(57)【要約】  長手方向を有する管状要素を外側端部において立てるためのデバイスが説明される。デバイスは、相互に連結されたビームの十字状支持構造を有する。支持構造は、クレーンなどの持ち上げ手段に接続するための、支持構造に接続された持ち上げ部材周りに回動可能である。離間位置からクランプ位置までビームに沿ってスライド可能なクランプ部材が、クランプ位置において管状要素の外側端部の壁部に連結することを提供することができる。クランプ位置では、ビームが、管状要素の長手方向を実質的に横切る方向に延在する。また、デバイスを使用する方法が説明される。
2021532038.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向を有する管状要素を外側端部において立てるためのデバイスであって、
−  相互に連結されたビームの十字状支持構造と；
−  クレーンなどの持ち上げ手段に接続するための、前記十字状支持構造に回動可能に接続された持ち上げ部材と；
−  クランプ位置において前記管状要素の前記外側端部の壁部に連結するために、離間位置から前記クランプ位置まで前記ビームに沿ってスライド可能なクランプ部材であって、前記クランプ位置では、前記ビームが、前記管状要素の前記長手方向を実質的に横切る方向に延在する、クランプ部材と；
を備えることを特徴とするデバイス。
【請求項２】
前記クランプ部材が、前記管状要素の中空外側端部の内部壁部に連結するために、前記離間位置から、前記十字状支持構造の十字の中心から前記離間位置よりも離れて配置されたクランプ位置までスライド可能であることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記管状要素の壁部のための、前記ビームに接続された支持部材をさらに備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記支持部材が、前記ビームの調節可能な固定位置において前記ビームに接続されていることを特徴とする請求項３に記載のデバイス。
【請求項５】
前記支持部材が、前記管状要素の外側壁部を支持するように構成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載のデバイス。
【請求項６】
前記支持部材と異なりかつ少なくとも前記管状要素の周囲の一部に沿って延在する支持構造をさらに備えていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項７】
前記支持構造が、少なくとも２つのビームに接続されていることを特徴とする請求項６に記載のデバイス。
【請求項８】
前記十字状支持構造に回動可能に連結された前記持ち上げ部材に対する前記十字状支持構造の角度位置を調節するための手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項９】
前記角度調節手段が、前記持ち上げ部材と前記十字状支持構造との間で延在する液圧ピストンシリンダを備えていることを特徴とする請求項８に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記持ち上げ部材が、前記持ち上げ手段に接続するために前記十字状支持構造の上方側に位置しており、前記クランプ部材が、前記十字状支持構造の下方側に沿ってスライド可能であることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記クランプ部材が、クランプ部材と前記十字状支持構造との間で延在する液圧ピストンシリンダによりスライド可能であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記管状要素の壁部と接触することができる表面には、ゴムカバーなどの衝撃吸収要素が設けられていることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記十字状支持構造が、Ｘ状及び／又はＹ状であることを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記持ち上げ部材によって前記十字状支持構造を取り上げるためにキャリア構造によって支えられる持ち上げ手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１５】
前記キャリア構造が、浮遊船舶を備えていることを特徴とする請求項１から１４のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１６】
前記管状要素が、風力タービンの基礎パイルであることを特徴とする請求項１から１５のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１７】
長手方向を有する管状要素を外側端部において立てるための方法であって、
−  請求項１から１６のいずれか一項に記載のデバイスを準備するステップと；
−  持ち上げ手段を使用して前記持ち上げ部材によって前記十字状支持構造を取り上げるステップと；
−  前記デバイスを前記管状要素の外側端部まで運ぶステップと：
−  クランプ位置において前記管状要素の前記外側端部の壁部に連結するために離間位置から前記クランプ位置まで前記ビームに沿って前記クランプ部材をスライドさせるステップであって、前記クランプ位置では、前記ビームが、前記管状要素の前記長手方向を実質的に横切る方向に延在する、ステップと；
−  前記デバイスに連結された前記管状要素を立てるステップであって、前記十字状支持構造が、前記持ち上げ部材に対して回動する、ステップと；
−  所望の位置へ前記デバイスに連結された前記管状要素を持ち上げるステップと；
−  前記管状要素から前記デバイスを連結解除するために、前記クランプ位置から前記離間位置まで前記ビームに沿って前記クランプ部材をスライドさせるステップと；
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１８】
前記十字状支持構造が、前記角度調節手段を使用して前記持ち上げ部材に対して能動的に回動させられることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記離間位置から前記クランプ位置までの距離が、前記管状要素の直径に従って調節されることを特徴とする請求項１７又は１８に記載の方法。
【請求項２０】
請求項１から１６のいずれか一項に記載のデバイスと、前記デバイスに連結された管状要素と、の組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長手方向を有する管状要素を外側端部において立てるためのデバイス及び方法に関する。本発明は、船舶から、水中底部に設置されるべき風力タービンの基礎パイル及び／又はすでに据え付けられた基礎上に設置されるべき風力タービンタワーを外側端部において立てるためのデバイス及び方法に特に関する。基礎は、ここでは、いわゆるモノパイル基礎又はいわゆるジャケット基礎を備え得る。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、沖合の風力タービンを参照して説明される。しかしながら、この参照は、本発明が沖合の風力タービンに限定されることを意味せず、デバイス及び方法は、任意の地面に任意の他の管状要素を設置するために等しく良好に適用され得る。従って、例えば、突堤、レーダー及び他のタワーの、沖合の他の基礎構造を配置することに関連して、及び同様に陸上での用途のために本発明を適用することが可能である。
【０００３】
沖合の風力タービンの基礎パイルは、多くの場合、スチール又はコンクリートの中空管状要素を備え、これらの要素は、１００ｍを超える長さ、６ｍ以上の直径及び８００トン〜２３００トン以上にも及ぶことがある重量を有することがある。風力タービンのための基礎は、風力タービンが絶えずスケールアップされているので、さらにますます重くなっている。基礎がますますより大きくなっているので、基礎は取り扱うことがますますより難しくなる。
【０００４】
水中底部上に基礎パイルを設置するための公知の方法は、持ち上げクレーンなどの持ち上げ手段により船舶から基礎パイルを取り上げるステップと、水中底部上又は水中底部内に基礎パイルを降ろすステップと、からなる。基礎パイルは、その後、持ち上げ手段から連結解除される。
【０００５】
基礎パイルを取り上げるステップは、他にも理由はあるが、基礎パイルが容易に損傷する可能性があるので、デリケートな作業である。ここで、基礎パイルは、大きい距離にわたって船舶のデッキを越えて突出する可能性があることと、取り上げるためのデバイスと基礎パイルとの間の距離は、通常、例えば基礎パイルの直径に対して非常に小さく、このため、取り上げるためのデバイスと基礎パイルの壁部との間の望ましくない接触が容易に起こり得ることと、を考慮することが重要である。さまざまなオペレータが、さらに、持ち上げクレーン、船舶のデッキ上に設けられたウインチ及び同様のものなどの、使用されるツールを能動的に操作する。
【０００６】
公知のデバイスの欠点は、基礎パイルなどの、立てられるべき管状要素を損傷させる機会が多いことである。また、公知のデバイスは、海が比較的穏やかであるときにだけその機能を果たすことができ、通常、制限された直径範囲のみに適している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、本発明の目的は、上述した先行技術の欠点を少なくとも部分的に除去することを支援する、長手方向を有する管状要素を外側端部において立てるためのデバイス及び方法を提供することである。本発明は、特に、長手方向を有する管状要素、特に水中底部に設置されるべき風力タービンの基礎パイルを外側端部において立てるための改良されたデバイス及び方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、請求項１に記載のデバイスが、このために提供される。デバイスは、相互に連結されたビームの十字状支持構造と；クレーンなどの持ち上げ手段に接続するための、支持構造に回動可能に接続された持ち上げ部材と；クランプ位置において管状要素の外側端部の壁部に連結するために、離間位置(clear position)からクランプ位置までビームに沿ってスライド可能なクランプ部材であって、クランプ位置では、ビームが、管状要素の長手方向を実質的に横切る方向に延在する、クランプ部材と、を備える。
【０００９】
本発明のこの説明に関連して、用語“実質的に”は、示された値又は特性の８０％よりも多く、より好ましくは８５％よりも多く、さらにより好ましくは９０％よりも多く、また１００％も意味すると理解される。
【００１０】
管状要素の壁部へのスライド可能なクランプ部材の連結は、原理上、いかなるタイプの連結も含み得る。適切な連結は、例えば摩擦連結もしくはフランジ連結又は摩擦連結及びフランジ連結の組み合わせを含む。摩擦連結は、クランプ部材の表面と、クランプ部材が係合する関連する壁部の表面と、の間に、２つの表面をともに押し付けることによって摩擦力を発生させることに基づいている。フランジ連結は、クランプ部材が管状要素のフランジの下面に係合することに基づいている。
【００１１】
デバイス、より具体的にはデバイスのスライド可能なクランプ部材は、損傷の機会が少なく、管状要素が、特に、揺れる船舶から取り上げられて立てられることを保証する。本発明のデバイスは、さらに、立てられるべき管状要素の寸法、より具体的には直径を良好に変化させることをもたらす。
【００１２】
本発明の別の側面は、長手方向を有する管状要素を外側端部において立てるための方法に関する。方法は、
−  先行する記載のデバイスを準備するステップと；
−  持ち上げ手段を使用して持ち上げ部材によって支持構造を取り上げるステップと；
−  デバイスを管状要素の外側端部まで運ぶステップと；
−  クランプ位置において管状要素の外側端部の壁部に連結するために離間位置からクランプ位置までビームに沿ってクランプ部材をスライドさせるステップであって、クランプ位置では、ビームが、管状要素の長手方向を実質的に横切る方向に延在する、ステップと；
−  デバイスに連結された管状要素を立てるステップであって、支持構造が、持ち上げ部材に対して回動する、ステップと；
−  所望の位置へデバイスに連結された管状要素を持ち上げるステップと；
−  管状要素からデバイスを連結解除するために、クランプ位置から離間位置までビームに沿ってクランプ部材をスライドさせるステップと；
を含む。
【００１３】
要素の周囲部は、要素を立てる間に、適切なクランプテンションでクランプ部材によって係合される。クランプ部材が、例えば、デバイスを管状要素の中空外側端部内に挿入している間に十字状支持構造の中心の比較的近くに位置しているので、損傷する可能性がより低くなる。これは、必要に応じて、先行技術の方法で可能なものよりも重いうねりの中で働くことも可能にする。
【００１４】
本発明の一実施形態では、クランプ部材は、管状要素の中空外側端部の内部壁部に連結するために、離間位置から、支持構造の十字の中心から離間位置よりもさらに離れて配置されたクランプ位置までスライド可能である。離間位置からクランプ位置までクランプ部材をスライドさせる選択肢を提供することは、デバイスが管状要素の直径のために修正されなければならないということなく、直径が変化する管状要素が、係合させられて立てられることを可能にする。デバイスは、特に、比較的大きい直径を有する管状要素が立てられることを可能にする。本出願に関連して、比較的大きい直径は、６ｍよりも大きい、より好ましくは７ｍよりも大きい、さらにより好ましくは８ｍよりも大きい、さらにより好ましくは９ｍよりも大きい、最も好ましくは１０ｍよりも大きい直径を意味すると理解される。
【００１５】
本発明によるデバイスの一実施形態は、クランプ部材が、管状要素の中空外側端部の内部壁部に連結するために、離間位置から、支持構造の十字の中心から離間位置よりもさらに離れて配置されたクランプ位置までスライド可能であることを特徴とする。
【００１６】
さらに別の実施形態は、管状要素の壁部のための、ビームに接続された支持部材をさらに備えるデバイスを提供する。このような部材は、管状要素が重力に逆らって立てられるときに、管状要素を支持することに役立つ。支持部材は、好ましくは、比較的大きい直径を有する管状要素を立てるために利用され、管状要素の過重量を回避することに貢献する。
【００１７】
一実施形態では、支持部材は、ビームの調節可能な固定位置においてビームに接続される。調節可能なさらなる固定位置は、例えば、支持部材と支持構造の関連するビームとの間のピン−ホール接続によって形成され得る。
【００１８】
本発明の改良された実施形態は、支持部材が管状要素の外側壁部を支持するように構成されたデバイスに関する。
【００１９】
本発明のさらに改良された実施形態は、支持部材とは異なる支持構造をさらに備えるデバイスであって、支持構造が、少なくとも管状要素の周囲の一部に沿って、例えば周囲の半分又は１／４に沿って延在する、デバイスに関する。支持構造は、好ましくは、十字状支持構造の少なくとも２つのビームに接続される。
【００２０】
本発明の別の実施形態では、デバイスは、支持構造に回動可能に連結された持ち上げ部材に対する支持構造の角度位置を調節するための手段をさらに備える。これは、支持構造の角度位置を調節することを可能にする。支持構造は、ここで、挿入位置から持ち上げ位置へ移動させられ、挿入位置では、デバイスが管状要素に連結することができ、持ち上げ位置では、管状要素が、（部分的に）立てられた位置にあり、最後には鉛直に吊り下げられた位置にある。
【００２１】
角度調節手段は、任意の公知の方式で実現され、角度調節手段が、持ち上げ部材と支持構造との間で延在する液圧ピストンシリンダを備える実施形態が好ましい。
【００２２】
支持構造のクランプ部材は、原理上、支持構造の上方側、下方側又は両側に位置し得る。実際の実施形態は、持ち上げ部材が、持ち上げ手段に接続するために十字状支持構造の上方側に位置するデバイスであって、クランプ部材が、支持構造の下方側に沿ってスライド可能である、デバイスに関する。
【００２３】
支持構造のクランプ部材は、原理上、当業者に公知の任意の方式で支持構造のビームに沿ってスライド可能である。比較的メンテナンスに手のかからない実施形態は、クランプ部材と支持構造との間で延在する液圧ピストンシリンダによりクランプ部材がスライド可能であるデバイスに関する。
【００２４】
デバイスが、海で立てられるべき管状要素の損傷を少なくとも部分的に防止するという目的を有するので、本発明の別の実施形態は、管状要素の壁部と接触することができる表面にはゴムカバーなどの衝撃吸収要素が設けられたデバイスによって形成される。これらの表面は、例えば、いくつかの実施形態では、クランプ部材の端面、支持部材の端面及び／又は支持構造の端面であり得る。
【００２５】
本発明によれば、支持構造は、十字状であり、これは、中心から延在する複数のアームを備える構造を意味すると理解される。アームの数はランダムに選択され得るが、Ｘ状及び／又はＹ状である十字状支持構造が好ましい。このような支持構造は、それぞれ４つのアーム又は３つのアームを有する。
【００２６】
デバイスは、比較的大きいサイズ、例えば６ｍ以上の直径と８０ｍ以上にもなり得る長さとを有する管状要素を立てることに特に適している。実施形態は、このために、ここでは持ち上げ部材によって支持構造を取り上げるためにキャリア構造によって支えられた持ち上げ手段をさらに備えるデバイスを提供する。適切な持ち上げ手段は、任意の公知のタイプの持ち上げクレーンを備えている。持ち上げ手段のための支持構造は、地面、土、コンクリートプレートなどを含み得る。
【００２７】
デバイスは、沖合で管状要素を立てることに特に適しており、このために、デバイスは、一実施形態によれば、キャリア構造として浮遊船舶を備えている。この実施形態では、デバイスは、船舶、例えばジャッキアッププラットフォームの作業デッキから操作される。本発明の利点は、支持構造が、重い物体を持ち上げることに適している浮遊船舶を備えている場合に、最もはっきりと明白になる。
【００２８】
本発明によるデバイスの利点は、管状要素が、風力タービンの基礎パイルでありかつ／又はすでに据え付けられた基礎上に設置されるべき風力タービンタワーである実施形態において、最もはっきりと明白になる。
【００２９】
デバイスにより、長手方向を有する管状要素は、損傷の機会が少ない状態で、その外側端部で立てられる。本発明のデバイスの実施形態は、ここで提供される：支持構造は、持ち上げ手段を使用して支持構造の持ち上げ部材によって取り上げられる；デバイスは、管状要素の外側端部まで運ばれる；クランプ部材は、離間位置からクランプ位置までビームに沿ってスライドさせられ、それにより、クランプ部材は、クランプ位置において管状要素の外側端部の壁部に連結する；デバイスに連結された管状要素は、立てられ、支持構造は、持ち上げ部材に対して回動する。デバイスに連結された管状要素が、所望の位置へ吊り下げ位置において導かれた後に、クランプ部材は、クランプ位置から離間位置までビームに沿ってスライドさせられ、これにより、デバイスを管状要素から連結解除する。
【００３０】
この方法の一実施形態では、特に、管状要素が取り上げられるのに適した挿入位置に支持構造を移動させるために、支持構造は、角度調節手段を使用して持ち上げ部材に対して能動的に回動させられる。
【００３１】
比較的小さい直径及び比較的大きい直径の双方を有する管状要素が立てられることを可能にするために、方法の実施形態では、離間位置からクランプ位置までの距離は、管状要素の直径に従って調節される。これを可能にする、デバイスの対応する実施形態が、このために提供される。
【００３２】
本発明の別の側面は、説明された実施形態のいずれか１つによるデバイスと、このようなデバイスに連結された管状要素と、の組立体に関する。
【００３３】
本出願で説明される本発明の実施形態は、これらの実施形態の任意の考えられる組み合わせで組み合わせられ得、各実施形態は別の特許出願の要旨を個々に形成することができる。
【００３４】
本発明は、図面に限定されることなく、以下の図面に基づいてさらに明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態によるデバイスの概略的な分解斜視図である。
【図２】図１に示された実施形態の組み立て状態の概略的な平面図である。
【図３】管状要素が連結された、図１に示された本発明によるデバイスの実施形態の概略的な底面図である。
【図４】２つの角度位置での、図１に示された本発明によるデバイスの実施形態の概略的な側面図である。
【図５】図１に示された本発明によるデバイスの実施形態の概略的な正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図面を参照すると、長手方向を有する基礎パイル２０を外側端部において立てるためのデバイス１が示されている。デバイス１は、選択的に互いの上に又は別の表面上に、例えば風力タービンマストの移行ピースなどの長手方向を有する他の要素を立てて設置することに同様に適している。示される実施形態では、デバイス１は、相互に連結されたビーム（２ａ，２ｂ）の形態の十字状支持構造を備えている。連結は、例えば、ビーム部分の溶接によってもたらされ得る。ビームは、例えば、管状断面を有するが、Ｈビーム又はＩビームも可能である。十字の中心において、支持構造には、２つのヒンジ付きプレート（３ａ，３ｂ）が設けられ、ヒンジ付きプレート（３ａ，３ｂ）では、持ち上げ部材４が、ピン−ホール接続により支持構造２に回動可能に接続されている。持ち上げ部材４には、クレーン（図示せず）などの持ち上げ手段に接続するためのリフティングアイ４０が持ち上げ側に設けられ、この接続は、リフティングアイ４０にそれぞれ係合する巻き上げケーブルの介在による。リフティングアイ４０の機能は、異なる形態、例えばシャフトスタブ又はトラニオンの形態をとることができる。持ち上げ部材４により、デバイス１は、支持構造２が、ヒンジ付きプレート（３ａ，３ｂ）に対して垂直に延びる回転軸５周りで比較的妨害されない方式で回転することができるように、持ち上げ手段から吊り下げられる。
【００３７】
デバイス１は、離間位置からクランプ位置までビーム（２ａ，２ｂ）に沿ってスライド可能なクランプ部材６をさらに備えている。各クランプ部材６は、Ｕ字状断面を有し、このようにしてビーム（２ａ，２ｂ）を少なくとも部分的に取り囲むことができ、このため、クランプ部材６は、ビーム（２ａ，２ｂ）との接触を損なうことなく、関連するビーム（２ａ，２ｂ）上でスライド面によりスライドすることができる。示される実施形態では、クランプ部材６は、支持構造２の下方側に沿ってスライド可能である。支持構造２の下方側は、ここでは持ち上げ部材４が位置しない側として規定される。この持ち上げ部材４は、十字状支持構造２の上方側に位置している。クランプ部材６は、関連するクランプ部材６と支持構造２のビームとの間で延在する液圧ピストンシリンダ７により、ビーム（２ａ，２ｂ）上でスライドさせられ得る。図２により示された方向８における径方向外向きの運動をシリンダに与えることによって、クランプ部材６は、径方向において十字の中心の比較的近くにある離間位置Ａから、支持構造の十字の中心からさらに離れて配置されたクランプ位置Ｂまで移動させられる。図３に示されるように、クランプ位置Ｂでは、クランプ部材６は、基礎パイル２０の中空外側端部の内部壁部２０ａに接触して圧力をかけられている。これは、クランプ部材６の端面と基礎パイル２０の内部壁部２０ａとの間の連結をもたらす。この連結をさらに改善するために、壁部２０ａと接触するクランプ部材６の端面には、ゴムカバーなどの衝撃吸収要素が設けられ得る。図は、クランプ部材６のクランプ位置では、ビーム（２ａ，２ｂ）が、基礎パイル２０の長手方向２１を実質的に横切る方向に延在することをさらに示している。図３では、長手方向２１は、図の平面に対して垂直に延びている。
【００３８】
デバイス１には、ビーム（２ａ，２ｂ）に接続された支持部材９がさらに設けられている。支持部材９は、少なくとも基礎パイル２０の周囲の一部に沿って基礎パイル２０の外側壁部２０ｂを支持するように構成されている。支持部材９は、同様にＵ字状断面を有し、関連するビーム（２ａ，２ｂ）の調節可能な固定位置までビーム（２ａ．２ｂ）の端部上でスライドさせられ得る。調節可能な固定位置は、例えば、ビーム（２ａ，２ｂ）の側壁に配置された複数の開口部２２によって決定され、支持部材９の対応するピン９２が、この部材をビーム（２ａ，２ｂ）に固定するために開口部２２内に配置され得る。支持部材９が、立てる間に基礎パイル２０の外側壁部２０ｂを支持するように構成されているので、支持部材９は、通常、径方向８においてクランプ部材６よりも径方向外側に位置し、クランプ部材６は、示される実施形態では、やはり、立てる間に基礎パイル２０の内側壁部２０ａをクランプするように構成されている。
【００３９】
例えば６ｍ以上の比較的大きい直径及び／又は例えば８００トン〜２３００トン以上の比較的高い重量を有する基礎パイル２０のために、支持構造２５の形態のさらなる支持を提供することが有益であることがあり、支持構造２５は、支持部材９と異なり、少なくとも基礎パイル２０の周囲の一部２３に沿って延在する。十分な強度を得るために、図２及び図３に示されるように、支持構造２５を少なくとも２つのビーム（２ａ，２ｂ）に接続することが有益であることがある。基礎パイル２０の壁部と接触することができる支持構造２５の表面にも、例えばゴムカバーの形態の衝撃吸収要素２６が設けられ得る。
【００４０】
使用中に、基礎パイル２０が立てられると、支持部材９及び支持構造２５の双方は、部分的に立てられた位置において基礎パイル２０の下方側に位置する。従って、支持部材９、及び、必要に応じて支持構造２５は、基礎パイル２０の自身の重量を吸収することに特に有益である。
【００４１】
最後に、デバイス１には、支持構造２に回動可能に接続された持ち上げ部材４に対する支持構造２の角度位置を調節するための手段も設けられている。示される実施形態では、角度調節手段は、持ち上げ部材４と支持構造２との間で延在する液圧ピストンシリンダ２４を備えている。シリンダ２４の格納位置では、図４に示されるように、支持構造２の平面２９は、持ち上げ部材４の平面４９に対して実質的に垂直に延びる。この持ち上げ位置では、持ち上げ部材４及び支持構造２の２つの平面の間の角度４５は、実質的に９０度になる。シリンダ２４に運動を与えることによって、支持構造２は、図４において破線で示される挿入位置まで回転軸５周りで回転させられ、挿入位置では、支持構造２の平面２９が、持ち上げ部材４の平面に対して実質的に平行に延びる。持ち上げ部材４と支持構造２との間の角度４５は、ここでは約１８０度まで増大している。
【００４２】
使用中に、本発明のデバイス１は、まず、クレーン（図示せず）の巻き上げケーブル（図示せず）をアイ４０又は持ち上げ部材４の別の接続手段に接続することによって、巻き上げケーブルに接続される。その後、支持構造２は、クレーンを使用して持ち上げ部材４によって取り上げられ、基礎パイル２０の外側端部まで運ばれる。立てられなければならずかつ例えば海底に配置されなければならない基礎パイル２０は、通常、水平位置において、船舶、例えばジャックアッププラットフォームの作業デッキ上に位置している。このように水平に配向された基礎パイル２０をデバイス１により持ち上げるために、デバイスの支持構造２は、シリンダ２４に運動を与えることによって、図４において破線で示される挿入位置に移動させられ、基礎パイル２０の中空外側端部内に挿入される。クランプ部材６は、ここで、離間位置Ａにあり、すなわち十字の中心に比較的近い。基礎パイル２０の壁部の損傷は、このようにして防止される。その後、クランプ部材６は、それらの離間位置Ａからそれらのクランプ位置Ｂまでビーム（２ａ，２ｂ）に沿ってスライドさせられ、基礎パイル２０の中空外側端部の内部壁部２０ａとの連結が実現される。このクランプ位置では、ビーム（２ａ，２ｂ）は、基礎パイル２０の長手方向を実質的に横切る方向に延在する。デバイス１に連結された基礎パイル２０は、その後、クレーンにより全体を巻き上げることによって立てられる。支持構造２は、ここで、角度４５が９０度に減少されるまで、言い換えると支持構造２の平面２９が持ち上げ部材４の平面４９に対して実質的に垂直に延びるまで、持ち上げ部材４に対して回動する。この位置では、デバイス１に連結された基礎パイル２０は、クレーンにより、所望の位置、例えば基礎パイル２０が海底に降ろされなければならない場所に巻き上げられる。所望の位置では、その後、クランプ部材６は、基礎パイル２０からデバイス１を連結解除するために、クランプ位置Ｂから離間位置Ａまでビーム（２ａ，２ｂ）に沿って径方向内向きにスライドさせられる。基礎パイル２０を立てる間、必要に応じて、基礎パイル２０は、支持部材９及び／又は支持構造２５によってさらに支持され得る。
【００４３】
上述の実施形態には、例えば液圧及び電気的動力供給源、そのための供給導管及び同様のものなどのような周辺機器が設けられなければならないことが明らかであろう。この周辺機器は、さらに詳細には説明されない。
【００４４】
上記で詳細に説明された本発明のデバイスの実施形態により、管状物体、特に風力タービンの基礎パイルは、浮遊船舶から地面、特に水中底部に設置され、これは、荒れた天候状態において公知の方法よりも見込みがある。これは、管状物体の損傷のリスクを低減させる。デバイスは、比較的大きい寸法を有する管状要素を操作することも可能にし、さまざまな寸法が適応させられ得る。
【符号の説明】
【００４５】
１  デバイス、２  十字状支持構造、２ａ，２ｂ  ビーム、４  持ち上げ部材、６  クランプ部材、７  液圧ピストンシリンダ、９  支持部材、２０  管状要素、２０ａ  内部壁部、２０ｂ  壁部、２１  長手方向、２３  一部、２４  角度調節手段、２５  支持構造、２６  衝撃吸収要素、Ａ  離間位置、Ｂ  クランプ位置
【図１】
2021532038.tif 000003
【図２】
2021532038.tif 000004
【図３】
2021532038.tif 000005
【図４】
2021532038.tif 000006
【図５】
2021532038.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】令和2年10月15日(2020.10.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向（２１）を有する管状要素（２０）を外側端部において立てるためのデバイス（１）であって、
−  相互に連結されたビーム（２ａ，２ｂ）の十字状支持構造と；
−  クレーンなどの持ち上げ手段に接続するための、前記十字状支持構造に回動可能に接続された持ち上げ部材（４）と；
−  クランプ位置（Ｂ）において前記管状要素（２０）の前記外側端部の壁部に連結するために、離間位置（Ａ）から前記クランプ位置（Ｂ）まで前記ビーム（２ａ，２ｂ）に沿ってスライド可能なクランプ部材（６）であって、前記クランプ位置（Ｂ）では、前記ビーム（２ａ，２ｂ）が、前記管状要素（２０）の前記長手方向（２１）を実質的に横切る方向に延在し、前記クランプ部材（６）が、前記管状要素（２０）の中空外側端部の内部壁部（２０ａ）に連結するために、前記離間位置（Ａ）から、前記十字状支持構造の十字の中心から前記離間位置（Ａ）よりもさらに離れて配置された前記クランプ位置（Ｂ）までスライド可能である、クランプ部材（６）と；
を備え、
前記デバイスが、前記管状要素（２０）の壁部（２０ｂ）のための、前記ビーム（２ａ，２ｂ）に接続された支持部材（９）であって、前記支持部材が、前記管状要素の外側壁部を支持するように構成されている、支持部材（９）と、前記支持部材（９）と異なりかつ少なくとも前記管状要素（２０）の周囲の一部（２３）に沿って延在する支持構造（２５）であって、前記支持構造（２５）が、少なくとも２つのビーム（２ａ，２ｂ）に接続されている、支持構造（２５）と、をさらに備えていることを特徴とするデバイス。
【請求項２】
前記支持部材が、前記ビームの調節可能な固定位置において前記ビームに接続されていることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記十字状支持構造に回動可能に連結された前記持ち上げ部材に対する前記十字状支持構造の角度位置を調節するための手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記角度調節手段が、前記持ち上げ部材と前記十字状支持構造との間で延在する液圧ピストンシリンダを備えていることを特徴とする請求項３に記載のデバイス。
【請求項５】
前記持ち上げ部材が、前記持ち上げ手段に接続するために前記十字状支持構造の上方側に位置しており、前記クランプ部材が、前記十字状支持構造の下方側に沿ってスライド可能であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項６】
前記クランプ部材が、クランプ部材と前記十字状支持構造との間で延在する液圧ピストンシリンダによりスライド可能であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項７】
前記管状要素の壁部と接触することができる表面には、ゴムカバーなどの衝撃吸収要素が設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項８】
前記十字状支持構造が、Ｘ状及び／又はＹ状であることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項９】
前記持ち上げ部材によって前記十字状支持構造を取り上げるためにキャリア構造によって支えられる持ち上げ手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記キャリア構造が、浮遊船舶を備えていることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記管状要素が、風力タービンの基礎パイルであることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１２】
長手方向（２１）を有する管状要素（２０）を外側端部において立てるための方法であって、
−  請求項１から１１のいずれか一項に記載のデバイス（１）を準備するステップと；
−  持ち上げ手段を使用して前記持ち上げ部材（４）によって前記十字状支持構造（２ａ，２ｂ）を取り上げるステップと；
−  前記デバイス（１）を前記管状要素（２０）の外側端部まで運ぶステップと：
−  クランプ位置（Ｂ）において前記管状要素（２０）の前記外側端部の壁部（２０ａ）に連結するために離間位置（Ａ）から前記クランプ位置（Ｂ）まで前記ビーム（２ａ，２ｂ）に沿って前記クランプ部材（６）をスライドさせるステップであって、前記クランプ位置（Ｂ）では、前記ビーム（２ａ，２ｂ）が、前記管状要素（２０）の前記長手方向（２１）を実質的に横切る方向に延在する、ステップと；
−  前記デバイス（１）に連結された前記管状要素（２０）を立てるステップであって、前記十字状支持構造が、前記持ち上げ部材（４）に対して回動する、ステップと；
−  所望の位置へ前記デバイス（１）に連結された前記管状要素（２０）を持ち上げるステップと；
−  前記管状要素（２０）から前記デバイス（１）を連結解除するために、前記クランプ位置（Ｂ）から前記離間位置（Ａ）まで前記ビーム（２ａ，２ｂ）に沿って前記クランプ部材（６）をスライドさせるステップと；
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１３】
前記十字状支持構造が、前記角度調節手段を使用して前記持ち上げ部材に対して能動的に回動させられることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記離間位置から前記クランプ位置までの距離が、前記管状要素の直径に従って調節されることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の方法。
【請求項１５】
請求項１から１１のいずれか一項に記載のデバイスと、前記デバイスに連結された管状要素と、の組立体。
【国際調査報告】
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