(57)【要約】  上下揺れ方向の動きにさらされる船舶のデッキから細長い物体を持ち上げるための装置が記載されている。この装置は、デッキに対して第１の高さで物体を支持するために船舶のデッキに設けられた剛性支持体と、デッキに対して第２の高さで物体を支持するために船舶のデッキに設けられた引き込み可能支持体と、を含み、第２の高さは第１の高さより大きい。持ち上げクレーンが、第２の高さで引き込み可能支持体から物体を取り上げるように構成されている。物体が引き込み可能支持体から持ち上げられた瞬間に、引き込み可能支持体を上下揺れ方向にデッキに対して第３の高さまで下げるように、アクチュエータシステムが構成され、第３の高さは第２の高さより小さい。この装置を用いる方法も記載されている。
2021524418.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下揺れ方向の動きにさらされる船舶のデッキから細長い物体を持ち上げるための装置であって、
−  前記デッキに対して第１の高さで前記物体を支持するために前記船舶の前記デッキに設けられた剛性支持体と、
−  前記デッキに対して第２の高さで前記物体を支持するために前記船舶の前記デッキに設けられた引き込み可能支持体であって、前記第２の高さは前記第１の高さより大きい、引き込み可能支持体と、
−  前記第２の高さで前記引き込み可能支持体から前記物体を取り上げるように構成された持ち上げクレーンと、
−  前記物体が前記引き込み可能支持体から持ち上げられた瞬間に、前記引き込み可能支持体を前記上下揺れ方向に前記デッキに対して第３の高さまで下げるように構成されたアクチュエータシステムであって、前記第３の高さは前記第２の高さより小さい、アクチュエータシステムと、
を含む、装置。
【請求項２】
前記物体が表面から持ち上げられた前記瞬間を判定するように構成された検出器をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記剛性支持体は、前記デッキに対して前記第２の高さに提供された前記物体が、前記船舶の左右揺れおよび前後揺れ方向において移動することを実質的に防止するように前記デッキに接続されている、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記物体の場所における鉛直方向においての前記船舶の周期的な動きを監視することによって、前記物体が持ち上げられるべき最適な瞬間を判定するように構成された監視手段をさらに含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記監視手段は、前記鉛直方向においての前記船舶の最大高さを判定するように構成されている、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記引き込み可能支持体の前記第３の高さはデッキの上方にある、請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記剛性支持体は、前記物体の端部を支持するために提供され、前記引き込み可能支持体は、前記剛性支持体間の位置に提供される、請求項１から６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記持ち上げクレーンはある最大持ち上げ速度を有し、前記アクチュエータシステムは、前記最大持ち上げ速度の１０％より大きい、より好ましくは前記最大持ち上げ速度の２５％より大きい、さらにより好ましくは前記最大持ち上げ速度の５０％より大きい下降速度で、前記引き込み可能支持体を下げるように構成されている、請求項１から７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記アクチュエータシステムは、すべての引き込み可能支持体について実質的に等しい下降加速度で、前記引き込み可能支持体を下げるように構成されている、請求項１から８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記アクチュエータシステムは、前記引き込み可能支持体と基面との間に提供された距離変更手段であって、前記引き込み可能支持体と前記基面との間で前記上下揺れ方向において距離を変更するように構成された、距離変更手段を含む、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記距離変更手段はシリンダピストンユニットを含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記引き込み可能支持体のそれぞれは、前記物体の中心線の両側に配置された一対の支柱を含み、前記一対の支柱は、前記物体を支持するために前記一対の支柱間に設けられたスリングを担持している、請求項１から１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
前記距離変更手段は前記支柱に組み込まれている、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記アクチュエータシステムの構成要素が、高圧ポンプユニットおよび／またはアキュムレータを含む油圧システムによって連結されている、請求項１から１３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】
前記検出器は、前記引き込み可能支持体に設けられた力センサを含む、請求項２から１４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１６】
前記検出器出力に応答して前記アクチュエータシステムのための制御信号を生成するように構成された制御システムをさらに含む、請求項２から１５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１７】
前記船舶は浮遊船舶であり、前記持ち上げクレーンは第２の別個の船舶から動作し、前記第２の別個の船舶は浮遊船舶である、請求項１から１６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１８】
前記第２の別個の船舶は動的ポジショニング（ＤＰ）または係留システムを含む、または前記第２の別個の船舶はジャッキアッププラットフォームである、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記物体は風力タービンの基礎要素を含む、請求項１から１８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２０】
上下揺れ方向の動きにさらされる船舶のデッキから物体を持ち上げるための方法であって、
−  前記船舶の前記デッキに設けられた剛性支持体上で、前記デッキに対して前記上下揺れ方向における第１の高さで、持ち上げられるべき前記物体を支持するステップと、
−  前記剛性支持体から前記物体の支持を引き継ぐため、前記デッキに対して、前記第１の高さより大きい第２の高さに、前記船舶の前記デッキに設けられた引き込み可能支持体を持ってくるステップと、
−  前記第２の高さで前記引き込み可能支持体から持ち上げクレーンで前記物体を取り上げるステップと、
−  アクチュエータシステムを作動させて、前記物体が前記引き込み可能支持体から持ち上げられた瞬間に、前記引き込み可能支持体を前記上下揺れ方向に前記デッキに向かって前記デッキに対して第３の高さまで下げるステップであって、前記第３の高さは前記第２の高さより小さい、ステップと、
を含む、方法。
【請求項２１】
前記物体を水中底部上および水中底部内へ降ろすステップと、前記物体を前記持ち上げクレーンから切り離すステップと、をさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記上下揺れ方向における前記船舶の周期的な動きを監視することによって、前記物体が持ち上げられるべき前記瞬間を判定するステップをさらに含む、請求項２０または２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記物体が持ち上げられるべき前記瞬間は、鉛直方向においての構成要素の場所における前記船舶の最大高さに対応する、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記物体が前記引き込み可能支持体から持ち上げられた前記瞬間を検出器によって判定するステップをさらに含む、請求項２０から２３のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前後揺れ(surge)、左右揺れ(sway)および上下揺れ(heave)方向における動きにさらされる船舶のデッキから細長い物体を持ち上げるための装置および方法に関する。本発明は特に、動きにさらされる船舶のデッキから風力タービンの構成要素を持ち上げるための装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、洋上風力タービンの構成要素を参照して説明する。しかしながら、このような風力タービンへの言及は、本発明がこれに限定されることを意味するものではなく、この装置および方法は、洋上基礎構造物、突堤、レーダおよび他のタワーなどにたとえば用いられるような、任意の他の物体を持ち上げるために適用することもできる。
【０００３】
水塊における船舶は、６つの自由度にしたがって動きにさらされる。並進運動は、上下揺れ、左右揺れおよび前後揺れを含む。上下揺れが鉛直方向の動きである場合、左右揺れは側方すなわち左舷から右舷への動きであり、前後揺れは前から後ろすなわち船首から船尾への動きである。回転運動は、縦揺れ(pitch)、横揺れ(roll)および船首揺れ(yaw)を含む。縦揺れがその横（左舷−右舷）軸周りの船舶の回転である場合、横揺れはその縦（船首−船尾）軸周りの回転であり、船首揺れはその鉛直軸周りの回転である。上下揺れ、左右揺れ、前後揺れ、縦揺れ、横揺れおよび船首揺れの動きは、浮遊船舶に固定された座標系において定義され、したがって外界に固定された座標系によって定義される鉛直および２つの水平方向における動きとは異なることがある。
【０００４】
水塊の動きは、水塊に浮かんでいる船舶に伝達される。誘発される船舶の動きにより、次に、船舶によって輸送されているまたは船舶上で操作されている物体に、動きおよび加速が課される。たとえばクレーンで浮遊船舶のデッキから物体を持ち上げるとき、持ち上げ動作中の浮遊船舶と物体との間の相対移動により、物体が船舶の一部と、または船舶上の他の構造物と再衝突することがある。これは特に、持ち上げクレーンが浮遊船舶自体に設けられておらず、他の浮遊船舶に、および／または安定化された船舶に、または物体の船舶から分離しているジャッキアッププラットフォームのような他のプラットフォームに設けられている場合に当てはまる。構成要素が浮遊船舶と再衝突すると、持ち上げられた物体、船舶の一部、これらの両方、または持ち上げられた物体の近くにある他の物品が損傷する可能性がある。たとえば、再衝突後、物体は制御されていない揺動にさらされることがある。
【０００５】
当該技術の現状によれば、持ち上げ中に持ち上げられた物体が船舶と再衝突するリスクは、船舶のデッキに対する物体の移動を能動的に補償するように構成されたシステムを提供することによって回避することができる。このようなシステムはたとえば、船舶が下で縦揺れ、横揺れ、および上下揺れの方向に動いている間、物体を担持しているプラットフォームが外界基準系に対して一定の高さで実質的に水平にとどまるように、船舶の２つの回転運動（縦揺れおよび横揺れ）および１つの並進（上下揺れ）運動を補償することができる。既知の能動的補償システムは、持ち上げられるべき物体を担持している浮遊船舶から分離しているジャッキアッププラットフォームのデッキに通常設けられた固定クレーンと連動して動作可能である。能動的補償により、プラットフォームおよびプラットフォームの上面上の物体は固定クレーンに対して実質的に静止して保持されることになる。ジャッキアップ船舶の脚部により、要求される安定性が提供される。
【０００６】
既知のシステムは、いくつかの状況においては用いることができるが、柔軟性に欠けている。これはより大きな物体には用いることができない。また、能動的補償は、持ち上げ前、持ち上げ中および持ち上げ後に動作可能でなければならず、補償が何らかの理由で一時的に失敗すれば、物的および人的損害のリスクが大きくなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、効率的でフェイルセーフな方法で再衝突の上記リスクを制限することができる装置および方法を提供することである。他の目的は、船舶、特に浮遊船舶のデッキから洋上で物体を安全に持ち上げることを可能にする装置および方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的のため、本発明によれば、請求項１に記載の装置が提供される。この装置は、上下揺れ方向の動きにさらされる船舶のデッキから細長い物体を持ち上げるのに適しており、
−  デッキに対して第１の高さで物体を支持するために船舶のデッキに設けられた剛性支持体と、
−  デッキに対して第２の高さで物体を支持するために船舶のデッキに設けられた引き込み可能支持体であって、第２の高さは第１の高さより大きい、引き込み可能支持体と、
−  第２の高さで引き込み可能支持体から物体を取り上げるように構成された持ち上げクレーンと、
−  物体が引き込み可能支持体から持ち上げられた瞬間に、引き込み可能支持体を上下揺れ方向にデッキに対して第３の高さまで下げるように構成されたアクチュエータシステムであって、第３の高さは第２の高さより小さい、アクチュエータシステムと、
を含む。
【０００９】
本発明により、再衝突をすることなく、かつ複雑な連続的能動的補償システムを用いる必要なく、浮遊船舶のデッキから物体を持ち上げるための実行可能な海況を増大させることが可能になる。いかなる補償システムもなしで再衝突なく持ち上げるための実行可能な海況は、持ち上げられるべき物体の詳細（形状および重量）によって、安全な持ち上げ動作を保証するために考慮されるべき設計された動的増幅係数（ＤＡＦ）によって、クレーンの持ち上げ速度によって、および船舶の積載構成を含む、浮遊船舶の詳細によって定義することができる。
【００１０】
本発明は、用いられる持ち上げクレーンの持ち上げ速度の人為的増加として想定することができる。持ち上げられた物体と引き込み可能支持体との間に生じる相対速度および加速度は実際、船舶上で持ち上げられるべき物体のための引き込み可能支持体を導入することによって持ち上げ時に増加し、引き込み可能支持体は、物体が引き込み可能支持体から持ち上げられるとすぐに浮遊船舶のデッキに向かって上下揺れ方向に引き込むことができる。船舶のデッキに向かう上下揺れ方向の引き込みは、船舶のデッキから離れる持ち上げ方向という意味とは反対の意味において起こる。
【００１１】
持ち上げの瞬間はたとえば、物体の完全な重量までの、物体の重量の実質的部分が引き込み可能支持体から持ち上げクレーンへ伝達されるときに検出することができる。引き込み可能支持体の下降または引き込み速度はこのように実際、クレーンの持ち上げ速度に追加される。これにより、特に船舶の上下揺れ、縦揺れまたは横揺れによって引き起こされるような鉛直方向においての船舶のデッキの上方移動の場合に、再衝突のリスクが大きく減少する。
【００１２】
本発明の一実施形態は、その瞬間、すなわち物体が引き込み可能支持体から持ち上げられる時を判定するように構成された検出器を含む装置を提供する。
【００１３】
すでに上で述べたように、水に浮いているときの船舶は、３つの並進運動および３つの回転運動を含む、６自由度を示す動きにさらされる。船舶にリンクされたデカルト座標系において、鉛直に延在するとしてｚ軸を、船舶の長手方向に延在するとしてｘ軸を、船舶の横断方向に延在するとしてｙ軸を定義すると、ｘ軸並進運動は当該技術において前後揺れと、ｙ軸並進運動は左右揺れと、ｚ軸並進運動は上下揺れと呼ばれる。ｘ軸周りの船舶の回転運動は横揺れと、ｙ軸周りの回転は縦揺れと、ｚ軸周りの船舶の回転は船首揺れと呼ばれる。特に、船舶のデッキによって形成される（ｘ、ｙ）平面は、正確には水上での船舶の運動により、水中底部運動に平行に延在する平面に平行にはならないであろう。本発明の装置は特に、船舶の上下揺れすなわちｚ方向に動作する。
【００１４】
引き込み可能支持体の適切な下降または引き込み速度および引き込み距離または高さは、作業するシナリオ特有の海況を達成し、持ち上げ動作のための付随する作業性を達成するためにケースバイケースで決定することができる。
【００１５】
本発明は、任意の細長い物体を持ち上げるために用いることができる。このような物体の例は、タワー（部品）、完全なタワー、分割されたタワーセクション（たとえば２つまたは３つのセクション）、ブレードのようなタービン構成要素、モノパイル、トランジションピースおよびすべてのタイプのジャケット基礎のような風力タービン基礎構成要素、および洋上風力タービン（基礎）設置機器、およびスペアの船舶および機器部品などではあるがこれらに限定されない一般的な物品を含むが、これらに限定されない。物体の重量は本発明にとって重要ではないが、３５０トン（たとえば分割されたタワーセクション）および１６００トン（たとえばモノパイル）まで、およびこれより多い重量の物体を発明された装置の支持で持ち上げることができる。
【００１６】
持ち上げる点は、持ち上げられるべき物体上のどこにでも配置することができる。細長い物体はまた、物体の適切な持ち上げ領域で取り上げることによって持ち上げることができる。この領域は、持ち上げられるべき物体上のどこにでも配置することができる。細長い物体は、実質的に水平な位置で、すなわち船舶のデッキにほぼ平行に、船舶のデッキに設けられた剛性支持体によって支持することができる。このような細長い物体は、吊り下げフレームおよびスリングを提供することによって便利に持ち上げられ、物体をスリングに吊るすことができる。このような実施形態における持ち上げ領域は好ましくは、物体がスリングにぶら下がっているとき実質的な平衡状態になるように提供される。
【００１７】
本発明の一実施形態によれば、剛性支持体は、物体の端部を支持するために提供され、引き込み可能支持体は、剛性支持体間の位置に提供される。引き込み可能支持体の数は、持ち上げられるべき物体の重量および長さのようなニーズにしたがって選択することができる。
【００１８】
本発明の一実施形態によれば、剛性支持体は、左右揺れ、前後揺れおよび上下揺れ方向におけるデッキに対するその移動を実質的に防止するようにデッキに接続されている。本実施形態において、剛性支持体は、左右揺れ、前後揺れおよび上下揺れ方向における船舶のデッキの移動とともに実質的に移動するようにデッキに接続されている。
【００１９】
本発明の一実施形態によれば、引き込み可能支持体は、左右揺れ、前後揺れおよび上下揺れ方向におけるデッキに対するその移動を実質的に防止するようにデッキに接続されている。それにもかかわらず、引き込み可能支持体の定義によれば、引き込み可能支持体の一部は、船舶のデッキに対して上下揺れ方向に移動することができる。本実施形態において、引き込み可能支持体は、左右揺れ、前後揺れおよび上下揺れ方向における船舶のデッキの移動とともに実質的に移動するようにデッキに接続されている。
【００２０】
本発明の一実施形態によれば、剛性支持体は、デッキに対して第１の高さに提供された物体が、船舶の左右揺れおよび／または前後揺れおよび／または上下揺れ方向または前後揺れおよび／または左右揺れ方向との任意の非ゼロ鋭角で移動することを実質的に防止するようにデッキに接続されている。第１の高さで、物体の上下揺れ方向における移動は、物体自体の自然重量によって防止することができるが、物体を上下揺れ方向における所定の位置に保つ組み込みシステムによって能動的に防止することもできる。本実施形態において、剛性支持体は、剛性支持体内（または上）に提供された第１の高さでの物体が、左右揺れおよび／または前後揺れおよび／または上下揺れ方向または左右揺れおよび／または前後揺れ方向の任意の他の非ゼロ鋭角で船舶のデッキの移動とともに実質的に移動するようにデッキに接続されている。
【００２１】
本発明の一実施形態によれば、剛性支持体は、デッキに対して第２の高さに提供された物体が、船舶の前後揺れおよび／または左右揺れ方向または前後揺れおよび／または左右揺れ方向との任意の非ゼロ鋭角で移動することを実質的に防止するようにデッキに接続されている。第２の高さで、物体の上下揺れ方向における移動は、物体自体の自然重量によって防止されることになる。本実施形態において、剛性支持体は、剛性支持体に（または接触して）提供された第２の高さでの物体が、左右揺れおよび／または前後揺れ方向またはこれらの方向との他の非ゼロ鋭角で船舶のデッキの移動とともに実質的に移動するようにデッキに接続されている。これはたとえば、少なくとも左右揺れおよび／または前後揺れ方向またはこれらの方向との他の非ゼロ鋭角で、第２の高さに提供された物体と依然として接触している剛性支持体を提供することによって達成することができる。引き込み可能支持体が物体を第１の高さから第２の高さへ持ち上げると、物体の重量は、剛性支持体から引き込み可能支持体上へ伝達されることになる。
【００２２】
物体を担持している剛性支持体によって提供されるような物体の第１の高さは、デッキの上方にあり得る。そして物体を担持している引き込み可能支持体によって提供されるような物体の（より大きな）第２の高さも、デッキの上方にあることになる。引き込み位置における引き込み可能支持体の第３の高さは、デッキの下方であってもよいが、好ましくは第３の高さも、第２の高さより低い高さではあるが、デッキの上方にある。
【００２３】
装置（の引き込み可能支持体）の引き込み高さ能力、すなわち装置が橋渡しすることができる第２および第３の高さ間の差は、それぞれの特定の持ち上げ動作についての既知の工学的慣行にしたがって決定することができる。本発明の装置は、それが動作しなければならない特定の船舶、持ち上げられるべき物体の特定の最大寸法および重量、動作可能なクレーンの制限、および安全に操作したい海況を考慮して、クライアントのニーズにしたがってカスタムビルドされるべき柔軟性を提供する。すべての特定の持ち上げについて運動分析を実行することによって、最悪のシナリオを識別することができ、装置の最大引き込み高さおよび引き込み可能支持体サイズを定義することができる。このようなシナリオにより、装置は、危険度の少ない物体を持ち上げるのにも適切なフェイルプルーフなものになる。
【００２４】
本発明の有用な実施形態は、第２および第３の高さ間の差（引き込み高さ能力）が０．５ｍより大きい、より好ましくは０．７５ｍより大きい、さらにより好ましくは１ｍより大きい、さらにより好ましくは１．２５より大きい、最も好ましくは１．５ｍより大きい装置を提供する。他の有用な実施形態において、引き込み高さ能力は、３ｍより小さく、さらにより好ましくは２．５ｍより小さく、さらにより好ましくは２．０ｍより小さく、最も好ましくは１．７５ｍより小さい。
【００２５】
引き込み可能支持体の下降速度はまた、手元の状況に応じて、たとえば持ち上げクレーンによって提供される最大持ち上げ速度に応じて、広い範囲内で選択することができる。本発明の一実施形態は、持ち上げクレーンがある最大持ち上げ速度を有する装置を提供し、装置のアクチュエータシステムは、その最大持ち上げ速度の１０％より大きい、より好ましくはその最大持ち上げ速度の２５％より大きい、さらにより好ましくはその最大持ち上げ速度の５０％より大きい下降速度で引き込み可能支持体を下げるように構成されている。
【００２６】
引き込み可能支持体の第２の高さから好ましい第３の高さへの引き込みまたは下降は、持ち上げられた物体の、剛性支持体または引き込み可能支持体自体でもあり得る、船舶の一部とのいかなる激突または再衝突をも回避するため、比較的速く起こる。これに対する有用な一実施形態は、アクチュエータシステムが、重力加速度の１０％より大きい、より好ましくは重力加速度の２５％より大きい、さらにより好ましくは重力加速度の５０％より大きい、最も好ましくは重力加速度と実質的に等しい、またはこれより大きい下降加速度で引き込み可能支持体を下げるように構成されている装置を提供する。
【００２７】
引き込み可能支持体は、これらの支持体が浮遊船舶の上下揺れ方向に物体のための支持面を移動させることができるため、「引き込み可能」と呼ばれる。「引き込み可能」の特徴は、引き込み可能支持体が前後揺れおよび左右揺れ方向のような他の方向において船舶のデッキを横切って移動することができるはずであることを意味するものではない。
【００２８】
引き込み可能支持体はそれぞれ、それ自体の独立した加速度および速度で下降および上昇させることができる。しかしながら、アクチュエータシステムが、すべての引き込み可能支持体について実質的に等しい加速度および速度で引き込み可能支持体を下降および上昇させるように構成されている一実施形態が好ましい。
【００２９】
本発明による装置の実際的な一実施形態において、アクチュエータシステムは、引き込み可能支持体と船舶のデッキによって提供されるような基面との間に提供された距離変更手段であって、引き込み可能支持体と基面との間で上下揺れ方向において距離を変更するように構成された、距離変更手段を含む。基面は、距離変更手段のための実質的に堅固な支持を提供し、この手段が、引き込み可能支持体の可動部分およびその上に配置された物体を基面から離れるように「押す」ことを可能にする。基面は、引き込み可能支持体および距離変更手段によって船舶の耐荷重構造に伝達される物体の重量を吸収する。
【００３０】
便利な一実施形態は、シリンダピストンユニットを含む距離変更手段を提供する。
【００３１】
本発明の有用な一実施形態において、引き込み可能支持体はそれぞれ、物体の中心線の両側に配置された一対の支柱を含み、一対の支柱は、物体を支持するために一対の支柱間に設けられたスリングを担持している。スリングは、支柱またはデッキの他の部分上の接続点に接続することができ、支柱の上端に設けられたプーリの上を走行することができ、次いで物体の下に提供され、物体の中心線の反対側で表面化して一対の支柱の第２の支柱に導かれることができ、次いで第２の支柱の上端に設けられたプーリの上を走行することができ、上記第２の支柱またはデッキの他の部分に設けられた接続点まで下りることができる。本実施形態において、物体は、距離変更手段を延長して、各支柱について接続点とプーリとの間の鉛直距離を拡大することによって、第２の高さへ持ってくることができる。あるいは、スリングは、距離変更手段を引き込んで、各支柱について接続点とプーリとの間の鉛直距離を縮小することによって、持ち上げられた物体から離れて第３の高さまで下げることができる。換言すれば、プーリは船舶のデッキの方へ持ってくることができる。
【００３２】
便利には、距離変更手段はいくつかの実施形態において支柱に組み込まれている。
【００３３】
いくつかの実施形態による本発明のアクチュエータシステムは少なくとも、船舶のデッキに対して引き込み可能支持体を下降または上昇させるように作用する距離変更手段を含む引き込み可能支持体を含む。他の有用な一実施形態は、アクチュエータシステムの構成要素が、ポンプまたは高圧ユニットおよび／またはアキュムレータを含む油圧システムによって連結されている装置に関する。油圧システムは、距離変更手段としてシリンダピストンユニットを含むことができる。このようなシリンダピストンユニットは通常ピストン側および圧力側を含み、圧力側は、シリンダピストンユニットを加圧するためのポンプまたはアキュムレータに油圧で接続されている。シリンダピストンユニットを加圧すると、ピストンがシリンダから延びる一方、減圧するとピストンが引っ込む。
【００３４】
さらに他の一実施形態は、デッキが、１つの細長い物体を支持するように整列した複数の剛性および引き込み可能支持体を支持する装置に関する。本実施形態により、船舶に複数の物体を保管および固定することが可能になる。
【００３５】
本発明の他の一実施形態において、引き込み可能支持体が、たとえば、デッキに設けられたレール上を進むように構成された車輪を設けることによって、船舶のデッキ上を移動することができる装置が提供される。
【００３６】
本発明の一実施形態によれば、この装置は、物体が引き込み可能支持体から持ち上げられた瞬間を判定するように構成された検出器を含む。当該技術において知られている任意の装置、人または方法をこの目的に用いることができる。たとえば、人間のオペレータ、たとえば持ち上げクレーンのオペレータによって物体が支持体から持ち上げられた瞬間を検出することが可能である。検出器が、引き込み可能支持体に向けられたカメラのような光学的手段を含むことも可能である。本発明の有用な一実施形態は、検出器が引き込み可能支持体に設けられた力センサを含む装置を提供する。引き込み可能支持体に設けられた力センサ、または複数の力センサは、物体が第２の高さで引き込み可能支持体によって支持されているときに力を検出することになる。このような力は、物体が引き込み可能支持体を離れたとき、無視できる、またはゼロの値に減少することになる。したがって力を測定することにより、物体が表面から持ち上げられた瞬間に関する情報が得られる。他の一実施形態は、持ち上げクレーンに設けられた荷重測定システムを用いることができる。物体の重量の合計または事前定義された部分が実際にクレーン荷重測定システムによって記録されるとき、これが持ち上げの瞬間に対応することになる。
【００３７】
検出器の出力により、本発明の装置のアクチュエータシステムへの制御信号が引き込み可能支持体を引き込ませる。制御信号は、たとえば無線システムなど、当該技術における任意の手段によって送信することができる。
【００３８】
さらに他の一実施形態は、監視手段が、鉛直方向においての、物体の場所における船舶の周期的な動きを監視することによって、物体が持ち上げられるべき最適な瞬間を判定するように構成されている装置に関する。このような監視手段はそれ自体知られており、加速度計および／またはジャイロスコープおよび／または運動基準ユニットおよび／または他のセンサを含むことができる。好ましくは、監視手段は、鉛直方向においての、物体の場所における船舶の最大高さを判定するように構成されている。このとき、物体の場所において浮遊船舶がその周期的な動きにおける鉛直方向においての最大高さを経験する瞬間に持ち上げ動作を開始することが望まれ得る。任意選択の監視手段の目的は、持ち上げ動作が好ましく開始される瞬間を予測すること、または、換言すれば、持ち上げのための意図された瞬間を判定することである。任意選択の検出器の目的は、この瞬間を実際に判定することである。
【００３９】
本発明の装置は、船舶、クレーンまたは装置の任意の他の構成要素のオペレータによって動作させることができる。たとえば、クレーンのオペレータが、引き込み可能支持体から物体を持ち上げる瞬間にクレーンを動作させ、ほぼ同時にアクチュエータシステムを動作させて、その瞬間に引き込み可能支持体をデッキに対してある下降速度で上下揺れ方向に第３の高さまで下げることができる。本実施形態において、オペレータは、特許請求された検出器として機能する。オペレータは、検出器の出力値を見て、これらの値が突然の変化を受けると、検出器出力に応答してアクチュエータシステムを動作させることもできる。
【００４０】
本発明の有用な一実施形態において、この装置は、検出器出力に応答してアクチュエータシステムのための制御信号を生成するように構成された制御システムをさらに含む。特に、このような制御システムは、持ち上げの瞬間に突然の変化を受ける検出器出力に応答して、その瞬間に引き込み可能支持体をデッキに対してある下降速度で上下揺れ方向に第３の高さまで下げるアクチュエータシステムのための制御信号を生成するように構成することができる。
【００４１】
持ち上げられるべき物体の正確な位置決めは、船舶が動的ポジショニング（ＤＰ）または係留システムを含む本発明の装置の一実施形態によって強化することができる。このようなシステムは、それ自体知られており、これにより、たとえばジャッキアッププラットフォームのように、スパッドポールを用いることなく、少なくともいくらかの許容範囲内で、水中底部に対して比較的一定の位置に、および／またはクレーンに対して比較的一定の位置に船舶を保つことが可能になる。係留システムは、水中底部に接続するための適切な手段または他の構造に接続するための手段が一端に設けられ、ウィンチまたは他の適切な取り込み／繰り出し手段の周りに他端が設けられた、いくつかの係留ラインを含むことができる。係留ラインの数は、１と任意の数、たとえば２、３、４、５、６、７、８、９、１０、またはさらに多くとの間で都合よく選択することができる。位置決めシステムの目的は、浮遊船舶の実際の位置を、水中底部または持ち上げに用いられるクレーンに対して、クレーンの位置から安全な距離内に保ち、安全な持ち上げ動作を可能にすることである。
【００４２】
この装置は、添付の請求項に説明されているような方法にしたがって、風力タービンの基礎要素を持ち上げ、その基礎要素を船舶、好ましくは浮遊船舶のデッキから水中底部へ提供するのに特に有用である。
【００４３】
本発明の特に有用な目的は、物体を、その物体を持ち上げるのに適したクレーンをそれ自体が欠いていることがある浮遊船舶から持ち上げることを、他の浮遊またはジャッキアップ船舶に、またはその浮遊船舶とは異なる任意の他の可能な支持ベースに設けられた持ち上げクレーンを使用することによって、支援することである。浮遊船舶から物体を持ち上げた後、物体は、水中底部上または水中底部内へ直接置くことができる。しかしながら、これは、浮遊船舶自体のデッキに置くことも、または、他の浮遊またはジャッキアップ船舶のデッキであり得る、クレーンの到達範囲内のさらに他の支持プラットフォームのデッキ上へ置くこともできる。他の可能性は、事前に設置された風力タービン発電機（ＷＴＧ）部品の上部に、または岸壁、突堤、石油掘削プラットフォームなどに物体を置くことである。
【００４４】
本発明の他の一態様は実際、上下揺れ方向の動きにさらされる船舶のデッキから細長い物体を持ち上げるための方法に関し、この方法は、
−  船舶のデッキに設けられた剛性支持体上で、デッキに対して上下揺れ方向における第１の高さで、持ち上げられるべき物体を支持するステップと、
−  剛性支持体から物体の支持を引き継ぐため、デッキに対して、第１の高さより大きい第２の高さに、船舶のデッキに設けられた引き込み可能支持体を持ってくるステップと、
−  第２の高さで引き込み可能支持体から持ち上げクレーンで物体を取り上げるステップと、
−  アクチュエータシステムを作動させて、物体が引き込み可能支持体から持ち上げられた瞬間に、引き込み可能支持体を上下揺れ方向にデッキに向かってデッキに対して第３の高さまで下げるステップであって、第３の高さは第２の高さより小さい、ステップと、
を含む。
【００４５】
本発明の方法の一実施形態は、物体を水中底部上および水中底部内へ降ろすステップと、物体を持ち上げクレーンから切り離すステップと、をさらに含む。上記のように、この方法はまた、持ち上げクレーンを収容する船舶のデッキ上のような、任意の他の支持ベース上へ、または、たとえば事前に設置された基礎、他のジャッキアップ船舶または岸壁のような、必ずしも水中ではなく水面上にもあり得る他のプラットフォームのデッキに、物体を降ろすステップを含むことができる。
【００４６】
この方法の他の有用な一実施形態は、上下揺れ方向における船舶の周期的な動きを監視することによって、物体が持ち上げられる瞬間を判定するステップをさらに含む。物体が持ち上げられる瞬間は好ましくは、物体の場所における鉛直方向においての船舶の最大高さに対応する。
【００４７】
この方法の他の有用な一実施形態は、物体が引き込み可能支持体から持ち上げられた瞬間を検出器によって判定するステップを含む。
【００４８】
この方法のさらに他の有用な実施形態は、剛性支持体がデッキに接続され、剛性支持体によって支持された物体のデッキに対する動きが左右揺れおよび前後揺れ方向において実質的に防止されるもの、引き込み可能支持体の第２の高さがデッキの上方にあるもの、引き込み可能支持体の第３の高さがデッキの上方にあるもの、第１および第２の高さ間の差が、０．５ｍより大きい、より好ましくは１ｍより大きい、より好ましくは２ｍより小さい、さらにより好ましくは１．５ｍより小さいもの、持ち上げクレーンが最大持ち上げ速度を有し、アクチュエータシステムが、最大持ち上げ速度の１０％より大きい、より好ましくは最大持ち上げ速度の２５％より大きい、さらにより好ましくは最大持ち上げ速度の５０％より大きい下降速度で表面を下げるもの、アクチュエータシステムが、重力加速度に実質的に等しい下降加速度で引き込み可能支持体を下げるもの、引き込み可能支持体と船舶のデッキによって提供されるような基面との間の上下揺れ方向における距離が、引き込み可能支持体と基面との間に設けられた距離変更手段を含むアクチュエータシステムによって変化するもの、引き込み可能支持体と基面との間の上下揺れ方向における距離がシリンダピストンユニットによって変化するもの、基面が、船舶のデッキを横切って、前後揺れおよび左右揺れ方向の少なくとも１つにおいて移動するもの、センサが、物体の場所における船舶に課せられた動きを測定し、持ち上げ動作を開始する最適な瞬間を判定するもの、物体が引き込み可能支持体から持ち上げられた瞬間の検出器が、引き込み可能支持体に設けられた力センサによって、または任意の他の適切なセンサによって決定されるもの、制御システムが、検出器出力、好ましくは力センサに応答してアクチュエータシステムのための制御信号を生成するもの、および／または船舶が浮遊船舶であり、その位置が動的ポジショニング（ＤＰ）または係留システムによって調節されているもの、である。
【００４９】
本特許出願に記載された発明の実施形態は、これらの実施形態の任意の可能な組み合わせで組み合わせることができ、各実施形態は、分割特許出願の主題を個別に形成することができるということが明確に述べられる。
【００５０】
以下の図面を参照して、しかしながらこれらに限定されることなく、本発明を次に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】持ち上げクレーンがジャッキアッププラットフォームから動作する本発明の一実施形態による、物体およびその物体を持ち上げるための装置が設けられた浮遊船舶の概略斜視図である。
【図２】図１の、しかし持ち上げクレーンが他の浮遊船舶から動作する実施形態による、物体およびその物体を持ち上げるための装置が設けられた浮遊船舶の概略斜視図である。
【図３】持ち上げられるべき物体が剛性支持体によって支持された位置において提供された、本発明の一実施形態による装置の概略斜視図である。
【図４】持ち上げられるべき物体が引き込み可能支持体によって支持された位置において提供された、図３に示す実施形態による装置の概略斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態による一対の引き込み可能支持体の概略斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態による装置の剛性支持体の概略断面正面図である。左の図は図３によるもので、第１の高さでの物体の位置を表し、右の図は図４によるもので、第２の高さでの物体の位置を表す図である。
【図７Ａ】本発明のさらに他の実施形態による引き込み可能支持体の概略斜視図である。
【図７Ｂ】本発明のさらに他の実施形態による引き込み可能支持体の概略斜視図である。
【図７Ｃ】本発明のさらに他の実施形態による引き込み可能支持体の概略斜視図である。
【図７Ｄ】本発明のさらに他の実施形態による引き込み可能支持体の概略斜視図である。
【図８】本発明の一実施形態によるアクチュエータ制御システムの概略図である。
【図９】本発明の他の一実施形態によるアクチュエータ制御システムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
図１を参照すると、本発明の一実施形態による２つの装置２が備え付けられた船舶１が示されている。船舶１は自由に浮かぶものであり、たとえばはしけまたはプラットフォーム供給船舶を表すことができる。装置２は、船舶１のデッキ４からモノパイル３を持ち上げるのを支援するために用いられる。
【００５３】
ジャッキアッププラットフォーム３０が、浮遊船舶１の隣に配置され、ベース上で鉛直軸周りに回動可能に設けられた持ち上げクレーン５を支持している。クレーン５には、巻き上げケーブル５ａと、その自由外端に、フック５ｃを備えた巻き上げブロック５ｂと、が設けられ、フック５ｃからモノパイル３を、担持フレーム３２の両端に取り付けられたスリング３１にそのモノパイル３を提供することによって使用中吊り下げることができる。ジャッキアッププラットフォーム３０は、水中底部に載っているスパッドポール３３によって水中底部に対して安定とされており、持ち上げは好ましくはジャッキアップ位置で実行される。
【００５４】
図２は、持ち上げられるべきモノパイル３が保管されている浮遊船舶１の隣に提供された第２の浮遊船舶４０によって持ち上げクレーン５が支持されている他の一実施形態を示す。図２に示す実施形態において、船舶４０に、それ自体知られている動的ポジショニングおよび／または係留システム（図示せず）を備え付けることができる。本実施形態における浮遊船舶４０は、その船首揺れ、前後揺れおよび左右揺れの動きの制御を保ち、これらの動きを所定の許容距離に制限することができる。本実施形態は、持ち上げられるべきモノパイル３に対する持ち上げクレーン５の動きが動的ポジショニングおよび／または係留システムによって許容距離内に保たれるので、モノパイル３の持ち上げ中の持ち上げクレーン５に対する損傷のリスクをさらに低減することに役立つ。
【００５５】
図３および図４に示すように、モノパイル３のような持ち上げられるべき物体は、モノパイル３の各端部で、船舶１のデッキ４に設けられた２つの剛性支持体３４を含む海上固定システムによって支持される。剛性支持体３４は、デッキ４の高さに対して第１の高さ１１ａでモノパイル３を支持するように構成されている。図示の剛性支持体３４は、図６の左の断面図にも示すように、たとえば輸送中、および持ち上げ前、モノパイル３の実質的に円形の端部（３ａ、３ｂ）を収容するように成形されている。
【００５６】
浮遊船舶１の輸送中、モノパイル３の鉛直上方移動は、モノパイル３の自然重量によって防止することができる。剛性支持体３４に、モノパイル３の上方移動を防止する一時的ロックシステムを備え付けることもできる。このようなロックシステムはたとえば、ピンホールロックシステム（図示せず）を含むことができ、モノパイル３の自然重量が輸送中の上方移動を防止するのに不十分であるとき、特に有用である。
【００５７】
モノパイル３の端部（３ａ、３ｂ）間には複数の引き込み可能支持体６が設けられている。引き込み可能支持体６は、デッキ４に対して第２の高さ１１においていくつかの支持領域３３０でモノパイル３を支持するように構成され、この第２の高さ１１は、デッキ４に対して上下揺れ方向１０において第１の高さ１１ａより大きい。いくつかの引き込み可能支持体６は、図示のように、モノパイル３の中心線３５に平行な線に沿って設けることができる。たとえば、図１および図２に示す実施形態において、複数の引き込み可能支持体６が２つの剛性支持体３４と整列してモノパイル３を担持している。この配置は左右揺れ方向８において１回繰り返されて、同じ船舶１上で第２の装置２が得られる。装置２は、船舶１、そのデッキ４に対して任意の他の配向に配置することもできる。
【００５８】
本発明の一実施形態による装置２は、剛性支持体３４と、引き込み可能支持体６と、引き込み可能支持体６からその持ち上げ点で、ある持ち上げ速度でモノパイル３を取り上げるように構成された持ち上げクレーン５と、持ち上げ動作を開始する最適な瞬間を判定するように構成されたセンサと、第２の高さ１１で設けられた引き込み可能支持体６からモノパイル３が持ち上げられた瞬間を判定するように構成された検出器と、持ち上げの瞬間に、引き込み可能支持体６をデッキ４に対してある下降速度でデッキ４に向かって上下揺れ方向１０において第３の高さ１２まで下げるように構成されたアクチュエータシステムと、を含む。
【００５９】
一実施形態のための図５に示すように、引き込み可能支持体６はそれぞれ、モノパイル３の中心線３５の両側に配置された一対の支柱６０を含む。支柱６０は、船舶１のデッキ４に固く溶接され、バットレスビーム６２およびプレート６３で補強されている。支柱６０は、距離変更手段として作用するシリンダピストンユニット１６をさらに含む。各シリンダピストンユニットまたはジャッキ１６は、ピストン１６ｂが加圧油の作用下で可動である本体１６ａを有する。円周支持領域３３０においてモノパイル３を支持するために一対の支柱６０間にスリング１４が設けられている。スリング１４は、第１の支柱６０−１上の、または、図示のように、ピストン１６ｂの上部の接続点１５−１に接続することができ、支柱６０−１の上端に設けられたプーリ１７−１上を走行することができ、次いでモノパイル３の下に提供され、モノパイル３の（中心線３５の）反対側で表面化して一対の支柱６０の第２の支柱６０−２に導かれることができ、次いで第２の支柱６０−２の上端に設けられたプーリ１７−２上を走行し、上記第２の支柱６０−２上のピストン１６ｂの上端に設けられた接続点１５−２まで下りることができる。本実施形態において、モノパイル３は、シリンダピストンユニットまたはジャッキ１６をデッキ４に向かって引き込むことによって、モノパイル３が剛性支持体３４上にある第１の高さ１１ａから第２の高さ１１へ持ってくることができる。図示の実施形態において、これにより各支柱６０について接続点１５と対応するプーリ１７との間の（上下揺れ方向１０における）鉛直距離が拡大されることになり、スリング１４がデッキ４から離れて上方移動し、モノパイル３をより大きな第２の高さ１１へ持ってくることになる。あるいは、スリング１４は、シリンダピストンユニットまたはジャッキ１６をデッキ４から離して延長し、各支柱６０について接続点１５と対応するプーリ１７との間の鉛直距離を縮小することによって、持ち上げられたモノパイル３から離れて第３の高さ１２まで下げられることもできる。アクチュエータシステムは、すべての引き込み可能支持体６について実質的に等しい下降加速度で引き込み可能支持体６を上昇または下降させるように構成することができ、これが好ましい。
【００６０】
図４および図６に示すように、モノパイル３を第２の高さ１１に持ってきているとき、モノパイル３は、少なくとも上下揺れ方向１０において、剛性支持体３４によって提供される支持面から自由になり、モノパイル３の重量は、引き込み可能支持体６によってスリング１４上に直接担持される。油圧シリンダピストン１６は、（モノパイル３が第１の高さ１１ａで保持されている）図３に示す位置から（モノパイル３が第２の高さ１１で保持されている）図４に示す位置へモノパイル３を持ってくるため、いくらか延ばされる。スリング３１を備えたキャリアフレーム３２がモノパイル３の周りにすでに適用されているが、スリング３１は、モノパイル３の周りに緩く適用され、モノパイル３の重量は、引き込み可能支持体６のみによって実質的に担持される。スリング１４にぶら下がっているモノパイル３が、左右揺れ８および／または前後揺れ７の方向または左右揺れ８および／または前後揺れ７の方向の任意の非ゼロ鋭角でデッキ４に対して移動するのを実質的に防止するような高さで、側壁（３４ａ、３４ｂ）が剛性支持体３４に設けられている。
【００６１】
アクチュエータシステムが、プーリ１７と引き込み可能支持体６のベースとの間に提供され、プーリ１７および／または船舶１のデッキ４によって提供されるようなベースに対する接続点１５の相対的鉛直位置を変更するように構成されている。図示のアクチュエータシステムは、シリンダピストンユニット１６の形態の距離変更手段を含む。油圧高圧ユニット（ＨＰＵ）１８が、シリンダピストンユニットまたはジャッキ１６に、油圧ホース２５を通して加圧油圧油を提供する。シリンダピストンユニット１６はそれぞれ、上下揺れ方向１０に延びる長手方向軸を有し、上下揺れ方向１０における距離を変更することができる。これは、力成分が上下揺れ方向１０に留まっている限り、他の方向に向けることもできる。
【００６２】
引き込み可能支持体６の上昇位置において到達される第２の高さ１１と、引き込み可能支持体６の引き込み位置で到達される第３の高さ１２と、の間の差は、引き込み可能高さとも呼ばれ、０．５ｍより大きく、より好ましくは１ｍより大きくすることができ、かつ２ｍより小さく、さらにより好ましくは１．５ｍより小さく制限することもできる。引き込み可能高さは、既知の工学的慣行にしたがって、再衝突の可能性から推定することができる。この可能性は、再衝突後の物体の、および／または再衝突後の装置２の、および／または再衝突後の浮遊船舶１の、および／または再衝突後の持ち上げクレーン５の、および／またはクレーン５を保持している船舶３０および／または４０の可能な値損失などではあるが限定されない外部要因に基づいて定量化することができる。
【００６３】
図７Ａから図７Ｄを参照すると、引き込み可能支持体６、または少なくともその引き込み可能支柱６０のいくつかの実施形態が示されている。図７Ａの実施形態は、シリンダ側で船舶１のデッキ４に固定された１つのシリンダピストンユニット１６を有する。ピストン側は、ピストン１６ｂの端部に設けられた接続部１５を通してスリング１４に接続している。
【００６４】
図７Ｂの実施形態は、各シリンダ側で船舶１のデッキ４に固定された２つのシリンダピストンユニット１６−１および１６−２を有する。ピストン側が両方とも共通のプーリ１７に接続する一方、スリング１４は引き込み可能支持体６の底端に設けられた接続部１５０に接続されている。
【００６５】
図７Ｃの実施形態は、支柱６００に沿って並進可能な追加のプーリ１７０が底端に設けられている支柱６００に設けられた１つのシリンダピストンユニット１６を有する。スリングがプーリ１７０に取り付けられ、これも船舶１のデッキ４に固定されている第２の支柱６０１に設けられた他のプーリ１７上を走行する。
【００６６】
図７Ｄの実施形態は、すでに上でより詳細に記載している。図７の実施形態は、例示の目的でのみ示され、本発明を限定するものとして解釈されるべきではない。同じタスクを実行する他の多くの実施形態を想定することができる。
【００６７】
図８および図９は最後に、油圧シリンダピストンユニット１６のような、アクチュエータシステムの構成要素を連結する油圧ラインまたはホース２５を含む油圧回路の実施形態を概略的に示す。油圧回路は加えて、これらの構成要素に油圧を提供する高圧ユニット（ＨＰＵ）１８の形態の油圧ポンプ、および油圧回路の動作を調節するバルブを含むことができる。油圧回路は特に、少なくとも油圧油用の貯蔵ユニット１９と、引き込み可能支持体６に設けられた油圧シリンダピストンユニット１６の下端を加圧するためのＨＰＵ１８と、を含む。油圧シリンダピストンユニット１６が加圧され、引き込み可能支持体６が上昇位置において第２の高さ１１に配置されると、油圧シリンダピストンユニット１６の下端と貯蔵ユニット１９との間に配置された引き込みバルブ２０が閉じられる。加圧後、ＨＰＵ１８はポンプバルブ２１によって閉じることができる。引き込みバルブ２０を開くと、油圧シリンダピストンユニット１６の下端から貯蔵ユニット１９内へ油が逃げることになり、これによりほぼ瞬時に油圧シリンダピストンユニット１６が減圧されることになる。これにより、引き込み可能支持体６がデッキ４に向かって第２の高さ１１から、第２の高さ１１よりデッキ４に近い第３の高さ１２（図８および図９において点線で示す位置による）へ急速に下降することになる。第３の高さ１２は、第１の高さ１１ａとほぼ等しくてよいが、より小さくてもよい。引き込み可能支持体６をデッキ４上の位置まで下げることも想定することができる。モノパイル３を持ち上げながら（同時に）引き込み可能支持体６を下げると、再衝突、すなわちモノパイル３と船舶の一部との、または船舶１のデッキに配置された部品との激突のリスクが減少する。
【００６８】
引き込みバルブ２０は、いくつかの方法で動作させることができる。図８を参照すると、持ち上げクレーン５の人間のオペレータ２４が、モノパイル３を、それがある引き込み可能支持体６から持ち上げたい瞬間を判定することができる。オペレータ２４は同時に引き込みバルブ２０を開いて引き込み可能支持体６の突然の下降を引き起こす。
【００６９】
図９に示す他の一実施形態は、引き込み可能支持体６に設けられた１つまたは複数の力センサ２２の形態の検出器を用いる。力センサ２２は、モノパイル３が引き込み可能支持体６によって支持されているときに力を検出することができる。オペレータ２４がモノパイル３を引き込み可能支持体６から持ち上げた後、これが支持体６を離れたとき、この力は無視できる、またはゼロの値に減少することができる。力のこの突然の減少により、モノパイル３が支持体６から持ち上げられ、引き込み可能支持体６の上面を離れた瞬間についての情報が得られ、かつ／またはこれが判定される。力センサ２２は、力センサの出力に応答してアクチュエータシステムのための制御信号を生成するように構成されたコントローラ２３に結合されている。特に、コントローラ２３は、力が突然、たとえば所定の量で減少したときに引き込みバルブ２０を開く制御信号を生成するように構成することができる。これにより、引き込み可能支持体６は、ある下降速度で上下揺れ方向１０において第３の高さ１２へデッキ４に対して下降することになる。
【００７０】
下降速度は通常、油圧回路およびその構成要素に依存することができ、工学的原理にしたがって設計することができる。
【００７１】
モノパイル３のような物体を持ち上げる前に、その物体を持ち上げクレーン５に備え付けることができる。物体を持ち上げることができるように、ある時点で、物体の特定の海上固定システム、すなわち剛性支持体３４から物体を解放する、または海上固定を解除すべきである。高く動く海況が発生するとき、または比較的高い鉛直重心の物体を持ち上げなければならないときのような場合、海上固定システムは、物体の持ち上げの少し前まで解放されないことがある。さもなければ、このような物体は、水および船舶によって課せられた動きに耐えることができないかもしれないので、浮遊船舶のデッキ上へ落下しがちになるであろう。このような場合、油圧ジャッキを制御する油圧システムも油圧式海上固定システムに接続することができ、持ち上げ動作を開始する（直）前に、したがって支持プラットフォームが船舶のデッキに向かって上下揺れ方向に引き込まれる（直）前に海側固定システムが自動的に解放されるようにシステムをプログラムする実施形態が好ましい。他の一実施形態において、フェイルプルーフ検出システムを用いて、持ち上げクレーンのオペレータが持ち上げを行うべき最適な瞬間を判定することが可能になるだけでなく、フェイルプルーフシステムのセンサが、油圧式海上固定解除システムが故障したことを報告する場合、いかなる持ち上げをも開始することを防止することもできる。持ち上げクレーンは物体の持ち上げを開始することにならないので、物体が持ち上げクレーンに備え付けられ、海上固定システムが物体を自動的に解放することに失敗したとき、本発明による装置も作動することにならないであろう。
【００７２】
本発明は、上述の実施形態に限定されず、以下に添付の特許請求の範囲内に入る限りにおいて、その修正例も含む。
【符号の説明】
【００７３】
１  船舶
２  装置
３  モノパイル
３ａ  端部
３ｂ  端部
４  デッキ
５  クレーン
５ａ  巻き上げケーブル
５ｂ  巻き上げブロック
５ｃ  フック
６  引き込み可能支持体
７  前後揺れ方向
８  左右揺れ方向
１０  上下揺れ方向
１１  第２の高さ
１１ａ  第１の高さ
１２  第３の高さ
１４  スリング
１５  接続点
１６  シリンダピストンユニットまたはジャッキ
１６ａ  本体
１６ｂ  ピストン
１７  プーリ
１８  高圧ユニット
１９  貯蔵ユニット
２０  引き込みバルブ
２１  ポンプバルブ
２２  力センサ
２３  コントローラ
２４  オペレータ
２５  ホース
３０  ジャッキアッププラットフォーム
３１  スリング
３２  担持フレーム
３３  スパッドポール
３４  剛性支持体
３４ａ  側壁
３４ｂ  側壁
３５  中心線
４０  第２の浮遊船舶
６０  支柱
６０−１  第１の支柱
６０−２  第２の支柱
６２  バットレスビーム
６３  プレート
１５０  接続部
１７０  プーリ
３３０  支持領域
６００  支柱
６０１  第２の支柱
【図１】
2021524418.tif 000003
【図２】
2021524418.tif 000004
【図３】
2021524418.tif 000005
【図４】
2021524418.tif 000006
【図５】
2021524418.tif 000007
【図６】
2021524418.tif 000008
【図７Ａ】
2021524418.tif 000009
【図７Ｂ】
2021524418.tif 000010
【図７Ｃ】
2021524418.tif 000011
【図７Ｄ】
2021524418.tif 000012
【図８】
2021524418.tif 000013
【図９】
2021524418.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】令和3年3月10日(2021.3.10)
【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】
上下揺れ方向の動きにさらされる船舶のデッキから細長い物体を持ち上げるための装置であって、
−  前記デッキに対して第１の高さで前記物体を支持するために前記船舶の前記デッキに設けられた剛性支持体と、
−  前記デッキに対して第２の高さで前記物体を支持するために前記船舶の前記デッキに設けられた引き込み可能支持体であって、前記第２の高さは前記第１の高さより大きく、前記引き込み可能支持体のそれぞれは、前記物体の中心線の両側に配置された一対の支柱を含み、前記一対の支柱は、前記物体を支持するために前記一対の支柱間に設けられたスリングを担持している、引き込み可能支持体と、
−  吊り下げフレームおよびスリングを提供することによって前記第２の高さで前記引き込み可能支持体から前記物体を取り上げ、前記物体を前記スリングに吊るすように構成された持ち上げクレーンと、
−  前記物体が前記引き込み可能支持体から持ち上げられた瞬間に、前記引き込み可能支持体を前記上下揺れ方向に前記デッキに対して第３の高さまで下げるように構成されたアクチュエータシステムであって、前記第３の高さは前記第２の高さより小さい、アクチュエータシステムと、
を含み、
−  前記剛性支持体は、前記物体の端部を支持するために提供され、前記引き込み可能支持体は、前記剛性支持体間の位置に提供される、装置。
【請求項２】
前記物体が表面から持ち上げられた前記瞬間を判定するように構成された検出器をさらに含み、任意選択で、前記検出器出力に応答して前記アクチュエータシステムのための制御信号を生成するように構成された制御システムをさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記剛性支持体は、前記デッキに対して前記第２の高さに提供された前記物体が、前記船舶の左右揺れおよび前後揺れ方向において移動することを実質的に防止するように前記デッキに接続されている、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記物体の場所における鉛直方向においての前記船舶の周期的な動きを監視することによって、前記物体が持ち上げられるべき最適な瞬間を判定するように構成された監視手段をさらに含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記監視手段は、前記鉛直方向においての前記船舶の最大高さを判定するように構成されている、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記引き込み可能支持体の前記第３の高さはデッキの上方にある、請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記持ち上げクレーンはある最大持ち上げ速度を有し、前記アクチュエータシステムは、前記最大持ち上げ速度の１０％より大きい、より好ましくは前記最大持ち上げ速度の２５％より大きい、さらにより好ましくは前記最大持ち上げ速度の５０％より大きい下降速度で、前記引き込み可能支持体を下げるように構成されている、請求項１から６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記アクチュエータシステムは、すべての引き込み可能支持体について実質的に等しい下降加速度で、前記引き込み可能支持体を下げるように構成されている、請求項１から７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記アクチュエータシステムは、前記引き込み可能支持体と基面との間に提供された距離変更手段であって、前記引き込み可能支持体と前記基面との間で前記上下揺れ方向において距離を変更するように構成された、距離変更手段を含み、前記距離変更手段は、好ましくはシリンダピストンユニットを含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記アクチュエータシステムの構成要素が、高圧ポンプユニットおよび／またはアキュムレータを含む油圧システムによって連結されている、請求項１から９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
前記検出器は、前記引き込み可能支持体に設けられた力センサを含む、請求項２から１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
前記船舶は浮遊船舶であり、前記持ち上げクレーンは第２の別個の船舶から動作し、前記第２の別個の船舶は浮遊船舶および／またはジャッキアッププラットフォームである、請求項１から１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
前記物体は風力タービンの基礎要素を含む、請求項１から１２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
上下揺れ方向の動きにさらされる船舶のデッキから物体を持ち上げるための方法であって、
−  前記船舶の前記デッキに設けられた剛性支持体上で、前記デッキに対して前記上下揺れ方向における第１の高さで、持ち上げられるべき前記物体を支持するステップと、
−  引き込み可能支持体を前記船舶の前記デッキに設けるステップであって、前記引き込み可能支持体それぞれが、前記物体の中心線の両側に配置された一対の支柱を含み、前記一対の支柱間に設けられたスリングにおいて前記物体を支持する、ステップと、
−  前記剛性支持体から前記物体の支持を引き継ぐため、前記デッキに対して、前記第１の高さより大きい第２の高さに、前記引き込み可能支持体を持ってくるステップと、
−  吊り下げフレームおよびスリングを提供し、前記物体を持ち上げクレーンからの前記スリングに吊るすステップと、
−  前記第２の高さで前記引き込み可能支持体から前記持ち上げクレーンで前記物体を取り上げるステップと、
−  アクチュエータシステムを作動させて、前記物体が前記引き込み可能支持体から持ち上げられた瞬間に、前記引き込み可能支持体を前記上下揺れ方向に前記デッキに向かって前記デッキに対して第３の高さまで下げるステップであって、前記第３の高さは前記第２の高さより小さい、ステップと、
を含み、
−  前記剛性支持体は、前記物体の端部を支持するために提供され、前記引き込み可能支持体は、前記剛性支持体間の位置に提供される、方法。
【請求項１５】
前記上下揺れ方向における前記船舶の周期的な動きを監視することによって、前記物体が持ち上げられるべき前記瞬間を判定するステップをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記物体が前記引き込み可能支持体から持ち上げられた前記瞬間を検出器によって判定するステップをさらに含む、請求項１４または１５に記載の方法。
【国際調査報告】
2021524418.tif 000015
2021524418.tif 000016