(57)【要約】  本発明は、例えば洋上風力タービンを支持するよう適合された杭を設置するための、船舶のデッキに取り付けられる杭保持システムに関する。当該杭保持システムは、船舶に隣接する杭設置場所において杭を直立姿勢で支持するよう構成される。本発明はさらに、そうした杭保持装置システムを備えた船舶、および方法に関する。本発明はさらに杭保持装置を提供する。
2021516299.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
例えば洋上風力タービンを支持するよう構成された杭を設置するための、船舶のデッキに取り付けられる杭保持システムであって、
前記杭保持システムは、前記船舶に隣接する杭設置場所において杭を直立姿勢で支持するよう構成されており、
前記杭保持システムは、
−  ベース構造と第１の顎部と第２の顎部とを備える杭保持装置であって、前記第１の顎部および前記第２の顎部の各々は、内側端部と外側端部との間に延在しており、前記第１の顎部および前記第２の顎部は、前記第１の顎部および前記第２の顎部の前記内側端部において、前記杭保持装置が前記杭保持装置内に保持される杭のための杭通路を画定する閉ポジションと、杭を横方向において前記杭保持装置内に受け入れ可能にするかまたは前記杭保持装置から取り外し可能にする開ポジションと、の間で顎部旋回軸線周りで旋回するように、前記ベース構造のそれぞれの旋回部分に対して旋回可能に接続されている、杭保持装置と、
−  複数の杭係合デバイスであって、前記ベース構造と前記第１の顎部と前記第２の顎部の各々は、少なくとも１つの前記杭係合デバイスを支持し、前記杭係合デバイスの各々は、１つ以上の杭係合要素を備えており、例えば前記杭通路内の杭との係合のための１つ以上の杭ガイドローラを備える、杭係合デバイスと、
−  前記船舶の前記デッキに取り付けられる杭保持装置支持システムであって、前記杭保持装置支持システムは、前記ベース構造において前記杭保持装置を移動可能に支持しており、前記杭保持装置支持システムは、好ましくは第１の方向において前記杭保持装置を移動させるよう構成されており、前記第１の方向は、船内ポジションと船外ポジションとの間において、前記杭保持システムが前記船舶の前記デッキに取り付けられた場合に前記船舶の前記デッキに略平行となる、杭保持装置支持システムと、
を備えており、
前記杭保持装置は、前記船外ポジションにある場合、杭を前記杭設置場所において直立姿勢で保持するために、前記船舶の輪郭の外側に配置され、かつ
前記杭保持装置は、好ましくは前記第１の顎部および前記第２の顎部が前記開ポジションにある状態で、前記船内ポジションにある場合、前記船舶の輪郭の内側に配置されることを特徴とする杭保持システム。
【請求項２】
前記第１の顎部の顎部旋回軸線と前記第２の顎部の顎部旋回軸線とは、所定の平面を画定し、
前記第１の顎部および前記第２の顎部の前記外側端部は、前記第１の顎部および前記第２の顎部が前記閉ポジションにある場合に、前記平面の一側に配置され、
前記第１の顎部および前記第２の顎部の前記外側端部は、前記第１の顎部および前記第２の顎部が前記開ポジションにある場合に、前記平面内にまたは前記平面の反対側に配置されることを特徴とする請求項１に記載の杭保持システム。
【請求項３】
前記船内ポジションでは、実質的に前記杭保持システム全体が前記船舶の前記輪郭の内側に配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の杭保持システム。
【請求項４】
前記杭保持装置支持システムは、
前記第１の方向に延在する走路、好ましくは前記船舶の前記デッキに取り付けられる走路と、
前記杭保持装置の前記ベース構造を支持するよう構成されたベース運搬機と、
を備えており、
前記ベース運搬機は、前記船外ポジションで前記杭保持装置を支持するためのポジションと、前記船内ポジションで前記杭保持装置を支持するためのポジションと、の間で前記走路に沿って移動するようさらに構成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の杭保持システム。
【請求項５】
前記杭保持装置は、前記第１の方向において所定の長さを有しており、
前記走路は、前記第１の方向において所定の長さを有しており、
前記走路の長さ、より具体的には前記杭保持装置を前記船内ポジションと前記船外ポジションとの間で移動させる場合の前記走路に沿う前記ベース運搬機の走行距離は、前記第１の顎部および前記第２の顎部が前記閉ポジションにある状態の前記杭保持装置の長さよりも短く、
前記走路の長さ、より具体的には前記杭保持装置を前記船内ポジションと前記船外ポジションとの間で移動させる場合の前記走路に沿う前記ベース運搬機の走行距離は、前記第１の顎部および前記第２の顎部が前記開ポジションにある状態の前記杭保持装置の長さとほぼ同様であり、好ましくはより長いことを特徴とする請求項４に記載の杭保持システム。
【請求項６】
前記杭保持装置は、前記第１の方向において所定の長さを有しており、
前記走路は、前記第１の方向において所定の長さを有しており、
前記走路の長さ、より具体的には前記杭保持装置を前記船内ポジションと前記船外ポジションとの間で移動させる場合の前記走路に沿う前記ベース運搬機の走行距離は、前記第１の顎部および前記第２の顎部が前記開ポジションにある状態の前記杭保持装置の長さとほぼ同様であることを特徴とする請求項４に記載の杭保持システム。
【請求項７】
前記杭保持装置は、前記第１の方向に垂直な方向において所定の幅を有しており、
前記走路は、前記第１の方向に垂直な方向において所定の幅を有しており、
前記走路の幅は、前記第１の顎部および前記第２の顎部が前記開ポジションにある状態の前記杭保持装置の幅よりも短く、
好ましくは前記走路の幅は、前記第１の顎部および前記第２の顎部が前記開ポジションにある状態の前記杭保持装置の幅の６０％よりも短く、かつ、
好ましくは、平面視において前記杭保持装置が前記船外ポジションにありかつ前記第１の顎部および前記第２の顎部が開ポジションにある状態の前記杭保持システムがＴ字形になされるように、前記第１の顎部および前記第２の顎部は、これら顎部が開放された構成である場合、相対する方向にかつ前記第１の方向に対して略垂直に延在することを特徴とする請求項４から請求項６のいずれか一項のいずれか一項に記載の杭保持システム。
【請求項８】
前記杭保持装置支持システムが前記船舶に対する水平平面内に前記杭保持装置を配置できるように、前記杭保持装置支持システムは、第１の外側ポジションと第２の外側ポジションとの間で、好ましくは前記第１の方向に垂直である第２の方向に前記杭保持装置を移動させるよう構成されており、
前記杭保持装置支持システムは、前記第１の方向に延在する走路、好ましくは前記船舶の前記デッキに取り付けられる走路と、前記走路に沿う移動のためのベース運搬機と、を備えており、
前記ベース運搬機は、前記ベース構造を支持するよう構成され、
前記杭保持装置支持システムが前記船舶に対する水平平面内に前記杭保持装置を配置できるように、前記ベース構造は、第１の外側ポジションと第２の外側ポジションとの間で、好ましくは前記第１の方向に垂直な第２の方向において移動可能であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の杭保持システム。
【請求項９】
前記杭保持システムは制御システムをさらに備えており、
前記制御システムは、前記杭設置場所に対する前記船舶の動作を補償するために、前記杭保持装置が前記船舶に隣接する前記杭設置場所で杭を直立姿勢で支持すると同時に、前記水平平面内においてアクティブモーション補償を提供するよう構成されていることを特徴とする請求項８に記載の杭保持システム。
【請求項１０】
前記第１の顎部および前記第２の顎部は、前記閉ポジションから前記開ポジションに旋回される場合に、約９０度の角度にわたって旋回され、かつ、
好ましくは、前記第１の顎部および前記第２の顎部は、前記顎部が開放された構成にある場合に、相対する方向においてかつ前記第１の方向に対して略垂直に延在することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の杭保持システム。
【請求項１１】
前記ベース構造、前記第１の顎部および前記第２の顎部の各々は、１２０度の弧形状の軌道に沿って延在することを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の杭保持システム。
【請求項１２】
前記杭保持装置は、杭の大まかな位置決めおよび／または杭と前記杭保持装置の他の部分との間の衝突防止のため、フェンダー構造を備えており、
前記フェンダー構造は、好ましくはベース構造に取り付けられていることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の杭保持システム。
【請求項１３】
例えば洋上風力タービンを支持するよう構成された杭を設置するための、請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の杭保持システムを備える船舶であって、
前記杭保持システムは、前記船舶に隣接する杭設置場所において杭を直立姿勢で支持するよう構成されていることを特徴とする船舶。
【請求項１４】
洋上風力タービンを支持するよう構成された杭を設置するための方法であって、少なくとも部分的に請求項１３に記載の船舶が使用され、
ａ）杭を洋上の前記杭設置場所に輸送するステップと、
ｂ）前記杭保持装置の前記第１の顎部および前記第２の顎部がすでに開ポジションにある状態で、前記杭保持装置を前記船内ポジションから前記船外ポジションへ移動するステップと、
ｃ）杭をその上側端部で持ち上げて前記杭保持装置内に杭を配置するステップと、
ｄ）前記杭保持装置の前記第１の顎部および前記第２の顎部をこれら顎部の閉ポジションへ移動させるステップと、
ｅ）杭を海底へ下降させるステップと、
ｆ）杭を海底に打ち込むステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１５】
少なくとも１つ以上のステップ、好ましくはすべてのステップの間、前記船舶は浮遊状態にあり、
ステップｅおよび／またはステップｆの間、前記杭保持装置は、前記船舶の波によって引き起こされる動きとは独立して既定のＸ−Ｙ場所を維持するために、前記船舶の波によって引き起こされる動作を補償されることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記船舶の装備品保管領域に保管される装備品、例えば垂直折りたたみ式騒音軽減スクリーンを前記杭保持装置に取り付けできるように、好ましくは前記杭保持装置の前記ベース構造と前記第１の顎部と前記第２の顎部とに取り付けできるように、前記杭保持装置支持システムは、好ましくは前記第１の顎部および前記第２の顎部が前記閉ポジションにある状態で、前記杭保持装置をピックアップポジションへ移動させるよう構成されており、
前記ピックアップポジションでは、前記杭保持装置は前記船舶の前記輪郭の内側でかつ前記船舶の装備品保管領域の上方に配置されることを特徴とする請求項１に記載の杭保持システム。
【請求項１７】
前記杭保持装置支持システムは、
第１の方向に延在するベース走路と、
前記杭保持装置を支持するベース走路運搬機と、
前記ベース走路運搬機を前記ベース走路に沿って移動させるためのベース走路運搬機駆動装置と、
を備えており、
前記ベース走路は、好ましくは、前記船舶の前記デッキに取り付けられる単一のビーム構造を備えており、前記ピックアップポジションは前記ベース走路の側方に配置されることを特徴とする請求項１６に記載の杭保持システム。
【請求項１８】
前記杭保持装置支持システムは、
第１のベース走路および第２のベース走路であって、前記第１の方向に延在する第１のベース走路および第２のベース走路と、
前記杭保持装置を支持する第１のベース走路運搬機および第２のベース走路運搬機と、
前記ベース走路運搬機を前記第１および第２のベース走路に沿ってそれぞれ移動させるための第１のベース走路運搬機駆動装置および第２のベース走路運搬機駆動装置と、
を備えており、
前記ベース走路の各々は、好ましくは、前記船舶の前記デッキに取り付けられる単一のビーム構造を備えており、前記ピックアップポジションは、前記第１のベース走路と前記第２のベース走路との間に配置されることを特徴とする請求項１６に記載の杭保持システム。
【請求項１９】
前記杭保持装置支持システムは、前記杭保持装置を第２の方向に移動するよう構成されており、前記第２の方向は好ましくは前記第１の方向に垂直であり、
前記杭保持システムはモーションコントロールシステムをさらに備えており、
杭が海底へ向けて下降される間および／または杭が海底に着地した後に、杭を押圧しかつ／または当該杭を前記杭設置場所において直立姿勢で維持するために、前記モーションコントロールシステムは、船外ポジションにある場合、前記杭保持装置を前記船舶に対して前記第１の方向および前記第２の方向へ移動させるよう構成されいることを特徴とする請求項１から請求項１８のいずれか一項に記載の杭保持システム。
【請求項２０】
前記支持システムは二次走路を備えており、前記二次走路は、第２の方向においてかつ前記ベース走路に対してまたは前記第１のベース走路および前記第２のベース走路に対して垂直に延在しており、
前記二次走路は、好ましくは、前記ベース走路運搬機または第１のベース走路運搬機および第２のベース走路運搬機によって支持される単一のビーム構造を備えることを特徴とする請求項１７および請求項１９に記載の、または請求項１８および請求項１９に記載の杭保持システム。
【請求項２１】
前記杭保持システムは、例えばカメラおよび／またはレーザーを備える杭モニタリングシステムをさらに備えており、
前記杭モニタリングシステムは、前記杭保持装置によって前記杭通路内に保持されている杭の向きをモニタリングするよう構成されており、
前記杭モニタリングシステムはモーションコントロールシステムに接続されており、
杭が海底へ向けて下降される間および／または杭が海底に着地した後に、杭を押圧しかつ／または当該杭を前記杭設置場所において直立姿勢で維持するために、前記モーションコントロールシステムは、船外ポジションにある場合、前記杭保持装置を前記船舶に対して前記第１の方向および前記第２の方向へ移動させるよう構成されていることを特徴とする請求項１から請求項２０のいずれか一項に記載の杭保持システム。
【請求項２２】
前記杭保持システムは、モーションコントロールシステムをさらに備えており、
杭が海底へ向けて下降される間および／または杭が海底に着地した後に、杭を押圧しかつ／または当該杭を前記杭設置場所において直立姿勢で維持するために、前記モーションコントロールシステムは、船外ポジションにある場合、前記杭保持装置を前記船舶に対して前記第１の方向および前記第２の方向へ移動させるよう構成されており、
前記モーションコントロールシステムは、クレーンモニタリングシステムに接続されており、
前記クレーンモニタリングシステムは、杭をその上側端部で支持するためのクレーンの吊り下げデバイスの向きおよび／または速度に関する情報を提供し、
好ましくは、前記モーションコントロールシステムは、好ましくは杭を海底へ向けて下降させるために前記クレーンを使用する間に、前記杭保持装置に対して杭または少なくともその上側端部を特定のポジションへ移動させかつ／または杭または少なくともその上側端部を特定のポジションで維持するために、前記クレーンの前記吊り下げデバイスを制御するよう構成されていることを特徴とする請求項１から請求項２１のいずれか一項に記載の杭保持システム。
【請求項２３】
前記モーションコントロールシステムは、船舶モニタリングシステムを備えるかまたは船舶モニタリングシステムに接続されるように構成されており、
前記船舶モニタリングシステムは、船舶の場所および／または向きおよび／または速度に関する情報を提供し、
好ましくは前記モーションコントロールシステムは、前記杭保持装置を特定のポジションへ移動させかつ／または前記杭保持装置を特定のポジションで維持するよう、前記船舶の推進力を制御するよう構成されていることを特徴とする請求項１から請求項２２のいずれか一項に記載の杭保持システム。
【請求項２４】
前記モーションコントロールシステムは、波モニタリングシステムをさらに備えるかまたは波モニタリングシステムに接続するよう構成されており、
前記波モニタリングシステムは、到来波をモニタリングするために例えばレーダーを使用し、前記杭保持装置を特定のポジションへ移動させかつ／または前記杭保持装置を特定のポジションで維持するために前記モーションコントロールシステムがこの情報を使用できるようにすることを特徴とする請求項１から請求項２３のいずれか一項に記載の杭保持システム。
【請求項２５】
例えば洋上風力タービンを支持するよう構成された杭を設置するための、前記船舶のデッキに取り付けられている、請求項１から請求項１２および請求項１６から請求項２４のいずれか一項に記載の杭保持システムを備える船舶であって、
前記杭保持システムは、前記船舶に隣接する杭設置場所で直立姿勢で杭を支持するよう構成されていることを特徴とする船舶。
【請求項２６】
前記船舶は長手方向軸線を有しており、前記長手方向軸線は前記船舶の舶首と船尾との間に延在しており、
前記杭保持装置は、第１の方向へ移動される場合、前記船舶の前記長手方向軸線に垂直へ移動されることを特徴とする請求項２５に記載の船舶。
【請求項２７】
前記杭保持システムは、上から見て前記船舶の左舷側または右舷側において前記船舶の輪郭の外側で杭を保持するために、船舶の側方に配置されていることを特徴とする請求項２５または請求項２６に記載の船舶。
【請求項２８】
杭を取り扱うためのクレーンをさらに備えており、前記クレーンは、好ましくは、前記杭保持システムに隣接して配置されることを特徴とする請求項２５から請求項２７のいずれか一項に記載の船舶。
【請求項２９】
デッキをさらに備え、前記デッキは保管場所を提供し、前記保管場所は、請求項１６に記載の装備品保管領域に杭保持装置の装備品を保管することを可能にすることを特徴とする請求項２５から請求項２８のいずれか一項に記載の船舶。
【請求項３０】
洋上風力タービンを支持するよう構成された杭を設置するための方法であって、少なくとも部分的に、請求項２５から請求項２９のいずれか一項に記載の船舶が使用され、
前記方法は、
ａ）杭を洋上の杭設置場所に輸送するステップと、
ｂ）前記杭保持装置を前記船内ポジションから前記船外ポジションへ移動するステップと、
ｃ）杭をその上側端部で持ち上げかつ杭を前記杭保持装置内に配置するステップと、
ｄ）杭を海底まで下降するステップと、
ｅ）杭を海底に打ち込むステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項３１】
ステップｂは、好ましくはピックアップポジションの下方の装備品保管領域に保管されている装備品を前記杭保持装置に取り付けた後、前記杭保持装置を前記ピックアップポジションから前記船外ポジションに移動するステップと、
ステップｄおよび／またはステップｅの間、前記装備品を配備するステップと、
を含むことを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
ステップｄおよび／またはステップｅは、前記杭が海底へ向けて下降される間および／または杭または当該杭の少なくとも第１のセクションが海底に打ち込まれる間、杭を押圧しかつ／または杭を前記杭設置場所において直立姿勢で維持するために、前記杭保持装置を前記船舶に対して前記第１の方向および前記第２の方向へ移動させるために、モーションコントロールシステムを使用するステップをさらに含むことを特徴とする請求項３０または請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
ステップｄおよび／またはステップｅは、前記杭保持装置によって前記杭通路内に保持された杭の向きをモニタリングするために、例えばカメラおよび／またはレーザーを備える杭モニタリングシステムを使用するステップをさらに含み、
前記杭モニタリングシステムは、モーションコントロールシステムに接続されていることを特徴とする請求項３０または請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
ステップｄおよび／またはステップｅは、杭をその上側端部で支持するクレーンの吊り下げデバイスの向きおよび／または速度に関する情報を前記モーションコントロールシステムに提供するためにクレーンモニタリングシステムを使用するステップと、
好ましくは、杭または少なくとも当該杭の上側端部を特定のポジションへ移動させかつ／または杭または少なくとも当該杭の上側端部を特定のポジションで維持するために、前記クレーンの前記吊り下げデバイスを制御するよう前記モーションコントロールシステムを使用するステップをさらに含むことを特徴とする請求項３０から請求項３３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３５】
ステップｄおよび／またはステップｅは、
前記船舶のポジションおよび／または向きおよび／または速度に関する情報を前記モーションコントロールシステムに提供するために、船舶モニタリングシステムを使用するステップと、
好ましくは、前記杭保持装置を特定のポジションへ移動させかつ／または前記杭保持装置を特定のポジションで維持するために、前記船舶の推進力を制御するよう前記モーションコントロールシステムを使用するステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項３０から請求項３４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３６】
ステップｄおよび／またはステップｅは、前記モーションコントロールシステムに到来波の情報を提供するために、好ましくは、前記杭保持装置を特定のポジションへ移動させかつ／または前記杭保持装置を特定のポジションで維持するために前記情報を使用するために、波モニタリングシステムを使用するステップをさらに含み、
前記波モニタリングシステムは、例えば到来波をモニタリングするためにレーダーを使用することを特徴とする請求項３０から請求項３５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３７】
少なくとも１つ以上のステップ、好ましくはすべてのステップの間、前記船舶は浮遊状態にあることを特徴とする請求項３０から請求項３６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３８】
ステップｅおよび／またはステップｆの間、波によって引き起こされる船舶の動作とは独立して既定のＸ−Ｙ場所を維持するために、前記杭保持装置は、波によって引き起こされる船舶の動作を補償されることを特徴とする請求項３０から請求項３７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３９】
ステップｃおよび／またはステップｄは、前記船舶のクレーンによって実行されることを特徴とする請求項３０から請求項３８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４０】
ステップｃおよび／またはステップｄは、前記杭係合デバイスの第１のセットを使用して杭をその長手方向軸線周りで第１の角度にわたって回転させ、好ましくは続いて前記杭係合デバイスの第２のセットを使用して杭をその長手方向軸線の周りで第２の角度にわたって回転させるステップを含み、
前記杭係合デバイスの各々が、杭係合デバイスの単一のセットに属していることを特徴とする請求項３０から請求項３９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４１】
例えばジャッキアップ船である船舶のデッキに取り付けられる杭保持システムであって、
前記船舶は、前記デッキを支持しかつ平面視において前記船舶の輪郭を画定する船体を有しており、
前記杭保持システムは、洋上風力タービンを支持するよう構成された杭を、前記船舶に隣接する杭設置場所において直立姿勢で支持するよう構成されており、
前記杭保持システムは、
−  好ましくは環状の、杭保持装置であって、杭との係合のための複数の杭係合デバイスを有する杭保持装置と、
−  前記船舶の前記デッキに取り付けられる支持デバイスと、
を備えており、
前記支持デバイスは、前記杭保持装置を移動可能に支持し、かつ前記杭保持装置が船舶の輪郭の外側にある船外保持ポジションと、前記杭保持装置が実質的に前記船舶の輪郭の内側にある船内保管ポジションとにおいて、前記船舶に隣接する前記杭設置場所で杭を直立姿勢で支持するよう構成されており、
前記支持デバイスは、
−  走路であって、前記船舶の輪郭の付近に配置されるその支持端部と、前記船舶の輪郭から距離を置いて配置されるその保管端部との間で直線方向に延在する、走路と、
−  前記走路の前記支持端部の付近の支持ポジションと、前記走路の前記保管端部の付近の保管ポジションとの間で、前記走路に沿って移動するために前記走路に取り付けられる運搬機であって、前記運搬機はその前側端部において取付部が設けられている、運搬機と、
−  垂直支持フレームであって、前記垂直支持フレームの下側端部と前記垂直支持フレームの上側端部との間に延在する垂直支持フレームと、
を備えており、
前記垂直支持フレームは、下降ポジションと上昇ポジションとの間で前記取付部に対して垂直方向へ移動されかつ前記下降ポジションおよび前記上昇ポジションにおいて前記取付部に固定されるよう構成されており、
前記垂直支持フレームはその下側端部の付近において前記杭保持装置を支持しており、
前記支持デバイスは、
前記船舶の前記デッキに取り付けられた場合に、前記垂直支持フレームを前記上昇ポジションにある状態で前記運搬機を移動させることによって、前記杭保持装置の垂直突出部が実質的に前記船舶の前記輪郭の内側に配置される保管ポジションと、前記杭保持装置の前記垂直突出部が実質的に前記船舶の前記輪郭の外側に配置される搭乗ポジションと、の間で、少なくとも前記杭保持装置の内径と同様の距離、好ましくは前記杭保持装置の少なくとも外径と同様の距離にわたって前記走路に略平行に前記杭保持装置を移動させることができ、かつ、
前記上昇ポジションと前記下降ポジションとの間で前記垂直支持フレームを移動させることによって、前記杭保持装置の水平突出部が前記船舶の前記デッキの上方に配置される搭乗ポジションと、前記杭保持装置の前記水平突出部が前記船舶の前記デッキの下方に配置される保持ポジションと、の間で、少なくとも前記杭保持装置の高さと同様の距離、好ましくは前記杭保持装置の高さの少なくとも３倍の距離にわたって前記走路に対して略垂直に前記杭保持装置を移動させることができることを特徴とする杭保持システム。
【請求項４２】
前記支持デバイスは、運搬機駆動装置、例えばラックアンドピニオン駆動装置または１つ以上のウインチを備えており、
前記運搬機駆動装置は、前記走路に沿って前記運搬機を移動させるよう構成され、ひいては好ましくは前記杭保持装置を前記保管ポジションと前記搭乗ポジションとの間で移動させるよう構成されていることを特徴とする請求項４１に記載の杭保持システム。
【請求項４３】
前記杭保持システムは、前記杭保持装置が前記保持ポジションにある場合に、第１の補正方向における前記走路に沿う前記運搬機の移動によって、前記船舶に対する前記杭保持装置の移動を可能にするよう構成されており、
前記第１の補正方向は、前記走路の直線方向に略平行であることを特徴とする請求項４１または請求項４２に記載の杭保持システム。
【請求項４４】
前記垂直支持フレームは、前記垂直支持フレームの前記下側端部において保持装置取付部が設けられており、
前記保持装置取付部は、前記杭保持装置が前記垂直支持フレームに対して第２の補正方向に移動できるように、前記杭保持装置を移動可能に支持しており、
前記第２の補正方向は、実質的に水平平面内にあり、かつ前記走路の直線方向に略垂直であることを特徴とする請求項４１から請求項４３のいずれか一項に記載の杭保持システム。
【請求項４５】
前記支持デバイスは、杭保持装置駆動装置、例えばラックアンドピニオン駆動装置を備えており、
前記杭保持装置駆動装置は、前記杭保持装置を前記第２の補正方向に移動するよう構成されることを特徴とする請求項４４に記載の杭保持システム。
【請求項４６】
前記垂直支持フレームおよび／または前記杭保持装置は、クレーンを前記垂直支持フレームおよび／または前記杭保持装置に接続するためのコネクタ、例えば、開口部または穴またはループを備えており、
前記垂直支持フレームおよび前記杭保持装置は、前記コネクタに接続されたクレーン、例えば前記船舶のメインクレーンによって、前記搭乗ポジションと前記保持ポジションとの間で垂直に移動できることを特徴とする請求項４１から請求項４５のいずれか一項に記載の杭保持システム。
【請求項４７】
前記垂直支持フレームは、
−  前記垂直支持フレームの前記下側端部の付近にある第１の結合デバイスであって、前記第１の結合デバイスは、前記上昇ポジションにおいて前記垂直支持フレームを前記運搬機の前記取付部に固定するよう構成される、第１の結合デバイスと、
−  前記垂直支持フレームの前記上側端部の付近にある第２の結合デバイスであって、前記第２の結合デバイスは、前記下降ポジションにおいて前記垂直支持フレームを前記運搬機の前記取付部に固定するよう構成されることを特徴とする請求項４１から請求項４６のいずれか一項に記載の杭保持システム。
【請求項４８】
前記杭保持装置は、前記保管ポジションにある場合、前記杭保持装置と前記走路および／または前記デッキとの間に保管スペースが提供されるように、前記走路および／または前記デッキの上方に所定の距離で支持されており、
前記保管スペースは、前記杭保持装置が前記保管スペースにおけるデバイスを支持可能にし、例えば前記杭保持装置の下側において前記杭保持装置に消音デバイス、例えば折りたたみ式スクリーンを取り付け可能にし、
前記折りたたみ式スクリーンは、折りたたみ構成で、前記杭保持装置と前記走路との間の前記保管スペースにおいて前記杭保持装置によって支持可能であることを特徴とする請求項４１から請求項４７のいずれか一項に記載の杭保持システム。
【請求項４９】
前記第１の結合デバイスは、前記杭保持装置が前記保管ポジションにある場合に前記保管スペースが存在するように、前記垂直支持フレームを前記上昇ポジションに固定するよう構成されることを特徴とする請求項４７および請求項４８に記載の杭保持システム。
【請求項５０】
前記垂直支持フレームは、前記第１の結合デバイスと前記第２の結合デバイスとの間に配置される第３の結合デバイスを備えており、
前記第３の結合デバイスは、中間上昇ポジションにおいて前記垂直支持フレームを前記運搬機の前記取付部に固定するよう構成されており、
前記垂直支持フレームの中間上昇ポジションでは、前記杭保持装置は、前記保管ポジションにある場合に前記走路および／または前記デッキに密接に隣接して支持されることを特徴とする請求項４９に記載の杭保持システム。
【請求項５１】
前記走路は、走路ビーム、好ましくは単一の走路ビームを備えることを特徴とする請求項４１から請求項５０のいずれか一項に記載の杭保持システム。
【請求項５２】
前記杭保持装置は、前記保管ポジションにある場合に、前記走路の上方に配置される、すなわち前記杭保持装置の垂直突出部は前記走路上に配置され、かつ前記杭保持装置の水平突出部は前記走路の上方に配置されることを特徴とする請求項４１から請求項５１のいずれか一項に記載の杭保持システム。
【請求項５３】
前記垂直支持フレームは、前記下降ポジションと前記上昇ポジションとの間で移動される間に前記垂直支持フレームを垂直方向において位置決めしかつガイドするために、前記運搬機の前記取付部と相互作用するガイド走路を備えることを特徴とする請求項４１から請求項５２のいずれか一項に記載の杭保持システム。
【請求項５４】
前記杭保持システムは制御システムをさらに備えており、
前記制御システムは、水平平面内において、例えば前記走路に沿って前記運搬機を移動させるよう構成された運搬機駆動装置および／または前記杭保持装置を実質的に水平平面内でかつ前記走路の直線方向に略垂直に移動させるよう構成された杭保持装置駆動装置を作動させることによって、アクティブモーション補償を提供するよう構成されており、
同時に、前記杭保持装置は、前記杭設置場所に対する前記船舶の動作を補償するために前記杭設置場所で杭を直立姿勢で支持することを特徴とする請求項４１から請求項５３のいずれか一項に記載の杭保持システム。
【請求項５５】
前記杭保持装置は、
ベース構造と、
各々が内側端部と外側端部との間に延在している第１の顎部および第２の顎部と、
を備えており、
前記第１の顎部および前記第２の顎部は、その内側端部において、前記杭保持装置内に保持された杭のための杭通路を前記杭保持装置が画定する閉ポジションと、杭を横方向において前記杭保持装置内に受け入れるかまたは前記杭保持装置から取り外すことができるようにする開ポジションと、の間で顎部旋回軸線周りで旋回するように前記ベース構造のそれぞれの旋回部分に旋回可能に接続されており、
前記ベース構造と前記第１の顎部と前記第２の顎部との各々が、複数の前記杭係合デバイスの少なくとも１つを支持することを特徴とする請求項４１から請求項５４のいずれか一項に記載の杭保持システム。
【請求項５６】
洋上風力タービンを支持するよう構成された杭を設置するための、請求項４１から請求項５５のいずれか一項に記載の、船舶のデッキに取り付けられた杭保持システムを備えることを特徴とする船舶。
【請求項５７】
杭設置場所において洋上風力タービンを支持するよう構成された杭を設置するための方法であって、
請求項５６に記載の船舶が使用され、
ａ）杭を洋上の前記杭設置場所に輸送するステップと、
ｂ）前記船舶を前記杭設置場所に隣接して配置するステップと、
ｃ）前記運搬機を前記保管ポジションから前記支持ポジションへ移動させ、それによって前記杭保持装置を前記保管ポジションから前記搭乗ポジションへ移動させるステップと、
ｄ）前記垂直支持フレームを前記上昇ポジションから前記下降ポジションへ下降させ、それによって前記杭保持装置を前記搭乗ポジションから前記保持ポジションへ移動させるステップと、
ｅ）前記垂直支持フレームをその下降ポジションにおいて前記運搬機の前記取付部に固定するステップと、
ｆ）杭をその上側端部で持ち上げかつ杭を前記杭保持装置内に配置するステップと、
ｇ）杭を海底まで下降するステップと、
ｈ）杭を海底に打ち込むステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項５８】
ｉ）前記垂直支持フレームを前記下降ポジションから前記上昇ポジションに持ち上げ、それによって前記杭保持装置を前記保持ポジションから前記搭乗ポジションへ移動させ、そして前記杭保持装置によって杭を取り外すステップと、
ｊ）前記運搬機を前記支持ポジションから前記保管ポジションへ移動させ、それによって前記杭保持装置を前記搭乗ポジションから前記保管ポジションへ移動させるステップと、
を含むことを特徴とする請求項５７に記載の方法。
【請求項５９】
海底に杭を設置するための船舶を用いる、請求項１から請求項１２、請求項１６から請求項２４、および請求項４１から請求項５５のいずれか一項に記載の杭保持システムの使用法。
【請求項６０】
消音デバイスが前記杭保持装置に取り付けられ、好ましくは前記杭保持装置によって支持されることを特徴とする請求項５９に記載の使用法。
【請求項６１】
例えば洋上風力タービンを支持するよう構成された杭を設置するための、船舶のデッキに取り付けられる杭保持システムで使用される杭保持装置であって、
前記杭保持システムは、前記船舶に隣接する杭設置場所において杭を直立姿勢で支持するよう構成されており、
前記杭保持装置は、
−  ベース構造、第１の顎部および第２の顎部であって、前記第１の顎部および前記第２の顎部の各々は、内側端部と外側端部との間に延在しており、前記第１の顎部および前記第２の顎部は、これら顎部の前記内側端部において、前記杭保持装置が前記杭保持装置内に保持される杭のための杭通路を画定する閉ポジションと、杭を横方向において前記杭保持装置内に受け入れ可能にするかまたは前記杭保持装置から取り外し可能にする開ポジションと、の間で顎部旋回軸線周りで旋回するように、前記ベース構造のそれぞれの旋回部分に対して旋回可能に接続されている、ベース構造、第１の顎部および第２の顎部と、
−  前記第１の顎部および前記第２の顎部、および好ましくは前記ベース構造に備えられる走路構造、例えばラックまたはレールセクションであって、前記走路構造は、前記第１の顎部、前記第２の顎部または前記ベース構造の長手方向に沿って延在する、走路構造と、
−  ３つの一次杭係合デバイスであって、前記一次杭係合デバイスの各々は、シャーシと、例えば杭を前記杭通路内に係合するための１つ以上の杭ガイドローラを備える１つ以上の杭係合要素と、前記杭保持装置内に配置された杭との係合または解放のためにアクティブポジションとパッシブポジションとの間で１つ以上の前記杭係合要素を移動させるためのアクチュエータと、を備えており、前記アクチュエータは、前記杭係合要素が前記アクティブポジションにありかつ前記第１の顎部および前記第２の顎部がこれら顎部の前記閉ポジションにある場合に、さまざまな直径を有する杭とすべての前記一次杭係合デバイスとが同時に係合できるようにする、３つの一次杭係合デバイスと、
を備えており、
前記一次杭係合デバイスはシャーシをさらに備え、前記一次杭係合デバイスの各々の前記シャーシは、前記走路構造の１つに移動可能に支持されており、
前記シャーシの各々は、前記走路構造に沿って前記シャーシを移動させるよう構成された駆動装置が設けられており、そのため、クレーンによって前記杭保持装置内に支持された杭をその長手方向軸線周りで回転させるために、杭との係合中に前記杭保持装置の内周に沿って前記一次杭係合デバイスを、より具体的には前記杭係合要素を移動させ、
前記杭保持システムは、前記一次杭係合デバイスの前記駆動装置を制御するよう、かつ前記一次杭係合デバイスを前記走路構造に沿ってまとめて駆動するよう構成された制御システムをさらに備えることを特徴とする杭保持装置。
【請求項６２】
前記杭保持装置は、前記一次杭係合デバイスが前記パッシブポジションにある場合に杭と係合するための３つの二次杭係合デバイスをさらに備えており、
前記二次杭係合デバイスの各々は、例えば杭を前記杭通路内に係合するための１つ以上の杭ガイドローラを備える１つ以上の杭係合要素と、前記杭保持装置内に配置された杭との係合および当該杭の解放のためにアクティブポジションとパッシブポジションとの間で１つ以上の前記杭係合要素を移動させるためのアクチュエータと、を備えており、
前記アクチュエータは、前記杭係合要素が前記アクティブポジションにありかつ前記第１の顎部および前記第２の顎部がこれら顎部の前記閉ポジションにある場合に、さまざまな直径を有する杭とすべての前記二次杭係合デバイスとが同時に係合できるようにすることを特徴とする請求項６１に記載の杭保持装置。
【請求項６３】
前記二次杭係合デバイスは、シャーシをさらに備えており、前記二次杭係合デバイスの各々の前記シャーシは、前記走路構造の１つに移動可能に支持されており、
前記シャーシの各々は、前記走路構造に沿って前記シャーシを移動させるよう構成された駆動装置が設けられており、それによってクレーンによって前記杭保持装置内に支持された杭をその長手方向軸線周りで回転させるために、杭との係合中に前記杭保持装置の内周に沿って前記杭係合デバイスを、より具体的には前記杭係合要素を移動させることを特徴とする請求項６２に記載の杭保持装置。
【請求項６４】
前記走路構造の各々は、少なくとも１つの一次杭係合デバイスおよび少なくとも１つの二次杭係合デバイスを支持することを特徴とする請求項６１から請求項６３のいずれか一項に記載の杭保持装置。
【請求項６５】
前記走路構造の各々は、一次杭係合デバイスまたは二次杭係合デバイスを支持することを特徴とする請求項６４に記載の杭保持装置。
【請求項６６】
前記走路構造は、前記杭保持装置の内周全体に沿って延在するリング形状の走路を形成し、リング形状の前記走路は、前記一次杭係合デバイスを支持し、かつ好ましくは前記二次杭係合デバイスを支持することを特徴とする請求項６１から請求項６５のいずれか一項に記載の杭保持装置。
【請求項６７】
前記走路構造は、リング形状の第１の走路およびリング形状の第２の走路を形成し、前記第１の走路および前記第２の走路の両方が、前記杭保持装置の内周全体に沿って延在することを特徴とする請求項６１から請求項６６のいずれか一項に記載の杭保持装置。
【請求項６８】
前記一次杭係合デバイス、および好ましくは前記二次杭係合デバイスは、各々、サスペンションアームを備えており、
前記サスペンションアームの各々は、係合端部と旋回端部とを有しており、
前記サスペンションアームは、前記サスペンションアームが旋回軸線周りで旋回可能なように、前記旋回端部において旋回可能に支持されており、
好ましくは前記旋回端部は、前記サスペンションアームの上側端部であり、好ましくは前記旋回軸線は水平旋回軸線であり、
前記サスペンションアームの各々は、前記係合端部において、１つ以上の杭係合要素が設けられていることを特徴とする請求項６１から請求項６７のいずれか一項に記載の杭保持装置。
【請求項６９】
前記杭係合デバイスの各々は、前記第１の顎部および前記第２の顎部が閉ポジションにある場合にすべての前記杭係合デバイスがさまざまな直径を有する対応する杭と同時に係合できるように、前記サスペンションアームを前記旋回軸線周りでさまざまな角度ポジションで配置するためにサスペンションアームアクチュエータを備えていることを特徴とする請求項６８に記載の杭保持装置。
【請求項７０】
前記サスペンションアームアクチュエータは、前記シャーシと前記サスペンションアームとの間に設けられていることを特徴とする請求項６９に記載の杭保持装置。
【請求項７１】
前記第１の顎部および前記第２の顎部が閉ポジションにある状態の前記杭保持装置は、環状構造を形成しており、
前記走路構造は、前記環状構造の内周に沿って、好ましくは内周全体に沿って延在することを特徴とする請求項６１から請求項７０のいずれか一項に記載の杭保持装置。
【請求項７２】
１つ以上の前記杭係合要素は、杭ガイドローラを備えており、好ましくは、キャリア旋回軸線周りで旋回するようにサスペンションアームの支持端部に旋回可能に接続されたキャリアに支持された２つ以上の杭ガイドローラを備えており、
続いて、前記サスペンションアームは、サスペンションアーム旋回軸線周りで旋回可能であり、
前記杭ガイドローラの各々は、回転軸線を有しており、
前記杭ガイドローラは、前記杭ガイドローラの前記回転軸線が前記キャリア旋回軸線に平行に延在するように、前記キャリアによって支持されており、
好ましくは、前記キャリア旋回軸線は、前記サスペンションアーム旋回軸線に平行に延在することを特徴とする請求項６１から請求項７１のいずれか一項に記載の杭保持装置。
【請求項７３】
前記ベース構造、前記第１の顎部および前記第２の顎部の各々は、少なくとも１つの前記杭係合デバイスを支持することを特徴とする請求項６１から請求項７２のいずれか一項に記載の杭保持装置。
【請求項７４】
例えば洋上風力タービンを支持するよう構成された杭を設置するための、船舶のデッキに取り付けられる杭保持システムであって、
前記杭保持システムは、前記船舶に隣接する杭設置場所において杭を直立姿勢で支持するよう構成されており、
前記杭保持システムは、
−  請求項６１から請求項７３のいずれか一項に記載の杭保持装置と、
−  前記船舶の前記デッキに取り付けられる杭保持装置支持システムと、
を備えており、
前記杭保持装置支持システムは、前記ベース構造において前記杭保持装置を支持する、好ましくは前記ベース構造において前記杭保持装置を移動可能に支持することを特徴とする杭保持システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば洋上風力タービンを支持するよう適合された杭を設置するための、船舶のデッキに取り付けられる杭保持システムに関し、当該杭保持システムは、船舶に隣接する杭設置場所で杭を直立姿勢で杭を支持するよう構成される。本発明はさらに、そうした杭保持システムを備える船舶と、そうした船舶および／または杭保持システムが使用される杭設置方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
洋上風力タービンの設置は、洋上風力タービンの、杭の形態の基礎を設置するステップを含むことがある。杭は、当該杭を海底に打ち込むことによって設置され、その後、風力タービンの上側部分が杭の頂部上に設置され得る。既知の方法では、杭は船舶に乗せられて設置場所に輸送される。船舶が杭設置場所に到着すると、杭は、打ち込みのために杭設置場所に据え付けられる。打ち込み中、杭は、船舶に設けられた杭保持システムによって支持される。
【０００３】
打ち込み中に杭保持装置が杭を支持できるように、杭保持装置は船舶の輪郭の外側で支持される。好ましくは、杭保持装置は当該船外ポジションに恒久的に固定されず、かつ杭を支持する必要がない場合は保管ポジションに移動できる。保管時、杭保持装置はもはや船舶の輪郭を越えて突出することはなく、他の船舶や障害物に対して船舶を移動させることが容易となる。
【０００４】
特許文献１は、杭保持装置と杭保持装置支持システムとを備える杭保持システムを開示する。杭保持装置支持システムは、船外ポジションつまり船舶の輪郭の外側で杭保持装置を支持するために、船舶のデッキに取り付けられるフレームを備える。杭保持装置支持システムはさらに、正しい杭設置場所で杭を直立姿勢で支持するために船舶に対する杭保持装置の船外ポジションを調整できるように、杭保持装置支持システムに対して杭保持装置を移動させるよう構成される。杭保持システムは、船外ポジションから、船内ポジションつまり杭保持装置が船舶の輪郭の内側に配置されるポジションへ杭保持装置を移動するようには構成されていない。
【０００５】
大多数の船舶においてデッキスペースは限られた財貨であるため、杭保持システムの設置面積は好ましくは最小限に維持される。また杭保持装置は、保管時に最小限のデッキスペースしか占めないことが好まれている。いくつかの従来技術では、杭保持システムは、使用されていない時はクレーンによって取り外され、デッキ上または支援船に保管される。杭保持システムの取り外しおよび設置は、複雑な作業である。そのため、杭保持装置が杭を支持するために使用可能となるアクティブポジションと、杭保持装置が例えば船舶の船体に沿って折り畳まれる非アクティブポジションとの間で切り替え可能な杭保持システムが開発された。
【０００６】
特許文献２は、支持フレームと杭保持装置とを備える杭保持システムを開示している。支持フレームは、当該フレームが上昇ポジションと下降ポジションとの間で旋回できるように、船舶のデッキにヒンジ様式で取り付けられている。上昇ポジションでは、フレームは、杭保持装置を傾斜姿勢で配置して船舶の輪郭に隣接させる。下降ポジションでは、フレームは、杭を直立姿勢で支持するために、杭保持装置を船舶の輪郭の外側において水平保持姿勢で支持する。船内ポジションと船外ポジションとの間での杭保持装置の旋回は、複雑なフレームを必要とし、それゆえ杭保持システムに大きな設置面積をもたらす。さらに、複雑なフレームが原因となり、杭保持装置は、杭の設置中に船舶の船体から比較的遠くで支持され、過剰な剛性ひいては重量のあるフレームを必要とする。
【０００７】
現在、杭の設置はジャッキアップ船を使用して行われており、当該船舶では、船舶を少なくとも部分的に水から持ち上げるために脚が水中に下降され、それによって波が船舶に与える影響は制限されるかまたは最小限に抑えられる。しかしながら、そうしたジャッキアップタイプの船舶の欠点は、脚の下降時間と、水からの船舶の持ち上げと、杭の設置後の逆の作業の完了とに多大な時間がかかることである。
【０００８】
さらに、風力タービンはより大型となる傾向と、現在遭遇するよりも水深がより深い場所に洋上風力タービンを設置するという要求が提示されている。いずれも、より大きくかつより重量のある基礎をもたらす。そのため、近い将来、１００メートルより大きく、おそらく１２０メートル以上の杭を設置することが必要されると予想される。そうした杭の重量は１０００ｍｔより大きく、おそらく１３００ｍｔ以上になる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】中国特許出願公開第１０２６６０９５０号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第２８８６７２２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、代替となる杭保持システムを提供することである。本発明のさらなる目的は、洋上風力タービンを支持するよう適合された杭を設置するために、船舶のデッキに取り付けられる改良された杭保持システムと、そうした杭保持システムを備える船舶と、洋上風力タービンを支持するよう適合された杭を設置するための方法と、を提供することである。本発明のさらに別の目的は、代替となる杭保持システムを提供することである。本発明のさらに別の目的は、より効果的に杭を設置できる改良された杭保持システムを提供することである。本発明の別の目的は、代替となる杭保持システムを提供することである。
【００１１】
本発明の第１の態様によれば、例えば洋上風力タービンを支持するよう適合された杭を設置するための、船舶のデッキに取り付けられる杭保持システムが提供され、当該杭保持システムは、船舶に隣接する杭設置場所で杭を直立姿勢で支持するよう構成されており、
杭保持システムは、
−  ベース構造と、第１の顎部と、第２の顎部とを備える杭保持装置であって、第１の顎部および第２の顎部の各々が内側端部と外側端部との間に延在しており、杭保持装置が杭保持装置内に保持される杭のための杭通路を画定する閉ポジションと、横方向における杭保持装置内への杭を受け入れまたは杭保持装置からの杭の取り外しを可能にするための開ポジションと、の間で顎部旋回軸線周りで旋回するように、第１および第２の顎部は、その内側端部においてベース構造のそれぞれの旋回部分に対して旋回可能に接続される、杭保持装置と、
−  複数の杭係合デバイスであって、ベース構造と、第１の顎部および第２の顎部との各々が、少なくとも１つの杭係合デバイスを支持し、杭係合デバイスの各々は１つ以上の杭係合要素を備え、例えば各々は杭通路内に杭を係合させるための１つ以上の杭ガイドローラを備える、杭係合デバイスと、
−  船舶のデッキに取り付けられる杭保持装置支持システムであって、当該支持システムは、好ましくはベース構造において杭保持装置を移動可能に支持し、当該支持システムは、杭保持システムを第１の方向に移動するよう構成されており、当該第１の方向は、杭保持装置支持システムが船舶のデッキに取り付けられた場合に、船内ポジションと船外ポジションとの間で船舶のデッキに略平行となる、杭保持装置支持システムと、
を備えており、杭保持装置は、船外ポジションにある場合は、設置場所において杭を直立姿勢で保持するために、船舶の輪郭の外側に配置され、かつ杭保持装置は、第１および第２の顎部が開ポジションにある船内ポジションにある場合は、船舶の輪郭の内側に配置される。
【００１２】
本発明の杭保持システムは、船舶のデッキに取り付けられ、船舶は、デッキを支持しかつ平面視において船舶の輪郭を画定する船体を有する。
【００１３】
杭保持システムが船舶のデッキに取り付けられている場合、第１の方向は船舶のデッキと略平行である。そのため、杭保持装置が第１の方向へ移動される場合、杭保持装置は略水平方向に移動する。
【００１４】
杭保持装置支持システムは、杭保持装置を船外ポジションで支持するよう構成されており、当該船外ポジションでは、杭保持装置は、杭係合デバイスを用いて、洋上風力タービンを支持するよう適合された杭と係合でき、かつ船舶に隣接する杭設置場所で当該杭を直立姿勢で支持できる。
【００１５】
杭保持装置支持システムはさらに、杭保持装置が船舶の輪郭の外側に配置される船外ポジションから、杭保持装置が船舶の輪郭の内側に配置される船内ポジションへ向けて、第１の方向に杭保持装置を移動するよう構成される。そのため、杭保持装置は、平面視で見た場合に杭保持装置が船舶のデッキに隣接して配置されるポジションと、杭保持装置が船舶のデッキの上方に配置されるポジションと、の間で第１の方向に平行に移動することができる。
【００１６】
請求項に記載の本発明に基づく杭保持システムを用いることで、杭保持装置は、杭保持装置支持システムによって船内ポジションに移動できる。杭保持装置の船内ポジションへの移動は、杭保持装置を杭保持装置支持システムから取り外すことを必要とせず、かつ杭保持装置支持システムを船舶のデッキから取り去ることも必要としない。そのため、杭保持装置を船内ポジションと船外ポジションとの間で迅速にかつ効率的に移動できる。
【００１７】
さらに、本発明に基づく杭保持システムを用いて顎部を開くことで、第１の方向における杭保持装置のサイズが低減され、ひいては杭保持装置を船舶の輪郭の内側にもたらすために杭保持装置が移動される距離が低減される。請求項に記載の発明によれば、杭保持システム、より具体的には杭保持装置支持システムおよび杭保持装置は、杭保持装置を、第１および第２の顎部が開ポジションにある状態で船内ポジションに配置するよう構成される。この顎部が開かれている状態の船内ポジションにより、杭保持装置を船舶の輪郭の内側に移動するために当該杭保持装置が移動される距離が低減され、それによってその作業が高速化される。
【００１８】
さらに、杭保持装置の顎部が開かれている状態の船内ポジションに起因して、杭保持装置の設置領域は船内ポジションにある場合は細長形状を有する。また、船内ポジションにある杭保持装置の設置領域は、船舶の輪郭に隣接して配置されかつ船舶の輪郭に沿って延在しており、それによって、さらに杭保持装置支持システムを船舶の輪郭に隣接して位置することができる。従来技術では杭保持装置支持システムの設置領域は大きな面積を備えており、当該領域は船舶の輪郭から離れる方向に広がり、ひいてはより多くの、より使用可能なデッキスペースを占有する。これに関連して、船舶の輪郭に密接に隣接するデッキスペースは物品の保管にあまり適しておらず、かつ船舶の輪郭から遠く離れて位置するデッキスペースと比較して、あまり集中して使用されることがないことに留意されたい。
【００１９】
本発明に基づく杭保持システムを用いて顎部を開くことで、第１の方向における杭保持装置のサイズが低減され、ひいては杭保持装置を船舶の輪郭の内側にもたらすために杭保持装置が移動される距離が低減される。一実施形態において、第１の顎部の顎部旋回軸線および第２の顎部の顎部旋回軸線は、所定の平面を画定し、第１および第２の顎部の外側端部は、第１の顎部および第２の顎部が閉ポジションにある場合に当該平面の一側に配置され、第１および第２の顎部の外側端部は、第１および第２の顎部の外側端部が開ポジションにある場合に、前記平面内にまたは平面の反対側に配置される。そうした構成は、これら顎部を広く開くこと、すなわちベース構造の旋回部分まで、さらには当該旋回部分を越えて開くことを可能にし、より具体的には、杭保持装置のベース構造が杭保持装置のうち第１の方向において最も遠く離れて延在する部分となる程度までこれら顎部を開くことを可能にする。そのため、請求項に記載の本発明に基づく杭保持システムを用いて船舶の輪郭の内側にベース部分を移動させることによって、杭保持装置全体が、すなわち第１の顎部および第２の顎部が開ポジションにある状態で、船舶の輪郭の内側にもたらされる。
【００２０】
さらなる実施形態では、第１の顎部および第２の顎部は、顎部が開いた構成にある場合、第１の方向に略垂直である反対方向に延在するそうした実施形態では、第１の方向における杭保持装置のサイズは最小となる。
【００２１】
杭保持装置が船内ポジションにある場合、杭保持システムのほぼ全体が船舶の輪郭の内側に配置される。船舶の輪郭の内側に杭保持装置を完全に引き込むことができる利点は、大きな物品、例えば杭打ちハンマーまたは杭に取り付けられるかまたは杭の一部である移行部品を、杭保持システムを容易に通過させることができることである。
【００２２】
一実施形態において、杭保持システムは、第１の顎部をその閉ポジションとその開ポジションとの間で旋回させるよう構成され、かつ第２の顎部をその閉ポジションとその開ポジションの間で旋回するよう構成された作動システムをさらに備える。一実施形態において、船外ポジションおよび船内ポジションにある杭保持装置は水平姿勢を有しており、支持システムは、杭保持装置の水平の向きを維持しながら、杭保持装置を船内ポジションと船外ポジションとの間で移動させるよう構成されている。そうした実施形態では、杭保持装置は、船内ポジションにおいて、杭保持装置が使用されるポジションと同じポジションにおいてすなわち杭保持装置によって画定される中心軸線が垂直方向に延在する水平構成で支持され、当該中心軸線は、杭保持装置によって支持される杭の中心軸線とおおむね一致する。これによって、杭保持装置を例えば作業中に傾斜姿勢または直立姿勢となるよう旋回する必要がないため、保管ポジションと保持ポジションとの間ですばやく効率的に切り替えることができる。言い換えると、杭保持装置は、船内ポジションにある場合、顎部が開ポジションにある状態で水平ポジションで支持されるため、杭保持装置は、杭の係合に備えて所定のポジションで支持される。杭保持装置は、杭設置場所において船舶に隣接して配置される杭と係合するように、船内ポジションから第１の方向へ移動されるだけで充分である。これによって、杭保持装置の迅速な展開が可能となる。
【００２３】
また、杭保持装置は、船内ポジションと船外ポジションとの間で移動される際に傾斜されず代替的に旋回されないため、杭保持装置は、杭保持装置が船外ポジションにある場合とほぼ同じ向きを有するように船内ポジションで支持される、つまり船内ポジションおよび船外ポジションの両方において水平の向きを有する。そのため、本発明の付加的な利点は、船内ポジションにある間、メンテナンスおよび検査のために杭保持装置に容易にアクセスできることである。これは、船外ポジションで杭保持装置を使用する間に杭保持装置の構成要素にアクセスしかつ当該構成要素が支持される方法およびポジションと同じ方法およびポジションで、杭保持装置とその構成要素にアクセスしてチェックできるためである。例えば、使用中に杭保持装置の構成要素、例えば油圧動力源へのアクセスを提供するために杭保持装置に設けられた歩道を、杭保持装置が船内ポジションで支持されている場合にも使用できる。これによって、杭保持装置の単純な設計が可能となる。
【００２４】
代替実施形態では、杭保持装置を、船内ポジションにある場合の略垂直の向きと船外ポジションにある場合の略水平の向きとの間でベース構造旋回軸線周りで支持システムに対して旋回させることができるように、杭保持装置のベース構造は支持システムに旋回可能に取り付けられている。この例では、杭がクレーンによって吊り上げられて杭保持装置によって係合される前に垂直の向きで配置されることが想定されるため、杭保持装置は船舶での航行や港での係留などを考慮して船内ポジションにある場合に略垂直の向きで傾斜され、一方で杭保持装置は杭を支持するために略水平の向きで傾斜されることが想定される。
【００２５】
一実施形態において、杭保持装置支持システムは、第１の方向に延在する走路、好ましくは船舶のデッキに取り付けられる走路と、杭保持装置のベース構造を支持するよう構成されたベース運搬機と、を備えており、当該ベース運搬機は、杭保持装置を船外ポジションで支持するためのポジションと、杭保持装置を船内ポジションで支持するためのポジションとの間で走路に沿って動くようさらに構成されている。
【００２６】
さらなる実施形態では、杭保持装置は第１の方向において所定の長さを有しており、走路は第１の方向において所定の長さを有しており、走路の長さ、より具体的には、杭保持装置を船内ポジションと船外ポジションとの間で移動させる場合の走路に沿うベース運搬機の走行距離は、第１の顎部および第２の顎部が閉ポジションにある状態の杭保持装置の長さよりも短く、走路の長さ、より具体的には、杭保持装置を船内ポジションと船外ポジションとの間で移動させる場合の走路に沿うベース運搬機の走行距離は、第１の顎部および第２の顎部が開ポジションにある状態の杭保持装置の長さと、ほぼ同様であり、好ましくはより長い。そのため、走路の幅を短く維持することができ、杭保持システムの設置面積を最小限に抑えることができる。
【００２７】
一実施形態において、杭保持装置は、第１の方向において所定の長さを有しており、走路は、第１の方向において所定の長さを有しており、走路の長さ、より具体的には杭保持装置を船内ポジションと船外ポジションとの間で移動させる場合の走路に沿うベース運搬機の走行距離は、第１の顎部および第２の顎部が閉ポジションにある状態の杭保持装置の長さとほぼ同様である。これによって、走路の長さが最小限に抑えられるため、杭保持システムの設置面積を最小限に抑えることができる。
【００２８】
一実施形態において、杭保持装置は、第１の方向に垂直な方向において所定の幅を有しており、走路は、第１の方向に垂直な方向において所定の幅を有しており、走路の幅は、第１の顎部および第２の顎部が開ポジションにある状態の杭保持装置の幅よりも短く、好ましくは走路の幅は、第１の顎部および第２の顎部が開ポジションにある状態の杭保持装置の幅の６０％よりも短い。そのため、走路の長さを短く維持することができ、杭保持システムの設置面積を最小限に抑えることができる。さらなる実施形態では、走路は単一のレールを備えており、杭保持装置は当該レールの両側に延在している。そのため、直接の接地領域つまりレールで覆われるデッキ領域を最小限に抑えられる。
【００２９】
さらなる実施形態では、平面図では杭保持装置が船外ポジションにありかつ第１の顎部および第２の顎部が開ポジションにある状態の杭保持システムがＴ字形のものとなるように、第１の顎部および第２の顎部は、顎部が開放された構成である場合、相対する方向において第１の方向に対して略垂直に延在する。
【００３０】
一実施形態において、杭保持装置支持システムが船舶に対する水平平面内に杭保持装置を配置することができるように、杭保持装置支持システムは、第１の外側ポジションと第２の外側ポジションとの間で、好ましくは第１の方向に垂直である第２の方向に杭保持装置を移動させるよう構成されている。そのため、杭保持システムが船舶のデッキに取り付けられた場合には、杭保持装置は、第２の方向へ移動される場合、船舶のデッキに略平行へ移動される。
【００３１】
第１の方向における動きと第２の方向における動きとを組み合わせることで、杭保持装置を船舶に対する水平平面内に配置でき、より具体的には、船外ポジションにある場合、杭保持装置を船舶に対して位置決めできる。そのため、杭を直立姿勢で支持するよう、杭保持装置を船舶に隣接する杭設置場所において杭と正確に整列させることができる。杭保持システムを備える船舶は、設置場所に対して完全に正しく配置されないことがあることに留意されたい。そうした場合、杭保持装置支持システムおよび杭保持装置は、設置場所と正しく位置合わせされるよう使用されてもよい。また、杭を海底に打ち込む間に杭が傾くことがあり、その偏りは、杭保持装置のポジションを調整し、ひいては杭を直立姿勢に戻すことによって補正され得る。
【００３２】
一実施形態において、杭保持装置支持システムは、第１の方向に延在する走路、好ましくは船舶のデッキに取り付けられる走路と、走路に沿う移動のためのベース運搬機と、を備えている。この実施形態では、ベース運搬機は、ベース構造を支持するよう構成されており、かつ杭保持装置支持システムは、船舶に対する水平平面内に杭保持装置を配置することができるように、ベース構造は、第１の外側ポジションと第２の外側ポジションとの間で、好ましくは第１の方向に垂直な第２の方向に移動可能である。
【００３３】
代替実施形態では、走路は第２の方向に延在してもよく、ベース構造は第１の方向においてベース運搬機に対して移動可能である。
【００３４】
一実施形態において、走路は、第１の方向に延在する１つ以上のレールを備えており、杭保持装置支持システムは、杭保持装置のベース構造を支持するよう構成されたベース運搬機を備えており、ベース運搬機は、船外ポジションで杭保持装置を支持するためのポジションと、船内ポジションで杭保持装置を支持するためのポジションとの間で、走路に沿ってつまり１つ以上のレールに沿って移動するよう構成されている。
【００３５】
一実施形態において、走路は、走路に沿う移動のための単一のレールと単一の運搬機とを備える。代替実施形態では、走路は２つのレールを備えており、これらのレールは互いに間隔を置いて平行に配置される。そうした実施形態では、ベース運搬機は、好ましくはＵ字形の運搬機フレームを備えており、運搬機フレームは、走路のレールに沿って各々が延在する２つの脚と、これら脚を接続する少なくとも１つの横断セクションと、を備える。好ましくは、少なくとも１つの横断セクションが、杭保持装置に面する脚の端部においてこれら脚を接続する。少なくとも１つの横断セクションは、好ましくはベース構造を支持する。
【００３６】
一実施形態において、ベース運搬機はＵ字形の運搬機フレームを備えており、運搬機フレームは２つの脚を備えており、各脚は走路に沿って延在しており、好ましくは各脚は走路のレールに沿って延在しており、少なくとも１つの横断セクションがこれら脚を接続しており、少なくとも１つの横断セクションは、好ましくは杭保持装置に面する脚の端部においてこれら脚を接続しており、少なくとも１つの横断セクションは、好ましくはベース構造を支持する。
【００３７】
一実施形態において、ベース運搬機は、Ｉ字形またはＴ字形の運搬機フレームを備えており、運搬機フレームは、Ｉ字形またはＴ字形の垂直バーに対応する部分を備えており、当該部分は、走路に沿って延在しており、別の走路が、Ｉ字形の運搬機フレームの自由端部にまたは運搬機フレームのうちＴ字形の水平バーに対応する部分に設けられており、ベース構造は当該別の走路に移動可能に接続されている。
【００３８】
一実施形態において、杭保持システムは、制御システムをさらに備えており、当該制御システムは、水平平面内でアクティブモーション補償を提供するよう構成され、一方で、杭保持装置は、杭設置場所に対する船舶の動作を補償するために、船舶に隣接する設置場所で杭を直立姿勢で支持する。
【００３９】
一実施形態において杭が杭保持装置に装着される間および／または杭保持装置が船舶に隣接する杭設置場所で杭を直立姿勢で支持している間、杭のポジションおよび／または向きをモニタリングするよう構成されたモニタリングシステムと、第１の顎部と第２の顎部と杭保持装置支持システムとの動きを制御するよう構成された制御システムと、をさらに備える。
【００４０】
一実施形態において、制御システムは、杭のポジションおよび／または向きが既定の第１の値を超えたことをモニタリングシステムが示す場合に、杭保持装置を船外ポジションへ向けておよび／または船外ポジションを通り過ぎるよう移動させることによって、杭を船舶から離れるよう移動させるよう構成される。
【００４１】
一実施形態において、一方における杭と他方における第１の顎部および第２の顎部との間の干渉を避けるために、制御システムは、第１の顎部および第２の顎部をそれぞれの開ポジションへ自動的へ移動させるよう構成されている。
【００４２】
言い換えると、制御システムは、杭保持装置の顎部が開ポジションにある場合に杭保持装置を船外ポジションへ向けてかつ／または船外ポジションを通り過ぎるようへ移動させることによって杭を船舶から離れるように押し出すよう構成されてもよく、かつ／または、杭のポジションおよび／または向きが既定の値を超える場合に杭保持装置を船外ポジションへ向けてかつ／または船外ポジションを通り過ぎるようへ移動させることによって杭保持装置の顎部が自動的に開放されるよう構成されてもよい。
【００４３】
そうした実施形態では、支持システムは、好ましくは、特に杭がまだ海底に打ち込まれていない場合に杭保持装置を船外ポジションを越えて移動させるよう構成される。好ましくは、制御システムは、杭の設置に関する情報を包含するよう構成されており、より具体的には杭がすでに海底に打ち込まれているかどうかを例えばモニタリングシステムを使用してモニタリングすることができ、かつ好ましくは杭がまだ海底に取り付けられていない場合および／または杭がもはやクレーンによって支持されていない場合に杭を船舶から離れるように押し出すことを単に可能にし、かつ／または杭と当該杭を支持するクレーンとの間の接続を解除するよう構成されている。
【００４４】
一実施形態において、制御システムは、杭のポジションおよび／または向きが既定の第２の値を超えたことをモニタリングシステムが示す場合に、杭保持装置を船内ポジションへ向けて移動させることによって、杭保持装置を杭から離れるよう移動させるよう構成される。第１および第２の値は、同一であってもよい。この実施形態は、杭がすでに少なくとも部分的に海底に打ち込まれておりかつ杭を押し出すことがもはや実現または実行できずもしくは望まれない場合に、とりわけ有用となり得る。
【００４５】
モニタリングシステムは、杭がすでに少なくとも部分的に海底に打ち込まれているかどうかをモニタリングするようにさらに構成されてもよく、それによって、制御システムは、上述の実施形態を実現する、つまり杭が少なくとも部分的に海底に打ち込まれた場合に機能する。当然のことながら、この機能を手動で作動させることも可能である。
【００４６】
一実施形態において、第１の顎部および第２の顎部は、閉ポジションから開ポジションに旋回される場合に、約９０度の角度にわたって旋回され、かつ好ましくは、第１の顎部および第２の顎部は、顎部が開放された構成にある場合に、相対する方向において第１の方向に対して略垂直に延在する。
【００４７】
一実施形態において、ベース構造、第１の顎部および第２の顎部の各々は、１２０度の弧形状の走路に沿って延在する。そのため、ベースセクションと第１および第２の顎部との各々は、第１および第２の顎部が閉ポジションにある場合に、杭保持装置の円周の３分の１を形成してもよい。
【００４８】
一実施形態において、第１の顎部および第２の顎部ならびに好ましくはベース構造の各々は、これら顎部が閉ポジションにある場合に円形の内周を有する環状構成を杭保持装置に提供するように、それぞれ半円形構成を有する。
【００４９】
一実施形態において、第１の顎部および第２の顎部が閉ポジションにある場合に、第１の顎部および第２の顎部の外側端部は結合し、好ましくはロック機構は、例えば外側端部を互いに接続することによって、第１の顎部および第２の顎部をこれら顎部の閉ポジションにロックするために設けられる。
【００５０】
一実施形態において、杭の大まかな位置決めおよび／または杭と杭保持装置の他の部分との間の衝突の防止のために、杭保持装置は、好ましくはベース構造に取り付けられたフェンダー構造を備える。
【００５１】
一実施形態において、杭係合デバイスの各々は、サスペンションアームを備えており、サスペンションアームの各々は、係合端部と旋回端部とを有しており、サスペンションアームは、サスペンションアームが旋回軸線周りで旋回可能なように、旋回端部において旋回可能に支持されており、好ましくは旋回端部は、サスペンションアームの上側端部であり、好ましくは旋回軸線は水平旋回軸線であり、サスペンションアームの各々は、係合端部において、１つ以上の杭係合要素が設けられている。
【００５２】
一実施形態において、第１の顎部および第２の顎部が閉ポジションにある場合に、すべての杭係合デバイスがさまざまな直径を有する対応する杭と同時に係合できるように、杭係合デバイスの各々は、サスペンションアームを旋回軸線周りでさまざまな角度ポジションで配置すべく、サスペンションアームアクチュエータを備えている。
【００５３】
上記実施形態は、杭係合デバイスが杭の外面と係合しながら、杭通路を通って下降される杭の直径の変化に関する調整を可能にする。サスペンションアームアクチュエータは、杭の中心を固定したまま維持しかつ杭係合要素例えばローラを杭の表面に対して略垂直に平行移動できるよう構成された直径調整システムを使用して制御されてもよい。その利点は、杭の円錐セクションのコーティング上でスリップが発生しないことである。
【００５４】
一実施形態において、杭係合デバイスはシャーシを備えており、第１の顎部および第２の顎部、ならびに好ましくはベース構造の各々は、それぞれの第１の顎部、第２の顎部またはベース構造の長手方向に沿って延在する走路構造、例えばラックまたはレールセクションを備えており、杭係合デバイスの各々のシャーシは、走路構造の１つに移動可能に支持されており、シャーシの各々には、走路構造に沿ってシャーシを移動させるよう構成された駆動装置が設けられている。
【００５５】
一実施形態において、サスペンションアームアクチュエータは、シャーシとサスペンションアームとの間に設けられている。
【００５６】
一実施形態において、第１の顎部および第２の顎部が閉ポジションにある状態の杭保持装置は、環状構造を形成しており、走路構造は、環状構造の内周に沿って、好ましくは内周に全面的に沿って延在している。
【００５７】
一実施形態において、杭保持システムは、杭係合デバイスの駆動装置を制御するようかつ走路構造に沿ってまとめて杭係合デバイスを駆動するよう構成された制御システムをさらに備える。
【００５８】
一実施形態において、１つ以上の杭係合要素は、杭ガイドローラを備えており、好ましくは、キャリア旋回軸線周りで旋回するようにサスペンションアームの支持端部に旋回可能に接続されたキャリアに支持された２つ以上の杭ガイドローラを備えており、続いてサスペンションアームは、サスペンションアーム旋回軸線周りで旋回可能であり、杭ガイドローラの各々は、回転軸線を有しており、杭ガイドローラは、杭ガイドローラの回転軸線がキャリア旋回軸線に平行に延在するように、キャリアによって支持されており、好ましくはキャリア旋回軸線は、サスペンションアーム旋回軸線に平行に延在する。
【００５９】
杭ガイドローラの利点は、杭係合デバイスが杭の外面と係合すると同時に、杭係合デバイスが、杭通路を通って下降される杭の直径の変化に追従できることである。
【００６０】
一実施形態において、走路構造は半円形の走路構造である。
【００６１】
本発明の第１の態様はまた、例えば洋上風力タービンを支持するよう構成された杭を設置するための、船舶のデッキに取り付けられる杭保持システムを備える船舶に関し、当該杭保持システムは、船舶に隣接する杭設置場所において杭を直立姿勢で支持するよう構成されており、杭保持システムは、
−  ベース構造と第１の顎部と第２の顎部とを備える杭保持装置であって、第１の顎部および第２の顎部の各々は、内側端部と外側端部との間に延在しており、第１の顎部および第２の顎部は、これら顎部の内側端部において、杭保持装置が杭保持装置内に保持される杭のための杭通路を画定する閉ポジションと、杭を横方向において杭保持装置内に受け入れ可能にするかまたは杭保持装置から取り外し可能にする開ポジションと、の間で顎部旋回軸線周りで旋回するように、ベース構造のそれぞれの旋回部分に対して旋回可能に接続されている、杭保持装置と、
−  複数の杭係合デバイスであって、ベース構造と第１の顎部と第２の顎部との各々は、少なくとも１つの杭係合デバイスを支持し、杭係合デバイスの各々は、１つ以上の杭係合要素を備えており、例えば１つ以上の杭ガイドローラを各々が備える、杭係合デバイスと、
−  船舶のデッキに取り付けられる支持システムであって、当該支持システムは、ベース構造において杭保持装置を移動可能に支持しており、支持システムは、船内ポジションと船外ポジションとの間において第１の方向に杭保持装置を移動させるよう構成されている、支持システムと、
を備えており、杭保持装置は、船外ポジションにある場合、杭を設置場所において直立姿勢で保持するために、船舶の輪郭の外側に配置され、かつ杭保持装置は、第１の顎部および第２の顎部が開ポジションにある船内ポジションにある場合、船舶の輪郭の内側に配置される。
【００６２】
一実施形態において、船舶は長手方向軸線を有しており、当該長手方向軸線は、船首と船尾との間に延在しており、杭保持装置は、第１の方向へ移動される場合、船舶の長手方向軸線に対して垂直へ移動される。
【００６３】
一実施形態において、杭保持システムは、船舶の船尾側において上から見ると船舶の輪郭の外側で杭を保持するように、船舶の船尾に配置される。
【００６４】
一実施形態において、船舶は、杭を取り扱うためのクレーンをさらに備えており、クレーンは、船舶の重心と一致するよう船舶の船尾に配置されている。
【００６５】
一実施形態において、杭保持システムはクレーンに隣接して配置される。
【００６６】
一実施形態において、船舶は、杭保持システムが配置される側とは反対にあるクレーンの側にて、船舶の船尾における保管場所をさらに備えており、保管場所は、杭を海底に打ち込むための杭打ち機構を保管できる。
【００６７】
一実施形態において、船舶は、船舶の長手方向軸線に平行な水平の向きで杭を保管するためのデッキスペースを備える。
【００６８】
本発明はさらに、洋上風力タービンを支持するよう構成された杭を設置するための方法に関し、少なくとも部分的に、本発明に基づく船舶が使用され、当該方法は、
ａ）  杭を洋上の杭設置場所に輸送するステップと、
ｂ）  杭保持装置の第１の顎部および第２の顎部を開ポジションにある状態で、杭保持装置を船内ポジションから船外ポジションへ移動するステップと、
ｃ）  杭を、当該杭の上側端部で持ち上げて、杭を杭保持装置内に配置するステップと、
ｄ）  杭保持装置の第１の顎部および第２の顎部を顎部の閉ポジションへ移動するステップと、
ｅ）  杭を海底まで下降するステップと、
ｆ）  杭を海底に打ち込むステップと、
を含む。
【００６９】
一実施形態において、当該方法は、杭保持システムの支持システムを使用して、杭設置場所に対して杭を配置するステップをさらに含む。
【００７０】
一実施形態において、ステップｅの間、杭は杭保持装置によって保持される。
【００７１】
一実施形態において、少なくとも１つ以上のステップ、好ましくはすべてのステップの間、船舶は浮遊状態にある。
【００７２】
一実施形態において、ステップｅおよび／またはステップｆの間、杭保持装置は、波によって引き起こされる船舶の動作とは独立して既定のＸ−Ｙ場所を維持するために、波によって引き起こされる船舶の動作に対して補償される。
【００７３】
一実施形態において、船舶は、ステップａも実行する。
【００７４】
一実施形態において、ステップｃおよび／またはステップｅは、船舶上のクレーンによって実行される。
【００７５】
一実施形態において、杭保持装置内に杭を配置するステップは、杭が杭保持装置のフェンダー構造と係合するまで杭と杭保持装置とが互いに対して移動されるように、実行される。
【００７６】
一実施形態において、杭は、杭を杭保持装置内に配置した後にフェンダー構造と係合し、杭係合デバイスは、ステップｄの後においてのみ杭と係合するように作動される。
【００７７】
さらに、洋上基礎杭の設置には、多くの場合、杭を海底に打ち込む前に、杭設置箇所に杭を正しく配置するべく杭の長手方向軸線周りで杭を回転させることを伴うことに留意されたい。入り口のドア、取り付け穴、電源ケーブルのアクセス開口部などの杭の特徴部は、正しく方向付けられている必要がある。
【００７８】
従来技術では杭を杭保持装置内で中心に配置するために、杭と係合するローラを備える杭係合デバイスとすでに係合している杭が杭保持装置内にクレーンによって支持されている間に杭は正確に方向付けられる。典型的には、先行技術の杭保持装置には、杭駆動装置と、杭の長手方向軸線周りで杭を回転させるために杭と接触可能な杭保持装置に取り付けられる付加的なデバイスと、が設けられており、杭駆動装置は、垂直回転軸線を伴う移動可能に支持される駆動ホイールを備える。杭を方向付けるために、駆動ホイールは杭の外周面に固定されており、それによって杭の垂直軸線周りで杭を回転させるよう駆動される。杭保持装置内で杭を中心に配置するために、杭は、回転中、杭保持装置の杭係合デバイスによっても係合されることを提示される。典型的には、杭係合デバイスは、杭との接触のために、ローラと杭を係合させ、当該ローラは水平回転軸線を有するよう支持される。そのため、ローラの回転軸線は、杭の長手方向に垂直に延在する。それゆえ、ローラは、杭とともに回転せず、かつ駆動ホイールは、杭係合デバイスと杭との間の摩擦を克服すべく、ひいては杭を回転させるべく、過剰なほど強力でありかつ表面に強く押し付けられる必要がある。これによって、杭を回転させる作業は管理が難しくなり不正確となる。
【００７９】
さらに、従来技術の構成では、杭の外面に設けられた特徴部、例えば係留ラグまたは入口ポートに関する問題があり、潜在的に回転中に杭係合デバイスおよび／または杭駆動装置と衝突する可能性がある。そのため、方向付けの経過中に正しい方向付けが妨げられかつ／または杭の持ち上げまたは下降が要求される。
【００８０】
本発明のさらなる目的は、代替的な杭保持システムを提供することである。本発明のさらなる目的は、杭の方向付けを改善できるようにする改善された杭保持装置を提供することである。本発明のさらなる目的は、洋上風力タービンを支持するよう構成された杭を設置するための改善された方法を提供することである。
【００８１】
第２の態様によれば、本発明は、例えば洋上風力タービンを支持するよう構成された杭を設置するための、船舶のデッキに取り付けられる杭保持システムで使用される杭保持装置を提供し、当該杭保持システムは、船舶に隣接する杭設置場所において杭を直立姿勢で支持するよう構成されており、杭保持装置は、
−  ベース構造と第１の顎部と第２の顎部とであって、第１の顎部および第２の顎部の各々は、内側端部と外側端部との間に延在しており、第１の顎部および第２の顎部は、第１の顎部および第２の顎部の内側端部において、杭保持装置が杭保持装置内に保持される杭のための杭通路を画定する閉ポジションと、杭を横方向において杭保持装置内に受け入れ可能にするかまたは杭保持装置から取り外し可能にする開ポジションと、の間で顎部旋回軸線周りで旋回するように、ベース構造のそれぞれの旋回部分に対して旋回可能に接続されている、ベース構造と第１の顎部と第２の顎部と、
−  第１の顎部および第２の顎部、ならびに好ましくはベース構造に備えられる走路構造、例えばラックまたはレールセクションであって、走路構造は、それぞれの第１の顎部、第２の顎部またはベース構造の長手方向に沿って延在する、走路構造と、
−  ３つの一次杭係合デバイスであって、一次杭係合デバイスの各々は、シャーシと、１つ以上の杭係合要、例えば杭を杭通路内に係合するための１つ以上の杭ガイドローラと、杭保持装置内に配置される杭と係合するためのアクティブポジションと杭保持装置内に配置された杭を解放するためのパッシブポジションとの間で１つ以上の杭係合要素を移動させるためのアクチュエータと、を備えており、アクチュエータは、杭係合要素がアクティブポジションにありかつ第１の顎部および第２の顎部がこれら顎部の閉ポジションにある場合に、さまざまな直径を有する杭とすべての一次杭係合デバイスとを同時に係合可能する、一次杭係合デバイスと、
を備えており、
一次杭係合デバイスはシャーシをさらに備えており、一次杭係合デバイスの各々のシャーシは、走路構造の１つに移動可能に支持されており、
シャーシの各々には、走路構造に沿ってシャーシを移動させるよう構成された駆動装置が設けられており、そのため、杭の長手方向軸線周りで杭保持装置内でクレーンによって支持された杭を回転させるために、杭との係合中に杭保持装置の内周に沿って杭係合デバイスを、より具体的には杭係合要素を移動させ、
杭保持システムは、一次杭係合デバイスの駆動装置を制御するよう、かつ一次杭係合デバイスを走路構造に沿ってまとめて駆動するよう構成された制御システムをさらに備える。
【００８２】
杭保持装置が４つ以上の一次杭係合デバイスを備えてもよいことが提示され、当該実施形態では、制御システムは、すべての一次杭係合デバイスを走路構造に沿ってまとめて駆動するよう構成されている。
【００８３】
請求項に記載の本発明に基づく杭保持装置は、３つの一次杭係合デバイスを備えており、これら一次杭係合デバイスは、杭保持装置に設けられた走路構造の１つに移動可能に支持されるシャーシを備える。各シャーシには、走路構造に沿ってシャーシを移動させるよう構成された駆動装置が備えられており、そのため駆動装置は、杭保持装置内でクレーンによって支持された杭を杭の長手方向軸線周りで回転させるよう、杭と係合しながら、杭保持装置の内周に沿って杭係合デバイスを、より具体的には杭係合要素を移動させるよう構成されている。
【００８４】
そのため、本発明の第２の態様に基づく杭保持装置を用いると、杭駆動装置が不要になる、つまりクレーンによって支持される間、杭を回転させるよう構成された別のデバイスが不要になる。さらに、杭保持装置内において杭周りで位置させるよう杭と係合する一次杭係合デバイスによって杭が回転されるため、杭係合デバイス、より具体的には杭の外面に接触する杭係合要素は、杭とともに移動する。これによって、先行技術と比較してより制御された作業が実現可能となり、そのため杭の効率的でありかつ正確な方向付けが実現可能となる。
【００８５】
一実施形態において、第１の顎部および第２の顎部、ならびに好ましくはベース構造の各々は、それぞれの第１の顎部、第２の顎部またはベース構造の長手方向に沿って延在する走路構造、例えばラックまたはレールセクションを備える。好ましくは、第１の顎部および第２の顎部が閉ポジションにある状態の杭保持装置は、環状構造を形成する。
【００８６】
一実施形態において、走路構造は半円形の走路構造である。これら走路構造は、好ましくは整列されている、つまり水平平面内に延在する円弧に沿って延在している。そうした実施形態では、杭保持装置の顎部が閉ポジションにある場合、走路構造は、円形の支持走路構造に組み合わされてもよい。
【００８７】
一実施形態において、第１の顎部および第２の顎部が閉ポジションにある状態の杭保持装置は、環状構造を形成しており、走路構造は、環状構造の内周に沿って、好ましくは内周に全面的に沿って延在する。これによって、杭係合デバイスを、杭保持装置の内周全体に沿って移動するよう構成することができ、ひいては杭係合デバイスに杭を開放させることを必要とせずに、杭を３６０度以上回転させることができる。
【００８８】
一実施形態において、１つ以上の杭係合要素は、一次杭係合デバイスの杭ガイドローラを備えており、好ましくは、キャリア旋回軸線周りで旋回するようにサスペンションアームの支持端部に旋回可能に接続されたキャリアに支持された２つ以上の杭ガイドローラを備えており、続いて、サスペンションアームは、サスペンションアーム旋回軸線周りで旋回可能であり、杭ガイドローラの各々は、回転軸線を有しており、杭ガイドローラは、杭ガイドローラの回転軸線がキャリア旋回軸線に平行に延在するように、キャリアによって支持されており、好ましくは、キャリア旋回軸線は、サスペンションアーム旋回軸線に平行に延在する。
【００８９】
杭ガイドローラの利点は、杭係合デバイスが杭の外面と係合している間に一次杭係合デバイスが、杭通路を通って下降される杭の直径の変化に追従できることである。
【００９０】
一実施形態において、杭保持装置は、一次杭係合デバイスがパッシブポジションにある場合に杭と係合するための３つの二次杭係合デバイスをさらに備えており、二次杭係合デバイスは、１つ以上の杭係合要素、例えば杭と杭通路内で係合するための１つ以上の杭ガイドローラと、杭保持装置内での杭との係合および杭の解放のためにアクティブポジションとパッシブポジションとの間で１つ以上の杭係合要素を移動させるためのアクチュエータと、を備えており、アクチュエータは、杭係合要素がアクティブポジションにありかつ第１の顎部および第２の顎部がこれら顎部の閉ポジションにある場合に、さまざまな直径を有する杭とすべての二次杭係合デバイスとが同時に係合できるようにする。
【００９１】
そうした実施形態では、杭保持システムの制御システムは、一次杭係合デバイスの駆動装置を制御するようかつ一次杭係合デバイスを走路構造に沿ってまとめて駆動するよう構成され、かつ二次杭係合デバイスの駆動装置を制御するようかつ二次杭係合デバイスを走路構造に沿ってまとめて駆動するよう構成される。
【００９２】
３つの二次杭係合デバイスを設けることによって、二次杭係合デバイスは、一次杭係合デバイスが杭を解放すると同時に、杭と係合して杭の向きを維持することができる。そのため、一次杭係合デバイスは、杭を回転させるために走路構造に沿って一方向へ移動された後に、走路構造に沿って反対方向へ移動され、杭と再び係合され、そして杭をさらに回転させることができる。そうした実施形態を用いることで、走路構造が、杭を３６０度回転させるために杭保持装置の内周周りに連続した走路を形成する必要がない。限られた間隔で繰り返し杭を回転させることによって、杭を３６０度以上回転させることができる。
【００９３】
一実施形態において、二次杭係合デバイスはシャーシをさらに備えており、二次杭係合デバイスのシャーシは、走路構造の１つに移動可能に支持されており、シャーシの各々には、走路構造に沿ってシャーシを移動させるよう構成された駆動装置が設けられており、それによって杭の長手方向軸線周りで杭保持装置内にクレーンによって支持されている杭を回転させるために、杭との係合中に杭保持装置の内周に沿って杭係合デバイスを、より具体的には杭係合要素を移動させる。
【００９４】
そのため、杭は、一次杭係合デバイスおよび二次杭係合デバイスの両方によって回転可能となる。好ましくは、二次杭係合デバイスは、杭保持装置の外周に沿って一次杭係合デバイスが二次杭係合デバイスと交互に配置されるように、一次杭係合デバイス間に介在される。これは、例えば、杭の表面特徴部が一次杭係合デバイスの１つと整列された場合に、杭係合デバイスが杭と係合することを防ぐのに役立つ。そうした状況では、杭と係合して杭を第１の角度にわたって回転させるために、一次杭係合デバイスの代わりに二次杭係合デバイスを使用することができる。杭が二次杭係合デバイスによって回転されると、表面特徴部は、一次杭係合デバイスに関して、杭と係合して当該杭を第２の角度にわたって回転させるのに十分なだけ移動されてもよい。
【００９５】
一実施形態において、走路構造の各々は、少なくとも１つの一次杭係合デバイスおよび少なくとも１つの二次杭係合デバイスを支持する。代替実施形態では、走路構造の各々は、一次杭係合デバイスまたは二次杭係合デバイスを支持する。一実施形態において、１つ以上の走路構造が互いに接続されており、これによって杭係合デバイスを、１つの走路構造から別の接続された走路構造へ移動させることができる。これにより、例えば１つ以上の杭係合デバイスを、杭保持装置が船内保管ポジションで支持されている場合などにおいて一時的に単一の走路構造へ移動させることもできる。
【００９６】
一実施形態において、走路構造は、杭保持装置の内周全体に沿って延在するリング形状の走路を形成しており、リング形状の走路は、一次杭係合デバイスを支持し、好ましくは二次杭係合デバイスを支持する。
【００９７】
一実施形態において、走路は、第１のリング形状の走路および第２のリング形状の走路を形成し、第１の走路および第２の走路の両方が、杭保持装置の内周全体に沿って延在する。
【００９８】
一実施形態において、一次杭係合デバイス、および好ましくは二次杭係合デバイスの各々は、サスペンションアームを備えており、サスペンションアームの各々は、係合端部と旋回端部とを有しており、サスペンションアームは、サスペンションアームが旋回軸線周りで旋回可能なように当該旋回端部において旋回可能に支持されており、好ましくは旋回端部はサスペンションアームの上側端部であり、好ましくは旋回軸線は水平旋回軸線であり、サスペンションアームの各々は、係合端部において、１つ以上の杭係合要素が設けられている。
【００９９】
一実施形態において、第１の顎部および第２の顎部が閉ポジションにある場合に、すべての杭係合デバイスがさまざまな直径を有する対応する杭と同時に係合できるように、サスペンションアームを旋回軸線周りでさまざまな角度ポジションで配置するために、杭係合デバイスの各々は、サスペンションアームアクチュエータを備えている。
【０１００】
さらなる実施形態では、サスペンションアームアクチュエータは、シャーシとサスペンションアームとの間に設けられている。
【０１０１】
上述の実施形態は、杭係合デバイスが杭の外面と係合する間、杭通路を通って下降される杭の直径の変化に関する調整を可能にする。サスペンションアームアクチュエータは、杭の中心を固定状態で維持するように、かつ杭係合要素、例えばローラを杭表面に対して略垂直に移動できるよう構成された直径調整システムを使用して制御されてもよい。その利点は、杭の円錐部分のコーティング上でスリップが発生しないことである。
【０１０２】
一実施形態において、第１の顎部および第２の顎部が閉ポジションにある状態の杭保持装置は、環状構造を形成しており、走路構造は、環状構造の内周に沿って、好ましくは内周に全面的に沿って延在する。
【０１０３】
一実施形態において、１つ以上の杭係合要素は、杭ガイドローラを備えており、好ましくは、キャリア旋回軸線周りで旋回するようにサスペンションアームの支持端部に旋回可能に接続されたキャリアに支持された２つ以上の杭ガイドローラを備えており、続いて、サスペンションアームは、サスペンションアーム旋回軸線周りで旋回可能であり、杭ガイドローラの各々は、回転軸線を有しており、杭ガイドローラは、杭ガイドローラの回転軸線がキャリア旋回軸線に平行に延在するように、キャリアによって支持されており、好ましくは、キャリア旋回軸線は、サスペンションアーム旋回軸線に平行に延在する。
【０１０４】
杭ガイドローラの利点は、杭係合デバイスが杭の外面と係合している間に、杭係合デバイスが、杭通路を通って下降される杭の直径の変化に追従できることである。
【０１０５】
一実施形態においてベース構造、第１の顎部および第２の顎部の各々は、少なくとも１つの杭係合デバイスを支持する。
【０１０６】
第２の態様によれば、本発明はさらに、例えば洋上風力タービンを支持するよう構成された杭を設置するための、船舶のデッキに取り付けられる杭保持システムを提供し、当該杭保持システムは、船舶に隣接する杭設置場所において杭を直立姿勢で支持するよう構成されており、
杭保持システムは、
−  本発明の第２の態様に基づく杭保持装置と、
−  船舶のデッキに取り付けられる杭保持装置支持システムと、
を備えており、
杭保持装置支持システムは、ベース構造において杭保持装置を支持する、好ましくはベース構造において杭保持装置を移動可能に支持する。
【０１０７】
一実施形態において、杭保持装置支持システムは、好ましくは第１の方向において、杭保持装置を移動させるよう構成されており、当該第１の方向は、杭保持装置支持システムが船舶のデッキに取り付けられた場合、船内ポジションと船外ポジションとの間で船舶のデッキに略平行となる。
【０１０８】
一実施形態において、杭保持装置は、船外ポジションにある場合、設置場所で杭を直立姿勢に保持するために、船舶の輪郭の外側に配置され、杭保持装置は、第１および第２の顎部が開ポジションにある船内ポジションにある場合、船舶の輪郭の内側に配置される。
【０１０９】
第２の態様によれば、本発明はさらに、杭設置場所において海底に打ち込まれる杭を回転させるための方法を提供し、当該方法は、
−  本発明の第２の態様に基づく杭保持装置が設けられた船舶を杭設置場所に隣接して配置し、かつ杭との係合のために杭保持装置を船外ポジションで支持するステップと、
−  杭保持装置内に垂直姿勢で杭を支持するためにクレーンを使用するステップと、
−  杭を、杭保持装置に設けられた走路構造に支持された一次杭係合デバイスと係合させるステップと、
−  一次杭係合デバイスを走路構造に沿って前方へ移動させ、それによって杭を当該杭の長手方向軸線周りで回転させるステップと、
を含む。
【０１１０】
本発明はまた、第２の態様に基づく杭保持装置にも関し、当該杭保持装置は、
−  例えば本明細書に記載されているように支持フレームに取り付けられるよう構成されるベース構造であって、一例では略垂直の向きと略水平の向きとの間でベース旋回軸線周りで支持フレームに対して旋回するように支持フレームに旋回可能に取り付けられるよう構成されるベース構造と、
−  杭保持装置によって取り扱われる杭のための通路の周りに延在するよう構成された環状構造であって、当該環状構造は、ベースフレームによって支持されるか、またはベースフレーム構造が環状構造の一部を形成する、環状構造と、
を備えており、
環状構造は２つの半円形の顎部を備えており、顎部の各々は、その内側端部において旋回可能に接続され、かつこれら顎部の外側端部が結合される閉ポジションと開ポジションとの間で旋回軸線周りで旋回され、
環状構造は、杭ガイドローラなどを備える複数の杭係合デバイス、例えば４つ以上の、ここでは６つの、そうした杭係合デバイスを担持する円形支持走路構造が設けられており、
好ましくは、杭係合デバイスの１つ以上、例えば杭係合デバイスのすべてが、杭のための通路に対する杭係合デバイスの角度ポジションの適合を可能にするように、少なくとも円の円弧部分にわたって円形支持走路構造に沿って移動可能である。そのため、杭保持装置は、２つの半円形の顎部によって画定される環状構造を備えてもよく、これら顎部は、杭係合デバイス、例えば一次杭係合デバイスが設けられている。
【０１１１】
一実施形態において、杭係合デバイスの各々は、杭のための通路に対するローラの半径方向ポジションを調節できる可動様式で、１つ以上の、例えば２つの対の杭ガイドローラを担持する。例えば、各杭係合デバイスは、走路構造に支持されるデバイスのシャーシに対して、ここでは好ましくはアームの上側端部において、水平軸線周りで旋回するサスペンションアームを備える。
【０１１２】
一実施形態において、サスペンションアームアクチュエータ、例えば油圧シリンダは、ローラの半径方向ポジションを調整するために、シャーシとアームとの間に設けられている。
【０１１３】
一実施形態において、各シャーシは、ここでは、デバイスの角度ポジションを調整するために、円形走路構造に沿って、場合によっては当該円形走路構造の一部に沿って、シャーシを移動させるよう構成された電動駆動装置が設けられている。
【０１１４】
さらなる方法は、
−  杭を第１の角度にわたって回転させた後、杭を二次杭係合デバイスと係合させて、一次杭係合デバイスから杭を解放するステップと、
−  一次杭係合デバイスを走路構造に沿って後方へ移動させるステップと、
−  杭を一次杭係合デバイスと係合させ、杭を二次杭係合デバイスから解放するステップと、
−  一次杭係合デバイスを走路構造に沿って前方へ移動させ、それによって杭を当該杭の長手方向軸線周りで回転させるステップと、
を含む。
【０１１５】
代替的な方法は、
−  杭を第１の角度にわたって回転させた後、杭を二次杭係合デバイスと係合させ、そして一次杭係合デバイスから杭を解放するステップと、
−  二次杭係合デバイスを走路構造に沿って前方へ移動させ、それによって杭をその長手方向軸線周りで回転させるステップと、
−  一次杭係合デバイスを走路構造に沿って後方へ移動させるステップと、
−  杭を一次杭係合デバイスと係合させ、杭を二次杭係合デバイスから解放するステップと、
−  一次杭係合デバイスを走路構造に沿って前方へ移動させ、それによって杭をその長手方向軸線周りで回転させるステップと、
を含む。
【０１１６】
本発明の第２の態様に基づく杭保持装置の利点は、本発明の第１の態様に基づく杭保持システムと同様に本発明の他の態様に基づく杭保持システムと組み合わせ可能であることを理解されたい。本発明の第２の態様に基づく杭保持装置のすべての実施形態と、本発明の他の態様に関連して説明した他の技術的特徴の各々およびそのすべてとを、例えば本発明に基づく杭保持装置に関するそうした特徴をさまざまな組み合わせで組み合わせることができる。
【０１１７】
そのため、例えば、本発明の第２の態様に基づく杭保持装置は、本発明の第４の態様に基づく杭保持システム、すなわち、垂直支持フレームを備える杭保持システムと組み合わせることができ、当該垂直支持フレームは、垂直支持フレームの下側端部と、垂直支持フレームの上側端部と、の間に延在する。垂直支持フレームは、下降ポジションと上昇ポジションとの間で取付部に対して垂直方向に移動し、かつ下降ポジションおよび上昇ポジションにおいて取付部に固定されるよう構成される。垂直支持フレームは、その下側端部の付近で、杭保持装置を支持する。
【０１１８】
本発明はまた、第２の態様に基づく杭保持装置にも関し、当該杭保持装置は、例えば本明細書に記載されているように支持フレームに取り付けられるよう構成されるベース構造であって、一例では略垂直の向きと略水平の向きとの間でベース旋回軸線周りで支持フレームに対して旋回するように支持フレームに旋回可能に取り付けられるよう構成されるベース構造を備える。
【０１１９】
本発明の第３の態様によれば、例えば洋上風力タービンを支持するよう構成された杭を設置するための、船舶のデッキに取り付けられる杭保持システムが提供され、当該杭保持システムは、杭を、船舶に隣接する杭設置場所で直立姿勢で支持するよう構成されており、当該杭保持システムは、
−  ベース構造と第１の顎部と第２の顎部とを備える杭保持装置であって、第１の顎部および第２の顎部の各々は、内側端部と外側端部との間に延在しており、第１および第２の顎部は、その内側端部において、杭保持装置内に保持された杭のための杭通路を杭保持装置が画定する閉ポジションと、杭を横方向において杭保持装置内に受け入れるかまたは杭保持装置から取り外すことができるようにする開ポジションと、の間で顎部旋回軸線周りで旋回するように、ベース構造のそれぞれの旋回部分に旋回可能に接続されている、杭保持装置と、
−  複数の杭係合デバイスであって、ベース構造と第１の顎部と第２の顎部との各々が、少なくとも１つの杭係合デバイスを支持し、係合デバイスの各々は１つ以上の杭係合要素、例えば杭通路内の杭と係合するための１つ以上の杭ガイドローラを備える、杭係合デバイスと、
−  船舶のデッキに取り付けられる杭保持装置支持システムであって、当該支持システムは、杭保持装置を移動可能に支持しており、かつ当該支持システムは、杭保持装置を船内ポジションと船外ポジションとの間で第１の方向へ移動させるよう構成されている、杭保持装置支持システムと、
を備え、
杭保持装置は、船外ポジションにある場合に、杭を設置場所で直立姿勢で保持するために船舶の輪郭の外側に配置され、杭保持装置は、船内ポジションにある場合に、船舶の輪郭の内側に配置される。
【０１２０】
一実施形態において、杭保持装置支持システムは、杭保持装置が船舶の輪郭の内側においてかつ船舶の装備品保管領域の上方に配置されるピックアップポジションに杭保持装置を移動するよう構成されており、装備品保管領域に保管される装備品、例えば垂直折りたたみ式騒音軽減スクリーンを、杭保持装置に取り付けること、好ましくは杭保持装置のベース構造と第１の顎部と第２の顎部とに取り付けられることができるようにする。
【０１２１】
そのため、杭保持装置支持システムは、船舶、例えば船舶のデッキに配置された装備品の上方に、杭保持装置を配置できるよう構成される。これによって、杭保持装置の下に装備品を配置するための第２の船舶を必要とせずに、特に海上において、装備品を杭保持装置に取り付けることが容易となる。
【０１２２】
本発明の杭保持システムを用いると、装備品および杭保持装置の両方が同じ船舶に配置されているため、装備品と杭保持装置との間の相対移動がなくなり、装備品の取り付けおよび取り外しが非常に容易となる。
【０１２３】
例えば、そうした実施形態は、杭保持装置を、船舶上に保管されている垂直折りたたみ式騒音軽減スクリーンの上方に配置することを可能にする。保管中、装備品をチェックすることができ、必要であれば修理をすることができる。装備品の使用が必要になると、杭保持装置は装備品の上方へ移動され、装備品は杭保持装置に取り付けられ、続いて杭保持装置によって船外に持ち上げられ得る。そのため、例えば、装備品を杭保持装置の下方に配置するための第２の船舶、および装備品を杭保持装置に取り付け可能にするための第２の船舶から装備品を持ち上げるための１つ以上のクレーンが不要となる。
【０１２４】
一実施形態において、杭保持装置は、装備品を取り付けるための専用の支持体、例えばブラケットまたは支持フレームが設けられている。さらなる実施形態では、杭保持装置は、リフティングワイヤのためのガイド、例えばブラケットまたはシーブが設けられており、リフティングワイヤは、装備品を杭保持装置に隣接して配置するためかつ／または杭保持装置の使用中に杭装備品を支持するために使用される。
【０１２５】
一実施形態において、装備品を杭保持装置に取り付け可能にすることおよび／または杭保持装置の使用中に装備品を支持するために、杭保持装置は、例えば船舶のデッキにある装備品保管領域から杭保持装置へ向けて装備品を持ち上げるために、杭保持装置上に配置される１つ以上のウインチおよび／または杭保持装置を介してこれらウインチからガイドされるワイヤが設けられている。
【０１２６】
一実施形態において、杭保持装置支持システムは、第１の方向に延在するベース走路と、杭保持装置を支持するベース走路運搬機と、ベース走路に沿ってベース走路運搬機を移動させるためのベース走路運搬機駆動装置と、を備える。
【０１２７】
ベース走路は船舶のデッキに取り付けられており、杭保持装置を船舶の輪郭の内側にある船内ポジションから船舶の輪郭の外側にある船外ポジションへ移動することができる。単一の走路構成は、特にベース走路が船舶のデッキに取り付けられる単一のビーム構造を備える場合、船舶上での簡単かつ制限のない設置を可能にする。そうした実施形態では、ピックアップ場所は、ベース走路の片側に配置される。好ましくは、単一のビーム構造は、船舶のデッキの上方で装備品を保管できる高さで、船舶のデッキの上方において杭保持装置を支持しており、杭保持装置の保管ポジションの下方にあるデッキが装備品の保管場所となる。
【０１２８】
さらなる実施形態では、杭保持装置は、船舶のデッキの上方および／または装備品の保管領域の上方において単一の走路の両側に配置することができる。そのため例えばベース走路の片側にあるデッキは、使用の合間に装備品を保管するために使用でき、同時にベース走路の反対側にあるデッキは、杭保持装置の検査およびメンテナンスのために使用できる。
【０１２９】
代替実施形態では、支持システムは、第１の方向に延在する第１のベース走路および第２のベース走路と、杭保持装置を支持する第１のベース走路運搬機および第２のベース走路運搬機と、第１のベース走路および第２のベース走路のそれぞれに沿ってベース走路運搬機を移動させるための第１のベース走路運搬機駆動装置および第２のベース走路運搬機駆動装置と、を備える。この実施形態は、とりわけ各ベース走路が船舶のデッキに取り付けられる単一のビーム構造を備える場合に、依然として小さな設置面積を可能し、かつ、より頑丈な支持体と組み合わせされる。好ましくは、ピックアップ場所は、第１のベース走路と第２のベース走路との間に配置され、これによって、装備品を取り付けながら杭保持装置を両側で支持することができる。
【０１３０】
本発明は、杭保持装置を船舶のデッキに取り付けることができかつ杭保持装置を船舶のデッキの上方に配置することができる杭保持システムを提供することに留意されたい。杭保持装置を船舶のデッキの上方に配置することは、海上での装備品の取り付けおよび取り外しを容易にするだけでなく、例えば検査やメンテナンスなどのための杭保持装置へのアクセスも容易にする。さらに、杭保持装置を使用して、装備品を船内ポジションから船外ポジションへ持ち出すことが可能となる。これによって、クレーンを使用する必要性が低減され、それゆえクレーンを他の活動のために使用することができる。
【０１３１】
一実施形態において、杭保持装置支持システムは、杭保持装置を、好ましくは第１の方向に垂直である第２の方向へ移動させるよう構成されており、杭保持システムはさらにモーションコントロールシステムを備えており、当該モーションコントロールシステムは、杭が海底へ向けて下降される際および／または杭が海底に着地した後に、設置場所で杭を押圧しかつ／または直立姿勢で維持するために、船外アクティブポジションにある場合に杭保持装置を船舶に対して第１の方向および第２の方向へ移動させるよう構成されている。
【０１３２】
そのため杭保持装置支持システムは、杭をガイドするためだけでなく、杭が海底へ向けて下降される間および／または杭が海底に打ち込まれる間、能動的に杭を直立姿勢で維持するためにも使用される。船舶に対して杭保持装置を移動させることによって、杭保持装置は、杭設置場所に対する船舶のドリフト（流されて離れること）を補償することができる。
【０１３３】
また、とりわけ杭が海底へ向けて下降される間、船舶に対する杭保持装置の動きを、杭が直立姿勢から逸脱することを補償するために使用でき、こうした逸脱は、例えば海底へ向けて降下される際に杭を支持するクレーンのポジションによって、海流によって、杭が着地する海底の上層の組成などによって引き起こされる。
【０１３４】
一実施形態において、モーションコントロールシステムは、既定のＧＰＳ位置、例えば直立姿勢で杭保持装置によってガイドされる杭が海底に着地される位置で、杭保持装置を維持するよう構成される。
【０１３５】
本発明に基づく杭保持システムの実施形態では、支持システムは二次走路を備えており、当該二次走路は、第２の方向に延在しかつベース走路または第１のベース走路および第２のベース走路に垂直である。さらなる実施形態では、二次ベース走路は、ベース走路運搬機または第１のベース走路運搬機および第２のベース走路運搬機によって支持される単一のビーム構造を備える。
【０１３６】
そのため、杭保持システムは、それぞれＴ字形またはＨ字形のレイアウトを有する走路を備えており、二次走路はデッキに取り付けられた１つ以上のベース走路に対して移動できる。これによって、設置面積が小さく、船舶の大幅な再設計または多くのデッキスペースを必要とせずに船舶のデッキに取り付けることができる堅牢な杭保持システムが提供される。
【０１３７】
本発明はさらに、例えばカメラおよび／またはレーザーを備える杭モニタリングシステムを備えるモーションコントロールシステムを備える杭保持システムを提供し、当該杭モニタリングシステムは、杭通路内に杭保持装置によって保持されている杭の向きをモニタリングするよう構成されており、かつ当該杭モニタリングシステムは、モーションコントロールシステムに接続される。
【０１３８】
この種のデータを考慮しながら杭保持装置を移動させるよう構成されたモーションコントロールシステムを杭保持システムに設けることで、より正確な設置が可能となる。好ましくは、モーションコントロールシステムは、杭が海底へ向けて下降される間および／または杭が海底に打ち込まれる間に、杭保持装置を能動的に制御するために情報を使用するよう構成される。
【０１３９】
本発明はさらに杭保持システムを提供し、当該杭保持システムのモーションコントロールシステムは、杭を操作するためかつ／または杭を海底に向けて下降させるために使用されるクレーンのクレーンモニタリングシステムに接続されるよう構成されており、クレーンモニタリングシステムは、杭をその上側端部で支持するクレーンの吊り下げデバイスの向きおよび／または速度に関する情報を提供する。
【０１４０】
この種のデータを考慮しながら杭保持装置を移動させるよう構成されたモーションコントロールシステムを杭保持システムに設けることで、より正確な設置が可能となる。好ましくは、モーションコントロールシステムは、杭が海底へ向けて下降される間および／または杭が海底に打ち込まれる間に、杭保持装置を能動的に制御するために情報を使用するよう構成される。
【０１４１】
さらなる実施形態では、モーションコントロールシステムは、好ましくはクレーンが杭を海底に向けて下降させるために使用される間、杭または少なくともその上側端部を特定のポジションへ移動させかつ／または杭またはその少なくとも上側端部を杭保持装置に対する特定のポジションで維持するために、クレーンの吊り下げ装置を制御するよう構成されている。
【０１４２】
本発明はさらに杭保持システムを提供し、当該杭保持システムのモーションコントロールシステムは、船舶モニタリングシステムを備えるかまたは船舶モニタリングシステムに接続されるよう構成されており、船舶モニタリングシステムは、杭保持システムを支持する船舶の位置および／または向きおよび／または速度に関する情報を提供する。
【０１４３】
この種のデータを考慮しながら杭保持装置を移動させるよう構成されたモーションコントロールシステムを杭保持システムに提供することで、より正確な設置が可能となる。好ましくは、モーションコントロールシステムは、杭が海底へ向けて下降される間および／または杭が海底に打ち込まれる間、杭保持装置を能動的に制御するためにこの情報を使用するよう構成される。
【０１４４】
さらなる実施形態では、モーションコントロールシステムは、杭保持装置を特定のポジションへ移動させかつ／または杭保持装置を特定のポジションで維持するために、船舶の推進力を制御するよう構成される。そのため、モーションコントロールシステムは、杭保持装置支持システムによって提供される移動ウィンドウ内で杭保持装置を移動することに限定されない。
【０１４５】
本発明はさらに杭保持システムを提供し、当該杭保持システムのモーションコントロールシステムは、波モニタリングシステムを備えるかまたは波モニタリングシステムに接続されるよう構成されており、波モニタリングシステムは例えば、到来波をモニタリングするために、この情報をモーションコントロールシステムで使用できるようにするために、杭保持装置を特定のポジションに移動させるために、かつ／または杭保持装置を特定のポジションで維持するために、レーダーを使用する。
【０１４６】
この種のデータを考慮しながら杭保持装置を移動させるよう構成されたモーションコントロールシステムを杭保持システムに提供することで、より正確な設置が可能となる。好ましくは、モーションコントロールシステムは、杭が海底へ向けて下降される間および／または杭が海底に打ち込まれる間に、杭保持装置を能動的に制御するために情報を使用するよう構成される。
【０１４７】
一実施形態において、第１の顎部の顎部旋回軸線および第２の顎部の顎部旋回軸線は所定の平面を画定し、閉ポジションにおいて第１および第２の顎部の外側端部は平面の一側に配置され、開ポジションにおいて第１および第２の顎部の外側端部は平面内または平面の反対側に配置される。そうした実施形態は、杭保持装置を、船舶の輪郭に沿って、船舶の輪郭の内側に配置することを可能にする。
【０１４８】
加えてまたは代替として、杭保持装置支持システムは、顎部が閉ポジションにある状態で杭保持装置を船内ポジションつまり船舶の輪郭の内側に移動するよう構成される。これは、装備品を杭保持装置に取り付ける場合の顎部の好ましいポジションであってもよい。
【０１４９】
一実施形態において、杭保持システムは、第１の顎部をその閉ポジションとその開ポジションとの間で旋回させるよう構成されかつ第２の顎部をその閉ポジションとその開ポジションとの間で旋回するよう構成される作動システムをさらに備える。
【０１５０】
一実施形態において、船内ポジションでは、実質的に杭保持システム全体が船舶の輪郭の内側に配置される。杭保持装置を開放しかつ完全に引き込むことができる利点は、大きな物品、例えば杭打ちハンマーまたは移行部品を、杭保持システムを容易に通過させることができることである。これによって、杭が杭保持装置に接触するリスク、場合によっては杭保持装置または当該杭保持装置によって支持される装備品が損傷するリスクを伴わずに、杭を船舶に隣接して配置することおよび／または引き起こすこともできる。
【０１５１】
一実施形態において、杭は、船舶に隣接して、杭保持システムを支持する船舶に取り付けられたクレーンによって操作される。杭がクレーンによって直立姿勢で支持される場合にのみ、杭保持装置は、杭を受け入れるために、船舶の輪郭の内側のポジションから船舶の輪郭の外側のポジションへ移動される。
【０１５２】
一実施形態において、船舶の顎部は、横方向において杭と係合するように開かれる。代替として、顎部が閉じられ、かつ杭は、クレーンによって、顎部によって画定される杭通路内へ下降される。
【０１５３】
一実施形態において、杭保持装置は、船外ポジションおよび船内ポジションにおいて水平の向きを有しており、支持システムは、杭保持装置の水平の向きを維持しながら、杭保持装置を船内ポジションと船外ポジションとの間で移動するよう構成される。
【０１５４】
一実施形態において、第１の方向は略水平方向である。杭保持装置を船内ポジションと船外ポジションとの間で移動する間、杭保持装置は同じ向きで保持されてもよく、これは杭保持装置が上下に旋回されないことつまり傾斜されないことを意味する。
【０１５５】
一実施形態において、杭保持装置のベース構造は、杭保持装置が略垂直の向きと略水平の向きとの間でベース構造旋回軸線周りで支持システムに対して旋回可能となるように、支持システムに旋回可能に取り付けられている。この例では、杭がクレーンによって吊り上げられて杭保持装置によって係合される前に垂直の向きで配置されることが想定されるため、杭保持装置は船舶での航行や港での係留などだけを考慮して傾斜されることが想定される。
【０１５６】
上述したように、一実施形態において、支持システムは、杭保持装置を第２の方向へ移動させるよう構成されており、第２の方向は好ましくは、支持システムが杭保持装置を船舶に対して水平平面内に配置できるように、第１の外側ポジションと第２の外側ポジションとの間において、第１の方向に垂直である。
【０１５７】
一実施形態において、杭保持装置支持システムは、第１の方向に延在するベース走路、好ましくは船舶のデッキに取り付けられるベース走路と、走路に沿って移動するためのベース運搬機と、を備えており、当該ベース運搬機は、杭保持装置のベース構造を支持するよう構成され、かつ支持システムが杭保持装置を船舶に対して水平平面内に配置できるように、第１の外側ポジションと第２の外側ポジションとの間で、好ましくは第１の方向に垂直な第２の方向において移動可能である。
【０１５８】
代替的に、ベース走路は、第２の方向に延在してもよく、かつ杭保持装置のベース構造は、第１の方向においてベース運搬機に対して移動できる。そうした実施形態では、ベース運搬機は二次走路を支持し、杭保持装置は当該二次走路に沿って移動可能である。
【０１５９】
一実施形態では、ベース運搬機は、Ｕ字形の運搬機フレームを備えており、運搬機フレームは、走路に沿って、好ましくは走路のレールに沿って各々が延在する２つの脚と、フレームのこれら脚を接続する少なくとも１つの横断セクションと、を備える。好ましくは、少なくとも１つの横断セクションは、これら脚のうち杭保持装置に面する端部においてこれら脚を接続しており、かつ少なくとも１つの横断セクションは好ましくはベース構造を支持する。
【０１６０】
一実施形態において、ベース運搬機は、Ｉ字形またはＴ字形の運搬機フレームを備えており、運搬機フレームは、Ｉ字形またはＴ字形の垂直バーに対応する部分を備えており、当該部分は、走路に沿って延在しており、別の走路が、Ｉ字形の運搬機フレームの自由端部にまたは運搬機フレームのうちＴ字形の水平バーに対応する部分に設けられており、ベース構造は当該別の走路に移動可能に接続されている。
【０１６１】
一実施形態において、杭保持システムは、モーションコントロールシステムをさらに備えており、当該コントロールシステムは、水平平面内でアクティブモーション補償を提供するよう構成され、一方で、杭保持装置は、杭設置場所に対する船舶の動作を補償するために、船舶に隣接する設置場所で杭を直立姿勢で支持する。
【０１６２】
一実施形態において、杭保持システムは、杭が杭保持装置に装着される間および／または杭保持装置が船舶に隣接する杭設置場所で杭を直立姿勢で支持している間、杭のポジションおよび／または向きをモニタリングするよう構成されたモニタリングシステムと、第１の顎部と第２の顎部と杭保持装置支持システムとの動きを制御するよう構成された制御システムと、をさらに備える。
【０１６３】
一実施形態において、制御システムは、例えば杭のポジションおよび／または向きが既定の第１の値を超えたことをモニタリングシステムが示す場合に、杭保持装置を船外ポジションへ向けておよび／または船外ポジションを通り過ぎるよう移動させることによって、杭を船舶から離れるよう移動させるよう構成される。
【０１６４】
一実施形態において、制御システムは、一方における杭と他方における第１の顎部および第２の顎部との間の干渉を避けるために、第１の顎部および第２の顎部をそれぞれの開ポジションへ自動的へ移動させるよう構成されている。
【０１６５】
言い換えると、制御システムは、杭保持装置の顎部が開ポジションにある場合に杭保持装置を船外ポジションへ向けてかつ／または船外ポジションを通り過ぎるようへ移動させることによって杭を船舶から離れるように押し出すよう構成されてもよく、かつ／または、杭保持装置の顎部が自動的に開放されるように、かつ杭のポジションおよび／または向きが既定の値を超える場合に杭保持装置を船外ポジションへ向けてかつ／または船外ポジションを通り過ぎるようへ移動させるよう構成されてもよい。
【０１６６】
そうした実施形態では、支持システムは、好ましくは、特に杭がまだ海底に打ち込まれていない場合に杭保持装置を船外ポジションを越えて移動させるよう構成される。好ましくは、制御システムは、杭の設置に関する情報を包含するよう構成されており、より具体的には杭がすでに海底に打ち込まれているかどうかを例えばモニタリングシステムを使用してモニタリングすることができ、かつ好ましくは杭がまだ海底に取り付けられていない場合および／または杭がもはやクレーンによって支持されていない場合に杭を船舶から離れるように押し出すことを単に可能にし、かつ／または杭と当該杭を支持するクレーンとの間の接続を解除するよう構成されている。
【０１６７】
一実施形態において、制御システムは、杭のポジションおよび／または向きが既定の第２の値を超えたことをモニタリングシステムが示す場合に、杭保持装置を船内ポジションへ向けて移動させることによって、杭保持装置を杭から離れるよう移動させるよう構成される。第１および第２の値は、同一であってもよい。この実施形態は、杭がすでに少なくとも部分的に海底に打ち込まれておりかつ杭を押し出すことがもはや実現または実行できずもしくは望まれない場合に、とりわけ有用となり得る。
【０１６８】
モニタリングシステムは、杭がすでに少なくとも部分的に海底に打ち込まれているかどうかをモニタリングするようにさらに構成されてもよく、それによって、制御システムは、上述の実施形態を実現する、つまり杭が少なくとも部分的に海底に打ち込まれた場合に機能する。当然のことながら、この機能を手動で作動させることも可能である。
【０１６９】
一実施形態において、ベース構造、第１の顎部および第２の顎部の各々は、１２０度の弧形状の走路に沿って延在する。したがって、ベース構造と第１および第２の顎部との各々は、第１および第２の顎部が閉ポジションにある場合に、杭保持装置の円周の３分の１を形成してもよい。
【０１７０】
一実施形態において、第１の顎部および第２の顎部ならびに好ましくはベース構造の各々は、これら顎部が閉ポジションにある場合に円形の内周を有する環状構成を杭保持装置に提供するように、半円形構成を有する。
【０１７１】
一実施形態において、第１の顎部および第２の顎部が閉ポジションにある場合に、第１の顎部および第２の顎部の外側端部は結合し、好ましくはロック機構が、例えば外側端部を互いに接続することによって、第１の顎部および第２の顎部をこれら顎部の閉ポジションにロックするために設けられる。
【０１７２】
一実施形態において、杭の大まかな位置決めおよび／または杭と杭保持装置の他の部分との間の衝突の防止のために、杭保持装置は、好ましくはベース構造に取り付けられたフェンダー構造を備える。
【０１７３】
一実施形態において、杭係合デバイスの各々は、サスペンションアームを備えており、旋回可能なサスペンションアームの各々は、係合端部と旋回端部とを有しており、サスペンションアームは、サスペンションアームが旋回軸線周りで旋回可能なように、旋回端部において旋回可能に支持されており、好ましくは旋回端部は、サスペンションアームの上側端部であり、好ましくは旋回軸線は水平旋回軸線であり、サスペンションアームの各々は、係合端部において、１つ以上の杭係合要素が設けられている。
【０１７４】
一実施形態において、第１の顎部および第２の顎部が閉ポジションにある場合に、すべての杭係合デバイスがさまざまな直径を有する対応する杭と同時に係合できるように、杭係合デバイスの各々は、サスペンションアームを旋回軸線周りでさまざまな角度ポジションで配置するためのサスペンションアームアクチュエータを備えている。
【０１７５】
上記実施形態は、杭係合デバイスが杭の外面と係合しながら杭通路を通って下降される杭の直径の変化に関する調整を可能にする。サスペンションアームアクチュエータは、杭保持装置に対して杭の中心を固定したまま維持しかつ杭係合要素、例えばローラを杭の表面に対して略垂直に平行移動できるよう構成された直径調整システムを使用して制御されてもよい。その利点は、杭の円錐セクションのコーティング上でスリップが発生しないことである。
【０１７６】
代替実施形態では、杭係合デバイスは、杭通路に対して半径方向に延在するサスペンションアームを備えており、サスペンションアームの各々は、顎部または顎部のベース構造において半径方向外向きに配置されるベース端部と、半径方向内向きに配置される係合端部と、を有しており、サスペンションアームは、その係合端部において、１つ以上の杭係合要素が設けられる。
【０１７７】
例えば杭の表面上または表面内に設けられるブラケットまたはポートを杭係合要素が通過できるように、そうした半径方向サスペンションアームは、係合端部を半径方向につまり杭へ向けて移動させるためひいては杭係合要素を杭に押し付けるために、かつ杭通路内に支持されている杭から離すためひいては杭から取り外すために、アキシャルアクチュエータ、例えば油圧シリンダまたはスピンドルを備えてもよい。
【０１７８】
一実施形態において、杭係合デバイスはシャーシを備えており、第１の顎部および第２の顎部ならびに好ましくはベース構造の各々は、第１の顎部、第２の顎部またはベース構造それぞれの長手方向に沿って延在する走路構造、例えばラックまたはレールセクションを備えており、杭係合デバイスの各々のシャーシは、走路構造の１つに移動可能に支持されており、シャーシの各々には、走路構造に沿ってシャーシひいては当該シャーシに支持される旋回可能なサスペンションアームまたは半径方向サスペンションアームを移動させるよう構成された駆動装置が設けられている。
【０１７９】
一実施形態において、サスペンションアームアクチュエータは、シャーシと旋回可能なサスペンションアームとの間に設けられている。
【０１８０】
一実施形態において、各杭係合デバイスは、杭へ向けてかつ杭から離れるようにシャーシに対してサスペンションアームの係合端部を移動させるためのサスペンションアームアクチュエータに動力供給するため、かつ／または走路構造に沿ってシャーシを移動させるための駆動装置に動力供給するために、杭係合デバイス自体の油圧動力源が設けられている。油圧動力源は好ましくはシャーシに配置される。代替案として、油圧動力源は、特定の杭係合デバイスを支持するベース構造または顎部に配置される。
【０１８１】
一実施形態において、第１の顎部および第２の顎部が閉ポジションにある状態の杭保持装置は環状構造を形成し、走路構造は、環状構造の内周に沿って延在する。さらなる実施形態では、組み合わされた走路構造は、杭保持装置の内周全体に沿って延在する。
【０１８２】
一実施形態において、杭保持システムは、杭係合デバイスまたは選択された杭係合デバイスの駆動装置を制御するようにかつ走路構造に沿ってまとめて杭係合デバイスを駆動するよう構成された制御システムをさらに備える。さらなる実施形態では、杭係合デバイスは、杭の長手方向軸線周りで杭を回転させるために、杭通路内で杭と係合しながら走路構造に沿って駆動されるよう構成される。
【０１８３】
そのため、そうした実施形態では、杭係合デバイスは、杭が海底へ向けて下降される間および／または海底に打ち込まれる間、杭を位置決めしかつガイドするために、かつ杭をその長手方向軸線周りで回転させるために使用できる。典型的には、従来技術の単一杭把持装置には、１つ以上の専用杭回転デバイスが提供されていた。これら専用デバイスを使用する場合、杭係合デバイスを取り外す必要があり、そうでない場合は杭係合デバイスが杭を所定のポジションに固定したままとなる。上述の本発明に基づく実施形態では、別の杭回転デバイスがなく、そのため杭係合デバイスは、杭が回転される場合に杭との接触を維持できる。
【０１８４】
さらなる実施形態では、杭保持システムは、少なくとも４つの、好ましくは少なくとも６つの杭係合デバイスを備えており、この場合、制御システムは、杭係合デバイスの第１のセットを使用して第１の角度にわたって杭をその長手方向軸線周りで回転させ、続いて杭係合デバイスの第２のセットを使用して第２の角度にわたって杭をその長手方向軸線周りで回転させるよう構成されており、杭係合デバイスの各々は、杭係合デバイスの単一のセットに属する。
【０１８５】
一実施形態において、１つ以上の杭係合要素は、杭ガイドローラを備えており、好ましくは、キャリア旋回軸線周りで旋回するようにサスペンションアームの支持端部に旋回可能に接続されたローラキャリアに支持された２つ以上の杭ガイドローラを備えており、サスペンションアームは、旋回可能な可動サスペンションアームまたは軸線方向可動サスペンションアームである。一実施形態において、杭ガイドローラの各々は、回転軸線を有しており、杭ガイドローラは、杭ガイドローラの回転軸線がキャリア旋回軸線に平行に延在するように、ローラキャリアによって支持されている。
【０１８６】
一実施形態において、サスペンションアームは旋回可能に支持されたサスペンションアームであり、当該サスペンションアームは、サスペンションアーム旋回軸線周りで旋回可能であり、ローラキャリア旋回軸線はサスペンションアーム旋回軸線に平行に延在する。
【０１８７】
杭ガイドローラの利点は、杭係合デバイスが複数のローラと杭を係合でき、かつ杭係合デバイスが杭の外面に係合しながら杭通路を通って下降される杭の直径の変化に追従できることである。
【０１８８】
一実施形態において、走路構造は半円形の走路構造である。
【０１８９】
本発明の第３の態様はさらに船舶を提供し、当該船舶は、例えば洋上風力タービンを支持するよう適合された杭を設置するために、船舶のデッキに取り付けられる本発明に基づく杭保持システムを備えており、当該杭保持システムは、船舶に隣接する杭設置場所で杭を直立姿勢で支持するよう構成される。
【０１９０】
一実施形態において、船舶は、例えば洋上風力タービンを支持するよう構成された杭を設置するための、船舶のデッキに取り付けられる杭保持システムを備え、当該杭保持システムは、船舶に隣接する杭設置場所において杭を直立姿勢で支持するよう構成されており、杭保持システムは、
−  ベース構造と第１の顎部と第２の顎部とを備える杭保持装置であって、第１の顎部および第２の顎部の各々は、内側端部と外側端部との間に延在しており、第１の顎部および第２の顎部は、これら顎部の内側端部において、杭保持装置が杭保持装置内に保持される杭のための杭通路を画定する閉ポジションと、杭を横方向において杭保持装置内に受け入れ可能にするかまたは杭保持装置から取り外し可能にする開ポジションと、の間で顎部旋回軸線周りで旋回するように、ベース構造のそれぞれの旋回部分に対して旋回可能に接続されている、杭保持装置と、
−  複数の杭係合デバイスであって、ベース構造と第１の顎部と第２の顎部との各々は、少なくとも１つの杭係合デバイスを支持し、杭係合デバイスの各々は、１つ以上の杭係合要素を備えており、例えば１つ以上の杭ガイドローラを各々が備える、杭係合デバイスと、
−  船舶のデッキに取り付けられる支持システムであって、当該支持システムは、ベース構造において杭保持装置を移動可能に支持しており、支持システムは、船内ポジションと船外ポジションとの間において第１の方向に杭保持装置を移動させるよう構成されている、支持システムと、
を備えており、
杭保持装置は、船外ポジションにある場合、杭を設置場所において直立姿勢で保持するために、船舶の輪郭の外側に配置され、かつ杭保持装置は、第１の顎部および第２の顎部が開ポジションにある船内ポジションにある場合、船舶の輪郭の内側に配置される。
【０１９１】
一実施形態において、船舶は長手方向軸線を有しており、当該長手方向軸線は、船首と船尾との間に延在しており、杭保持装置は、第１の方向へ移動される場合、船舶の長手方向軸線に対して垂直へ移動される。
【０１９２】
一実施形態において、杭保持システムは、船舶の左舷側または右舷側において上から見ると船舶の輪郭の外側で杭を保持するように、船舶の一側に配置される。
【０１９３】
代替実施形態では、杭保持システムは、船舶の船尾側において上から見ると船舶の輪郭の外側で杭を保持するように、船舶の船尾に配置される。
【０１９４】
一実施形態において、船舶は、杭を取り扱うためのクレーンをさらに備えており、クレーンは、好ましくは船舶の重心と一致するよう船舶の船尾に隣接して配置されている。
【０１９５】
一実施形態において、杭保持システムはクレーンに隣接して配置される。
【０１９６】
一実施形態において船舶はデッキをさらに備えており、当該デッキは、杭を海底に打ち込むための杭打ち機構および／または１つ以上の杭および／または装備品保管場所における杭保持装置装備品を保管可能にする保管場所を提供する。
【０１９７】
一実施形態において、船舶は、杭保持システムが配置される側とは反対にあるクレーンの側に船舶の船尾における保管場所をさらに備えており、保管場所は、杭を海底に打ち込むための杭打ち機構を保管できる。
【０１９８】
一実施形態において、船舶は、船舶の長手方向軸線に平行な水平の向きで杭を保管するためのデッキスペースを備える。
【０１９９】
一実施形態において、船舶は、杭保持装置のピックアップポジションを備えており、ピックアップポジションにある場合、好ましくは第１の顎部および第２の顎部が閉ポジションにある状態で、杭保持システム全体が船舶の輪郭の内側に配置される。
【０２００】
船舶の一実施形態において、船外ポジションおよび船内ポジションにある状態の杭保持装置は、水平の向きを有しており、支持システムは、杭保持装置の水平の向きを維持しながら、杭保持装置を船内ポジションと船外ポジションとの間で移動するよう構成される。
【０２０１】
さらなる実施形態では、第１の方向は、略水平方向であり、より具体的には船舶のデッキ表面に対して略平行な方向である。
【０２０２】
一実施形態において、杭保持装置支持システムは、モーションコントロールシステムを備えており、当該モーションコントロールシステムは、水平平面内でのアクティブモーション補償を提供するために、船舶に対して第１および第２の方向に杭保持装置を移動させるよう構成されており、同時に杭保持装置は、杭設置場所に対する船舶の動作を補償するために、船舶に隣接する設置場所で杭を直立姿勢で支持する。
【０２０３】
さらなる実施形態では、モーションコントロールシステムは、杭保持装置が船舶に隣接する杭設置場所で杭を支持する間、杭の向きをモニタリングするよう構成されたモニタリングシステムと、第１および第２の顎部と支持システムとの動きを制御するよう構成された制御システムと、を備える。
【０２０４】
本発明はさらに、洋上風力タービンを支持するよう構成された杭を設置するための方法に関し、少なくとも部分的に、本発明に基づく船舶が使用され、当該方法は、
ａ）杭を洋上の杭設置場所に輸送するステップと、
ｂ）第１の顎部および第２の顎部が開ポジションある状態で杭保持装置を船内ポジションから船外ポジションへ移動するステップと、
ｃ）杭をその上側端部で持ち上げて、杭を杭保持装置内に配置するステップと、
ｄ）杭を海底まで下降するステップと、
ｅ）杭を海底に打ち込むステップと、
を含む。
【０２０５】
本発明に基づくさらなる方法において、ステップｂはさらに、好ましくはピックアップポジションの下で装備品保管場所に保管された装備品を杭保持装置に取り付けた後に、杭保持装置をピックアップポジションから船外ポジションへ移動するステップと、ステップｄおよび／またはステップｅの間に装備品を配備するステップと、を含む。
【０２０６】
本発明に基づくさらなる方法において、ステップｄおよび／またはステップｅは、杭が海底へ向けて下降される間および／または杭または杭の少なくとも第１のセクションが海底に打ち込まれる間、杭を押圧しかつ／または設置場所で杭を直立姿勢で維持すべく杭保持装置を船舶に対して第１の方向および第２の方向へ移動させるために、モーションコントロールシステムを使用するステップを含む。
【０２０７】
本発明に基づくさらなる方法において、ステップｄおよび／またはステップｅはさらに杭モニタリングシステムを使用するステップを含んでおり、杭モニタリングシステムは杭通路内において杭保持装置によって保持される杭の向きをモニタリングするために、例えばカメラやレーザーを備えており、杭モニタリングシステムは、モーションコントロールシステムに接続されている。
【０２０８】
本発明に基づくさらなる方法において、ステップｄおよび／またはステップｅはさらに、杭をその上側端部で支持するクレーンの吊り下げデバイスの向きおよび／または速度に関する情報をモーションコントロールシステムに提供するために、クレーンモニタリングシステムを使用するステップを含む。さらなる方法は、杭または少なくともその上側端部を特定のポジションへ移動させかつ／または杭または少なくともその上側端部を杭保持装置に対する特定のポジションで維持するようにクレーンの吊り下げデバイスを制御するために、モーションコントロールシステムを使用するステップを含む。
【０２０９】
本発明に基づくさらなる方法において、ステップｄおよび／またはステップｅはさらに、船舶の場所および／または向きおよび／または速度に関する情報をモーションコントロールシステムに提供するために、船舶モニタリングシステムを使用するステップを含み、かつ好ましくは、杭保持装置を特定のポジションに移動しかつ／または杭保持装置を特定のポジションで維持するために、船舶の推進力を制御するようモーションコントロールシステムを使用する。
【０２１０】
本発明に基づくさらなる方法において、ステップｄおよび／またはステップｅはさらに、波モニタリングシステムを使用するステップを含み、当該波モニタリングシステムは到来波をモニタリングするために例えばレーダーを使用して、モーションコントロールシステムに到来波の情報を提供し、好ましくは杭保持装置を特定のポジションに移動しかつ／または杭保持装置を特定のポジションに維持するためにこの情報を使用する。
【０２１１】
本発明に基づくさらなる方法では、少なくとも１つ以上のステップの間、好ましくはすべてのステップの間、船舶は浮遊状態にある。本発明に基づくさらなる方法において、ステップｅおよび／またはステップｆの間、杭保持装置は、波によって引き起こされる船舶の動作とは独立して、既定のＸ−Ｙ場所を維持するために、波によって引き起こされる船舶の動作を補償する。
【０２１２】
さらなる方法では、船舶はまた、ステップａを実行する。
【０２１３】
浮遊状態では、船舶はジャッキアップ用の脚で支持されておらず、好ましくは岸壁または海底に係留されていない。好ましくは、船舶は、特定のＧＰＳ場所で特定の向きで船舶を保持するために、船舶の駆動装置を操作する制御システム、典型的にはスラスターが設けられている。提示すべきことに、そうした制御システムを備える船舶は、従来技術で広く知られている。しかしながら、杭保持装置は典型的にはジャッキアップ船に取り付けられる。なぜなら、固定された船舶つまりジャッキアップ用の脚で支持された船舶から杭を支持する方が簡単だからである。
【０２１４】
一実施形態において、この方法は、杭がクレーンで支持される間に船舶に対してかつ任意選択的には動かない地面すなわち海底に対する杭のポジションを調整するために、杭保持システムの支持システムを使用して設置場所に対して杭を位置決めするステップをさらに含み、当該クレーンは、好ましくは、杭保持システムを備える船舶に取り付けられる。
【０２１５】
一実施形態において、ステップｄおよび／またはステップｅの間、杭は杭保持装置によって保持される。
【０２１６】
一実施形態において、ステップｃおよび／またはステップｅは、船舶上でクレーンによって実行される。
【０２１７】
一実施形態において、ステップｄおよび／またはステップｅの間、杭保持装置は、船舶の波によって引き起こされる動きとは無関係に、既定のＸ−Ｙ場所を維持するために、船舶の波によって引き起こされる動きに対して補償される。
【０２１８】
一実施形態において、船舶はまた、ステップａを実行する。
【０２１９】
一実施形態において、クレーンによって支持されている杭を杭保持装置内に配置するステップは、杭が杭保持装置のフェンダー構造と係合するまで杭と杭保持装置とが互いに対して移動されるように、実行され、当該フェンダー構造は好ましくは杭保持装置のベース構造に取り付けられる。付加的にまたは代替として、船舶は、クレーンによって支持された杭が杭保持装置および／または船舶に衝突するのを防ぐよう構成されたフェンダー構造が設けられており、フェンダー構造は、好ましくは、杭保持装置が杭と係合できるようにするポジションにおいてクレーンによって支持された杭を配置するよう構成される。別の実施形態では、クレーンに支持された杭はフェンダー構造によって位置決めされ、そこからフェンダー構造の下に位置する杭保持装置の杭通路内へ下降される。
【０２２０】
一実施形態において、杭は、杭を杭保持装置に配置した後、フェンダー構造と係合し、ここで杭係合デバイスは、ステップｄの後にのみ杭と係合するように操作される。
【０２２１】
本発明の第４の態様によれば、本発明の杭保持システムは、例えばジャッキアップ船である船舶のデッキに取り付けられ、当該船舶は、船舶のデッキを支持しかつ上面視で船舶の輪郭を画定する船体を有しており、杭保持システムは、船舶に隣接する杭設置場所において直立姿勢で洋上風力タービンを支持するよう構成された杭を設置するよう構成されており、杭保持システムは、
−  好ましくは環状の杭保持装置であって、杭との係合のために複数の杭係合デバイスを有する杭保持装置と、
−  船舶のデッキに取り付けられる支持デバイスであって、当該支持デバイスは、前記杭保持装置を移動可能に支持し、かつ船舶に隣接する杭設置場所で杭を直立姿勢で支持するために船外保持ポジションおよび船内保管ポジションにおいて杭保持装置を支持するよう構成されており、保持ポジションでは杭保持装置が船舶の輪郭の外側にあり、船内保管ポジションでは杭保持装置が実質的に船舶の輪郭の内側にある、支持デバイスと、
を備えており、
支持デバイスは、
−  走路であって、船舶の輪郭の付近に配置される走路の支持端部と、船舶の輪郭から距離を置いて配置される走路の保管端部との間で直線方向に延在する走路と、
−  走路の支持端部の付近にある支持ポジションと、走路の保管端部の付近にある保管ポジションとの間で走路に沿って移動するための、走路に取り付けられる運搬機であって、当該運搬機はその前側端部において取付部が設けられている、運搬機と、
−  垂直支持フレームであって、垂直支持フレームの下側端部と垂直支持フレームの上側端部との間に延在する垂直支持フレームと、
を備えており、
垂直支持フレームは、下降ポジションと上昇ポジションとの間で取付部に対して垂直方向へ移動されかつ下降ポジションおよび上昇ポジションにおいて取付部に固定されるよう構成されており、
垂直支持フレームは、その下側端部の付近において杭保持装置を支持し、
支持デバイスは、船舶のデッキに取り付けられた場合に、垂直支持フレームとともに運搬機を上昇ポジションへ移動させることによって、杭保持装置の垂直突出部が実質的に船舶の輪郭の内側に配置される保管ポジションと、杭保持装置の垂直突出部が実質的に船舶の輪郭の外側に配置される船外ポジションとの間で、杭保持装置を、少なくとも杭保持装置の内径と同様の距離、好ましくは杭保持装置の少なくとも外径と同様の距離にわたって走路に略平行へ移動させることができ、かつ、上昇ポジションと下降ポジションとの間で垂直支持フレームを移動させることによって、杭保持装置の水平突出部が実質的に船舶のデッキの上方に配置される搭乗ポジションと、杭保持装置の水平突出部が実質的に船舶のデッキの下方に配置される保持ポジションとの間で、杭保持装置を、少なくとも杭保持装置の高さと同様の距離、好ましくは杭保持装置の高さの少なくとも３倍の距離にわたって走路に対して略垂直へ移動させることができる。
【０２２２】
本発明は、船舶の側方に近接しかつ船舶のデッキの下方にある杭保持装置の保持ポジションが、コンパクトな杭保持システムおよび杭の効率的な設置を可能にし得るという見識に基づいている。本発明はさらに、杭保持装置の直線的な水平および垂直方向の動作の組み合わせが、保持ポジションと保管ポジションとの間の杭保持装置の効率的な移動を可能にし、ひいてはコンパクトな支持デバイスを可能にするという見識に基づいている。
【０２２３】
本発明に基づく杭保持システムの支持デバイスは、杭保持装置が船舶のデッキの上方でかつ船舶の輪郭の内側で支持される保管ポジションから、杭保持装置がデッキの下方でかつ船舶の輪郭の外側で支持される保持ポジションまで、杭保持装置を船舶のデッキに対して移動できるようにする。走路および運搬機は、船舶のデッキに対して平行な実質的に直線的な水平方向の動きを可能にし、垂直支持フレームは、船舶のデッキに対して垂直な実質的に直線的な垂直方向の動きを可能にする。取付部を介して垂直支持フレームを運搬機に連結することで、コンパクトな支持デバイスで水平および垂直の動きを実現できる。
【０２２４】
そのため、本発明は、船舶の輪郭の内側の保管ポジションと船舶の輪郭の外側の保持ポジションとの間で杭保持装置を効率的へ移動させるよう構成されたコンパクトな支持デバイスを備える杭保持システムを実現可能にする。
【０２２５】
さらに、本発明は、杭保持装置の保管ポジションにおいて杭保持装置が完全に船舶の輪郭の内側に配置されることを可能にする。さらに、杭保持装置は、杭保持装置が使用される際に置かれるポジションつまり杭保持装置の中心軸線が垂直方向に延在する水平構成で移動されかつ保管される。これは、作業中に杭保持装置を傾斜姿勢または直立姿勢となるように例えば旋回させるかまたは折りたたむ必要がないため、保管ポジションと保持ポジションとの間での迅速かつ効率的な切り替えを容易にする。
【０２２６】
また、保管ポジションにおける杭保持装置は、船舶のデッキと平行に支持される。本発明の付加的な利点は、保管ポジションにある間、簡単かつ安全なメンテナンスおよび検査のために杭保持装置にアクセスできることである。これは、使用中に杭保持装置およびその構成要素にアクセスする方法およびポジションと同じ方法および同じポジションで、杭保持装置およびその構成要素にアクセスにできかつチェックできるためである。例えば、杭保持装置が保管ポジションで支持されている場合、使用中に杭保持装置の構成要素へのアクセスを可能にするために杭保持装置に設けられた通路も使用できる。これによって、杭保持装置の単純なデザインが実現可能となる。
【０２２７】
杭保持装置が保持ポジションにある場合、杭保持装置はデッキの下方においてかつ船舶の輪郭の外側に配置される。垂直支持フレームは、船舶の船体の比較的近くで杭保持装置を下降しかつ支持することができる。杭が船舶の船体の付近で支持される場合、杭保持装置を位置決めしかつ支持するための支持デバイスの構成要素は、船舶からそれほど遠くに到達させなくてもよい。これによって、よりコンパクトでありかつ効率的な支持デバイスが実現可能となる。
【０２２８】
さらに、杭保持装置の保持ポジションが船舶のデッキの下方にあるため、杭をより効率的に設置できる。船舶のデッキの下方にある保持ポジションは、より高い位置にある保持ポジションと比較して、杭打ち装置、例えばウォーターハンマーが杭を海底により深く押し込むことを可能にする。海底にさらに押し込まれた杭は、海底にあまり深く打ち込まれていない杭と比較して、より安定し得る。そのため、低い保持ポジションは、杭のより効率的な打ち込みを可能にしかつ、設置後に杭をより安定させることができ、ひいては例えば洋上風力タービンをより安定させることができる。
【０２２９】
一実施形態において、支持デバイスは、運搬機駆動装置、例えばラックアンドピニオン駆動装置または１つ以上のウインチを備えており、当該運搬機駆動装置は、走路に沿って運搬機を移動させるよう構成され、ひいては好ましくは杭保持装置を保管ポジションと搭乗ポジションとの間で移動させるよう構成されている。
【０２３０】
運搬機駆動装置、特にラックアンドピニオン駆動装置は、走路に沿って運搬機を正確にかつ直線的へ移動させ得る。これによって杭保持装置のより正確な位置決めが可能となり、これは杭のより正確な設置につながり得る。
【０２３１】
一実施形態において、杭保持システムは、杭保持装置が保持ポジションにある場合に、第１の補正方向における走路に沿う運搬機の移動によって、船舶に対する杭保持装置の移動を可能にするよう構成されており、当該第１の補正方向は走路の直線方向に略平行である。
【０２３２】
船舶が設置場所に隣接して配置される場合、船舶と杭との間の距離は、杭保持システムに必要とされる距離と厳密に一致しなくてもよい。杭設置場所からの船舶の位置決めが非常に精密になるのを避けるために、第１の補正方向に沿う動きが有利となり得る。これは、船舶がジャッキアップ船であり一度その脚によって支持されるとそのポジションを調整できない場合に特に役立つ。
【０２３３】
さらに、船舶に対する杭保持装置のポジションの調整は、杭打ち中の杭のポジションの調整のために利用されてもよく、例えば杭を直立姿勢となるように押すことによって杭の傾きを調整するために利用されてもよい。
【０２３４】
好ましくは、支持デバイスは、運搬機を正確へ移動させるための運搬機駆動装置、例えばラックアンドピニオン駆動装置を備える。これによって、補正方向に沿うより正確な移動が可能となる。
【０２３５】
一実施形態において、垂直支持フレームは、垂直支持フレームの下側端部に保持装置取付部が設けられており、この保持装置取付部は杭保持装置を移動可能に支持し、それによって実質的に水平平面内にありかつ走路の直線方向に略垂直である第２の補正方向において、杭保持装置は垂直支持フレームに対して移動可能となる。
【０２３６】
走路の直線方向に垂直な方向における杭に対する船舶の移動は、船舶が第２の補正方向に沿って杭設置場所に隣接して正確に配置されない場合に有利となり得る。第２の補正方向における杭保持装置の移動は、杭保持装置で杭を把持するのに有利となり得る。
【０２３７】
好ましくは、杭保持装置は第１および第２の補正方向の両方において移動できる。これは、船舶の理想的な場所と比較して船舶がわずかにずれて配置される場合でも、杭保持装置が杭を支持することを可能にし得る。さらなる実施形態では、杭保持システムは、例えば風や海に起因して杭設置場所または当該杭設置場所で支持される杭に対して船舶が移動することを補償するため、船舶に対する杭保持装置のポジションのこの調整を連続的かつ瞬時に提供するよう構成される。
【０２３８】
船舶が杭設置場所に隣接して配置される場合、例えば海によって引き起こされる船舶の移動は、船舶と杭設置場所にある杭との間に可変距離を作り出すことがある。第１の補正方向における可変距離は、走路に沿って運搬機を移動させることによって有利に補正され得る。第２の補正方向における可変距離は、垂直支持フレームに対して、より具体的には保持装置取付部に対して杭保持装置を移動させることによって補正されてもよい。
【０２３９】
一実施形態において、垂直支持フレームは、杭保持装置を第２の補正方向へ移動させるための保持装置取付部を備えており、支持デバイスは、杭保持装置駆動装置、例えばラックアンドピニオン駆動装置を備えており、杭保持装置駆動装置は、杭保持装置を第２の補正方向に移動させるよう構成される。
【０２４０】
上記杭保持装置駆動装置、例えばラックアンドピニオン駆動装置は、杭保持装置を第２の補正方向に沿って移動するための有利なシステムとなり得る。これは、第２の補正方向に沿う正確な動きを導き得る。
【０２４１】
一実施形態において、垂直支持フレームおよび／または杭保持装置は、クレーンを垂直支持フレームおよび／または杭保持装置に接続するためのコネクタ、例えば開口部または穴またはループが設けられており、垂直支持フレームおよび杭保持装置は、コネクタに接続されたクレーン、例えば船舶のメインクレーンによって、搭乗ポジションと保持ポジションとの間で垂直方向に移動できる。
【０２４２】
クレーン、例えば船舶のメインクレーンを使用して杭保持装置を搭乗ポジションと保持ポジションとの間で垂直方向に移動させることによって、垂直支持フレームおよび杭保持装置のために個別の垂直移動駆動装置を設ける必要性が回避され得る。これによって、支持デバイスの単純な設計が可能になり、杭保持システムの重量を減少できる。
【０２４３】
一実施形態において、垂直支持フレームは、
−  垂直支持フレームの下側端部の付近にある第１の結合デバイスであって、当該第１の結合デバイスは、上昇ポジションにおいて垂直支持フレームを運搬機の取付部に固定するよう構成される、第１の結合デバイスと、
−  垂直支持フレームの上側端部の付近にある第２の結合デバイスであって、当該第２の結合デバイスは、下降ポジションにおいて垂直支持フレームを運搬機の取付部に固定するよう構成される、第２の結合デバイスと、
を備える。杭を保持するためまたは保管中に、垂直支持フレームが下降ポジションまたは上昇ポジションにある場合、垂直支持フレームをこれらポジションに固定することが有利となり得る。第１および第２の結合デバイスを使用することで、垂直支持フレームがその意図されたポジションから移動されないことが保証され得る。
【０２４４】
一実施形態において、杭保持装置は、保管ポジションにある場合に、走路上方の運搬機によって支持される。これによって、杭保持装置が船舶の輪郭の内側で支持されている場合でも、最小限の設置面積の杭保持システムが提供される、つまり最小限のデッキスペースしか必要とされない。
【０２４５】
一実施形態において、走路は、走路ビーム、好ましくは単一の走路ビームを備える。単一の走路ビームを備える走路は、杭保持システムに走路を提供するための単純かつ軽量な方法となり得る。また、他の走路システムと比較して、船舶のデッキ上に最小限の空間しか必要とせず、デッキ上により多くのスペースを残す。代替実施形態では、走路は、例えば、２つ以上の平行な走路を備えてもよく、これら走路は運搬機を支持する。さらに別の実施形態では、支持デバイスは、専用の走路で各々が支持される複数の運搬機を備えており、これら運搬機の各々は垂直支持フレームと連結されている。
【０２４６】
一実施形態において、杭保持装置は、保管ポジションにある場合に、走路上方に配置される、すなわち杭保持装置の垂直突出部が走路上に配置されかつ杭保持装置の水平突出部が走路上方に配置される。
【０２４７】
これによって、走路および杭保持装置の両方が同じデッキスペースの一部を占めるため、保管ポジションにおいて杭保持システムがデッキ上で占めるスペースを最小限に抑えることができる。
【０２４８】
一実施形態において、走路、好ましくは走路ビームは、杭保持装置の直径よりもはるかに小さい幅を有する。そのため、杭保持装置が走路上方の保管ポジションで支持される場合、杭保持装置は走路を越えて両側に延在する、つまり片持ち梁が、走路ビームが取り付けられるデッキを横切る。これによって、走路に隣接するデッキスペースを機器の保管のために使用すること、および／または保管ポジションで支持される場合に杭保持装置の下側へのアクセスを提供することができる。
【０２４９】
一実施形態において、杭保持装置は、保管ポジションにある場合、走路および／またはデッキの上方に所定の距離で支持され、それによって杭保持装置と走路および／またはデッキとの間に保管スペースが提供され、当該保管スペースは、杭保持装置が保管スペースにおけるデバイスを支持すること、例えば折りたたみ式スクリーンなどの消音デバイスを杭保持装置に対してその下側に取り付けることを可能にし、当該折りたたみ式スクリーンは、折りたたまれた構成で、杭保持装置と走路との間の保管スペースにおいて杭保持装置によって支持可能である。
【０２５０】
保管ポジションにある場合に杭保持装置をデッキの上方で所定の距離をおいて支持可能にすることによって、杭保持装置の下方にデバイスを設置できる。そうしたデバイスは、海底に杭を打ち込むことによって発生する音を相殺するために使用され得る消音デバイスとすることができる。加えて、デッキの上方で所定の距離に配置された杭保持装置はアクセスがより容易となり得る。これは、例えば、杭保持装置のメンテナンスおよび検査に有利となり得る。
【０２５１】
一実施形態において、第１の結合デバイスは、杭保持装置が保管ポジションにある場合に保管スペースが存在するように、垂直支持フレームを上昇ポジションに固定するよう構成される。
【０２５２】
第１の結合デバイスが垂直支持フレームを上昇ポジションに固定するよう構成される実施形態において、垂直支持フレームは、第１の結合デバイスと第２の結合デバイスとの間に配置される第３の結合デバイスを備えており、当該第３の結合デバイスは、中間上昇ポジションにおいて垂直支持フレームを運搬機の取付部に固定するよう構成されており、垂直支持フレームの中間上昇ポジションでは、杭保持装置は、保管ポジションにある場合に走路および／またはデッキに密接に隣接して支持される。
【０２５３】
第３の結合デバイスは、より用途の広い杭保持システムを実現可能にし得る。例えば、杭保持装置の下に消音デバイスが設けられ得るようなポジションに杭保持装置を固定することが可能であり、一方で他のポジションでは杭保持装置は、走路および／またはデッキに密接に隣接されてもよい。杭保持装置は、船舶に設けられたクレーンによってこれらポジション間を移動されてもよく、あるいは油圧システムなどの杭保持システムに組み込まれるシステムによって移動されてもよい。
【０２５４】
一実施形態において、垂直支持フレームは、下降ポジションと上昇ポジションとの間で移動される間に略直線方向において垂直支持フレームを垂直方向に位置決めしかつガイドするために、運搬機の取付部と相互作するガイド走路を備える。
【０２５５】
垂直支持フレームが、運搬機の取付部と相互作用するガイド走路を備える場合、そうしたガイド走路は垂直支持フレームの特に単純な実施形態を与え得るため有利となり得る。さらに、垂直支持フレームの上昇または下降時の移動を、直線起動に沿う動きに制限できる。
【０２５６】
一実施形態において、杭保持システムは、例えば運搬機を走路に沿って移動するよう構成された運搬機駆動装置および／または略水平平面内においてかつ走路の直線方向に略垂直に杭保持装置を移動させるよう構成された杭保持装置駆動装置を作動させることによって、アクティブモーション補償を提供するよう構成された制御システムをさらに備えており、同時に杭保持装置が、上記水平平面内で、杭設置場所に対する船舶の動作を補償するよう、杭設置場所で杭を直立姿勢で支持する。
【０２５７】
船舶は、例えば隆起部が原因となって杭に対して移動されることがある。そうした移動は、アクティブモーション補償システムによって補償され得る。これは、杭保持装置を第１および／または第２の補正方向へ移動させるよう適合された杭保持システムと組み合わせることで特に有利となり得る。そうしたシステムでは、アクティブモーション補償システムは、第１および／または第２の補正方向に沿って移動するよう杭保持装置を制御してもよい。これは、より正確でありかつ改善された杭の設置を可能にし得る。
【０２５８】
一実施形態において、杭保持装置は、
ベース構造と、
第１の顎部および第２の顎部であって、第１の顎部および第２の顎部の各々は、内側端部と外側端部との間に延在しており、第１および第２の顎部は、その内側端部において、杭保持装置内に保持された杭のための杭通路を杭保持装置が画定する閉ポジションと、杭を横方向において杭保持装置内に受け入れるかまたは杭保持装置から取り外すことができるようにする開ポジションと、の間で顎部旋回軸線周りで旋回するように、ベース構造のそれぞれの旋回部分に旋回可能に接続されている、第１の顎部および第２の顎部と、
を備えており、
ベース構造と第１の顎部と第２の顎部との各々が、複数の杭係合デバイスの少なくとも１つを支持する。
【０２５９】
杭保持装置および杭係合デバイスの開ポジションおよび閉ポジションはさまざまな利点をもたらし得る。杭保持装置の開閉は、より多くの方法での杭の係合を可能にし得る。杭がすでに設置場所に配置されている場合、杭保持装置は開ポジションで杭と係合してもよく、杭保持装置は、閉じられる前に、走路に沿って運搬機を移動させかつ／または垂直支持フレームに対して杭保持装置を移動させることによって杭へ向けて移動される。杭を打ち込んだ後、杭保持装置は、杭との係合を解除可能にするために開放されてもよい。杭係合デバイスは、杭保持装置による杭とのより良い係合を可能にし得る。さらに、デッキスペースおよびデッキ上の機器の配置に応じて、杭保持装置を開ポジションで船舶上に保管することが有利となり得る。
【０２６０】
一実施形態において、第１の顎部および第２の顎部が閉ポジションにある場合に、第１の顎部および第２の顎部の外側端部は結合し、好ましくはロック機構は、例えば外側端部を互いに接続することによって、第１の顎部および第２の顎部をこれら顎部の閉ポジションにロックするために設けられる。これは、杭保持装置が閉ポジションにある場合に、杭保持装置の第１の顎部および第２の顎部をしっかりと閉鎖できるようにし、杭保持装置による杭の把持をより確実にする。
【０２６１】
一実施形態において、杭係合デバイスの各々は、サスペンションアームを備えており、サスペンションアームの各々は、係合端部と旋回端部とを有しており、サスペンションアームは、サスペンションアームが旋回軸線周りで旋回可能なように、旋回端部において旋回可能に支持されており、好ましくは旋回端部は、サスペンションアームの上側端部であり、好ましくは旋回軸線は水平旋回軸線であり、サスペンションアームの各々は、係合端部において、１つ以上の杭係合要素が設けられている。
【０２６２】
これは、杭保持装置を、杭保持装置の直径よりも小さい直径を有する杭を保持可能にし得る。杭係合デバイスは、サスペンションアームの係合端部によって杭と係合されてもよい。サスペンションアームは、杭保持装置が杭の周りにある場合に、旋回軸線周りで旋回することによって杭に向かう方向に移動してもよい。好ましくは、各杭係合デバイスは、すべての杭係合デバイスの同時係合を可能にすべくサスペンションアームを旋回軸線周りでさまざまな角度ポジションで位置決めするためのサスペンションアームアクチュエータを備える。これは、杭係合デバイスによる杭のより有利な係合を可能にし得る。
【０２６３】
一実施形態において、杭保持システムは、好ましくは運搬機を移動させるための駆動装置および／または垂直支持フレームに対して杭保持装置を移動させるための駆動装置を作動させるために、油圧動力源をさらに備えており、当該油圧動力源は、運搬機に取り付けられている。
【０２６４】
例えばクレーンまたはその他の杭保持システムの移動方法が船舶に存在しない場合に、油圧動力源によって杭保持システムを移動することは有利となり得る。油圧動力システムは、他のシステムよりも操作が容易となり得る。
【０２６５】
本発明の第４の態様は、杭設置場所において、洋上風力タービンを支持するよう適合された杭を設置するための方法に関し、当該方法では本発明に基づく船舶が使用され、当該方法は、
ａ）杭を洋上の杭設置場所に輸送するステップと、
ｂ）杭設置場所に隣接して船舶を配置するステップと、
ｃ）運搬機を保管ポジションから支持ポジションに移動させ、それによって杭保持装置を保管ポジションから搭乗ポジションに移動するステップと、
ｄ）垂直支持フレームを上昇ポジションから下降ポジションに下降し、それによって杭保持装置を搭乗ポジションから保持ポジションへ移動させるステップと、
ｅ）垂直支持フレームを、その下降ポジションにおいて、運搬機の取付部に固定するステップと、
ｆ）杭をその上側端部で持ち上げ、かつ杭保持装置内に杭を配置するステップと、
ｇ）杭を海底まで下降させるステップと、
ｈ）杭を海底に打ち込むステップと、
を含む。この方法の一実施形態ではステップｄは船舶上のクレーンによって実行される。
【０２６６】
一実施形態において、当該方法はさらに、
ｉ）垂直支持フレームを下降ポジションから上昇ポジションに持ち上げ、それによって杭保持装置を保持ポジションから搭乗ポジションまで移動させ、そして杭保持装置から杭を取り外すステップと、
ｊ）運搬機を支持ポジションから保管ポジションへ移動させ、それによって杭保持装置を搭乗ポジションから保管ポジションへ移動させるステップと、
を含む。
【０２６７】
この方法の一実施形態において、消音デバイスが杭保持装置に取り付けられており、好ましくは杭保持装置によって支持されている。
【０２６８】
本発明に基づく杭保持システムおよび本発明に基づく方法の有利な実施形態は、特許請求の範囲および本明細書に開示されており、本発明は、いくつかの例示的な実施形態に基づいてさらに例示されかつおよび明らかにされ、そのうちのいくつかが概略図に図示される。
【０２６９】
主に１つ以上の図を参照して例示のために提示されているが、以下に記載される技術的特徴のいずれかは、単独でまたは１つ以上の他の技術的特徴との技術的に可能な他の組み合わせで本出願の独立請求項のいずれかと組み合わせられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０２７０】
【図１】本発明の一実施形態に基づく船舶を概略的に示す図である。
【図２】図１に図示される杭保持システムをより詳細に示す概略図である。
【図３】開構造での図２の杭保持システムの概略図である。
【図４】閉構造での図２の杭保持システムの概略図である。
【図５】図２の杭保持システムの杭係合デバイスをより詳細に示す概略図である。
【図６】図１の船舶の一部の上面図の概略図である。
【図７】本発明の別の実施形態に基づく杭保持システムを概略的に示す図である。
【図８】第１のポジションにおける本発明に基づく杭保持システムの概略図である。
【図９】第２のポジションにおける図８の杭保持システムの概略図である。
【図１０】本発明に基づく船舶のデッキに取り付けられた杭保持システムの一実施形態の側面図である。
【図１１】保管ポジションにおける本発明の第３の態様に基づく杭保持システムの側面図である。
【図１２】保持ポジションにおける本発明の第３の態様に基づく杭保持システムの側面図である。
【図１３】杭保持装置が第１の補正方向へ移動される保持ポジションにおける、本発明の第３の態様に基づく杭保持システムの側面図である。
【図１４】消音デバイスが杭保持装置に取り付けられている保管ポジションにおける、本発明の第３の態様に基づく杭保持システムの側面図である。
【図１５】保管ポジションにおける、本発明の第３の態様に基づく杭保持システムの斜視図である。
【図１６】杭保持装置が開ポジションにある搭乗ポジションにおける、本発明の第３の態様に基づく杭保持システムの斜視図である。
【図１７】杭保持装置が第１の顎部および第２の顎部を備える保持ポジションにおける、本発明の第３の態様に基づく杭保持システムの斜視図である。
【図１８】第１の保持ポジションにおける、本発明の第３の態様に基づく杭保持システムの斜視図である。
【図１９】第２の保持ポジションにおける、本発明の第３の態様に基づく杭保持システムの斜視図である。
【図２０】本発明に基づく杭保持装置の他の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０２７１】
図示される杭保持システムの実施形態の各々は本発明の第２の態様に基づく杭保持装置を備えることが提示される。杭保持システムが代替的な杭保持装置、例えば固定杭係合デバイスを備える杭保持装置とともに使用できることが提示される。さらに、図１から図７は、本発明の第１の態様に基づく杭保持システムを示しており、すなわち当該杭保持システムは、顎部が開ポジションにある状態の船内ポジションで杭保持装置を支持するよう構成される。図８および図９は、本発明の第３の態様に基づく杭保持システムを示しており、すなわち当該杭保持システムは、杭保持装置をピックアップポジションで支持するよう構成されており、ピックアップポジションでは、杭保持装置は、船舶の輪郭の内側においてかつ船舶の装備品保管領域の上方に、好ましくは装備品保管場所として指定されたデッキエリアの上方に配置される。図１から図６に示される杭保持システムは、杭保持装置の顎部が開いた状態ではあるが、第２の側面に基づいてピックアップポジションを提供することもできる。図１０から図１９は、本発明の第４の態様に基づく杭保持システムを示しており、すなわち当該杭保持システムは、下降ポジションと上昇ポジションとの間で取付部に対して垂直方向に移動するよう構成された垂直支持フレームを備えており、これによって、杭保持装置を保持ポジションと搭乗ポジションとの間で移動させることができる。第４の態様に基づく杭保持システムは、本発明の第３の態様に基づいて、船舶の輪郭の内側でその顎部が閉ポジションにある状態で杭保持装置を支持するように構成することができ、または、本発明の第１の態様に基づいて、船舶の輪郭の内側でその顎部が開ポジションにある状態で杭保持装置を支持するように構成することができる。
【０２７２】
図１から図６はすべて、本発明に基づく杭保持システム１の同じ実施形態に関する。図１は、杭ＰＩを取り扱う間の船舶ＶＥ上の杭保持システム１を示している。図２は、船舶ＶＥが省略された状態で、杭保持システム１および杭ＰＩをより詳細に示している。図３は、以下でより詳細に説明される、開構造にある杭保持システム１を示している。図４は、以下でより詳細に説明される、閉構造にある杭保持システム１を示している。図５は、杭保持システム１の杭係合デバイスをより詳細に示している。図６は、杭保持システム１と、杭保持システム１に直接近接する船舶の一部と、の上面図を示している。
【０２７３】
船舶ＶＥは、少なくとも１つのデッキＤＥを備える船体ＨＵを含む。デッキＤＥは、この場合、５つの杭ＰＩを水平の向きで保管するのに十分なスペースを提供する。杭ＰＩは、好ましくは、当該杭ＰＩの長手方向軸線が船舶ＶＥの長手方向軸線に平行になるように保管される。船舶の長手方向軸線は、船舶の船首と船尾（後部）との間に延在している。
【０２７４】
この実施形態では、船舶ＶＥは単胴船型の船舶であるが、代替的に、船舶ＶＥは半潜水型の船舶とすることができる。図示されていない実施形態では、船舶ＶＥはジャッキアップタイプの船舶であり、当該船舶では、船舶を少なくとも部分的に水から出るように持ち上げるために、脚を水中へと下降でき、それによって波が船舶に及ぼす影響は限定されるかまたは最小限にされる。次に船舶は、例えば天候および波の状態が良好である場合は浮いた状態で使用でき、かつ天候および波の状態が悪い場合はジャッキアップ状態で使用できる。
【０２７５】
杭保持システム１は、この実施形態では船舶の側部に配置されており、上から見て右舷側において船舶ＶＥの輪郭の外側に杭ＰＩを保持するために、当該実施形態では船舶ＶＥの右舷側に配置されている。代替的に、杭保持システム１は、上から見て船舶の船尾側において船舶の輪郭の外側に杭ＰＩを保持するために、船舶の船尾に配置されてもよい。
【０２７６】
この実施形態では、クレーンＣＲが杭保持システム１に隣接して配置されている。クレーンＣＲは杭ＰＩを取り扱うために構成されており、その取り扱いには、杭ＰＩの保管場所から杭ＰＩを持ち上げるステップと、杭ＰＩを引き起こすステップと、杭保持システム１に対して杭ＰＩを配置するステップと、杭ＰＩを海底まで下降させるステップと、が含まれる。ただし、クレーンＣＲは、杭ＰＩの上側端部に下向きの力を加えることにより、杭ＰＩを積極的に海底により深く打ち込むよう構成された杭打ち機構ＰＤＭを取り扱うよう構成されてもよい。
【０２７７】
一実施形態において、杭ＰＩが水中へ下降されると、杭ＰＩは最初にクレーンＣＲによって保持され、そして杭ＰＩが海底に到達すると、重力が最初に杭ＰＩを海底に押し込む。重力による下降が止まると、クレーンＣＲを杭ＰＩから外すことができ、そして杭ＰＩを海底により深く打ち込むべく杭ＰＩの頂部に配置されるように杭打ち機構ＰＤＭをその保管場所から持ち上げることができる。ここで、海底は代替的に海床と称されることがあることに留意されたい。
【０２７８】
杭打ち機構ＰＤＭの保管場所は、船舶の輪郭の外側でクレーンＣＲによって杭ＰＩを取り扱う間、カウンターウェイトとして機能するように、この実施形態におけるように船舶の左舷側にあってもよい。
【０２７９】
杭保持システム１およびクレーンＣＲが船舶の船尾に配置される場合、クレーンは船舶ＶＥの重心と一致するように配置され、かつ杭保持システム１はクレーンに隣接して配置されることが好ましい。そうした場合、杭打ち機構のための保管場所は、クレーンＣＲのうち杭保持システムが配置される側の反対側にあることが好ましい。
【０２８０】
船舶ＶＥは、他の設備、例えば、杭ＰＩの上方自由端部に接続されるよう構成された杭延長部ＰＸを保管するためのデッキスペースを備えてもよく、杭延長部ＰＸは、洋上風力タービンのマストを支持するよう構成されている。
【０２８１】
図１において、杭保持システム１は、船舶ＶＥに隣接する場所すなわち船舶の輪郭の外側の杭設置場所において、杭ＰＩを直立姿勢で保持する。図１では、杭ＰＩは重力によって受動的に海底を進入されており、クレーンＣＲは、杭ＰＩを積極的にさらに海底へ打ち込むべく杭打ち機構ＰＤＭを杭ＰＩ上に配置するために杭打ち機構ＰＤＭを持ち上げている最中である。杭ＰＩはもはやクレーンＣＲによって保持されないが、杭保持システム１は依然として水平方向における杭ＰＩの移動を制限する。これは以下でより詳細に説明されるが、まずは杭保持システム１自体についてより詳細に説明される。
【０２８２】
杭保持システム１は、ベース構造ＢＳを備える杭保持装置ＰＨと、第１の顎部Ｙ１と、第２の顎部Ｙ２とを備えている。図３では、第１の顎部Ｙ１の内側端部ＩＥ１および外側端部ＯＥ１と、第２の顎部Ｙ２の内側端部ＩＥ２および外側端部ＯＥ２とは、第１の顎部が内側端部ＩＥ１と外側端部ＯＥ１との間に延在しておりかつ第２の顎部が内側端部ＩＥ２と外側端部ＯＥ２との間に延在することを示すように、図示されている。また図３には、ベース構造ＢＳが第１の端部ＦＥと第２の端部ＳＥとの間に延在することが示されている。
【０２８３】
図１で明瞭に見られるように、第１の顎部Ｙ１は、その内側端部ＩＥ１で、第１の顎部旋回軸線ＰＡ１周りで旋回するようにベース構造ＢＳの第１の端部ＦＥに旋回可能に接続されており、かつ第２の顎部Ｙ２は、その内側端部ＩＥ２で、第２の顎部旋回軸線ＰＡ２周りで旋回するようにベース構造ＢＳの第２の端部ＳＥに旋回可能に接続されている。第１の顎部Ｙ１および第２の顎部Ｙ２の両方は、図１、図２、図４および図５に示されるような閉ポジションと、図３に示されるような開ポジションとの間で旋回可能である。
【０２８４】
この実施形態では、ベース構造ＢＳ、第１の顎部Ｙ１および第２の顎部Ｙ２はサイズが類似している、すなわちこれらはすべて、弓形（円弧）を形成するよう１２０度の弧形状の軌道に沿って延在する。これは、第１および第２の顎部Ｙ１、Ｙ２が開ポジションにある図３で最も良く見られる。
【０２８５】
図４は、第１の顎部Ｙ１および第２の顎部Ｙ２が閉ポジションにある場合、第１および第２の顎部Ｙ１、Ｙ２の外側端部ＯＥ１、ＯＥ２が、結合し、さらに互いに係合し、好ましくは第１の顎部Ｙ１と第２の顎部Ｙ２とをその閉ポジションでロックするために例えばロック機構を使用して互いに接続されていることを明確に示している。閉ポジションにおける顎部Ｙ１、Ｙ２のロックは、外側端部ＯＥ１、ＯＥ２を互いに接続することによって達成できるが、代替的に、これら顎部が、互いに接続されずに、ロック機構によって閉ポジションにロックされることも想定される。
【０２８６】
閉ポジションでは、杭保持装置ＰＨは、杭ＰＩのための杭通路ＰＳを画定する。図１および図２では、杭ＰＩは杭通路ＰＳ内に配置されており、代替的に、当該杭は杭保持装置ＰＨ内に配置されていると説明することもできる。したがって、杭保持装置内に配置されているということは、杭通路ＰＳを形成するために顎部Ｙ１およびＹ２が閉ポジションにあるという意味を含む。
【０２８７】
開ポジションでは、杭ＰＩは杭保持装置ＰＩからかつ杭保持装置ＰＩへ向かって横方向に移動でき、つまりこの場合、横方向はベース構造ＢＳと第１の顎部Ｙ１と第２の顎部Ｙ２とによって広がる平面内にある。この移動オプションは、代替的に、横方向における杭保持装置内への受け入れまたは杭保持装置からの取り外しを可能にすると説明することもできる。
【０２８８】
杭保持システム１は、複数の杭係合デバイスＰＥＤをさらに備えており、この実施形態では、ベース構造ＢＳ、第１の顎部Ｙ１および第２の顎部Ｙ２の各々が、２つの杭係合デバイスＰＥＤを支持する。杭係合デバイスＰＥＤは、杭ＰＩが杭保持装置ＰＨ内に配置された場合に杭ＰＩの外面ＯＳと係合するよう構成される。杭保持装置ＰＨに対して杭ＰＩが下降される間の杭係合デバイスＰＥＤと杭ＰＩとの間の摩擦を低減するために、杭係合デバイスＰＥＤには、好ましくは、図５に示されるように１つ以上の杭ガイドローラＧＲが設けられる。
【０２８９】
杭保持装置ＰＨのベース構造ＢＳは、ヨークＹＯを備えており、当該ヨークＹＯは、船舶のデッキＤＥに取り付けられた支持システムＳＳによって移動可能に支持されている。
【０２９０】
支持システムＳＳは、図３に示されるような船内ポジションと図１、図２、図４および図６に示されるような船外ポジションとの間で杭保持装置ＰＨを第１の方向ＦＤへ移動させるよう構成される。
【０２９１】
船外ポジションでは、杭保持装置ＰＨは、杭ＰＩを設置場所で直立姿勢で保持するために、船舶ＶＥの輪郭の外側に配置される。第１の顎部Ｙ１および第２の顎部Ｙ２が開ポジションにある船内ポジションでは、杭保持装置ＰＨは、船舶の輪郭の内側に配置される。
【０２９２】
この実施形態では、第１の方向ＦＤは略水平方向である。支持システムＳＳは、船舶のデッキＤＥに取り付けられたレールＲ１、Ｒ２によって形成された走路を備えている。レールＲ１、Ｒ２は、第１の方向ＦＤに延在し、かつ第１の方向ＦＤにおける走路に沿う移動のためにベース運搬機ＢＣを支持する。そのため、図示される実施形態では、ベース運搬機は、Ｕ字形運搬機フレームを備えており、当該運搬機フレームは、走路に沿って各々が延在する２つの脚を備えており、より具体的には一方の脚はＲ１に沿って延在し、一方の脚はＲ２に沿って延在する。ビームＢＥ１の形態において断面は、脚のうち杭保持装置に面する端部において、これら脚は接続される。
【０２９３】
ヨークＹＯは、杭保持装置ＰＨを第２の方向ＳＤに移動するためにベース運搬機ＢＣによって移動可能に支持されており、この第２の方向は、この実施形態では第１の方向ＦＤに直交する略水平方向である。ヨークＹＯの可動性は、杭保持装置ＰＨを、ヨークＹＯがベース運搬機ＢＣのビームＢＥ１の第１のストッパーＳＴ１と係合する第１の外側ポジションと、ヨークＹＯがベース運搬機ＢＣのビームＢＥ１の第２のストッパーＳＴ２と係合する第２の外側ポジションと、の間で移動できるようにする。図１、図２および図３では杭保持装置ＰＨは第１の外側ポジションの付近にあり、図４および図６では杭保持装置ＰＨは第１および第２の外側ポジションの中間に配置されている。
【０２９４】
第１および第２の方向ＦＤ、ＳＤの両方における可動性の利点は、支持システムが船舶に対する水平平面内に杭保持装置を配置できることである。続いてこれは、杭設置場所に対する船舶の動作を補償するために、杭保持装置が杭ＰＩを船舶に隣接する設置場所で直立姿勢で支持しつつ、上記水平平面内でのアクティブモーション補償を提供できるようにする。
【０２９５】
杭保持システム１は、ベース運搬機作動デバイス１０と、ヨーク作動デバイス２０と、顎部作動デバイス３０とを含む作動システムをさらに備えている。
【０２９６】
ベース運搬機作動デバイス１０は、それぞれのレールＲ１、Ｒ２上のラック１１と協働するように、支持システムのベース運搬機ＢＣ上に配置される。ベース運搬機作動デバイス１０を駆動すると、第１の方向ＦＤにおけるレールＲ１、Ｒ２に対するベース運搬機ＢＣの移動が引き起こされる。
【０２９７】
ヨーク作動デバイス２０は、ベース運搬機ＢＣのビームＢＥ１上のラック１２と協働するように、ヨークＹＯ上に配置される。ヨーク作動デバイス２０を駆動すると、ヨークＹＯの移動が引き起こされ、ひいては第２の方向ＳＤにおけるベース運搬機に対する杭保持装置ＰＨの移動が引き起こされる。
【０２９８】
この場合、顎部作動デバイス３０は、ベース構造ＢＳと第１の顎部Ｙ１および第２の顎部Ｙ２との間にそれぞれ配置された油圧シリンダ３０である。顎部作動デバイスを駆動すると、対応する第１の顎部Ｙ１または第２の顎部Ｙ２をその開ポジションと閉ポジションとの間で移動させることができる。
【０２９９】
杭保持システム１は、好ましくは、対応する駆動信号を作動システムへ送信することによって、ユーザおよび／またはセンサ入力に基づいて杭保持装置ＰＨの動きを制御するための制御システムを備える。
【０３００】
図５は、上述の杭係合デバイスＰＥＤをより詳細に示している。図５では、杭係合デバイスＰＥＤは第１の顎部Ｙ１に関連付けられているが、以下の説明は他の杭係合デバイスＰＥＤにも適用される。
【０３０１】
杭係合デバイスＰＥＤは、第１の顎部Ｙ１上に配置された走路構造ＴＳに移動可能に支持されたシャーシＣＨを備える。ラックまたはレールセクションとして具体化され得る走路構造ＴＳは、この実施形態では、第１の顎部Ｙ１の長手方向に沿って延在する。好ましくは作動システムの一部でありかつ制御システムによって制御される駆動装置ＤＲ１が設けられており、駆動装置ＤＲ１は、走路構造に沿ってシャーシＣＨを移動させるよう構成されている。
【０３０２】
杭係合デバイスＰＥＤは、係合端部ＥＥと旋回端部ＰＥとを有するサスペンションアームＳＡをさらに備えており、サスペンションアームＳＡは、サスペンションアームＳＡが旋回軸線ＰＡ３周りで旋回可能なように、旋回端部ＰＥにおいて旋回可能に支持されている。好ましくは、この実施形態におけるように、旋回端部ＰＥはサスペンションアームの上側端部であり、旋回軸線ＰＡ３は好ましくは水平旋回軸線である。サスペンションアームＳＡは、係合端部ＥＥにおいて、杭ガイドローラＧＲの形態の１つ以上の杭係合要素が設けられている。
【０３０３】
杭係合デバイスＰＥＤはさらに、サスペンションアームアクチュエータＳＡＡを備えており、サスペンションアームアクチュエータＳＡＡは、作動システムの一部であってもよく、かつ旋回軸線ＰＡ３周りでさまざまな角度ポジションにサスペンションアームを配置するために制御システムによって制御されてもよい。これによって、杭係合デバイスＰＥＤの杭係合要素ＧＲを、第１の顎部、第２の顎部、またはベース構造に対して半径方向へ移動させて配置することが可能になる。その利点は、第１および第２の顎部がそれらの閉ポジションにある場合にすべての杭係合デバイスがさまざまな直径を有する杭と同時に係合できることである。また、例えば図２に示されるように杭が当該杭の上側端部において内側に先細となる場合、単一の杭で使用されるさまざまな直径に対して調整されるように、半径方向における杭係合デバイスのポジションを調整することができ、ここで、杭の主要部分は直径ＤＩ１を有しかつ杭の上側端部は直径ＤＩ２を有し、ＤＩ１＞ＤＩ２である。駆動装置ＤＲ１および対応する走路構造は、杭係合デバイスを接線方向へ移動させて配置することができ、これは、杭の下降中に杭の外面ＯＳ上の障害物または突起を杭係合デバイスが避けることができるという利点を有する。
【０３０４】
図５における杭係合デバイスＰＥＤは、２つのガイドローラＧＲを支持するキャリアＣＲをさらに備えており、当該キャリアは、キャリア旋回軸線ＣＰＡ周りでの旋回のために、サスペンションアームＳＡの支持端部、つまりこの実施形態では係合端部ＥＥに旋回可能に接続されている。キャリア旋回軸線ＣＰＡは、好ましくは、サスペンションアーム旋回軸線ＰＡ３に平行に延在する。
【０３０５】
杭保持システムは、杭ＰＩが杭通路ＰＳ内に配置された場合に杭ＰＩを大まかに配置するために、かつ／または杭と、杭保持装置の他の部分、例えばベース構造における杭係合デバイスとの間の衝突防止のために、フェンダー構造ＦＳをさらに備えており、フェンダー構造ＦＳはこの場合はベース構造ＢＳに取り付けられている。
【０３０６】
この実施形態では、ヨークＹＯは、ここではコンテナＣＯＮとして具体化された機材を支持するための延長部ＥＸを備える。コンテナＣＯＮは、電気駆動装置または油圧駆動装置、ギアボックス、ウインチなどの杭保持システムを操作するために使用される機材を収容してもよいが、他の機材を保管するためにも使用できる。機材を支持するための延長部を使用することは、有利には、ヨークＹＯおよび／またはビームＢＥ１にかかる負荷を軽減するために杭保持装置ＰＨのためのカウンターウェイトを提供するよう使用されてもよい。図４では、延長部ＥＸおよびコンテナＣＯＮは省略されている。
【０３０７】
図１から図６に示される実施形態は、洋上風力タービンを支持するよう構成された杭を設置するための方法を実行可能にし、当該方法では船舶ＶＥが使用され、当該方法は杭ＰＩを洋上の杭設置場所に輸送するステップを含む。船舶ＶＥは杭のための保管場所を備えており、船舶自体がこのステップを実行してもよいが、例えば船舶ＶＥが杭ＰＩを使い果たした場合、杭は別の船舶を使用して輸送されてもよい。
【０３０８】
杭設置場所は、船舶の輪郭の外側にある。杭保持装置ＰＨが船内ポジションから船外ポジションへ移動され、そして第１および第２の顎部Ｙ１、Ｙ２が開ポジションに配置される。これによって、杭保持装置は杭を受け取る準備ができる。
【０３０９】
杭ＰＩはその上側端部で持ち上げられて、杭保持装置ＰＨ内に配置される。杭保持装置内への杭ＰＩの配置は、
１．杭を杭設置場所に配置し、続いて、フェンダー構造ＦＳが杭と係合するまで杭保持装置を杭へ向けて移動させるステップと、
２．杭保持装置を杭設置場所に配置し、続いて、フェンダー構造ＦＳが杭と係合するまで杭を杭保持装置へ向けて移動させるステップと、
３．フェンダー構造が杭と係合するまで、杭設置場所において杭保持装置および杭を互いへ向けて同時へ移動させるステップと、
を含むさまざまな方法で実行されてもよい。
【０３１０】
杭保持装置がフェンダー構造を有していない場合などの代替実施形態では、杭保持装置内への杭の配置は、杭がベース構造上に配置された杭係合デバイスと係合するまで実行されてもよい。杭を杭保持装置内に配置して移動させるステップは、好ましくは横方向つまり略水平方向における動きを伴うが、任意の他の方向における動きを排除しない。
【０３１１】
杭が杭保持装置内に配置されると、第１の顎部Ｙ１および第２の顎部Ｙ２は、杭を杭通路に保持するために、これら顎部の閉ポジションに移動できる。
【０３１２】
ここで、杭は、杭保持装置によって保持されたまま、海底まで下降されてもよい。クレーンＣＲが、杭を取り扱うために使用されてもよい。杭が海底に到達すると、まず重力によって杭が海底に打ち込まれる。このプロセスが終了すると、クレーンを杭から外すことでき、そして杭打ち機構ＰＤＭを、好ましくは杭を杭保持装置で保持しながら、積極的に杭を海底に打ち込むために使用できる。
【０３１３】
図７は、本発明の別の実施形態に基づく杭保持システム１を示す。杭保持装置ＰＨは、図１から図６の実施形態の杭保持装置に類似しており、特徴および実施形態が過度に繰り返されるのを防ぐために詳細には説明しない。
【０３１４】
２つの実施形態の主な違いは、支持システムＳＳと、杭保持装置ＰＨのベース構造ＢＳへのその接続である。
【０３１５】
また、図７のこの実施形態では、支持システムは、船舶ＶＥのデッキＤＥに取り付けられるよう構成されている。支持システムＳＳは、杭保持装置ＰＨを船内ポジションと船外ポジションとの間で第１の方向へ移動させるよう構成されている。
【０３１６】
この実施形態では、第１の方向ＦＤは略水平方向である。支持システムＳＳは、船舶のデッキＤＥに取り付けられた走路ＴＲを備えている。走路ＴＲは第１の方向ＦＤに延在しており、第１の方向ＦＤにおける走路に沿う移動のためにベース運搬機ＢＣを支持する。
【０３１７】
図１から図６では、ベース運搬機は、平面図で見て略Ｕ字形の形態を有しており、ベース構造のヨークＹＯは、Ｕ字形の脚の間の接続部を形成するビームＢＥ１に沿って移動可能であり、図７のベース運搬機ＢＣは、平面図で見て略Ｔ字形の形態を有している。ベース運搬機のうちＴ字形の垂直バーに対応する部分は、第１の方向に移動するために走路ＴＲと係合し、一方で、ベース運搬機ＢＣのうちＴ字形の水平バーに対応する部分は、第２の方向における移動のために杭保持装置ＰＨのベース構造ＢＳと係合するように、第２の方向に延在する別の走路ＴＲ２を形成する。
【０３１８】
この実施形態の利点は、走路ＴＲおよび対応するベース運搬機ＢＣの細長い設計に起因して、支持システムに必要なデッキスペースが比較的小さくなることである。別の利点は、機材を含むコンテナＣＯＮをベース運搬機自体により容易に配置できることである。
【０３１９】
ベース構造ＢＳを他の走路ＴＲ２に移動可能に接続するために、かつベース運搬機を走路ＴＲに移動可能に接続するために十分な方策をとる必要があることは、当業者には明らかであろう。この目的のために、ガイドホイールＧＷなどのガイド要素を設けてもよい。
【０３２０】
図３および図７は、本発明の第２の態様に基づく杭保持装置の実施形態を示すことが提示されており、図示された実施形態における杭保持装置は、例えば本発明の第１の態様に基づく洋上風力タービンを支持するよう構成された杭の設置のために、船舶に取り付けられる杭保持装置支持システムに支持される。
【０３２１】
船舶のデッキに取り付けられた杭保持システムで使用するために、例えば洋上風力タービンを支持するよう構成された杭を設置するために、杭保持装置ＰＨは、ベース構造ＢＳ、第１の顎部Ｙ１、第２の顎部Ｙ２、走路構造ＴＳ、および杭係合デバイスＰＥＤを備える。図示された特定の実施形態において、杭保持装置には、３つの一次杭係合デバイスと３つの二次杭係合デバイスとが設けられている。
【０３２２】
第１の顎部Ｙ１および第２の顎部Ｙ２の各々は、内側端部ＩＥ１、ＩＥ２と外側端部ＯＥ１、ＯＥ２との間に延在している。第１の顎部Ｙ１の内側端部ＩＥ１および外側端部ＯＥ１と、第２の顎部Ｙ２の内側端部ＩＥ２および外側端部ＯＥ２とは、第１の顎部が内側端部ＩＥ１と外側端部ＯＥ１との間に延在しかつ第２の顎部が内側端部ＩＥ２と外側端部ＯＥ２との間に延在することを示すよう図示されている。ベース構造ＢＳは、第１の端部ＦＥと第２の端部ＳＥとの間に延在する。
【０３２３】
第１の顎部Ｙ１および第２の顎部Ｙ２は、その内側端部において、ベース構造ＢＳのそれぞれの旋回部分に旋回可能に接続されている。第１の顎部Ｙ１は、第１の顎部旋回軸線ＰＡ１周りで旋回するように、第１の顎部Ｙ１の内側端部ＩＥ１で、ベース構造ＢＳの第１の端部ＦＥに旋回可能に接続されており、かつ第２の顎部Ｙ２は、第２の顎部旋回軸線ＰＡ２周りで旋回するように、第２の顎部Ｙ２の内側端部ＩＥ２でベース構造ＢＳの第２の端部ＳＥに旋回可能に接続されている。第１の顎部Ｙ１および第２の顎部Ｙ２の両方は、図１、図２、図４および図５に示されるような閉ポジションと、図３に示されるような開ポジションとの間で旋回可能である。
【０３２４】
閉ポジションでは、杭保持装置は、杭保持装置内に保持される杭のための杭通路を画定する。開ポジションでは、顎部は、横方向において杭を杭保持装置に受け入れることまたは杭を杭保持装置から取り外すことを可能にする。
【０３２５】
杭係合デバイスＰＥＤは、杭保持装置ＰＨ上に配置された走路構造ＴＳに移動可能に支持されるシャーシＣＨを備える。走路構造は、第１の顎部および第２の顎部に含まれ、図示された実施形態では、ベース構造に含まれる。走路構造は、第１の顎部、第２の顎部およびベース構造のそれぞれの長手方向に沿って延在する。
【０３２６】
走路構造ＴＳは、ラックまたはレールセクションとして具体化されてもよい。図示された実施形態における走路構造は、第１の顎部Ｙ１、第２の顎部Ｙ２およびベース構造ＢＳの長手方向に沿って延在する。好ましくは作動システムの一部でありかつ制御システムによって制御される駆動装置ＤＲ１が提供され、当該駆動装置ＤＲ１は、杭保持装置内にクレーンによって支持されている杭を当該杭の長手方向軸線周りで回転させるために、それぞれの走路構造に沿ってひいては杭の係合中の杭保持装置の内周に沿って、杭係合デバイス、より具体的には杭係合要素のシャーシＣＨを移動させるよう構成されている。
【０３２７】
図示された実施形態では、一次および二次杭係合デバイスの両方がシャーシを備えており、当該シャーシは走路構造の１つに移動可能に支持されている。杭保持装置内にクレーンによって支持されている杭を当該杭の長手方向軸線周りで回転させるために、各シャーシには、走路構造に沿ってシャーシを移動させるよう、ひいては杭の係合中の杭保持装置の内周に沿って杭係合デバイス、より具体的には杭係合要素を移動させるよう構成された駆動装置が設けられている。
【０３２８】
杭係合デバイスの各々は、シャーシと、１つ以上の杭係合要素、例えば杭通路内の杭との係合のための１つ以上の杭ガイドローラと、杭保持装置内に配置された杭を係合および解放するために１つ以上の杭係合要素をアクティブポジションとパッシブポジションとの間で移動させるためのアクチュエータと、を備えており、アクチュエータは、杭係合要素がアクティブポジションにありかつ第１および第２の顎部がそれらの閉ポジションにある場合にさまざまな直径を有する杭とすべての一次杭係合デバイスが同時に係合できるようにする。
【０３２９】
二次杭係合デバイスは、杭保持装置の円周に沿って一次杭係合デバイスが二次杭係合デバイスと交互に配置されるように、複数の一次杭係合デバイスの間に介在される。そのため杭保持装置は、３つの杭係合デバイスからなるグループを２つ備える。
【０３３０】
杭保持システムは、杭係合デバイスの駆動装置を制御するようにかつ杭係合デバイスを走路構造に沿ってまとめて駆動するよう構成された制御システムをさらに備える。図示された特定の実施形態では、杭保持システムの制御システムは、一次杭係合デバイスの駆動装置を制御して一次杭係合デバイスを走路構造に沿ってまとめて駆動し、かつ二次杭係合デバイスの駆動装置を制御して二次杭係合デバイスを走路構造に沿ってまとめて駆動するように、構成されている。
【０３３１】
したがって、図示された実施形態では、杭保持装置内に支持された杭を、一次杭係合デバイスおよび二次杭係合デバイスの両方によって回転できる。これは、例えば、杭の表面特徴部が一次杭係合デバイスの１つと位置合わせされた場合に、当該杭係合デバイスが杭と係合するのを防ぐのに役立つ。そうした状況において、杭と係合して杭を第１の角度にわたって回転させるために、一次杭係合デバイスの代わりに、二次杭係合デバイスを使用することができる。杭が二次杭係合デバイスによって回転されると、表面特徴部は、一次杭係合デバイスのために、杭と係合して杭を第２の角度にわたって回転させるのに十分なほど移動され得る。
【０３３２】
図８は、船舶ＶＥのデッキに取り付けられる本発明に基づく杭保持システム１０１を示す。図示された実施形態では、杭保持システムは図８では第１のポジションにあり、図９では第２のポジションにある。
【０３３３】
杭保持システム１０１は、ベース構造ＢＳと、第１の顎部Ｙ１と、第２の顎部Ｙ２とを有する杭保持装置ＰＨを備える。図１で明瞭に見られるように、第１の顎部Ｙ１は、その内側端部ＩＥ１で、第１の顎部旋回軸線ＰＡ１周りで旋回するようにベース構造ＢＳの第１の端部ＦＥに旋回可能に接続されており、かつ第２の顎部Ｙ２は、その内側端部ＩＥ２で、第２の顎部旋回軸線ＰＡ２周りで旋回するようにベース構造ＢＳの第２の端部ＳＥに旋回可能に接続されている。第１の顎部Ｙ１および第２の顎部Ｙ２の両方は、図８および図９に示されるような閉ポジションおよび開ポジションの間で旋回可能である。この構成は、例えば図４に図示される例示的な実施形態の構成と類似している。
【０３３４】
この実施形態では同様に、ベース構造ＢＳ、第１の顎部Ｙ１および第２の顎部Ｙ２はサイズが類似している、すなわちこれらはすべて弓形（円弧）を形成するよう１２０度の弧形状の軌道に沿って延在する。
【０３３５】
図示される特定の実施形態では、杭保持システム１は、杭保持装置ＰＨを、図８に図示される船外ポジションと図９に図示される船内ポジションとの間で移動させるよう構成される。さらに、図示される実施形態では、船内ポジションもまたピックアップポジションＰＬである。ピックアップポジションでは、杭保持装置ＰＨは、装備品保管領域に保管されている装備品を杭保持装置に取り付けることができるように、船舶ＶＥの輪郭の内側にかつ船舶の装備品保管領域ＡＳの上方に配置される。
【０３３６】
図示される実施形態では、装備品保管領域ＡＳは、船舶ＶＥのデッキに配置されかつ垂直折りたたみ式騒音軽減スクリーンＮＭＳをその折りたたみポジションで保持する。
【０３３７】
図８では、装備品は、装備品保管領域で取り外されかつ杭保持装置に取り付けられるように示されている。図９では、杭保持装置ＰＥは、ピックアップポジションで示されており、当該ポジションでは騒音軽減スクリーンＮＭＳの上方に配置されている。
【０３３８】
支持システムＳＳは、図７に図示される実施形態と同様にベース走路ＴＲを備えており、当該ベース走路ＴＲは、船舶のデッキＤＥに取り付けられたビームＢＥを備える。走路つまりベース走路ＴＲは、第１の方向ＦＤに延在し、かつ第１の方向ＦＤにおける走路に沿う移動のためにベース運搬機ＢＣと称されるベース走路運搬機を支持しており、当該第１の方向ＦＤは略水平方向である。
【０３３９】
図８および図９に示される実施形態では、ベース走路ＴＲは、船舶のデッキに取り付けられた単一のビーム構造ＢＥを備えており、ピックアップポジションＰＬは、ベース走路の側方に配置されている。
【０３４０】
さらに、図示される実施形態では、ベース構造ＢＳは、図面に示される上面図で見た場合、非対称的な構成を有する。ベース構造は、杭保持装置をピックアップポジションへ移動しかつピックアップポジションの上方で支持できるように、片側に延在する。代替実施形態では、ベース構造は両側に延在してもよく、そのためベース構造は、ピックアップポジションにおいてビームＢＥの両側において、杭保持装置を移動させかつ杭保持装置を支持するように構成されている。
【０３４１】
代替実施形態では、例えば、図６に図示される実施形態と同様に、杭保持装置支持システムＰＳＳは、第１のベース走路Ｒ１と第２のベース走路Ｒ２とを備えており、第１のベース走路および第２のベース走路は、第１の方向に延在しており、かつ好ましくは各々が船舶のデッキに取り付けられる単一のビーム構造を備える。好ましい実施形態では、杭保持装置支持システムは、第１のベース走路と第２のベース走路との間に配置されるピックアップポジションの上方に杭保持装置を配置できるよう構成される。そうした実施形態では、これらベース走路は、好ましくは、杭保持装置の直径以上の距離にわたって離間されている。そのため、装備品保管領域は、所定の直径、とりわけ杭保持装置の直径と同様の寸法を有する装備品を保持できる。
【０３４２】
図１０は、本発明の第２の態様に基づく杭保持装置の別の実施形態を示しており、図示される実施形態における杭保持装置は、本発明の第４の態様に基づく杭保持システムの一部である。
【０３４３】
図１０は、本発明に基づく船舶２０３のデッキ２０２に取り付けられた杭保持システム２０１の実施形態の側面図を示す。船舶２０３は、デッキ２０２を支持する船舶の船体２０４を備える。杭保持システム２０１は、船舶２０３に隣接する杭設置場所で直立姿勢で洋上風力タービンを支持するよう適合された杭を支持するよう構成される。
【０３４４】
杭保持システム２０１は、杭との係合のために複数の杭係合デバイス２０６を有する杭保持装置２０５を備える。杭保持システム２０１は、船舶２０３のデッキ２０２に取り付けられる支持デバイス２０７をさらに備える。支持デバイス２０７は、杭保持装置２０５を移動可能に支持し、かつ杭保持装置２０５が船舶２０３の輪郭の外側にある船外保持ポジションと、杭保持装置２０５が実質的に船舶２０３の輪郭の内側にある船内保管ポジションとにおいて杭保持装置２０５を支持するよう構成される。
【０３４５】
支持デバイス２０７は、支持端部２０９と保管端部２１０との間で直線的に延在する走路２０８を備える。支持デバイス２０７は、走路２０８に取り付けられる運搬機２１１をさらに備える。運搬機２１１は、走路２０８に沿って支持端部２０９と保管端部２１０との間を移動できる。運搬機２１１は、その前方端部において取付部２１２が設けられる。運搬機２１１は、走路２０８に沿って運搬機２１１を移動させるよう構成されたラックアンドピニオン駆動装置などの運搬機駆動装置によって移動されてもよい。
【０３４６】
支持デバイス２０７は、垂直支持フレーム２１３をさらに備える。垂直支持フレーム２１３は、その下側端部２１４とその上側端部２１５との間に延在する。垂直支持フレーム２１３は、下降ポジションと上昇ポジションとの間で取付部２１２に対して垂直方向に移動するよう構成される。垂直支持フレーム２１３は、下降ポジションおよび上昇ポジションにおいて取付部２１２に固定されてもよい。垂直支持フレーム２１３は、その下側端部２１４の付近において、杭保持装置２０５を支持する。
【０３４７】
支持デバイス２０７は、船舶２０３のデッキ２０２に取り付けられた場合、垂直支持フレーム２１３が上昇ポジションにある状態で運搬機２１１を移動させることによって、杭保持装置２０５の垂直突出部が実質的に船舶２０３の輪郭の内側に配置される図１１に示される保管ポジションと、杭保持装置２０５の垂直突出部が船舶２０３の輪郭の実質的に外側に配置される搭乗ポジションと、の間で、杭保持装置２０５の少なくとも内径と同様の距離、好ましくは杭保持装置２０５の少なくとも外径と同様の距離にわたって、杭保持装置２０５を走路２０８に略平行に移動できるようにする。
【０３４８】
支持デバイス２０７は、船舶２０３のデッキ２０２に取り付けられた場合、垂直支持フレーム２１３を上昇ポジションと下降ポジションとの間で移動させることによって、杭保持装置２０５の水平突出部が船舶２０３のデッキ２０２の上方に配置される搭乗ポジションと、杭保持装置２０５の水平方向の突出部が船舶２０３のデッキ２０２の下方に配置される図１２に図示される下降保持ポジションと、の間で、少なくとも杭保持装置２０５の高さ、好ましくは杭保持装置２０５の高さの少なくとも３倍と同様の距離にわたって、杭保持装置２０５を走路２０２に対して略垂直に移動できるようにする。
【０３４９】
図１０の杭保持システム２０１はさらに、杭保持装置２０５を第２の補正方向において垂直支持フレーム２１３に対して移動させることができるように、杭保持装置２０５を移動可能に支持する保持装置取付部２１６を備えており、当該第２の補正方向は、実質的に水平平面内にありかつ走路２０８の直線方向に略垂直である。杭保持装置取付部２１６は、垂直支持フレーム２１３を第２の補正方向へ移動させるためにラックアンドピニオン駆動装置を備えてもよい。
【０３５０】
垂直支持フレーム２１３はさらに、垂直支持フレーム２１３の下側端部２１４の付近において第１の結合デバイス２１７が設けられており、当該第１の結合デバイス２１７は、垂直支持フレーム２１３を上昇ポジションにおいて運搬機の取付部に固定するよう構成される。垂直支持フレーム２１３はまた、垂直支持フレーム２１３の上側端部２１５の付近において第２の結合デバイス２１８が設けられており、当該第２の結合デバイス２１８は、垂直支持フレーム２１３を下降ポジションで運搬機２１１の取付部２１２に固定するよう構成される。
【０３５１】
図示される特定の実施形態では、垂直支持フレーム２１３はまた、第１の結合デバイス２１７と第２の結合デバイス２１８との間に配置される第３の結合デバイス２１９が設けられている。第３の結合デバイス２１９は、杭保持装置２５が走路２０８および／またはデッキ２０２に密接に隣接する状態で、上昇ポジションにおいて垂直支持フレーム２１３を運搬機２１１の取付部２１２に固定するよう構成されている（例えば図１１参照）。
【０３５２】
図１０の杭保持システム２０１は、海底に杭を打ち込むことによって発生する音を相殺するために図２５におけるような消音デバイス２２０を備えていてもよい。
【０３５３】
図１１は、保管ポジションにある杭保持システム２０１の側面図を示す。図１１の杭保持システム２０１は、図１０の杭保持システム２０１であってもよいが、異なる杭保持システムであってもよい。図１１は、運搬機２１１が走路２０８の保管端部２１０の付近に配置されかつ杭保持装置２０１が実質的に船舶２０３の輪郭の内側に配置される保管ポジションにある杭保持システム２０１を示す。
【０３５４】
垂直支持フレーム２１３は、杭保持装置２０５が走路２０８およびデッキ２０２に密接に隣接するように、第３の結合デバイス２１９によって運搬機２１１に取り付けられている。杭保持装置２０５は、走路２０８の略垂直方向上方に配置されている。垂直支持フレーム２１３は、部分的に走路２０８の側方に配置されている。
【０３５５】
図１２および図１３は、保持ポジションにある杭保持システム２０１の側面図を示す。運搬機２１１は、走路２０８の支持端部２０９の付近に配置されており、杭保持装置は、船舶２０３の輪郭の外側でかつ船舶２０３のデッキ２０２の下方に配置される。図１２および１３の両方において、垂直支持フレームは、垂直支持フレーム２１３の上側端部２１５の付近に配置された第２の結合デバイス２１８によって固定されている。
【０３５６】
図１３は杭保持システム２０１を示しており、当該図面では、杭保持装置２０５は、杭のポジションに対する船舶２０３のポジションを補正するために、第１の補正方向へ移動される。
【０３５７】
図１４は、消音デバイス２２０が杭保持装置２０５に取り付けられた状態の保管ポジションにある杭保持システム２０１の側面図を示す。杭保持装置２０５および垂直支持フレーム２１３は、第１および第３の結合デバイス（２１７、２１９）の間での移動のためにクレーン２２１に接続されている。垂直支持フレーム２１３は、第１の結合デバイス２１７によって運搬機２１１の取付部２１２に取り付けられている。
【０３５８】
図１５は、保管ポジションにある杭保持システム２０１の斜視図を示す。運搬機２１１は、船舶２０３のデッキ２０２上にある単一走路ビーム２０８に設けられている。運搬機２１１は、走路２０８の保管端部２１０の付近に配置される。杭保持装置２０５は、杭保持システム２０１の走路２０８の上方に配置されている。
【０３５９】
図１６は、搭乗ポジションにある杭保持システム２０１の斜視図を示している。運搬機２１１は、船舶２０３のデッキ２０２上における単一走路ビーム２０８に設けられている。この実施形態では、杭保持装置２０５は、ベース構造２２２と第１の顎部２２３と第２の顎部２２４とを備える。第１の顎部２２３および第２の顎部２２４の各々は、内側端部と外側端部との間に延在しており、第１の顎部２２３および第２の顎部２２４の各々は、その内側端部と外側端部との間に延在しており、第１の２２３および第２の顎部２２４は、その内側端部において、杭保持装置２０５が杭保持装置２０５内に保持される杭のための杭通路を画定する閉ポジションと、横方向において杭を杭保持装置２０５内に受け入れるかまたは杭保持装置２０５から取り外すことができるようにする開ポジションと、の間で顎部旋回軸線周りで旋回するように、ベース２２２のそれぞれの旋回部分に旋回可能に接続されている。ベース構造２２２、第１の顎部２２３、および第２の顎部２２４は各々、複数の杭係合デバイス２０６のうちの少なくとも１つを支持する。第１の顎部２２３および第２の顎部２２４を閉ポジションにロックするために、ロック機構２２５が設けられている。
【０３６０】
図１６では、杭保持装置２０５は開ポジションにある。このポジションでは、杭保持装置２０５は杭を受け入れてもよく、あるいは杭が杭保持装置２０５から取り外されてもよい。
【０３６１】
図１７は、保持ポジションにある杭保持装置２０１の斜視図を示す。運搬機２１１は、船舶２０３のデッキ２０２上の単一走路ビーム２０８に設けられている第１の顎部２２３および第２の顎部２２４は閉ポジションにあり、ロック機構２２５は、第１の顎部２２３および第２の顎部２２４が離れて移動して杭保持装置２０５が開放されるのを防止するよう係合されている。
【０３６２】
図１８および図１９は、第１の保持ポジションおよび第２の保持ポジションにおける杭保持装置を斜視図で示す。図１８に対して、図１９では、杭保持装置２０５が第２の補正方向に沿って移動される。保持装置取付部２１６は、第２の補正方向に沿う杭保持装置２０５の移動を可能にする。
【０３６３】
開示された実施形態に対する他の変形例は、図面、明細書の記載、および添付の特許請求の範囲の検討から、請求項に記載の発明を実施する当業者によって理解されかつおよび実施することができる。請求項において、「備える」という言葉は他の要素またはステップを除外せず、不定冠詞「ａ」または「ａｎ」は複数を除外しない。単一のプロセッサまたは他のユニットは、特許請求の範囲に記載されたいくつかの項目の機能を果たすことができる。特定の量が互いに異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これらの量の組み合わせを有利となるように使用できないことを示すものではない。請求項内の参照符号は、その範囲を制限するものとして解釈されるべきではない。
【０３６４】
本発明は、上述の例示的な実施形態に限定されるものではなく、以下の特許請求の範囲内にある限り、本明細書の様々な変更を含む。
【０３６５】
図２０は、本発明の第２の態様に基づく杭保持装置の別の実施形態を示しており、図示された実施形態の杭保持装置は、例えば洋上風力タービンを支持するよう構成された杭の設置のために、船舶に取り付けられる波によって引き起こされる動作を補償する杭保持装置支持システムに支持されている。
【０３６６】
システムは、
−  船舶に取り付けられるベースフレーム１１０と、
−  ベースフレームの上方に所定の距離をおいて配置される支持フレーム１２０と、
−  例えば本明細書ですでに説明されたようにベースフレームに対して支持フレームを移動させるためのアクティブモーション補償作動システムを有する、支持フレームをベースフレームから移動可能に支持するための支持システムと、
を備える。
【０３６７】
杭保持装置２５０は、支持フレーム２０に取り付けられたベース構造２５１を備える。この実施形態では、ベース構造２５１は、略垂直の向きと略水平の向きとの間でベース旋回軸線２５２周りで支持フレーム２０に対して旋回するように支持フレーム２０に旋回可能に取り付けられている。この例では、杭がクレーンによって吊り上げられて杭保持装置２５０によって杭が係合する前に垂直の向きで置かれることが想定されているため、こうした傾斜は、船舶での航行、港での係留などを考慮してのみ想定されている。
【０３６８】
杭保持装置２５０は環状構造を有しており、その一部は、ベース構造２５１によって形成され、その残りは、２つの半円形顎部２６０、２６１によって形成される。これらの顎部２６０、２６１の各々は、その内側端部において、ベース構造２５１の旋回部分に旋回可能に接続され、かつ顎部２６０、２６１の外側端部が結合する閉ポジションと、開ポジションとの間で旋回軸線２６２、２６３周りで旋回する。各顎部２６０、２６１の作動は、顎部アクチュエータ、例えば油圧シリンダ２６５によってなされる。
【０３６９】
好ましくは、半円形の顎部２６０、２６１の外側端部を互いにロックするために、ロック機構２７７が設けられる。
【０３７０】
杭保持装置２５０の環状構造は、好ましくは、円形の支持走路構造２７０が設けられており、支持走路構造２７０は、複数の杭係合デバイス２８０、例えば３つの一次杭係合デバイスおよび３つの二次杭係合デバイスを担持し、そうしたデバイスの杭ガイドローラ２８５は例えば４つ以上であり、この場合６つである。
【０３７１】
杭係合デバイス２８０は、円形の支持走路構造に沿って移動可能であり、杭係合デバイス２８０のうちの少なくとも１つ以上は、少なくとも円の円弧にわたって移動可能であり、それによって、杭のための通路に対する杭係合デバイス２８０の角度ポジションの適合が可能となる。
【０３７２】
各々の杭係合デバイス２８０は、好ましくは、１つ以上の杭係合要素を担持しており、ここでは、移動可能な様式の２つの杭ガイドローラ２８５の対が、杭のための通路に対するローラ２８５の半径方向ポジションの調節を可能にする。ここで各々の杭係合デバイスはサスペンションアーム２９０を備えており、サスペンションアーム２９０は、走路構造２７０に支持されるデバイスのシャーシ２９５に対して、ここでは好ましくはアーム２９０の上側端部から、水平方向軸線２９１周りで旋回する。
【０３７３】
サスペンションアームアクチュエータ、ここでは油圧シリンダ２９７は、ローラ２８５の半径方向ポジションを調整するために、シャーシ２９５とアーム２９０との間に設けられている。
【０３７４】
各シャーシ２９５は、ここでは、デバイス２８０の角度ポジションを調整するために、円形の走路構造に沿って、場合によっては円形の走路構造の一部に沿って、シャーシ２９５を移動させるよう構成された電動駆動装置が設けられている。
【０３７５】
フェンダー構造３００は、ここでは好ましくは、例えば杭保持装置に対する杭の大まかな位置決めを考慮して、ベース構造に取り付けられる。
【符号の説明】
【０３７６】
１  杭保持システム
１０  ベース運搬機作動デバイス
１１、１２  ラック
２０  ヨーク作動デバイス
３０  顎部作動デバイス
１１０  ベースフレーム
１２０  支持フレーム
２５０  杭保持装置
２５１  ベース構造
２６０、２６１  顎部
２６２  旋回軸線
２６５  油圧シリンダ
２７０  走路構造
２７７  ロック機構
２８０  杭係合デバイス
２８５  杭ガイドローラ
２９０  サスペンションアーム
２９５  シャーシ
２９７  油圧シリンダ
３００  フェンダー構造
ＢＣ  ベース運搬機
ＢＥ１  ベース運搬機のビーム
ＢＳ  ベース構造
ＣＨ  シャーシ
ＣＯＮ  コンテナ
ＣＰＡ  キャリア旋回軸線
ＣＲ  クレーン
ＤＥ  デッキ
ＥＥ  係合端部
ＥＸ  延長部
ＦＤ  第１の方向
ＦＥ  第１の端部
ＦＳ  フェンダー構造
ＧＲ  杭ガイドローラ
ＨＵ  船体
ＩＥ１  第１の顎部の内側端部
ＩＥ２  第２の顎部の内側端部
ＯＥ１  第１の顎部の外側端部
ＯＥ２  第２の顎部の外側端部
ＰＡ１  第１の顎部旋回軸線
ＰＡ２  第２の顎部旋回軸線
ＰＡ３  サスペンションアーム旋回軸線
ＰＤＭ  杭打ち機構
ＰＥＤ  杭係合デバイス
ＰＥ  旋回端部
ＰＨ  杭保持装置
ＰＩ  杭
ＰＳ  杭通路
Ｒ１、Ｒ２  レール
ＳＡ  サスペンションアーム
ＳＡＡ  サスペンションアームアクチュエータ
ＳＤ  第２の方向
ＳＥ  第２の端部
ＳＳ  支持システム
ＳＴ１  第１のストッパー
ＳＴ２  第２のストッパー
ＴＲ  走路
ＶＥ  船舶
ＹＯ  ヨーク
Ｙ１  第１の顎部
Ｙ２  第２の顎部
【図１】
2021516299.tif 000003
【図２】
2021516299.tif 000004
【図３】
2021516299.tif 000005
【図４】
2021516299.tif 000006
【図５】
2021516299.tif 000007
【図６】
2021516299.tif 000008
【図７】
2021516299.tif 000009
【図８】
2021516299.tif 000010
【図９】
2021516299.tif 000011
【図１０】
2021516299.tif 000012
【図１１】
2021516299.tif 000013
【図１２】
2021516299.tif 000014
【図１３】
2021516299.tif 000015
【図１４】
2021516299.tif 000016
【図１５】
2021516299.tif 000017
【図１６】
2021516299.tif 000018
【図１７】
2021516299.tif 000019
【図１８】
2021516299.tif 000020
【図１９】
2021516299.tif 000021
【図２０】
2021516299.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】令和2年11月5日(2020.11.5)
【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】
例えばジャッキアップ船である船舶のデッキに取り付けられる杭保持システムであって、
前記船舶は、前記デッキを支持しかつ平面視において前記船舶の輪郭を画定する船体を有しており、
前記杭保持システムは、洋上風力タービンを支持するよう構成された杭を、前記船舶に隣接する杭設置場所において直立姿勢で支持するよう構成されており、
前記杭保持システムは、
−  好ましくは環状の杭保持装置であって、杭との係合のための複数の杭係合デバイスを有する杭保持装置と、
−  前記船舶の前記デッキに取り付けられる支持デバイスと、
を備えており、
前記支持デバイスは、前記杭保持装置を移動可能に支持し、かつ前記杭保持装置が船舶の輪郭の外側にある船外保持ポジションと、前記杭保持装置が実質的に前記船舶の輪郭の内側にある船内保管ポジションとにおいて、前記船舶に隣接する前記杭設置場所で杭を直立姿勢で支持するよう構成されており、
前記支持デバイスは、
−  走路であって、前記船舶の輪郭の付近に配置される前記走路の支持端部と、前記船舶の輪郭から距離を置いて配置される前記走路の保管端部との間で直線方向に延在する、走路と、
−  前記走路の前記支持端部の付近の支持ポジションと、前記走路の前記保管端部の付近の保管ポジションとの間で、前記走路に沿って移動するために前記走路に取り付けられる運搬機であって、前記運搬機はその前側端部において取付部が設けられている、運搬機と、
−  垂直支持フレームであって、前記垂直支持フレームの下側端部と前記垂直支持フレームの上側端部との間に延在する垂直支持フレームと、
を備えており、
前記垂直支持フレームは、下降ポジションと上昇ポジションとの間で前記取付部に対して垂直方向へ移動されかつ前記下降ポジションおよび前記上昇ポジションにおいて前記取付部に固定されるよう構成されており、前記垂直支持フレームはその下側端部の付近において前記杭保持装置を支持しており、
前記支持デバイスは、前記船舶の前記デッキに取り付けられた場合に、
前記垂直支持フレームが前記上昇ポジションにある状態で前記運搬機を移動させることによって、前記杭保持装置の垂直突出部が実質的に前記船舶の前記輪郭の内側に配置される保管ポジションと、前記杭保持装置の前記垂直突出部が実質的に前記船舶の前記輪郭の外側に配置される搭乗ポジションと、の間で、少なくとも前記杭保持装置の内径と同様の距離、好ましくは前記杭保持装置の少なくとも外径と同様の距離にわたって前記走路に略平行に前記杭保持装置を移動させることができ、かつ、
前記上昇ポジションと前記下降ポジションとの間で前記垂直支持フレームを移動させることによって、前記杭保持装置の水平突出部が前記船舶の前記デッキの上方に配置される搭乗ポジションと、前記杭保持装置の前記水平突出部が前記船舶の前記デッキの下方に配置される保持ポジションと、の間で、少なくとも前記杭保持装置の高さと同様の距離、好ましくは前記杭保持装置の高さの少なくとも３倍の距離にわたって前記走路に対して略垂直に前記杭保持装置を移動させることができることを特徴とする杭保持システム。
【請求項２】
前記支持デバイスは、運搬機駆動装置、例えばラックアンドピニオン駆動装置または１つ以上のウインチを備えており、
前記運搬機駆動装置は、前記走路に沿って前記運搬機を移動させるよう構成され、ひいては好ましくは前記杭保持装置を前記保管ポジションと前記搭乗ポジションとの間で移動させるよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載の杭保持システム。
【請求項３】
前記杭保持システムは、前記杭保持装置が前記保持ポジションにある場合に、第１の補正方向における前記走路に沿う前記運搬機の移動によって、前記船舶に対する前記杭保持装置の移動を可能にするよう構成されており、
前記第１の補正方向は、前記走路の直線方向に略平行であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の杭保持システム。
【請求項４】
前記垂直支持フレームは、前記垂直支持フレームの前記下側端部において保持装置取付部が設けられており、
前記保持装置取付部は、前記杭保持装置が前記垂直支持フレームに対して第２の補正方向に移動できるように、前記杭保持装置を移動可能に支持しており、
前記第２の補正方向は、実質的に水平平面内にあり、かつ前記走路の直線方向に略垂直であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の杭保持システム。
【請求項５】
前記支持デバイスは、杭保持装置駆動装置、例えばラックアンドピニオン駆動装置を備えており、
前記杭保持装置駆動装置は、前記杭保持装置を前記第２の補正方向に移動するよう構成されることを特徴とする請求項４に記載の杭保持システム。
【請求項６】
前記垂直支持フレームおよび／または前記杭保持装置は、クレーンを前記垂直支持フレームおよび／または前記杭保持装置に接続するためのコネクタ、例えば、開口部または穴またはループが設けられており、
前記垂直支持フレームおよび前記杭保持装置は、前記コネクタに接続されたクレーン、例えば前記船舶のメインクレーンによって、前記搭乗ポジションと前記保持ポジションとの間で垂直に移動できることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の杭保持システム。
【請求項７】
前記垂直支持フレームは、
−  前記垂直支持フレームの前記下側端部の付近にある第１の結合デバイスであって、前記第１の結合デバイスは、前記上昇ポジションにおいて前記垂直支持フレームを前記運搬機の前記取付部に固定するよう構成される、第１の結合デバイスと、
−  前記垂直支持フレームの前記上側端部の付近にある第２の結合デバイスであって、前記第２の結合デバイスは、前記下降ポジションにおいて前記垂直支持フレームを前記運搬機の前記取付部に固定するよう構成されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の杭保持システム。
【請求項８】
前記杭保持装置は、前記保管ポジションにある場合、前記杭保持装置と前記走路および／または前記デッキとの間に保管スペースが提供されるように、前記走路および／または前記デッキの上方に所定の距離で支持されており、
前記保管スペースは、前記杭保持装置が前記保管スペースにおけるデバイスを支持可能にし、例えば前記杭保持装置の下側において前記杭保持装置に消音デバイス、例えば折りたたみ式スクリーンを取り付け可能にし、
前記折りたたみ式スクリーンは、折りたたみ構成で、前記杭保持装置と前記走路との間の前記保管スペースにおいて前記杭保持装置によって支持可能であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の杭保持システム。
【請求項９】
前記第１の結合デバイスは、前記杭保持装置が前記保管ポジションにある場合に前記保管スペースが存在するように、前記垂直支持フレームを前記上昇ポジションに固定するよう構成されることを特徴とする請求項７および請求項８に記載の杭保持システム。
【請求項１０】
前記垂直支持フレームは、前記第１の結合デバイスと前記第２の結合デバイスとの間に配置される第３の結合デバイスが設けられており、
前記第３の結合デバイスは、中間上昇ポジションにおいて前記垂直支持フレームを前記運搬機の前記取付部に固定するよう構成されており、
前記垂直支持フレームの中間上昇ポジションでは、前記杭保持装置は、前記保管ポジションにある場合に前記走路および／または前記デッキに密接に隣接して支持されることを特徴とする請求項９に記載の杭保持システム。
【請求項１１】
前記走路は、走路ビーム、好ましくは単一の走路ビームを備えることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の杭保持システム。
【請求項１２】
前記杭保持装置は、前記保管ポジションにある場合に、前記走路の上方に配置される、すなわち前記杭保持装置の垂直突出部は前記走路上に配置され、かつ前記杭保持装置の水平突出部は前記走路の上方に配置されることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の杭保持システム。
【請求項１３】
前記垂直支持フレームは、前記下降ポジションと前記上昇ポジションとの間で移動される間に前記垂直支持フレームを垂直方向において位置決めしかつガイドするために、前記運搬機の前記取付部と相互作用するガイド走路を備えることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の杭保持システム。
【請求項１４】
前記杭保持システムは制御システムをさらに備えており、
前記制御システムは、水平平面内において、例えば前記走路に沿って前記運搬機を移動させるよう構成された運搬機駆動装置および／または前記杭保持装置を実質的に水平平面内でかつ前記走路の直線方向に略垂直に移動させるよう構成された杭保持装置駆動装置を作動させることによって、アクティブモーション補償を提供するよう構成されており、
同時に、前記杭保持装置は、前記杭設置場所に対する前記船舶の動作を補償するために前記杭設置場所で杭を直立姿勢で支持することを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の杭保持システム。
【請求項１５】
前記杭保持装置は、
ベース構造と、
各々が内側端部と外側端部との間に延在している第１の顎部および第２の顎部と、
を備えており、
前記第１の顎部および前記第２の顎部は、その内側端部において、前記杭保持装置内に保持された杭のための杭通路を前記杭保持装置が画定する閉ポジションと、杭を横方向において前記杭保持装置内に受け入れるかまたは前記杭保持装置から取り外すことができるようにする開ポジションと、の間で顎部旋回軸線周りで旋回するように前記ベース構造のそれぞれの旋回部分に旋回可能に接続されており、
前記ベース構造と前記第１の顎部と前記第２の顎部との各々が、複数の前記杭係合デバイスの少なくとも１つを支持することを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の杭保持システム。
【請求項１６】
洋上風力タービンを支持するよう構成された杭を設置するための、請求項１から請求項１５のいずれか一項に記載の、船舶のデッキに取り付けられた杭保持システムを備えることを特徴とする船舶。
【請求項１７】
杭設置場所において洋上風力タービンを支持するよう構成された杭を設置するための方法であって、
請求項１６に記載の船舶が使用され、
ａ）杭を洋上の前記杭設置場所に輸送するステップと、
ｂ）前記船舶を前記杭設置場所に隣接して配置するステップと、
ｃ）前記運搬機を前記保管ポジションから前記支持ポジションへ移動させ、それによって前記杭保持装置を前記保管ポジションから前記搭乗ポジションへ移動させるステップと、
ｄ）前記垂直支持フレームを前記上昇ポジションから前記下降ポジションへ下降させ、それによって前記杭保持装置を前記搭乗ポジションから前記保持ポジションへ移動させるステップと、
ｅ）前記垂直支持フレームをその下降ポジションにおいて前記運搬機の前記取付部に固定するステップと、
ｆ）杭をその上側端部で持ち上げかつ杭を前記杭保持装置内に配置するステップと、
ｇ）杭を海底まで下降するステップと、
ｈ）杭を海底に打ち込むステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１８】
ｉ）前記垂直支持フレームを前記下降ポジションから前記上昇ポジションに持ち上げ、それによって前記杭保持装置を前記保持ポジションから前記搭乗ポジションへ移動させ、そして前記杭保持装置によって杭を取り外すステップと、
ｊ）前記運搬機を前記支持ポジションから前記保管ポジションへ移動させ、それによって前記杭保持装置を前記搭乗ポジションから前記保管ポジションへ移動させるステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
海底に杭を設置するための船舶を用いる、請求項１から請求項１５のいずれか一項に記載の杭保持システムの使用法。
【請求項２０】
前記杭保持装置は、
−  ベース構造、第１の顎部および第２の顎部であって、前記第１の顎部および前記第２の顎部の各々は、内側端部と外側端部との間に延在しており、前記第１の顎部および前記第２の顎部は、これら顎部の前記内側端部において、前記杭保持装置が前記杭保持装置内に保持される杭のための杭通路を画定する閉ポジションと、杭を横方向において前記杭保持装置内に受け入れ可能にするかまたは前記杭保持装置から取り外し可能にする開ポジションと、の間で顎部旋回軸線周りで旋回するように、前記ベース構造のそれぞれの旋回部分に対して旋回可能に接続されている、ベース構造、第１の顎部および第２の顎部と、
−  前記第１の顎部および前記第２の顎部、および好ましくは前記ベース構造に備えられる走路構造、例えばラックまたはレールセクションであって、前記走路構造は、前記第１の顎部、前記第２の顎部または前記ベース構造の長手方向に沿って延在する、走路構造と、
−  ３つの一次杭係合デバイスであって、前記一次杭係合デバイスの各々は、シャーシと、例えば杭を前記杭通路内に係合するための１つ以上の杭ガイドローラを備える１つ以上の杭係合要素と、前記杭保持装置内に配置された杭との係合または解放のためにアクティブポジションとパッシブポジションとの間で１つ以上の前記杭係合要素を移動させるためのアクチュエータと、を備えており、前記アクチュエータは、前記杭係合要素が前記アクティブポジションにありかつ前記第１の顎部および前記第２の顎部がこれら顎部の前記閉ポジションにある場合に、さまざまな直径を有する杭とすべての前記一次杭係合デバイスとが同時に係合できるようにする、３つの一次杭係合デバイスと、
を備えており、
前記一次杭係合デバイスはシャーシをさらに備え、前記一次杭係合デバイスの各々の前記シャーシは、前記走路構造の１つに移動可能に支持されており、
前記シャーシの各々は、前記走路構造に沿って前記シャーシを移動させるよう構成された駆動装置が設けられており、そのため、クレーンによって前記杭保持装置内に支持された杭をその長手方向軸線周りで回転させるために、杭との係合中に前記杭保持装置の内周に沿って前記一次杭係合デバイスを、より具体的には前記杭係合要素を移動させ、
前記杭保持システムは、前記一次杭係合デバイスの前記駆動装置を制御するよう、かつ前記一次杭係合デバイスを前記走路構造に沿ってまとめて駆動するよう構成された制御システムをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の杭保持システム。
【国際調査報告】
2021516299.tif 000023
2021516299.tif 000024
2021516299.tif 000025
2021516299.tif 000026
2021516299.tif 000027