甲板昇降式作業台船及び洋上風力発電施設の施工方法
【課題】作業効率、安定性及び安全性に優れた甲板昇降式作業台船を提供する。
【解決手段】平面視矩形状の台船本体２と、台船本体２の四隅部に遊挿自在に鉛直方向に延びて設けられ、油圧ジャッキアップシステムにより台船本体２を昇降自在に移動させるレグ３，３…と、台船本体甲板長手軸方向に敷設された走行レール４，４上を走行自在の走行桁５と、走行桁５上に台船本体２の甲板横軸方向に敷設された移動レール６上を移動自在の移動作業台車７と、移動作業台車７上に旋回自在に架装されるブーム旋回台８と、ブーム旋回台８上に取り付けられ、２本の左右ブーム９，１０から成るツインブーム１１とを備えた甲板昇降式作業台船１を提供する。
【解決手段】平面視矩形状の台船本体２と、台船本体２の四隅部に遊挿自在に鉛直方向に延びて設けられ、油圧ジャッキアップシステムにより台船本体２を昇降自在に移動させるレグ３，３…と、台船本体甲板長手軸方向に敷設された走行レール４，４上を走行自在の走行桁５と、走行桁５上に台船本体２の甲板横軸方向に敷設された移動レール６上を移動自在の移動作業台車７と、移動作業台車７上に旋回自在に架装されるブーム旋回台８と、ブーム旋回台８上に取り付けられ、２本の左右ブーム９，１０から成るツインブーム１１とを備えた甲板昇降式作業台船１を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業効率、安定性及び安全性に優れた甲板昇降式作業台船、及び、その甲板昇降式作業台船を用い、作業効率、安定性及び安全性に優れた施工を可能にする洋上風力発電施設の施工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
風力発電は、石油代替エネルギー源として優れており、又、地球温暖化防止等の環境対策に有効なエネルギー源である。
風力発電の発電施設の設置場所としては、陸上と洋上のいずれも可能であるが、つぎのような点で洋上は陸上よりも風力発電に有利な条件を備えている。
（１）洋上では、一般的に陸上と比べて風速が強く、又、良好で安定した風が吹く。
（２）洋上には障害物が少なく、騒音、電波障害も少ない。
（３）大型化しつつある風車の機材を運搬設置する施工コストも洋上の方が陸上より少ない。
（４）大規模な電力消費地帯は沿岸区域に集中しており、その他の電力系設備も沿岸部の方が整備されている傾向があるため、洋上の方が送電コスト等が安くなる。
このように、洋上は陸上よりも風力発電に有利な条件を備えている。洋上風力発電施設は、多くの国に於いて採用されており、一般的に沿岸から数百ｍ〜数ｋｍの距離に設置されている。
【０００３】
本願出願人は、風力発電に関し、特許文献１の「洋上風力発電施設の施工方法」を既に出願している。
特許文献１には、タワーをタワー運搬用ＳＥＰ（Self Elevating Platform 自己昇降式作業台船）に積載して現場へ運搬し、モノパイル式基礎上へ設置すると共に、ナセル、ハブ及びブレードを予め風車の形状に一体化しておき、これを風車運搬用ＳＥＰに積載して現場へ運搬し、タワー上に風車を設置する洋上風力発電施設の施工方法が記載されている。
特許文献１に於いては、タワーをモノパイル式基礎上へ設置する時、タワー運搬用ＳＥＰに搭載したクローラクレーンを用いて設置し、タワー上に風車を設置する時、風車運搬用ＳＥＰに搭載したクローラクレーンを用いて設置している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３７３９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述したように、特許文献１に於いては、タワーをモノパイル式基礎上へ設置する時、タワー運搬用ＳＥＰに搭載したクローラクレーンを用いて設置し、タワー上に風車を設置する時、風車運搬用ＳＥＰに搭載したクローラクレーンを用いて設置している。
然しながら、タワー運搬用ＳＥＰ、風車運搬用ＳＥＰにクローラクレーンを積むことにより、ＳＥＰ上の積載スペースを狭めることになり、積載量が少なくなる問題があり、又、ＳＥＰ上で、タワーや、風車の向きを変えたり、移動させる場合に、クローラクレーンを駆動するが、クローラクレーンでは作業能率や、作業の正確性等において作業性が悪く、又、タワーや、風車を、クローラクレーンのシングルブームで吊下するため、タワーや、風車が揺れて作業しにくいという問題があった。
【０００６】
以上の現状に鑑み、本発明は、作業効率、安定性及び安全性に優れた甲板昇降式作業台船を提供することを目的とする。
又、その甲板昇降式作業台船を用い、洋上風力発電施設の作業効率、安定性及び安全性に優れた施工を可能にする洋上風力発電施設の施工方法
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決すべく、本発明は以下の構成を提供する。
請求項１に係る発明は、台船本体と、
前記台船本体の隅部に遊挿自在に鉛直方向に延びて設けられ、油圧ジャッキアップシステムにより前記台船本体を昇降自在に移動させるレグと、
前記台船本体甲板長手軸方向に敷設された走行レール上を走行自在の走行桁と、
前記走行桁上に前記台船本体の甲板横軸方向に敷設された移動レール上を移動自在の移動作業台車と、
前記移動作業台車上に旋回自在に架装されるブーム旋回台と、
前記ブーム旋回台上に取り付けられるブームとを備えたことを特徴とする甲板昇降式作業台船を提供するものである。
【０００８】
請求項２に係る発明は、前記ブームは、夫々フックを備えた２本のブームから成るツインブームであることを特徴とする請求項１記載の甲板昇降式作業台船を提供するものである。
【０００９】
請求項３に係る発明は、前記ブームは、トップタワーの下部マストを抱持する下部マスト保持装置と、トップタワーの中間マストを抱持する中間マスト保持装置とを備えることを特徴とする請求項１又は２記載の甲板昇降式作業台船を提供するものである。
【００１０】
請求項４に係る発明は、岸壁に接岸した運搬用甲板昇降式作業台船を、レグを用いた油圧ジャッキアップシステムにより海面上方の所定高さに上昇させる工程と、
予め陸上に於いてナセルを組み込んだトップタワーを陸上のクローラクレーンによって前記運搬用甲板昇降式作業台船上に積み込む工程と、
予め陸上に於いてハブに取り付けたブレードを陸上のクローラクレーンによって前記トップタワーに組み付ける工程と、
陸上のクローラクレーンによって前記運搬用甲板昇降式作業台船上にミドルタワーと、ボトムタワーとを積み込む工程と、
レグを用いた油圧ジャッキアップシステムにより、前記運搬用甲板昇降式作業台船を海面上に降ろし、洋上風力発電施設設置サイト地点まで、自走又は曳航により移動させる工程と、
洋上風力発電施設設置サイト地点に於いて、施工用甲板昇降式作業台船により、予め、モノパイル、ジャケット、又は、ケーソンのうちいずれか一つの基礎を施工し、前記基礎の上端にトランジションピースを設置する工程と、
前記運搬用甲板昇降式作業台船を前記施工用甲板昇降式作業台船の近傍に固定する工程と、
前記運搬用甲板昇降式作業台船を、レグを用いた油圧ジャッキアップシステムにより、海面上方の所定高さに上昇させる工程と、
前記施工用甲板昇降式作業台船に備えた夫々フックを具備する２本のブームから成るツインブームによって、前記ボトムタワーを吊り上げる工程と、
前記ツインブームが取り付けられたブーム旋回台を旋回させることにより、前記ボトムタワーの向きを変える工程と、
前記ブーム旋回台が架装される移動作業台車が、走行桁上に前記施工用甲板昇降式作業台船の甲板横軸方向に敷設された移動レール上を移動することにより、前記ボトムタワーを同方向に移動させる工程と、
前記走行桁が前記台船本体甲板長手軸方向に敷設された走行レール上を走行することにより、前記ボトムタワーを同方向に移動させる工程と、
前記ボトムタワーの下端部を前記トランジションピースに設置する工程と、
前記ミドルタワーを、前記ボトムタワーと同様に移動させて、前記ボトムタワーの上端に積重ねる如く設置する工程と、
前記運搬用甲板昇降式作業台船を、レグを用いた油圧ジャッキアップシステムにより、所定高さに上昇させた状態で、前記トップタワーの下部マストと、中間マストとを前記ツインブームに備えたマスト保持装置によって抱持する如く夫々保持すると共に、前記ツインブームに備えたフックにより前記トップタワーを吊下する工程と、
前記施工用甲板昇降式作業台船を、レグを用いた油圧ジャッキアップシステムにより、更に上昇させ、前記トップタワーを更に高く吊り上げる工程と、
前記ツインブームが取り付けられたブーム旋回台を旋回させることにより、前記トップタワーの向きを変える工程と、
前記ブーム旋回台が架装される移動作業台車が、走行桁上に前記施工用甲板昇降式作業台船の甲板横軸方向に敷設された移動レール上を移動することにより、前記トップタワーを同方向に移動させる工程と、
前記走行桁が前記台船本体甲板長手軸方向に敷設された走行レール上を走行することにより、前記トップタワーを同方向に移動させる工程と、
前記トップタワーの下端部を前記ミドルタワーの上端に積重ねる如く設置する工程とを有することを特徴とする洋上風力発電施設の施工方法を提供するものである。
【００１１】
請求項５に係る発明は、前記モノパイル、ジャケット及びケーソンの基礎施工、並びに、前記ジャケット及びケーソンのピンパイルの杭打ち作業は、前記施工用甲板昇降式作業台船に備えられた前記ツインブームを用いて施工され、前記ツインブームを用いた施工及び作業によって、前記モノパイル、ジャケット及びケーソンの基礎施工、並びに、ピンパイルの杭打ち作業を迅速且つ安定して正確に行えるようにしたことを特徴とする請求項４記載の洋上風力発電施設の施工方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の請求項１記載の発明によれば、作業効率、安定性及び安全性に優れた安価な甲板昇降式作業台船を提供することができる。
特に、走行桁と、移動作業台車とにより、ブームが、台船本体甲板上で、甲板長手軸方向と甲板横軸方向との何れにも迅速、円滑、且つ、正確に移動できるので、洋上風力発電施設のタワー及び風車の効率的且つ迅速な施工が可能となる。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加え、ブームは、夫々フックを備えた２本のブームから成るツインブームであるので、機材を夫々フックを備えた２本のブームから成るツインブームによって、安定して迅速正確に吊下し、移動させることができる。
【００１４】
請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２記載の発明の効果に加え、ブームは、トップタワーの下部マストを抱持する下部マスト保持装置と、トップタワーの中間マストを抱持する中間マスト保持装置とを備えるので、トップタワーの転倒、傾斜を防止し、トップタワーを安定して保持できる。
【００１５】
請求項４記載の発明によれば、洋上風力発電施設の施工を作業効率良く、安定して安全に行うことができる洋上風力発電施設の施工方法を提供することが可能である。
特に、走行桁と、移動作業台車とにより、ブームが、台船本体甲板上で、甲板長手軸方向と甲板横軸方向との何れにも迅速、円滑、且つ、正確に移動できるので、タワー及び風車の効率的且つ迅速な施工が可能となる。
又、運搬用甲板昇降式作業台船にクローラクレーンを積み込む必要がないため、運搬効率が向上する。
【００１６】
請求項５記載の発明によれば、請求項４記載の発明の効果に加え、前記モノパイル、ジャケット及びケーソンの基礎施工、並びに、前記ジャケット及びケーソンのピンパイルの杭打ち作業は、前記施工用甲板昇降式作業台船に備えられた前記ツインブームを用いて施工されるので、ツインブームを用いた施工及び作業によって、モノパイル、ジャケット及びケーソンの基礎施工、並びに、ピンパイルの杭打ち作業を迅速且つ安定して安全正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（ａ）本発明に係る甲板昇降式作業台船を示す正面図である。（ｂ）本発明に係る甲板昇降式作業台船を示す平面図である。
【図２】（ａ）本発明に係る洋上風力発電施設の施工方法に於いて、運搬用甲板昇降式作業台船へのトップタワーの積み込み完了状況を示す正面図である。（ｂ）運搬用甲板昇降式作業台船へのトップタワーの積み込み作業状態を示す平面図である。
【図３】（ａ）ミドルタワーの積み込み作業状態を示す正面図である。（ｂ）ミドルタワーの積み込み作業状態を示す平面図である。
【図４】運搬用甲板昇降式作業台船の反転状況を示す平面図である。
【図５】（ａ）運搬用甲板昇降式作業台船の反転完了状態を示す正面図である。（ｂ）運搬用甲板昇降式作業台船の反転完了状態を示す平面図である。
【図６】（ａ）第２セットのトップタワーを積み込む作業状態を示す正面図である。（ｂ）第２セットのトップタワーを積み込む作業状態を示す正面図である。
【図７】（ａ）運搬用甲板昇降式作業台船を曳航する状態を示す正面図である。（ｂ）運搬用甲板昇降式作業台船を曳航する状態を示す平面図である。
【図８】（ａ）基礎としてモノパイルを施工した状態を示す正面図である。（ｂ）基礎としてジャケットを施工した状態を示す正面図である。（ｃ）基礎としてケーソンを施工した状態を示す正面図である。（ｄ）基礎としてモノパイルを施工した状態を示す側面図である。（ｅ）基礎としてジャケットを施工した状態を示す側面図である。（ｆ）基礎としてケーソンを施工した状態を示す側面図である。
【図９】トランジションピースを取り付ける状態を示す側面図である。
【図１０】運搬用甲板昇降式作業台船を施工用甲板昇降式作業台船の近傍に固定した状態を示す平面図である。
【図１１】（ａ）施工用甲板昇降式作業台船にボトムタワーを取り込む状態を示す正面図である。（ｂ）施工用甲板昇降式作業台船にボトムタワーを取り込む状態を示す平面図である。
【図１２】（ａ）ボトムタワーを設置する状態を示す正面図である。（ｂ）ボトムタワーを設置する状態を示す平面図である。
【図１３】（ａ）ミドルタワーを設置する状態を示す正面図である。（ｂ）ミドルタワーを設置する状態を示す平面図である。
【図１４】（ａ）施工用甲板昇降式作業台船にトップタワーを取り込む状態を示す正面図である。（ｂ）施工用甲板昇降式作業台船にトップタワーを取り込む状態を示す平面図である。
【図１５】（ａ）施工用甲板昇降式作業台船を上昇させた状態を示す正面図である。（ｂ）施工用甲板昇降式作業台船を上昇させた状態を示す平面図である。
【図１６】（ａ）トップタワーを設置する状態を示す正面図である。（ｂ）トップタワーを設置する状態を示す平面図である。
【図１７】トップタワーの設置完了状態を示す側面図である。
【図１８】トップタワーの保持状態を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、実施例を示した図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。
図１に於いて、１は、主として洋上風力発電施設の施工に用いる本発明に係る第１実施態様の甲板昇降式作業台船を示し、甲板昇降式作業台船１は、平面視略矩形状の台船本体２と、台船本体２の四隅部に遊挿自在に鉛直方向に延びて設けられ、油圧ジャッキアップシステム（図示せず）により台船本体２を昇降自在に移動させるレグ３，３…と、台船本体甲板長手軸方向（長手方向）に敷設された走行レール４，４上を走行自在の走行桁５と、走行桁５上に台船本体２の甲板横軸方向（幅方向）に敷設された移動レール６上を移動自在の移動作業台車７と、移動作業台車７上に旋回自在に架装されるブーム旋回台８と、ブーム旋回台８上に取り付けられ、２本の左右ブーム９，１０から成るツインブーム１１とを備えている。
【００１９】
又、前記ツインブーム１１は、図１５に示す如く、トップタワー１２の下部マストを抱持する下部マスト保持装置１３と、トップタワー１２の中間マストを抱持する中間マスト保持装置１４とを備えている。
【００２０】
前記下部マスト保持装置１３は、図１８に示す如く、左右ブーム９，１０にガイドレール１５を介して両端を摺動自在に保持される保持基材１６と、保持基材１６に揺動自在に取り付けられ、トップタワー１２を抱持する左右吊りプレート１７，１８と、左右吊りプレート１７，１８を抱持自在に揺動させる左右油圧シリンダー１９，２０とを備えている。
そして、前記保持基材１６の左右方向略中心部にトップタワー１２の下部マストの外周部を当接させた状態で、左右油圧シリンダー１９，２０を伸張させると、左右吊りプレート１７，１８が抱持方向に揺動してトップタワー１２の下部マストの外周部を抱持する。
トップタワー１２の下部マストを抱持状態から解放する時は、左右油圧シリンダー１９，２０を縮小させると、左右吊りプレート１７，１８が抱持方向と反対方向に揺動してトップタワー１２の下部マストを解放する。
図１５に示す中間マスト保持装置１４も前記下部マスト保持装置１３と同様に構成され、同様に作動する。
【００２１】
図１に示す如く、前記台船本体２は、油圧ジャッキアップシステムによりレグ３，３…を鉛直方向に上昇又は下降させるように構成され、例えば、前記台船本体２が海面に浮いた状態で、レグ３，３…を下降させると、所定下降後に、レグ３，３…の下端部が海底に到達し、更に、レグ３，３…を下降させると、台船本体２が海面上方に上昇する。その状態から、逆にレグ３，３…を上昇させると、台船本体２は下降し、所定下降後に、海面に着水して、海面に浮いた状態になり、更に、レグ３，３…を所定高さ上昇させると、台船本体２の自走又は曳航が可能になる。
尚、前記台船本体２は、洋上風力発電施設の施工のための基礎を施工するための必要な構成も備えるが、その構成は本発明の特徴ではないので説明を省略する。
【００２２】
前記甲板昇降式作業台船１の作用については、後述する図２乃至図１８に示す本発明の第２実施態様の洋上風力発電施設の施工方法に於いて、甲板昇降式作業台船１と同構成の施工用甲板昇降式作業台船３１の作用によって説明する。
【００２３】
次に、本発明の第２実施態様の洋上風力発電施設の施工方法を、図２乃至図１８に従って説明する。
本発明の洋上風力発電施設の施工方法に於いては、前記甲板昇降式作業台船（図１に於いて１）を、洋上風力発電施設の施工のための施工用甲板昇降式作業台船３１として用いるものである。従って、施工用甲板昇降式作業台船３１は前記甲板昇降式作業台船（図１に於いて１）と同構成を有する。
そこで、説明の都合上、前述した第１実施態様と同一構成部分については同一符号を付してその説明を省略する。
尚、詳細は後述するが、施工用甲板昇降式作業台船３１は、洋上風力発電施設の基礎を施工する場合にも用いる。
【００２４】
先ず、図２に示す如く、岸壁３２に接岸した運搬用甲板昇降式作業台船３３を、レグ３４，３４…を用いた油圧ジャッキアップシステム（図示せず）により、海面上方の所定高さに上昇させる。
尚、前記運搬用甲板昇降式作業台船３３は、前記施工用甲板昇降式作業台船３１とは異なる構成を有する主として海上運搬用に用いる甲板昇降式作業台船であり、２セットの洋上風力発電施設の機材を積載可能に構成され、運搬用甲板昇降式作業台船３３の甲板の右半部と左半部に夫々１セットの洋上風力発電施設の機材を積み込み可能に構成される。
【００２５】
次に、予め陸上に於いてナセル３５を組み込んだトップタワー１２を陸上のクローラクレーン３６によって運搬用甲板昇降式作業台船３３上に積み込む。この時、運搬用甲板昇降式作業台船３３の甲板上の左半部の前部に設置された第１積載台３７に、トップタワー１２を起立状態で積載する。
【００２６】
次に、予め陸上に於いてハブ３８に取り付けたブレード３９，３９，３９を陸上のクローラクレーン３６によって、図３に示す如く、トップタワー１２の上端のナセル３５前部に組み付ける。
更に、クローラクレーン３６によって運搬用甲板昇降式作業台船３３の甲板上の右半部の中部に設置された第２積載台４０に、ミドルタワー４１を起立状態で積載し、甲板上の右半部の後部に設置された第３積載台４２に、ボトムタワー４３を起立状態で積載する。
【００２７】
そして、もう１セットの洋上風力発電施設の機材を積み込む場合は、甲板上の右半部に積載済みの１セットを第１セットとして、もう１つのセットである第２セットを甲板上の左半部に積み込む。そのため、運搬用甲板昇降式作業台船３３のレグ３４，３４…を上昇させ、運搬用甲板昇降式作業台船３３を海面上に浮かせた後、図４に示す如く、運搬用甲板昇降式作業台船３３を矢印の如く１８０度反転させて、図５に示す如く、運搬用甲板昇降式作業台船３３の左半部側を岸壁に接岸させ、再度、レグ３４，３４…を下降させ、運搬用甲板昇降式作業台船３３を海面上方の所定高さに上昇させたのち、運搬用甲板昇降式作業台船３３の甲板上の左半部に、第２セットの洋上風力発電施設の機材を第１セットの洋上風力発電施設の機材と同様に積み込む。この時、図６に示す如く、運搬用甲板昇降式作業台船３３の甲板上の左半部の後部、中部、前部の第４積載台４４、第５積載台４５、第６積載台４６に夫々トップタワー４７、ミドルタワー４８、ボトムタワー４９を起立状態で積載し、トップタワー１２とトップタワー４７とを互いに向かい合わせて、且つ、互いにブレード３９，３９…が干渉しないように離反させて積み込む。
【００２８】
そして、レグ３４，３４…を用いた油圧ジャッキアップシステムにより、運搬用甲板昇降式作業台船３３を海面上に降ろし、自走により、又は、図７に示す如く、曳航船６１による曳航により洋上風力発電施設設置サイト地点まで、移動させる。
【００２９】
洋上風力発電施設設置サイト地点では、図８に示す如く、予め、施工用甲板昇降式作業台船３１により、モノパイル６２、ジャケット６３、又は、ケーソン６４のうちいずれか一つの基礎を施工しておく。尚、ケーソン６４は、図に示すような、波の影響を少なくした逆さじょうご型が好適である。
前記モノパイル６２、ジャケット６３及びケーソン６４の基礎施工、並びに、ジャケット６３及びケーソン６４のピンパイル６５の杭打ち作業は、施工用甲板昇降式作業台船３１に備えられたツインブーム１１を用いて行われる。
ツインブーム１１を用いた施工及び作業によって、モノパイル、ジャケット及びケーソンの基礎施工、並びに、ピンパイルの杭打ち作業を迅速且つ安定して安全正確に行うことができる。
【００３０】
本発明の洋上風力発電施設の施工方法に於いては、前記モノパイル６２、ジャケット６３、又は、ケーソン６４のうちいずれの基礎上にも洋上風力発電施設を施工可能であるが、ここでは、モノパイル６２に施工する例について説明する。
図９に示す如く、モノパイル６２は、施工用甲板昇降式作業台船３１を用いて施工される。モノパイル６２の施工時におけるモノパイル６２の吊り下げは、２本の左右ブーム９，１０から成るツインブーム１１によって行う。又、モノパイル６２の位置決め作業、圧入作業、引き抜き作業は、例えば、図示は省略するが、施工用甲板昇降式作業台船３１に備えられた、パワーケーシングジャッキ又はパワースイングジャッキを備える位置決め保持装置等で行う。そして、施工されたモノパイル６２の上端にトランジションピース６６を取り付ける。
【００３１】
次に、図１０に示す如く、運搬用甲板昇降式作業台船３３を施工用甲板昇降式作業台船３１の近傍に固定する。
この時、図１１に示す如く、施工用甲板昇降式作業台船３１は、レグ３，３…を用いた油圧ジャッキアップシステムにより海面上方の所定高さに上昇させた状態にあり、同様に、運搬用甲板昇降式作業台船３３を、レグ３４，３４…を用いた油圧ジャッキアップシステムにより、海面上方の所定高さに上昇させる。
【００３２】
次に、施工用甲板昇降式作業台船３１に備えた夫々フックを具備する２本の左右ブーム９，１０から成るツインブーム１１によって、例えば、第１セットのボトムタワー４３を吊り上げる。
そして、ツインブーム１１が取り付けられたブーム旋回台８を旋回させることにより、ボトムタワー４３の向きを変え、走行桁５上に台船本体２の甲板横軸方向に敷設された移動レール６上を、ブーム旋回台８が架装される移動作業台車７を移動させることにより、ボトムタワー４３を同方向に移動させ、走行桁５を台船本体甲板長手軸方向に敷設された走行レール４上を走行させることにより、ボトムタワー４３を同方向に移動させ、図１２に示す如く、ボトムタワー４３の下端部を積木方式（積重ねる方式）によってトランジションピース６６に設置する。
トランジションピース６６によって、ボトムタワー４３が鉛直方向になるように鉛直度を調整してモノパイル６２と、ボトムタワー４３とを固定する。
次に、図１３に示す如く、ミドルタワー４１を、ボトムタワー４３と同様に移動させて、ボトムタワー４３の上端に積重ねる如く設置する。
【００３３】
そして、図１４に示す如く、運搬用甲板昇降式作業台船３３を、レグ３４，３４…を用いた油圧ジャッキアップシステムにより、所定高さに上昇させた状態で、トップタワー１２を、図１８に示すように、ツインブーム１１に備えた下部マスト保持装置１３によって抱持する如く保持すると共に、図１４に示す如く、中間マスト保持装置１４によって抱持する如く保持し、且つ、トップタワー１２の下端部にワイヤー６７を掛けてツインブーム１１によりトップタワー１２を吊下する。
下部マスト保持装置１３及び中間マスト保持装置１４によって、ブレード３９、ナセル３５等の重みによるトップタワー１２の転倒、又は、傾斜を防止することができる。
次に、図１５に示す如く、施工用甲板昇降式作業台船３１を、レグ３，３…を用いた油圧ジャッキアップシステムにより、更に上昇させ、ミドルタワー４１の高さに合わせてトップタワー１２を吊り上げる。
【００３４】
そして、ツインブーム１１が取り付けられたブーム旋回台８を旋回させることにより、トップタワー１２の向きを変え、走行桁５上に施工用甲板昇降式作業台船３１の甲板横軸方向に敷設された移動レール６上を、ブーム旋回台８が架装される移動作業台車７を移動させることにより、トップタワー１２を同方向に移動させ、走行桁５を台船本体甲板長手軸方向に敷設された走行レール４，４上を走行させることにより、トップタワー１２を同方向に移動させ、図１６及び図１７に示す如く、トップタワー１２の下端部をミドルタワー４３の上端に積重ねる如く積木方式によって設置する。
【００３５】
次に、洋上風力発電施設の機材に第２セットを施工する場合は、運搬用甲板昇降式作業台船３３を第２セットを施工する洋上風力発電施設設置サイト地点まで移動させ、第１セットと同様に施工すれば良い。
【符号の説明】
【００３６】
１ 甲板昇降式作業台船
２ 台船本体
３，３４ レグ
４ 走行レール
５ 走行桁
６ 移動レール
７ 移動作業台車
８ ブーム旋回台
１１ ツインブーム
１２，４７ トップタワー
１３ 下部マスト保持装置
１４ 中間マスト保持装置
３１ 施工用甲板昇降式作業台船
３２ 岸壁
３３ 運搬用甲板昇降式作業台船
３５ ナセル
３６ クローラクレーン
３８ ハブ
３９ ブレード
４１，４８ ミドルタワー
４３，４９ ボトムタワー
６２ モノパイル
６３ ジャケット
６４ ケーソン
６５ ピンパイル
６６ トランジションピース
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業効率、安定性及び安全性に優れた甲板昇降式作業台船、及び、その甲板昇降式作業台船を用い、作業効率、安定性及び安全性に優れた施工を可能にする洋上風力発電施設の施工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
風力発電は、石油代替エネルギー源として優れており、又、地球温暖化防止等の環境対策に有効なエネルギー源である。
風力発電の発電施設の設置場所としては、陸上と洋上のいずれも可能であるが、つぎのような点で洋上は陸上よりも風力発電に有利な条件を備えている。
（１）洋上では、一般的に陸上と比べて風速が強く、又、良好で安定した風が吹く。
（２）洋上には障害物が少なく、騒音、電波障害も少ない。
（３）大型化しつつある風車の機材を運搬設置する施工コストも洋上の方が陸上より少ない。
（４）大規模な電力消費地帯は沿岸区域に集中しており、その他の電力系設備も沿岸部の方が整備されている傾向があるため、洋上の方が送電コスト等が安くなる。
このように、洋上は陸上よりも風力発電に有利な条件を備えている。洋上風力発電施設は、多くの国に於いて採用されており、一般的に沿岸から数百ｍ〜数ｋｍの距離に設置されている。
【０００３】
本願出願人は、風力発電に関し、特許文献１の「洋上風力発電施設の施工方法」を既に出願している。
特許文献１には、タワーをタワー運搬用ＳＥＰ（Self Elevating Platform 自己昇降式作業台船）に積載して現場へ運搬し、モノパイル式基礎上へ設置すると共に、ナセル、ハブ及びブレードを予め風車の形状に一体化しておき、これを風車運搬用ＳＥＰに積載して現場へ運搬し、タワー上に風車を設置する洋上風力発電施設の施工方法が記載されている。
特許文献１に於いては、タワーをモノパイル式基礎上へ設置する時、タワー運搬用ＳＥＰに搭載したクローラクレーンを用いて設置し、タワー上に風車を設置する時、風車運搬用ＳＥＰに搭載したクローラクレーンを用いて設置している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３７３９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述したように、特許文献１に於いては、タワーをモノパイル式基礎上へ設置する時、タワー運搬用ＳＥＰに搭載したクローラクレーンを用いて設置し、タワー上に風車を設置する時、風車運搬用ＳＥＰに搭載したクローラクレーンを用いて設置している。
然しながら、タワー運搬用ＳＥＰ、風車運搬用ＳＥＰにクローラクレーンを積むことにより、ＳＥＰ上の積載スペースを狭めることになり、積載量が少なくなる問題があり、又、ＳＥＰ上で、タワーや、風車の向きを変えたり、移動させる場合に、クローラクレーンを駆動するが、クローラクレーンでは作業能率や、作業の正確性等において作業性が悪く、又、タワーや、風車を、クローラクレーンのシングルブームで吊下するため、タワーや、風車が揺れて作業しにくいという問題があった。
【０００６】
以上の現状に鑑み、本発明は、作業効率、安定性及び安全性に優れた甲板昇降式作業台船を提供することを目的とする。
又、その甲板昇降式作業台船を用い、洋上風力発電施設の作業効率、安定性及び安全性に優れた施工を可能にする洋上風力発電施設の施工方法
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決すべく、本発明は以下の構成を提供する。
請求項１に係る発明は、台船本体と、
前記台船本体の隅部に遊挿自在に鉛直方向に延びて設けられ、油圧ジャッキアップシステムにより前記台船本体を昇降自在に移動させるレグと、
前記台船本体甲板長手軸方向に敷設された走行レール上を走行自在の走行桁と、
前記走行桁上に前記台船本体の甲板横軸方向に敷設された移動レール上を移動自在の移動作業台車と、
前記移動作業台車上に旋回自在に架装されるブーム旋回台と、
前記ブーム旋回台上に取り付けられるブームとを備えたことを特徴とする甲板昇降式作業台船を提供するものである。
【０００８】
請求項２に係る発明は、前記ブームは、夫々フックを備えた２本のブームから成るツインブームであることを特徴とする請求項１記載の甲板昇降式作業台船を提供するものである。
【０００９】
請求項３に係る発明は、前記ブームは、トップタワーの下部マストを抱持する下部マスト保持装置と、トップタワーの中間マストを抱持する中間マスト保持装置とを備えることを特徴とする請求項１又は２記載の甲板昇降式作業台船を提供するものである。
【００１０】
請求項４に係る発明は、岸壁に接岸した運搬用甲板昇降式作業台船を、レグを用いた油圧ジャッキアップシステムにより海面上方の所定高さに上昇させる工程と、
予め陸上に於いてナセルを組み込んだトップタワーを陸上のクローラクレーンによって前記運搬用甲板昇降式作業台船上に積み込む工程と、
予め陸上に於いてハブに取り付けたブレードを陸上のクローラクレーンによって前記トップタワーに組み付ける工程と、
陸上のクローラクレーンによって前記運搬用甲板昇降式作業台船上にミドルタワーと、ボトムタワーとを積み込む工程と、
レグを用いた油圧ジャッキアップシステムにより、前記運搬用甲板昇降式作業台船を海面上に降ろし、洋上風力発電施設設置サイト地点まで、自走又は曳航により移動させる工程と、
洋上風力発電施設設置サイト地点に於いて、施工用甲板昇降式作業台船により、予め、モノパイル、ジャケット、又は、ケーソンのうちいずれか一つの基礎を施工し、前記基礎の上端にトランジションピースを設置する工程と、
前記運搬用甲板昇降式作業台船を前記施工用甲板昇降式作業台船の近傍に固定する工程と、
前記運搬用甲板昇降式作業台船を、レグを用いた油圧ジャッキアップシステムにより、海面上方の所定高さに上昇させる工程と、
前記施工用甲板昇降式作業台船に備えた夫々フックを具備する２本のブームから成るツインブームによって、前記ボトムタワーを吊り上げる工程と、
前記ツインブームが取り付けられたブーム旋回台を旋回させることにより、前記ボトムタワーの向きを変える工程と、
前記ブーム旋回台が架装される移動作業台車が、走行桁上に前記施工用甲板昇降式作業台船の甲板横軸方向に敷設された移動レール上を移動することにより、前記ボトムタワーを同方向に移動させる工程と、
前記走行桁が前記台船本体甲板長手軸方向に敷設された走行レール上を走行することにより、前記ボトムタワーを同方向に移動させる工程と、
前記ボトムタワーの下端部を前記トランジションピースに設置する工程と、
前記ミドルタワーを、前記ボトムタワーと同様に移動させて、前記ボトムタワーの上端に積重ねる如く設置する工程と、
前記運搬用甲板昇降式作業台船を、レグを用いた油圧ジャッキアップシステムにより、所定高さに上昇させた状態で、前記トップタワーの下部マストと、中間マストとを前記ツインブームに備えたマスト保持装置によって抱持する如く夫々保持すると共に、前記ツインブームに備えたフックにより前記トップタワーを吊下する工程と、
前記施工用甲板昇降式作業台船を、レグを用いた油圧ジャッキアップシステムにより、更に上昇させ、前記トップタワーを更に高く吊り上げる工程と、
前記ツインブームが取り付けられたブーム旋回台を旋回させることにより、前記トップタワーの向きを変える工程と、
前記ブーム旋回台が架装される移動作業台車が、走行桁上に前記施工用甲板昇降式作業台船の甲板横軸方向に敷設された移動レール上を移動することにより、前記トップタワーを同方向に移動させる工程と、
前記走行桁が前記台船本体甲板長手軸方向に敷設された走行レール上を走行することにより、前記トップタワーを同方向に移動させる工程と、
前記トップタワーの下端部を前記ミドルタワーの上端に積重ねる如く設置する工程とを有することを特徴とする洋上風力発電施設の施工方法を提供するものである。
【００１１】
請求項５に係る発明は、前記モノパイル、ジャケット及びケーソンの基礎施工、並びに、前記ジャケット及びケーソンのピンパイルの杭打ち作業は、前記施工用甲板昇降式作業台船に備えられた前記ツインブームを用いて施工され、前記ツインブームを用いた施工及び作業によって、前記モノパイル、ジャケット及びケーソンの基礎施工、並びに、ピンパイルの杭打ち作業を迅速且つ安定して正確に行えるようにしたことを特徴とする請求項４記載の洋上風力発電施設の施工方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の請求項１記載の発明によれば、作業効率、安定性及び安全性に優れた安価な甲板昇降式作業台船を提供することができる。
特に、走行桁と、移動作業台車とにより、ブームが、台船本体甲板上で、甲板長手軸方向と甲板横軸方向との何れにも迅速、円滑、且つ、正確に移動できるので、洋上風力発電施設のタワー及び風車の効率的且つ迅速な施工が可能となる。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加え、ブームは、夫々フックを備えた２本のブームから成るツインブームであるので、機材を夫々フックを備えた２本のブームから成るツインブームによって、安定して迅速正確に吊下し、移動させることができる。
【００１４】
請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２記載の発明の効果に加え、ブームは、トップタワーの下部マストを抱持する下部マスト保持装置と、トップタワーの中間マストを抱持する中間マスト保持装置とを備えるので、トップタワーの転倒、傾斜を防止し、トップタワーを安定して保持できる。
【００１５】
請求項４記載の発明によれば、洋上風力発電施設の施工を作業効率良く、安定して安全に行うことができる洋上風力発電施設の施工方法を提供することが可能である。
特に、走行桁と、移動作業台車とにより、ブームが、台船本体甲板上で、甲板長手軸方向と甲板横軸方向との何れにも迅速、円滑、且つ、正確に移動できるので、タワー及び風車の効率的且つ迅速な施工が可能となる。
又、運搬用甲板昇降式作業台船にクローラクレーンを積み込む必要がないため、運搬効率が向上する。
【００１６】
請求項５記載の発明によれば、請求項４記載の発明の効果に加え、前記モノパイル、ジャケット及びケーソンの基礎施工、並びに、前記ジャケット及びケーソンのピンパイルの杭打ち作業は、前記施工用甲板昇降式作業台船に備えられた前記ツインブームを用いて施工されるので、ツインブームを用いた施工及び作業によって、モノパイル、ジャケット及びケーソンの基礎施工、並びに、ピンパイルの杭打ち作業を迅速且つ安定して安全正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（ａ）本発明に係る甲板昇降式作業台船を示す正面図である。（ｂ）本発明に係る甲板昇降式作業台船を示す平面図である。
【図２】（ａ）本発明に係る洋上風力発電施設の施工方法に於いて、運搬用甲板昇降式作業台船へのトップタワーの積み込み完了状況を示す正面図である。（ｂ）運搬用甲板昇降式作業台船へのトップタワーの積み込み作業状態を示す平面図である。
【図３】（ａ）ミドルタワーの積み込み作業状態を示す正面図である。（ｂ）ミドルタワーの積み込み作業状態を示す平面図である。
【図４】運搬用甲板昇降式作業台船の反転状況を示す平面図である。
【図５】（ａ）運搬用甲板昇降式作業台船の反転完了状態を示す正面図である。（ｂ）運搬用甲板昇降式作業台船の反転完了状態を示す平面図である。
【図６】（ａ）第２セットのトップタワーを積み込む作業状態を示す正面図である。（ｂ）第２セットのトップタワーを積み込む作業状態を示す正面図である。
【図７】（ａ）運搬用甲板昇降式作業台船を曳航する状態を示す正面図である。（ｂ）運搬用甲板昇降式作業台船を曳航する状態を示す平面図である。
【図８】（ａ）基礎としてモノパイルを施工した状態を示す正面図である。（ｂ）基礎としてジャケットを施工した状態を示す正面図である。（ｃ）基礎としてケーソンを施工した状態を示す正面図である。（ｄ）基礎としてモノパイルを施工した状態を示す側面図である。（ｅ）基礎としてジャケットを施工した状態を示す側面図である。（ｆ）基礎としてケーソンを施工した状態を示す側面図である。
【図９】トランジションピースを取り付ける状態を示す側面図である。
【図１０】運搬用甲板昇降式作業台船を施工用甲板昇降式作業台船の近傍に固定した状態を示す平面図である。
【図１１】（ａ）施工用甲板昇降式作業台船にボトムタワーを取り込む状態を示す正面図である。（ｂ）施工用甲板昇降式作業台船にボトムタワーを取り込む状態を示す平面図である。
【図１２】（ａ）ボトムタワーを設置する状態を示す正面図である。（ｂ）ボトムタワーを設置する状態を示す平面図である。
【図１３】（ａ）ミドルタワーを設置する状態を示す正面図である。（ｂ）ミドルタワーを設置する状態を示す平面図である。
【図１４】（ａ）施工用甲板昇降式作業台船にトップタワーを取り込む状態を示す正面図である。（ｂ）施工用甲板昇降式作業台船にトップタワーを取り込む状態を示す平面図である。
【図１５】（ａ）施工用甲板昇降式作業台船を上昇させた状態を示す正面図である。（ｂ）施工用甲板昇降式作業台船を上昇させた状態を示す平面図である。
【図１６】（ａ）トップタワーを設置する状態を示す正面図である。（ｂ）トップタワーを設置する状態を示す平面図である。
【図１７】トップタワーの設置完了状態を示す側面図である。
【図１８】トップタワーの保持状態を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、実施例を示した図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。
図１に於いて、１は、主として洋上風力発電施設の施工に用いる本発明に係る第１実施態様の甲板昇降式作業台船を示し、甲板昇降式作業台船１は、平面視略矩形状の台船本体２と、台船本体２の四隅部に遊挿自在に鉛直方向に延びて設けられ、油圧ジャッキアップシステム（図示せず）により台船本体２を昇降自在に移動させるレグ３，３…と、台船本体甲板長手軸方向（長手方向）に敷設された走行レール４，４上を走行自在の走行桁５と、走行桁５上に台船本体２の甲板横軸方向（幅方向）に敷設された移動レール６上を移動自在の移動作業台車７と、移動作業台車７上に旋回自在に架装されるブーム旋回台８と、ブーム旋回台８上に取り付けられ、２本の左右ブーム９，１０から成るツインブーム１１とを備えている。
【００１９】
又、前記ツインブーム１１は、図１５に示す如く、トップタワー１２の下部マストを抱持する下部マスト保持装置１３と、トップタワー１２の中間マストを抱持する中間マスト保持装置１４とを備えている。
【００２０】
前記下部マスト保持装置１３は、図１８に示す如く、左右ブーム９，１０にガイドレール１５を介して両端を摺動自在に保持される保持基材１６と、保持基材１６に揺動自在に取り付けられ、トップタワー１２を抱持する左右吊りプレート１７，１８と、左右吊りプレート１７，１８を抱持自在に揺動させる左右油圧シリンダー１９，２０とを備えている。
そして、前記保持基材１６の左右方向略中心部にトップタワー１２の下部マストの外周部を当接させた状態で、左右油圧シリンダー１９，２０を伸張させると、左右吊りプレート１７，１８が抱持方向に揺動してトップタワー１２の下部マストの外周部を抱持する。
トップタワー１２の下部マストを抱持状態から解放する時は、左右油圧シリンダー１９，２０を縮小させると、左右吊りプレート１７，１８が抱持方向と反対方向に揺動してトップタワー１２の下部マストを解放する。
図１５に示す中間マスト保持装置１４も前記下部マスト保持装置１３と同様に構成され、同様に作動する。
【００２１】
図１に示す如く、前記台船本体２は、油圧ジャッキアップシステムによりレグ３，３…を鉛直方向に上昇又は下降させるように構成され、例えば、前記台船本体２が海面に浮いた状態で、レグ３，３…を下降させると、所定下降後に、レグ３，３…の下端部が海底に到達し、更に、レグ３，３…を下降させると、台船本体２が海面上方に上昇する。その状態から、逆にレグ３，３…を上昇させると、台船本体２は下降し、所定下降後に、海面に着水して、海面に浮いた状態になり、更に、レグ３，３…を所定高さ上昇させると、台船本体２の自走又は曳航が可能になる。
尚、前記台船本体２は、洋上風力発電施設の施工のための基礎を施工するための必要な構成も備えるが、その構成は本発明の特徴ではないので説明を省略する。
【００２２】
前記甲板昇降式作業台船１の作用については、後述する図２乃至図１８に示す本発明の第２実施態様の洋上風力発電施設の施工方法に於いて、甲板昇降式作業台船１と同構成の施工用甲板昇降式作業台船３１の作用によって説明する。
【００２３】
次に、本発明の第２実施態様の洋上風力発電施設の施工方法を、図２乃至図１８に従って説明する。
本発明の洋上風力発電施設の施工方法に於いては、前記甲板昇降式作業台船（図１に於いて１）を、洋上風力発電施設の施工のための施工用甲板昇降式作業台船３１として用いるものである。従って、施工用甲板昇降式作業台船３１は前記甲板昇降式作業台船（図１に於いて１）と同構成を有する。
そこで、説明の都合上、前述した第１実施態様と同一構成部分については同一符号を付してその説明を省略する。
尚、詳細は後述するが、施工用甲板昇降式作業台船３１は、洋上風力発電施設の基礎を施工する場合にも用いる。
【００２４】
先ず、図２に示す如く、岸壁３２に接岸した運搬用甲板昇降式作業台船３３を、レグ３４，３４…を用いた油圧ジャッキアップシステム（図示せず）により、海面上方の所定高さに上昇させる。
尚、前記運搬用甲板昇降式作業台船３３は、前記施工用甲板昇降式作業台船３１とは異なる構成を有する主として海上運搬用に用いる甲板昇降式作業台船であり、２セットの洋上風力発電施設の機材を積載可能に構成され、運搬用甲板昇降式作業台船３３の甲板の右半部と左半部に夫々１セットの洋上風力発電施設の機材を積み込み可能に構成される。
【００２５】
次に、予め陸上に於いてナセル３５を組み込んだトップタワー１２を陸上のクローラクレーン３６によって運搬用甲板昇降式作業台船３３上に積み込む。この時、運搬用甲板昇降式作業台船３３の甲板上の左半部の前部に設置された第１積載台３７に、トップタワー１２を起立状態で積載する。
【００２６】
次に、予め陸上に於いてハブ３８に取り付けたブレード３９，３９，３９を陸上のクローラクレーン３６によって、図３に示す如く、トップタワー１２の上端のナセル３５前部に組み付ける。
更に、クローラクレーン３６によって運搬用甲板昇降式作業台船３３の甲板上の右半部の中部に設置された第２積載台４０に、ミドルタワー４１を起立状態で積載し、甲板上の右半部の後部に設置された第３積載台４２に、ボトムタワー４３を起立状態で積載する。
【００２７】
そして、もう１セットの洋上風力発電施設の機材を積み込む場合は、甲板上の右半部に積載済みの１セットを第１セットとして、もう１つのセットである第２セットを甲板上の左半部に積み込む。そのため、運搬用甲板昇降式作業台船３３のレグ３４，３４…を上昇させ、運搬用甲板昇降式作業台船３３を海面上に浮かせた後、図４に示す如く、運搬用甲板昇降式作業台船３３を矢印の如く１８０度反転させて、図５に示す如く、運搬用甲板昇降式作業台船３３の左半部側を岸壁に接岸させ、再度、レグ３４，３４…を下降させ、運搬用甲板昇降式作業台船３３を海面上方の所定高さに上昇させたのち、運搬用甲板昇降式作業台船３３の甲板上の左半部に、第２セットの洋上風力発電施設の機材を第１セットの洋上風力発電施設の機材と同様に積み込む。この時、図６に示す如く、運搬用甲板昇降式作業台船３３の甲板上の左半部の後部、中部、前部の第４積載台４４、第５積載台４５、第６積載台４６に夫々トップタワー４７、ミドルタワー４８、ボトムタワー４９を起立状態で積載し、トップタワー１２とトップタワー４７とを互いに向かい合わせて、且つ、互いにブレード３９，３９…が干渉しないように離反させて積み込む。
【００２８】
そして、レグ３４，３４…を用いた油圧ジャッキアップシステムにより、運搬用甲板昇降式作業台船３３を海面上に降ろし、自走により、又は、図７に示す如く、曳航船６１による曳航により洋上風力発電施設設置サイト地点まで、移動させる。
【００２９】
洋上風力発電施設設置サイト地点では、図８に示す如く、予め、施工用甲板昇降式作業台船３１により、モノパイル６２、ジャケット６３、又は、ケーソン６４のうちいずれか一つの基礎を施工しておく。尚、ケーソン６４は、図に示すような、波の影響を少なくした逆さじょうご型が好適である。
前記モノパイル６２、ジャケット６３及びケーソン６４の基礎施工、並びに、ジャケット６３及びケーソン６４のピンパイル６５の杭打ち作業は、施工用甲板昇降式作業台船３１に備えられたツインブーム１１を用いて行われる。
ツインブーム１１を用いた施工及び作業によって、モノパイル、ジャケット及びケーソンの基礎施工、並びに、ピンパイルの杭打ち作業を迅速且つ安定して安全正確に行うことができる。
【００３０】
本発明の洋上風力発電施設の施工方法に於いては、前記モノパイル６２、ジャケット６３、又は、ケーソン６４のうちいずれの基礎上にも洋上風力発電施設を施工可能であるが、ここでは、モノパイル６２に施工する例について説明する。
図９に示す如く、モノパイル６２は、施工用甲板昇降式作業台船３１を用いて施工される。モノパイル６２の施工時におけるモノパイル６２の吊り下げは、２本の左右ブーム９，１０から成るツインブーム１１によって行う。又、モノパイル６２の位置決め作業、圧入作業、引き抜き作業は、例えば、図示は省略するが、施工用甲板昇降式作業台船３１に備えられた、パワーケーシングジャッキ又はパワースイングジャッキを備える位置決め保持装置等で行う。そして、施工されたモノパイル６２の上端にトランジションピース６６を取り付ける。
【００３１】
次に、図１０に示す如く、運搬用甲板昇降式作業台船３３を施工用甲板昇降式作業台船３１の近傍に固定する。
この時、図１１に示す如く、施工用甲板昇降式作業台船３１は、レグ３，３…を用いた油圧ジャッキアップシステムにより海面上方の所定高さに上昇させた状態にあり、同様に、運搬用甲板昇降式作業台船３３を、レグ３４，３４…を用いた油圧ジャッキアップシステムにより、海面上方の所定高さに上昇させる。
【００３２】
次に、施工用甲板昇降式作業台船３１に備えた夫々フックを具備する２本の左右ブーム９，１０から成るツインブーム１１によって、例えば、第１セットのボトムタワー４３を吊り上げる。
そして、ツインブーム１１が取り付けられたブーム旋回台８を旋回させることにより、ボトムタワー４３の向きを変え、走行桁５上に台船本体２の甲板横軸方向に敷設された移動レール６上を、ブーム旋回台８が架装される移動作業台車７を移動させることにより、ボトムタワー４３を同方向に移動させ、走行桁５を台船本体甲板長手軸方向に敷設された走行レール４上を走行させることにより、ボトムタワー４３を同方向に移動させ、図１２に示す如く、ボトムタワー４３の下端部を積木方式（積重ねる方式）によってトランジションピース６６に設置する。
トランジションピース６６によって、ボトムタワー４３が鉛直方向になるように鉛直度を調整してモノパイル６２と、ボトムタワー４３とを固定する。
次に、図１３に示す如く、ミドルタワー４１を、ボトムタワー４３と同様に移動させて、ボトムタワー４３の上端に積重ねる如く設置する。
【００３３】
そして、図１４に示す如く、運搬用甲板昇降式作業台船３３を、レグ３４，３４…を用いた油圧ジャッキアップシステムにより、所定高さに上昇させた状態で、トップタワー１２を、図１８に示すように、ツインブーム１１に備えた下部マスト保持装置１３によって抱持する如く保持すると共に、図１４に示す如く、中間マスト保持装置１４によって抱持する如く保持し、且つ、トップタワー１２の下端部にワイヤー６７を掛けてツインブーム１１によりトップタワー１２を吊下する。
下部マスト保持装置１３及び中間マスト保持装置１４によって、ブレード３９、ナセル３５等の重みによるトップタワー１２の転倒、又は、傾斜を防止することができる。
次に、図１５に示す如く、施工用甲板昇降式作業台船３１を、レグ３，３…を用いた油圧ジャッキアップシステムにより、更に上昇させ、ミドルタワー４１の高さに合わせてトップタワー１２を吊り上げる。
【００３４】
そして、ツインブーム１１が取り付けられたブーム旋回台８を旋回させることにより、トップタワー１２の向きを変え、走行桁５上に施工用甲板昇降式作業台船３１の甲板横軸方向に敷設された移動レール６上を、ブーム旋回台８が架装される移動作業台車７を移動させることにより、トップタワー１２を同方向に移動させ、走行桁５を台船本体甲板長手軸方向に敷設された走行レール４，４上を走行させることにより、トップタワー１２を同方向に移動させ、図１６及び図１７に示す如く、トップタワー１２の下端部をミドルタワー４３の上端に積重ねる如く積木方式によって設置する。
【００３５】
次に、洋上風力発電施設の機材に第２セットを施工する場合は、運搬用甲板昇降式作業台船３３を第２セットを施工する洋上風力発電施設設置サイト地点まで移動させ、第１セットと同様に施工すれば良い。
【符号の説明】
【００３６】
１ 甲板昇降式作業台船
２ 台船本体
３，３４ レグ
４ 走行レール
５ 走行桁
６ 移動レール
７ 移動作業台車
８ ブーム旋回台
１１ ツインブーム
１２，４７ トップタワー
１３ 下部マスト保持装置
１４ 中間マスト保持装置
３１ 施工用甲板昇降式作業台船
３２ 岸壁
３３ 運搬用甲板昇降式作業台船
３５ ナセル
３６ クローラクレーン
３８ ハブ
３９ ブレード
４１，４８ ミドルタワー
４３，４９ ボトムタワー
６２ モノパイル
６３ ジャケット
６４ ケーソン
６５ ピンパイル
６６ トランジションピース
【特許請求の範囲】
【請求項１】
台船本体と、
前記台船本体の隅部に遊挿自在に鉛直方向に延びて設けられ、油圧ジャッキアップシステムにより前記台船本体を昇降自在に移動させるレグと、
前記台船本体甲板長手軸方向に敷設された走行レール上を走行自在の走行桁と、
前記走行桁上に前記台船本体の甲板横軸方向に敷設された移動レール上を移動自在の移動作業台車と、
前記移動作業台車上に旋回自在に架装されるブーム旋回台と、
前記ブーム旋回台上に取り付けられるブームとを備えたことを特徴とする甲板昇降式作業台船。
【請求項２】
前記ブームは、夫々フックを備えた２本のブームから成るツインブームであることを特徴とする請求項１記載の甲板昇降式作業台船。
【請求項３】
前記ブームは、トップタワーの下部マストを抱持する下部マスト保持装置と、トップタワーの中間マストを抱持する中間マスト保持装置とを備えることを特徴とする請求項１又は２記載の甲板昇降式作業台船。
【請求項４】
岸壁に接岸した運搬用甲板昇降式作業台船を、レグを用いた油圧ジャッキアップシステムにより海面上方の所定高さに上昇させる工程と、
予め陸上に於いてナセルを組み込んだトップタワーを陸上のクローラクレーンによって前記運搬用甲板昇降式作業台船上に積み込む工程と、
予め陸上に於いてハブに取り付けたブレードを陸上のクローラクレーンによって前記トップタワーに組み付ける工程と、
陸上のクローラクレーンによって前記運搬用甲板昇降式作業台船上にミドルタワーと、ボトムタワーとを積み込む工程と、
レグを用いた油圧ジャッキアップシステムにより、前記運搬用甲板昇降式作業台船を海面上に降ろし、洋上風力発電施設設置サイト地点まで、自走又は曳航により移動させる工程と、
洋上風力発電施設設置サイト地点に於いて、施工用甲板昇降式作業台船により、予め、モノパイル、ジャケット、又は、ケーソンのうちいずれか一つの基礎を施工し、前記基礎の上端にトランジションピースを設置する工程と、
前記運搬用甲板昇降式作業台船を前記施工用甲板昇降式作業台船の近傍に固定する工程と、
前記運搬用甲板昇降式作業台船を、レグを用いた油圧ジャッキアップシステムにより、海面上方の所定高さに上昇させる工程と、
前記施工用甲板昇降式作業台船に備えた夫々フックを具備する２本のブームから成るツインブームによって、前記ボトムタワーを吊り上げる工程と、
前記ツインブームが取り付けられたブーム旋回台を旋回させることにより、前記ボトムタワーの向きを変える工程と、
前記ブーム旋回台が架装される移動作業台車が、走行桁上に前記施工用甲板昇降式作業台船の甲板横軸方向に敷設された移動レール上を移動することにより、前記ボトムタワーを同方向に移動させる工程と、
前記走行桁が前記台船本体甲板長手軸方向に敷設された走行レール上を走行することにより、前記ボトムタワーを同方向に移動させる工程と、
前記ボトムタワーの下端部を前記トランジションピースに設置する工程と、
前記ミドルタワーを、前記ボトムタワーと同様に移動させて、前記ボトムタワーの上端に積重ねる如く設置する工程と、
前記運搬用甲板昇降式作業台船を、レグを用いた油圧ジャッキアップシステムにより、所定高さに上昇させた状態で、前記トップタワーの下部マストと、中間マストとを前記ツインブームに備えたマスト保持装置によって抱持する如く夫々保持すると共に、前記ツインブームに備えたフックにより前記トップタワーを吊下する工程と、
前記施工用甲板昇降式作業台船を、レグを用いた油圧ジャッキアップシステムにより、更に上昇させ、前記トップタワーを更に高く吊り上げる工程と、
前記ツインブームが取り付けられたブーム旋回台を旋回させることにより、前記トップタワーの向きを変える工程と、
前記ブーム旋回台が架装される移動作業台車が、走行桁上に前記施工用甲板昇降式作業台船の甲板横軸方向に敷設された移動レール上を移動することにより、前記トップタワーを同方向に移動させる工程と、
前記走行桁が前記台船本体甲板長手軸方向に敷設された走行レール上を走行することにより、前記トップタワーを同方向に移動させる工程と、
前記トップタワーの下端部を前記ミドルタワーの上端に積重ねる如く設置する工程とを有することを特徴とする洋上風力発電施設の施工方法。
【請求項５】
前記モノパイル、ジャケット及びケーソンの基礎施工、並びに、前記ジャケット及びケーソンのピンパイルの杭打ち作業は、前記施工用甲板昇降式作業台船に備えられた前記ツインブームを用いて施工され、前記ツインブームを用いた施工及び作業によって、前記モノパイル、ジャケット及びケーソンの基礎施工、並びに、ピンパイルの杭打ち作業を迅速且つ安定して正確に行えるようにしたことを特徴とする請求項４記載の洋上風力発電施設の施工方法。
【請求項１】
台船本体と、
前記台船本体の隅部に遊挿自在に鉛直方向に延びて設けられ、油圧ジャッキアップシステムにより前記台船本体を昇降自在に移動させるレグと、
前記台船本体甲板長手軸方向に敷設された走行レール上を走行自在の走行桁と、
前記走行桁上に前記台船本体の甲板横軸方向に敷設された移動レール上を移動自在の移動作業台車と、
前記移動作業台車上に旋回自在に架装されるブーム旋回台と、
前記ブーム旋回台上に取り付けられるブームとを備えたことを特徴とする甲板昇降式作業台船。
【請求項２】
前記ブームは、夫々フックを備えた２本のブームから成るツインブームであることを特徴とする請求項１記載の甲板昇降式作業台船。
【請求項３】
前記ブームは、トップタワーの下部マストを抱持する下部マスト保持装置と、トップタワーの中間マストを抱持する中間マスト保持装置とを備えることを特徴とする請求項１又は２記載の甲板昇降式作業台船。
【請求項４】
岸壁に接岸した運搬用甲板昇降式作業台船を、レグを用いた油圧ジャッキアップシステムにより海面上方の所定高さに上昇させる工程と、
予め陸上に於いてナセルを組み込んだトップタワーを陸上のクローラクレーンによって前記運搬用甲板昇降式作業台船上に積み込む工程と、
予め陸上に於いてハブに取り付けたブレードを陸上のクローラクレーンによって前記トップタワーに組み付ける工程と、
陸上のクローラクレーンによって前記運搬用甲板昇降式作業台船上にミドルタワーと、ボトムタワーとを積み込む工程と、
レグを用いた油圧ジャッキアップシステムにより、前記運搬用甲板昇降式作業台船を海面上に降ろし、洋上風力発電施設設置サイト地点まで、自走又は曳航により移動させる工程と、
洋上風力発電施設設置サイト地点に於いて、施工用甲板昇降式作業台船により、予め、モノパイル、ジャケット、又は、ケーソンのうちいずれか一つの基礎を施工し、前記基礎の上端にトランジションピースを設置する工程と、
前記運搬用甲板昇降式作業台船を前記施工用甲板昇降式作業台船の近傍に固定する工程と、
前記運搬用甲板昇降式作業台船を、レグを用いた油圧ジャッキアップシステムにより、海面上方の所定高さに上昇させる工程と、
前記施工用甲板昇降式作業台船に備えた夫々フックを具備する２本のブームから成るツインブームによって、前記ボトムタワーを吊り上げる工程と、
前記ツインブームが取り付けられたブーム旋回台を旋回させることにより、前記ボトムタワーの向きを変える工程と、
前記ブーム旋回台が架装される移動作業台車が、走行桁上に前記施工用甲板昇降式作業台船の甲板横軸方向に敷設された移動レール上を移動することにより、前記ボトムタワーを同方向に移動させる工程と、
前記走行桁が前記台船本体甲板長手軸方向に敷設された走行レール上を走行することにより、前記ボトムタワーを同方向に移動させる工程と、
前記ボトムタワーの下端部を前記トランジションピースに設置する工程と、
前記ミドルタワーを、前記ボトムタワーと同様に移動させて、前記ボトムタワーの上端に積重ねる如く設置する工程と、
前記運搬用甲板昇降式作業台船を、レグを用いた油圧ジャッキアップシステムにより、所定高さに上昇させた状態で、前記トップタワーの下部マストと、中間マストとを前記ツインブームに備えたマスト保持装置によって抱持する如く夫々保持すると共に、前記ツインブームに備えたフックにより前記トップタワーを吊下する工程と、
前記施工用甲板昇降式作業台船を、レグを用いた油圧ジャッキアップシステムにより、更に上昇させ、前記トップタワーを更に高く吊り上げる工程と、
前記ツインブームが取り付けられたブーム旋回台を旋回させることにより、前記トップタワーの向きを変える工程と、
前記ブーム旋回台が架装される移動作業台車が、走行桁上に前記施工用甲板昇降式作業台船の甲板横軸方向に敷設された移動レール上を移動することにより、前記トップタワーを同方向に移動させる工程と、
前記走行桁が前記台船本体甲板長手軸方向に敷設された走行レール上を走行することにより、前記トップタワーを同方向に移動させる工程と、
前記トップタワーの下端部を前記ミドルタワーの上端に積重ねる如く設置する工程とを有することを特徴とする洋上風力発電施設の施工方法。
【請求項５】
前記モノパイル、ジャケット及びケーソンの基礎施工、並びに、前記ジャケット及びケーソンのピンパイルの杭打ち作業は、前記施工用甲板昇降式作業台船に備えられた前記ツインブームを用いて施工され、前記ツインブームを用いた施工及び作業によって、前記モノパイル、ジャケット及びケーソンの基礎施工、並びに、ピンパイルの杭打ち作業を迅速且つ安定して正確に行えるようにしたことを特徴とする請求項４記載の洋上風力発電施設の施工方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１１−１８３８３５（Ｐ２０１１−１８３８３５Ａ）
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４８０５１（Ｐ２０１０−４８０５１）
【出願日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【出願人】（５９４０６２９３８）第一建設機工株式会社 (5)
【出願人】（３９００１７６８４）大石建設株式会社 (6)
【出願人】（５１００６０７０７）熊進開発株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【出願人】（５９４０６２９３８）第一建設機工株式会社 (5)
【出願人】（３９００１７６８４）大石建設株式会社 (6)
【出願人】（５１００６０７０７）熊進開発株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
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