JP6041581B2 - 洋上風力発電の風車設備の設置専用船及び風車設備の設置方法 - Google Patents

Description

本発明は、洋上風力発電の風車設備の設置専用船、設置治具及び設置方法に関するものである。

洋上風力発電設備は、基本的に風が強い外洋に設置するほうが電力事業としては有利である。しかしながら、風が強いということは、それに伴って気象海象条件も悪くなる。現状の洋上風力発電設備の施工は、気象海象条件の影響を受けやすいので、洋上風力発電設備の設置場所が、電力事業として有利となる風が強い場所であるほど、設置にかかる工期が長くなり、それに伴い洋上風力発電設備の設置費用も膨大なものとなってしまう。

このため、洋上において気象海象条件に左右されずに、いかに短い工期で洋上風力発電設備を設置できるかが一番の課題であり、従来においては、以下の３つの方法がある。

（ａ）自己昇降装置付きの自航式のクレーン船を利用する方法。

このクレーン船は、自己昇降装置を有し、この自己昇降装置は、図２５に示すように、例えば、クレーン船１の四隅に鉛直方向に延びる昇降自在に設けた四本の昇降用レグ２と、この各昇降用レグ２を昇降する油圧ジャッキシステム３とからなり、上記油圧ジャッキシステム３を操作することにより、上記昇降用レグ２を下方に降ろして、上記昇降用レグ２を海底４に支持させて、そして、上記クレーン船１を海面上に持ち上げて（水切り）、上記クレーン船１を海面上で固定する。

この方法においては、上記クレーン船１を岸壁につけて、タワーや、発電機等を内蔵するナセルや、ブレードなど、解体した各風車設備部品５を積み込み、この各風車設備部品５を、風力発電設置現場まで運搬する。そして、上記自己昇降装置により、上記クレーン船１をジャッキアップして水切りし、海面上で固定して、上記クレーン船１のクレーン６により、例えば、既に海底４に設置されている風力発電設備の基礎部となるモノパイル７上に、上記風車設備部品５を組み立てて、風車設備８を設置する。

この方法によれば、上記クレーン船１は海面上で固定されているので、気象海象条件に左右されずに、短い工期で洋上風力発電設備を設置することができる。

（ｂ）自己昇降装置付き台船（Ｓｅｌｆ Ｅｌｅｖａｔｉｎｇ Ｐｌａｔｆｏｒｍ：以下「ＳＥＰ台船」と略称する）を使用する方法。

この方法においては、図２６に示すように、風車設備設置用の大型クローラークレーン９を搭載した大型クローラークレーン用ＳＥＰ台船１０と、タワーや、発電機等を内蔵するナセルや、ブレードなど、解体した各風車設備部品５を積んだ資材運搬用ＳＥＰ台船１１とを、風力発電設置現場まで曳航する。そして、昇降用レグ２と油圧ジャッキシステム３とよりなる自己昇降装置により、上記各ＳＥＰ台船１０、１１をジャッキアップして水切りし、海面上で固定して、上記大型クローラークレーン９により、例えば、既に海底４に設置されている風力発電設備の基礎部となるモノパイル７上に、上記風車設備部品５を組み立てて、風車設備８を設置する。

この方法においても、各ＳＥＰ台船１０、１１は海面上で固定されているので、気象海象条件に左右されずに、短い工期で洋上風力発電設備を設置することができる。

（ｃ）大型起重機船（フローティングクレーン）を使用して風車設備を一括して設置する方法。

この方法においては、陸上（岸壁等）で、解体された風車設備部品５を組み立てて、この組み立てられた風車設備８を、大型起重機船１２のクレーン１３にて、特殊治具１４を介して、一括して吊り下げる。そして、図２７に示すように、上記風車設備８をそのまま吊り下げた状態で、上記大型起重機船１２を風力発電設置現場まで曳航する。そして、例えば、既に海底４に設置されている、風力発電設備の基礎部となるジャケット１５の上部に固定した一方の接続部材１６と、上記特殊治具１４の他方の接続部材１７とを接続させて、上記風車設備８が揺れないようにしてから、上記風車設備８を上記ジャケット１５上に一括して設置する。

なお、上記特殊治具１４は、図２８に示すように、上記風車設備８のタワー１８の下端部を固定すると共に、上記一方の接続部材１６に接続される他方の接続部材１７と、上記タワー１８の上部分を貫通させて、上記風車設備８を吊り下げた時に、上記風車設備８の傾倒を防止するための環状の上部部材１９と、上記他方の接続部材１７と上記上部部材１９とを連結するワイヤー２０と、上記上部部材１９に設けた、クレーン吊り下げ用の吊下ピース２１とよりなる。

この方法においては、風力発電設置現場において、風車設備を組み立てる必要がないので、短い工期で洋上風力発電設備を設置することができる。

上記従来の自己昇降装置付きの船を用いて風車設備を設置する方法としては、例えば、特許文献１、特許文献２がある。

特開２００４−１７５０号公報 特開２００６−３７３９７号公報

しかしながら、上記従来の方法（ａ）は、現地で風車設備を組み立てながら設置するので、外洋での作業日数が多くなる。そのため、洋上風力発電設備の設置費用も膨大なものとなってしまう。

また、従来の方法（ｂ）も、現地で風車設備を組み立てながら設置するので、外洋での作業日数が多くなる。そのため、洋上風力発電設備の設置費用も膨大なものとなってしまう。

また、ＳＥＰ台船の大きさから、風車設備１基分しか現地へ運搬できない。そのため１基設置するごとに帰港し、風車設備部品を運搬しなければならない。

また、上記従来の方法（ｃ）は、自己昇降装置がないので、気象海象条件が極めて良好で安定している時でないと施工できない。

また、風力発電設備の基礎部となるジャケット１５の上部の一方の接続部材１６に、上記特殊治具１４の他方の接続部材１７とを接続させた後、上記風車設備８を上記ジャケット１５上に固定するまでの間、船の揺れに伴う上記特殊治具１４の揺れを吸収するために、上記他方の接続部材１７と上部部材１９とはワイヤーにより接続する必要がある。このワイヤー接続のため、特殊治具１４のセッティング時と解体時の作業が複雑になる。

また、洋上風力発電設備の基礎部上に一方の接続部材１６を取付ける必要があるが、モノパイルのように上端に一方の接続部材１６を設置スペースがない場合には、この方法を用いることができない。

また、１基しか吊り下げることができないので、設置効率が悪い。

本発明は上記の欠点を除くようにしたものである。

本発明の洋上風力発電の風車設備の設置専用船は、船体と、この船体に設けた、昇降用レグとこの昇降用レグを昇降させる昇降手段とよりなる自己昇降装置と、上記船体に設けた、１又は複数の風車設備を起立した状態で保持する保持手段と、上記保持手段の両側にそれぞれ設けた２つのクレーン装置と、上記クレーン装置により吊り下げられる、上記保持手段に保持された風車設備に係合して上記風車設備を持ち上げる風車設備設置治具とよりなることを特徴とする。また、上記保持手段は、船首から船尾に向かって、所望の間隔を開けて複数の風車設備を起立した状態で保持する保持具であり、上記２つのクレーン装置は、上記風車設備の保持具に沿って両側にそれぞれ設けた２つのクレーンレールと、この各クレーンレールを走行自在な走行クレーンとよりなることを特徴とする。

また、上記保持手段は、風車設備のブレードのうちの１枚のブレードを鉛直下方に向いた位置で固定するように構成されると共に、上記クレーン装置は、上記風車設備の左右に延びるブレードよりも下の空間内で稼働するように構成されることを特徴とする。

上記風車設備設置治具は、上記風車設備のタワーの下部分を支持する下部治具部と、上記風車設備のタワーの上部分を支持する上部治具部と、上記上部治具部と上記下部治具部とを所望の間隔を開けて連結する剛性のある連結具とよりなり、少なくとも上記下部治具部及び上記上部治具部のいずれか一方が、上記タワーに設けた係合部に係合可能であることを特徴とする。

また、本発明の洋上風力発電の風車設備の設置方法は、昇降用レグとこの昇降用レグを昇降させる昇降手段とよりなる自己昇降装置と、複数の風車設備を起立した状態で保持する保持手段と、上記保持手段の両側にそれぞれ設けた２つのクレーン装置と、上記クレーン装置により吊り下げられる、上記保持手段に保持された各風車設備に係合して上記各風車設備を持ち上げる風車設備設置治具とよりなる船体であって、この船体の上記保持手段に複数の風車設備を保持させて、上記船体を、上記風車設備が接続される上記風力発電設備の基礎部に移動する第一の工程と、上記船体を上記自己昇降装置により持ち上げ、海面上で固定する第二の工程と、上記クレーン装置により、上記風車設備設置治具を介して風車設備を吊り下げ、上記基礎部上に移動する第三の工程と、上記基礎部に上記風車設備を固定する第四の工程と、上記船体を上記自己昇降装置により下げ、海面上での固定を解除し、上記船体を移動可能とし、上記船体を、他の風力発電設備の基礎部に移動する第五の工程と、上記他の風力発電設備の基礎部に固定される他の風車設備について、上記第二の工程から上記第四の工程を行う第六の工程と、必要に応じて、上記第五、六の工程を１又は複数回繰り返す第七の工程とよりなることを特徴とする。また、上記保持手段は、船首から船尾に向かって、所望の間隔を開けて複数の風車設備を起立した状態で保持する保持具であり、上記２つのクレーン装置は、上記風車設備の保持具に沿って両側にそれぞれ設けた２つのクレーンレールと、この各クレーンレールを走行自在な走行クレーンとより、上記複数の風車設備は、一番船首側の風車設備から、或いは、一番船尾側の風車設備から順次、風力発電設備の基礎部に固定されることを特徴とする。

また、上記風車設備設置治具は、上記風車設備のタワーの下部分を支持する下部治具部と、上記風車設備のタワーの上部分を支持する上部治具部と、上記上部治具部と上記下部治具部とを所望の間隔を開けて連結する剛性のある連結具とよりなり、少なくとも上記下部治具部及び上記上部治具部のいずれか一方が、上記タワーに設けた係合部に係合可能であり、上記下部治具部及び上記上部治具部は、それぞれ上記風車設備のタワーを挿入できる大きさの空隙部を有すると共に、上記下部治具部の一方側及び他方側において、それぞれ上記空隙部内に上記タワーを出し入れできるタワー挿入部を有する共に、上記上部治具部の一方側及び他方側において、それぞれ上記空隙部内に上記タワーを出し入れできるタワー挿入部を有し、風力発電設備の基礎部に風車設備を固定後に、上記下部治具部及び上記上部治具部の空隙部内に挿入された風車設備のタワーを上記空隙部内から出す場合には、上記下部治具部及び上記上部治具部の他方側のタワー挿入部を開口し、他の風力発電設備の基礎部に固定される他の風車設備を吊り下げるために、上記下部治具部及び上記上部治具部の空隙部内に上記他の風車設備のタワーを入れる場合には、上記下部治具部及び上記上部治具部の一方側のタワー挿入部を開口することを特徴とする。

本発明によれば、自己昇降装置の付いた船体を使用するので、気象海象条件の影響をあまり受ける事無く、風車設備の設置作業を行うことができる。

また、風車設備設置治具を用いることで、風車設備のクレーンの取り付け、取り外しが容易となる。また、複数の風車設備の運搬、設置が容易となる。

また、風車設備、特にブレードに接触しない範囲でクレーン作業ができるので、クレーン装置のブームやワイヤーの接触による風車設備のブレードの損傷を防止し、かつ、小型のクレーンで風車設備の移動が可能となる。

本発明の洋上風力発電の風車設備の設置専用船の側面図である。 本発明の洋上風力発電の風車設備の設置専用船の正面図である。 本発明の洋上風力発電の風車設備の風車設備設置具の正面図である。 本発明の洋上風力発電の風車設備の風車設備設置具の下部治具部の平面図である。 本発明の洋上風力発電の風車設備の風車設備設置具の下部治具部の正面図である。 本発明の洋上風力発電の風車設備の風車設備設置具の上部治具部の平面図である。 本発明の洋上風力発電の風車設備の風車設備設置具の上部治具部の正面図である。 本発明の洋上風力発電の風車設備の風車設備設置具の他の実施例の正面図である。 本発明の洋上風力発電の風車設備の風車設備設置具の他の実施例の側面図である。 本発明の洋上風力発電の風車設備の風車設備設置具の他の実施例の下部治具部の平面図である。 本発明の洋上風力発電の風車設備の風車設備設置具の他の実施例の上部治具部の平面図である。 本発明の洋上風力発電の風車設備の設置方法の説明用正面図である。 本発明の洋上風力発電の風車設備の設置方法の説明用側面図である。 本発明の洋上風力発電の風車設備の設置方法の説明用側面図である。 本発明の洋上風力発電の風車設備の設置方法の説明用側面図である。 本発明の洋上風力発電の風車設備の設置方法の説明用側面図である。 本発明の洋上風力発電の風車設備の設置方法の説明用側面図である。 本発明の洋上風力発電の風車設備の設置方法の説明用側面図である。 本発明の洋上風力発電の風車設備の設置方法の説明用側面図である。 本発明の洋上風力発電の風車設備の設置方法の説明用側面図である。 本発明の洋上風力発電の風車設備の設置専用船の風車設備設置具に用いる伸縮装置の説明用側面図である。 本発明の洋上風力発電の風車設備の設置専用船の他の実施例の側面図である。 本発明の洋上風力発電の風車設備の設置専用船の他の実施例の正面図である。 本発明の洋上風力発電の風車設備の設置専用船の他の実施例の説明用の正面図である。 従来の洋上風力発電の風車設備の設置方法の説明用側面図である。 従来の洋上風力発電の風車設備の他の設置方法の説明用側面図である。 従来の洋上風力発電の風車設備の更に他の設置方法の説明用側面図である。 従来の洋上風力発電の風車設備の更に他の設置方法の説明用正面図である。

以下図面によって本発明の実施例を説明する。

図１及び図２は、本発明の第１の実施例の洋上風力発電の風車設備の設置専用船を示し、２２は、自航式又は非自航式の船体を示し、この船体２２は、この船体２２の例えば四隅に鉛直方向に延びる昇降自在に設けた昇降用レグ２３とこの各昇降用レグ２３を昇降する油圧ジャッキシステムなどの昇降手段２４とよりなる自己昇降装置を有する。そして、上記昇降手段２４を操作して、上記昇降用レグ２３を下方に降ろして、上記昇降用レグ２３を海底４に支持させて、そして、上記船体２２を海面上に持ち上げることにより、上記船体２２を海面上に固定できる。

また、上記船体２２の上面には、１又は、例えば、船首から船尾に向かって、所望の間隔を開けて複数の風車設備８を起立した状態で保持する保持具（図示せず）が設けられている。なお、上記風車設備８は、その積み込み、運搬から設置の間、上記風車設備８のブレードのうちの１枚のブレードを鉛直下方に向いた位置で固定し、回転しないようにする。

４５は、上記船体２２に設けたクレーン装置を示し、このクレーン装置４５は、例えば、上記船体２２上の上記風車設備の保持具の両側にそれぞれ設けた２つのクレーンレール２５，２５と、この各クレーンレール２５を走行自在な走行クレーン２６とよりなる。

なお、上記各クレーンレール２５を２台以上の走行クレーンが走行するようにしてもよい。

また、上記クレーン装置４５は、固定クレーンや船体２２上を走行するクレーン車であってもよい。

また、例えば、上記各走行クレーン２６のブームの先端部を、上記風車設備８のブレードに接触しない、図２４に示す空間Ａ内で稼動できるようにし、そして、上記各走行クレーン２６のブームの先端部を上記空間Ａ内に位置させて、後述する風車設備設置治具２７を吊り上げるようにする。

すなわち、上記空間Ａとは、風車設備８のブレードのうち、左右に延びるブレードよりも下の領域であり、上記左右に延びるブレードと、上記走行クレーン２６のブームの先端部との間に間隙を有して、かつ、上記走行クレーン２６のブームの先端部が上記左右に延びるブレードよりも下方に位置する関係で、上記各走行クレーン２６のブームの先端部を位置させて、上記風車設備設置治具２７を吊り上げるようにする。

なお、上記走行クレーン２６のブームの先端部は、上記風車設備８及び風車設備設置治具２７の重心位置よりも高い位置で、上記風車設備設置治具を吊り上げるようにする。

以上のように、上記走行クレーン２６のブームの先端部を上記空間Ａ内で稼動できるようにして、上記ブレードの下の位置で上記風車設備設置治具を吊り上げるようにすれば、上記各走行クレーン２６のブーム及びワイヤーが、上記風車設備８のブレードに接触することなく、風車設備８を吊り上げることができ、また、上記風車設備８を船体２２の保持具から海上のモノパイル７上まで移動させることが可能となる。

２７は、上記船体２２に設けた風車設備設置治具を示し、この風車設備設置治具２７は、上記走行クレーン２６により吊り下げられた時に、上記保持具により保持された風車設備８と係合し、上記風車設備８を持ち上げるように構成されている。

上記風車設備設置治具２７は、図３〜図７に示すように、風車設備８のタワー１８の下部分を支持する下部治具部２８と、上記風車設備８のタワー１８の上部分を支持する上部治具部２９と、上記下部治具部２８と上記上部治具部２９とを所望の間隔を開けて連結する、例えば鋼管などの剛性のある連結具３０と、上記下部治具部２８に係合可能な、上記風車設備８のタワー１８に設けた係合部、例えば、上記タワー１８の下部外周面に突出して設けた２つの係合ブラケット３１、３１とよりなる。

なお、上記係合ブラケット３１は、１つであっても、２以上であってもよい。

また、上記下部治具部２８は、図４及び図５に示すように、例えば、所望の間隔を開けた２枚の例えば矩形状の下部ベース部３２、３２と、この２枚の下部ベース部３２、３２の両端部をそれぞれ連結する取り外し可能な一方及び他方の下部ビーム部材３３、３３とよりなり、上記下部治具部２８は、上記下部ベース部３２、３２と上記下部ビーム部材３３、３３により形成されている。そして、上記下部治具部２８から一方又は他方の下部ビーム３３、３３を取り外すことにより、タワー挿入部が形成される。

また、上記各部材３２、３３で囲まれて形成された空隙部３４は、上記風車設備８のタワー１８の下部分を挿入できる大きさに形成される。

また、上記係合ブラケット３１の突出長さは、図５に示すように、上記下部治具部２８の間隙部３４に、上記係合ブラケット３１が上記下部治具部２８よりも上に位置するように上記風車設備８のタワー１８の下部を挿入した状態において、上記走行クレーン２６により上記風車設備設置治具２７を吊り下げた時に、上記下部治具部２８が上記係合ブラケット３１に係合して、上記風車設備８を持ち上げることができる長さに形成されている。

また、上記上部治具部２９は、図６及び図７に示すように、所望の間隔を開けて設けた２枚の例えば矩形状の上部ベース部３５、３５と、この２枚の上部ベース部３５、３５の両端をそれぞれ連結する取り外し可能な一方及び他方の上部ビーム部材３６、３６とよりなり、上記上部治具部２９は、上記上部ベース部３５、３５と上記ビーム３６、３６により形成されている。そして、上記上部治具部２９から一方又は他方の上部ビーム３６、３６を取り外すことにより、タワー挿入部が形成される。

なお、上記２枚の上部ベース部３５、３５は、それぞれ、上記下部ベース部３２、３２に対向する位置に設けられている。

また、上記各部材３５、３６で囲まれて形成された間隙部３７は、上記風車設備８のタワー１８の上部分を挿入できる大きさに形成されている。

５４は、上記タワー１８のタワー挟持手段を示し、このタワー挟持手段５４は、上記各上部ベース部３５、３５の上面に、それぞれ互いに対向して設けた一方及び他方のタワー挟持部３８、３８とより、この一方及び他方のタワー挟持部３８の少なくとも一つはジャッキなどの押圧装置よりなる。そして、上記一方及び他方の挟持部３８、３８により上記上部治具部２９の空隙部３７内に挿入されたタワー１８を挟持押圧して固定し、上記風車設備８を上記風車設備設置治具１４に固定できるようにして、移動中の風車設備８の振れを抑制する。

なお、上記タワー挟持手段５４は、一方及び他方のタワー挟持部３８により２方向からタワー１８を挟持する他に、３つ以上のタワー挟持部３８により３方向以上からタワー１８を挟持するようにしてもよい。そして、３つ以上のタワー挟持部３８の少なくとも一つはジャッキなどの押圧装置とする。

また、一方及び他方のタワー挟持部３８のうち、例えば、一方のタワー挟持部３８をジャッキとし、他方のタワー挟持部３８を上記上部ベース３５としてもよい。

３９は、上記各上部ベース部３５の上面の両端に設けた、上記走行クレーン２６の吊下ピースを示す。

また、上記連結具３０は、上記各上部ベース部３５の下面の両端と、これに対応する各下部ベース部３２の上面の両端とがそれぞれ連結されている。なお、上記連結具３０には、階段やエレベータなどの昇降設備を設け、下部治具部２８から上部治具部２９に上がれるようになっている。

なお、上記風車設備設置治具２７は、上記２枚の下部ベース部３２及び上記２枚の上部ベース部３５を、それぞれ一方及び他方の舷側を向くようにし、上記一方及び他方の下部ビーム部材３３及び上記一方及び他方の上部ビーム部材３６を、それぞれ船首側及び船尾側に向くようにして、上記船体２２上に載置する。

そして、一方のクレーンレール２５を走行する走行クレーン２６により、上記一方の上部ベース部３５の両端の吊下ピース３９を吊り下げ、他方のクレーンレール２５を走行する走行クレーン２６により、上記他方の上部ベース部３５の両端の吊下ピース３９を吊り下げるようにする。

これにより、上記風車設備設置治具２７を上記風車設備８に係合しない程度に吊り下げて、上記下部治具部２８から船首側の一方の下部ビーム部材３３を取り外して、下部治具部２８の前側を開口し、また、上部治具部２９から船首側の一方の上部ビーム部材３６を取り外して、上部治具部２９の前側を開口すれば、上記走行クレーン２６を移動させるだけで、上記風車設備設置治具２７内に船首側から上記風車設備８のタワー１８を出し入れできるようになる。

同様に、上記下部治具部２８から船尾側の他方の下部ビーム部材３３を取り外して、下部治具部２８の後側を開口し、また、上部治具部２９から船尾側の他方の上部ビーム部材３６を取り外して、上部治具部２９の後側を開口すれば、上記走行クレーン２６を移動させるだけで、上記風車設備設置治具２７内に船尾側から風車設備８のタワー１８を出し入れできる。

なお、上記係合ブラケット３１を上記風車設備８のタワー１８の下部外周面に設ける代わりに、上記タワー１８の中間部外周面に設け、上記走行クレーン２６により上記風車設備設置治具２７を吊り上げた時に、上記上部治具部２９が上記係合ブラケット３１に係合するようにしてもよい。或いは、上記タワー１８の下部外周面及び中間部外周面にそれぞれ係合ブラケット３１を設けるようにしてもよい。

また、上記上部治具部２９にタワー挟持手段５４を設ける代わりに、上記下部治具部２８にタワー挟持手段５４を設けるようにしてもよい。或いは、上記上部治具部２９及び上記下部治具部２８にそれぞれタワー挟持手段５４を設けるようにしてもよい。

また、図８〜図１１は、本発明の風車設備設置治具２７の他の実施例を示す。この他の実施例においては、上記下部治具部２８を、下部ベース部３２、３２と下部ビーム部材３３、３３とにより構成する代わりに、図１０に示すように、タワー挿入部、即ち、上記タワー１８の挿入用の開口部４６を有する部材４７よりなるものとする。

また、上記上部治具部２９を、上部ベース部３５、３５と上部ビーム部３６、３６とにより構成する代わりに、図１１に示すように、タワー挿入部、即ち、上記タワー１８の挿入用の開口部４８を有する部材４９よりなるものとする。

上記他の実施例の風車設備設置治具２７によれば、上記風車設備８に上記風車設備治具部２７を設置し、撤去するのが容易になる。そして、上記他の実施例の風車設備設置治具２７においては、クレーン操作により、上記風車設備設置治具２７の開口部４６、４８の方向を変えるなどして、風車設備８を出し入れするようにする。

次に本発明の洋上風力発電設備の設置専用船及び風車設備設置治具を用いた、風車設備の設置方法を説明する。

図１２に示すように、上記船体２２を岸壁４０につけて、上記自己昇降装置により、上記船体２２をジャッキアップして海面上に固定する。そして、岸壁４０において、大型クローラークレーン４１等により、上記船体２２上に、タワーと、発電機等を内蔵するナセルと、ブレードとよりなる風車設備８を１又は複数組み立て、この１又は複数の風車設備８を上記保持具（図示せず）により起立した状態で保持させる。

また、上記風車設備設置治具２７を、例えば、上記船体２２の一番船尾側の風車設備８に挿入して、上記船体２２上に載置する。なお、上記係合ブラケット３１は、上記下部治具部２８よりも上方に位置するようにする。

なお、上記風車設備設置治具２７の一方及び他方の下部ビーム部材３３、３３をそれぞれ船体２２の船首側及び船尾側に向くように位置させる。これにより、一方及び他方の上部ビーム部材３６、３６も船首側及び船尾側に向くようになる。

これにより、上記船首側及び船尾側のいずれかの一方の上下のビーム部材３３、３６を取り外し、上記走行クレーン２６によって、上記風車設備設置治具２７を、上記風車設備８に係合しない程度に吊り下げて、上記風車設備設置治具２７をクレーンレール２５に沿って移動させれば、上記風車設備設置治具２７を上記風車設備８に出し入れできるようになる。

次に、上記自己昇降装置により、１又は複数の風車設備を積み込んだ上記船体２２をジャッキダウンして、海面上での固定を解除し、上記船体２２を移動可能にする。

そして、洋上風車設備設置現場まで移動し、図１３及び図１４に示すように、上記船体２２の船尾を、例えば、既に海底４に設置されている、風力発電設備の基礎部となるモノパイル７側に向け、上記船体２２を、上記自己昇降装置によりジャッキアップして、海面上に固定する。なお、上記風力発電設備の基礎部は、海面上に固定されたフロート（図示せず）上に設置されている場合もある。

次に上記船体２２の両舷の２台の走行クレーン２６により、上記風車設備設置治具２７の吊下ピース３９をそれぞれ玉掛けして、上記風車設備設置治具２７を吊り下げれば、図１５及び図１６に示すように、上記係合ブラケット３１が上記下部治具部２８の下部ベース部３２に引っ掛かって係合して、上記風車設備８を持ち上げることができる。

そして、上記風車設備８を地切りした後に、上記一方及び他方の挟持部３８、３８により上記風車設備８のタワー１８の上部を挟持押圧して、上記風車設備設置治具２７を上記風車設備８に固定して、吊り下げ中に、上記風車設備が振れるのを抑制する。

次に、上記両舷の２台の走行クレーン２６を上記クレーンレール２５に沿って船尾側に移動し、そして、図１７に示すように、上記風車設備８を上記モノパイル７上部まで移動させ、上記走行クレーン２６を操作して、上記風車設備８を上記モノパイル７上に下ろして、上記モノパイル７の上端と上記タワー１８の下端をボルト等で接続して、上記風車設備８の設置を完了させる。

設置完了後は、上記挟持部３８を緩め、上記風車設備設置治具２７から上記風車設備８の固定を解除する。

そして、上記下部治具部２８から他方の下部ビーム部材３３を取り外して、下部治具部２８の後側を開口し、また、上部治具部２９から他方の上部ビーム部材３６を取り外して、上部治具部２９の後側を開口し、上記走行クレーン２６を船首側に移動させれば、図１８に示すように、上記設置した風車設備８から、上記風車設備設置治具２７を取り外すことができる。

なお、係合ブラケット３１が取り外し式の場合には、上記係合ブラケット３１を上記タワー１８から取り外してもよい。

上記設置した風車設備８から、上記風車設備設置治具２７を取り外した後に、上記下部治具部２８に他方の下部ビーム部材３３を取り付けて、下部治具部２８の後側を閉口し、また、上部治具部２９に他方の上部ビーム部材３６を取り付けて、上部治具部２９の後側を閉口する。

次に、上記下部治具部２８から一方の下部ビーム部材３３を取り外して、下部治具部２８の前側を開口し、また、上部治具部２９から一方の上部ビーム部材３６を取り外して、下部治具部２８の前側を開口し、上記走行クレーンを船首側に移動させれば、図１９に示すように、２台目の風車設備８に上記風車設備設置治具２７を取付けることができる。

そして、再度、上記下部治具部２８に一方の下部ビーム部材３３を取り付けて、下部治具部２８の前側を閉口し、また、上部治具部２９に一方の上部ビーム部材３６を取り付けて、下部治具部２８の前側を閉口する。

次に、図２０に示すように、上記自己昇降装置により、上記船体２２をジャッキダウンして、上記船体２２を移動可能にして、次の洋上風車設備設置現場まで移動する。

そして、以上を繰り返せば、複数の風車設備８を洋上に設置できるようになる。

なお、図２１に示すように、例えば、上記モノパイル７及びタワー１８が筒状の場合に、上記モノパイル７の上部の互いに対向する２箇所の内周面に、伸縮装置設置用の一方のブラケット４２を固定し、また、上記風車設備８のタワー１８の下部内周面の上記一方のブラケット４２に対応する位置に、それぞれ伸縮装置設置用の他方のブラケット４３を固定し、上記一方のブラケット４２と他方のブラケット４３間に位置合わせ調整用の補助ジャッキなどの伸縮装置４４を設置できるようにしてもよい。

なお、上記一方のブラケット４２及び上記他方のブラケット４３を、それぞれモノパイル７、タワー１８の外周面に固定するようにしてもよい。

これにより、上記モノパイル７上に上記風車設備８を設置する時に、上記一方及び他方のブラケット４２、４３間に上記伸縮装置４４を介在させれば、最終的な位置合わせが容易になり、また、設置時の衝撃を緩和することができるようになる。

本発明の洋上風力発電の風車設備の設置専用船及び設置方法によれば、洋上ではなく、岸壁で風車設備を組み立てるので、気象海象条件の影響をあまりうけることなく組立て作業を行うことができる。そして、工期の短縮を図ることができる。

また、自己昇降装置の付いた船体を使用するので、洋上風力発電設備の設置場所の気象海象条件の影響をあまり受ける事無く、風車設備の設置作業を行うことができる。

また、風車設備を組み立てた状態で、風力発電設備設置現場に移動し、一括して現地で設置するので、工期の短縮を図ることができる。

また、風車設備設置治具を用いることで、風車設備のクレーンの取り付け、取り外しが容易となる。

また、２台のクレーンを用いているので、風車設備の高い位置から吊り下げる必要がなくなり、大型のクレーンを用いる必要がなくなる。

また、クレーンを移動した場合でも、組み立てた風車設備のブレードに接触しない大きさのクレーンを用いれば、船体上で複数の風車設備の運搬が容易となる。

また、風車設備設置治具の上部と下部を剛結合しているので、治具の設置、解除が容易になる。

また、風力発電設備の基礎部の形式（モノパイル、組杭、ジャケット、重力式、浮体式）を問わず設置が可能となる。

図２２及び図２３は本発明の第２の実施例を示す。この第２の実施例においては、上記第１の実施例の風車設備の設置専用船において、クレーン装置４５として、クレーンレール２５及び走行クレーン２６を用いる代わりに、２台の固定クレーン５０，５０を用いる。そして、この２台の固定クレーンを上記船体２２の風車設備８の保持具の両側に設置する。

また、上記風車設備の積み込み、運搬から設置の間、上記ブレード５３のうちの１枚のブレード５３ａを鉛直下方に向いた位置で固定し、回転しないようにする。

また、図２４に示すように、上記各固定クレーン５０のブーム５１の先端部５１ａを、上記風車設備８のブレード５３に接触しない空間Ａ内で稼動できるようにし、そして、上記各固定クレーン５０のブーム５１の先端部５１ａを上記空間Ａ内に位置させて、上記風車設備設置治具２７を吊り上げるようにする。

すなわち、上記空間Ａとは、図２４に示すように、各風車設備８のブレード５３のうち、左右に延びるブレード５３ｂよりも下の領域であり、上記左右に延びるブレード５３ｂと、上記固定クレーン５０のブーム５１の先端部５１ａとの間に間隙を有して、かつ、上記固定クレーン５０のブーム５１の先端部５１ａが上記左右に延びるブレード５３ｂよりも下方に位置する関係で、上記各固定クレーン５０のブーム５１の先端部５１ａを位置させて、上記風車設備設置治具２７を吊り上げるようにする。

なお、上記固定クレーン５０のブーム５１の先端部５１ａは、上記風車設備８及び風車設備設置治具の重心位置よりも高い位置で、上記風車設備設置治具を吊り上げるようにする。

本発明の第２の実施例においては、上記２台の固定クレーン５０、５０により、上記風車設備治具２７の吊下ピース３９をそれぞれ玉掛けして、上記第１の実施例と同様に、上記風車設備８を持ち上げ、上記風車設備８を上記モノパイル７上部まで移動させ、上記固定クレーンを操作して、上記風車設備８を上記モノパイル７上に下ろして、上記モノパイル７の上端と上記タワー１８の下端をボルト等で接続して、上記風車設備８の設置を完了する。

本発明の第２の実施例においては、上記固定クレーン５０のブーム５１の先端部５１ａを上記空間Ａ内で稼動するようにして、上記ブレード５３ｂの下の位置で上記風車設備設置治具を吊り上げるようにしたので、上記各固定クレーン５０のブーム５１及びワイヤー５２が、上記風車設備８のブレード５３に接触することなく、風車設備８を吊り上げることができ、また、上記風車設備８を船体２２の保持具から海上のモノパイル７上まで移動させることが可能となる。

また、小型のクレーンで風車設備の移動が可能となる。

１ クレーン船
２ 昇降用レグ
３ ジャッキシステム
４ 海底
５ 風車設備部品
６ クレーン
７ モノパイル
８ 風車設備
９ 大型クローラークレーン
１０ ＳＥＰ台船
１１ ＳＥＰ台船
１２ 大型起重機船
１３ クレーン
１４ 特殊治具
１５ ジャケット
１６ 一方の接続部材
１７ 他方の接続部材
１８ タワー
１９ 上部部材
２０ ワイヤー
２１ 吊下ピース
２２ 船体
２３ 昇降用レグ
２４ 昇降手段
２５ クレーンレール
２６ 走行クレーン
２７ 風車設備設置治具
２８ 下部治具部
２９ 上部治具部
３０ 連結具
３１ 係合ブラケット
３２ 下部ベース部
３３ 下部ビーム部材
３４ 空隙部
３５ 上部ベース部
３６ 上部ビーム部材
３７ 空隙部
３８ 挟持部
３９ 吊下ピース
４０ 岸壁
４１ 大型クローラークレーン
４２ ブラケット
４３ ブラケット
４４ 伸縮装置
４５ クレーン装置
４６ 開口部
４７ 部材
４８ 開口部
４９ 部材
５０ 固定クレーン
５１ ブーム
５１ａ 先端部
５２ ワイヤー
５３ ブレード
５４ 挟持手段

Claims (7)

1. 船体と、この船体に設けた、昇降用レグとこの昇降用レグを昇降させる昇降手段とよりなる自己昇降装置と、上記船体に設けた、１又は複数の風車設備を起立した状態で保持する保持手段と、上記保持手段の両側にそれぞれ設けた２つのクレーン装置と、上記クレーン装置により吊り下げられる、上記保持手段に保持された風車設備に係合して上記風車設備を持ち上げる風車設備設置治具とよりなることを特徴とする洋上風力発電の風車設備の設置専用船。
2. 上記保持手段は、船首から船尾に向かって、所望の間隔を開けて複数の風車設備を起立した状態で保持する保持具であり、
   上記２つのクレーン装置は、上記風車設備の保持具に沿って両側にそれぞれ設けた２つのクレーンレールと、この各クレーンレールを走行自在な走行クレーンとよりなることを特徴とする請求項１記載の洋上風力発電の風車設備の設置専用船。
3. 上記保持手段は、風車設備のブレードのうちの１枚のブレードを鉛直下方に向いた位置で固定するように構成されると共に、上記クレーン装置は、上記風車設備の左右に延びるブレードよりも下の空間内で稼働するように構成されることを特徴とする請求項１又は２記載の洋上風力発電の風車設備の設置専用船。
4. 上記風車設備設置治具は、上記風車設備のタワーの下部分を支持する下部治具部と、上記風車設備のタワーの上部分を支持する上部治具部と、上記上部治具部と上記下部治具部とを所望の間隔を開けて連結する剛性のある連結具とよりなり、
   少なくとも上記下部治具部及び上記上部治具部のいずれか一方が、上記タワーに設けた係合部に係合可能であることを特徴とする請求項１、２または３記載の洋上風力発電の風車設備の設置専用船。
5. 昇降用レグとこの昇降用レグを昇降させる昇降手段とよりなる自己昇降装置と、複数の風車設備を起立した状態で保持する保持手段と、上記保持手段の両側にそれぞれ設けた２つのクレーン装置と、上記クレーン装置により吊り下げられる、上記保持手段に保持された各風車設備に係合して上記各風車設備を持ち上げる風車設備設置治具とよりなる船体であって、
   この船体の上記保持手段に複数の風車設備を保持させて、上記船体を、上記風車設備が接続される上記風力発電設備の基礎部に移動する第一の工程と、
   上記船体を上記自己昇降装置により持ち上げ、海面上で固定する第二の工程と、
   上記クレーン装置により、上記風車設備設置治具を介して風車設備を吊り下げ、上記基礎部上に移動する第三の工程と、
   上記基礎部に上記風車設備を固定する第四の工程と、
   上記船体を上記自己昇降装置により下げ、海面上での固定を解除し、上記船体を移動可能とし、上記船体を、他の風力発電設備の基礎部に移動する第五の工程と、
   上記他の風力発電設備の基礎部に固定される他の風車設備について、上記第二の工程から上記第四の工程を行う第六の工程と、
   必要に応じて、上記第五、六の工程を１又は複数回繰り返す第七の工程と
   よりなることを特徴とする洋上風力発電の風車設備の設置方法。
6. 上記保持手段は、船首から船尾に向かって、所望の間隔を開けて複数の風車設備を起立した状態で保持する保持具であり、
   上記２つのクレーン装置は、上記風車設備の保持具に沿って両側にそれぞれ設けた２つのクレーンレールと、この各クレーンレールを走行自在な走行クレーンとよりなり、
   上記複数の風車設備は、一番船首側の風車設備から、或いは、一番船尾側の風車設備から順次、風力発電設備の基礎部に固定されることを特徴とする請求項５に記載の洋上風力発電の風車設備の設置方法。
7. 上記風車設備設置治具は、上記風車設備のタワーの下部分を支持する下部治具部と、上記風車設備のタワーの上部分を支持する上部治具部と、上記上部治具部と上記下部治具部とを所望の間隔を開けて連結する剛性のある連結具とよりなり、
   少なくとも上記下部治具部及び上記上部治具部のいずれか一方が、上記タワーに設けた係合部に係合可能であり、
   上記下部治具部及び上記上部治具部は、それぞれ上記風車設備のタワーを挿入できる大きさの空隙部を有すると共に、
   上記下部治具部の一方側及び他方側において、それぞれ上記空隙部内に上記タワーを出し入れできるタワー挿入部を有する共に、上記上部治具部の一方側及び他方側において、それぞれ上記空隙部内に上記タワーを出し入れできるタワー挿入部を有し、
   風力発電設備の基礎部に風車設備を固定後に、上記下部治具部及び上記上部治具部の空隙部内に挿入された風車設備のタワーを上記空隙部内から出す場合には、上記下部治具部及び上記上部治具部の他方側のタワー挿入部を開口し、
   他の風力発電設備の基礎部に固定される他の風車設備を吊り下げるために、上記下部治具部及び上記上部治具部の空隙部内に上記他の風車設備のタワーを入れる場合には、上記下部治具部及び上記上部治具部の一方側のタワー挿入部を開口することを特徴とする請求項５または請求項６に記載の洋上風力発電の風車設備の設置方法。

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