(57)【要約】【課題】海面からのプラットフォームの位置を高める。【解決手段】自己昇降式作業台船１は、水平方向に互いに離間して配置された複数の昇降脚柱３と、複数の昇降脚柱３を互いに連結すると共に複数の昇降脚柱３のそれぞれに対して昇降自在に設けられたプラットフォーム２と、昇降脚柱３に対してプラットフォーム２を固定する第１の固定部７と、プラットフォーム２の下側に配置されて、プラットフォーム２を浮揚可能な浮力を有し、複数の昇降脚柱３を互いに連結すると共に複数の昇降脚柱３のそれぞれに対して昇降自在に設けられた浮体構造物４と、昇降脚柱３に対して浮体構造物４を固定する第２の固定部８と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向に互いに離間して配置された複数の昇降脚柱と、
前記複数の昇降脚柱を互いに連結すると共に前記複数の昇降脚柱のそれぞれに対して昇降自在に設けられたプラットフォームと、
前記昇降脚柱に対して前記プラットフォームを固定する第１の固定部と、
前記プラットフォームの下側に配置されて、前記プラットフォームを浮揚可能な浮力を有し、前記複数の昇降脚柱を互いに連結すると共に前記複数の昇降脚柱のそれぞれに対して昇降自在に設けられた浮体構造部と、
前記昇降脚柱に対して前記浮体構造部を固定する第２の固定部と、を備える、自己昇降式作業台装置。
【請求項２】
前記浮体構造部は、前記プラットフォームの下側に作業領域を形成する作業面部を有する、請求項１に記載の自己昇降式作業台装置。
【請求項３】
前記プラットフォームと前記浮体構造部との間に配置され、前記複数の昇降脚柱を互いに連結すると共に前記複数の昇降脚柱のそれぞれに対して昇降自在に設けられた中間連結部と、
前記昇降脚柱に対して前記中間連結部を固定する第３の固定部と、
を更に備える、請求項１又は２に記載の自己昇降式作業台装置。
【請求項４】
前記浮体構造部の下側に配置され、前記複数の昇降脚柱を互いに連結すると共に前記複数の昇降脚柱のそれぞれに対して昇降自在に設けられた水中連結部と、
前記昇降脚柱に対して前記水中連結部を固定する第４の固定部と、
を更に備える、請求項１〜３の何れか一項に記載の自己昇降式作業台装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自己昇降式作業台装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自己昇降式作業台装置には、たとえば、自己昇降式作業台船がある。自己昇降式作業台船は、主に海洋設備の施工に用いられる。自己昇降式作業台船は、プラットフォームとプラットフォームを支持する昇降用脚とを備える。プラットフォームは、海面上において波浪が届かない高さに配置され、海洋構造物の施工における作業足場として利用される。
【０００３】
特許文献１には、自己昇降式作業台船が記載されている。この自己昇降式作業台船は、台船本体の下方に配置された支持脚補強部材を有する。支持脚補強部材は中空の箱型部材を有し、この箱型部材に海水を注水することにより支持脚補強部材が所望の深さに配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１２３９３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、風力発電設備のように海面からの高さが高い海洋構造物が構築されている。このような海洋構造物を構築する場合には、クレーン等の作業機械を高所に配置する必要がある。ここで、自己昇降式作業台装置は、クレーン等を配置するためのプラットフォーム等の重量を複数の昇降用脚が支持する構造を有する。そうすると、昇降用脚の座屈発生を防止する観点から、昇降用脚の長さが制限されるので、海面からのプラットフォームの高さも制限されてしまう。
【０００６】
そこで、本発明は、海面からのプラットフォームの位置を高めることができる自己昇降式作業台装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一形態に係る自己昇降式作業台装置は、水平方向に互いに離間して配置された複数の昇降脚柱と、複数の昇降脚柱を互いに連結すると共に複数の昇降脚柱のそれぞれに対して昇降自在に設けられたプラットフォームと、昇降脚柱に対してプラットフォームを固定する第１の固定部と、プラットフォームの下側に配置されて、プラットフォームを浮揚可能な浮力を有し、複数の昇降脚柱を互いに連結すると共に複数の昇降脚柱のそれぞれに対して昇降自在に設けられた浮体構造部と、昇降脚柱に対して浮体構造部を固定する第２の固定部と、備える。
【０００８】
この自己昇降式作業台装置では、クレーン等の作業機械が載置されるプラットフォームの下側に、第２の固定部によって浮体構造部が昇降脚柱に固定される。従って、複数の昇降脚柱は、浮体構造部によって互いに連結されるので、昇降脚柱の浮体構造部が固定された部分において水平方向への変形が抑制される。この構造によれば、昇降脚柱の座屈長は、昇降脚柱の下端から浮体構造部が固定された部分までの区間と、浮体構造部が固定された部分からプラットフォームが固定された部分までの区間と、になる。そうすると、それぞれの区間の長さを座屈の発生を防止し得る長さまで伸長することが可能になる。従って、昇降脚柱において、下端からプラットフォームが固定された位置までの全体高さが高くなるので、海面からのプラットフォームの位置を高めることができる。
【０００９】
浮体構造部は、プラットフォームの下側に作業領域を形成する作業面部を有してもよい。この浮体構造部によれば、海洋構造物の施工に利用可能な作業領域が拡大される。従って、海洋構造物の施工性を高めることができる。
【００１０】
本発明の一形態に係る自己昇降式作業台装置は、プラットフォームと浮体構造部との間に配置され、複数の昇降脚柱を互いに連結すると共に複数の昇降脚柱のそれぞれに対して昇降自在に設けられた中間連結部と、昇降脚柱に対して中間連結部を固定する第３の固定部と、を更に備えてもよい。この構造によれば、複数の昇降脚柱は、浮体構造部と中間連結部とプラットフォームとによって互いに連結される。そうすると、昇降脚柱の座屈長は、昇降脚柱の下端から浮体構造部が固定された部分までの区間と、浮体構造部が固定された部分から中間連結部が固定された部分までの区間と、中間連結部が固定された部分からプラットフォームが固定された部分までの区間と、になる。そうすると、それぞれの区間の長さを座屈の発生を防止し得る長さまで伸長することが可能になる。従って、昇降脚柱において、下端からプラットフォームが固定された位置までの全体高さがさらに高くなるので、海面からのプラットフォームの位置をさらに高めることができる。
【００１１】
本発明の一形態に係る自己昇降式作業台装置は、浮体構造部の下側に配置され、複数の昇降脚柱を互いに連結すると共に複数の昇降脚柱のそれぞれに対して昇降自在に設けられた水中連結部と、昇降脚柱に対して水中連結部を固定する第４の固定部と、更に備えてもよい。
この構造によれば、昇降脚柱の下端から浮体構造部が固定された部分までの区間が、２個の区間に分割される。従って、それぞれの区間の長さを座屈の発生を防止し得る長さまで伸長できるので、水深の深い場所における海洋構造物の施工に自己昇降式作業台装置を利用することが可能になる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の自己昇降式作業台装置によれば、海面からのプラットフォームの位置を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一形態に係る自己昇降式作業台船を示す図である。
【図２】図１に示された自己昇降式作業台船の動作を示す図である。
【図３】図２に示された自己昇降式作業台船の続きの動作を示す図である。
【図４】図３に示された自己昇降式作業台船の続きの動作を示す図である。
【図５】図４に示された自己昇降式作業台船の続きの動作を示す図である。
【図６】変形例に係る自己昇降式作業台船を示す図である。
【図７】変形例に係る自己昇降式作業台船の浮体構造部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照しながら本発明を実施するための形態を詳細に説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１５】
図１に示されるように、自己昇降式作業台船（自己昇降式作業台装置）１は、風力発電設備のように海面ＳＬからの高さが高い海洋構造物１００の施工に利用される。例えば、洋上風力発電設備は、水深Ｌ１が２０ｍ程度の海域に設置され、海面ＳＬからの高さが９０ｍ程度である。自己昇降式作業台船１は、海面ＳＬから所望の高さＬ２にクレーンＣを配置するための作業領域を提供する。
【００１６】
自己昇降式作業台船１は、プラットフォーム２と、複数の昇降脚柱３と、浮体構造物（浮体構造部）４と、中間連結部６と、を備える。
【００１７】
プラットフォーム２は、クレーンＣ等が配置される略水平な作業領域を提供する。作業領域とは、海洋構造物１００の施工に必要なクレーンＣといった建設機械を配置したり、建設資材を仮置きするスペースである。プラットフォーム２は、例えは、海面ＳＬから９０ｍ程度の高さＬ２に配置される。プラットフォーム２は、箱状の構造物であり、建設機械や建設資材を鉛直方向に支持可能な強度を有する。プラットフォーム２の角部には、昇降脚柱３が挿通される貫通孔が設けられる。貫通孔は、昇降脚柱３の直径よりも僅かに大きい内径を有する。従って、プラットフォーム２は、昇降脚柱３に対して昇降可能である。
【００１８】
自己昇降式作業台船１は、水平方向に互いに離間して配置された４本の昇降脚柱３を有する。それぞれの昇降脚柱３は、プラットフォーム２の法線方向（鉛直方向）に沿って延在するように、プラットフォーム２の貫通孔にそれぞれ挿通される。昇降脚柱３は、円筒状の柱部材であり、プラットフォーム２と、プラットフォーム２上に載置された建設機械や建設資材を支持する。昇降脚柱３の下端３ｂは、海底ＳＢに埋め込まれる。昇降脚柱３の上端３ａ近傍には、プラットフォーム２が配置される。昇降脚柱３の下端３ｂから上端３ａまでの高さＬ３は、例えば１２０ｍ程度である。
【００１９】
昇降脚柱３には、第１の固定部７によってプラットフォーム２が固定される。すなわち、第１の固定部７は、昇降脚柱３に対してプラットフォーム２の鉛直方向に沿った位置を固定する。また、第１の固定部７は、必要に応じて、昇降脚柱３との固定状態を解除することも可能である。第１の固定部７は、昇降脚柱３に対して固定された状態と、固定状態が解除された状態とを実現できればよく、具体的な構造は公知のものを利用可能である。例えば、昇降脚柱３に昇降脚柱３の外周よりも短いスチールプレート巻き付け、スチールプレートの両端をボルトによって締め付ける構造が挙げられる。
【００２０】
また、プラットフォーム２には、昇降装置１１が取り付けられる。昇降装置１１は、公知の装置を採用でき、例えば、ラックアンドピニオン方式の装置が採用される。
【００２１】
プラットフォーム２の下側には、浮体構造物４が配置される。浮体構造物４は、波浪の影響を抑制可能な高さに配置される。浮体構造物４は、プラットフォーム２と同様に箱状の構造物である。また、浮体構造物４は、昇降脚柱３が挿通される貫通孔と、作業面板（作業面部）４ａとを有する。貫通孔は、昇降脚柱３の直径よりも僅かに大きい内径を有する。従って、浮体構造物４は、昇降脚柱３に対して昇降可能である。また、作業面板４ａは、海洋構造物１００の施工に利用される機械や資材などを仮置きするスペースとして利用される。浮体構造物４は、自己昇降式作業台船１が有する浮力を発生させる。この浮力は、自己昇降式作業台船１の全体を浮揚可能な大きさを有する。自己昇降式作業台船１では、プラットフォーム２によって作業領域が提供され、浮体構造物４によって浮力と、昇降脚柱３を水平方向に互いに固定する継材としての機能が提供される。
【００２２】
昇降脚柱３には、第２の固定部８によって浮体構造物４が固定される。すなわち、第２の固定部８は、昇降脚柱３に対して浮体構造物４の鉛直方向に沿った位置を固定するものである。第２の固定部８には、第１の固定部７と同様の構造を採用し得る。
【００２３】
プラットフォーム２と浮体構造物４との間には、中間連結部６が配置される。中間連結部６は、プラットフォーム２と浮体構造物４との間を略二分する位置に配置される。中間連結部６は、昇降脚柱３同士を連結する板状の構造物であり、昇降脚柱３が挿通される貫通孔と、作業面板６ａとを有する。板状の中間連結部６は、剛性が高いので、４本の昇降脚柱３の連結強度を高めることができる。
【００２４】
昇降脚柱３には、第３の固定部９によって中間連結部６が固定される。すなわち、第３の固定部９は、昇降脚柱３に対して中間連結部６の鉛直方向に沿った位置を固定するものである。第３の固定部９には、第１の固定部７と同様の構造を採用し得る。
【００２５】
プラットフォーム２と中間連結部６との間には、ブレース１２が取り付けられる。また、中間連結部６と浮体構造物４との間にも、ブレース１２が取り付けられる。これらブレース１２によれば、波浪、潮流又は風といった外力や、座屈に対する自己昇降式作業台船１の耐力を高めることができる。
【００２６】
続いて、自己昇降式作業台船１の設置方法について説明する。
【００２７】
図２の（ａ）部に示されるように、自己昇降式作業台船１を所望の場所まで移動させる。このとき、自己昇降式作業台船１は、プラットフォーム２と中間連結部６と浮体構造物４とが高さ方向に互いに近接されている。そして、プラットフォーム２と中間連結部６と浮体構造物４とは、昇降脚柱３の下端３ｂ付近に配置される。そうすると、昇降脚柱３の下端３ｂが海底ＳＢに着底しておらず、海面ＳＬ付近に位置する。従って、自己昇降式作業台船１は、浮体構造物４の浮力によって浮かんでいる状態である。従って、自己昇降式作業台船１をタグボートＢなどで曳航することにより、場所まで移動させる。
【００２８】
図２の（ｂ）部に示されるように、所望の位置に移動された自己昇降式作業台船１は、昇降装置１１を動作させて、プラットフォーム２を昇降脚柱３に対して上方に相対移動させる。このとき、プラットフォーム２と中間連結部６と浮体構造物４とは、海面ＳＬ上に浮かんだままであるのに対し、昇降脚柱３が海底ＳＢに向かって移動していく。昇降装置１１は、昇降脚柱３の下端３ｂが海底ＳＢに着底するまで動作される。
【００２９】
図３の（ａ）部に示されるように、自己昇降式作業台船１は、昇降脚柱３の上端にさらに昇降脚柱３を継ぎ足す。この昇降脚柱３は、複数の柱状部材を鉛直方向に継ぎ足すものであってもよい。このように、昇降脚柱３を継ぎ足し可能な構造とすることにより、曳航中（図２の（ａ）部参照）における重心位置が低くなるので、自己昇降式作業台船１を安定して移動させることができる。
【００３０】
図３の（ｂ）部に示されるように、昇降装置１１を動作させて、プラットフォーム２を昇降脚柱３に対して上方に相対移動させる。この段階では、昇降脚柱３の下端３ｂが海底ＳＢに着底しているので、昇降装置１１を動作させるとプラットフォーム２が鉛直上方に移動していく。このとき、プラットフォーム２には中間連結部６が連結されており、中間連結部６には浮体構造物４が連結されている。従って、プラットフォーム２の上昇に伴い、中間連結部６と浮体構造物４も同時に上昇する。
【００３１】
浮体構造物４が所定の海面ＳＬから高さＬ４（例えば１０ｍ）に達したときに、昇降装置１１の動作を一端停止する。昇降装置１１は、動作を停止した場合には、高さ方向に沿った位置を維持し続ける。続いて、第２の固定部８を利用して、浮体構造物４を昇降脚柱３に固定する。そして、浮体構造物４を中間連結部６から切り離す。
【００３２】
図４の（ａ）部に示されるように、再び昇降装置１１を動作させて、プラットフォーム２を昇降脚柱３に対して上方に相対移動させる。この段階では、プラットフォーム２には中間連結部６が連結されているが、中間連結部６には浮体構造物４が連結されていない。従って、プラットフォーム２の上昇に伴って、中間連結部６が同時に上昇する。
【００３３】
このとき、昇降脚柱３において昇降装置１１が昇降脚柱３を保持している位置と、昇降脚柱３の下端３ｂとの区間Ｚ１では、浮体構造物４が昇降脚柱３を互いに連結している。そうすると、昇降脚柱３の座屈長は、下端３ｂから浮体構造物４が固定された位置までの区間Ｚ２と、浮体構造物４が固定された位置から昇降装置１１が保持した位置までの区間Ｚ３とになる。従って、座屈長が短くされているので、プラットフォーム２と中間連結部６とを安定した状態で上昇させることができる。
【００３４】
中間連結部６が所定の海面ＳＬから高さＬ５（例えば５０ｍ）に達したときに、昇降装置１１の動作を一端停止する。続いて、第３の固定部９を利用して、中間連結部６を昇降脚柱３に固定する。そして、中間連結部６をプラットフォーム２から切り離す。
【００３５】
図４の（ｂ）部に示されるように、再び昇降装置１１を動作させて、プラットフォーム２を昇降脚柱３に対して上方に相対移動させる。この段階では、プラットフォーム２のみが上昇する。このとき、昇降脚柱３において昇降脚柱３の下端３ｂと昇降装置１１が昇降脚柱３を保持している位置との区間Ｚ１では、浮体構造物４が昇降脚柱３を互いに連結すると共に、中間連結部６が昇降脚柱３を互いに連結している。そうすると、昇降脚柱３の座屈長は、下端３ｂから浮体構造物４が固定された位置までの区間Ｚ２と、浮体構造物４が固定された位置から中間連結部６が固定された位置までの区間Ｚ３と、中間連結部６が固定された位置から昇降装置１１が保持した位置までの区間Ｚ４と、になる。従って、それぞれの区間Ｚ２，Ｚ３，Ｚ４において座屈長が短くされているので、プラットフォーム２を安定した状態で上昇させることができる。プラットフォーム２が所定の海面ＳＬから高さＬ２（例えば９０ｍ）に達したときに、昇降装置１１の動作を停止する。続いて、第１の固定部７を利用して、プラットフォーム２を昇降脚柱３に固定する。
【００３６】
図５の（ａ）部に示されるように、ブレース１２を浮体構造物４と中間連結部６との間に架け渡す。また、ブレース１２を中間連結部６とプラットフォーム２との間に架け渡す。そして、図５の（ｂ）に示されるように、クレーンＣを動作させて、海洋構造物１００の施工を行う。
【００３７】
以上の工程により、自己昇降式作業台船１が設置される。要するに、自己昇降式作業台船１の設置方法は、昇降脚柱３をプラットフォーム２及び浮体構造物４に対して相対的に下方に移動させることにより、昇降脚柱３の下端３ｂを海底ＳＢに着底させる工程と、プラットフォーム２と共に浮体構造物４を上方に移動させることにより浮体構造物４を第１の高さＬ４に配置した後に、第２の固定部８を利用して浮体構造物４を昇降脚柱３に固定する工程と、プラットフォーム２を上方に移動させることによりプラットフォーム２を第１の高さよりも高い第２の高さＬ２に配置した後に、第１の固定部７を利用してプラットフォーム２を昇降脚柱３に固定する工程と、を有する。
【００３８】
上述した自己昇降式作業台船１の作用効果について説明する。この自己昇降式作業台船１では、クレーンＣ等の作業機械が載置されるプラットフォーム２の下側に、第２の固定部８によって浮体構造物４が昇降脚柱３に固定される。従って、複数の昇降脚柱３は、浮体構造物４によって互いに連結されるので、昇降脚柱３の浮体構造物４が固定された部分において水平方向への変形が抑制される。また、プラットフォーム２と浮体構造物４との間に配置され、複数の昇降脚柱３を互いに連結すると共に複数の昇降脚柱３のそれぞれに対して昇降自在に設けられた中間連結部６と、昇降脚柱３に対して中間連結部６を固定する第３の固定部９と、を更に備える。この構造によれば、昇降脚柱３の座屈長は、下端３ｂから浮体構造物４が固定された位置までの区間Ｚ２と、浮体構造物４が固定された位置から中間連結部６が固定された位置までの区間Ｚ３と、中間連結部６が固定された位置から昇降装置１１が保持した位置までの区間Ｚ４と、になる。そうすると、それぞれの区間Ｚ２，Ｚ３，Ｚ４の長さを座屈の発生を防止し得る長さまで伸長することが可能になる。従って、昇降脚柱３において、下端３ｂからプラットフォーム２が固定された位置までの全体高さが高くなるので、海面ＳＬからのプラットフォーム２の位置を高めることができる。
【００３９】
浮体構造物４は、プラットフォーム２の下側に作業領域を形成する作業面板４ａを有してもよい。この浮体構造物４によれば、海洋構造物１００の施工に利用可能な作業領域が拡大される。従って、海洋構造物１００の施工性を高めることができる。
【００４０】
本発明は、前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
【００４１】
例えば、図６に示されるように、自己昇降式作業台船１Ａは、浮体構造物４の下側に配置され、複数の昇降脚柱３を互いに連結すると共に複数の昇降脚柱３のそれぞれに対して昇降自在に設けられた水中連結部１３と、昇降脚柱３に対して水中連結部１３を固定する第４の固定部１４と、更に備えてもよい。この水中連結部１３は、作業面板６ａを有していない点と海中に配置される点とで中間連結部６と相違する。従って。水中連結部１３は、昇降脚柱３同士を連結する枠形状を有する。この形状によれば、水中連結部１３に作用する海流の影響を抑制し、昇降脚柱３に加わる外力の増加が抑制される。
【００４２】
また、この構造によれば、昇降脚柱３の下端３ｂから浮体構造物４が固定された部分までの区間Ｚ６が、２個の区間Ｚ７，Ｚ８に分割される。従って、それぞれの区間Ｚ７，Ｚ８の長さを座屈の発生を防止し得る長さまで伸長できるので、自己昇降式作業台船１Ａは、水深Ｌ９の深い場所における海洋構造物１００の施工に利用できる。
【００４３】
また、図７に示されるように、自己昇降式作業台船は、中間連結部の形状が正方形状の平板（図７の（ａ）部参照）であり、昇降脚柱の数が４本に限定されることはない。自己昇降式作業台船が利用される環境に応じて中間連結部は、種々の形状及び数、並びに所望の昇降脚柱の数としてもよい。例えば、（ｂ）部に示されるように、中間連結部６Ａは、枠形状であってもよい。（ｃ）部に示されるように、中間連結部６Ｂは、矩形状であり、８本の昇降脚柱が挿通される貫通孔Ｈを有していてもよい。また、中間連結部６Ｃは、三角形状の平板（（ｄ）部参照）や、円板形状であってもよい。
【００４４】
また、浮体構造部は、箱状の浮体構造物４に限定されない。例えば、浮体構造部は、複数の昇降脚柱を互いに連結し、作業領域を形成する作業台部と、作業台部に取り付けられてプラットフォーム２を浮揚可能な浮力を有するフロートと、を備えていてもよい。この場合、浮力を発生させるのはフロートであり、作業台部は必要な浮力を有していなくてもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１，１Ａ…自己昇降式作業台船（自己昇降式作業台装置）、２…プラットフォーム、３…昇降脚柱、３ａ…上端、３ｂ…下端、４…浮体構造物（浮体構造部）、６，６Ａ，６Ｂ，６Ｃ…中間連結部、６ａ…作業面板、７…第１の固定部、８…第２の固定部、９…第３の固定部、１１…昇降装置、１２…ブレース、１３…水中連結部、１４…第４の固定部、１００…海洋構造物、Ｃ…クレーン、ＳＢ…海底、ＳＬ…海面。
【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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