(57)【要約】  管状素子を倒立させるために管状素子の外側端部に接続するための連結具が記載されている。連結具は、素子の外側端部を係合し得る係合手段と、連結具をクレーンのような昇降手段から吊下げ得る回動可能な昇降部材と、を有する。弾性腕体は、連結具にさらに装着されており、これら腕体は、開始位置から、吊下げた連結具を外側端部に対して位置合わせする目的でかつ吊下げた連結具の運動を減衰させるために素子の外側端部の壁部分に当接する位置まで、移動され得る。同様に、連結具を備えるデバイス、および、デバイスを使用する方法が記載されている。
2021531222.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状素子を倒立させることを目的として前記素子の外側端部に接続するための連結具であって、
前記素子の前記外側端部に係合するための係合手段と、
当該連結具をクレーンのような昇降手段から吊下げることが可能な回動可能な昇降部材と、
を備え、
当該連結具には、吊下げた当該連結具を前記外側端部に対して位置合わせすることを目的として、開始位置から前記素子の前記外側端部の壁部分に当接する位置まで移動させることが可能な弾性腕体が装着されていることを特徴とする連結具。
【請求項２】
前記腕体が、前記素子の前記外側端部の外壁部分に当接して配設されることが可能であることを特徴とする請求項１に記載の連結具。
【請求項３】
前記腕体が、当該連結具に回動式に装着されており、駆動手段を用いてヒンジ回りに回転可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の連結具。
【請求項４】
前記駆動手段が、液圧ピストンシリンダを備えることを特徴とする請求項３に記載の連結具。
【請求項５】
前記腕体には、自由外側端部において、前記壁部分に当接して配設されることが可能な転動体が設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の連結具。
【請求項６】
前記腕体には、前記自由外側端部において、前記壁部分に当接して配設されることが可能であり当該腕体の弾性側腕体に配設された第２転動体が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の連結具。
【請求項７】
ビームの支持構造体と、
クリア位置から挟持位置であって当該挟持位置において前記管状素子の前記壁部分に連結するための挟持位置まで前記ビームに沿ってスライド可能である挟持部材と、
を備え、
前記挟持位置において、前記ビームが、前記管状素子の長手方向に対するほぼ横方向に延在することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の連結具。
【請求項８】
前記挟持部材が、前記管状素子の中空の前記外側端部の内壁部分に連結するために、前記クリア位置から前記クリア位置よりも前記支持構造体の十字部の中心から離間して位置する前記挟持位置までスライド可能であることを特徴とする請求項７に記載の連結具。
【請求項９】
前記弾性腕体が、前記支持構造体の前記ビームに装着されていることを特徴とする請求項７または８に記載の連結具。
【請求項１０】
前記昇降部材に対する前記支持構造体の角度位置を調整するための手段であって前記支持構造体に回動式に連結された手段をさらに備えることを特徴とする請求項７から９のいずれか１項に記載の連結具。
【請求項１１】
前記管状素子の前記壁部分と接触可能な表面には、ゴム被覆のような衝撃吸収素子が設けられていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の連結具。
【請求項１２】
管状素子を外側端部において倒立させるためのデバイスであって、
搬送構造体によって搬送される昇降手段と、
請求項１から１１のいずれか１項に記載の連結具であって前記昇降部材によって取り上げられる連結具と、
を備えることを特徴とするデバイス。
【請求項１３】
前記搬送構造体が、浮遊する船舶であることを特徴とする請求項１２に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記管状素子が、風力タービンの基礎杭であることを特徴とする請求項１２または１３に記載のデバイス。
【請求項１５】
長手方向を有する管状素子を外側端部において倒立させるための方法であって、
−請求項１２から１４のいずれか１項に記載のデバイスを用意するステップと、
−昇降手段を用いて前記昇降部材によって前記連結具を取り上げるステップと、
−吊下げた連結具を管状素子の外側端部まで運ぶステップと、
−吊下げた前記連結具を前記外側端部に対して位置合わせする目的で、前記連結具に装着されている前記弾性腕体を開始位置から前記素子の前記外側端部の壁部分に当接する位置まで移動させるステップと、
−前記連結具を前記外側端部に連結するステップと、
−前記連結具に連結された前記管状素子を倒立させるステップであって、前記連結具が前記昇降部材に対して回動する、ステップと、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項１６】
前記連結具が、角度調整手段を用いて前記昇降部材に対して能動的に回動されることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
請求項１２から１４のいずれか１項に記載のデバイスと、
前記デバイスに連結された管状素子と、
を備えることを特徴とする組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筒状素子を倒立させる目的のために長手方向を有する素子の外側端部に接続するための連結具に関する。本発明は、同様に、連結具を用いて外側端部において筒状素子を倒立させるためのデバイス及び方法に関する。本発明は、特に、水底に配置される風力タービンの基礎杭及び／または既に設置されている基礎に配置される風力タービン塔を外側端部において船舶から倒立させるためのデバイス及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、海上風力タービンを参照して明らかになる。しかしながら、この参照は、本発明を海上風力タービンに限定することを暗示してはおらず、デバイス及び方法は、任意の他の筒状素子を任意の地面に配置することについて同等に良好に適用され得る。このため、例えば、桟橋、レーダ及び他の塔の他の海上基礎構造体を配設することに関連して、また、海上用途に関して、本発明を適用できる。
【０００３】
多くの場合において、海上風力タービンの基礎杭は、鋼またはコンクリートの中空筒状素子を備え、これら中空筒状素子は、１００ｍを越える長さ、６ｍ以上の直径、８００トンから２３００トン以上に達し得る重量を有し得る。さらに、風力タービンが絶えず拡大化しているので、風力タービンのための基礎は、次第に重くなってきている。基礎が次第により大型化してきているので、これら基礎は、取り扱いが次第により困難になっている。基礎は、いわゆる単一杭型基礎またはジャケット型基礎を備え得る。
【０００４】
水底に基礎杭を配置するための公知の方法は、昇降クレーンのような昇降手段を用いて船舶から基礎杭を取り上げるステップと、基礎杭を水底上へまたは水底内へ降下させるステップと、を備える。その後、基礎杭は、昇降手段から連結解除される。
【０００５】
とりわけ、基礎杭が容易に損傷しやすい場合があるので、基礎杭を取り上げるステップは、繊細な動作である。重要であることは、基礎杭が長い距離にわたって船舶のデッキを越えて突出し得ること、及び、取り上げるためのデバイスと基礎杭との間の距離が例えば基礎杭の直径と比較して一般に非常に小さく、それにより、取り上げるためのデバイスと基礎杭の壁部分との間に望まない接触が容易に生じ得ること、を考慮することである。さらに、様々な操作者は、昇降クレーン、船舶のデッキに設けられたウインチなどのような器具の動作に携わっている。
【０００６】
公知のデバイスの欠点は、基礎杭のような倒立される筒状素子を損傷させる可能性が高いこと、である。公知のデバイスは、同様に、海が比較的穏やかであるときにその機能を実行できるのみであり、一般的に限定された直径範囲でのみ適している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明の目的は、筒状素子を倒立させる目的で素子の外側端部に接続するための連結具と、長手方向を有する筒状素子を外側端部において倒立させるためのデバイス及び方法と、を提供することであり、これら連結具、デバイス及び方法は、上述した従来技術の欠点を少なくとも部分的に取り除くことを補助する。本発明は、特に、長手方向を有する筒状素子、特に水底に配置される風力タービンの基礎杭を外側端部において倒立させるための改良したデバイス及び方法を提供することを模索している。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、請求項１にかかる連結具は、この目的のために提供される。連結具は、素子の外側端部に係合するための係合手段と、連結具をクレーンのような昇降手段から吊下げることが可能な回動可能な昇降部材と、を備え、連結具には、吊下げた連結具を外側端部に対して位置合わせすることを目的として、開始位置から素子の外側端部の壁部分に当接する位置まで移動させることが可能な弾性腕体が装着されている。
【０００９】
使用中に、連結具の一部を形成する弾性腕体は、まず、倒立される外側端部と接触し、弾性は、連結具、より詳しくは連結具の係合手段が外側端部に対して位置合わせされることを保証する。弾性腕体が外側端部の壁部分に当接して配設されているので、これら弾性腕体は、壁部分にわたって移動して連結具、特に係合手段を協働して変位させることができ、それにより、これら手段は、外側端部と位置合わせされる。使用中に、弾性腕体は、素子の外側端部と接触し、連結具を素子の外側端部と位置合わせするまで、外側端部に対する連結具の運動を減衰させる。これにより、同様に、損傷を引き起こし得る予期しない運動の危険性があまりない状態で外側端部に係合できるように係合手段を位置付けることが可能となる。弾性腕体の弾性力は、壁部分の方向で作用し、それにより、弾性腕体は、ある力で壁部分を押圧する。この力は、弾性腕体による及び弾性腕体への損傷を回避するように大きすぎるべきではない。この目的のために必要なバネ定数は、簡素な態様で当業者によって決定され得る。
【００１０】
実用的な形態は、連結具に関し、腕体は、素子における外側端部の外壁部分に当接して配設され得る。この形態において、弾性腕体の外側端部は、腕体の開始位置において、外壁部分から所定距離に位置し、この距離は、幅広い限界内で選択され得る。これは、例えば管状素子の直径などに依然しないため、この場合において、腕体が素子における外側端部の内壁部分に当接して配設され得るため、である。
【００１１】
腕体の弾性作動は、任意の態様で実現され得る。このため、腕体を形成する材料の弾性を使用することができる。適切な形態は、連結具を備えており、腕体は、連結具に回動式に装着されており、駆動手段を用いてヒンジ回りに回転され得る。駆動手段が液圧ピストンシリンダを備える形態は、好ましい。液圧ピストンシリンダに運動を付与することによって、腕体は、連結具への腕体の回動接続周りに回転し得る。液圧ピストンシリンダは、同様に、腕体の弾性作動を部分的に支持し得、特に素子の外側端部に対する、吊下げた連結具の運動を減衰させることを保証し得る。
【００１２】
本発明の別の形態は、連結具を目的としており、腕体には、自由外側端部において、転動体が設けられており、これら転動体は、壁部分に当接して配設され得る。転動体は、腕体の外側端部が壁部分にわたってより容易に移動し、これにより正確な位置合わせ位置を模索し得ることを保証する。
【００１３】
さらに改善した形態は、連結具を備えており、腕体には、自由外側端部において、第２転動体が設けられており、これら第２転動体は、壁部分に当接して配設され得、腕体の弾性側腕体に配設されている。
【００１４】
連結具は、原則として、任意の態様で具現化され得る。公知の連結具には、同様に、本発明にかかる弾性腕体が設けられ得る。相乗作用の形態は、連結具に関し、この連結具は、相互に連結されたビームからなる十字状支持構造体と、クリア(clear)位置から挟持位置までビームに沿ってスライド可能であり、挟持位置において管状素子における外側端部の壁部分に連結するための挟持部材の形態にある係合手段と、を備えており、この挟持位置において、ビームは、管状素子の長手方向に対してほぼ横方向に延在する。
【００１５】
本発明の現説明に関連して、用語「ほぼ」は、示した値または特性の８０％以上、より好ましくは８５％以上、依然としてより好ましくは９０％以上、同様に１００％を意味すると理解される。
【００１６】
スライド可能な挟持部材を管状素子の壁部分に連結することは、原則として、任意のタイプの連結を備え得る。適切な連結は、例えば、摩擦連結もしくはフランジ連結または２つの組合せである。摩擦連結は、挟持部材の表面と対応する壁部分の表面との間に摩擦力を発生させることに基づいており、挟持部材は、２つの表面を共に押すことによって、この対応する壁部分に係合する。フランジ連結は、挟持部材のフランジと対応する壁部分のフランジとをボルト接続することに基づき得、挟持部材は、この対応する壁部分に係合する。より良好なフランジ連結は、挟持部材が管状素子のフランジの下方にスライドし得それにより結果として機械的なフランジ結合を生じさせるように具現化することによって得られ得る。
【００１７】
適切な形態にかかる連結具は、支持構造体のビームに装着された弾性腕体を備える。
【００１８】
連結具、より詳しくは弾性腕体及びこの弾性腕体のスライド可能な挟持部材は、損傷する可能性が低い状態で、特に揺れ動いている船舶から管状素子を取り上げて倒立させ得ることを保証する。本発明にかかるデバイスによれば、倒立させられる管状素子の寸法における、より詳しくは直径における様々な変化を可能とする。
【００１９】
一形態にかかる発明において、挟持部材は、管状素子における中空外側端部の内壁部に連結するために、クリア位置からクリア位置よりも支持構造体の十字の中心からさらに離間して位置する挟持位置までスライド可能である。挟持部材がクリア位置から挟持位置までスライドすることの選択肢を設けることにより、連結具をこの目的のために改変しなければならない必要性なく、直径が変化している管状素子を係合させて倒立させることができるようになる。連結具は、特に、直径が比較的大きい管状素子を倒立させることを保証する。本発明に関連して、比較的大きい直径は、６ｍより大きい、より好ましくは７ｍを超える、依然としてより好ましくは８ｍを超える、依然としてより好ましくは９ｍを超える、最も好ましくは１０ｍを超える直径を意味すると理解される。
【００２０】
本発明にかかる一形態の連結具は、管状素子における中空外側端部の内壁部分に連結するために、挟持部材がクリア位置からクリア位置よりも支持構造体の十字の中心からさらに離間して位置する挟持位置までスライド可能であること、を特徴とする。
【００２１】
依然として別の形態は、連結具を提供し、この連結具は、管状素子の壁部分のために、ビームに接続された支持構造体をさらに備える。このような部材は、管状素子が重力に抗して倒立させている間に管状素子を支持するのに有用であり得る。支持部材は、好ましくは、直径が比較的大きい管状素子を倒立させるために適用され、管状素子の過負荷を回避することに有益である。
【００２２】
一形態において、支持部材は、ビームの調整可能な固定位置においてビームに接続されている。依然として調整可能な固定位置は、例えば、支持部材と支持構造体の対応するビームとの間のピン−ホール接続によって形成され得る。
【００２３】
本発明にかかる改善した形態は、連結具に関し、支持部材は、管状素子における外壁部分を支持するように構成されている。
【００２４】
本発明にかかる依然として別の形態は、連結具に関し、この連結具は、支持部材とは異なりかつ管状素子の周縁の少なくとも一部に沿って、例えば周縁の１／２または１／４に沿って延在する支持構造体をさらに備える。支持構造体は、好ましくは、十字状の支持構造体の少なくとも２つのビームに接続されている。
【００２５】
本発明にかかる別の有用な形態において、連結具は、昇降部材に対する指示構造体の角度位置を調整するための手段をさらに備え、この昇降部材は、支持構造体に回動式に連結されている。これにより、支持構造体の角度位置を調整することが可能となる。支持構造体は、挿入位置であってこの位置においてデバイスを管状構造体に連結し得る挿入位置から、管状素子が（部分的に）倒立位置にそして最終的に管状素子が垂直に垂れ下がる昇降位置まで移動され得る。
【００２６】
角度調整手段は、任意の公知の態様で具現化され得、角度調整手段が昇降部材と支持構造体との間で延在する液圧ピストンシリンダを備える形態が好ましい。
【００２７】
支持構造体の挟持部材は、原則的に、支持構造体の上側もしくは下側または両側に位置し得る。例示的な形態は、連結具に関し、昇降部材は、昇降手段に接続するために十字状の支持構造体の上側に位置し、挟持部材は、支持構造体の下側に沿ってスライド可能である。
【００２８】
支持構造体の挟持部材は、原則的に、当業者に公知の態様で支持構造体のビームに沿ってスライド可能であり得る。比較的維持が容易な形態は、連結具に関し、挟持部材は、挟持部材と支持構造体との間に延在する液圧ピストンシリンダを用いてスライド可能である。
【００２９】
本発明の一形態によれば、支持構造体は、十字状であり、この十字状は、複数の腕体が中心から延在する構造体を意味すると理解される。腕体の数は、ランダムに選択され得るが、Ｘ字状及び／またはＹ字状である十字状の支持構造体は、好ましい。このような支持構造体は、４または３の腕体を有する。
【００３０】
連結具がその目的のために吊下げられる管状素子への損傷を少なくとも部分的に防止しなければならないので、本発明の別の形態は、連結具によって形成されており、管状素子の壁部分と接触し得る表面には、ゴム被覆のような衝撃吸収素子が設けられている。いくつかの形態において、これら表面は、例えば、挟持部材の、支持部材の、弾性腕体の、及び／または、支持構造体の、端面であり得る。
【００３１】
本発明にかかる別の態様は、管状素子を外側端部において倒立させるためのデバイスに関し、このデバイスは、搬送構造体によって搬送される昇降手段と、昇降部材によって取り上げられて弾性腕体が設けられた連結具と、を備える。デバイスは、特に、海上で管状素子を倒立させるのに適しており、この目的のために、一形態にかかるデバイスは、搬送構造体として浮遊船舶を備える。この形態において、デバイスは、船舶の作業デッキ、例えばジャッキアッププラットフォームから操縦される。本発明の利点は、搬送構造体が重い対象物を昇降させるのに適した浮遊船舶を備える場合に、最も明確に示されている。
【００３２】
本発明にかかる依然として別の態様は、長手方向を有する管状素子を外側端部において倒立させるための方法に関する。この方法は、
−本発明にかかるデバイスを用意するステップと、
−昇降手段を用いて昇降部材によって連結具を取り上げるステップと、
−吊下げた連結具を管状素子の外側端部まで運ぶステップと、
−吊下げた連結具を外側端部に対して位置合わせする目的で、連結具に装着されている弾性腕体を開始位置から素子の外側端部の壁部分に当接する位置まで移動させるステップと、
−連結具を外側端部に連結するステップと、
−位置合わせした位置において連結具に連結された管状素子を倒立させるステップであって、連結具が昇降部材に対して回動する、ステップと、
を備える。
【００３３】
一形態において、連結するステップは、挟持位置で管状素子における外側端部の壁部分にこれら部材を結合する目的で、挟持部材をクリア位置から挟持位置までスライドさせるステップを備え得、この挟持位置において、ビームは、管状素子の長手方向に対するほぼ横方向に延在する。
【００３４】
一形態にかかる方法は、同様に、デバイスに連結された管状素子を所望位置まで上昇させるステップと、さらに別の形態において挟持部材をビームに沿って挟持位置からクリア位置までスライドさせてそれによりデバイスを管状素子から結合解除するステップと、をさらに備え得る。
【００３５】
素子の周辺部分は、素子を倒立させている間に適切な挟持張力で挟持部材によって係合されている。デバイスを管状素子の中空外側端部内に挿入している間に挟持部材が例えば十字状の支持構造体の中心に比較的近接して位置しているので、損傷が生じにくくなる。これにより、同様に、必要に応じて、従来技術の方法で可能であったよりも大きいうねりでも動作することが可能となる。
【００３６】
デバイスは、特に、比較的大きなサイズの、例えば６ｍ以上の直径を有する及び８０ｍ以上に達し得る長さを有する管状素子を倒立させるのに適している。一形態は、この目的のために、デバイスを提供し、このデバイスは、昇降部材によって支持構造体を取り上げるための搬送構造体によって搬送されている昇降手段を備える。適切な昇降手段は、任意のタイプの昇降クレーンを備える。昇降手段のための支持構造体は、地面、土壌、コンクリートプレートなどを備え得る。
【００３７】
本発明にかかるデバイスの利点は、一形態において最も明確に示されており、管状素子は、風力タービンの基礎杭及び／または既に設置されている基礎に配置される風力タービン塔である。
【００３８】
一形態にかかるこの方法において、特に取り上げられる管状素子の位置に適切な挿入位置へ連結具を移動させるために、角度調整手段を用いて連結具を昇降部材に対して能動的に回動させる。
【００３９】
本発明の別の態様は、説明した形態のいずれかにかかるデバイスとこのようなデバイスに連結された管状素子との組立体に関する。
【００４０】
本特許出願で説明する発明の形態は、これら形態の可能性のある組合せにおいて組み合わせられ得、形態それぞれは、個別に、分割特許出願の主題を形成し得る。
【００４１】
本発明は、以下の図面であってこれら図面に限定されない図面に基づいてさらに明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施形態にかかるデバイスを示す概略分解斜視図である。
【図２】図１に示す実施形態の組立済状態にある概略頂面図である。
【図３】図１に示す本発明にかかる一実施形態のデバイスを示す概略頂面図であり、筒所素子がデバイスに連結されている、概略頂面図である。
【図４】図１に示す本発明にかかる一実施形態のデバイスを２つの角度位置において示す概略側面図である。
【図５】図１に示す本発明にかかる一実施形態のデバイスを示す概略正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
図面を参照すると、長手方向２１を有する基礎杭２０を外側端部において倒立させるための連結具１が示されている。連結具１は、同様に、例えば風力タービンマストの移行片のような長手方向を有する他の複数の素子を倒立させて互いにまたは別の表面に配置するのに適している。図示した実施形態において、連結具１は、相互連結されたビーム（２ａ、２ｂ）の形態にある十字状支持構造体を備える。しかしながら、支持構造体は、同様に、例えばＹ字状支持構造体の脚部を形成する３本のビームなど複数のビームを備え得る。連結は、例えば、ビーム部品を溶接することによってなされ得る。ビームは、例えば、筒状断面を有しているが、Ｈ型ビームまたはＩ型ビームも可能である。十字の中心において、支持構造体には、２つのヒンジ接続型プレート（３ａ、３ｂ）が設けられており、これらヒンジ接続型プレートにおいて、昇降部材４は、ピン−ホール接続を用いて支持構造体２に回動式に接続されている。昇降部材４には、昇降側において、クレーン（図示略）のような昇降手段に接続するための昇降孔４０が設けられており、昇降手段との間には、それぞれが昇降孔４０に接続されているホイストケーブルが介在されている。昇降孔４０の機能は、同様に、例えばシャフトスタブまたはトラニオンのような異なる形態を取り得る。昇降部材４を用いて、連結具１は、昇降手段から吊下げられ得、それにより、支持構造体２は、ヒンジ接続されたプレート（３ａ、３ｂ）に垂直に延在する回転軸５回りで比較的妨げられない態様で回転し得る。
【００４４】
本発明によれば、連結具１には、弾性腕体１０が設けられており、これら弾性腕体は、十字の中心に対して反対側にある２つの位置において２つのビーム（２ａ、２ｂ）間に配設された横方向ビーム１１に装着されている。横方向ビーム１１への接続は、図５に示すように、ヒンジ１２を通って延在している。同様に図５によれば、腕体は、図示した開始位置から、懸架した連結具１を外側端部２００に対して位置合わせすることを目的とした筒状素子２０の外側端部２００の壁部分２０ｂに対する位置まで移動され得る。腕体１０は、破線で示す位置にある。図示した実施形態において、支持構造体２に対する腕体１０の回転は、腕体１０と支持構造体２との間に配設された液圧シリンダに運動を付与することによってなされる。連結具１の一部を形成する弾性腕体１０は、十分に大きい長さを有しており、まず、倒立される素子の外側端部２００と接触することができる。
【００４５】
腕体１０には、自由外側端部において転動体１４が設けられており、これら転動体は、使用中に壁部分２０ｂと接触する。転動体１４は、腕体１０の外側端部が長手方向２１において壁部分２０ｂをより容易に越えて移動し得ることを保証し、それにより、正確な位置合わせ位置を模索する。転動体１４は、シャフト接続体１４０回りの回転方向で回転し得る。
【００４６】
転動体１４を有する弾性腕体１０を壁部分２０ｂに当接保持する弾性力は、液圧シリンダ１３の圧力によって決定される。液圧シリンダ１３は、腕体１０を壁部分１０ｂに当接保持しているときに特定の反圧力をもたらす。この反圧力は、弾性腕体１０による及び弾性腕体への損傷を回避するようにそれほど高くはない。
【００４７】
連結具１は、クリア位置から挟持位置までビーム（２ａ、２ｂ）に沿ってスライド可能である挟持部材６をさらに備える。挟持部材６それぞれは、Ｕ事情断面を有しており、このようにして、ビーム（２ａ、２ｂ）を少なくとも部分的に囲み得、それにより、挟持部材６は、ビーム（２ａ、２ｂ）との接触を損なうことなく対応するビーム（２ａ、２ｂ）にわたってスライド面でスライドできる。図示した実施形態において、挟持部材６は、支持構造体２の下側部に沿ってスライド可能である。支持構造体２の下側部は、本明細書において、昇降部材４が位置しない側と規定される。この昇降部材４は、十字状の支持構造体２の上側部に位置する。挟持部材６は、対応する挟持部材６と支持構造体２との間に延在する液圧ピストンシリンダ７を用いてビーム（２ａ、２ｂ）にわたってスライドされ得る。図２にかかるように表示した方向８で径方向外側への運動をシリンダに付与することによって、挟持部材６は、十字の中心に径方向で比較的近接するクリア位置Ａから支持構造体の十字の中心からより離間して位置する挟持位置Ｂまで移動される。図３に示すように、挟持位置Ｂにおいて、挟持部材６は、圧力を受けて、基礎杭２０の中空外側端部の内壁部分２０ａに当接して位置し、挟持部材部分は、基礎杭のフランジまたは突出縁部（図示略）の下方をスライドされる。これにより、結果として、挟持部材６の端面と基礎杭２０の内壁部分２０ａとの間の選択的な摩擦連結と組み合わされた機械的連結がもたらされる。この連結をさらに改善するために、挟持部材６のうち壁部分２０ａと接触する端面には、ゴム被覆のような衝撃吸収素子が設けられ得る。図は、挟持部材６の挟持位置において、ビーム（２ａ、２ｂ）が基礎杭２０の長手方向２１のほぼ横方向に延在すること、を示している。図３において、長手方向２１は、図の平面の垂直に延在する。
【００４８】
連結具１には、ビーム（２ａ、２ｂ）に接続された支持部材９がさらに設けられている。支持部材９は、基礎杭２０の外周の少なくとも一部に沿って、基礎杭２０の外壁部分２０ｂを支持するように構成されている。支持部材９は、同様に、Ｕ字状断面を有しており、対応するビーム（２ａ、２ｂ）の調整可能な固定位置までビーム（２ａ、２ｂ）の端部分にわたってスライドされ得る。調整可能な固定位置は、例えば、複数の開口部２２によって決定されており、これら開口部は、ビーム（２ａ、２ｂ）の側壁に配列されており、この部材をビーム（２ａ、２ｂ）に安定化させるために、これら開口部には、支持部材９の対応するピン９２が配設されている。支持部材９が倒立中に基礎杭２０の外壁部分２０ｂを支持するように構成されているので、支持部材９は、全体として、径方向８において挟持部材６よりも径方向外側に位置し、これら挟持部材は、結局は図示した実施形態において、倒立中に基礎杭２０の内壁部分２０ａを挟持するように構成されている。
【００４９】
例えば６ｍ以上などの直径が比較的大きいかつ／または例えば８００トン以上２３００トン以下などの重量が比較的重い基礎杭２０に関して、有用であり得ることは、支持構造体２５の形態にあるさらなる支持体を設けること、であり、この支持体は、支持部材９とは異なり、基礎杭２０の外周の少なくとも一部に沿って延在する。十分な強度を得るために、有用であり得ることは、図２及び図３に示すように、支持構造体２５を少なくとも２つのビーム（２ａ、２ｂ）に接続すること、である。支持構造体２５のうち基礎杭２０の壁部分と接触し得る表面には、同様に、例えばゴム被覆の形態にある衝撃吸収素子２６が設けられ得る。
【００５０】
使用中に基礎杭２０を倒立させているとき、支持部材９及び支持構造体２５双方は、部分的に倒立した位置にある基礎杭２０の下側部にある。したがって、支持部材９及び必要に応じて支持構造体２５は、基礎杭２０自身の重量を吸収することに特に有用である。
【００５１】
最後に、連結具１には、同様に、昇降部材４に対して支持構造体２の角度方向位置を調節するための手段が設けられ得、この手段は、支持構造体２に回動式に接続されている。図示した実施形態において、図４に示すように、角度調節手段は、昇降部材４と支持構造体２の平面２９との間に延在する液圧ピストンシリンダ２４を備える。この昇降位置において、昇降部材４の平面と支持構造体の平面との間の角度４５は、ほぼ０°である。シリンダ２４を後退させることによって、支持構造体２は、図４に示す挿入位置から同じ図４で破線で示す吊下位置まで回転軸５（図２参照）回りに回転される。支持構造体２の平面２９は、昇降部材４の平面に対してほぼ垂直に延在する。昇降部材４と支持構造体２との間の角度４５は、約９０度まで増加されている。
【００５２】
使用中に、ホイストケーブル（図示略）を孔４０または昇降部材４の代替の接続手段に接続することによって本発明の連結具１をまずクレーン（図示略）のホイストケーブルに接続する。そして、支持構造体２は、クレーンを用いて昇降部材４によって取り上げられ、基礎杭２０の外側端部へ運ばれる。倒立されなければならないかつ例えば海底に配置されなければならない基礎杭２０は、全体として、水平位置で、船舶の作業デッキ、例えばジャッキアッププラットフォームにある。連結具１を用いてこのように水平に方向付けられた基礎杭２０を上昇させるために、デバイスの支持構造体２は、図４において実線で示されている挿入位置へ移動され、シリンダ２４に運動を付与することによって基礎杭２０の中空外側端部内に挿入される。挟持部材６は、クリア位置Ａにある、すなわち、十字の中心に比較的近接している。
【００５３】
本発明によれば、連結具１を挿入することは、弾性腕体１０を用いて行われる。連結具１の一部を形成する弾性腕体１０は、図５に示す休止位置から触れられる壁部分２０ｂに近接して位置する位置まで移動される。この状況において、連結具１は、クレーンから吊下げられているので、ある程度揺動する。腕体１０が壁部分２０ｂに十分に近づいた後、腕体１０は、まず、倒立される外側端部２００と接触し、この弾性は、連結具１、より詳しくは連結手段６が設けられている支持構造体２が外側端部２００に対して位置合わせされることを保証する。弾性腕体１０が外側端部２００の壁部分２０ｂに当接して配置しているので、これら弾性腕体は、転動体１４の回転によってこの壁部分にわたって移動できる。連結具１、特に支持構造体２は、この運動において共に変位され、それにより、支持構造体は、外側端部２００と位置合わせされる。これにより、支持構造体の平面２９に垂直に延在する軸１５は、倒立される素子の長手方向軸とほぼ平行に位置するようになる。この位置合わせにより、素子、特に基礎杭２０への損傷を引き起こし得る予期しない運動の高い危険性なく、これら連結手段が外側端部２００に係合できるように連結手段６を位置付けることが可能となる。
【００５４】
その後、挟持部材６は、これら挟持部材のクリア位置Ａからこれら挟持部材の挟持位置Ｂまでビーム（２ａ、２ｂ）に沿ってスライドされ、基礎杭２０における中空外側端部の内壁部分２０ａとの連結を実現する。この教示位置において、ビーム（２ａ、２ｂ）は、基礎杭２０の長手方向に対するほぼ横方向に延在する。その後、デバイス１に連結する基礎杭２０は、クレーンを用いて全体を揚げることによって倒立される。ここで、支持構造体２は、角度４５が９０度まで減少するまで、すなわち支持構造体２の平面２９が昇降部材４の平面４９に対してほぼ垂直に延在するまで、昇降部材４に対して回動する。この位置において、デバイス１に連結した基礎杭２０は、クレーンを用いて所望位置、例えば基礎杭２０を海底まで降下しなければならない位置へ揚げられる。その後、所望位置において、挟持部材６は、挟持位置Ｂからクリア位置Ａまでビーム（２ａ、２ｂ）に沿って径方向内側にスライドされ、それにより、デバイス１を基礎杭２０から係合解除する。基礎杭２０を倒立させている間、必要に応じて、基礎杭は、支持部材９及び／または支持構造体２５によってさらに支持され得る。
【００５５】
明らかであることは、上述した実施形態には例えば液圧源及び電源、これら液圧源及び電源のための供給導管などの周辺機器を設けなければならないこと、である。この周辺機器をさらに詳細には説明しない。
【００５６】
上で詳述した一実施形態にかかる本発明のデバイスによれば、管状物体、特に風力タービンの基礎杭は、浮遊している船舶から地面、特に水底に配置され得、この配置は、公知の方法よりも悪天候条件の下も可能である。これにより、管状物体への損傷の危険性を低減する。このデバイスにより、同様に、直径が比較的大きい管状素子を操ることが可能となり、様々な寸法を受け入れ得る。
【符号の説明】
【００５７】
１  連結具，デバイス、２  支持構造体、２ａ，２ｂ  ビーム、４  昇降部材、６  連結手段，挟持部材、７  液圧ピストンシリンダ、９  支持部材、１０  弾性腕体、１１  横方向ビーム、１３  液圧シリンダ、１４  転動体、２０  筒状素子，基礎杭、２０ａ  内壁部分、２０ｂ  外壁部分、２４  液圧ピストンシリンダ、２５  支持構造体、２６  衝撃吸収素子、２００  外側端部
【図１】
2021531222.tif 000003
【図２】
2021531222.tif 000004
【図３】
2021531222.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年5月12日(2020.5.12)
【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】
管状素子を倒立させることを目的として前記素子の外側端部に接続するための連結具であって、
前記素子の前記外側端部に係合するための係合手段と、
当該連結具をクレーンのような昇降手段から吊下げることが可能な回動可能な昇降部材と、
を備え、
当該連結具には、吊下げた当該連結具を前記外側端部に対して位置合わせすることを目的として、開始位置から前記素子の前記外側端部の壁部分に当接する位置まで移動させることが可能な弾性腕体が装着されており、
前記腕体が、前記素子の前記外側端部の外壁部分に当接して配設されることが可能であり、
前記腕体が、当該連結具に回動式に装着されており、駆動手段を用いてヒンジ回りに回転可能であることを特徴とする連結具。
【請求項２】
前記駆動手段が、液圧ピストンシリンダを備えることを特徴とする請求項１に記載の連結具。
【請求項３】
前記腕体には、自由外側端部において、前記壁部分に当接して配設されることが可能な転動体が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の連結具。
【請求項４】
前記腕体には、前記自由外側端部において、前記壁部分に当接して配設されることが可能であり当該腕体の弾性側腕体に配設された第２転動体が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の連結具。
【請求項５】
ビームの支持構造体と、
クリア位置から挟持位置であって当該挟持位置において前記管状素子の前記壁部分に連結するための挟持位置まで前記ビームに沿ってスライド可能である挟持部材と、
を備え、
前記挟持位置において、前記ビームが、前記管状素子の長手方向に対するほぼ横方向に延在することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の連結具。
【請求項６】
前記挟持部材が、前記管状素子の中空の前記外側端部の内壁部分に連結するために、前記クリア位置から前記クリア位置よりも前記支持構造体の十字部の中心から離間して位置する前記挟持位置までスライド可能であることを特徴とする請求項５に記載の連結具。
【請求項７】
前記弾性腕体が、前記支持構造体の前記ビームに装着されていることを特徴とする請求項５または６に記載の連結具。
【請求項８】
前記昇降部材に対する前記支持構造体の角度位置を調整するための手段であって前記支持構造体に回動式に連結された手段をさらに備えることを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載の連結具。
【請求項９】
前記管状素子の前記壁部分と接触可能な表面には、ゴム被覆のような衝撃吸収素子が設けられていることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の連結具。
【請求項１０】
管状素子を外側端部において倒立させるためのデバイスであって、
搬送構造体によって搬送される昇降手段と、
請求項１から９のいずれか１項に記載の連結具であって前記昇降部材によって取り上げられる連結具と、
を備えることを特徴とするデバイス。
【請求項１１】
前記搬送構造体が、浮遊する船舶であることを特徴とする請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記管状素子が、風力タービンの基礎杭であることを特徴とする請求項１０または１１に記載のデバイス。
【請求項１３】
長手方向を有する管状素子を外側端部において倒立させるための方法であって、
−請求項１０から１２のいずれか１項に記載のデバイスを用意するステップと、
−昇降手段を用いて前記昇降部材によって前記連結具を取り上げるステップと、
−吊下げた連結具を管状素子の外側端部まで運ぶステップと、
−吊下げた前記連結具を前記外側端部に対して位置合わせする目的で、前記連結具に装着されている前記弾性腕体を開始位置から前記素子の前記外側端部の壁部分に当接する位置まで移動させるステップと、
−前記連結具を前記外側端部に連結するステップと、
−前記連結具に連結された前記管状素子を倒立させるステップであって、前記連結具が前記昇降部材に対して回動する、ステップと、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項１４】
前記連結具が、角度調整手段を用いて前記昇降部材に対して能動的に回動されることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
請求項１０から１２のいずれか１項に記載のデバイスと、
前記デバイスに連結された管状素子と、
を備えることを特徴とする組立体。
【国際調査報告】
2021531222.tif 000008
2021531222.tif 000009
2021531222.tif 000010