塔状構造物のメンテナンス方法
【課題】 必要最小限の部材を用いた簡素な構造にても高い強度で重量部品の昇降を可能にした塔状構造物のメンテナンス方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 既設タワー１の表面あるいは該既設タワー１の上端部に設置した構造物の保守点検のための塔状構造物のメンテナンス方法において、前記既設タワー１にほぼ平行に接続して組み上げられる一対のメンテナンス支柱２Ａ、２Ｂに昇降フレーム５を昇降自在に設置するとともに、該昇降フレーム５を用いて既設タワー１の表面あるいは該既設タワー１の上端部に設置した構造物の保守点検を行うことにより、必要最小限の部材を用いた簡素な構造にても、既設タワー１の所定の強度を利用して接続された一対のメンテナンス支柱２Ａ、２Ｂにて、安定した高い強度での重量部品の昇降を可能にした塔状構造物のメンテナンス方法が提供される。
【解決手段】 既設タワー１の表面あるいは該既設タワー１の上端部に設置した構造物の保守点検のための塔状構造物のメンテナンス方法において、前記既設タワー１にほぼ平行に接続して組み上げられる一対のメンテナンス支柱２Ａ、２Ｂに昇降フレーム５を昇降自在に設置するとともに、該昇降フレーム５を用いて既設タワー１の表面あるいは該既設タワー１の上端部に設置した構造物の保守点検を行うことにより、必要最小限の部材を用いた簡素な構造にても、既設タワー１の所定の強度を利用して接続された一対のメンテナンス支柱２Ａ、２Ｂにて、安定した高い強度での重量部品の昇降を可能にした塔状構造物のメンテナンス方法が提供される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既設タワーの表面あるいは該既設タワーの上端部に設置した構造物の保守点検のための塔状構造物のメンテナンス方法に関する。好適には、既設タワーの上端部にヨーリング等を介して首振り自在に設置されたナセルおよびブレードからなる風力発電設備の保守点検のために、故障した部品を交換するための塔状構造物のメンテナンス方法、あるいは、既設タワーの表面の塗装等のメンテナンスに採用され得る。
【背景技術】
【０００２】
従来、風力発電設備を組み立てるには、風力発電設備よりも高い巨大なクレーン装置を用いて組み上げることが行われていたが、巨大なクレーン装置を組み上げるには多大の費用と工期を要して不経済であった。また、山間部等にあっては足場の確保が困難であり、仮設の道路等を造成することを余儀なくされたり、地形によってはクレーン装置自体を用いることが不可能なこともあった。
そこで、下記特許文献１に例示したような本件出願人による塔状構造物の構築方法およびその装置が提案された。
一方、既設の風力発電装置の簡便な補修方法および補修装置として下記特許文献２に例示したような風力発電タワー等の補修方法および補修装置も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３７３２４１４号公報（特許請求の範囲参照）
【特許文献２】特開２００５−００２８７５号公報（要約書参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１に開示された第１従来例としての塔状構造物の構築方法およびその装置を図９を用いて説明すると、その特許請求の範囲の構成要件として記載された、図９（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示すように、複数個のブロック化された塔状構造物１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃを接続して塔状構造物を構築する方法において、基礎部に第１ブロック塔体構造物１０１ａを立設する工程と、前記第１ブロック塔体構造物１０１ａを囲むように上下に各４つのガイドタワー１０２ａ、１０２ｂを組み立て、第１ブロック塔体構造物１０１ａとガイドタワー１０２ａの間には支持部材１０６を設ける工程で、前記第１ブロック塔体構造物１０１ａを囲むように組み立てられたガイドタワー１０２ａが、第１ブロック塔体構造物１０１ａとほぼ同じ高さで下側に設けられる第１ガイドタワー１０２ａと、その上側に設けられる第２ガイドタワー１０２ｂとからなり、上側に設けられる第２ガイドタワー１０２ｂが、持ち上げられたブロック構造物を横方向に移動させて搬入するために開放面にしているものであり、
【０００５】
ガイドタワー１２１に伸縮機構（図９（Ｄ）（Ｅ）（Ｆ）に示すように、ガイドタワー１２１の上下の係合孔１２０ａ〜ｅ・・・に係脱する上下のピン１４７と１０４ｂが、尺取り虫的に伸縮するシリンダ１４３とピストン１４４との上下に配設されていて、ガイドタワー１２１に対してリフトアップ装置１０４が昇降する）およびブロック塔体構造物の保持かつ横方向移動機構を備えたリフトアップ装置１０４を取り付ける工程と、前記リフトアップ装置１０４の横方向移動機構にブロック塔体構造物を保持して伸縮機構の尺取り虫的な間欠動作でガイドタワーに沿って持ち上げ、持ち上げたブロック塔体構造物１０１ｂを横方向移動機構により横方向に移動させ、第１ブロック塔体構造物１０１ａの上に接続する工程とから構成されるものである。
【０００６】
このような塔状構造物の構築方法に、巨大なクレーン装置を組み上げるには不向きな山間部にあっても、広大な足場を確保することなく、安定したガイドタワーを用いたリフアップ工法により、風等の影響に左右されることもなく、短期間で安価に塔状構造物を構築することが可能となった。
【０００７】
前記特許文献２に開示された第２従来例としての風力発電タワー等の補修工法および補修装置を図１０を用いて説明すると、タワー２０１の外周面の上下に所定間隔を隔てた２か所に、レール取付用バンド２２０を巻付固定させる作業工程と、１組のレール取付用バンド２２０間に、定寸の昇降用レール２１０を架設する工程と、昇降用レール２１０に、昇降用の駆動装置付きの作業用プラットホーム２３０を組み付ける作業工程と、作業用プラットホーム２３０を利用して、複数本の昇降用レール２１０をタワーの上端に向けて順次継ぎ足して行く作業工程と、作業用プラットホーム２３０上で、塗装等の補修作業を行う工程とを含むことを特徴とするものである。昇降用レール２１０は、タワー２０１の外周方向の複数か所に並列状に配列するとよい。
【０００８】
このような風力発電タワー等の補修工法および補修装置によって、風力発電タワー等の円筒状の大型タワーの塗装を定期的に塗り直したり、発電用風車の羽根の基部の可変ピッチ機構等の点検・補修・取替作業に要する経費と工期を縮減させることが可能となった。
【０００９】
しかしながら、前記第１従来例の塔状構造物の構築方法にあっては、巨大なクレーン装置を用いずとも、簡便な構築方法によって安定したガイド支柱を用いたリフトアップ工法により、短期間で安価に塔状構造物を構築することが可能となったものの、塔状構造物の構築完了後にはガイド支柱を撤去してしまうため、風力発電装置等にあっては、既設タワーの上端部に設置されたナセル内に設置された１トン程度の吊下げを可能とするクレーン装置による部品の交換等を可能とするだけであった。そのため、ナセル内の伝動装置やブレード等の重量物の保守・交換をするためには、再度、既設タワーの周りにガイド支柱を設置・構築しなければならなくなった。そのために、山間部等では再度、鉄板等の仮設道路を敷設する必要が生じ、しかも、比較的高価なガイド支柱を既設タワーの周囲の４か所に設置する費用も嵩む虞れがあった。
【００１０】
また、前記第２従来例の風力発電タワー等の補修工法および補修装置では、支柱２０１の外周面に設置した昇降用レール２１０に、昇降用の駆動装置付きの作業用プラットホーム２３０を組み付けるだけであるために、塗装等の軽微な保守・点検には適するものの、ナセル内の伝動装置やブレード等の重量物の保守・交換をするために地上部への昇降を行うには全く不向きなものであった。
【００１１】
そこで本発明では、前記従来の塔状構造物の構築方法や風力発電タワー等の補修工法および補修装置等の課題を解決して、必要最小限の部材を用いた簡素な構造にても高い強度で重量部品の昇降を可能にした塔状構造物のメンテナンス方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
このため本発明は、既設タワーの表面あるいは該既設タワーの上端部に設置した構造物の保守点検のための塔状構造物のメンテナンス方法において、前記既設タワーにほぼ平行に接続して組み上げられる一対のメンテナンス支柱に昇降フレームを昇降自在に設置するとともに、該昇降フレームを用いて既設タワーの表面あるいは該既設タワーの上端部に設置した構造物の保守点検を行うことを特徴とする。また本発明は、昇降フレームは、組み上げられたメンテナンス支柱に対して係脱する上下のピンと、これらピンの間を伸縮させるジャッキとの組合せによる尺取り虫的に動作するリフトアップ装置により、メンテナンス支柱に対して昇降するように構成したことを特徴とする。また本発明は、前記メンテナンス支柱の上部の組上げは、前記昇降フレームにより持ち上げられる部材によりなされることを特徴とする。また本発明は、前記メンテナンス支柱と既設タワーとは、上下方向の複数部位にて既設タワーの周囲に掛け渡された帯ステーと、メンテナンス支柱と既設タワーとの間に介設された突張り部材とにより接続されたことを特徴とする。また本発明は、前記メンテナンス支柱に対して昇降フレームは、少なくとも上下に隔離した２か所の部位にてローラ等によりガイドされていることを特徴とする。また本発明は、前記昇降フレームにスライド自在に設置された門型フレームあるいは台車を用いて、既設タワーの上端部に設置した構造物を分解して昇降フレームの適正位置に移動させ、保守点検等のために地上等との間で昇降させることを特徴とする。また本発明は、前記メンテナンス支柱の組上げ完了後に、該メンテナンス支柱またはその近傍に作業員昇降用のリフト装置を設置することを特徴とするするもので、これらを課題解決のための手段とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、請求項１に記載の構成要件である、既設タワーの表面あるいは該既設タワーの上端部に設置した構造物の保守点検のための塔状構造物のメンテナンス方法において、前記既設タワーにほぼ平行に接続して組み上げられる一対のメンテナンス支柱に昇降フレームを昇降自在に設置するとともに、該昇降フレームを用いて既設タワーの表面あるいは該既設タワーの上端部に設置した構造物の保守点検を行うことにより、必要最小限の部材を用いた簡素な構造にても、既設タワーの所定の強度を利用して接続された一対のメンテナンス支柱にて、安定した強度での重量部品の昇降を可能にした塔状構造物のメンテナンス方法が提供される。
【００１４】
また、請求項２に記載の構成要件である、昇降フレームは、組み上げられたメンテナンス支柱に対して係脱する上下のピンと、これらピンの間を伸縮させるジャッキとの組合せによる尺取り虫的に動作するリフトアップ装置により、メンテナンス支柱に対して昇降するように構成した場合は、簡素な構造で小容量のリフトアップ装置にても、既設タワーの強度にバックアップされて、組み上げられたメンテナンス支柱をリフトアップ装置の一部として利用して、昇降フレームを確実に昇降させて、積載した大重量の部品等を安定して確実に昇降させることを可能にする。
さらに、請求項３に記載の構成要件である、前記メンテナンス支柱の上部の組上げは、前記昇降フレームにより持ち上げられる部材によりなされる場合は、すでに組み上げられたメンテナンス支柱をリフトアップ装置の一部として利用して、軽量な上部の部材のみを昇降フレームにより順次運搬して組み上げることができるので、軽快なリフトアップ工法によりメンテナンス支柱を組み上げることが可能である。
【００１５】
さらにまた、請求項４に記載の構成要件である、前記メンテナンス支柱と既設タワーとは、上下方向の複数部位にて既設タワーの周囲に掛け渡された帯ステーと、メンテナンス支柱と既設タワーとの間に介設された突張り部材とにより接続された場合は、帯ステーと突張り部材という単純な部材により、メンテナンス支柱を組み上げながら、簡便にメンテナンス支柱を既設タワーに平行を維持しつつ確実・強固に接続できる。
また、請求項５に記載の構成要件である、前記メンテナンス支柱に対して昇降フレームは、少なくとも上下に隔離した２か所の部位にてローラ等によりガイドされている場合は、メンテナンス支柱に対して交差する昇降フレームの水平度が確実に維持されるとともに、昇降フレームの偏った位置に積載された重量物によるモーメントも確実に受け止めることが可能となる。
【００１６】
さらに、請求項６に記載の構成要件である、前記昇降フレームにスライド自在に設置された門型フレームあるいは台車を用いて、既設タワーの上端部に設置した構造物を分解して昇降フレームの適正位置に移動させ、保守点検等のために地上等との間で昇降させる場合は、比較的重量の大きな分解部品であっても門型フレームあるいは台車を用いて、簡便な作業にて昇降フレームに積載することができるので、地上にて安全に分解部品を保守・点検あるいは交換することが可能となる。
また、請求項７に記載の構成要件である、前記メンテナンス支柱の組上げ完了後に、該メンテナンス支柱またはその近傍に作業員昇降用のリフト装置を設置する場合は、作業のために作業員が迅速に昇降することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の塔状構造物のメンテナンス方法を示す全体側面および正面図である。
【図２】本発明の塔状構造物のメンテナンス方法における、既設タワーとメンテナンス支柱との接続状態を示す要部断面図および接続部品図である。
【図３】同、幾分大径の既設タワーとメンテナンス支柱との接続状態を示す要部断面図である。
【図４】同、風力発電装置に適用された塔状構造物のメンテナンス方法を示す全体側面図で、昇降フレームがメンテナンス支柱上を昇降する状態を示す。
【図５】同、風力発電装置におけるヨーリング交換のために、門型フレームを用いてナセルを懸吊した状態を示す要部拡大側面図である。
【図６】同、風力発電装置における台車を用いたヨーリング交換の工程を示す要部拡大側面図である。
【図７】同、風力発電装置における門型フレームを用いたブレード取外し工程を示す要部拡大側面図である。
【図８】同、風力発電装置における地上付近でのクレーン車等を用いたブレード荷扱い工程を示す要部拡大側面図である。
【図９】第１従来例の塔状構造物の構築方法およびその装置の説明図である。
【図１０】第２従来例の風力発電装置の簡便な補修工法および補修装置の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の塔状構造物のメンテナンス方法を実施するための好適な形態を図面に基づいて説明する。本発明の塔状構造物のメンテナンス方法は、図１に示すように、既設タワー１の表面あるいは該既設タワー１の上端部に設置した構造物の保守点検のための塔状構造物のメンテナンス方法において、前記既設タワー１にほぼ平行に接続して組み上げられる一対のメンテナンス支柱２Ａ、２Ｂに昇降フレーム５を昇降自在に設置するとともに、該昇降フレーム５を用いて既設タワー１の表面あるいは該既設タワー１の上端部に設置した構造物の保守点検を行うことを特徴とする。
【実施例１】
【００１９】
図１は、本発明の塔状構造物のメンテナンス方法の１つの実施例を示す全体側面および正面図である。図示の例では、供用中の風力発電装置の供用部品に保守・点検あるいは交換の必要が生じた場合に、風力発電装置の既設タワー１を利用して、該既設タワー１の１側面に僅かに間隔を置いて、最小限の部材として一対の第１および第２メンテナンス支柱２Ａ、２Ｂおよびこれらを上下の多数か所で連結梁２Ｃにて連結して構成されるメンテナンス支柱２を立設するものである。既設タワー１とメンテナンス支柱２とは上下の複数か所で帯ステー（図示の例では、ステーリング１〜５の５か所）３および突張り部材４（後述する図２参照）により接続される。
【００２０】
一対の第１および第２メンテナンス支柱２Ａ、２Ｂおよびこれらを上下の多数か所で連結梁２Ｃにて連結して構成されるメンテナンス支柱２は、図９の第１にて説明した塔状構造物におけるガイドタワーの構築方法と同様の方法で組み上げられる。詳述はしないが、好適には例えば、図１（Ｂ）に示すような連結梁２Ｃにて区画されるブロック毎の部品・部材をメンテナンス支柱２に対して昇降する昇降フレーム５に載置して、順次組み上げられる。図１（Ｂ）の正面図における第１および第２メンテナンス支柱２Ａ、２Ｂの外側の左右両側面に多数の孔あるいは溝（図９の係合孔１２０ａ〜ｅ・・・に相当）が設けられ、これらの孔あるいは溝に出没して選択的に係脱するピン（図９のピン１４７や１０４ｂに相当）が互いに伸縮するシリンダおよびピストンに設置されている。前記メンテナンス支柱２Ａ、２Ｂの両側面の孔あるいは溝と、これらに係脱するピンを設けた昇降フレーム５に設置された互いに伸縮するシリンダおよびピストンとで、メンテナンス支柱２に対する昇降フレーム５のリフトアップ装置が構成される。
【００２１】
昇降フレーム５は図１（Ａ）の側面図に示すように、メンテナンス支柱２に対して交差するようにほぼ水平状に配設され、メンテナンス支柱２Ａ、２Ｂの両側面にガイドされて鉛直状に添設される縦フレーム５Ｄを有する。昇降フレーム５の水平部と縦フレーム５Ｄとの間には補強用の斜めフレーム５Ｅが渡設される。メンテナンス支柱２Ａ、２Ｂの両側面に配設される昇降フレーム５の水平部と縦フレーム５Ｄとの間は連結梁５Ｃによって連結されている。昇降フレーム５の水平部の端部間も連結梁５Ｃによって連結されている。昇降フレーム５の縦フレーム５Ｄとメンテナンス支柱２Ａ、２Ｂの前後面（図１（Ａ）の左右）との間には充分に隔離した上下の位置にガイドローラ１７が設置される。かくして、メンテナンス支柱２に対して交差する昇降フレーム５の水平度が確実に維持されるとともに、昇降フレーム５の偏った位置に積載された重量物によるモーメントも確実に受け止めることが可能となる。
【００２２】
前記昇降フレーム５の水平部の上面には、門型フレーム６あるいは台車８（サブ台車８Ａ、８Ｂ）がスライド自在に設置される。図示しての説明は省略されるが、昇降フレーム５における門型フレーム６および台車８のためのスライドレールは互いに独立して敷設される。例えば、図１（Ｂ）において、左右両側上面に門型フレーム６の下部に設置されたスライド台車７のためのスライドレールが敷設され、それらのレールの敷設部の内側下段に台車８のためのスライドレールが敷設される。昇降フレーム５がメンテナンス支柱の昇降途中に位置する場合には、メンテナンス支柱２Ａ、２Ｂが邪魔となって昇降フレーム５の水平部の上面を前後（図１（Ａ）の左右方向）に移動することはできないが、後述する図５〜図８に示すように、メンテナンス支柱２の上端部位置にては、門型フレーム６のスライド台車７およびサブ台車８Ａ、８Ｂが前後に移動して分解された部品の移動を行うことができる。門型フレーム６についても、第１門型フレーム６Ａと第２門型フレーム６Ｂとそれらを連結する連結梁６Ｃとから構成される。
【００２３】
また、前記メンテナンス支柱２の組上げ完了後に、図示はしないが、該メンテナンス支柱２およびその近傍に適宜形式および構造の作業員昇降用のリフト装置が設置される。それによって、作業のために作業員が迅速に昇降することができる。例えば、前述した第１および第２メンテナンス支柱２Ａ、２Ｂの外側の左右両側面に多数の孔あるいは溝と選択的に係脱するピンを互いに伸縮するシリンダおよびピストンに設置した作業員用昇降リフトにより、尺取り虫的に昇降したり、あるいは、第１および第２メンテナンス支柱２Ａ、２Ｂの外側の左右両側面に設けた多数の孔あるいは溝を利用して、これらに係脱するピンを無限軌道帯の表面に突設したものを接触させて駆動させる作業員用昇降リフトを構成してもよい。
【００２４】
図２は、図１（Ａ）におけるステーリング（例えば、Ｎｏ．１）位置での断面で、本発明の塔状構造物のメンテナンス方法における、既設タワーとメンテナンス支柱との接続状態を示す要部断面図および接続部品図である。メンテナンス支柱２と既設タワー１とは、上下方向の複数部位にて既設タワー１の周囲に掛け渡された帯ステー３と、メンテナンス支柱２と既設タワー１との間に介設された突張り部材４とにより接続される。突張り部材４は、図２（Ａ）に示すように、連結梁２Ｃにより連結された一対の第１および第２メンテナンス支柱２Ａ、２Ｂに適宜の固定具により固定される固定梁４Ｅに、第１突張り部材４Ａと第２突張り部材４Ｂとが斜材４Ｃと補虚梁４Ｄにより設置される。
【００２５】
これらの各突張り部材４Ａ、４Ｂには、既設タワー１の周囲に掛け渡された帯ステー３の両端部がそれぞれ帯ステー保持具１３および長さ調整具１４によって接続される。帯ステー３は、既設タワー１の周囲を傷付けることのないナイロン等の素材が好適であるが、鋼帯やチェーン等の採用を妨げるものではない。その場合には、帯ステー３と既設タワー１の周囲との間に緩衝材を介在させるとよい。前記各突張り部材４Ａ、４Ｂの斜材４Ｃには、既設タワー１の周面に圧接される接触子１５が調整具１６によって進退調整自在に配設される。既設タワー１の周囲に掛け渡された帯ステー３の突張り部材４に対する調整具１４による張力調整と、既設タワー１の周面に圧接される接触子１５の調整具１６による進退調整によって、既設タワー１とメンテナンス支柱２との間の平行度すなわち間隙調整が適切になされる。かくして、帯ステー３と突張り部材４という単純な部材により、メンテナンス支柱２を組み上げながら、簡便にメンテナンス支柱２を既設タワー１に平行を維持しつつ確実・強固に接続できることとなる。
【００２６】
図３は、幾分大径の既設タワー１とメンテナンス支柱との接続状態を示す要部断面図である。本例では、大径の既設タワー１に沿って立設される一対のメンテナンス支柱２Ａ、２Ｂがほぼ既設タワー１に掛け渡された略平行な帯ステー３の接線の延長線上に位置して配設される。したがって、前記図２の例では一対の突張り部材４Ａ、４Ｂは隣接して配置されていたが、本例では、補強梁４Ｄは省略される。
【００２７】
図４は、風力発電装置に適用された塔状構造物のメンテナンス方法を示す全体側面図で、昇降フレームがメンテナンス支柱上を昇降する状態を示す。既設タワー１の上端部にはヨーリング１１を介して伝動装置等からなるナセル９が首振り制御自在に設置される。ナセル９の前面には複数枚のブレード１０が回転自在に軸支されている。メンテナンス支柱２の組上げが完了すると、前述したように、昇降フレーム５内に設置されたピストンとシリンダを伸縮させつつ、それらに出没自在に設けられたピンを、前記メンテナンス支柱２Ａ、２Ｂの両側面の孔あるいは溝に選択的に係脱させたリフトアップ装置によって尺取り虫的な動作により、メンテナンス支柱２に対して昇降フレーム５が昇降できる。
【００２８】
図５は、風力発電装置におけるヨーリング交換のために、門型フレームを用いてナセルを懸吊した状態を示す要部拡大側面図である。昇降フレーム５の水平部の上面をスライド台車７によって門型フレーム６をナセル９の重心位置に移動させ、その位置で固定する。次いで、門型フレーム６における連結梁６Ｃを利用して懸吊索６Ｃによりナセル９を吊り上げる。図示の例は、ナセル９を既設タワー１の上端部に支持するヨーリング１１が既設タワー１の上端部側に固定される形式のものである。図５では、交換すべき古いヨーリング１１Ａが既設タワー１の上端部に固定されたものも、新しい替ヨーリング１１Ｂがサブ台車８Ｂに吊り下げたものが示されている。昇降フレーム５の水平部の右側には古いヨーリング１１Ａを取り外して移動させるサブ台車８Ａが待機している。ヨーリング１１がナセル９の下部に取り付けられる形式の場合は、サブ台車８Ａ、８Ｂはナセル９の下部の取付位置にてヨーリング１１Ａ、１１Ｂの脱着作業が行われる。
【００２９】
図６は、風力発電装置における台車を用いたヨーリング交換の工程を示す要部拡大側面図である。図６（Ａ）に示すように、サブ台車８Ａを右側から移動させて、交換すべき古いヨーリング１１Ａの上部に位置させた上で、ネジジャッキ等により古いヨーリング１１Ａを取り外して右側に移動させ地上への降下運搬のために待機させる。次いで。図６（Ｂ）に示すように、新しい替ヨーリング１１Ｂを吊り下げたサブ台車８Ｂを図面左側から所定位置に移動させて、既設タワー１の上端部に設置して交換を終了する。そして、図６（Ｃ）に示すように、ナセル９を吊り下ろして新しい替ヨーリング１１Ｂを介して既設タワー１の上端部に首振り自在に設置される。その後、古いヨーリング１１Ａは昇降フレーム５により地上に降下運搬されて廃棄ないし修理される。
【００３０】
図７は、風力発電装置における門型フレームを用いたブレード取外し工程を示す要部拡大側面図である。複数あるブレード１０の１枚が損傷したような場合には、図７（Ａ）に示すように、昇降フレーム５を上昇させ、次いで、既設タワー１の上端部において、図７（Ｂ）に示すように、昇降フレーム５の水平部の上面において門型フレーム６のスライド台車７をナセル９とブレード１０の軸支部近傍に移動させる。この位置にて門型フレーム６の連結梁６Ｃを利用して懸吊索１２によりブレード１０を吊り下げ、ナセル９とブレード１０の軸支を解く。そして、図７（Ｃ）に示すように、門型フレーム６をスライド台車７によってブレード１０とともに昇降フレーム５の図面右側に移動させて待機させる。
【００３１】
図８は、風力発電装置における地上付近でのクレーン車等を用いたブレード荷扱い工程を示す要部拡大側面図である。図８（Ａ）に示すように、門型フレーム６にブレード１０を吊り下げたまま昇降フレーム５が地上近傍に到達すると、地上に待機した２０ｔクレーン車や１００ｔクレーン車によってブレード１０を吊り代える。次いで、図８（Ｂ）に示すように、２０ｔクレーン車や１００ｔクレーン車によりブレード１０を吊り上げて地上に下ろして、修理あるいは交換に供される。
【００３２】
以上、本発明の実施例について説明してきたが、本発明の趣旨の範囲内で、既設タワーの形状（図示の例では円形断面であるが、楕円断面や方形断面を排除するものではない）、形式、メンテナンス形態（既設タワーの上端部の部品の分解しての地上へ降下させてのメンテナンスの他、既設タワーの周囲の塗装や溶接部の補修メンテナンス等も含まれる）、既設タワーの上端部に設置した構造物のの形態（好適には風力発電装置における、ナセル、ヨーリングあるいはブレードのメンテナンスに適用されるが、その他の保守・点検を要する塔状構造物の上端部に設置した部品等のメンテナンスにも適用が可能である）、メンテナンス支柱に対する昇降フレームのリフトアップ形態（実施例の、メンテナンス支柱側面の孔あるいは溝に対して係脱する上下のピンと、これらピンの間を伸縮させるジャッキとの組合せによる尺取り虫的に動作するリフトアップ装置を構成する他、適宜の方式のリフトアップ装置が構成され得る）、昇降フレームの形状、形式およびそのリフトアップ装置を構成するメンテナンス支柱における孔あるいは溝の形成面の方向（実施例のメンテナンス支柱の側面に限定されることなく、メンテナンス支柱の前面でもよい）、メンテナンス支柱と既設タワーとの接続形態（実施例の、既設タワーの周囲に掛け渡された帯ステーと、メンテナンス支柱と既設タワーとの間に介設された突張り部材とにより接続するものの他、メンテナンス支柱と既設タワーとの間に介設された突張り部材と、メンテナンス支柱と既設タワーとの双方の周囲に渡って掛け渡された帯ステーとから構成してもよい）、メンテナンス支柱に対する昇降フレームの少なくとも上下に隔離した２か所の部位にてローラ等によりガイドされる他、２か所以上にてガイドされてもよい。昇降フレームにおける門型フレームあるいは台車のスライド形態、門型フレームあるいは台車の形状、形式、門型フレームにおける分解部品の吊下げ形態、メンテナンス支柱への作業員昇降用のリフト装置の設置形態等ついては適宜選定できる。また、実施例に記載の諸元はあらゆる点で単なる例示に過ぎず限定的に解釈してはならない。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明の塔状構造物のメンテナンス方法は、好適には、既設タワーの上端部にヨーリング等を介して首振り自在に設置されたナセルおよびブレードからなる風力発電設備の保守点検のために、故障した部品を交換するための塔状構造物のメンテナンス方法に適用されるが、既設タワーの表面の塗装等のメンテナンスにも採用され得る。さらには、その他の保守・点検を要する塔状構造物の上端部に設置した部品等のメンテナンスにも適用が可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１ 既設タワー
２ メンテナンス支柱
２Ａ 第１メンテナンス支柱
２Ｂ 第２メンテナンス支柱
２Ｃ 連結梁
５ 昇降フレーム
５Ａ 第１フレーム
５Ｂ 第２フレーム
５Ｃ 連結梁
５Ｄ 縦フレーム
５Ｅ 斜めフレーム
６ 門型フレーム
６Ａ 第１門型フレーム
６Ｂ 第２門型フレーム
６Ｃ 連結梁
７ スライド台車
８ サブ台車
１７ ガイドローラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既設タワーの表面あるいは該既設タワーの上端部に設置した構造物の保守点検のための塔状構造物のメンテナンス方法に関する。好適には、既設タワーの上端部にヨーリング等を介して首振り自在に設置されたナセルおよびブレードからなる風力発電設備の保守点検のために、故障した部品を交換するための塔状構造物のメンテナンス方法、あるいは、既設タワーの表面の塗装等のメンテナンスに採用され得る。
【背景技術】
【０００２】
従来、風力発電設備を組み立てるには、風力発電設備よりも高い巨大なクレーン装置を用いて組み上げることが行われていたが、巨大なクレーン装置を組み上げるには多大の費用と工期を要して不経済であった。また、山間部等にあっては足場の確保が困難であり、仮設の道路等を造成することを余儀なくされたり、地形によってはクレーン装置自体を用いることが不可能なこともあった。
そこで、下記特許文献１に例示したような本件出願人による塔状構造物の構築方法およびその装置が提案された。
一方、既設の風力発電装置の簡便な補修方法および補修装置として下記特許文献２に例示したような風力発電タワー等の補修方法および補修装置も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３７３２４１４号公報（特許請求の範囲参照）
【特許文献２】特開２００５−００２８７５号公報（要約書参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１に開示された第１従来例としての塔状構造物の構築方法およびその装置を図９を用いて説明すると、その特許請求の範囲の構成要件として記載された、図９（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示すように、複数個のブロック化された塔状構造物１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃを接続して塔状構造物を構築する方法において、基礎部に第１ブロック塔体構造物１０１ａを立設する工程と、前記第１ブロック塔体構造物１０１ａを囲むように上下に各４つのガイドタワー１０２ａ、１０２ｂを組み立て、第１ブロック塔体構造物１０１ａとガイドタワー１０２ａの間には支持部材１０６を設ける工程で、前記第１ブロック塔体構造物１０１ａを囲むように組み立てられたガイドタワー１０２ａが、第１ブロック塔体構造物１０１ａとほぼ同じ高さで下側に設けられる第１ガイドタワー１０２ａと、その上側に設けられる第２ガイドタワー１０２ｂとからなり、上側に設けられる第２ガイドタワー１０２ｂが、持ち上げられたブロック構造物を横方向に移動させて搬入するために開放面にしているものであり、
【０００５】
ガイドタワー１２１に伸縮機構（図９（Ｄ）（Ｅ）（Ｆ）に示すように、ガイドタワー１２１の上下の係合孔１２０ａ〜ｅ・・・に係脱する上下のピン１４７と１０４ｂが、尺取り虫的に伸縮するシリンダ１４３とピストン１４４との上下に配設されていて、ガイドタワー１２１に対してリフトアップ装置１０４が昇降する）およびブロック塔体構造物の保持かつ横方向移動機構を備えたリフトアップ装置１０４を取り付ける工程と、前記リフトアップ装置１０４の横方向移動機構にブロック塔体構造物を保持して伸縮機構の尺取り虫的な間欠動作でガイドタワーに沿って持ち上げ、持ち上げたブロック塔体構造物１０１ｂを横方向移動機構により横方向に移動させ、第１ブロック塔体構造物１０１ａの上に接続する工程とから構成されるものである。
【０００６】
このような塔状構造物の構築方法に、巨大なクレーン装置を組み上げるには不向きな山間部にあっても、広大な足場を確保することなく、安定したガイドタワーを用いたリフアップ工法により、風等の影響に左右されることもなく、短期間で安価に塔状構造物を構築することが可能となった。
【０００７】
前記特許文献２に開示された第２従来例としての風力発電タワー等の補修工法および補修装置を図１０を用いて説明すると、タワー２０１の外周面の上下に所定間隔を隔てた２か所に、レール取付用バンド２２０を巻付固定させる作業工程と、１組のレール取付用バンド２２０間に、定寸の昇降用レール２１０を架設する工程と、昇降用レール２１０に、昇降用の駆動装置付きの作業用プラットホーム２３０を組み付ける作業工程と、作業用プラットホーム２３０を利用して、複数本の昇降用レール２１０をタワーの上端に向けて順次継ぎ足して行く作業工程と、作業用プラットホーム２３０上で、塗装等の補修作業を行う工程とを含むことを特徴とするものである。昇降用レール２１０は、タワー２０１の外周方向の複数か所に並列状に配列するとよい。
【０００８】
このような風力発電タワー等の補修工法および補修装置によって、風力発電タワー等の円筒状の大型タワーの塗装を定期的に塗り直したり、発電用風車の羽根の基部の可変ピッチ機構等の点検・補修・取替作業に要する経費と工期を縮減させることが可能となった。
【０００９】
しかしながら、前記第１従来例の塔状構造物の構築方法にあっては、巨大なクレーン装置を用いずとも、簡便な構築方法によって安定したガイド支柱を用いたリフトアップ工法により、短期間で安価に塔状構造物を構築することが可能となったものの、塔状構造物の構築完了後にはガイド支柱を撤去してしまうため、風力発電装置等にあっては、既設タワーの上端部に設置されたナセル内に設置された１トン程度の吊下げを可能とするクレーン装置による部品の交換等を可能とするだけであった。そのため、ナセル内の伝動装置やブレード等の重量物の保守・交換をするためには、再度、既設タワーの周りにガイド支柱を設置・構築しなければならなくなった。そのために、山間部等では再度、鉄板等の仮設道路を敷設する必要が生じ、しかも、比較的高価なガイド支柱を既設タワーの周囲の４か所に設置する費用も嵩む虞れがあった。
【００１０】
また、前記第２従来例の風力発電タワー等の補修工法および補修装置では、支柱２０１の外周面に設置した昇降用レール２１０に、昇降用の駆動装置付きの作業用プラットホーム２３０を組み付けるだけであるために、塗装等の軽微な保守・点検には適するものの、ナセル内の伝動装置やブレード等の重量物の保守・交換をするために地上部への昇降を行うには全く不向きなものであった。
【００１１】
そこで本発明では、前記従来の塔状構造物の構築方法や風力発電タワー等の補修工法および補修装置等の課題を解決して、必要最小限の部材を用いた簡素な構造にても高い強度で重量部品の昇降を可能にした塔状構造物のメンテナンス方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
このため本発明は、既設タワーの表面あるいは該既設タワーの上端部に設置した構造物の保守点検のための塔状構造物のメンテナンス方法において、前記既設タワーにほぼ平行に接続して組み上げられる一対のメンテナンス支柱に昇降フレームを昇降自在に設置するとともに、該昇降フレームを用いて既設タワーの表面あるいは該既設タワーの上端部に設置した構造物の保守点検を行うことを特徴とする。また本発明は、昇降フレームは、組み上げられたメンテナンス支柱に対して係脱する上下のピンと、これらピンの間を伸縮させるジャッキとの組合せによる尺取り虫的に動作するリフトアップ装置により、メンテナンス支柱に対して昇降するように構成したことを特徴とする。また本発明は、前記メンテナンス支柱の上部の組上げは、前記昇降フレームにより持ち上げられる部材によりなされることを特徴とする。また本発明は、前記メンテナンス支柱と既設タワーとは、上下方向の複数部位にて既設タワーの周囲に掛け渡された帯ステーと、メンテナンス支柱と既設タワーとの間に介設された突張り部材とにより接続されたことを特徴とする。また本発明は、前記メンテナンス支柱に対して昇降フレームは、少なくとも上下に隔離した２か所の部位にてローラ等によりガイドされていることを特徴とする。また本発明は、前記昇降フレームにスライド自在に設置された門型フレームあるいは台車を用いて、既設タワーの上端部に設置した構造物を分解して昇降フレームの適正位置に移動させ、保守点検等のために地上等との間で昇降させることを特徴とする。また本発明は、前記メンテナンス支柱の組上げ完了後に、該メンテナンス支柱またはその近傍に作業員昇降用のリフト装置を設置することを特徴とするするもので、これらを課題解決のための手段とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、請求項１に記載の構成要件である、既設タワーの表面あるいは該既設タワーの上端部に設置した構造物の保守点検のための塔状構造物のメンテナンス方法において、前記既設タワーにほぼ平行に接続して組み上げられる一対のメンテナンス支柱に昇降フレームを昇降自在に設置するとともに、該昇降フレームを用いて既設タワーの表面あるいは該既設タワーの上端部に設置した構造物の保守点検を行うことにより、必要最小限の部材を用いた簡素な構造にても、既設タワーの所定の強度を利用して接続された一対のメンテナンス支柱にて、安定した強度での重量部品の昇降を可能にした塔状構造物のメンテナンス方法が提供される。
【００１４】
また、請求項２に記載の構成要件である、昇降フレームは、組み上げられたメンテナンス支柱に対して係脱する上下のピンと、これらピンの間を伸縮させるジャッキとの組合せによる尺取り虫的に動作するリフトアップ装置により、メンテナンス支柱に対して昇降するように構成した場合は、簡素な構造で小容量のリフトアップ装置にても、既設タワーの強度にバックアップされて、組み上げられたメンテナンス支柱をリフトアップ装置の一部として利用して、昇降フレームを確実に昇降させて、積載した大重量の部品等を安定して確実に昇降させることを可能にする。
さらに、請求項３に記載の構成要件である、前記メンテナンス支柱の上部の組上げは、前記昇降フレームにより持ち上げられる部材によりなされる場合は、すでに組み上げられたメンテナンス支柱をリフトアップ装置の一部として利用して、軽量な上部の部材のみを昇降フレームにより順次運搬して組み上げることができるので、軽快なリフトアップ工法によりメンテナンス支柱を組み上げることが可能である。
【００１５】
さらにまた、請求項４に記載の構成要件である、前記メンテナンス支柱と既設タワーとは、上下方向の複数部位にて既設タワーの周囲に掛け渡された帯ステーと、メンテナンス支柱と既設タワーとの間に介設された突張り部材とにより接続された場合は、帯ステーと突張り部材という単純な部材により、メンテナンス支柱を組み上げながら、簡便にメンテナンス支柱を既設タワーに平行を維持しつつ確実・強固に接続できる。
また、請求項５に記載の構成要件である、前記メンテナンス支柱に対して昇降フレームは、少なくとも上下に隔離した２か所の部位にてローラ等によりガイドされている場合は、メンテナンス支柱に対して交差する昇降フレームの水平度が確実に維持されるとともに、昇降フレームの偏った位置に積載された重量物によるモーメントも確実に受け止めることが可能となる。
【００１６】
さらに、請求項６に記載の構成要件である、前記昇降フレームにスライド自在に設置された門型フレームあるいは台車を用いて、既設タワーの上端部に設置した構造物を分解して昇降フレームの適正位置に移動させ、保守点検等のために地上等との間で昇降させる場合は、比較的重量の大きな分解部品であっても門型フレームあるいは台車を用いて、簡便な作業にて昇降フレームに積載することができるので、地上にて安全に分解部品を保守・点検あるいは交換することが可能となる。
また、請求項７に記載の構成要件である、前記メンテナンス支柱の組上げ完了後に、該メンテナンス支柱またはその近傍に作業員昇降用のリフト装置を設置する場合は、作業のために作業員が迅速に昇降することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の塔状構造物のメンテナンス方法を示す全体側面および正面図である。
【図２】本発明の塔状構造物のメンテナンス方法における、既設タワーとメンテナンス支柱との接続状態を示す要部断面図および接続部品図である。
【図３】同、幾分大径の既設タワーとメンテナンス支柱との接続状態を示す要部断面図である。
【図４】同、風力発電装置に適用された塔状構造物のメンテナンス方法を示す全体側面図で、昇降フレームがメンテナンス支柱上を昇降する状態を示す。
【図５】同、風力発電装置におけるヨーリング交換のために、門型フレームを用いてナセルを懸吊した状態を示す要部拡大側面図である。
【図６】同、風力発電装置における台車を用いたヨーリング交換の工程を示す要部拡大側面図である。
【図７】同、風力発電装置における門型フレームを用いたブレード取外し工程を示す要部拡大側面図である。
【図８】同、風力発電装置における地上付近でのクレーン車等を用いたブレード荷扱い工程を示す要部拡大側面図である。
【図９】第１従来例の塔状構造物の構築方法およびその装置の説明図である。
【図１０】第２従来例の風力発電装置の簡便な補修工法および補修装置の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の塔状構造物のメンテナンス方法を実施するための好適な形態を図面に基づいて説明する。本発明の塔状構造物のメンテナンス方法は、図１に示すように、既設タワー１の表面あるいは該既設タワー１の上端部に設置した構造物の保守点検のための塔状構造物のメンテナンス方法において、前記既設タワー１にほぼ平行に接続して組み上げられる一対のメンテナンス支柱２Ａ、２Ｂに昇降フレーム５を昇降自在に設置するとともに、該昇降フレーム５を用いて既設タワー１の表面あるいは該既設タワー１の上端部に設置した構造物の保守点検を行うことを特徴とする。
【実施例１】
【００１９】
図１は、本発明の塔状構造物のメンテナンス方法の１つの実施例を示す全体側面および正面図である。図示の例では、供用中の風力発電装置の供用部品に保守・点検あるいは交換の必要が生じた場合に、風力発電装置の既設タワー１を利用して、該既設タワー１の１側面に僅かに間隔を置いて、最小限の部材として一対の第１および第２メンテナンス支柱２Ａ、２Ｂおよびこれらを上下の多数か所で連結梁２Ｃにて連結して構成されるメンテナンス支柱２を立設するものである。既設タワー１とメンテナンス支柱２とは上下の複数か所で帯ステー（図示の例では、ステーリング１〜５の５か所）３および突張り部材４（後述する図２参照）により接続される。
【００２０】
一対の第１および第２メンテナンス支柱２Ａ、２Ｂおよびこれらを上下の多数か所で連結梁２Ｃにて連結して構成されるメンテナンス支柱２は、図９の第１にて説明した塔状構造物におけるガイドタワーの構築方法と同様の方法で組み上げられる。詳述はしないが、好適には例えば、図１（Ｂ）に示すような連結梁２Ｃにて区画されるブロック毎の部品・部材をメンテナンス支柱２に対して昇降する昇降フレーム５に載置して、順次組み上げられる。図１（Ｂ）の正面図における第１および第２メンテナンス支柱２Ａ、２Ｂの外側の左右両側面に多数の孔あるいは溝（図９の係合孔１２０ａ〜ｅ・・・に相当）が設けられ、これらの孔あるいは溝に出没して選択的に係脱するピン（図９のピン１４７や１０４ｂに相当）が互いに伸縮するシリンダおよびピストンに設置されている。前記メンテナンス支柱２Ａ、２Ｂの両側面の孔あるいは溝と、これらに係脱するピンを設けた昇降フレーム５に設置された互いに伸縮するシリンダおよびピストンとで、メンテナンス支柱２に対する昇降フレーム５のリフトアップ装置が構成される。
【００２１】
昇降フレーム５は図１（Ａ）の側面図に示すように、メンテナンス支柱２に対して交差するようにほぼ水平状に配設され、メンテナンス支柱２Ａ、２Ｂの両側面にガイドされて鉛直状に添設される縦フレーム５Ｄを有する。昇降フレーム５の水平部と縦フレーム５Ｄとの間には補強用の斜めフレーム５Ｅが渡設される。メンテナンス支柱２Ａ、２Ｂの両側面に配設される昇降フレーム５の水平部と縦フレーム５Ｄとの間は連結梁５Ｃによって連結されている。昇降フレーム５の水平部の端部間も連結梁５Ｃによって連結されている。昇降フレーム５の縦フレーム５Ｄとメンテナンス支柱２Ａ、２Ｂの前後面（図１（Ａ）の左右）との間には充分に隔離した上下の位置にガイドローラ１７が設置される。かくして、メンテナンス支柱２に対して交差する昇降フレーム５の水平度が確実に維持されるとともに、昇降フレーム５の偏った位置に積載された重量物によるモーメントも確実に受け止めることが可能となる。
【００２２】
前記昇降フレーム５の水平部の上面には、門型フレーム６あるいは台車８（サブ台車８Ａ、８Ｂ）がスライド自在に設置される。図示しての説明は省略されるが、昇降フレーム５における門型フレーム６および台車８のためのスライドレールは互いに独立して敷設される。例えば、図１（Ｂ）において、左右両側上面に門型フレーム６の下部に設置されたスライド台車７のためのスライドレールが敷設され、それらのレールの敷設部の内側下段に台車８のためのスライドレールが敷設される。昇降フレーム５がメンテナンス支柱の昇降途中に位置する場合には、メンテナンス支柱２Ａ、２Ｂが邪魔となって昇降フレーム５の水平部の上面を前後（図１（Ａ）の左右方向）に移動することはできないが、後述する図５〜図８に示すように、メンテナンス支柱２の上端部位置にては、門型フレーム６のスライド台車７およびサブ台車８Ａ、８Ｂが前後に移動して分解された部品の移動を行うことができる。門型フレーム６についても、第１門型フレーム６Ａと第２門型フレーム６Ｂとそれらを連結する連結梁６Ｃとから構成される。
【００２３】
また、前記メンテナンス支柱２の組上げ完了後に、図示はしないが、該メンテナンス支柱２およびその近傍に適宜形式および構造の作業員昇降用のリフト装置が設置される。それによって、作業のために作業員が迅速に昇降することができる。例えば、前述した第１および第２メンテナンス支柱２Ａ、２Ｂの外側の左右両側面に多数の孔あるいは溝と選択的に係脱するピンを互いに伸縮するシリンダおよびピストンに設置した作業員用昇降リフトにより、尺取り虫的に昇降したり、あるいは、第１および第２メンテナンス支柱２Ａ、２Ｂの外側の左右両側面に設けた多数の孔あるいは溝を利用して、これらに係脱するピンを無限軌道帯の表面に突設したものを接触させて駆動させる作業員用昇降リフトを構成してもよい。
【００２４】
図２は、図１（Ａ）におけるステーリング（例えば、Ｎｏ．１）位置での断面で、本発明の塔状構造物のメンテナンス方法における、既設タワーとメンテナンス支柱との接続状態を示す要部断面図および接続部品図である。メンテナンス支柱２と既設タワー１とは、上下方向の複数部位にて既設タワー１の周囲に掛け渡された帯ステー３と、メンテナンス支柱２と既設タワー１との間に介設された突張り部材４とにより接続される。突張り部材４は、図２（Ａ）に示すように、連結梁２Ｃにより連結された一対の第１および第２メンテナンス支柱２Ａ、２Ｂに適宜の固定具により固定される固定梁４Ｅに、第１突張り部材４Ａと第２突張り部材４Ｂとが斜材４Ｃと補虚梁４Ｄにより設置される。
【００２５】
これらの各突張り部材４Ａ、４Ｂには、既設タワー１の周囲に掛け渡された帯ステー３の両端部がそれぞれ帯ステー保持具１３および長さ調整具１４によって接続される。帯ステー３は、既設タワー１の周囲を傷付けることのないナイロン等の素材が好適であるが、鋼帯やチェーン等の採用を妨げるものではない。その場合には、帯ステー３と既設タワー１の周囲との間に緩衝材を介在させるとよい。前記各突張り部材４Ａ、４Ｂの斜材４Ｃには、既設タワー１の周面に圧接される接触子１５が調整具１６によって進退調整自在に配設される。既設タワー１の周囲に掛け渡された帯ステー３の突張り部材４に対する調整具１４による張力調整と、既設タワー１の周面に圧接される接触子１５の調整具１６による進退調整によって、既設タワー１とメンテナンス支柱２との間の平行度すなわち間隙調整が適切になされる。かくして、帯ステー３と突張り部材４という単純な部材により、メンテナンス支柱２を組み上げながら、簡便にメンテナンス支柱２を既設タワー１に平行を維持しつつ確実・強固に接続できることとなる。
【００２６】
図３は、幾分大径の既設タワー１とメンテナンス支柱との接続状態を示す要部断面図である。本例では、大径の既設タワー１に沿って立設される一対のメンテナンス支柱２Ａ、２Ｂがほぼ既設タワー１に掛け渡された略平行な帯ステー３の接線の延長線上に位置して配設される。したがって、前記図２の例では一対の突張り部材４Ａ、４Ｂは隣接して配置されていたが、本例では、補強梁４Ｄは省略される。
【００２７】
図４は、風力発電装置に適用された塔状構造物のメンテナンス方法を示す全体側面図で、昇降フレームがメンテナンス支柱上を昇降する状態を示す。既設タワー１の上端部にはヨーリング１１を介して伝動装置等からなるナセル９が首振り制御自在に設置される。ナセル９の前面には複数枚のブレード１０が回転自在に軸支されている。メンテナンス支柱２の組上げが完了すると、前述したように、昇降フレーム５内に設置されたピストンとシリンダを伸縮させつつ、それらに出没自在に設けられたピンを、前記メンテナンス支柱２Ａ、２Ｂの両側面の孔あるいは溝に選択的に係脱させたリフトアップ装置によって尺取り虫的な動作により、メンテナンス支柱２に対して昇降フレーム５が昇降できる。
【００２８】
図５は、風力発電装置におけるヨーリング交換のために、門型フレームを用いてナセルを懸吊した状態を示す要部拡大側面図である。昇降フレーム５の水平部の上面をスライド台車７によって門型フレーム６をナセル９の重心位置に移動させ、その位置で固定する。次いで、門型フレーム６における連結梁６Ｃを利用して懸吊索６Ｃによりナセル９を吊り上げる。図示の例は、ナセル９を既設タワー１の上端部に支持するヨーリング１１が既設タワー１の上端部側に固定される形式のものである。図５では、交換すべき古いヨーリング１１Ａが既設タワー１の上端部に固定されたものも、新しい替ヨーリング１１Ｂがサブ台車８Ｂに吊り下げたものが示されている。昇降フレーム５の水平部の右側には古いヨーリング１１Ａを取り外して移動させるサブ台車８Ａが待機している。ヨーリング１１がナセル９の下部に取り付けられる形式の場合は、サブ台車８Ａ、８Ｂはナセル９の下部の取付位置にてヨーリング１１Ａ、１１Ｂの脱着作業が行われる。
【００２９】
図６は、風力発電装置における台車を用いたヨーリング交換の工程を示す要部拡大側面図である。図６（Ａ）に示すように、サブ台車８Ａを右側から移動させて、交換すべき古いヨーリング１１Ａの上部に位置させた上で、ネジジャッキ等により古いヨーリング１１Ａを取り外して右側に移動させ地上への降下運搬のために待機させる。次いで。図６（Ｂ）に示すように、新しい替ヨーリング１１Ｂを吊り下げたサブ台車８Ｂを図面左側から所定位置に移動させて、既設タワー１の上端部に設置して交換を終了する。そして、図６（Ｃ）に示すように、ナセル９を吊り下ろして新しい替ヨーリング１１Ｂを介して既設タワー１の上端部に首振り自在に設置される。その後、古いヨーリング１１Ａは昇降フレーム５により地上に降下運搬されて廃棄ないし修理される。
【００３０】
図７は、風力発電装置における門型フレームを用いたブレード取外し工程を示す要部拡大側面図である。複数あるブレード１０の１枚が損傷したような場合には、図７（Ａ）に示すように、昇降フレーム５を上昇させ、次いで、既設タワー１の上端部において、図７（Ｂ）に示すように、昇降フレーム５の水平部の上面において門型フレーム６のスライド台車７をナセル９とブレード１０の軸支部近傍に移動させる。この位置にて門型フレーム６の連結梁６Ｃを利用して懸吊索１２によりブレード１０を吊り下げ、ナセル９とブレード１０の軸支を解く。そして、図７（Ｃ）に示すように、門型フレーム６をスライド台車７によってブレード１０とともに昇降フレーム５の図面右側に移動させて待機させる。
【００３１】
図８は、風力発電装置における地上付近でのクレーン車等を用いたブレード荷扱い工程を示す要部拡大側面図である。図８（Ａ）に示すように、門型フレーム６にブレード１０を吊り下げたまま昇降フレーム５が地上近傍に到達すると、地上に待機した２０ｔクレーン車や１００ｔクレーン車によってブレード１０を吊り代える。次いで、図８（Ｂ）に示すように、２０ｔクレーン車や１００ｔクレーン車によりブレード１０を吊り上げて地上に下ろして、修理あるいは交換に供される。
【００３２】
以上、本発明の実施例について説明してきたが、本発明の趣旨の範囲内で、既設タワーの形状（図示の例では円形断面であるが、楕円断面や方形断面を排除するものではない）、形式、メンテナンス形態（既設タワーの上端部の部品の分解しての地上へ降下させてのメンテナンスの他、既設タワーの周囲の塗装や溶接部の補修メンテナンス等も含まれる）、既設タワーの上端部に設置した構造物のの形態（好適には風力発電装置における、ナセル、ヨーリングあるいはブレードのメンテナンスに適用されるが、その他の保守・点検を要する塔状構造物の上端部に設置した部品等のメンテナンスにも適用が可能である）、メンテナンス支柱に対する昇降フレームのリフトアップ形態（実施例の、メンテナンス支柱側面の孔あるいは溝に対して係脱する上下のピンと、これらピンの間を伸縮させるジャッキとの組合せによる尺取り虫的に動作するリフトアップ装置を構成する他、適宜の方式のリフトアップ装置が構成され得る）、昇降フレームの形状、形式およびそのリフトアップ装置を構成するメンテナンス支柱における孔あるいは溝の形成面の方向（実施例のメンテナンス支柱の側面に限定されることなく、メンテナンス支柱の前面でもよい）、メンテナンス支柱と既設タワーとの接続形態（実施例の、既設タワーの周囲に掛け渡された帯ステーと、メンテナンス支柱と既設タワーとの間に介設された突張り部材とにより接続するものの他、メンテナンス支柱と既設タワーとの間に介設された突張り部材と、メンテナンス支柱と既設タワーとの双方の周囲に渡って掛け渡された帯ステーとから構成してもよい）、メンテナンス支柱に対する昇降フレームの少なくとも上下に隔離した２か所の部位にてローラ等によりガイドされる他、２か所以上にてガイドされてもよい。昇降フレームにおける門型フレームあるいは台車のスライド形態、門型フレームあるいは台車の形状、形式、門型フレームにおける分解部品の吊下げ形態、メンテナンス支柱への作業員昇降用のリフト装置の設置形態等ついては適宜選定できる。また、実施例に記載の諸元はあらゆる点で単なる例示に過ぎず限定的に解釈してはならない。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明の塔状構造物のメンテナンス方法は、好適には、既設タワーの上端部にヨーリング等を介して首振り自在に設置されたナセルおよびブレードからなる風力発電設備の保守点検のために、故障した部品を交換するための塔状構造物のメンテナンス方法に適用されるが、既設タワーの表面の塗装等のメンテナンスにも採用され得る。さらには、その他の保守・点検を要する塔状構造物の上端部に設置した部品等のメンテナンスにも適用が可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１ 既設タワー
２ メンテナンス支柱
２Ａ 第１メンテナンス支柱
２Ｂ 第２メンテナンス支柱
２Ｃ 連結梁
５ 昇降フレーム
５Ａ 第１フレーム
５Ｂ 第２フレーム
５Ｃ 連結梁
５Ｄ 縦フレーム
５Ｅ 斜めフレーム
６ 門型フレーム
６Ａ 第１門型フレーム
６Ｂ 第２門型フレーム
６Ｃ 連結梁
７ スライド台車
８ サブ台車
１７ ガイドローラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設タワーの表面あるいは該既設タワーの上端部に設置した構造物の保守点検のための塔状構造物のメンテナンス方法において、前記既設タワーにほぼ平行に接続して組み上げられる一対のメンテナンス支柱に昇降フレームを昇降自在に設置するとともに、該昇降フレームを用いて既設タワーの表面あるいは該既設タワーの上端部に設置した構造物の保守点検を行うことを特徴とする塔状構造物のメンテナンス方法。
【請求項２】
昇降フレームは、組み上げられたメンテナンス支柱に対して係脱する上下のピンと、これらピンの間を伸縮させるジャッキとの組合せによる尺取り虫的に動作するリフトアップ装置により、メンテナンス支柱に対して昇降するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の塔状構造物のメンテナンス方法。
【請求項３】
前記メンテナンス支柱の上部の組上げは、前記昇降フレームにより持ち上げられる部材によりなされることを特徴とする請求項１または２に記載の塔状構造物のメンテナンス方法。
【請求項４】
前記メンテナンス支柱と既設タワーとは、上下方向の複数部位にて既設タワーの周囲に掛け渡された帯ステーと、メンテナンス支柱と既設タワーとの間に介設された突張り部材とにより接続されたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の塔状構造物のメンテナンス方法。
【請求項５】
前記メンテナンス支柱に対して昇降フレームは、少なくとも上下に隔離した２か所の部位にてローラ等によりガイドされていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の塔状構造物のメンテナンス方法。
【請求項６】
前記昇降フレームにスライド自在に設置された門型フレームあるいは台車を用いて、既設タワーの上端部に設置した構造物を分解して昇降フレームの適正位置に移動させ、保守点検等のために地上等との間で昇降させることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の塔状構造物のメンテナンス方法。
【請求項７】
前記メンテナンス支柱の組上げ完了後に、該メンテナンス支柱またはその近傍に作業員昇降用のリフト装置を設置することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の塔状構造物のメンテナンス方法。
【請求項１】
既設タワーの表面あるいは該既設タワーの上端部に設置した構造物の保守点検のための塔状構造物のメンテナンス方法において、前記既設タワーにほぼ平行に接続して組み上げられる一対のメンテナンス支柱に昇降フレームを昇降自在に設置するとともに、該昇降フレームを用いて既設タワーの表面あるいは該既設タワーの上端部に設置した構造物の保守点検を行うことを特徴とする塔状構造物のメンテナンス方法。
【請求項２】
昇降フレームは、組み上げられたメンテナンス支柱に対して係脱する上下のピンと、これらピンの間を伸縮させるジャッキとの組合せによる尺取り虫的に動作するリフトアップ装置により、メンテナンス支柱に対して昇降するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の塔状構造物のメンテナンス方法。
【請求項３】
前記メンテナンス支柱の上部の組上げは、前記昇降フレームにより持ち上げられる部材によりなされることを特徴とする請求項１または２に記載の塔状構造物のメンテナンス方法。
【請求項４】
前記メンテナンス支柱と既設タワーとは、上下方向の複数部位にて既設タワーの周囲に掛け渡された帯ステーと、メンテナンス支柱と既設タワーとの間に介設された突張り部材とにより接続されたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の塔状構造物のメンテナンス方法。
【請求項５】
前記メンテナンス支柱に対して昇降フレームは、少なくとも上下に隔離した２か所の部位にてローラ等によりガイドされていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の塔状構造物のメンテナンス方法。
【請求項６】
前記昇降フレームにスライド自在に設置された門型フレームあるいは台車を用いて、既設タワーの上端部に設置した構造物を分解して昇降フレームの適正位置に移動させ、保守点検等のために地上等との間で昇降させることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の塔状構造物のメンテナンス方法。
【請求項７】
前記メンテナンス支柱の組上げ完了後に、該メンテナンス支柱またはその近傍に作業員昇降用のリフト装置を設置することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の塔状構造物のメンテナンス方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１５４０３４（Ｐ２０１２−１５４０３４Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１４９４（Ｐ２０１１−１１４９４）
【出願日】平成２３年１月２４日（２０１１．１．２４）
【出願人】（０００１５３６０５）株式会社巴技研 (5)
【出願人】（０００１５３６１６）株式会社巴コーポレーション (27)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２４日（２０１１．１．２４）
【出願人】（０００１５３６０５）株式会社巴技研 (5)
【出願人】（０００１５３６１６）株式会社巴コーポレーション (27)
【Ｆターム（参考）】
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