(57)【要約】  本発明は、具体的には5メートル以上の直径を有する(モノ)パイル(2)である基礎要素を、水中地盤形成(3)において設置する方法であって、リーダ(8)を、リーダ(8)の少なくとも先端を水中に入れて水面船舶(4)から降下するステップと、基礎要素(2)および/または騒音軽減遮蔽体(5)をリーダ(8)に沿って降下するステップとを含む方法に関する。
2017525873.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に5メートル以上の直径を有する(モノ)パイル(2)である基礎要素を、水中地盤形成(3)において設置する方法であって、
リーダ(8)を、前記リーダ(8)の少なくとも先端を水中に入れて水面船舶(4)から降下するステップと、
基礎要素(2)および/または騒音軽減遮蔽体(5)を前記リーダ(8)に沿って降下するステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記リーダ(8)は、少なくとも5メートル、好ましくは少なくとも10メートル、水の表面の下へと降下される、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記リーダ(8)は複数の部分(8A、8B)を備え、第1の部分(8A)が水中へと降下され、第2の部分(8B)が、前記第1の部分(8A)の上部に置かれ、前記第1の部分(8A)に固定される、請求項1または2に記載の方法。
【請求項４】
前記リーダ(8)は前記水中地盤形成(3)の上または中へと降下される、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記リーダ(8)は、好ましくは、前記リーダ(8)の貫通を介して、および/または、前記リーダ(8)に取り付けられる1つまたは複数の要素(8C)の貫通を介して、前記水中地盤形成に対して一時的に固定される、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
最初に、前記リーダ(8)、および/または、前記リーダ(8)に取り付けられる1つまたは複数の要素(8C)が、前記リーダならびに前記リーダ(8)に搭載される基礎要素(2)および/または騒音軽減遮蔽体(5)の重量の下で前記水中地盤形成(3)を貫通するように可能にされ、続いて、前記基礎要素(2)および/または前記騒音軽減遮蔽体(5)は、前記リーダ(8)に沿って降下される、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記船舶(4)に対する前記リーダ(8)の位置、傾斜、および/または回転が調節される、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記リーダ(8)に搭載される基礎要素(2)および/または騒音軽減遮蔽体(5)の位置、傾斜、および/または回転が調節される、請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記騒音軽減遮蔽体(5)は前記リーダ(8)に沿って降下され、基礎要素(2)が前記騒音軽減遮蔽体(5)の内部で実質的に降下される、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
特に5メートル以上の直径を有する(モノ)パイル(2)である基礎要素を、水中地盤形成(3)において設置するためのシステム(1)であって、水面船舶(4)と、基礎要素(2)および/または騒音軽減遮蔽体(5)と、前記船舶(4)に搭載されるリーダ(8)であって、前記リーダ(8)の少なくとも先端を水中に入れて前記船舶(4)から降下されるように構成され、その降下された位置において、基礎要素(2)および/または騒音軽減遮蔽体(5)を前記リーダ(8)に沿って降下するように構成されるリーダ(8)とを備えるシステム(1)。
【請求項１１】
前記リーダ(8)は、好ましくは前記水中地盤形成(3)の上または中へと、少なくとも5メートル、好ましくは少なくとも10メートル、水線の下へと降下されるように構成される、請求項10に記載のシステム(1)。
【請求項１２】
前記リーダ(8)は、前記水面船舶(4)から前記水中地盤形成(3)に対して前記リーダ(8)を固定するために1つまたは複数の要素(8C)を備える、請求項10または11に記載のシステム(1)。
【請求項１３】
前記リーダ(8)は、前記船舶(4)によって担持される案内部(24)に、好ましくは、前記船舶(4)に対する前記リーダ(8)の位置、傾斜、および/または回転を調節することを可能にする案内部(24)に、滑動可能に搭載される、請求項10から12のいずれか一項に記載のシステム(1)。
【請求項１４】
前記リーダは、複数の積み重ねられた部分(8A、8B)または積み重ね可能な部分(8A、8B)を備える、請求項10から13のいずれか一項に記載のシステム(1)。
【請求項１５】
前記リーダ(8)は、開放構造を備え、好ましくは、さらなる要素(21)によって一定の間隔で相互に連結される少なくとも3つの平行な細長い要素(20)を備える、請求項10から14のいずれか一項に記載のシステム(1)。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、詳細には5メートル以上の直径を有する(モノ)パイルである基礎要素を、水中地盤形成において設置する方法に関する。本発明は、詳細には5メートル以上の直径を有する(モノ)パイルである基礎要素を、水中地盤形成において設置するための、船舶、基礎要素、および/または騒音軽減遮蔽体を備えるシステムにさらに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に説明されているように、海洋でのラミング作業が、例えば掘削プラットフォームおよび風力タービンのために、基礎を築くために水中で実行される。風力タービンについては、4メートルを超える直径を持つ大きいモノパイルが海底に打ち込まれる。この打ち込みは実質的な水中騒音入力をもたらし、この水中騒音入力は海洋動物相に悪影響を与える可能性がある。水中での騒音入力を低減するために、特許文献１による方法およびデバイスでは、打ち込まれる材料が、固定されて水で満たされた袖体によって包囲される。
【０００３】
比較的深い水、比較的強い流れ、および/または比較的大きい波においては、このような大きい基礎要素および/または騒音軽減遮蔽体を正確に位置決めすることは困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】欧州特許公報1989358号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第2500473号明細書
【特許文献３】欧州特許出願公開第1640508号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような要素および遮蔽体の位置決めを容易にすることが、本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このために、本発明による方法は、リーダを、リーダの少なくとも先端、すなわち下方端または遠位端を水中に入れて、例えばジャッキアップ荷船または浮遊する船舶といった水面船舶から降下するステップと、基礎要素および/または騒音軽減遮蔽体をリーダに沿って、好ましくは先端まで、または先端を越えて、降下するステップとを含む。
【０００７】
実施形態では、リーダは、少なくとも5メートル、好ましくは少なくとも10メートル、水の表面の下へと降下される。
【０００８】
他の実施形態では、リーダは複数の部分を備え、第1の部分が水中へと降下され、第2の部分が、第1の部分の上部に置かれ、第1の部分に固定される。改良されたものでは、第2の部分またはさらなる部分をおいた後、リーダは水中へとさらに降下される。
【０００９】
他の実施形態では、リーダは水中地盤形成の上または中へと降下される。改良されたものでは、リーダは、好ましくは、リーダの貫通を介して、および/または、リーダに取り付けられるスパッドなどの1つまたは複数の要素の貫通を介して、水中地盤形成に対して一時的に固定される。改良されたものでは、最初に、リーダ、および/または、リーダに取り付けられる1つまたは複数の要素が、リーダならびにリーダに搭載される基礎要素および/または騒音軽減遮蔽体の重量の下で水中地盤形成を貫通することが可能にされ、続いて、基礎要素および/または騒音軽減遮蔽体は、リーダに沿って降下される。
【００１０】
本発明による方法は、いわゆる飛沫帯を通じて、すなわち、水位のすぐ上および下の領域を通じてであって、前述の実施形態では、飛沫帯を越えた地盤形成への領域を通じて、基礎要素および/または騒音軽減遮蔽体のより制御された降下および/またはより正確な位置決めを提供する。
【００１１】
実施形態における基礎要素および/または騒音軽減遮蔽体の正確な位置決めをさらに向上するために、実施形態では、船舶に対するリーダの位置、傾斜、および/または回転が、例えば、地盤形成への基礎要素および/または騒音軽減遮蔽体の降下の前または最中に、調節される。
【００１２】
他の実施形態では、リーダに搭載される基礎要素および/または騒音軽減遮蔽体の位置、傾斜、および/または回転が、例えばリーダおよび/または船舶に対して、調節される。
【００１３】
実施形態では、騒音軽減遮蔽体はリーダに沿って降下され、基礎要素が騒音軽減遮蔽体の内部で実質的に降下される。
【００１４】
本発明は、具体的には5メートル以上の直径を有する(モノ)パイルである基礎要素を、水中地盤形成において設置するためのシステムであって、水面船舶と、基礎要素および/または騒音軽減遮蔽体と、船舶に搭載されるリーダであって、リーダの少なくとも先端を水中に入れて船舶から降下されるように構成され、その降下された位置において、基礎要素および/または騒音軽減遮蔽体をリーダに沿って、好ましくは先端まで、または先端を越えて、降下するように構成されるリーダとを備えるシステムに関する。
【００１５】
実施形態では、リーダは、リーダを水中地盤形成に対して固定するために、スパッドなどの1つまたは複数の要素を備える。
【００１６】
他の実施形態では、リーダは、船舶によって担持される案内部に、好ましくは、船舶に対するリーダの位置、傾斜、および/または回転を調節することを可能にする案内部に、滑動可能に搭載される。
【００１７】
より深い水中に基礎要素および/または騒音軽減を降下することを容易にするために、実施形態では、リーダは複数の複数の積み重ねられた部分または積み重ね可能な部分を備える。
【００１８】
波および/または流れの影響を低減するために、実施形態では、リーダは、開放構造を備え、好ましくは、例えば十字継手または傾斜ロッドといったさらなる要素によって一定の間隔で相互に連結される少なくとも3つの平行な細長い要素を備える。この後者の構造は、比較的開放的な硬い軽量な構造を提供する。他の実施形態では、リーダは柱またはパイルを備える、または、柱またはパイルから本質的に成る。
【００１９】
完全性の目的のために、以下の先行技術が引用される。
【００２０】
特許文献２は、「管状の中空構造の形態である構成要素(1)を、水平に配向された長手方向軸を伴う浮遊位置から降下し、そのため、低減が海底(3)まで下へと起こる、または、定められた位置まで上へと起こる。構成要素は、鉛直位置に置いて操縦デバイス(8)によって保持される」ことを伴う方法に関する。
【００２１】
特許文献３は、「フレーム(1)が、海底と沿岸帯を含む領域へと柱をラミングするとき、柱(5)を包囲および案内するための船舶ジャックアップ式石油掘削装置に留め付けられる。海底と沿岸帯を含む領域において、フレームの下方の上方スタンバイ位置から運転位置へと降下され得る吹き込みデバイスのノズル組立体(7)が、フレームで取り付けられる」ことを有するデバイスに関する。
【００２２】
本発明は、ここで、本方法および本システムの好ましい実施形態を示している図を参照して、より詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明によるモノパイルを設置するためのジャッキアップ荷船と、設置の第1の段階とを示している。
【図２】本発明の好ましい実施形態の一部である騒音軽減遮蔽体の詳細を示している。
【図３】設置の4つの段階を示している。図は本質的に概略的であり、本発明を理解するために必要ではない詳細は省略されている。
【図４】設置の4つの段階を示している。図は本質的に概略的であり、本発明を理解するために必要ではない詳細は省略されている。
【図５】設置の4つの段階を示している。図は本質的に概略的であり、本発明を理解するために必要ではない詳細は省略されている。
【図６】設置の4つの段階を示している。図は本質的に概略的であり、本発明を理解するために必要ではない詳細は省略されている。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図1は、例えば海底といった水中地盤形成3にモノパイル2を設置するための、本発明による進水および回収のシステム1の実施形態を示している。システム1は、複数のモノパイル2と、騒音軽減遮蔽体(NMS:Noise Mitigation Screen)5と、例えばIHC Hydrohammer S-1800といった液圧ドライバ6と、ドライバを動作させるためのパワーパック7と、リーダ8と、リーダ8のための滑り案内システム9と、基礎要素および他のものを昇降および操縦するためのクレーン10とをこの例では含む機器および基礎要素を担持するジャッキアップ荷船4を備えている。
【００２５】
ドライバ6には、ドライバからモノパイルへと衝撃エネルギを伝達するために、モノパイルおよび金床(ドライバ袖体によって視界から隠されている)にドライバをしっかりと搭載するためのドライバ袖体11が搭載されており(金床はドライバ袖体によって視線から隠されている)。この例では、モノパイル2は、円形の断面と5メートルの直径とを有しており、設置の後、風力タービンの基礎として作用するように意図されている。図に示したモノパイルの上方部分は若干円錐形である。
【００２６】
NMS5は、ドライバから周囲の水への騒音入力を低減するために、パイルを打つ間、パイルの周りに位置決めされる。この例では、NMSは鋼鉄から作られて二重壁とされており、円形の断面と6メートルの内径とを有している。さらに、NMSには、例えば、NMSの内壁および/または上方縁に、複数の案内要素が設けられている。この例では、図2において詳細に示している、少なくとも遮蔽体の上方縁またはその近くに、案内車輪15が、旋回アーム16において円で配置されており、ゴムなどの騒音減衰材料から作られている。案内要素は、遮蔽体に位置決めされた基礎要素と係合するために内向きに移動でき、すなわち、案内要素は、柔軟なダイヤフラムセントラライザを形成している。同様のセットが、例えば遮蔽体の下方縁またはその近くに設けられてもよい。この例では、NMSの下部に機械的な楔(遮蔽体5によって視界から隠されている)が設けられている。
【００２７】
NMSは、例えばその内壁および/またはその上方縁に、例えば風力タービンのケーブル入口の位置といったパイルの方向を調節するために、回転器具も備えている。この例では、回転器具は、車輪17と、旋回アーム19において円で配置された、車輪を駆動するための液圧モータ18とを備えている。車輪は、遮蔽体に位置決めされた基礎要素と係合するために内向きに移動できる。
【００２８】
リーダ8は、例えば十字継手または傾斜ロッド21といったさらなる要素によって一定の間隔で相互に連結された4つの平行な細長い要素20(図3)を備える開放構造である。リーダは、少なくとも2つの機械的に相互に連結可能な部分8Aおよび8Bを備えている。リーダの先端には1つまたは複数のスパッドパイル8Cが設けられており、スパッドパイル8Cを用いて、リーダは海底に対して一時的に固定され得る。
【００２９】
滑り案内システムは、荷船の長手方向に延びるレール22(図3)のセットと、レール22に載っている滑りシューによって支持された一対の(滑り)桁を備えた滑り運搬台23とを備えている。滑り桁同士は、例えば横方向の桁またはトラスによって互いと連結されている。運搬台は、リーダを担持および案内するための旋回可能なフレーム24をさらに備えている。このために、フレーム24には、例えば、リーダを滑動可能に保持するための案内部25または把持部が設けられている。さらに、運搬台には、運搬台をレールに沿って滑らせるための液圧プッシュプル装置が、それ自体において知られている手法で設けられている。
【００３０】
モノパイルの設置は、例えば、次のようにして実行される。
【００３１】
リーダ8の第1の部分8Aが滑り案内システムに位置決めされ、騒音軽減遮蔽体(NMS)5がリーダの第2の部分8Bに連結される。第1の部分は、正しい船外位置へと滑らされる。この位置において、第1のリーダ段に連結されているスパッドパイル8Cが降下され、リーダの下部において固定される。図3で、第1の部分は、第1の部分のリーダの上部が案内部と同じ高さにおおよそなるまで、飛沫帯を通じて降下される。
【００３２】
NMS5を担持しているリーダの第2の部分8Bは第1の部分8Aの上部に位置決めされ、2つのリーダ部分8A、8Bは、連続した剛体のリーダ8を提供するために液圧で連結される。NMSを含む組み立てられたリーダは海底3へと降下される。リーダおよびNMSの全体の重量のため、スパッドパイルは海底に貫通し、波および流れからの衝撃に抗するために、安定した固定を提供することになる。固定の後、NMS5はリーダの第2の部分8Bから結合解除され、飛沫帯を通じて海底の上方のおおよそ50〜100cmまで降下される。NMSが海底の上方に到着すると、第1の位置決めおよび傾斜の順序が開始する。すなわち、Y軸の傾斜が、例えば液圧シリンダを用いて、滑り運搬台23において案内フレーム24を旋回することによって修正される。両方のX軸の傾斜は、X軸傾斜システム26によって修正される。図4で、NMSは、正しい傾斜(典型的には鉛直)および位置に到達すると、海底へと降下される。
【００３３】
NMSの上方縁が適切な入口を確保しながら、モノパイル2がNMS5に挿入され、車輪15を伴う柔軟なダイヤフラム上部セントラライザは、パイルに係合して案内するために締め付けられる。NMSの下部において、機械的な楔が、NMSにおけるパイルの同心の位置を確保する。したがって、NMSは、モノパイルにおいて鉛直な配向を案内して与える。土壌および機器の定着のため、傾斜および位置の第2の調節が必要な可能性もある。傾斜を調節することは、前述したようなデッキに搭載された滑り案内によって再び実行される。位置は、NMSに配置された上部機構によって調節される。完了したとき、杭打ちの順序が、標準的な手順に従って開始する(図5)。
【００３４】
モノパイルが設置されると、NMSの回収が、実質的に逆の順番で実行されることになる。NMSのリーダに案内された除去は、引き込みの間のモノパイルとの接触を回避または低減する。NMSは、リーダの上部へと持ち上げられた後、リーダに固定され、下方のリーダの部分において、両方のスパッドパイルを引き込み、全体構造が、デッキ搭載された滑り案内によって案内される一回の上昇で持ち上げられ、NMSを担持しているリーダの第2の部分は、取り外され、海中の留め付けにおいて位置決めされ、リーダの第1の部分は、デッキ高さへと持ち上げられ、海中の留め付けの位置決めへと滑り戻される。
【００３５】
本発明は、前述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲内においていくつかの方法で変更され得る。例えば、本発明による方法およびシステムは、正確な位置決め(ジャケット設置面積を合わせること)を必要とするジャケットパイルなど、より小さいパイルを設置するのにも適している。
【符号の説明】
【００３６】
1  システム
2  モノパイル
3  水中地盤形成、海底
4  ジャッキアップ荷船
5  騒音軽減遮蔽体(NMS)
6  液圧ドライバ
7  パワーパック
8  リーダ
8A  第1の部分
8B  第2の部分
8C  スパッドパイル
9  滑り案内システム
10  クレーン
15  案内車輪
16  旋回アーム
17  車輪
18  液圧モータ
19  旋回アーム
20  細長い要素
21  十字継手、傾斜ロッド
22  レール
23  滑り運搬台
24  案内フレーム
26  X軸傾斜システム
【図１】
2017525873.tif 000003
【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】
2017525873.tif 000008
【国際調査報告】
2017525873.tif 000009
2017525873.tif 000010