲のステップにて、その浮き船に強化昇降ジャッキ（９０）が設けられ、更にそれにクレードル（９５）が備わっていて、そのクレードルが、ｉ）個別の風車部品（１１０−１〜１１０−３，１２０，１３０−１〜１３０−２）を受け入れ、ｉｉ）それら部品（１１０−１〜１１０−３，１２０，１３０−１〜１３０−２）をその昇降ジャッキ（９０）の下端から昇降ジャッキ（９０）の上端へと持ち込み、ｉｉｉ）それら部品（１１０−１〜１１０−３，１２０，１３０−１〜１３０−２）を操作すること即ち回動させることで必要時に鉛直ポジションにし、且つｉｖ）それら部品（１１０−１〜１１０−３，１２０，１３０−１〜１３０−２）を上記受入領域へと持ち込むよう、構成されている方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、沖合にある風車ペデスタル上に洋上風車を建設する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
洋上風力エネルギが一層重要になってきている。特にここ数年は、ウインドファーム（海中の大陸棚上に配置された風車網）の個数に大変な増加が見られる。洋上風車の個数が増えるだけでなくサイズも増しており、即ち風車が大きくなりつつある。後者は、それら洋上風車の実設置との絡みで新たな難題を招いている。専用巨大船が建造され、超大型高荷重クレーンがその上に積載されるようになった。その全般的着想は、極力大きな部品の態で風車を陸上製造した上で、それら部品を所望の場所まで輸送し、そこで、以前にも増し高荷重なクレーンを用い、予め準備してある洋上風車ペデスタル上にそれら部品を載せる、というものである。そうした風車ペデスタルを準備し沖合に建設するテクノロジには非常に多くの種類があるが、それは本発明の技術的範囲外である。洋上風車のサイズが更に増すにつれ、それら専用の風車設置船のサイズも増していく。大型クレーンの使用を可能にするため、それらの船には、自船を持ち上げ海から出すことで自船姿勢が波で左右されないようにするジャッキアップシステムが付設される。それが特にそれらの船の稼働コスト上の懸案となっている。
【０００３】
従来技術では、この問題を解決するため幾つかの提案が報告されている。
【０００４】
特許文献１には、その基部が海底に座す水密チャンバと、そのチャンバから上方に延びる入れ子式可伸長シャフトとを備え、そのシャフトの頂部にホイストがある沖合構造が、開示されている。そのシャフトの頂部には風力タービンを、また基部には発電機を配置することができる。この構造を、収縮させたカラムと共に浮かせてその設置ポイントまで牽引した上で、そこでその基部を海底上にあるその着座位置へと沈降させればよい。その上で、そのカラムを延ばし適宜グラウトする一方、ホイストを用いカラム頂部の所要位置までロータハブ及びブレードを持ち上げればよい。
【０００５】
特許文献２には、発電機込みの発電機ハウス（「ナセル」とも呼ばれるそれ）及び複数枚のロータブレードを備え、それらが直立シャフトの上部にある風車が、開示されている。そのシャフトは、その風車の高さを変えうるよう少なくとも１個の入れ子式ジョイントを備えており、更には略鉛直ポジション・略水平ポジション間可枢動ブレード連結器を備えている。各開示事項はその風車の設置、梃子入れ又は退役方法と関連している。固定型の下部実装式洋上風車や陸上風車にその用途が見いだされている。
【０００６】
上述した風車及び設置方法の第１の難点は、それらが改造策ではないこと、即ち既存の洋上風車ペデスタルにそれらを適用できないことである。加えて、この方法及び風車は容易に規模拡張できない。故に、更に秀逸な改造型の洋上風車建設方法が必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】英国特許出願公開第２３６５９０５号明細書（Ａ）
【特許文献２】国際公開第２０１０／１５１１４５号パンフレット（Ａ１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、従来技術の難点のうち少なくとも一つを緩和又は軽減すること、或いは少なくとも従来技術に対する有用な代替物を提供することにある。
【０００９】
この目的は、後掲の説明及びそれに続く諸請求項にて特定される諸特徴を通じ達成される。
【００１０】
本発明は独立形式請求項により定義される。従属形式請求項では本発明の有利な諸実施形態が定義される。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１態様は、沖合にある風車ペデスタル上に洋上風車を建設する方法に関する。本方法は、
そのデッキ上に３Ｄうねり（ヒーブ）補償型クレーンが備わる浮き船を準備するステップと、
少なくとも一基の洋上風車アセンブリ及び昇降ジャッキを準備するステップであり、その洋上風車アセンブリが、風車発電機、複数枚の風車ブレード、並びに後段階にて風車カラムを形成する少なくとも２個の風車カラム部品を備え、その昇降ジャッキが、その受入領域内にその風車カラムを受け入れるよう構成されているステップと、
上記浮き船、上記昇降ジャッキ及び上記少なくとも１基の洋上風車アセンブリを上記風車ペデスタル付近に移動させるステップと、
上記３Ｄうねり補償型クレーンを用い上記風車ペデスタル上に直に上記昇降ジャッキを載せ、後刻撤去しうるようその昇降ジャッキをその風車ペデスタルに固定するステップであり、その風車ペデスタルの直上にある受入領域内に上記風車カラムを配置しうるようその昇降ジャッキがその風車ペデスタルに固定されるステップと、
上記３Ｄうねり補償型クレーンを用い上記風車発電機を設置するステップと、
上記３Ｄうねり補償型クレーン及び上記昇降ジャッキを用い上記風車ペデスタル上に上記風車カラムを部分起立させるステップと、
上記風車カラムを部分起立させ終えた段階で上記３Ｄうねり補償型クレーンを用い上記風車発電機上に上記風車ブレードを設置するステップと、
少なくとも上記昇降ジャッキを用い上記風車ペデスタル上に上記風車カラムを全起立させるステップと、
上記３Ｄうねり補償型クレーンを用い上記風車ペデスタルから上記昇降ジャッキを撤去するステップと、
を有する。
【００１２】
本発明についての理解を容易にするため、以下、更に一通り又は複数通りの表現を定義する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る方法の効果は以下の通りである。
【００１４】
本発明の第１の重要な特徴は、浮き船が３Ｄうねり補償型クレーン付きで準備されることである。本願明細書中の語「３Ｄうねり補償型クレーン」は、クレーンのなかでも、そのクレーンの負荷を全三次元に亘り実質的に波起因運動無しに保てる好適なシステムを有するものを指している。別の表現で言うと、その負荷の三通りの位置自由度に関しうねり補償されるクレーンのことを指している。加えて、一通り又は複数通りの回動自由度に関してもうねり補償されることさえありうるが、それは本発明にとり本質的なものではない。背景技術欄で言及した通り、しばしば、超大型クレーンを有する超大型の専用ジャッキアップ船が用いられている。３Ｄうねり補償型クレーンを設けることで、かなり小さな主流船、例えば標準的な洋上クレーン船を用いることが可能になる。
【００１５】
本発明のもう一つの特徴は、洋上風車が風車ペデスタルへと部品の態で運搬されることである。それら洋上風車部品を、昇降ジャッキと共に同じ船（クレーン付き）に載せて運んでもよいし別の（何隻かの）船に載せて運んでもよい。銘記すべきは、風車ペデスタルを必ずしも実質的に改変せずとも風車の建設を行えること、即ちこの解決策が正真正銘の改造策であることである。背景技術欄で論じた従来型解決策では、提案策を可能にするには特殊なペデスタルの構築が必要であった。
【００１６】
本発明の第３の特徴は一時的な昇降ジャッキが準備されること、即ちまず昇降ジャッキが構造物（風車ペデスタル上に直に存するそれ、或いは前もってその風車ペデスタル上に設置されているペデスタルアダプタ上に直に存するそれ）に付加され、後刻、その洋上風車の建設が完了した後に撤去されることである。この昇降ジャッキは洋上風車の実際の建設にて重要な役割を担うものであり、そのことは図面についての詳細記述にてより明らかとなろう。
【００１７】
更なる特徴は、その洋上風車の個別部品（風車発電機、風車カラム（部品）及び風車ブレード）が風車ペデスタルへと次々に持ち込まれること、それら部品の順序を賢明に選択することで風車の建設を効率的なやり方で且つクレーンを用い行えること、類似サイズの風車向けに用いられている既存のクレーンに比べそのクレーンがかなり小さいことである。その理由の一つは、風車発電機、風車ブレード等といった部品が、風車カラムが全起立する前に設置されることである。別の表現で言うと、それらの部品の設置後に、風車カラムがその最終高まで事実上起立されることである。もう一つの理由は、風車カラムが、風車ブレードが設置される前に部分起立されることである。これにより、従来型解決策のうち一つでそうであったのと違い、必ずしも特殊な蝶番を構築せずとも鉛直設置が可能となる。もう一つの理由は、風車カラムが、ペデスタルの上部に、その改変なく建設されることである。
【００１８】
強調すべきことに、方法ステップの順序に関する変更余地は非常に大きく、全くのところ、請求項１にて言及されている順序を同請求項の限定事項として解する必要はない。そうした順序が何か実現不可能なものをもたらすのでない限り、どのような順序変更であれ本発明の技術的範囲に収まるものと見なされる。
【００１９】
本発明に係る方法のある実施形態では、その方法に、更に、昇降ジャッキを載せる上掲の工程に先立ちその昇降ジャッキの受入向けに風車ペデスタルを整えるステップ、例えばその風車ペデスタル上にペデスタルアダプタを載せることによるそれが、組み込まれる。昇降ジャッキを、風車ペデスタルから吊り下がり又は風車ペデスタル上に起立するようその風車ペデスタルに固定しなければならないところ、本実施形態ではそれがペデスタルアダプタを介し果たされる。とはいえ、ペデスタルに可除実装しうるよう昇降ジャッキを修正すること、即ちペデスタルアダプタを不要にすることも可能である。
【００２０】
本発明に係る方法のある実施形態では、風車発電機を設置する上掲のステップにて、昇降ジャッキ上にその風車発電機を設置する。本実施形態は非常に有利であり、なぜかと言えば建設プロセス中の極早期に風車発電機の設置を行えるからである。昇降ジャッキを退避ポジションにして風車発電機を載せるのでも伸長ポジションにしてそうするのでもよい。それらポジションのどちらにもそれなりの長所がある。より多くの情報が図面についての詳細記述にて与えられよう。
【００２１】
本発明に係る方法のある実施形態では、風車カラムを部分起立させる上掲のステップにて、上記少なくとも２個の風車カラム部品のうち少なくとも１個目のものを風車ペデスタル上に設置し、その風車カラムを全起立させる上掲のステップにて、昇降ジャッキを用いそれら風車カラム部品のうち残りのものを設置することでその風車ペデスタルとその風車カラムの残り部品との間に余地を生み出し、且つ３Ｄうねり補償型クレーンを用い個々の風車カラム部品を浮き船からペデスタルへと移動させる。本実施形態は、風車カラムの下から上への築き上げについての第１の根本変形例を構成している。
【００２２】
本方法の段階のうち、１個目の風車カラム部品を設置する段階に関しては多大な自由度がある。第１の変形例に従い、当該１個目の風車カラム部品を昇降ジャッキの配置にすら先んじ設置することで、昇降ジャッキを当該１個目のカラム部品の上方又は周囲に配置してもよい。第２の変形例に従い、当該１個目の風車カラム部品を昇降ジャッキの配置と風車発電機の設置との合間に設置し、風車発電機をその後で当該１個目のカラム部品上に載せてもよい。第３の変形例に従い、当該１個目の風車カラム部品を風車発電機の設置後に設置してもよいが、その後に昇降ジャッキを伸ばし風車ペデスタル・風車発電機間に場所を作る必要がある。本件技術分野に習熟した者（いわゆる当業者）が自身の通常の慣熟技術及び専門技術を用いただけでは、これ以上の変形例を見いだすことはできそうにない。
【００２３】
本発明に係る方法のある実施形態では、浮き船を準備する上掲のステップにて、その浮き船上に準備される上掲の少なくとも２個の風車カラム部品を、収縮状態の入れ子式風車カラムの態とする。本実施形態によれば、洋上風車のより高速な建設が可能になるだけでなく、より高背な風車を建設すること、特に複数個の入れ子式風車カラム部品を準備してそうすることも可能となる。
【００２４】
本発明に係る方法のある実施形態では、風車カラムを部分起立させる上掲のステップにて、入れ子式風車カラムを収縮状態で風車ペデスタル上に設置し、風車カラムを全起立させる上掲のステップにて、昇降ジャッキを用いその入れ子式風車カラムを伸長させる。本実施形態は上述した実施形態の更に上に構築されたものであり、風車カラムの下から上への築き上げについての第２の根本変形例を構成している。入れ子式風車カラムが３個以上の部品を備えている場合、昇降ジャッキの複数回駆動を利用しそのカラムの伸長を行うことができる。次回駆動毎に、その入れ子式カラムの個別部品のうち別のものに昇降ジャッキを固定すると、やがてはその入れ子式カラムの個別部品全てが伸長されその入れ子式カラムが最大長に到達する。より多くの情報が図面についての詳細記述にて与えられよう。
【００２５】
強調すべきことに、風車カラムの築き上げについてのこれら第１及び第２の根本変形例を組み合わせ、そのカラムを入れ子式部品と１個又は複数個の更なる部品との組合せにより構築してもよく、或いは１個又は複数個の更なる入れ子式部品との組合せで構築すらしてもよい。本発明の昇降ジャッキは、それら入れ子式部品及び更なる入れ子式部品を次々に持ち上げ延長するに当たり、至便に用いることができる。
【００２６】
本発明に係る方法のある実施形態では、風車ブレードを設置する上掲のステップにて、その風車ブレードを順次設置していき、風車発電機を用い、風車発電機に備わる風車ハブのポジションを操作することで、個別の風車ブレードをそこに容易に、好ましくはその鉛直下向き方向に沿い実装しうるようにする。本実施形態によれば、より小さなクレーンを用い風車ブレードを実装することや、同サイズのクレーンを用いより大きな風車を建設することが可能になる。
【００２７】
本発明に係る方法のある実施形態では、浮き船を準備する上掲のステップにて、その浮き船を強化昇降ジャッキ付きで提供し、その強化昇降ジャッキを、更に、ｉ）個別の風車部品を受け入れ、ｉｉ）それら部品をその昇降ジャッキの下端から昇降ジャッキの上端へと持ち込み、ｉｉｉ）それら部品を操ること即ち回動させることで必要時に鉛直ポジションにし、そしてｉｖ）それら部品を受入領域へと持ち込むよう構成された、クレードルを備えるものとする。本実施形態によれば、クレーンの機能が部分的に強化昇降ジャッキにより代替されるため、更に大きな風車の建設が可能になる。本実施形態にてクレーンがなすべき主なことは個別部品をクレードル上に置くことであり、他の動作の大半はクレードルにより実行される。強化昇降ジャッキについては図面についての詳細記述でより詳細に説明される。
【００２８】
以下述べる例は、以下の添付図面にて描出される諸実施形態についてのものである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る洋上風車建築方法の一実施形態の一段階を示す図である。
【図２】本発明に係る洋上風車建築方法の一実施形態の別の段階を示す図である。
【図３】本発明に係る洋上風車建築方法の一実施形態の別の段階を示す図である。
【図４】本発明に係る洋上風車建築方法の一実施形態の別の段階を示す図である。
【図５】本発明に係る洋上風車建築方法の一実施形態の別の段階を示す図である。
【図６】本発明に係る洋上風車建築方法の一実施形態の別の段階を示す図である。
【図７】本発明に係る洋上風車建築方法の一実施形態の別の段階を示す図である。
【図８】本発明に係る洋上風車建築方法の一実施形態の別の段階を示す図である。
【図９】本発明に係る洋上風車建築方法の一実施形態の別の段階を示す図である。
【図１０】本発明に係る洋上風車建築方法の一実施形態の別の段階を示す図である。
【図１１】本発明に係る洋上風車建築方法の一実施形態の別の段階を示す図である。
【図１２】本発明に係る洋上風車建築方法の一実施形態の別の段階を示す図である。
【図１３】本発明に係る洋上風車建築方法の一実施形態の別の段階を示す図である。
【図１４】本発明に係る洋上風車建築方法の一実施形態の別の段階を示す図である。
【図１５】本発明に係る洋上風車建築方法の一実施形態の別の段階を示す図である。
【図１６】本発明に係る洋上風車建築方法の一実施形態の別の段階を示す図である。
【図１７】本発明に係る洋上風車建築方法の一実施形態の別の段階を示す図である。
【図１８】本発明に係る洋上風車建築方法の一実施形態の別の段階を示す図である。
【図１９】本発明に係る洋上風車建築方法の一実施形態の別の段階を示す図である。
【図２０】本発明に係る洋上風車建築方法の一実施形態の別の段階を示す図である。
【図２１】本発明に係る洋上風車建築方法の一実施形態の別の段階を示す図である。
【図２２】本発明に係る洋上風車建築方法の一実施形態の別の段階を示す図である。
【図２３】本発明に係る洋上風車建築方法の一実施形態の別の段階を示す図である。
【図２４】本発明に係る洋上風車建築方法の一実施形態の別の段階を示す図である。
【図２５】本発明に係る洋上風車建築方法の一実施形態の別の段階を示す図である。
【図２６ａ】本発明に係る先進的昇降ジャッキの一実施形態であり、開ポジションとなっている昇降ジャッキの上面図である。
【図２６ｂ】本発明に係る先進的昇降ジャッキの一実施形態であり、閉ポジションとなっている昇降ジャッキの上面図である。
【図２７】図２６ｂの昇降ジャッキであり、そのクレードルが外側位置から中心位置へとスイングされているものの詳細上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本件主題の様々な例証的実施形態について述べる。明瞭化のため、実際の実現形態に備わる特徴の一部しか本明細書では述べていない。無論ご理解頂けるように、どのようなものであれそうした実際的実施形態の開発に当たっては、多数の実現形態特化的な決定をなさねば、開発者の具体的目標、例えばシステム間連及び事業間連制約条件との適合性を達成することができなかろうし、またその目標は実現形態毎に変わるであろう。更に、ご理解頂けるように、そうした開発努力は複雑で時間を食うものなりかねないが、本件開示の利益を被る分野では、いわゆる当業者にとり決まり切った仕事でもあろう。
【００３１】
また、本件主題を述べるに当たり添付図面が参照されよう。様々なシステム、構造及び装置が図面にて模式的に示されているのは、専ら説明のためであると共に、いわゆる当業者にとり周知の細部で以て本件開示が曖昧化されないようにするためである。それにもかかわらず添付図面が組み込まれているのは、本件開示の具体例を述べ説明するためである。本願にて用いられている語及び句は、いわゆる当業者によるそれらの語及び句の理解と符合する意味を有するものと、理解及び解釈されるべきである。ある語又は句について特別な定義、即ちいわゆる当業者による理解からすれば通常且つ通例な意味とは異なる定義がされていないことには、本願におけるその語又は句の調和的使用という意味合いが含まれている。ある語又は句に特別な意味、即ちいわゆる当業者が理解するところのそれとは異なる意味を、持たせることが意図されている限りにおいて、その語又は句に係るその特別な定義が直接的に且つ疑念の余地なく提示される定義的形態にて、本明細書中で当該特別な定義が明示的に説明されよう。
【００３２】
図１〜図２５に、本発明に係る洋上風車建築方法の一実施形態の諸段階を示す。図１には本方法の第１段階が示されている。本方法の本段階では、浮き船９００例えば洋上クレーン船を準備する。船９００のデッキ９０１上には３Ｄうねり補償型クレーン９１０を設けておく。３Ｄうねり補償型クレーン９１０で持ち上げうるのは例えば２５０Ｔ〜４００Ｔの間である。そうなるのは、通常、風車アセンブリのなかで最も重い部品である風車発電機（ナセル）である。６ＭＷナセル／風車発電機（即ちＲｅＰｏｗｅｒ製のそれ）の重量は通常は３１６Ｔであるので、４００Ｔクレーンで大抵の６ＭＷナセル及び一部の８ＭＷナセルを設置することができよう。５ＭＷナセル（即ちＭｕｌｔｉｂｉｒｄ製のそれ）は、通常は２３３Ｔなる重量であるので、最高５ＭＷに至る大抵のデザインのナセルを２５０Ｔクレーンで設置できよう。
【００３３】
船９００には、複数個の風車カラム部品１１０、風車発電機１２０及び複数枚の風車ブレード１３０をはじめ洋上風車部品を準備する。注記すべきことに、それら部品を一緒に実装、固定及び設置するのに必要な他の小型部品群が存しうるけれども、本発明を曖昧化させないためそれら細部は皆省略してある。図１では、船９００で海１中の洋上風車ペデスタル５０付近までそれら風車部品を運ぶことで、そのペデスタルがクレーン９１０のリーチ内に入る近づき具合にしている。船９００にはそれら風車部品に加え昇降ジャッキ９０も準備され、それにより本発明の方法における重要な役目が担われる。図１〜図２５に示す実施形態では、ペデスタル５０にいわゆるペデスタルアダプタ５１が併設されており、後に説明するようにこれが昇降ジャッキ９０と協働して働くこととなる。
【００３４】
図２に本洋上風車建設方法の別の段階を示す。本方法の本段階では、クレーン９１０を用いペデスタル５０上に直に昇降ジャッキ９０を載せる。そのクレーンに作用する負荷は通常は２００Ｔオーダであり（建設される風車のサイズで左右される）、それを３Ｄ先進うねり補償（３Ｄ−ＡＨＣ）モードにて持ち上げペデスタル５０へと移動させる。昇降ジャッキ９０に備わる固定部材９１により、ペデスタルアダプタ５１を挟み昇降ジャッキ９０をペデスタル５０に載せ固定することができる。注記すべきことに、昇降ジャッキ９０を既存のペデスタル５０に一時的に実装する方法は他にもあり、それらによりペデスタルアダプタ５１を不要にすることも可能である。この図では２本の昇降脚９０−１，９０−２が見えているが、図２６〜図２７を参照し論ずる通り本実施形態には３本のそれがある。昇降ジャッキ９０は、更に、その昇降脚のうち１本９０−１に実装されたクレードル９５を備えている。他の図面を参照し更に説明する通り、このクレードル９５を用いることで、風車部品を昇降ジャッキ９０の上端へと持ち上げるだけでなく、それら部品の姿勢を操って風車の建設を容易にすることもできる。クレードル９５は対応する昇降脚９０−１に沿い摺動させうるよう構成されている。
【００３５】
図３に本洋上風車建設方法の別の段階を示す。本方法の本段階では、クレーン９１０を３Ｄ−ＡＨＣモードにて用い風車発電機１２０を持ち上げペデスタル５０へと移動させる。クレーン９１０に作用する典型的な負荷は２００〜３００Ｔであり、これは建設される風車のサイズで左右される。本実施形態では風車発電機１２０が図示の通り昇降ジャッキ９０の上側に固定（即ちネジ止め）される。
【００３６】
図４に本洋上風車建設方法の別の段階を示す。本方法の本段階では、３個の風車カラム部品１１０−１，１１０−２，１１０−３のうち１個目のもの１１０−１をクレーン９１０で以て持ち上げる。クレーン９１０に作用する典型的な負荷は７０〜１００Ｔであり、これは建設される風車のサイズで左右される。
【００３７】
図５に本洋上風車建設方法の別の段階を示す。本方法の本段階では、昇降ジャッキ９０をその上限位置まで上昇させる。加えて、クレードル９５を、図示の通り２個の限界位置間（最大伸長・最小伸長間）のある位置まで移動させる。
【００３８】
図４の段階と図５の段階は容易に交換可能であり、即ち昇降ジャッキ９０を上昇させてからクレーン９１０で１個目の風車カラム部品１１０−１を持ち上げるようにすることができる。
【００３９】
図６に本洋上風車建設方法の別の段階を示す。本方法の本段階では、クレーン９１０を３Ｄ−ＡＨＣモードにて用い、１個目の風車カラム部品１１０−１を昇降ジャッキ９０のクレードル９５（キャットウォークとも呼ばれるそれ）へと移動させてその上に載せる。
【００４０】
図７に本洋上風車建設方法の別の段階を示す。本方法の本段階では、１個目の風車カラム部品１１０−１をクレードル９５で挟持し鉛直ポジションまで回動させる。これを実現しうるクレードル９５の子細は図２６〜図２７を参照して与えられる。
【００４１】
図８に本洋上風車建設方法の別の段階を示す。本方法の本段階では、クレードル９５を対応する実装先昇降脚９０−１周りで回動させることで、対応する１個目の風車カラム部品１１０−１を昇降ジャッキ９０のペデスタル５０・風車発電機１２０間中央領域までスイングさせる。更に、昇降ジャッキ９０を僅かに下降させることで、風車発電機１２０を１個目の風車カラム部品１１０−１上に着座させる。その上で、風車発電機１２０を対応する風車タワー部品１１０−１に固定する。
【００４２】
図９に本洋上風車建設方法の別の段階を示す。本方法の本段階では、１個目の風車カラム部品１１０−１を解放し、クレードル９５を図示の如く外側領域まで外方にスイングさせる。更に、昇降ジャッキ９０を再下降させることで１個目の風車カラム部品１１０−１をペデスタル５０上に着座させる。１個目のカラム部品１１０−１をペデスタル５０に対し一時的に、即ち本方法の後段階にてそこから外せるように固定する。そして、昇降ジャッキ９０を風車発電機１２０から解放し図示の如く下降させる。
【００４３】
図１０に本洋上風車建設方法の別の段階を示す。本方法の本段階では、クレーン９１０を３Ｄ−ＡＨＣモードにて用い、３枚の風車ブレード１３０−１，１３０−２，１３０−３のうち１枚目のもの１３０−１を持ち上げる。この段階でクレーンに作用する負荷は通常は１５〜３５Ｔオーダであり、これはその風車のサイズで左右される。
【００４４】
図１１に本洋上風車建設方法の別の段階を示す。本方法の本段階では、クレーン９１０を３Ｄ−ＡＨＣモードにて用い、１枚目の風車ブレード１３０−１をクレードル９５へと移動させてその上に載せる。
【００４５】
図１２に本洋上風車建設方法の別の段階を示す。本方法の本段階では、１枚目の風車ブレード１３０−１をクレードル９５に固定し（クレードルで挟持し）図示の如く鉛直ポジションまで回動させる。次に、クレードル９５を上方に移動させることで、１枚目の風車ブレード１３０−１を風車発電機１２０のハブ１２１に接触させる。その上で、１枚目の風車ブレード１３０−１をハブ１２１に実装する。
【００４６】
図１３に本洋上風車建設方法の別の段階を示す。本方法の本段階では、クレードル９５を開き（１枚目の風車ブレード１３０−１を解放し）、その水平ポジションへと回動復元させる。更に、クレーン９１０を３Ｄ−ＡＨＣモードにて用い３枚の風車ブレードのうち２枚目のもの１３０−２を持ち上げる。この段階でクレーンに作用する負荷は通常は１５〜３５Ｔオーダであり、これはその風車のサイズで左右される。加えて、風車発電機１２０のハブ１２１を１２０°回動させる。
【００４７】
図１４に本洋上風車建設方法の別の段階を示す。本方法の本段階では、図１１〜図１３に描かれたものに類する要領で２枚目の風車ブレード１３０−２をハブ１２１に実装する。
【００４８】
図１５に本洋上風車建設方法の別の段階を示す。本方法の本段階では、図１１〜図１３に描かれたものに類する要領で３枚目の風車ブレード１３０−３をハブ１２１に実装する。
【００４９】
図１６に本洋上風車建設方法の別の段階を示す。本方法の本段階ではプロペラが完成し、風車発電機１２０（ナセルとも呼ばれる）をペデスタル軸５０ａ周りで１８０°回動させることで、風車発電機１２０のプロペラを船９００から離れた方に向ける。この工程は設置プロセスの更なる部分向けにスペースを作り出すもの、即ち更なる昇降動作に備え昇降ジャッキ９０のクレードル９５を実質的に解放するものである。
【００５０】
図１７に本洋上風車建設方法の別の段階を示す。本方法の本段階では、クレーン９１０を３Ｄ−ＡＨＣモードにて用い２個目の風車カラム部品１１０−２を船９００から持ち上げる。クレーン９１０に作用する典型的な負荷は７０〜１００Ｔであり、これは建設される風車のサイズで左右される。クレードル９５を開き（その挟持腕を解放して遠のかせ）、昇降ジャッキ９０の下端へと移動させる。
【００５１】
図１８に本洋上風車建設方法の別の段階を示す。本方法の本段階では、１個目の風車カラム部品１１０−１を昇降ジャッキ９０に固定し、続いてペデスタル５０から分離させる。続いて昇降ジャッキ９０を持ち上げ（伸ばし）、クレードル９５を上掲の２個の端部位置間のある個所へと移動させる。そして、クレーン９１０を３Ｄ−ＡＨＣモードにて用い、２個目の風車カラム部品１１０−２をクレードル９５へと移動させその上に載せた上で、それをロックして９０°回動させることで、当該２個目の風車カラムを鉛直ポジションに持ち込む。
【００５２】
図１９に本洋上風車建設方法の別の段階を示す。本方法の本段階では、昇降ジャッキ９０の中央領域でありペデスタル５０と１個目の風車カラム部品１１０−１との間にある領域に向かい、クレードル９５で以て２個目の風車カラム部品１１０−２を回動させる。
【００５３】
図２０に本洋上風車建設方法の別の段階を示す。本方法の本段階では、２個目の風車カラム部品１１０−２を１個目の風車カラム部品１１０−１に固定し、且つペデスタル５０に一時的に固定する。続いて昇降ジャッキ９０を退避させる。
【００５４】
図２１に本洋上風車建設方法の別の段階を示す。本方法の本段階では、昇降ジャッキ９０を２個目の風車カラム部品１１０−２の下端に連結し、続いて２個目の風車カラム部品１１０−２をペデスタル５０から分離させる。そして、前掲の図を参照して論じたのと同様、昇降ジャッキ９０をその最大高まで持ち上げ、（クレーン９１０を３Ｄ−ＡＨＣモードにて用い）３個目の風車カラム部品１３０−３をクレードル９５まで移動させてそこに配置し、ロックし、回動させる。
【００５５】
図２２に本洋上風車建設方法の別の段階を示す。本方法の本段階では、昇降ジャッキ９０の中央領域でありペデスタル５０と２個目の風車カラム部品１１０−２との間にある領域に向かい、クレードル９５で以て３個目の風車カラム部品１１０−３を回動させる。３個目の風車カラム部品１１０−３を、２個目の風車カラム部品１１０−２とペデスタル５０に固定する。
【００５６】
図２３に本洋上風車建設方法の別の段階を示す。本方法の本段階では、昇降ジャッキ９０を退避させて風車から分離し、３Ｄ−ＡＨＣモードのクレーン９１０で撤去される（持ち上げられる）目前とする。クレーン９１０に作用する負荷は通常は２００Ｔオーダである（建設される風車のサイズによって左右される）。
【００５７】
図２４に本洋上風車建設方法の別の段階を示す。本方法の本段階では、昇降ジャッキ９０をクレーン９１０により撤去し船９００上に載せる。続いて、昇降ジャッキ９０を次の風車向けに整える。
【００５８】
図２５に本洋上風車建設方法の別の段階を示す。本方法の本段階では洋上風車１００が完成している。
【００５９】
既に言及したように、本発明の方法のある有益実施形態では、基本的なジャッキ機能の外に格別な機能を有する強化昇降ジャッキ９０が提供される。この強化昇降ジャッキ９０では、備わるクレードル９５がｉ）個別の風車部品を受け入れ、ｉｉ）それら部品を（水平ポジションにて）昇降ジャッキの下端から昇降ジャッキの上端へと持ち込み、ｉｉｉ）それら部品を操ること即ち回動させることで必要時に鉛直ポジションとし、そしてｉｖ）それら部品を上記受入領域へと持ち込むよう構成される。注記すべきことに、このクレードル９５は有益なものであるが、本発明にとり本質的なものではない。その機能はそのクレーンで持ち上げうることであり、そうするには、部品を扱い保持し操ることができるようそのクレーンを修正することが必要となる。別の表現で言うと、そのクレーンをある種のロボットアームに転換する必要がある。
【００６０】
図２６ａに、本発明に係る先進的昇降ジャッキ９０の一実施形態であり開ポジションとなっている昇降ジャッキの上面を示す。図２６ｂに、図２６ａの昇降ジャッキであり閉ポジションとなっている昇降ジャッキの上面を示す。これらの図には、必要時に既存管状構造の周りでその昇降ジャッキ９０がどのように折り畳まれうるかが、描かれている。これらの図には、先に論じた固定部材９１が図示のペデスタルアダプタ５１上にどのように載せられうるかを描出する役目もある。本実施形態におけるクレードル９５は、安定的な形態で部品を受け入れるべく事実上２個の受入部材９５−２で構成されている。
【００６１】
図２７に、図２６ｂの昇降ジャッキでありそのクレードル９５が外側位置から中心位置へとスイングされているものの詳細上面を示す。図２７に描かれている特徴のうち第１のものは、ロック部材９６が受入部材９５−１，９５−２との協働で個別部品を保持／挟持することである。図２７にて注意すべきは、（個別部品を操り鉛直ポジションにするため）図２７中のクレードル９５が９０°回動されていることである。更に、相異なる４通りのスイングポジションにてクレードル９５が描かれており、看取できるように、昇降ジャッキ９０の第１昇降脚９０−１・第３昇降脚９０−３間にて、中央領域に向かいクレードル９５を効果的にスイングすることができる。
【００６２】
図１〜図２６に描かれた方法は多くある潜在的実施形態の一つに過ぎない。潜在的な諸実施形態には、本明細書の導入部で広範囲に論じた通り多くの変形例がある。
【００６３】
更なる変形例は、図２６ａ、図２６ｂ及び図２７との関連で先に論じたものと違い、クレードル９５が昇降ジャッキ９０上にないものである。
【００６４】
例えば、注記すべきことに、図２中の昇降ジャッキ９０を１個目の風車カラム部品１１０−１の供給後に供給してもよい。図２６ａ及び図２６ｂに描かれているように、昇降ジャッキを風車カラム部品周りで単純に折り畳み、その固定部材で以てペデスタルアダプタ５１上に着座させてもよい。
【００６５】
更に、図３中の風車発電機１２０をより後刻に、即ち１個目の風車カラム部品１１０−１の供給後に載せてもよい。その場合、昇降ジャッキ９０上に実装するのではなく１個目の風車カラム部品１１０−１上に直に実装すればよい。また、風車カラム部品１１０−１がその下側に配置されていない場合でも、図３中の風車発電機１２０を、既に持ち上げられている（伸ばされている）昇降ジャッキ９０に載せることができる。
【００６６】
加えて、風車カラム部品１１０−１〜１１０−３を（１個又は複数個の）入れ子式風車カラム（部品）で部分的に置き換えてもよい。入れ子式カラム部品を順次伸ばすのに、昇降ジャッキ９０を至便に用いうる。
【００６７】
また、図１０〜図１６中の風車ブレード１３０−１〜１３０−３を、２個以上の風車カラム部品１１０−１〜１１０−３の設置後に設置してもよい。これは、一面では、そのクレーンをより高く到達させ又はより大きくすることが必要となりかねないことを意味しているが、他面では、より大きな風車ブレードの設置を可能にしている。
【００６８】
上述した具体的諸実施形態は専ら例証的なものであり、本発明は、本願での教示の利益を被る分野にていわゆる当業者にとり自明であり相違はあるが均等な形態に修正し、その形態で実施することができる。例えば、先に説明した諸方法ステップを別の順序で実行してもよい。更に、後掲の諸請求項にて述べられているそれ以外は、本願中に示されている構成又は設計の細部に限定を加える意図はない。ここから明白な通り、先に開示した具体的諸実施形態は改変又は修正しうるものであり、そうした変形例は皆、本発明の技術的範囲内にあるものと見なされる。従って、本願にて求めている保護は後掲の諸請求項にて説明されている通りである。
【００６９】
注記すべきことに、上述の諸実施形態は本発明を限定するのではなく描出するものであり、いわゆる当業者であれば、別項の諸請求項の技術的範囲から離隔することなく多くの代替的実施形態を設計することができよう。諸請求項にて、何らかの参照符号が括弧付きで差し挟まれていることを以て、その請求項が限定されるものと解釈すべきではない。動詞「備える」及びその活用形の使用で、請求項にて宣明されているもの以外の諸要素又は諸ステップの存在が拒まれるわけではない。冠詞「ａ」又は「ａｎ」が要素の前に付いていても、その要素複数個の存在が拒まれるわけではない。幾つかの手段が互いに異なる従属形式請求項で言及されているという事実だけで、それらの手段の組合せを有益に用いえないことが示されるわけではない。幾つかの手段が列挙されている装置請求項では、それら手段のうち幾つかを単一且つ同一物のハードウェアで体現することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６ａ】
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【図２６ｂ】
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【図２７】
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【国際調査報告】
2019532220.tif 000031
2019532220.tif 000032
2019532220.tif 000033