(57)【要約】  洋上風力発電所（ＯＷＰ）が、ジャッキアップクレーン船の使用を排除する新たな方法によって風力タービン及び基礎の設置を可能にする手段を有する、風力タービン及び基礎を含む。ＯＷＰ技術と称されるこの方法によって、完全に組み立てられた風力タービンが、カタマラン風力設置装置（ＣＷＴＩ）の浮力を用いて沿岸のスタンドから持ち上げられ、予め設置された基礎に輸送され、ＣＷＴＩの横揺れ及び縦揺れを排除するように予め設置された基礎と係合され、これによって、設置された基礎を、風力タービンを設置された基礎に安全に配置する安定性のためのベースとして使用することが可能となる。したがって、風力タービンの設置深さに関係なく、風力タービンを基礎に配置することが可能となる。ＣＷＴＩは重量物運搬回転重量物運搬クレーンを必要とせず、脚部も必要とせず、したがって、ＣＷＴＩは、ジャッキアップクレーン船よりも単純で、小さく、劇的に安価なものとなる。【選択図】図１
2015511283.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
洋上風力発電所（ＯＷＰ）、並びに、該ＯＷＰを目的の現場に送達し、大水深の海底に設置する方法及び手段、並びに、該ＯＷＰに動作中にサービスする手段及び方法であって：
−なお、該ＯＷＰは：
−風力タービン及び固定された基礎であって、
−前記風力タービンは、典型的な洋上風力タービン発電機（ＷＴＧ）であり、その塔の下側部分に、脚部をベースとするアクセスプラットフォームであって、前記ＷＴＧはアクセスプラットフォームを通じて取り扱われる、アクセスプラットフォーム、及び前記基礎と係合する前記塔の下側端の外側コーンを有し、
−前記固定された基礎は、前記ＷＴＧの適合ガイ支持基礎（ＣＧＦ）であり、洋上石油産業によって広く用いられる適合ガイ支持塔の概念の機能を有する；
風力タービン及び固定された基礎からなり、
−前記適合ガイ支持基礎（ＣＧＦ）を大水深に設置するとともに該適合ガイ支持基礎（ＣＧＦ）に前記ＷＴＧを配置することが可能なカタマランＷＴＧ設置装置（ＣＷＴＩ−Ｄ）、−前記ＣＷＴＩ−Ｄが完全に組み立てられた水平位置の前記ＣＧＦを桟橋から持ち上げ、該組み立てられたＣＧＦを目的の現場まで輸送し、該ＣＧＦを前記目的の現場に設置して固定する方法；
−前記ＣＷＴＩ−Ｄが完全に組み立てられたＷＴＧを沿岸付近のスタンドから持ち上げ、ＷＴＧを前記設置したＣＧＦまで輸送し、ＷＴＧをＣＧＦに設置する方法；
−前記ＷＴＧを前記沿岸付近のスタンドにおいて組み立てる高層クレーンステーション；
−メンテナンス人員をＷＴＧのアクセスプラットフォームに送達し、潤滑剤及び冷却剤を交換し、前記目的の現場に設置された該ＯＷＰのスペア部品を動作中に取り扱う、カタマランサービス船、並びに方法及び手段
を備える、洋上風力発電所（ＯＷＰ）、並びに、該ＯＷＰを目的の現場に送達し、大水深の海底に設置する方法及び手段、並びに、該ＯＷＰの動作中にサービスする手段及び方法。
【請求項２】
前記適合ガイ支持基礎（ＣＧＦ）は：
−塔、３つの係留索及び３つの碇
を備える、洋上石油産業によって広く用いられる適合ガイ支持塔の概念に基づき、
−前記塔は、１つの上側部分、異なる直径及び長さを有する幾つかの中間部分、下側部分並びに塔ベースからなり；
−前記塔の前記上側部分は：
−前記ＷＴＧの前記外側コーンをガイドして前記基礎の前記塔と係合させる内側コーン、
−前記ＷＴＧを該ＷＴＧの前記基礎の前記塔に降ろすプロセス中に前記ＷＴＧと前記基礎との間の衝撃を低減する前記コネクター内の衝撃吸収体；
を含む、受け部ヘッド；
−アクセスプラットフォーム、
−前記基礎の設置プロセス中に前記係留索を引っ張る油圧シリンダーの３つの受け部；
−洋上のＷＴＧの前記基礎を設置するプロセスの終わりに前記係留索を前記塔に接続するガイドを有する３組のクランプ；
−前記塔を設置及び固定するプロセス中に該塔を鉛直に浮いたままに保つ浮力を形成する、前記塔の上側部分内の隔壁；
−前記塔の持ち上げ及び設置プロセス中に該塔の持ち上げ地点及び回転軸として働く１対の軸首
を含み、
−前記中間部分のうちの幾つかの中間部分は吊り上げ装置を有し、
−前記塔の前記下側部分は：
−最後の中間部分に組み込まれるとともに幾つかの液体−気体蓄圧器が内部に位置付けられる油圧シリンダー；
−ピストンであって、その下側端に自在継ぎ手の上側部分が組み込まれる、ピストン
を含み、
−前記塔ベースは、円筒体、及び該円筒体に蓋を有する上側プレートからなる典型的なサクションバケットであり、前記上側プレートは前記自在継ぎ手の下側部分に接続され、前記プレートには、吸引ポンプを取り付ける受け部が配置され；
−前記サクションバケットは、前記上側プレートの周りに焼け付き防止リングを有し、
−前記３つの係留索のそれぞれは、前記塔の前記上側部分の前記クランプと係合する上側端、及び前記海底の前記３つの碇のうちの１つと係合するそれらの下側端を有し；
−前記３つの碇のそれぞれは典型的なサクションバケットであり、それぞれが、円筒体及び上側プレートを有し、該上側プレートは中央にチェーンコネクターを有し、該チェーンコネクターには、前記係留索のうちの１つの下側端が接続され、前記上側プレートは、該上側プレートを吸引ポンプに取り付ける受け部を有し、また、前記上側プレートは、前記碇を持ち上げるのに用いられる少なくとも３つのフックを有する、請求項１に記載のＯＷＰ。
【請求項３】
スタンドにおいて前記典型的な洋上ＷＴＧ発電機（ＷＴＧ）を沿岸付近で組み立てる前記高層クレーンステーションは：
−前記ＷＴＧを組み立てる、沿岸及び沿岸付近のスタンドの高層クレーンステーションであって、高層クレーンステーションのヘッドは、前記適合ガイ支持塔のヘッドと同様の形状及びサイズを有する、高層クレーンステーション；
−短いブームを有する重量物運搬回転クレーンであって；
−前記短いブームを有する重量物運搬クレーンを支持する鉛直の円筒支柱；
−前記重量物運搬クレーンによる持ち上げ負荷が揺動することを防止することを意図する、巻上索を有する２つの反対側に位置付けられるウィンチを有する、前記鉛直支柱の最下部分の回転プラットフォーム；
を有する、重量物運搬回転クレーン
−パイル状の基礎をベースとする前記鉛直な円筒支柱の高層支持構造
を備える、請求項１に記載のＯＷＰ。
【請求項４】
前記適合ガイ支持基礎（ＣＧＦ）を大水深に設置するとともに、前記適合ガイ支持基礎（ＣＧＦ）に前記ＷＴＧ発電機（ＷＴＧ）を配置することが可能な大水深用の前記カタマランＷＴＧ設置装置（ＣＷＴＩ−Ｄ）は：
−ＳＷＡＴＨ（小水線面積双胴船）式のカタマラン船、
−前記ＣＧＦを前記目的の現場に送達する間に前記ＣＧＦの下側端を支持するように機能する支援カタマラン
−目的の現場への送達のために前記ＣＷＴＩ−Ｄの下側部分に配置される３つの前記碇の組
を備え、
−ＣＷＴＩ−Ｄと称される、前記小水線面積双胴船（ＳＷＡＴＨ）式のカタマラン船は：
−下側構造部及び上側構造部を含み、
−下側構造部は：
−それらの上側部分に上方に拡張する船体を有する細長いシリンダーの形状をそれぞれ有する２つの平底船であって、
−前記船体は、船首部分、中央部分及び船尾部分からなり、前記中央部分は前記船首部分及び前記船尾部分よりも高く、
−前記平底船の前記船首部分には推進ユニットが位置付けられ、
−前記船体は、ＣＷＴＩ−Ｄの中央から前記ＣＷＴＩ−Ｄの船首に向かって位置付けられる横断構造部によって相互接続され、
−前記横断構造部は、上側長手方向梁及び下側長手方向梁、鉛直梁、並びに鉛直面及び水平面の筋交いによって形成され；
−前記上側長手方向梁は、その船尾部分に、前記支援カタマランの側部パルとの接触を通じて前記ＣＷＴＩ−Ｄに関して前記支援カタマランの位置を固定するストッパーをそれぞれ有し、前記下側長手方向梁は、前記碇の３組の４つの動力作動回動支持体を有し、
−前記ＣＷＴＩ−Ｄと前記風力ＣＧＦの中心との中心を合わせる１対のガイドが前記ＣＷＴＩ−Ｄの中央付近に位置付けられ、前記上側長手方向梁及び前記下側長手方向梁に取り付けられている、
２つの平底船、
−前記ＣＧＦとの上側係合構成及び下側係合構成であって、それぞれが：
−２つの側部ローラー、胸掛け水車、及び位置が固定されたトラストローラー
を含む、前記ＣＧＦとの上側係合構成及び下側係合構成
からなり、
−上側構造部は：
−前記ＣＧＦの上側端を持ち上げるとともに前記碇を取り扱うように機能する橋形クレーン、
−横梁によって相互接続される１対の鉛直支柱であって、側部支持体、前記ＷＴＧを持ち上げる２つの回動支持体を有し、前記鉛直支柱の上側部分には、前記ＷＴＧ塔の係合構成が位置付けられ、係合構成は、２つの側部ローラー、及び油圧シリンダーを有する中央ローラーからなり、鉛直面において前記中央ローラーに自由度を与え、前記鉛直支柱の上部には、前記ＷＴＧブレードを検査及び修理するための自動昇降プラットフォームの梁支持体、前記ＷＴＧを該ＷＴＧの脚部を通じて上昇させる１対の回動支持体が位置付けられる、１対の鉛直支柱、
−なお、前記回動支持体のそれぞれは、該回動支持体が回転する２つのヒンジを含むフレーム、及び油圧アクチュエーターからなり；
−前記横梁によって相互接続される１対の上側長手方向梁、
−前記橋形クレーンが走行するレールをそれらの上側部分に有する下側長手方向梁
を含み、
−管から作られる前記カタマラン設置装置の前記構造部分は圧縮空気の貯蔵部として働き；
−前記上側構造部の前記船首部分には２つの動力ステーションが位置付けられ、前記上側構造部の中間には住居が位置付けられ；
−前記動力ステーションのそれぞれはディーゼル−電気発電機、油圧動力パック及び空気圧縮機を含む、請求項１に記載のＯＷＰ。
【請求項５】
前記支援カタマランは：
−前記船体の中間において横フレームによって相互接続される２つの船体
を含み、
−前記船体は、船尾に、遠隔制御される推進システムを有し、
−前記横フレームは水平フレーム及び２つの支持支柱からなり、双方の前記支持支柱は他方の側に係合パルを有し、
−中間の前記水平な正方形の梁は、前記ＣＧＦの前記塔の前記１つのセクションの前記吊り上げ装置と係合する迅速脱着構成を有し、
−前記迅速脱着構成は：
−摺動支柱及び持ち上げ構成
を含み、
−前記摺動支柱は、その下側端に、油圧シリンダーによって動作する１対の回動フックからなる油圧動作係合体を有し、該摺動支柱の上側端にはトラストリング及び吊り上げ用アイボルトが位置付けられ、
−前記持ち上げ構成は、巻き上げウィンチ、及び前記摺動支柱の上部に位置付けられる前記吊り上げ用アイボルトに接続される巻上索からなる、請求項４に記載のＣＷＴＩ−Ｄ。
【請求項６】
前記目的の現場に設置された前記ＯＷＰに動作中にサービスする前記カタマランサービス船（ＣＳＶ）は：
−前記下側構造部及び前記上側構造部からなるＳＷＡＴＨ式のカタマラン船であり、
−前記下側構造部は２つの平底船を含み、該平底船のそれぞれは上側方向に延びる船体を有し、
−各前記船体は船首セクション、中央セクション及び船尾セクションからなり、
−前記船体の前記中央セクションは、前記船首セクション及び前記船尾セクションよりも高く、
−前記船体は、上側デッキを有する横断構造部によって相互接続され、
−前記横断構造部は、管から作られる水平梁、鉛直梁及びブラケット梁を含み、管の内部スペースは圧縮空気の貯蔵部として用いられ、
−前記船体は上側長手方向梁及び下側長手方向梁を有し、該長手方向梁の双方は、それらの中央付近に、前記ＣＳＶと前記ＣＧＦの中心との中心を合わせる一対のガイドを有し、
−前記下側構造部は、上側係合構成及び下側係合構成を含み、
−前記上側係合構成及び前記下側係合構成のそれぞれは、２つの側部ローラー、胸掛け水車及びトラストローラーからなり、
−前記上側構造部は、持ち上げプラットフォーム構成及び摺動キャリッジを含み、
−前記持ち上げプラットフォームは前記ＣＳＶの中間に位置付けられ、前記ＣＳＶの前記船尾部分に２つの動力ステーション、及び前記ＣＳＶの中間に住居を含み、
−前記持ち上げプラットフォームは、ガイドレールを有する２つの相互接続された鉛直支柱からなり、該鉛直支柱の上側部分には、新たな及び使い果たされた潤滑剤及び冷却剤の貯蔵部と相互接続される幾つかの管分岐部があり、
−前記持ち上げ駆動装置は、前記上側に位置付けられるチェーンスプロケットを有する油圧モーター、前記鉛直支柱の上部のスプロケット、該スプロケットを相互接続し、該持ち上げプラットフォームの２つの地点に取り付けられているチェーンループを含み、
−前記鉛直支柱の上部には、前記ＷＴＧブレードを検査及び修理するための自動昇降プラットフォームの支持梁が位置付けられる、請求項１に記載のＯＷＰ。
【請求項７】
大水深用のカタマランＷＴＧ設置装置（ＣＷＴＩ−Ｄ）は、モノパイルを浅瀬に設置することが更に可能であり、ＣＷＴＩ−Ｍと名前が変えられ、以下を含む：
−前記モノパイルを取り扱うガントリークレーンが、前記ＣＷＴＩ−Ｄの鉛直支柱の上に位置決めされる遷移フレームを通して前記ＣＷＴＩ−Ｄに付け加えられ、
−前記遷移フレームは、前記ガントリークレーンが沿うように移動することができるレールを有する１対の水平梁、杭打ち機、及び前記モノパイルのうちの１つへの遷移アダプターを含み、
−前記支持フレームは、幾つかの鉛直梁、横梁及びブラケットを通して前記ＣＷＴＩ−Ｄの前記鉛直支柱に取り付けられる、請求項４に記載の大水深用のカタマランＷＴＧ設置装置。
【請求項８】
大水深用のカタマランＷＴＧ設置装置（ＣＷＴＩ−Ｄ）は、前記ＷＴＧの主要な部品を交換することが更に可能であり、ＣＷＴＩ−Ｃと名前が変えられ、以下を含む：
−短いブームを有する回転クレーンが、前記ＣＷＴＩ−Ｄの鉛直支柱の上に位置決めされる遷移フレームを通して該ＣＷＴＩ−Ｄに付け加えられ、
−前記遷移フレームは、前記ガントリークレーンが沿うように移動することができるレールを有する１対の水平梁、杭打ち機、及び前記モノパイルのうちの１つへの遷移アダプターを含み、
−前記支持フレームは、幾つかの鉛直梁、横梁及びブラケットを通して前記ＣＷＴＩ−Ｄの前記鉛直支柱に取り付けられる、請求項４に記載の大水深用のカタマランＷＴＧ設置装置。
【請求項９】
支援カタマランを有するＣＷＴＩ−Ｄが完全に組み立てられた水平位置の前記適合ガイ支持基礎を桟橋から持ち上げ、前記組み立てられたＣＧＦを前記目的の現場に輸送し、前記ＣＧＦを前記目的の現場に設置して固定する方法であって：
−完全に組み立てられた適合ガイ支持基礎（ＣＧＦ）の塔を移送桟橋から持ち上げて前記目的の現場に輸送する第１の段階であって：
−前記完全に組み立てられた塔を２つの前方キャリッジ及び後方キャリッジに載せて前記移送桟橋に送達するステップ、
−前記カタマラン塔設置装置（ＣＷＴＩ−Ｄ）を、その船尾及び支援カタマランを前にして前記移送桟橋に近づけるステップ、
−前記ＣＷＴＩ−Ｄの橋形クレーンが、該橋形クレーンによって前記ＣＧＦ塔の上側部分を前記前方支持キャリッジから持ち上げるステップ、
−前記ＣＧＦ塔の下側部分の吊り上げ装置が支持カタマランの中間に合流するまで、前記ＣＷＴＩ−Ｄが、前記持ち上げた上側部分とともに前記後方キャリッジによって前方に移動するステップ、
−支援カタマランがその迅速脱着構成を下降させ、前記ＣＧＦ塔の吊り上げ装置と係合させるステップ、
−前記後方キャリッジが前記ＣＧＦ塔の下側部分との係合接触点を下降させ始め、これによって、その重量を支援カタマランに徐々に移すステップであって、支援カタマランは沈み始める、下降させ始めるステップ、
−前記ＣＧＦ塔の後方部分の総重量が支援カタマランに移されると、前記ＣＷＴＩ−Ｄ及び支援カタマランが移動して前記桟橋との係合から外れ、目的の現場に移動するステップ；
を含む、第１の段階、
−第２の段階は、前記ＣＧＦ塔を前記目的の現場において海底に設置することであり：
−前記支援カタマランが前記ＣＧＦ塔の下側端を解放し、前記ＣＧＦ塔が、前記ＣＷＴＩ−Ｄの前記橋形クレーンから吊り下げられている前記ＣＧＦ塔の前記上側の地点の周りで回転しながら自由落下するステップ、
−前記ＣＧＦ塔が鉛直位置に達すると、前記橋形クレーンが、前記ＣＧＦ塔の塔ベース（サクションバケット）が海底土壌と接触するまで前記ＣＧＦ塔を下降させるステップ、
−前記塔ベースがその自重によって土壌内に部分的に貫入するステップ、
−前記土壌の抵抗が前記塔ベースのサクションバケットに予め設置された前記ＣＧＦ塔の重量よりも高くなると、吸引ポンプを作動し、土壌内への更なる貫入を、停止するまで再開するステップ、
−前記ＣＧＦ塔が浮きとして鉛直位置で浮き、前記橋形クレーンを前記ＣＧＦのヘッドから分離するステップ
を含み、
−第３の段階は、前記海底に、浮きとして浮かぶ前記ＣＧＦ塔から特定の等距離に、間に等距離を置いて碇を配置することであり：
−前記ＣＷＴＩ−Ｄが、前記ＣＧＦ塔の設置の完了後に、３つの碇が載せられている状態で、浮きとして浮いている前記ＣＧＦ塔から径方向外方に特定の距離だけ移動するステップ、
−前記橋形クレーンが、第１の碇を、予め設置されている吸引ポンプとともに、補助的な二重ドラムウィンチによって前記海底に下降させるステップ、
−前記第１の碇が海底土壌内に部分的に貫入した後で、該第１の碇上の前記吸引ポンプを作動し、前記第１の碇が土壌内に十分に貫入するステップ、
−前記橋形クレーンの補助的な二重ドラムウィンチが前記吸引ポンプを回収し、該吸引ポンプを第２の碇に位置決めするステップ、
−前記ＣＷＴＩ−Ｄが前記第２の碇の決まった位置まで移動し、その位置は浮いている前記ＣＧＦ塔の右側に対して６０度であり、第２の基礎を海底に配置するステップ、
−前記第２の碇が海底土壌内に部分的に貫入した後で、該第２の碇上の前記ポンプを作動し、前記第２の碇が土壌内に十分に貫入するステップ、
−前記橋形クレーンの補助的な二重ドラムが前記吸引ポンプを回収し、該吸引ポンプを第３の碇に位置決めするステップ、
−前記ＣＷＴＩ−Ｄが前記第３の碇の決まった位置まで移動し、その位置は浮いている前記ＣＧＦ塔の右側に対して６０度であり、第３の基礎を海底に配置するステップ、
−前記第３の碇が海底土壌内に部分的に貫入した後で、該第３の碇上の前記ポンプを作動し、前記第３の碇が土壌内に十分に貫入するステップ、
−前記橋形クレーンの補助的な二重ドラムウィンチが前記吸引ポンプを回収するステップ、
からなり、
−第４の段階は、浮きとして浮いている前記ＣＧＦ塔の位置を厳密な鉛直状態に固定することであり：
−ＣＷＴＩ−Ｄを前記ＣＧＦ塔に停泊させるステップ、
−ＣＧＦの上部に油圧動力パックを有する吸引ポンプを下降させるステップ、
−油圧動力パックを、パイプラインシステムを通して引張シリンダー及び係留索のクランプと接続するステップ、
−前記ＣＧＦ塔の上部の三方弁を作動することで圧縮空気が前記ＣＧＦ塔の下側部分のピストンの上の室に流れ、これによって、ＣＧＦ塔全体を持ち上げ、またこれによって前記係留索の幾らかのたるみをなくすステップ、
−油圧動力パックを作動することで油圧を各引張シリンダー６４に別個かつ同時に導入するステップ、
−各シリンダー内の圧力を調整することで、前記塔３８が正確な鉛直位置になり、前記係留索にプレテンションをかけたままに保つステップ、
−前記係留索のクランプを作動することで、係留索を前記ＣＧＦ塔に完全に固定するステップ、
−吸引ポンプ及び各シリンダーを１つずつ前記ＣＧＦ塔からＣＷＴＩ−Ｄ１１０に取り出すステップ、
−ＣＷＴＩ−Ｄ１１０及び支援カタマランを前記設置されたＣＧＦ塔から離すように移動させることで最終的に適合ガイ支持基礎を設置するステップ
からなる、方法。
【請求項１０】
ＣＷＴＩ−Ｄが完全に組み立てられたＷＴＧを前記沿岸付近のスタンドから持ち上げ、前記組み立てられたＷＴＧを前記設置されたＣＧＦに輸送し、前記ＷＴＧをＣＧＦに配置する方法であって：
−完全に組み立てられたＷＴＧ発電機（ＷＴＧ）を前記沿岸のスタンドから持ち上げて前記予め設置された適合ガイ支持基礎に送達する、第１の段階であって：
−前記ＣＷＴＩ−Ｄが、輸送モードで、付加的なバラストをその平底船に載せた状態で沿岸のスタンド２８６に近づき、これによって、ＷＴＧの塔支持体がＷＴＧスラストスツールの下に位置決めされるように前記ＣＷＴＩ−Ｄを位置決めするステップ、
−前記ＣＷＴＩ−Ｄを沿岸のスタンドに向かって移動させ、ガイドを通じて沿岸のスタンドに最初に接触させ、これによって面内でＣＷＴＩ−Ｄと沿岸のスタンドとの中心を合わせるステップ、
−前記ＣＷＴＩ−Ｄを沿岸のスタンドに向かって更に移動させ、胸掛け水車と接触させるステップ、
−ＣＷＴＩ−Ｄ１１０と沿岸のスタンドとの動的な衝撃の間、衝撃エネルギーを胸掛け水車によって吸収し、トラストローラーが沿岸のスタンドと接触する位置まで後退させ、これによって、前記ＣＷＴＩ−Ｄを前記沿岸のスタンドにおいて停止させるステップ、
−前記トラストローラーを、その推進システムの力によって沿岸のスタンドに押圧したままに保つことで前記ＣＷＴＩ−Ｄが前記バラストを圧送し始め、これによって、ＣＷＴＩ−Ｄが浮かび上がり、またこれによって前記ＣＷＴＩ−Ｄ上のＷＴＧの支持体を前記ＷＴＧ塔のスラストスツールと接触させるステップ、
−バラストを圧送し続けることで、ＣＷＴＩ−Ｄ１１０の平底船の浮力によってＷＴＧを沿岸のスタンドから持ち上げるステップ、
−前記ＣＷＴＩ−Ｄが載せられて持ち上げられたＷＴＧとともに移動して沿岸のスタンドとの係合から外れ、前記設置された適合ガイ支持基礎（ＣＧＦ）への航海を開始するステップ
を含む、第１の段階、
−ＷＴＧ発電機（ＷＴＧ）を前記設置された適合ガイ支持基礎（ＣＧＦ）に配置する第２の段階であって：
−前記ＣＷＴＩ−Ｄが、最小限の速度で、優勢な風又は波の力に対して正面から設置されたＣＧＦに近づき、したがって横揺れを排除するが、ＣＷＴＩ−Ｄ１１０はほとんどの場合に縦揺れする、近づくステップ、
−最初に、ＣＷＴＩ−Ｄが、面内でＣＷＴＩ−ＤとＣＧＦとの中心を合わせる１対のそのガイドによってＣＧＦと接触するステップ、
−ＣＷＴＩ−Ｄが、ＣＧＦに向かって更に移動する間に、ＣＷＴＩ−Ｄの推進力の力によってＣＧＦに接触し、１つ又は２つの胸掛け水車を通じて、それらの油圧シリンダーによって最初の衝撃エネルギーを吸収するステップ、
−前記胸掛け水車を後退させて前記ＣＷＴＩ−Ｄの一方又は双方のトラストローラーをＣＧＦと軽く接触させ、これによってＣＷＴＩ−Ｄ１１０の更なる移動を停止させるステップ、
−前記トラストローラーに、波及び風の力を克服するのに十分な力の圧力を加え続けることで、前記ＣＷＴＩ−Ｄ１１０が、前記ＣＧＦ付近で縦揺れしている間であっても前記トラストローラーのうちの一方によってＣＧＦと常に接触する状態を提供するステップ、
−基礎３０と安定して係合していることで、前記ＣＷＴＩ−Ｄがバラストを取り込み始め、前記ＣＷＴＩ−Ｄ１１０が沈み始めるステップ、
−海水面が船体の船首セクション及び船体の船尾セクションを上回るとすぐに、船体の中央セクションによってのみ能動的な水線面積が形成されるステップ、
−したがって縦揺れを排除し、双方のトラストローラーが基礎と同時にしっかりと接触することを可能にし、これによって、波の作用に関係なくＣＷＴＩ−ＤがＣＧＦに対して垂直な向きになるステップ、
−縦揺れが排除されるとすぐに、上側係合構成及び下側係合構成の前記トラストローラー及び側部ガイドローラーが作動され、これによって前記トラストローラー及び側部ガイドローラーがＣＷＴＩ−ＤをＣＧＦにロックするステップ、
−ＣＧＦに対してロックされた位置にある前記ＣＷＴＩ−Ｄが鉛直方向にのみ移動可能である（上下揺れ）ステップ、
−ＣＧＦへのＷＴＧの配置中に可能性のある動的な衝撃エネルギーを吸収するステップであって、ＣＧＦのヘッドは衝撃吸収体を有する、吸収するステップ、
−この衝撃エネルギーが、前記ＣＧＦの前記衝撃吸収体の薄いプレートの組を破断する前記ＷＴＧ塔の下側部分のプランジャーを通じて吸収されるステップ、
−前記ＷＴＧが前記ＣＧＦに据え付けられた後で、前記ＣＷＴＩ−Ｄが、前記ＷＴＧ２２の総重量が基礎３０に移されるまでバラストを取り込み続けるステップ、
−このステップの間、前記ＷＴＧ塔の最下部分の外側コーンをＣＧＦの上側部分の上部の遷移アダプターに溶接するステップ、
−前記ＣＷＴＩ−Ｄ上のＷＴＧトラストスツール用の前記塔支持体が前記ＷＴＧトラストスツールとの接触から外れるとすぐに、前記ＣＷＴＩ−Ｄ上のＷＴＧトラストスツールの支持体が外方に回転し、ＣＷＴＩ−Ｄが上方に移動し始めるときに、風力塔のトラストスツールとの可能性のある干渉を回避するステップ、
−バラストを圧送し始めることによって、前記ＣＷＴＩ−Ｄが浮かび上がり始め、同時に、前記推進ユニットが前記トラストローラーに対するその圧力を回復するステップ、
−前記船体の船首セクション及び前記船体の船尾セクションが海水面上に上昇すると、前記ＣＷＴＩ−Ｄが側部ローラーをＣＧＦ塔との接触から離脱させ、前記ＣＧＦと接触しながら縦揺れを開始すると同時に上昇するステップ、
−前記輸送モードに達した後で、前記ＣＷＴＩ−Ｄが前記推進ユニットの力の方向を逆にし、前記設置された洋上ＷＴＧ（ＯＷＰ）２１から離れるように移動し、これによって、ＷＴＧ発電機を前記適合ガイ支持基礎に配置するプロセス全体を完了するステップ
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静止基礎又は浮体式基礎に設置される風力発電所によって洋上で風力エネルギーを収集することに関する。
【背景技術】
【０００２】
洋上の風を収集する現行の技術は、ＷＴＧ発電機（ＷＴＧ）を洋上に設置するとともに動作中にＷＴＧ発電機にサービスすることからなる。ＷＴＧ設置プロセスは、沿岸から基礎を輸送すること、基礎を設置して海底に固定すること、及び、予め設置された基礎にＷＴＧを組み付けることを含む。たいていの場合、基礎はクレーン船によって設置され、ＷＴＧの組み付けは、洋上に既に予め設置されている基礎においてジャッキアップクレーン船（ＪＣＶ）によってなされる。双方のクレーンは回転し、それらの届く範囲を広げるためにブームを使用するが、このことは、これらのクレーンに作用する転倒モーメントの大幅な増大にもつながる。ＪＣＶは、安定性のためのベースとして海底を使用することによって、基礎へのＷＴＧの安全な配置に必要とされる安定性を達成し、ＪＣＶはそれらの脚部を通して海底に達する。それらのクレーンブームの届く範囲が限られているため、ＪＣＶは、予め設置された基礎の可能な限り近くに位置決めされる必要があり、このことによって、ＪＣＶが予め設置された基礎に衝突する可能性が増す。
【０００３】
ＷＴＧを可能な限り深い水深に（今日では限界は５０メートル〜６０メートルである）設置する必要性、及びＷＴＧの最も重い部品、すなわちナセルの重量が４００トン超に達するため、最近のＪＣＶのコストは２億ドル〜２．５億ドルの範囲であり、洋上で生成される電気のコストの注目すべき結果である。
【０００４】
現在、浅瀬に設置されるタービンの基礎は「ステイアローン」構造である。基礎には２つのタイプがあり、すなわち、最大３０メートルの深さへの設置用のモノパイル式、及び、３０メートル〜５０メートルの水深への設置用のトリポッド又はジャケット式である。これらは全て曲げモーメントを受け、曲げモーメントは海底において最大となる。モノパイル式基礎の固定は、モノパイル式基礎を海底に打ち付けるか、又は重い粘土若しくは岩石に穴をあけ、次にその穴の内部においてモノパイルをセメントで固めることによってなされる。トリポッド又はジャケット式の基礎を固定することは、通常は水中での杭打ちによってなされる。杭打ちの双方の方法は水中生物に有害である。モノパイル式基礎は、計画の深さまで打ち込まれた後で、ベースパイル、及びベースパイルに配置される中間部片からなる。洋上で動作中のＷＴＧへのサービスは、小さいボートによってメンテナンス人員をＷＴＧまで送達することによってなされ、小さいボートは、小さい波であっても横揺れ、縦揺れし、大きく上下揺れする。したがって、ボートの船首に載っている人は、ＷＴＧの基礎の垂直はしごに飛び移らなければならない。次に、その人は、はしごを用いて、海水面の約２０メートル上の基礎の上部に位置するアクセスプラットフォームに達する。最近の発展によって、動的に位置決めされるサービス船が、小さいプラットフォームに人を運ぶ特別な手段を有し、空間内のその安定した位置が多数のコンピューター制御される油圧シリンダーによって維持される。したがって、人が垂直はしごに安全に登ることを可能にする。しかし、人員をＷＴＧに送達することは、必要なサービスの一部を解決するに過ぎず、そのサービスは陸上のＷＴＧに提供されている。それらのサービスとは特に：潤滑剤及び冷却剤の交換、ポンプ、旋回駆動装置等のような補助的な機械の交換、並びに、ＷＴＧローターブレードの検査及び修理である。現行の技術によると、これらのサービスは、海が比較的無風状態である間にしか達成することができず、したがって、数週間及び数か月延期され、この間にＷＴＧが動作できなくなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本明細書においてＯＷＰ技術と称する本発明の目的は、洋上にＷＴＧを設置する現行の技術の主な限界を克服することであり、このことによって、大陸棚に沿う大水深において風を収集するために利用可能なエリアが大きく増えること、並びに、ＷＴＧの基礎の製造、それらの設置、ＷＴＧの基礎への配置、ＷＴＧの動作中にＷＴＧにサービスするコストが低下することにつながる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、本発明の幾つかの実施形態によって達成される。これらの実施形態に共通していることは、ＷＴＧの基礎のヘッドが円筒形形状であること、及び、その表面に、その表面上の何らかの物体（垂直はしご、係留パル（ｂｅｒｔｈｉｎｇ  ｐａｌ））がないことが必要とされることである。メンテナンス人員の送達は、ＷＴＧの下側部分に位置付けられるアクセスプラットフォームに対して真っ直ぐな特別なサービス船によってなされる。
【０００７】
したがって、本発明の実施形態に、これらの実施形態によって用いられるカタマラン船が優勢な風及び波の作用に対して常に正面から位置決めされるように、設置されたＷＴＧの基礎に停泊し係合する機能を与える。このために、それらの船は、ＷＴＧの基礎への停泊中に縦揺れしかせず、ＷＴＧの基礎に停泊する速度を制御することが可能である。
【０００８】
実施形態の他の共通の機能は、ＷＴＧを基礎に配置し、メンテナンス及び交換サービスを提供するための安定性を達成するベースとしてＷＴＧの基礎を使用することにある。これは、ＷＴＧの基礎にその中間において係合するＳＷＡＴＨ式のカタマラン船の使用に起因して達成される。したがって、カタマランの船体のその中間部分がそれらの船首部分及び船尾部分よりも高いことに起因して、半潜水モード中に、能動的な水線面積を最小限に抑えるとともにカタマランの中央に移すことを可能にし、縦揺れ、横揺れを排除し、ＷＴＧを基礎に配置してメンテナンス人員をＷＴＧに安全に載せるとともに必要なサービスを行うための安全な条件を提供する程度にまで上下揺れを最小限に抑えるように、カタマランをＷＴＧの基礎と係合させることを可能にする。
【０００９】
ＷＴＧ設置装置のベースとしてＷＴＧの基礎を使用して必要な安定性を達成することが可能であることは、ＷＴＧの設置深さに関係なくＷＴＧを基礎に配置することを可能にする第１の重要な革新である。
【００１０】
第２の重要な革新は、ＷＴＧの基礎の実施態様における、現行の技術による基礎の「ステイアローン」設計ではなく、適合ガイ支持塔の概念である。適合ガイ支持塔の概念は、最大１０００メートルの水深において洋上プラットフォームを設置する洋上石油産業によって広く用いられている。ＷＴＧの基礎に対してこの概念を示唆する主な利点は、深さ限界が最大２００メートルまで増えることによって５０メートル〜６０メートルという既存の限界を克服することが可能であることである。
【００１１】
これらの双方の重要な革新の組み合わせは、現行の技術によっては現在のところ及ばない、大陸棚に沿う莫大なエリアにおいて風を収集するきっかけとなる打開策である。
【００１２】
本発明は以下の実施形態を含む：
−第１の実施形態は、静止するＷＴＧの基礎を大水深に設置し、ＷＴＧを沿岸付近で組み立て、ＷＴＧを大水深において予め設置された基礎に輸送し、完全に組み立てられたＷＴＧを基礎に配置する手段及び方法を含む。
−第２の実施形態は、大水深の洋上で動作するＷＴＧの主要な部品を交換する、第１の実施形態の機能の延長である。
−第３の実施形態は、浅瀬においてＷＴＧのモノパイル式基礎を設置する、第１の実施形態の機能の延長である。
−第４の実施形態は、人員を洋上のＷＴＧに送達し、必要なメンテナンスを提供するカタマランサービス船である。
【００１３】
第１の実施形態は以下の手段を含む：
−ＷＴＧの基礎を大水深に設置し、次にＷＴＧを基礎に配置するためのカタマラン風力タービン設置装置（ＣＷＴＩ−Ｄ）。
−ＷＴＧを大水深に設置するための適合ガイ支持基礎（ＣＧＦ）。
−沿岸付近でＷＴＧを組み立てる高層クレーンステーション（ＨＣＳ）。
【００１４】
−ＣＷＴＩ−Ｄは、単胴型の船であるジャッキアップクレーン船（ＪＣＶ）と比較して、特別なＳＷＡＴＨ（小水線面積双胴船）型のカタマラン船であり、その船体は、船首部分、中央部分及び船尾部分からなり；中央部分は大幅により高い。ＣＷＴＩ−Ｄは、大水深において特別なＷＴＧの基礎（適合ガイ支持基礎［ＣＧＦ］）を設置し、完全に組み立てられたＷＴＧを沿岸付近のスタンドから予め設置されたＣＧＦに輸送するとともに完全に組み立てられたＷＴＧをＣＧＦに配置する機能を組み合わせる。ＣＧＦを取り扱うために、ＣＷＴＩ−Ｄには橋形クレーン及び支援船が搭載されている。
【００１５】
−ＣＷＴＩ−Ｄは、カタマランであるため、完全に組み立てられたＷＴＧが位置付けられている沿岸付近のスタンドと、その中心が完全に組み立てられたＷＴＧの中心と一致するように係合する。したがって、ＣＷＴＩ−Ｄからバラストを圧送することによってその船体の浮力を変化させることによって、ＣＷＴＩ−ＤがＷＴＧをスタンドから持ち上げることが可能となる。このことは、ＣＷＴＩ−Ｄに高層重量物運搬クレーンを搭載する必要性を排除する。
【００１６】
−完全に組み立てられたＷＴＧがＣＷＴＩ−Ｄに載せられた後で、ＣＷＴＩ−ＤはＷＴＧの予め設置された基礎まで浮動する。そこで、ＣＷＴＩ−Ｄは、ＣＷＴＩ−Ｄと基礎との中心を合わせるために載せられているガイドを用い、次に、その推進システムの力を用いることで２つのトラスト（ｔｒｕｓｔ）ローラーを通じて基礎の本体に押圧されることによって、予め設置された基礎と係合する。
【００１７】
−海が荒れている間は、ＣＷＴＩ−Ｄは、２つのトラストローラー間でその位置が変化する回動中心を有することによって基礎において縦揺れする。ＣＷＴＩ−Ｄは、その船体により多くのバラストを取り込むことによって半潜水モードになり、それによって、ＣＷＴＩ−Ｄの船体の船首部分及び船尾部分が海水面よりも下になるが、２つの他の部分よりも高い船体の中央部分は、大幅に低減しているが、必要とされる安定性には十分な水線面積を提供する。これによって、ＣＷＴＩ−Ｄの水線面積の能動的な面積が劇的に減り、ＣＷＴＩ−Ｄの中央に集中する。このために、縦揺れが実質的に排除される。水線面積の能動的な部分の劇的な減少、及びＣＷＴＩ−Ｄの質量と見かけの上下揺れの力との比例しない比率に起因して、上下揺れが最小限に抑えられる。したがって、バラストを連続的に取り込むことによってＷＴＧを基礎にゆっくりと配置することが可能となる。ＷＴＧと基礎との間の可能性のある衝撃のエネルギーは、基礎のヘッドに位置付けられる従来の衝撃吸収体によって吸収される。
【００１８】
−完全に組み立てられたＷＴＧを沿岸付近のスタンドから持ち上げ、海が荒れている間に、予め設置された基礎に配置するという上記で記載した方法−技術は、ＷＴＧ設置装置が高層の重量物運搬クレーンを搭載する必要性を排除し、ＷＴＧを予め設置された基礎に安全に配置するために必要な安定性のベースとしてこの基礎のヘッドを使用することを可能にするという画期的な革新である。この結果として、ＣＷＴＩ−Ｄは、ＷＴＧの設置深さに関係なく、また機械類と関連付けられる持ち上げ脚部を搭載する必要なく、ＷＴＧを基礎に配置することが可能である。
【００１９】
−大水深においてＷＴＧが配置される適合ガイ支持基礎（ＣＧＦ）は、現行の技術が用いている「ステイアローン」式の基礎の概念ではなく、適合ガイ支持塔の概念を用いる。これらの違いは、ＷＴＧに作用する風及び波の力が海底に伝達される方法にある。「ステイアローン」式の基礎は、海底レベルにおいてその最大に達する、構造全体を通して作用する全体的な曲げモーメントを有する。したがって、基礎のベースが最大の曲げモーメント、並びに、波及び風の力によりＷＴＧに作用する水平方向の力の合計に耐えることを必要とする。ＣＧＦは、水平方向の力を伝達して係留索に沿う張力にし、基礎塔に沿う圧縮力にする。ＣＧＦに作用する曲げモーメントは、係留索が取り付けられる平面セクションにおいてその最大に達する。この平面セクションから更に下方に、曲げモーメントは海底レベルにおいてゼロまで低下する。同じ角度で海底に近づく係留索の場合、係留索の張力及び基礎塔の圧縮力は、基礎の設置深さに関係なく同じである。したがって、同じ保持力の碇、同じ直径の係留索、同じ直径及び肉厚のワイヤーロープ及び基礎塔が作られるバレルを有することを可能にする。その違いはそれらの長さのみである。したがって、それらの「大量生産」の好ましい条件が与えられ、基礎の製造コストが大幅に低下することにつながる。
【００２０】
ＣＧＦと、現行の技術による「ステイアローン」式の基礎との他の違いは、ＣＧＦ塔の下側端に、空気圧シリンダー及び圧縮空気貯蔵容器を有することにある。したがって、ＣＧＦに、突風による衝撃、及び異常に高い波による衝撃を吸収する適合した機能を提供し、これによって、現行の技術による剛性の基礎と比較してＣＧＦの重量が低下する。
【００２１】
ＣＧＦを大水深に設置するために、ＣＷＴＩ−Ｄには、海底土壌の状態に応じてサクションバケット式又は重力式であり得る碇用の橋形クレーン及び３つのスタンドが搭載されている。
【００２２】
ＣＷＴＩ−Ｄは支援カタマラン（ＳＣ）も含み、これは、移送桟橋から目的の現場への水平位置でのＣＧＦの輸送中に、ＣＧＦの下側部分を支持する。目的の現場において、支援カタマランはＣＧＦの支持を解放し、ＣＧＦは、橋形クレーンのフックによって支持されるＣＧＦの上部の回動点の周りで鉛直位置に回転する。ＣＧＦは、設置された後で、浮きとして鉛直位置で浮き、その下側部分は海底に係留される。次のステップによって、ＣＷＴＩ−ＤはＣＧＦから分離され、３つの碇を、海底に、ＣＧＦから等距離に、間に等距離を置いて配置する。碇が設置された後で、ＣＷＴＩ−Ｄは浮かんでいるＣＧＦに戻り、ＣＧＦを厳密に鉛直に保つように係留索を引っ張る。ＣＧＦが厳密な鉛直位置に位置決めされた後で、係留索はＣＧＦにロックされる。次に、ＣＷＴＩ−Ｄは、係留索を引っ張っていた油圧シリンダーを取り外し、設置されたＣＧＦから離れるように移動する。
【００２３】
−高層クレーンステーション（ＨＣＳ）の主な目的は、ＷＴＧを沿岸付近で組み立てる天候の可用性の窓を広げることである。高層クレーンステーションは、高層構造であって、その上部に、短いブーム及び１対の拘束ウィンチを有する回転クレーンが位置付けられる、高層構造、及び沿岸付近のスタンドからなる。
−持ち上げられる負荷に取り付けられる拘束ウィンチの巻上索は、負荷が強風の間に揺動することを防止する。
−沿岸付近のスタンドは、ＣＧＦ塔のヘッドと同じ構成のそのヘッドを有し、したがって沿岸付近のスタンドとのＣＷＴＩ−Ｄの係合を容易にする。
−短いブーム及び拘束ウィンチの組み合わせは、ＷＴＧを沿岸付近のスタンドで組み立てる天候の可用性の窓を広げる。
【００２４】
現行の技術によると、ジャッキアップ船からＷＴＧを組み立てるクレーンのブームは、海水面の１００メートル超上に位置するそのフックを有し、したがって、強風の間、特に負荷が風の力で揺動するときに故障しやすくなる。
【００２５】
第２の実施形態は以下の手段を含む：
−ＣＷＴＩ−Ｄの機能の延長であり、（ＣＷＴＩ−Ｍ）と称される、モノパイル式基礎を設置し、ＷＴＧを基礎に配置するためのカタマラン風力タービン設置装置（ＣＷＴＩ）。
−モノパイル式基礎の革新的な特徴は、厳密な鉛直位置においてＷＴＧ塔がモノパイル式基礎と係合する状態を提供する遷移アダプターを有することである。遷移アダプターの使用は、遷移部片を使用する現行の技術と比較して、重量を劇的に低減することに加えて、既存の技術による２つのステップに対して、モノパイル式基礎を１つのステップで設置することを可能にする。遷移アダプターは、その中間に、ＷＴＧを基礎に対して下降させるプロセス中に可能性のある衝撃に対応する衝撃吸収体を有する。
【００２６】
−ＣＷＴＩ−ＭはＣＷＴＩ−Ｄと同じ基本設計である。違いは、ガントリークレーンを付加的に使用することであり、ガントリークレーンは、モノパイル式基礎を持ち上げて海底に設置し、その上部に杭打ち機を配置し、モノパイルが計画した深さに達した後で、杭打ち機を取り外してモノパイル式基礎の上部に遷移アダプターを配置し、遷移アダプターは、正確な水平位置に位置合わせされた後でモノパイルに溶接される。ＣＷＴＩ−Ｍは、それによって予め設置されたモノパイル式基礎にＷＴＧを配置することが可能である。
【００２７】
−第３の実施形態はカタマランクレーンであり、その設計はＣＷＴＩ−Ｄ及びＣＷＴＩ−Ｍと同じである。違いは、カタマランクレーンがＣＷＴＩ−Ｄ塔の上部に設置される短いブームを有する回転クレーンを有することである。このクレーンは、海が荒れている間に、ＷＴＧを動作させる主要な部品を交換することが可能である。
【００２８】
−第４の実施形態は、カタマランサービス船（ＣＳＶ）であり、その船体は、ＣＷＴＩ−Ｄ及びＣＷＴＩ−Ｍと基本的に同様であるが、大幅に小さい。したがって、ＣＳＶは、同じように横揺れ、縦揺れを排除し、上下揺れを最小限に抑えるよう動作中のＷＴＧと係合し、以下の機能を有する：
・メンテナンス人員がＣＳＶからＷＴＧのアクセスプラットフォームまで安全に歩くようにすること。このために、ＣＳＶは、油圧駆動装置によってＷＴＧのアクセスプラットフォームに対して押圧される持ち上げプラットフォームを使用する。油圧駆動装置は、ＣＳＶが上下揺れする場合であっても持ち上げプラットフォームをＷＴＧのアクセスプラットフォームに対して常に押圧したままに保つ機能を有する。
・ＷＴＧに搭載されている潤滑剤及び冷却剤を交換する機能を提供すること。このために、ＣＳＶには、対応するタンク、ポンプ及びパイプラインが搭載されている。
・ＷＴＧブレードを検査及び修理する機能を提供すること。このために、ＣＳＶは、そのマストの上部に、ブレードに沿うその鉛直移動を制御するウィンチを有する特別なプラットフォームを有する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】設置された位置の洋上風力発電所（ＯＷＰ）を示す図（立面図）である。
【図２】図１の細部Ｉを示す図である。
【図３】図２の平面図である。
【図４】設置された適合ガイ支持基礎（ＣＧＦ）の立面図である。
【図５】ＣＧＦ塔の全体的な構成を示す図である。
【図６】図５の断面１−１を示す図である。
【図７】図５の平面図である。
【図７Ａ】図７の断面２−２を示す図である。
【図８】拡張したモードのＣＧＦ塔の適合要素を示す図である。
【図９】圧縮されたモードのＣＧＦ塔の適合要素を示す図である。
【図１０】ＣＧＦ塔のベースを示す図（立面図）である。
【図１１】図１０の平面図である。
【図１２】碇のサクションバケットを示す図（立面図）である。
【図１３】図１２の平面図である。
【図１４】持ち運び可能なシリンダーを示す図である。
【図１５】図１４の平面図である。
【図１６】大水深用のカタマランＷＴＧ設置装置（ＣＷＴＩ−Ｄ）の立面図である。図１７の断面４−４。図１３の平面図。
【図１７】ＣＷＴＩ−Ｄの平面図である。図１６の断面３−３。
【図１８】図１７の断面５−５を示す図である。
【図１９】支援カタマランを有するＣＷＴＩ−Ｄの図２０の断面６−６を示す図である。
【図２０】図１９の平面図である。
【図２１】動作位置にある下側基礎係合体９８の平面図である。
【図２２】ＷＴＧの回動支持体を示す図である。
【図２３】図２２の平面図である。
【図２４】ＷＴＧ塔の係合構成を示す図（立面図）である。
【図２５】図２４の平面図である。
【図２６】上側係合構成とＣＧＦ塔との、それらの間の最初の接触中の立面図である。
【図２７】図２６の平面図である。
【図２８】係合が完了した後の上側係合構成とＣＧＦ塔との立面図である。
【図２９】図２８の平面図である。
【図３０】下側係合構成とＣＧＦ塔との、それらの間の最初の接触中の立面図である。
【図３１】図３０の平面図である。
【図３２】係合が完了した後の下側係合構成とＣＧＦ塔との立面図である。
【図３３】図３２の平面図である。
【図３４】支援カタマランを停止させるストッパーを示す図（立面図）である。
【図３５】図３４の平面図である。
【図３６】支援カタマランを示す図（立面図）である。
【図３７】支援カタマランを示す図（側面図）である。
【図３８】図３７の細部ＩＩを示す図である。
【図３９】移送桟橋に位置決めされているＣＧＦ塔を示す図である。
【図４０】図３９の平面図である。
【図４１】移送桟橋に位置決めされているＣＧＦ塔の側面図である。
【図４２】移送桟橋に近づくＣＷＴＩ−Ｄ及び支援カタマランを示す図（立面図）である。
【図４３】図４２の平面図である。
【図４４】移送桟橋と係合しているＣＷＴＩ−Ｄ及び支援カタマラン（立面図）、碇に取り付けられている係留索、並びに、橋形クレーン上の補助的な二重ドラムウィンチに取り付けられている動力ケーブルを有する巻上索を示す図である。
【図４５】図４４の平面図である。
【図４６】ＣＧＦ塔と係合するＣＷＴＩ−Ｄの橋形クレーンの巻上機を示す図４４の断面８−８を示す図である。
【図４７】移送桟橋から移動するカタマラン塔設置装置、及びＣＧＦ塔の下側端の持ち上げ構成と係合している支援カタマランを示す図である。
【図４８】図４７の断面９−９を示す図である。
【図４９】沈み込む支援カタマランとともに下降するＣＧＦ塔の下側端を示す図である。
【図５０】図４９の断面１０−１０を示す図である。
【図５１】移送桟橋との係合から外れるように移動するＣＧＦ塔を担持するＣＷＴＩを示す図である。
【図５２】移送桟橋との係合から外れるように移動し、目的の現場に向かうところのＣＧＦ塔を担持するＣＷＴＩを示す図である。
【図５３】目的の現場に到達したＣＷＴＩを示す図である。
【図５４】自由落下するＣＧＦ塔の後部を示す図５３の断面１０−１０を示す図である。
【図５５】ＣＷＴＩ−Ｄの橋形クレーンによって支持される、ＣＧＦ塔の上部の軸支部の周りで回転することによるＣＧＦ塔の沈みを示す図である。
【図５６】ＣＧＦ塔の更なる回転及び沈みを示す図である。
【図５７】鉛直位置になったＣＧＦ塔を示す図である。
【図５８】ＣＧＦ塔のベースの土壌内への最初の貫入を示す図である。
【図５９】ＣＧＦ塔のベースの土壌内への貫入の完了を示す図である。
【図６０】ＣＧＦ塔のベースの土壌内への貫入が完了した後のＣＷＴＩ−Ｄの側面図である。
【図６２】ＣＧＦから等距離に碇を配置するためのＣＷＴＩ−Ｄの３つの位置を示す図である。
【図６３】第１の碇を下降させる準備が整った位置にあるＣＷＴＩ−Ｄを示す図である。
【図６４】その自重で土壌に貫入する第１の碇を示す図である。
【図６５】土壌内に十分に沈んだ第１の碇を示す図である。
【図６６】第１の碇が海底土壌内に十分に貫入した後でＣＷＴＩ−Ｄに吸引ポンプを回収するプロセスを示す図である。
【図６７】第２の碇を下降させる準備が整った位置にあるＣＷＴＩ−Ｄを示す図である。
【図６８】その自重で土壌に貫入する第２の碇を示す図である。
【図６９】土壌内に十分に沈んだ第２の碇を示す図である。
【図７０】第２の碇が土壌内に十分に貫入した後でＣＷＴＩ−Ｄに吸引ポンプを回収するプロセスを示す図である。
【図７１】全ての係留索が取り付けられて緩んでいる状態で浮きとして浮いているＣＧＦに近づくＣＷＴＩ−Ｄを示す図である。
【図７２】ＣＷＴＩ−Ｄの外面の支援カタマランの位置を示す、図７１の平面図である。
【図７３】運搬可能な油圧シリンダーを作動して係留索を引っ張る油圧動力パックを有する吸引ポンプが下げられた、ＣＧＦ塔と中心が合わせられたＣＷＴＩ−Ｄを示す図である。
【図７４】図７３の断面１２−１２を示す図である。
【図７５】係留索の引っ張りが完了した後の運搬可能な油圧シリンダーを取り外すプロセスを示す図である。
【図７６】設置が完了したＣＧＦから離れるように移動するＣＷＴＩ−Ｄを示す図である。
【図７７】支援カタマランがその内部にある状態で離れるように移動するＣＷＴＩ−Ｄを示す、図７６の平面図である。
【図７８】高層クレーンステーションの立面図である。
【図７９】図７８の平面図である。
【図８０】図７８の断面１３−１３を示す図である。
【図８１】図７８の細部ＩＩＩを示す図である。
【図８２】図８１の平面図である。
【図８３】沿岸のスタンドにおいて下降するＷＴＧ塔の最初の位置を示す図である。
【図８４】沿岸のスタンドにおいて下降したＷＴＧを示す図である。
【図８５】図８４の細部ＩＶを示す図である。
【図８６】ＷＴＧ塔に下降されるプロセスにおけるＷＴＧナセル２４を示す図である。
【図８７】ナセルに取り付けられているＷＴＧローターを示す図である。
【図８８】ＣＷＴＩ−Ｄを沿岸のスタンドと係合させてＷＴＧをそこから持ち上げるステップＩを示す図である。
【図８９】ＣＷＴＩ−Ｄを沿岸のスタンドと係合させてＷＴＧをそこから持ち上げるステップＩＩを示す図である。
【図９０】ＣＷＴＩ−Ｄを沿岸のスタンドと係合させてＷＴＧをそこから持ち上げるステップＩＩＩを示す図である。
【図９１】ＣＷＴＩ−Ｄを沿岸のスタンドと係合させてＷＴＧをそこから持ち上げるステップＩの平面図である。
【図９２】ＣＷＴＩ−Ｄを沿岸のスタンドと係合させてＷＴＧをそこから持ち上げるステップＩＩの平面図である。
【図９３】ＣＷＴＩ−Ｄを沿岸のスタンドと係合させてＷＴＧをそこから持ち上げるステップＩＩの平面図である。
【図９４】ＣＷＴＩ−Ｄを沿岸のスタンドと係合させてＷＴＧをそこから持ち上げるステップＩＩＩの平面図である。
【図９５】ＣＷＴＩ−Ｄを沿岸のスタンドと係合させてＷＴＧをそこから持ち上げるステップＩＶを示す図である。
【図９６】ＣＷＴＩ−Ｄを沿岸のスタンドと係合させてＷＴＧをそこから持ち上げるステップＶを示す図である。
【図９７】持ち上げられたＷＴＧを載せてＣＷＴＩ−Ｄが沿岸のスタンドから離れるように移動するステップＶＩを示す図である。
【図９８】予め設置された基礎に近づく、完全に組み立てられたＷＴＧを載せている状態のＣＷＴＩ−Ｄを示す図である。
【図９９】胸掛け水車を通して基礎と係合した輸送モードのＣＷＴＩ−Ｄを示す図である。
【図１００】下側トラストローラーに回動点を有する、船首方向に縦揺れするＣＷＴＩ−Ｄを示す図である。
【図１０１】輸送モードから半潜水モードに進むプロセス中の２つの縦揺れの終端の間のＣＷＴＩ−Ｄを示す図である。
【図１０２】上側トラストローラーに回動点を有する、船尾方向に縦揺れするＣＷＴＩ−Ｄを示す図である。
【図１０３】半潜水モードのＣＷＴＩ−Ｄを示す図である。
【図１０４】図１０３の細部Ｖを示す図である。
【図１０５】基礎上にＷＴＧを下降させたＣＷＴＩ−Ｄを示す図である。
【図１０６】図１０５の細部ＶＩを示す図である。
【図１０７】ＷＴＧ支持脚部と接触しなくなったＣＷＴＩ−Ｄを示す図である。
【図１０８】その回動支持体が回転してアクセスプラットフォームとの可能性のある接触から外れたＣＷＴＩ−Ｄを示す図である。
【図１０９】海水面まで浮かび上がったＣＷＴＩ−Ｄを示す図である。
【図１１０】船首方向に縦揺れするとともに依然として基礎と接触しているＣＷＴＩ−Ｄを示す図である。
【図１１１】半潜水モードから輸送モードに浮かび上がるプロセス中の２つの縦揺れの終端の間のＣＷＴＩ−Ｄを示す図である。
【図１１２】船尾方向に縦揺れして基礎との接触から外れたＣＷＴＩ−Ｄを示す図である。
【図１１３】輸送モードにある、設置されたＷＴＧから離れるように移動するＣＷＴＩ−Ｄを示す図である。
【図１１４】カタマランクレーンの全体的な構成を示す図（立面図）である。
【図１１５】カタマランクレーンの全体的な構成を示す図（側面図）である。
【図１１６】図１１５の断面１３−１３を示す図である。
【図１１７】モノパイルを設置するようになっている、ＣＷＴＩ−Ｍと名前が変えられるＣＷＴＩ−Ｄの全体的な構成を示す図（立面図）である。
【図１１８】ＣＷＴＩ−Ｍの全体的な構成を示す図（側面図）である。
【図１１９】荷船でＣＷＴＩ−Ｍに送達されたモノパイルを示す図である。
【図１２０】モノパイルと係合したＣＷＴＩ−Ｍのガントリークレーンを示す図である。
【図１２１】モノパイルを持ち上げているＣＷＴＩ−Ｍのガントリークレーンを示す図である。
【図１２２】持ち上げられてＣＷＴＩ−Ｍと中心が合わせられたモノパイルを示す図である。
【図１２３】その自重によって海底土壌内に下降したモノパイルを示す図である。
【図１２４】杭打ち機をそのスタンドから持ち上げるガントリークレーンを示す図である。
【図１２５】そのスタンドにある杭打ち機と係合するガントリークレーンを示す図である。
【図１２６】モノパイルに配置された打ち込まれる杭打ち機を示す図である。
【図１２７】杭打ち機によって計画深さまで打ち込まれたモノパイルを示す図である。
【図１２８】モノパイルのヘッドから持ち上げられた杭打ち機を示す図である。
【図１２９】杭打ち機をそのスタンドに配置するガントリークレーンを示す図である。
【図１３０】バラストを取り込んで半潜水モードになるとともに遷移アダプターをモノパイルのヘッド上に下降させるＣＷＴＩ−Ｍを示す図である。
【図１３１】遷移アダプターがモノパイルのヘッドに溶接されるときの適所にあるＣＷＴＩ−Ｍを示す図である。
【図１３２】半潜水モードから輸送モードに進むＣＷＴＩ−Ｍを示す図である。
【図１３３】モノパイルから分離されてモノパイルから離れるガントリークレーンを示す図である。
【図１３４】洋上のＷＴＧと係合しているカタマランサービス船（ＣＳＶ）の全体的な構成を示す図である。
【図１３５】図１３４のＣＳＶの側面図である。
【図１３６】輸送モード中のＣＳＶの立面図である。
【図１３７】図１３６の側面図である。
【図１３８】半潜水モード中のＣＳＶの立面図である。
【図１３９】図１３８の側面図である。
【図１４０】ＣＳＶの平面図である。
【図１４１】図１３８の断面１４−１４を示す図である。
【図１４２】図１３８の側断面１５−１５を示す図である。
【図１４３】図１４１の断面１６−１６を示す図である。
【図１４４】図１４３の平面図である。
【図１４５】ＷＴＧの基礎と最初に接触している上側係合構成を示す図である。
【図１４６】図１４５の平面図である。
【図１４７】ＷＴＧの基礎と完全に係合した上側係合構成を示す図である。
【図１４８】図１４７の平面図である。
【図１４９】ＷＴＧの基礎と最初に接触した下側係合構成を示す図である。
【図１５０】図１４９の平面図である。
【図１５１】ＷＴＧの基礎と完全に係合した下側係合構成を示す図である。
【図１５２】図１５１の平面図である。
【図１５３】マストの上側部分の立面図である。
【図１５４】図１５３の側面図である。
【図１５５】マストの下側部分の立面図である。
【図１５６】図１５５の側面図である。
【図１５７】摺動プラットフォームの立面図である。
【図１５８】摺動プラットフォームの側面図である。
【図１５９】摺動プラットフォームの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
１．０．第１の実施形態の詳細な説明
図１〜図３は、海底に設置されている洋上風力発電所（ＯＷＰ）２１を示している。洋上風力発電所２１は、ナセル２４、ローター２６、補助クレーン２７、ＷＴＧ塔２８及び適合ガイ支持基礎（ＣＧＦ）３０を含む典型的な洋上ＷＴＧ２２からなる。風力塔２８は、アクセスプラットフォーム３２、風力塔２８を持ち上げるときに用いることができる地点として働く４つのスラストスツール３４を有し、その底部には、その中間にプランジャー３６を有する外側係合コーン３５を有する。
【００３１】
１．１．適合ガイ支持基礎の詳細な説明
適合ガイ支持基礎（ＣＧＦ）３０は、塔３８、３つの係留索４０及び３つの碇４２からなる。
【００３２】
塔３８（図４〜図１５を参照のこと）は、上側部分４４、中間部分４５、４６、４７、４８、４９；下側部分５０、自在継ぎ手５１及び塔ベース５２からなる。中間部分４９は吊り上げ装置５３を有する。上側部分４４は、内側コーン５６を含む受け入れヘッド５４（図７Ａを参照のこと）を有し、内側コーン５６の中間には、一組の薄いプレート６０からなる衝撃吸収体５８が位置付けられる。受け入れヘッド５４は、その側面に１対の軸首６１を有し、軸首６１は、持ち上げ地点として、及び海底への塔３８の設置のプロセス中の鉛直位置への塔３８の回転軸として働く。
【００３３】
上側部分４４は、油圧シリンダー６６を取り付けるための、上側部分４４の円の直径に沿って等間隔に分散した３つの受け部６２を有し、油圧シリンダー６６は、ＣＧＦの設置が完了した後で係留索４０を引っ張る。同様に、上側部分４４の円に沿って等間隔に分散して、受け部６２と同じパターンで、係留索４０を上側部分４４の本体に固定する３組のガイド６４及びクランプ６６が位置付けられる。上側部分４４の底部付近には、ＣＧＦ設置プロセス中に浮きとして浮くために塔３８に必要な浮力を形成する隔壁６７及び通気管６８が位置付けられる。
【００３４】
下側部分５０（図８及び図９を参照のこと）は、油圧シリンダー７２であり、その上側端が中間部分４９に接続されている。シリンダー７２の下側端にはフランジ７４がある。シリンダー７２内にはピストン７５があり、それらの間のスペースが、管７９Ａ及び三方弁８０（図７Ａを参照のこと）及び管７９Ｂを通して空気蓄圧器７７に相互接続される圧縮空気チャンバー７６を形成する。ピストン７５の底部は、少なくとも３つの等間隔に離間したストッパー８１を有するトラストプレート７８に接続されている。ストッパー８１のそれぞれがフランジ７４を通して突出し、それらの上側端にナット８２を有する。トラストプレート７８は自在継ぎ手５１に接続されている。
【００３５】
塔ベース５２は典型的なサクションバケットであり、円筒体８４及び上側プレート８６からなる。上側プレート８６の直径は円筒体８４の直径よりも大きく、これは、焼け付き防止突出部８８を形成する。上側プレート８６は、油圧動力パック９３を有する吸引ポンプ９２（図示せず）の受け部９０を有する。
【００３６】
３つの碇４２はそれぞれ典型的なサクションバケットであり、円筒体８４Ａ及び上側プレート８６Ａからなる。上側プレート８６Ａは、円筒体８４Ａの直径よりも大きく、これは、焼け付き防止突出部８８Ａを形成する。上側プレート８６Ａの中心には、チェーンコネクター９４、吸引ポンプ９２を取り付ける受け部９０、及びスリング９７によって碇４２全体を持ち上げるための少なくとも３つのフック９６が位置付けられる。
【００３７】
塔３８の設置プロセスを速める目的で、塔３８には、３組の運搬可能な油圧シリンダー５４が備え付けられている。図１４及び図１５は、運搬可能な油圧シリンダー５４を示しており、油圧シリンダー５４はシリンダー１０１からなり、ピストンロッド１０２、係留索４０から分離される迅速作動ギア１０３、及び持ち上げ耳部１０４、並びに、塔２５の上側部分において受け部６２と迅速に係合する歯１０５を有する。シリンダー１０１の下側部分にはトラスト支持体１０７が位置付けられる。
【００３８】
１．２．大水深用のカタマランＷＴＧ設置装置の詳細な説明
図１６〜図１８は、ＷＴＧを予め設置された適合ガイ支持基礎（ＣＧＦ）に配置するモードにおける大水深用のカタマランＷＴＧ設置装置（ＣＷＴＩ−Ｄ）１１０を示している。図１９〜図２１は、支援カタマラン２３０を含む、適合ガイ支持基礎（ＣＧＦ）を設置するモードにおけるＣＷＴＩ−Ｄを示している。双方のモード中に、ＣＷＴＩ−ＤはＳＷＡＴＨ式の船として動作する。ＣＷＴＩ−Ｄは下側構造部１１１及び上側構造部１１２から構成される。下側構造部１１１は、２つの、細長いシリンダーの形状を有する平底船１１３を含み、これらのそれぞれが上側方向に延びている船体１１４を有する。各船体１１４は、船首セクション１１６、中央セクション１１８及び船尾セクション１２０からなる。船体１１４の中央セクション１１８は、船体１１４の船首セクション１１６及び船尾セクション１２０よりも高い。平底船１１３の船首部分には推進ユニット１１９が位置付けられる。船体１１４は横断構造部１２２によって相互接続されている。横断構造部１２２は、１対の上側長手方向梁１２３、１対の下側長手方向梁１２４、横梁１２６；鉛直支柱１２８；鉛直面の筋交い１２９、水平面の筋交い１３０、１３２、１３４及び１３６を含む。下側構造部１１１の船尾部分はデッキ１３７によって覆われている。横断構造部１２２は、ＣＷＴＩ−ＤとＷＴＧの基礎との中心を合わせる２対の上側ガイド１３８及び下側ガイド１３９も含む。
【００３９】
ＣＷＴＩ−Ｄの上側構造部１１２は、１対の鉛直支柱１４２及び１４３、並びに側部支持体１４６、１対の上側長手方向梁１４８、それらの上側部分にクレーンレール１５２を有する１対の下側長手方向梁１５０からなる。上側長手方向梁１４８は横梁１５４によって相互接続されている。鉛直支柱１４２及び傾斜支持体１４６は、それらの上部の間で横梁１５５によって相互接続されている。ＣＷＴＩ−Ｄ１１０の船尾端には、２つの動力ステーション１５７が位置付けられる。動力ステーション１５７のそれぞれは、発電機、空気圧縮機及び油圧動力パック（図示せず）を含む。
【００４０】
上側構造部１１２は、ＷＴＧ塔２８のトラストスツール３４の２つの回動支持体１６０を有する。これらのそれぞれは（図２２及び図２３を参照のこと）、上側ヒンジ１６２、下側ヒンジ１６４及び油圧アクチュエーター１６６を有するフレーム１６１からなる。双方のヒンジは支柱１４２の間で横梁１５６に取り付けられている。
【００４１】
上側構造部１１２の上部には、ＷＴＧ塔係合構成１６８が位置付けられ（図２４及び図２５を参照のこと）、ＷＴＧ塔係合構成１６８は２つの側部ローラー１７０からなり、それぞれが、油圧アクチュエーター１７６、回動軸支持体１７８及びフレーム支持体１８０に接続されている外側アーム及び内側アームに取り付けられているローラー１７４を有する２つのアームレバー１７２を有する。
【００４２】
ＷＴＧ塔係合構成１６８は、その左側コーナーに取り付けられているローラー１８６、及びその右側コーナーに取り付けられている油圧アクチュエーター１８８を有する三角形のフレーム１８４を有する中央ローラー支持体１８２も含む。三角形のフレームの左側コーナーと右側コーナーとの間で、第３のコーナーが上側構造部１１２に取り付けられる回動支持体１９０として働く。
【００４３】
下側構造部１１１は、適合ガイ支持基礎（ＣＧＦ）３０と係合する上側係合構成１９２（図２６〜図２９を参照のこと）、及び下側係合構成１９４（図３０〜図３３を参照のこと）を含む。これらの双方は、２つの側部ローラー１７０Ａ、車輪１９８を含む胸掛け水車１９６、支持コンソール２０２を有する回動レバー２００、油圧衝撃吸収体２０４、並びに、上側係合構成１９２のトラストローラー２０６及び下側係合構成１９４のトラストローラー２０７からなる。各側部ローラー１７０Ａは：油圧アクチュエーター１７６Ａ、回動軸支持体１７８Ａ及びフレーム支持体１８０Ａに接続されている外側アーム及び内側アームに取り付けられているローラー１７４Ａを有する２つのアームレバー１７２Ａを含む。
【００４４】
ＣＧＦの設置モード中に、ＣＷＴＩ−Ｄは、巻上索及び吸引ポンプ９２の動力ケーブルを取り扱う補助的な２つのドラムウィンチ２０９を有する橋形クレーン２０８、支援カタマラン２３０、並びにガイド２１０及び停泊ローラー２１２の組、並びに支援カタマランをＣＷＴＩ−Ｄ１１０に停泊したままに保つ１対のストッパー２１４を使用する。
【００４５】
ストッパー２１４（図３４及び図３５を参照のこと）は、ベース２１８を有するヘッド２１６、及び油圧アクチュエーター２２２を有するロッカー２２０からなる。
【００４６】
ＣＷＴＩ−Ｄ１１０には３つの碇４２が載せられており、そのそれぞれが４つの動力動作回転支持体２１６に位置決めされる。下側構造部１１１の上側部分には、機械室２２３及び２２４並びに住居２２５及び２２６が位置付けられる。
【００４７】
支援カタマラン２３０（図３６〜図３９を参照のこと）は遠隔制御される船である。支援カタマラン２３０は、２つの平底船２３１及び横フレーム２３３からなる。横フレーム２３３は、水平フレーム２３５及び２つの支持支柱２３７からなる。底船２３１は、それらの船尾に、遠隔制御される推進システム２３９を有する。水平フレーム２３５の中間には、迅速脱着構成２４１が位置付けられる。迅速脱着構成２４１は、摺動支柱２４５及び持ち上げ構成２４７からなる。摺動支柱２４５は、その下側端に、１対の回動フック２４９、ベース２５１及び１対の油圧シリンダー２５３からなる油圧動作係合体２４２を有する。摺動支柱２４５の上側端には、吊り上げ用アイボルト２５７とともにトラストリング２５５が位置付けられる。持ち上げ構成２４７は、その上部に巻き上げウィンチ２６１を有するフレーム２５９からなる。巻き上げウィンチ２６１は、摺動支柱２４５の上部の吊り上げ用アイボルト２５７に取り付けられている巻上索２６３を有する。支持支柱２３７の外面には、２つの係合バー２６５が位置付けられる。
【００４８】
１．３．適合ガイ支持基礎を目的の現場まで輸送してそこで設置するプロセスの詳細な説明
−第１のステップにおいて、適合ガイ支持基礎３０の塔３８を、レール２８５上に延びる前方キャリッジ２８２及び後方キャリッジ２８４である２つのキャリッジに載せて移送桟橋２８０まで送達する（図３９、図４０及び図４１を参照のこと）。３つの係留索４０は、一端が引張シリンダー６４に取り付けられ、他端が塔３８の上側部分４４に取り付けられ、これによってループを形成する。サクションバケット式のベース５２上の吸引ポンプ９２は、塔３８の上側部分１１１の上部に取り付けられているその巻上索２８６及び動力／制御ケーブル２８８を有する。サクションバケット式のベース５２は、キャリッジ２８２及び２８４との干渉を回避するように傾斜位置にある。
【００４９】
−第２のステップにおいて、カタマラン塔設置装置（ＣＷＴＩ−Ｄ）１１０は、その船尾によって、支援カタマラン１２０を正面にして移送桟橋２８０に近づく（図４２及び図４３を参照のこと。次に、カタマラン塔設置装置１１０は、橋形クレーン２０８の中心が塔３８の軸首６１と一致するまで、桟橋２８０に沿って沿岸線により近づく（図４４及び図４５を参照のこと）。次に、橋形クレーン２０８はそのフックを下げ、軸首６１と相互接続する。同時に、巻上索２８６及び動力／制御ケーブル２８８は、橋形クレーン２０８のウィンチ２０９に接続され、係留索４０はサクションバケット式の碇４２に接続される。
【００５０】
−第３のステップにおいて、ＣＷＴＩ−Ｄ１１０は、塔３８の持ち上げ構成５３が支援カタマラン２３０の中心と一致するまで、塔３８の上側部分をキャリッジ２８２から持ち上げ、桟橋２８０に沿って移動する。この時点で、支援カタマラン２３０の係合体２４２が塔３８の吊り上げ装置５３と接触する（図４７及び図４８を参照のこと）。この係合が完了した後で、キャリッジ２８４が塔３８のその支持体を下降させ、塔３８は橋形クレーン２０８によって吊り下げられて軸首６１の周りで回転し始める。摺動支柱２４５及びそのトラストリング２５５を通した下方への移動によってカタマラン２３０の上側部分に移り、カタマラン２３０は、その浮力が塔３８の下側端の重量のバランスを取るまで沈み始める。バランスが達成されると、キャリッジ２８４は塔３８の端との接触から外れる（図４９及び図５０を参照のこと）。したがって、塔３８を引っ張って移送桟橋２８０との係合から外すことが可能となる。移送桟橋２８０から外れるとすぐに、ベース５２は輸送モードから設置モードになる（図５１及び図５２を参照のこと）。
【００５１】
−第４のステップは、ＣＷＴＩ−Ｄ１１０によって塔３８を目的の現場まで送達することを含み、塔３８をそこで設置すること（図５３〜図６１を参照のこと）は、以下の動作を含む：
−第１の動作は、塔３８を回転させて鉛直位置にすることであり、これは、塔３８の下側端を支援カタマラン２３０による吊り下げから解放することによって開始する。係合体２４２は、外方のフック２４９を回転させることによって外方のフック２４９を吊り上げ装置５３から分離し、これによって、塔３８の下側端が、橋形クレーン２０８によって吊り下げられる軸首６１の周りで回転しながら「自由落下」を開始する（図５３〜図５７を参照のこと）。塔３８が完全な鉛直位置に達した後で、橋形クレーン２０８は塔３８を海底に下降させ始める。最初に、碇−サクションバケット５２が海底土壌と接触する。塔３８の自重によって、サクションバケット５２は土壌内に部分的に貫入し、土壌の抵抗が塔３８の重量よりも大きくなると、サクションバケット５２は、土壌内への更なる貫入を停止する。次に、ポンプ９２が作動され、静水圧下で、サクションバケット５２が土壌内に十分に貫入する。
【００５２】
第５のステップは、図６２に概略的に示されている、海底に碇４２Ａ、４２Ｂ及び４２Ｃを配置することであり、これは以下の動作からなる：
−塔３８の設置が完了した後で、ＣＷＴＩ−Ｄ１１０は塔３８から径方向外方に特定の距離だけ移動する。この動作を開始する前に、橋形クレーン２０８は碇４２の受け部９０に吸引ポンプ９２を位置決めする（図６１を参照のこと）。碇４２にスリング９８Ａを取り付けた後で、橋形クレーン２０８は碇４２Ａを僅かに持ち上げる。この動作は、碇４２Ａの支持体２１６を回転させて碇４２Ａとの接触から外すことを可能にする。このように、碇４２Ａを海底に降ろす道を空ける。碇４２Ａは、海底に到達した後で、その自重によって幾らかの距離だけ土壌に貫入する。その後、吸引ポンプ９２が作動され、静水力下で、碇４２Ａは土壌内に十分に貫入する。その後、動力／制御ケーブル２８８を通して与えられるＣＷＴＩ−Ｄ１１０からの命令下で、吸引ポンプ９２が碇４２Ａから分離され、巻上索２８６を通じて、２つのドラムウィンチ２０９によって持ち上げられる。この動作によって碇４２の設置が完了する（図６１〜図６６を参照のこと）。
【００５３】
図６２〜図７０は、碇４２Ａの設置と同じように行われる碇４２Ｂの設置プロセスを示している。碇４２Ｃの設置プロセスは、碇４２Ａ及び４２Ｂと同じである。図７１は、碇４２Ｃの設置が完了した後のＣＷＴＩ−Ｄ１１０の最終的な位置を示している。
【００５４】
第６のステップは以下の動作を含む：
−ＣＷＴＩ−Ｄを設置された適合ガイ支持基礎（ＣＧＦ）に停泊し、ＣＧＦの上部に、油圧動力パック９３を有するサクションバケット９２を下降させ、油圧動力パック９３を、パイプラインシステムを通して引張シリンダー６４及びクランプ６５に接続する。三方弁８０（図６を参照のこと）を作動することによって、空気圧縮蓄圧器７７からの圧縮空気がピストン７５の上の室７６に流れ、これによって塔３８全体が持ち上がり、またこれによって係留索４０の幾らかのたるみがなくなる。次の動作によって、油圧が各引張シリンダー６４に別個かつ同時に導入される。各シリンダー内の圧力を調整することによって、塔３８は正確な鉛直位置になり、係留索４０にプレテンションをかけたままに保つ（図７５を参照のこと）。この動作が完了した後で、クランプ６６が作動され、これによって、係留索４０が塔３８に完全に固定される。次の動作は、吸引ポンプ９２及び各シリンダー６４を１つずつ塔３８からＣＷＴＩ−Ｄ１１０に取り出すことである。適合ガイ支持基礎３０を設置する最後の動作は、ＣＷＴＩ−Ｄ１１０を、設置された塔３８から、その内部の支援カタマラン２３０とともに移動させることである（図７６及び図７７を参照のこと）。
【００５５】
１．４．高層クレーンステーションの詳細な説明
図７８〜図８２は、ＷＴＧを組み立てる高層クレーンステーション２７０を示しており、高層クレーンステーション２７０は：パイル状の基礎２７２、支持構造部２７４、重量物運搬ショートブーム回転クレーン２７６を含み、重量物運搬ショートブーム回転クレーン２７６は：クレーン支持支柱２７８、巻上機２７９、及び、拘束索２８５を有する２つの負荷揺動拘束ウィンチ２８２を有する回転プラットフォーム２８０を含む。高層クレーンステーションは、ＷＴＧの基礎３０を模倣する円筒形の支柱２８８、パイル状の基礎２９０、並びに、１対の側部ローラー１７０Ｂ及びトラストローラー２０６Ａを含むＷＴＧ塔保持体２９２からなる沿岸のスタンド２８６も含む。
【００５６】
１．５．沿岸のスタンドにおいてＷＴＧを組み立てるプロセスの詳細な説明
図８３〜図８７は、沿岸のスタンド２８６においてＷＴＧ２２を組み立てるステップのシーケンスを示しており、これは以下の順である：
ＷＴＧ塔２８を沿岸のスタンド２８６に降ろす（図８３及び図８４を参照のこと）。ＷＴＧ塔２４と沿岸のスタンド２８６との最終的な接続が、図８４の細部ＩＶである図８５によって示されている。
ナセル２４を塔２８に設置する（図８６を参照のこと）。
ＷＴＧローター２６をナセル２４に設置して接続する（図８７を参照のこと）。
これらのプロセス中、ウィンチ２８２に巻き付けられる引張索２８４は、塔、ナセル及びＷＴＧに取り付けられると、塔、ナセル及びＷＴＧが風の作用に起因して揺動することを防止する。
【００５７】
１．６．ＣＷＴＩ−Ｄを沿岸のスタンドと係合させるとともに組み立てられたＷＴＧを沿岸のスタンドから持ち上げるプロセスの詳細な説明
図８８〜図９８は、カタマランＷＴＧ設置装置（ＣＷＴＩ−Ｄ）を沿岸のスタンド１４０と係合させるステップのシーケンスを示しており、カタマランＷＴＧ設置装置は、湾港の波の作用から保護されて位置決めされ、完全に組み立てられたＷＴＧをそこから持ち上げる。
ステップＩ．輸送モードのＣＷＴＩ−Ｄ１１０は、その平底船内の付加的なバラストとともに沿岸のスタンド２８６に近づき、ＣＷＴＩ−Ｄを、塔支持体１６０をＷＴＧ２２のスラストスツール３４の下に位置決めするように位置決めする。
ステップＩＩ．ＣＷＴＩ−Ｄは、沿岸のスタンドに向かってその移動を続けることによって、面内でＣＷＴＩ−Ｄと沿岸のスタンドとの中心を合わせるガイド１３８により沿岸のスタンドと最初に接触する（図９２を参照のこと）。沿岸のスタンドに向かうＣＷＴＩ−Ｄの更なる移動中に、沿岸のスタンドは胸掛け水車１９２及び１９４と接触する。
ステップＩＩＩ．このステップ中に、ＣＷＴＩ−Ｄ１１０と沿岸のスタンド２８６との動的な衝撃が胸掛け水車１９２及び１９４によって吸収される。同様に、衝撃力下で、胸掛け水車１９２及び１９４は後退し、これによって、トラストローラー２０６が沿岸のスタンド１４０と接触し（図９０及び図９４を参照のこと）、これによってＣＷＴＩ−Ｄが停止する。
ステップＩＶ．このステップ中に、ＣＷＴＩ−Ｄ１１０は、その推進システム１２０の力によってトラストローラー２０６を沿岸のスタンド２８６に対して押圧したままに保つ。同時に、ＣＷＴＩ−Ｄ１１０はバラストを圧送し始め、これによって、ＣＷＴＩ−Ｄ１１０が浮かび上がり、これによって支持体１６０がスラストスツール３４と接触する。バラストを圧送し続けることによって、ＣＷＴＩ−Ｄ１１０の平底船の浮力がＣＷＴＩ−Ｄ１１０の自重に等しくなる。
ステップＶ．バラストを圧送し続けることによって、ＣＷＴＩ−Ｄ１１０は更に浮かび上がり、ＷＴＧ２２をその塔２８を通じて沿岸のスタンド２８６から持ち上げる。
ステップＶＩ．このステップにおいて、ＣＷＴＩ−Ｄ１１０は、持ち上げられて載せられたＷＴＧ２２とともに、移動して沿岸のスタンド２８６との係合から外れる。
【００５８】
１．７．組み立てられたＷＴＧをカタマランＷＴＧ設置装置（ＣＷＴＩ−Ｄ）によって予め設置された基礎に輸送するとともにＷＴＧを基礎に配置するプロセスの説明
図９８〜図１１３は、完全に組み立てられたＷＴＧ２２を設置された基礎３０に輸送するステップ、ＣＷＴＩ−Ｄ１１０と基礎３０とを係合させるステップ、ＷＴＧを基礎３０に降ろすステップ、及び、ＣＷＴＩ−Ｄ１１０を、設置された洋上のＷＴＧ２２から離脱させるステップのシーケンスを示しており、これらのステップは以下の順で行われる：
ＣＷＴＩ−Ｄ１１０は、最小限の速度で、優先な風又は波の力に対して正面から設置されている基礎３０に近づき、したがって横揺れを排除するが、ＣＷＴＩ−Ｄ１１０はほとんどの場合に縦揺れする。最初に、ＣＷＴＩ−Ｄ１１０は、面内でＣＷＴＩ−Ｄ１１０と基礎３０との中心を合わせる１対のそのガイド１３８によって基礎３０と接触する。このプロセスは、沿岸のスタンド２８６に近づくＣＷＴＩ−Ｄ１１０のプロセスと同様であり、図９１〜図９４によって示されている。ＣＷＴＩ−Ｄ１１０は、基礎３０に向かう更なる移動中に、上側係合構成１９２及び下側係合構成１９４によって基礎３０と接触する（図２６〜図３３を参照のこと）。特に海が荒れている間のこの接触中には動的な衝撃が予期される。この場合、衝撃のエネルギーが胸掛け水車１９６の油圧シリンダー２０４によって吸収される。ＣＷＴＩ−Ｄ１１０が最初の基礎３０との接触時に縦揺れするため、１つのみの胸掛け水車である胸掛け水車１９８が徐々に後退し、これによってトラストローラーのうちの一方２０７が塔３８の基礎３０と軽く接触する（図９９及び図１００を参照のこと）。これによってＣＷＴＩ−Ｄ１１０の更なる移動が停止するが、縦揺れするため、トラストローラー２０７及び２０６の双方が基礎３０に同時に押圧される瞬間がある（図１０１を参照のこと）。トラストローラー２０７及び２０６を基礎３０に押圧する力は、波及び風の力を克服するのに十分である推進システム１２０によって生成される。しかし、その力は縦揺れを防止するほど十分ではないため、ＣＷＴＩ−Ｄ１１０はトラストローラー２０７及び２０６の周りで交互に回動する（図１００及び図１０２を参照のこと）。このように、ＣＷＴＩ−Ｄ１１０は縦揺れにかかわらず基礎３０と常に接触する。
【００５９】
ＣＷＴＩ−Ｄは、基礎３０と安定して係合していることによって、バラストを取り込み始め、ＣＷＴＩ−Ｄ１１０は沈み始める。海水面が船体の船首セクション１１６及び船体の船尾セクション１２０を上回ると、船体の中央セクション１１８によってのみ能動的な水線面積が形成され、このために、ＣＷＴＩ−Ｄ１１０の縦揺れにつながるモーメントが消失する。したがって、トラストローラー２０６及び２０７の双方が基礎３０と同時にしっかりと接触することが可能となり、これによって、波の作用に関係なくＣＷＴＩ−Ｄが基礎３０に対して垂直な向きになる。縦揺れが排除されるとすぐに、上側係合構成１９２及び下側係合構成１９４のトラストローラーの側部ガイドローラー１７２Ａ（図２８及び図３３を参照のこと）が、それらのシリンダー１７６Ａを通じて作動され、これによって、側部ガイドローラー１７２Ａは、ＣＷＴＩ−Ｄ１１０が、横揺れ又は縦揺れを含め、水平位置から傾くことを更に防止するように、ＣＷＴＩ−Ｄ１１０を基礎３０にロックする。しかし、係合構成１９２及び１９４はＣＷＴＩ−Ｄ１１０の上下揺れ（鉛直移動）を防止しない。しかし、船体の中央の水線面積１１８は、小さ過ぎるため、ＣＷＴＩ−Ｄ１１０の上下揺れに影響する著しい浮力を生成しない。したがって、バラストを取り込んだ後の、下方に移動するＣＷＴＩ−Ｄ１１０と、動かない基礎３０との間の衝撃エネルギーは大きなものではない。この衝撃エネルギーは、衝撃吸収体５８の薄いプレート６０を破断するプランジャー３６を通じて吸収される（図２；図６；図１０４及び図１０６を参照のこと）。薄いプレート６０をプランジャー３６によって１枚ずつ破断することによって、風塔２８と基礎３０との間の衝撃エネルギーが消失し、これによって、ＷＴＧ塔２８の外側コーン５６への可能性のある損傷が防止される。ＷＴＧ塔２８が基礎３０上に据え付けられた後で、ＣＷＴＩ−Ｄは、ＷＴＧ２２の総重量が基礎３０に移されるまでバラストを取り込み続ける。その間に、外側コーン３５が遷移アダプター５４に溶接される。塔支持体１６０（図１０８及び図１０９を参照のこと）がＷＴＧ塔２２のトラストスツール３４との接触から外れるとすぐに、その回動したフレーム１６１が外方へ回転し、ＣＷＴＩ−Ｄ１１０が上方に移動し始めるときに、風力塔のトラストスツール３４との干渉を回避する（図１１１及び図１１２を参照のこと）。次のステップによって、ＣＷＴＩ−Ｄ１１０はバラストの取り込みを停止し、その平底船１１３からバラストを圧送し始め、これによってＣＷＴＩ−Ｄが浮き上がり始める。同時に、推進ユニット１１９はトラストローラー２０６に対するその圧力を回復する。
【００６０】
船体の船首セクション１１６及び船体の船尾セクション１２０が海水面よりも上に上昇すると、ＣＷＴＩ−Ｄ１１０は、推進ユニット１１９からの力によって基礎３０に対して押圧され続ける。同時に、側部ガイドローラー１７０Ａが塔２８から分離される。ＣＷＴＩ−Ｄ１１０は、依然として基礎と接触しながら輸送モードに上昇する間、トラストローラー２０６及び２０７との接触点間でその回転点を変えながら縦揺れし始める（図１１０〜図１２１を参照のこと）。ＣＷＴＩ−Ｄ１１０が輸送モード位置に到達するとすぐに、推進ユニット１１９の力の方向が逆になり、ＣＷＴＩ−Ｄ１１０は設置された洋上のＷＴＧ（ＯＷＰ）２１から離れるように移動する。
【００６１】
２．０．第２の実施形態−カタマランクレーンの詳細な説明
第２の実施形態−カタマランクレーンは、短いブームを有する回転クレーンが付け加えられたＣＷＴＩ−Ｄであり、ＣＷＴＩ−Ｃと名前を変えられる。カタマランクレーンは、ＷＴＧの動作中にＷＴＧの主要な部品を交換する必要性に対処する。現行の技術による、発電機、ギアボックス、ローター及びブレード等のＷＴＧの主要な部品の交換には、ＷＴＧを最初に組み立てるジャッキアップクレーン船の使用が必要とされる。第１の実施形態によると、ＷＴＧは大水深に設置されるため、したがって、ＷＴＧの主要な部品の交換には、ＣＷＴＩ−Ｄが基づくものと同じ概念を用いるクレーン船の使用を必要とすることを意味する。
【００６２】
２．１．カタマランクレーンの詳細な説明
図１１４〜図１１６は、ＷＴＧ２２をサービスするように適合されるとともにＣＷＴＩ−Ｃ３００と称される、大水深用のカタマランＷＴＧ設置装置（ＣＷＴＩ−Ｄ）１１０に基づくカタマランクレーンを示している。
カタマランクレーン３００は：
−大水深用のカタマランＷＴＧ設置装置（ＣＷＴＩ−Ｄ）１１０（図１６を参照のこと）。短いブーム２７６Ａを有する回転クレーンは、高層クレーンステーション２７０に位置決めされるものと同じタイプである（図７８〜図８２を参照のこと）。回転クレーンは、クレーン支持支柱２７８Ａ、巻上機２７９Ａ、及び、引張索２８４Ａを有する２つの負荷揺動拘束ウィンチ２８２Ａを有する回転プラットフォーム２８０Ａからなる。
−遷移フレーム３０２は、１対の前方支柱２０４、１対の後方支柱３０６、１対の横梁３０８、及び１対の水平梁３１０からなる。
【００６３】
２．２．カタマランクレーンによる、設置された洋上風力発電所へのサービス
何百もの洋上風力発電所（ＯＷＰ）２１から構成される洋上風力発電地帯の動作中に、発電機、ギアボックス及びブレード等のＷＴＧの主要な部品の予定外の交換が必要となることが予期される。この機能は、カタマランクレーンＣＷＴＩ−Ｃ３００によって行われる。図１１４及び図１１５は、ＯＷＰ２１と係合したＣＷＴＩ−Ｃ３００を示している。カタマランクレーンがＯＷＰ２１と係合するプロセスは、カタマランＷＴＧ設置装置（ＣＷＴＩ−Ｄ）１１０が基礎３０と係合するプロセスと同様である。ＷＴＧの主要な部品を取り扱うプロセスの間、ＣＷＴＩ−Ｃ３００は、ＣＷＴＩ−Ｄによる動作と同様に半潜水動作モードに位置決めされる。このモードは、いかなる横揺れ又は縦揺れも排除するが、上下揺れを完全に排除するわけではなく、上下揺れは大幅に最小化される。既知の技術は、クレーンに影響する波の作用に従って巻上機２７９Ａの鉛直移動を調整する手段を有し、これによって、クレーンが船とともに縦揺れ又は上下揺れしないという条件下で、ＷＴＧの主要な部品を交換する安全な条件が提供される。
【００６４】
３．０．第３の実施形態−カタマランモノパイル式基礎設置装置（ＣＷＴＩ−Ｍ）
かなりの風力エネルギーポテンシャルを有する洋上エリアのかなりの部分は、浅瀬に位置し、浅瀬では、深さは３０メートルを超えない。浅瀬では、最も効率的であるのはモノパイルの形態のＷＴＧ基礎である。現行の技術によると、モノパイルは２つの部品からなる。１つの部品はチューブの形態のパイルであり、他の部品は遷移部片である。遷移部片は、アクセスプラットフォーム、係留パル、及び人が海水面からアクセスプラットフォームまで使用する垂直はしごを含む。モノパイルは約２０メートルの高さであり、２００トン超の重さである。モノパイルを設置するプロセスは２つのステップで行われる。第１にパイルを設置し、第２にパイルに遷移部片を配置する。これらのステップの双方は、高層重量物運搬クレーン船によって行われる。
【００６５】
ＯＷＰ技術によると、アクセスプラットフォームはＷＴＧ塔の一部であり、アクセスプラットフォームにメンテナンス人員を送達することはカタマランサービス船（ＣＳＶ）によって簡単に行われる。ＣＳＶのＷＴＧへの停泊は、ＣＷＴＩ−Ｄ及びＣＷＴＩ−Ｍによる停泊と同様に行われ、これは、基礎のヘッドが円筒形形状であり、その表面にいかなる障害物もないことを必要とする。
【００６６】
このために、ＯＷＰ技術によるモノパイルの表面には何もない。モノパイルを設置するプロセスの終わりに、ＷＴＧ塔とモノパイルのヘッドとの係合のプロセスを早める目的で、モノパイルの上部には、遷移部片よりも小さく５トン未満の重量である遷移アダプターが配置される。
【００６７】
３．１．カタマランモノパイル設置装置の詳細な説明
図１１７及び図１１８は、ＣＷＴＩ−Ｍ３５０と称される、モノパイル式基礎を設置するように適合されている大水深用のＷＴＧ設置装置（ＣＷＴＩ−Ｄ）１１０に基づくカタマランモノパイル設置装置を示している。ＣＷＴＩ−Ｍ３５０は以下を含む：
−モノパイル３８２を持ち上げる巻上機３５３を有する重量物運搬ガントリークレーン３５２、カタマランＷＴＧ設置装置１１０、遷移フレーム３５４及び杭打ち機３５６。
【００６８】
遷移フレーム３５４は、レール３５８を有する１対の水平梁３５７、３つの横梁３５９、２対の鉛直支柱３６０及び３６２、並びに２対のブラケット３６４及び３６６からなる。遷移フレーム３５４は、杭打ち機３５６及び遷移アダプター５４（図７Ａを参照のこと）のスタンド３６８及び３７０も含む。
【００６９】
３．２．カタマランモノパイル設置装置によるＷＴＧモノパイル式基礎設置プロセスの説明
カタマランモノパイル設置装置（ＣＷＴＩ−Ｍ）３５０によってＷＴＧの基礎を設置するプロセスは、図１１９〜図１３３によって示されている。
【００７０】
モノパイル３８２は、荷船３７４によって水平位置でＣＷＴＩ−Ｍ３５０に送達される。ＣＷＴＩ−Ｍ３５０上のガントリークレーン３５２は、その巻上機３５３を用いてモノパイル３８２を持ち上げて鉛直位置にする（図１２０〜図１２２を参照のこと）。次に、モノパイル３８２と、ＣＷＴＩ−Ｄの上側係合構成１９２及び下側係合構成１９４との中心を合わせる（図１２３を参照のこと）。その後、ガントリークレーン３５２はモノパイル３８２を海底に降ろす。モノパイルは、その自重によって海底土壌に幾らかの距離だけ貫入する。次に、ガントリークレーン３５２は杭打ち機３５６をそのスタンド３７０から持ち上げ、モノパイル３８２のヘッドに配置する。作動された杭打ち機は、モノパイル３８２を計画深さまで打ち込む。その後、ＣＷＴＩ−Ｄ１１０がバラストを取り込んで半潜水モードになり、これによってその上下揺れを最小限に抑える。次のステップによって、ガントリークレーン３５２は遷移アダプター３４をそのベース３６８から持ち上げ、モノパイル３８２のヘッドの上部に配置する。この位置において、遷移アダプター３４は水平にされて正確な水平位置になり、モノパイル３８２のヘッドに溶接される。溶接の完了後、ガントリークレーンはそのフックを遷移アダプター３４から分離し、ＣＷＴＩ−Ｄは設置されたモノパイル式基礎３８２から離れるように移動する。
【００７１】
４．０．第４の実施形態−人員及び材料を洋上のＷＴＧに対して輸送するカタマランサービス船
４．１．洋上に設置されたＷＴＧにサービスする現行の慣行
現在、洋上に位置付けられるＷＴＧは、人員及び積み荷を荒れた海の中でＷＴＧまで輸送することの問題を有する。人員をＷＴＧまで送達するという課題は、ＷＴＧのアクセスプラットフォームが海水面の約２０メートル上に位置するため、複雑である。したがって、人々がサービスボートからアクセスプラットフォームに辿り着くために大きな問題が生じる。現在、サービスボートは、人をＷＴＧ塔の可能な限り近くに送達し、人がボートの船首から垂直はしごに飛び移ってはしごを登り、アクセスプラットフォームに至る。ＷＴＧに可能な限り近づける必要性によって、特に垂直はしごの場所が優勢な風及び波の作用に対して垂直である場合に、ＷＴＧと衝突するリスクが高くなる。ＷＴＧに載るこの方法は、人が工具、材料及び小さいスペア部品を持って運ぶことを排除する。このために、搭乗プラットフォームは、工具を持ち上げる小さいクレーンを有し、ＷＴＧ自体には、２トン〜３トンの持ち上げ能力の補助クレーンがある。しかし、材料及びスペア部品を取り扱うこの動作にも危険性があり、穏やかな海であっても安全ではなく、嵐の気候では単純に行うことができない。その結果、場合によっては、メンテナンスクルーは、数週間及び更には数か月にわたってＷＴＧを訪れることができず、これは、現れた故障が修理されるまでＷＴＧの動作を中断することにつながる。
【００７２】
アンペルマンシステムと称される最近の革新は、小さいプラットフォームを用いて１人の人をＷＴＧの基礎の垂直はしごの非常に近くまで運ぶことができ、スペース内のプラットフォームの安定性は、同時の動作が特別なコンピュータープログラムによって制御されるとともに動的に位置決めされる船によって支持される、６つの油圧シリンダーを含むシステムによって達成される。しかし、アンペルマンシステムは、スペア部品を送達することができず、潤滑剤、冷却剤の交換、並びにＷＴＧブレードの検査及び修理を提供することができない。
【００７３】
４．２．提案されるカタマランサービス船（ＣＳＶ）によってＷＴＧをサービスする利点
本発明の第４の実施形態の目的は、洋上でＷＴＧにサービスする現行の技術の限界の全てを克服することである。これは、荒れた海の中でメンテナンス人員がＣＳＶからＷＴＧのアクセスプラットフォームに簡単に歩き、材料（スペア部品、潤滑油及び冷却剤）をＷＴＧに対して送達する安全な手段を提供することによって達成される。
【００７４】
ＣＳＶは、単純に機械的なシステムであるため、アンペルマンに比してより簡単でかつ信頼性が高い。したがって、ＣＳＶは気候の可用性の窓を広げ、信頼性を高め、人員及び積み荷をＣＳＶとＷＴＧとの間で輸送する安全性を高める。
【００７５】
４．３．カタマランサービス船の革新
カタマランサービス船（ＣＳＶ）の主な革新は、第１の実施形態のＣＷＴＩ−Ｄが用いるＳＷＡＴＨ式のカタマランの概念を適用することにある。これによって、荒れた海の中を、メンテナンス人員、スペア部品及び材料を洋上のＷＴＧに送達するために、ＣＳＶが、ＣＷＴＩ−Ｄが行うのと同様にＷＴＧに近づいて係合することを可能にする。
【００７６】
ＣＳＶの他の革新の中でも特に：
−低減されているが依然として存在する上下揺れの中を、ＷＴＧのアクセスプラットフォームへの人員の安全な通路を提供することができる。このために、ＣＳＶは、マストからなり、人員又はスペア部品を担持するキャリッジがマストに沿って摺動する持ち上げプラットフォーム構成を用いる。この摺動キャリッジの鉛直移動は油圧駆動装置によって制御される。摺動キャリッジは、ＷＴＧのアクセスプラットフォームまで引き上げられると、ドッグを通じて一定の力でアクセスプラットフォームと接触する。この力は、ＣＳＶの上下揺れの振幅及びＣＳＶ上の荷重の重量に関係なく、摺動キャリッジを、ＷＴＧのアクセスプラットフォームの底部に常に押圧されたままに保つ。したがって、人員が持ち上げプラットフォームからＷＴＧのアクセスプラットフォームまで歩くのに、揺れない平坦な通路が提供される。
【００７７】
−現行の慣行に比して、使い果たされた潤滑油及び冷却剤の交換を単純化し促す能力が、マストの上側部分に管分岐部を有することによって達成され、管分岐部は、パイプライン及びポンプを通して、新たな及び使い果たされた潤滑剤及び冷却剤に指定される貯蔵タンクに接続される。潤滑剤及び冷却剤の交換が必要になると、マストの上側部分にあるこれらの管分岐部が、ホースを通してＷＴＧ塔のパイプラインと接続される。これにより、使い果たされた潤滑剤及び冷却剤をナセルから重力によってＣＳＶ上の指定のタンク（図示せず）内に排出することが可能となる。新たな冷却剤及び潤滑剤は、ＣＳＶ上のポンプ（同様に図示せず）によってナセルに送達される。
【００７８】
−ＷＴＧブレードの表面を検査及び修理するのに特別な自動昇降プラットフォーム（図示せず）を使用するために、ＣＳＶは、そのマストの上部に、上記自動昇降プラットフォームが位置決めされる支持梁を有する。ＷＴＧブレードの検査及び修理が必要とされる場合、ＣＳＶが港から出航するときに特別な自動昇降プラットフォームがマストの上部の支持梁に配置される。
【００７９】
４．４．ＣＳＶの図面の詳細な説明
図１３４及び図１３５は、動作モード中にＷＴＧ発電機（ＷＴＧ）２２の基礎３０と係合したカタマランサービス船（ＣＳＶ）４００の全体的な構成の立面図及び側面図である。図１３４及び図１３５は、スペア部品４０１を取り扱うＣＳＶ４００上のＷＴＧ補助クレーン２７によってスペア部品４０１を降ろす時点も示している。図１３６及び図１３７は、クルージングモード中の、基礎３０と接触するＣＳＶ４００の立面図及び側面図を示している。図１３８は、遷移モード中のＣＳＶの立面図であり、図１３９は、ＷＴＧの基礎３０と既に係合した動作モード中のＣＳＶ４００の側面図である。図１４０はＣＳＶの平面図である。図１４１は、図１３８の平面断面図１４−１４である。図１４２は、図１３８の断面図１５−１５である。
【００８０】
ＣＳＶは下側構造部４０２及び上側構造部４０４からなる。下側構造部４０２（図１３８及び図１３９を参照のこと）は２つの平底船４０６を含み、平底船４０６のそれぞれは上側方向に延びている船体４０８を有する。各船体４０８は、船首部分４１０、中央部分４１２及び船尾部分４１４からなる。中央部分４１２は船首部分４１０及び船尾部分４１４よりも高い。
【００８１】
下側構造部の上側部分がデッキ４１５によって覆われている。平底船４０６の船尾部分には、推進システム４１６が位置付けられる。船体４０８は横断構造部４１８によって相互接続される。横断構造部４１８は、上列の横梁４２０、下列の横梁４２２、上側長手方向梁４２４、下側長手方向梁４２５、鉛直梁４２６、水平面の梁−筋交い４２８、及び鉛直面の梁−筋交い４３０を含む。図１３５の断面１４−１４及び１５−１５；図１３８の断面１６−１６、並びに図１４０の断面１７−１７は、船体４０８の部分の設計を示している。船体４０８の部分、すなわち船首部分４１０、中央部分４１２及び船尾部分４１４の浮力体積が、横梁４２２、鉛直梁４２６、平底船４０６の上部、並びに部分４１０の側部プレート４２８、部分４１２の側部プレート４３０、及び部分４１４の側部プレート４３２の相互接続部間に形成される。
【００８２】
横断構造部は、ＣＳＶとＷＴＧの基礎３０との中心を合わせる、上側の対のガイド４３５及び下側の対のガイド４３５も含む。
【００８３】
ＣＳＶ４００の下側構造部４０２は、タービンの基礎３０と係合する上側係合構成４３６及び下側係合構成４３８を含む（図１３３〜図１４０を参照のこと）。双方の係合構成４３６及び４３８は、ＷＴＧの基礎３０と係合するＣＷＴＩ−Ｄの係合構成１９２及び１９４（図２６〜図４０を参照のこと）と同じである。係合構成１９２及び１９４はともに、２つの側部ローラー１７０Ａ、胸掛け水車１９８、支持コンソール２０２を有する回動レバー２００、油圧衝撃吸収体２０４、並びに、上側係合構成１９２及び下側係合構成１９４のトラストローラー２０６からなる。各側部ローラーは：油圧アクチュエーター１７６Ａ、回動支持体１７８及びフレーム支持体１８０Ａに接続されている外側アーム及び内側アームに取り付けられているローラー１７４Ａを有する２つのアームレバー１７２Ａを含む。
【００８４】
上側構造部４０４は、ＣＳＶの中間に位置付けられる持ち上げプラットフォーム構成４４２、並びに、ＣＳＶの船尾部分に位置付けられる動力ステーション４４４及び住居４４６を含む。住居４４６の上には、ヘリコプタープラットフォーム４４８が位置付けられる。各動力ステーション４４４は、発電機、空気圧縮機、及び油圧動力パック（図示せず）を含む。
【００８５】
持ち上げプラットフォーム構成は：
−マスト４５０、摺動キャリッジ４５１及び持ち上げ駆動装置４５２からなる。
−ガイドレール４５４及び側部支持梁４５６を有する２つの鉛直支柱４５３を含むマスト４５０。マスト４５０は、その上側部分に、新たな及び使用済みの潤滑剤及び冷却剤のポンプ及び貯蔵部（図示せず）に接続されている管分岐部４５８も有する。マスト４５０の上部には、ＷＴＧブレードを検査及び修理するための自動昇降プラットフォーム（図示せず）の支持梁４５９が位置付けられる。
−摺動キャリッジ４５１は、１対の水平梁４６２、３つの横梁４６４、及び、鉛直梁４６８と水平梁４６２とを相互接続する２つのブラケット−梁４７０からなる。摺動キャリッジ４５１の後部には、ガイドレール４５４と係合する２対のローラー４７２が位置付けられる。水平梁にわたって、デッキ４７４及びハンドレール４７５が配置される。摺動キャリッジ４５１の前部には、ＷＴＧ２２のアクセスプラットフォーム３２と係合するトラストドッグ４７６が位置決めされる。チェーンループ４８０との係合のために、キャリッジ４５１は上側取り付け耳及び下側取り付け耳４７７を有する。チェーンループ４８０との係合のために、キャリッジ４５１は下側取り付け耳及び上側取り付け耳４７７を有する。
−持ち上げ駆動装置４５２は、２つの地点で摺動キャリッジに取り付けられているチェーンループ４８０、デッキ４１５に位置付けられる、スプロケット４８２を有する油圧モーター４８１、及び、マスト４５０の上部に位置決めされるスプロケット４８４を含む。デッキ４１５上には、下側位置に位置付けられると摺動キャリッジ４５１につながるアクセスはしご４８６が位置付けられる。
【００８６】
４．５．カタマランサービス船（ＣＳＶ）の動作の説明
Ｉ．ＣＳＶの動作は以下のステップからなる：
−ＷＴＧとの係合
−ＷＴＧ搭乗用プラットフォームへの人員の送達
−使い果たされた潤滑剤及び冷却剤の交換
−重いスペア部品の送達及び回収
ＩＩ．ＷＴＧとの係合
ＣＳＶ４００は、クルージングモードでＷＴＧ２２の基礎３０に近づく（図１３３及び図１３４を参照のこと）。ＣＳＶ４００は、風及び波の作用の優勢な方向に対して正面から基礎３０に近づくことを可能にするように操作される。基礎３０との第１の接触は、ＣＳＶと基礎の中心との中心を合わせるガイド４２８によってなされる。第２の接触は停泊ホイール１９６との接触であり、停泊ホイール１９６は、最初の衝撃接触のエネルギーを吸収し、これによって、トラストローラー２０６が基礎３０と円滑に接触する。風及び波の力を克服する推進力下で一方又は双方のトラストローラー２０６が任意の時点で基礎３０に対して押圧され、これによって、縦揺れ及び上下揺れ中にＣＳＶ４００と基礎３０とを接触したままに保つ。基礎３０とのしっかりとした接触が確立された後で、ＣＳＶ４００はバラストを取り込み始めると同時に沈み始め、ＣＳＶ４００は、上側係合構成４３６及び下側係合構成４３８のトラストローラー２０６間で回動点を交互に変えながら上下揺れ及び縦揺れする。沈み続けると、船体４０８の船首部分４１０及び船尾部分４１４が海水面の下に下がり、この場合、中央部分４１２によってのみ水線面が形成される。中央部分４１２による水線面積はＣＳＶの中央にあるため、ＣＳＶの縦揺れが排除され、中央部分４１２のはるかに小さい水線面積対船体４０８の３つ全ての部分の全体的な面積に起因して、ＣＳＶの上下揺れに対する波の作用の影響が大幅に低下する。縦揺れの排除は、側部ローラー１７０Ａの作動を可能にし、これによって、いかなる横揺れ及び縦揺れも排除するが上下揺れを可能にするように、ＣＳＶ４００と基礎３０とがしっかりと係合する。
【００８７】
ＩＩＩ．ＷＴＧ搭乗プラットフォームへの人員の送達
ＷＴＧのアクセスプラットフォーム３２は、海水面の約２０メートル上に位置付けられ、メンテナンス人員をＷＴＧのアクセスプラットフォーム３２に送達するために、ＣＳＶ４００は特別な持ち上げプラットフォーム構成４４２を用いる。上下揺れは、低減した振幅であっても、人々が摺動キャリッジ４６０からＷＴＧのアクセスプラットフォームまで安全に歩くのに障害となる。摺動キャリッジ４６０とＷＴＧのアクセスプラットフォームとの間のしっかりとした接続を提供するために、持ち上げ駆動装置は油圧モーター４８１を用い、油圧モーター４８１によって、チェーンループ４８０及びドッグ４７６が、ＣＳＶの上下揺れにもかかわらず、一定の圧力下でＷＴＧのアクセスプラットフォームとの接続を保つ。したがって、人々に、沿岸を歩くのと同じ、ＣＳＶからＷＴＧのアクセスプラットフォームまで歩くための安全な条件を提供する。
【００８８】
ＩＶ．潤滑油及び冷却剤の交換
使い果たされた潤滑油及び冷却剤を交換するプロセスは、潤滑油又は冷却剤用のホース４６１の一端をマスト４５０の対応する管分岐部４５８と相互接続し、他端をＷＴＧ２２の対応する管分岐部と相互接続することによって開始する。使い果たされた潤滑油及び冷却剤は、重力によってナセルからＣＳＶ上の対応する貯蔵部まで下がる。新たな潤滑油及び冷却剤は、対応する貯蔵部からナセルまで上昇するように圧送される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図７Ａ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３３】
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【図３７】
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【図３９】
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【図４０】
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【図５０】
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【図１００】
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【図１２７】
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【図１２８】
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【図１２９】
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【図１３０】
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【図１３１】
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【図１３２】
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【図１３３】
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【図１３４】
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【図１３５】
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【図１３６】
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【図１３７】
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【図１３８】
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【図１３９】
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【図１４０】
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【図１４１】
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【図１４８】
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【図１４９】
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【図１５０】
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【図１５１】
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【図１５２】
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【図１５３】
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【図１５４】
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【図１５５】
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【図１５６】
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【図１５７】
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【図１５８】
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【図１５９】
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【国際調査報告】
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