JP2020500119A - 自己推進ジャッキアップ船舶 - Google Patents

Abstract

自己推進ジャッキアップ船舶は、中心縦軸に沿って船舶の船首端（１０５）から船尾端（１０７）に伸張し、船舶の左舷側と右舷側を規定する、中心線を有する。船舶は、船体（１０２）、甲板（１０３）、および、船体と甲板とを通して伸長する４本の格納可能な脚部（１０４、１０６、１０８、１１０）を備えている。船舶は、船首に向けて中心線上に配置された船首脚部と、船尾に向けて中心線上に配置された船尾脚部と、右舷側に配置された右舷脚部とを含む。中心線に関する脚部の対向する配置は、より大きな安定性と柔軟性を提供する。さらに、船舶は、十字形１次構造配置を有するように提供される。【選択図】図１

Description

発明の分野

[0001] 本発明は、自己推進ジャッキアップ船舶に関する。船舶は、風力発電の設置を含む沖合建設活動や、廃船や修理のような安定した持ち上げプラットフォームを必要とする他の活動のために使用されてもよい。また、本発明は、船舶を使用してこのような動作を実行する新たな方法に関する。

[0002] ジャッキアップリグ（Juck-up rig）は、従来、沖合掘削活動のために使用されている。掘削ジャッキアップには、３本の脚部が設けられることが多く、これらは、プラットフォームを水レベルより上のその動作高に上げるための位置に下げられてもよい。これらは、一般的に、非推進式であり、搬送される間、引船によって引かれなければならない。ジャッキアップリグは、かなりの時間期間の間設置されてもよいが、効率性は常に重要であり、設置自体は、数週間または数か月または数年で測定されるかもしれない、所定の現場における全体の動作時間の比較的短い部分である。

[0003] ジャッキアップバージ（jack-up barge）も知られている。これらは、例えば、沖合での設置および建設活動の間、通常、安定した持ち上げ動作を実行できる大型リフトクレーンが設けられている正方形または長方形のプラットフォームとしてみなされてもよい。ジャッキアップバージは、バージの角に４本の脚部を有していることが多く、通常は引船を使用して位置に引かれる。最近、バージがバージ自体を配置して、低スピードで短い距離を移動することを可能にする、それ自体のスラスタを有するとジャッキアップバージが提案されている。それにもかかわらず、ジャッキアップバージは、一般的に、任意の距離の沖合を移動するのに適しておらず、したがって、輸送のためのこれらの使用は限定されている。風力タービンの設置の目的で、第１の作業現場からジャッキアップバージを移動するのにかかる時間と、第２の作業現場でそれを設置するのにかかる時間は、全体の時間のかなりの部分であるかもしれない。沖合風力タービン設置に関して、適切な気象条件の場合、２４時間が十分であるかもしれない。

[0004] ジャッキアップ船舶は自己推進であり、引船を必要とせず、または、さらなる支持なく、作業現場上で自己設置できる。近年では、港からまたは中間供給設備から作業現場へ風力タービン発電機のコンポーネントを輸送して設置するために、ジャッキアップ船舶は広く使用されている。沖合で比較的離れた距離を移動するためにこれらは必要とされるかもしれないことから、完全に荷重がかけられているときでさえ、これらは、耐航性がなければならず、合理的に前進できなければならない。

[0005] ジャッキアップ船舶は、いわゆる、ジャッキシステムの使用により、脚部に沿って持ち上げ、下げることができる船舶の船体である。輸送の間、脚部は、通常、水の抵抗を減らすことを手助けする格納位置に保持される。いったん船舶がその目的地または動作のエリアに到着すると、脚部は、海底に降ろされ、その上昇させた位置で船舶を支持する。船舶の安全で安定した支持を確実にするために、予め荷重をかけるプロセスが実行される。ジャッキアップリグおよびバージのケースでも、同様の予め荷重をかける手順が使用されてもよい。

[0006] 動作の間に生じることがある、この脚部への最大荷重をシミュレートするために、予め荷重をかけることは重量を各脚部に適用することを伴う。この方法で、動作を実行している間の、脚部の海底への突然の予期せぬ移動が事前に回避される。

[0007] ３本の脚部を有するジャッキアップは、大量のバラスト水を積み込むことによって、予め荷重をかけられる。これは時間がかかり、全体の設置時間を大幅に長くする。４本（またはそれ以上）の脚部を有するジャッキアップは、ジャッキアップ船体の質量を使用して、これらの予荷重値まで個々の脚部に荷重をかけることができ、これは、より迅速な、予荷重動作である。４本の脚部のジャッキアップのために、重量のすべてを脚部の第１の対向する斜めの１組にかけることによって、これは生じるだろう。このようにして、約２倍の最大荷重の荷重をかけることが達成されてもよい。その後、重量は脚部の第２の対向する斜め方向の１組にシフトされるだろう。いったんすべての４本の脚部がテストされると、等しくまたは好ましい重量分布にしたがってすべての４本の脚部をジャッキダウンすることにより、設置を完了できる。

[0008] ３本、４本、および６本の脚部を有する自己推進ジャッキアップ船舶が知られている。４本の脚部を持つ船舶が最も一般的であり、これらの動作の独立性の観点でこれらはジャッキアップバージに比べてかなりの利点を有しているが、これらは、多くの欠点も有している。既存の４本の脚部のジャッキアップ船舶の主な欠点は、左舷脚部と右舷脚部との間の比較的狭い空間である。これは、一般的に、より広いバージよりも不安定であり、予め荷重をかける間、問題につながることがある。さらに、多くの現場における設置のための機器を運ぶ船舶に関して、船舶の重力の中心は、各設置の後に変化するかもしれない。これは、荷重を補うために水によるバラストを必要とし、設置手順に時間を付加する。付加的な重大な欠点は、船舶の片側のメインクレーンの位置である。甲板エリアにアクセスするためのクレーンの能力を最大限にするために、従来はメインクレーンを脚部のうちの１つの周りに位置付けている。４方にジャッキアップ脚部を有する船舶に関して、クレーンは通常、船尾の左舷または右舷の脚部の周りに位置付けられている。これは、直接、中心を外してクレーンを置き、船舶のバランスを複雑にする。ジャッキで上げられている船舶の外側でのクレーンの使用も、一般的には可能ではない。さらなる制限は、主な構造設計の制限である。従来の船舶構造に関して、１次構造は、船首−船尾の隔壁と横方向の隔壁からなる。したがって、４本の脚部を結合する正方形フレーム構造が設けられてもよいが、これは、例えば、予め荷重をかける間に、斜め方向に対向する脚部間の荷重のために準最適であるとみなされるかもしれない。これらの態様の多くまたはすべては、船舶の変位に対するペイロードの比率で提示される船舶の費用対効果に否定的な影響を有している。将来的により大きな風力タービン発電コンポーネントの輸送および設置を可能にするために、既存の４本または６本脚部のジャッキアップ船舶のサイズを拡大することは、これらの船舶の費用対効果をさらに減少させるだろう。

[0009] 特許公報ＵＳ９４１０５２８に記載されている別の自己推進ジャッキアップ船舶は、船舶の中心線について対称的に構成された６本の脚部を有する長い船の形状の船体からなる。脚部のうちの１つの周りのメインクレーンは、船尾に近づく。上昇させた位置で沈むことなく船体を支持するために、４本の脚部では不十分であろうことから、構造的な船体の剛性の欠如およびジャッキ位置における船体の関係付けられた変形は、６本の脚部が必要とされる理由の１つである。しかしながら、このようなコンフィギュレーションは、かなり厄介なクレーン持ち上げ動作のような、さらなる欠点を有している。

[0010] このように、既知のジャッキアップ船舶は、これらの荷重容量を制限する比較的弱い主な構造とともに、これらの費用対効果を妨げる、厄介な予荷重およびクレーン持ち上げ動作のような欠点を被る。より大きな寸法に拡大することは、これらの船舶をより費用対効果があまりなく、制限されたものにするだろう。

[0011] したがって、増加した荷重容量と費用対効果を有するジャッキアップ船舶を提供することが、本発明の目的である。さらに、一般的な沖合建設活動のために、および、特に、風力タービン発電機の輸送と設置のために使用されることができる自己推進、ジャッキアップ船舶を提供することが、本発明の目的である。

[0012] 本発明にしたがうと、自己推進ジャッキアップ船舶が設けられ、中心縦軸に沿って船舶の船首端から船尾端に伸張する中心線は、船舶の左舷側と右舷側を規定する。船舶は、船体、甲板、および、船体と甲板とを通して伸長する４本の格納可能な脚部を備えている。船舶は、船首に向けて中心線上に配置された船首脚部と、船尾に向けて中心線上に配置された船尾脚部と、左舷側に配置された左舷側脚部と、右舷側に配置された右舷脚部とを含んでいる。ここで使用しているように、船首脚部は、船首または船首エリアに位置付けられている、あるいは、船尾エリアに最も近い脚部を指し、船尾脚部は、船尾または船尾エリアに位置付けられている、あるいは、船尾エリアに最も近い脚部を指し、左舷脚部は、左舷または左舷エリアに位置付けられている、あるいは、左舷エリアに最も近い脚部を指し、右舷脚部は、右舷または右舷エリアに位置付けられている、あるいは、右舷エリアに最も近い脚部を指す。

[0013] 以下では、船舶という用語は、位置付けを超える目的のために、リグ、バージおよびプラットフォーム自体の推進下で移動することが概して意図されない、リグ、バージおよびプラットフォームに関して区別するために使用されるだろう。船舶には、前進運動の正常方向を規定し、したがって、船舶の中心線と整列する固定メインプロペラのような、主なスラスタが設けられてもよい。固定のまたは方向性のある追加のスラスタは、位置決め目的のために設けられてもよい。しかしながら、推進のすべてが方向性スラスタ等によって提供されることを排除しない。いずれのケースにおいても、船舶の船首、船尾および中心線は、船舶がその最高持続スピードを達成できる方向によって規定されてもよい。代替的に、中心線は、船舶の最長寸法として、または、移行の間の船舶の最長水線長として、規定されてもよい。

[0014] 推進船舶コンフィギュレーションの１つの利点は、脚部のレイアウトが、十字形の１次構造によって船体を支持できるようにすることである。１次構造は、船首脚部と船尾脚部との間を、および、左舷脚部と右舷脚部との間を進む、隔壁を備えていてもよい。このような十字のまたは十字形の構造の配置は、例えば、正方形またはひし形形状のフレームよりも、より強く、より強固なフレームを提供してもよく、比較的軽い船舶に対してより高い荷重を可能にする。重要なことに、重量が対角線上に対向する脚部間で運ばれるとき、十字の構造は、予荷重条件において、甲板積み貨物とユニットの自己重量の好適な支持も提供する。さらに、十字形１次構造は、設計段階において、船首脚部と船尾脚部との間の、および、左舷脚部と右舷脚部との間の距離を調整するための好適な実現性を可能にする。このような方法で、ジャッキアップ船舶の寸法を比較的に容易に計ることができる。また、十字形フレーム構造は、船首脚部と船尾脚部に関して左舷脚部と右舷脚部の位置をシフトすることを可能にする。これは、最も効率的な甲板レイアウトと物流に寄与することができる。

[0015] 左舷脚部と右舷脚部は、好ましくは中心線の周りに対照的に位置付けられ、船首脚部と船尾脚部との間で等距離に、あるいは、一方または他方により近くのいずれかで位置付けられていてもよい。これは、結果として、脚部を正方形、ダイヤモンド形（すなわち、船首脚部と左舷脚部および右舷脚部との間の距離が、船尾脚部と左舷脚部および右舷脚部との間の距離よりも長くてもよい、または、その逆である）、または、凧形のいずれかにするだろう。船舶とその甲板と船体も、類似した形状を有していてもよいが、船体と甲板の両方は、脚部によって規定される輪郭から逸脱してもよいことが理解されるだろう。中心線上にある脚部に参照がされているが、これらは、実際には中心線を交差する必要はなく、説明した利点を損なうことなく中心線のそばに配置できることにも留意すべきである。これは、例えば、中央隔壁に関連する建設目的で、または、中心線上のスパッドカン（spudcan）が回避される場合に、必要とされるまたは望ましいかもしれない。

[0016] ジャッキアップ船舶の結果として生じる形状は、既存の船舶と比較して、長さに対してより広い幅の比を可能にする。これは、結果として、すべての角度可変の軸に関して、比較的一定で高い完全な安定性となる。クレーンが中心線から外れて位置付けられている既知の船舶と比較して、メインクレーンブーム枢着部の比較的高い位置が甲板レベルより上であることも可能にする。以下において、クレーンへの参照は、船舶上で最も大きなクレーンになるであろうメインクレーンを指すことを意図している。これは、産業において規定され、以下において、１４０トンを超える持ち上げ能力を有するクレーンである大型リフトクレーンであってもよい。クレーンブーム枢着部を甲板レベルより上により高く位置付けるための能力は、保管されている位置においてクレーンブームの下により多くの空間があり、クレーンが同じクレーンブーム長からより高く伸びることができることを意味する。特に、ブームは、ブームの全長下に保管クリアランスを有する、水平コンフィギュレーションで輸送されてもよい。既存のコンフィギュレーションでは、ブームの端の下の保管を可能にするためにブームの上方傾斜が必要とされた。したがって、高い完全な安定性を有する船舶には、増加した甲板積み貨物容量、増加した持ち上げ安定性／船上荷重性能が設けられている。

[0017] 上記で示したように、船体と甲板は、脚部の正方形、ダイヤモンド形、または、凧形状のコンフィギュレーションに形状が異なってもよい。好ましくは、船体は、ある点に伸長する船首と流線形である。船首は、水線でとられた、船舶の少なくとも最初の２０メートルに渡って９０℃より少ない角度を限定してもよい。より好ましくは、船首は８０°より少ない角度を限定してもよい。船舶の船尾は、特に甲板レベルにおいて水線より上で、鈍いまたは正方形であってもよい。水線の下で、船体は、推進ユニットのコンフィギュレーションに依存して、適切な流線形であってもよい。１つの実施形態では、船舶の甲板は、比較的広い船尾と比較的狭い船首を有するボトルまたは梨状であってもよい。船尾右舷および左舷方向は、概して直線であり、船幅から船尾まで角度が付けられてもよい。これは、以下でさらに説明するように大型リフトクレーンを使用して、船舶が、これらの３つのセクション、すなわち、船尾のはじめまたは左舷船尾方向または右舷船尾方向のうちのいずれかで、波止場に沿って到来し、船舶に荷重をかけ荷重をおろすことを可能にする。

[0018] 船体の形状は、船体におけるスパッドカンのより良い覆いも可能にする。結果として、スパッドカンは、別の方法では不適切であるとみなされていた、船舶が沖合位置を訪れることを可能にするサイズに増加できる。一般的に、これらが船体の外形と同一平面であるように、スパッドカンは、流線形の方法で船体に統合されてもよい。これらは、船体が実質的に水平で水線より下である領域に位置付けられてもよい。しかしながら、左舷脚部と右舷脚部が水線より上で船体を通過することは排除されない。船舶の船体は、実際には、最大２０メートルの直径を有するスパッドカンを提供するために十分なサイズのものであってもよい。円形のスパッドカンに関して、これは、３００ｍ^２より大きい重量負荷エリアを意味するだろう。好ましくは、スパッドカンエリアで割った上昇させた重量は、４０ｔ／ｍ^２より少なく、より好ましくは、３５ｔ／ｍ^２程度の低さである。

[0019] １つの実施形態では、船首脚部と船尾脚部は、実質的に中心線に沿って互いに対向して、すなわち、実質的に中心線の対向端に位置付けられている。船首脚部、または、船尾脚部のうちのいずれか一方または両方は、本発明の範囲から逸脱することなく、中心線からわずかにオフセットしてもよいことが理解されるであろう。船首脚部と船尾脚部はまた、これらの脚部の間にバランスのとれた配置を維持しながら、中心線からそれらの異なる側にオフセットして配置されてもよい。このように、脚部の位置は、必要に応じて、荷重の調節を可能にするために、本発明の範囲から逸脱することなく変更できる。

[0020] 開示した実施形態では、船舶は、わずか４本の脚部を備えており、これは、最も効率的なコンフィギュレーションであるとみなされている。それにもかかわらず、上記でおよび以下で説明するある利点を依然として維持しながら、さらなる脚部が設けられてもよいことは排除されない。

[0021] １つの実施形態では、左舷脚部と右舷脚部はそれぞれ、中心線からほぼ等距離に配置されている。左舷脚部および右舷脚部は、左舷側および右舷側の最も外側の点間で船舶を水平に横切る軸の実質的な対向端に沿って配置されてもよく、または、これらの脚部の間でバランスさせた配置を維持しながら、このような軸からわずかにオフセットして配置されてもよい。

[0022] 実施形態において、脚部は、任意の適切な素材の開トラス格子構造を備えていてもよい。代替的に、脚部は、任意の適切な素材の、特に鋼の、管状の列を備えていてもよい。

[0023] 風力タービン設置船舶としての使用に関して、ダイヤモンド形状を達成するために、左舷脚部と右舷脚部との間よりもわずかに大きい船首脚部と船尾脚部の間の距離を有することが望ましいかもしれない。その後、クレーンの設置側から離れて、および、メインクレーンの伸び内であろう脚部の間で、例えば、甲板上で完全に支持されている風力タービン発電ブレードラックを積み込むことが可能になるだろう。既知の船舶と比較したとき、これも、船舶の可変甲板荷重（ＶＤＬ）容量を大幅に増加させる。別のバリエーションでは、船舶の船尾に渡るハングオフ構造上のブレードラックを提供することが可能であってもよい。

[0024] 実施形態において、船体は、幅対長さの比Ｗ／Ｌが少なくとも約０．５であるが、０．６より大きくてもよく、０．７よりさらに大きくてもよいような、船幅または最大幅（Ｗ）と最大長（Ｌ）を有している。本発明の範囲から逸脱することなく他のＷ／Ｌ比が使用されてもよいが、中心線が最長寸法によって決定される場合、Ｗ／Ｌ比は、常に１より小さいだろう。

[0025] 実施形態では、クレーンは、船尾脚部の周囲に配置されている。船尾脚部を受け入れるための開口部を取り囲むように、クレーンのベースが配置されてもよい。しかしながら、クレーンは、船尾脚部によって支持されず、これは船尾脚部の正常な動作を妨げない。船尾脚部の周りのクレーンの位置は、甲板貨物の大型コンポーネントを甲板の中心に積み込むことを可能にし、これは、船体の沈むリスクなく、脚部の中心と同一の空間を占める。重要なことに、クレーンは、船舶の船尾の全体と左舷および右舷船尾方向にアクセスできる。

[0026] このようなクレーンを、メインクレーンと呼んでもよい。さらに、船舶には、追加のクレーンまたは補助クレーンが設けられてもよい。補助クレーンの提供は、輸送および／または設置動作を有利に加速できる。クレーンは、船舶自体の甲板から、あるいは、作業または供給船舶、バージまたは固定構造から、物体を持ち上げるために使用されてもよい。もちろん、協力して機能できる類似した寸法の二つの大型リフトクレーンが船舶に設けられることを排除しない。

[0027] 好ましい実施形態では、メインクレーンは中心線上に配置されている。船舶の重力の中心に最も少ない影響を与える位置であることから、これは有利である。これがもはやバランスをとる必要がないことから、またはそうでなければ、オフセットクレーンにアクセス可能であることから、確実に甲板荷重を対称的に配置できるようにする。

[0028] 別の実施形態では、船舶は、船舶の船体を通るムーンプール（moonpool）を備えていてもよい。ムーンプールは、船舶の浮力の中心に位置付けられてもよい。このような船舶は、追加の機能のために、特に海中動作のために、役に立ってもよい。浮力の中心のムーンプールの位置は、上昇させたおよび下降させた位置の両方において、安定した構造を提供する。これが必要とされる場合、デリック（derrick）は、ムーンプールの上に固定または可動のいずれかで設けられてもよい。

[0029] 上記で説明したように、船舶は、風力タービン設備船舶のような特定の用途を満たす。それにもかかわらず、当業者は、このような汎用的で安定した船舶のコンフィギュレーションにより達成することができる多くの他の利点を十分に認識しているだろう。特に、予荷重を含む脚部の迅速な配置は、ある場所から別の場所に船舶を容易で迅速に移動することを可能にする。これは、建設、修理、および、廃棄作業を構造の異なる側から実行することを可能にしてもよい。このような作業は、単一の位置に位置付けられたバージのために以前に必要とされていたかもしれないものよりも小さい船舶またはクレーンで完了することができる。

[0030] 別の実施形態では、船舶は、宿泊モジュールを備えていてもよく、船舶は、宿泊プラットフォームであってもよい。設置船舶として構成されるときでさえ、宿泊モジュールに対する必要性があるかもしれないことを理解すべきである。しかしながら、宿泊が主な機能である場合、特に、ジャッキで上げられているコンフィギュレーションと、浮いているコンフィギュレーションの両方における船舶の安定性がこれを安全で汎用性のあるものにすると、船舶は、有用性も満たすことができる。

[0031] 本発明は、ジャッキアップ風力タービン設置船舶を動作する方法にも関連し、第１の設置位置において、格納可能な脚部の第１の組と第２の組を海底に下げることと、船舶の第１の軸と整列した格納可能な脚部の第１の組に、船舶の全重量と最大限に等しい予荷重を適用することと、格納可能な脚部の第１の組に適用した予荷重を解放することと、船舶の第２の軸と整列した格納可能な脚部の第２の組に予荷重を適用することと、格納可能な脚部の第２の組に適用された予荷重を解放することとによって、船舶をジャッキで上げることを備え、第１および第２の軸は、船舶の中心線と船舶の船幅である。

[0032] 方法は、船舶を第２の設置位置に移動させることをさらに備え、船舶は、その中心線の方向に移動し、追加のバラストを積むことなく第２の位置で船舶をジャッキで上げることをさらに備えている。この利点は、船舶上の甲板荷重を重力の中心と脚部の中心の近くに設置できるという事実により達成できる。このように、船舶は、甲板荷重の一部分が設置された後でさえ、バランスをとったままであることができる。

[0033] 方法はまた、第１の設置位置に到着するより前に、波止場地帯におけるその船尾方向のうちの１つで波止場に船舶を係留することと、風力タービンコンポーネントを船舶の甲板上に積むこととを備えていてもよい。上記で説明したように、この方法の船舶の荷重は、船舶の船尾に設けられてもよい大型リフトクレーンの最適な動作を可能にする。船舶の固有の安定性とクレーンの中央位置により、荷重をかけることは、脚部の配備または予荷重なしでも行われてもよい。

[0034] 本発明のさらなる態様にしたがうと、十字形の１次構造を有する自己推進ジャッキアップ船舶が設けられている。ジャッキアップ脚部と組み合わせたこのような構造は、ジャッキで上げられているコンフィギュレーションと、浮いているコンフィギュレーションの両方で、さらなる船舶の構造的安定性を提供する。

[0035] １つの実施形態において、十字形の１次構造は、船舶の中心線を規定する第１の部材と、船舶の船幅を規定する第２の部材を備え、第１および第２の部材は、これらの長さと比較して比較的細い。第１および第２の部材は、単一の隔壁であってもよく、開いていても閉じていてもよい。船の構築の文脈における１次構造によって意味されることは、すべての他の構造が支持される構造であることを、当業者は理解するだろう。

[0036] １つの実施形態において、第１および第２の部材は、船舶の浮力の中心で直角に互いに交差する。

[0037] さらなる実施形態において、第１および第２の部材のそれぞれは、第１および第２の平行隔壁を備えている。第１および第２の平行隔壁は、２次隔壁、トラスまたはこれらに類するものによって適切な距離だけ空間を空けられてもよい。１つの実施形態においで、船舶には４つの格納可能脚部が設けられ、隔壁は、それぞれの脚部を取り囲む。ムーンプールが船舶の浮力の中心に設けられているケースでは、これは、第１および第２の平行隔壁の交差を通ってもよい。船舶は、甲板と船体が２次構造部材によって支持されている、十字形１次構造から支持される２次構造部材をさらに備えていてもよい。
[0038] 添付の図面を参照して、本発明を以下でより詳細に説明する。

[0039] 図１は、本発明にしたがった、ジャッキアップ船舶の斜視図を概略的に描いている。 [0040] 図２は、図１のジャッキアップ船舶の上面図を概略的に描いている。 [0041] 図３は、図１のジャッキアップ船舶の側面図を概略的に描いている。 [0042] 図４は、図１の船舶の船体の内部の断面斜視図を概略的に描いている。 [0043] 図５は、図１のジャッキアップ船舶の底面斜視図を概略的に描いている。 [0044] 図６は、荷重をかける動作の間の図１のジャッキアップ船舶の斜視図を概略的に描いている。 [0045] 図７は、図１のジャッキアップ船舶の斜視図を概略的に描いている。 [0046] 図８は、本発明にしたがった、ジャッキアップ船舶の代替実施形態の斜視図を概略的に描いている。

実施形態の説明

[0047] 図１は、本発明の実施形態にしたがった、自己推進ジャッキアップ船舶１００を示している。船舶１００には、船体１０２と甲板１０３が設けられている。

[0048] 中心線ＣＬは、船首１０５から船尾１０７に伸長し、船体の移動の方向を規定し、船体を２つの主な側、すなわち、左舷側Ｐと右舷側Ｓに分割する。

[0049] ４本の脚部、すなわち、船首脚部１０４、船尾脚部１０６、左舷脚部１０８、および、右舷脚部１１０は、船体１０２と甲板１０３を通して伸長する。

[0049] 脚部１０４、１０６、１０８、および、１１０は、これらが配備された位置で示されており、これらは（示していない）海底に向けて下方に伸長している。これらは、ジャッキシステム１２２、１２４、１２６、および、１２８それぞれを介して、これらが甲板１０３よりさらに上に伸長する位置に部分的にまたは完全に格納されてもよい。

[0050] 脚部１０４、１０６、１０８、および、１１０は、海底で脚部を支持するためのスパッドカン１１６、１１８、１２０、１２２がそれぞれ設置されている。

[0051] メインクレーン１１２は、クレーンベースを介して船尾脚部１０６の周りに据え付けられ、クレーンブーム枢着部１１４を有し、これにより、ブーム１３２はクレーンベース１２１に接続する。ホテルまたは宿泊モジュール１３０および船橋１３１が船首１０５に位置付けられている。宿泊モジュール１３０の背後に、通行の間、ブーム１３２を支えるためのブームサポート１３４が位置付けられている。

[0052] 図２は、図１の船舶１００の甲板の上面図を示しており、そのコンフィギュレーションを規定する多くの寸法を示している。この図では、Ｗは、最大幅、または、（船幅としても知られている）その最も広い点における船舶の幅である。Ｌは、船首１０５から船尾１０７までの（全長またはカーリン（carlin）としても知られている）船舶の最大長である。このコンフィギュレーションでは、浮力の中心ＣｏＢは、脚部の中心ＣｏＬと一致するが、必ずしもそうである必要はない。重心の中心ＣｏＧは、船舶の荷重に依存して、他の場所に位置付けられてもよい。本例では、ＣｏＧは、ＣｏＢのやや前方に位置付けられている。比Ｗ／Ｌは、船舶の一般的な形状を規定する。図示している船舶に関して、長さＬは、１５６．８メートルであり、幅は１０４メートルであり、Ｗ／Ｌ比は約０．６６である。船舶１００は、５２００００トンの最大積載重量を有している。これらは、現在の風力タービン発電機と共に使用するための代表値である。風力タービン設置に関して、船舶は、このようなコンポーネントをスケーリングしてサイズを変化させてもよく、より小さい船舶は、例えば沿岸海域で、より小さい風力タービンのために使用されてもよいことを当業者は理解するであろう。他の船舶の寸法は、他の動作にも適用可能であってもよい。

[0053] Ｄ１は、左舷脚部１０８と右舷脚部１１０との間の距離を示している。Ｄ２は、船首脚部１０４と船尾脚部１０６との間の距離を示している。Ｄ３は、船首脚部１０４と左舷／右舷脚部１０８／１１０との間の距離を示している。Ｄ４は、左舷／右舷脚部１０８／１１０と船尾脚部１０６との間の距離を示している。図示している実施形態では、Ｄ１は８０メートルであり、Ｄ２は１１０メートルであり、Ｄ３は７６．３メートルであり、Ｄ４は６０．２メートルである。脚部は、船首１０５に向けた凧の狭い部分を有する凧構成になるように規定されてもよい。この図では、船尾１０７、左舷船尾方面１０９と右舷船尾方面１１１、左舷前方面１１３と右舷前方面１１５も見える。これらは、船舶１００の比較的真っすぐな部分であり、以下でさらに説明するような、岸壁または別の船舶へ平行に到着するために設けられている。

[0054] 図３は、メインクレーン１１２を含む、船舶１００の側面図を示している。高さＣＨは、甲板１０３と、クレーンベース１２１およびクレーンブーム１３２の間のクレーンブーム枢着部１１４との間の距離を示している。ＬＬは、脚部１０４、１０６、１０８、および、１１０の高さを示している。ＬＨは、甲板レベル１０３に関してメインクレーン１１２の持ち上げる高さを示している。船舶の中心線ＣＬと平行した対のプロペラを備える主な推進ユニット１３６もこの図で見える。船首スラスタ１３８も設けられている。

[0055] 図４は、甲板１３０を部分的に取り除いた船体１０２の内部の斜視断面図を示しており、以下に構造を示す。船舶は、中心線ＣＬに沿った第１の部材１４２と船幅に渡る第２の部材１４４を備える、十字形１次構造１４０の周りに構築される。第１および第２の部材１４２、１４４は、船舶の浮力の中心ＣｏＢで直角互いに交わり、第１および第２の平行隔壁１４２Ａ、Ｂおよび１４４Ａ、Ｂをそれぞれ備えている。第１および第２の部材１４２、１４４のそれぞれは、それぞれの脚部１０４〜１１０で終了し、それぞれの脚部１０４〜１１０を囲み、脚部開口部１４６Ａ〜Ｄを形成する。脚部開口部１４６Ａ〜Ｄは、船舶を通して船体１０２から甲板１０３に伸長し、船舶の内部に塞がれることが理解されるだろう。脚部１０４〜１１０がそれらの格納位置にあるとき、スパッドカン１１６〜１２２は、それぞれの開口部１４６Ａ−Ｄを閉じる。

[0056] 構造は、十字形の１次構造１４０におよび互いに取り付ける、多くの２次隔壁１４８を含んでいる。船体１０２と甲板１０３は、２次隔壁１４８を支持し、２次隔壁１４８に接続される。これらの２つの形態の構造間の差異のそれぞれが建設、テスト、および後続の適合に関連して異なる規制を受ける、これらの２つの形態の構造間の差異を当業者は理解するだろう。船舶は、露天甲板とも呼ばれてもよい甲板１０３に平行なより低い甲板を含むであろうことも理解するだろう。
[0057] 図５は、船体１０２の下からの船舶１００の斜視図を示している。船体１０２の流線形が水線より下にあるように、この図では、スパッドカン１１６〜１２２の下側が明確に見える。船体１０２は、十字形の１次構造１４０によってカバーされるエリアにサイズが対応する概してスペードの形状（代替的に眼の形状）のエンベロープ（envelope）１５２がある平底１５０を有している。スパッドカン１１６〜１２２は、平底１５０にへこんでおり、実質的にそれと共に連続した表面を形成する。これらは、２０メートルの直径を有する円形であり、それぞれは、約３１４ｍ^２の表面積を有している。４つのスパッドカンの総重量軸受面は、約１２５６ｍ^２である。４００００トンの重量を積んだ船舶について、これは、３２トン／ｍ^２の荷重に関して、多くのジャッキアップ船に以前にアクセスできなかったエリアに船舶が位置し、動作することを可能にする。主推進ユニット１３６と、船首スラスタ１３８も、この図で見える。

[0058] 図６は、波止場地帯Ｑにおいて荷重をかける動作の間の船舶の斜視図である。クレーン１１２がその全能力で動作することができるように、脚部１０４〜１１０が配置されている。脚部１０４〜１１０を下げることも、クレーンブーム１３２の回転が、例えば、右舷脚部１１０によってあまり妨げられないという利点を有している。船舶１００は、波止場Ｑに対してその右舷船尾方向１０９で係留されている。この位置において、クレーン１１２は、波止場Ｑに接近して、船舶に隣接した波止場地帯からその全容量を持ち上げることができる。風力タービン発電ブレード１５６のための保管ラック１５４は、船舶の船尾１０７の後方位置に位置付けられており、クレーン１１２の下に直接アクセス可能である。

[0059] その建設の結果として、船舶１００は、大きなオープン甲板１０３を有しており、その上に、マスト１５８とナセル（nacell）１６０を含む多数の風力タービン発電機のさらなるコンポーネントを積むことができる。マスト１５８は１本を縦に積み込むことができ、これは、取り扱うことをかなり容易にする。以前の設計と比較した本発明の大きな利点は、クレーン１１２が中心線ＣＬに沿って位置付けられていることである。したがって、甲板の荷重は中央に配置されてもよく、船舶の重力の中心ＣｏＧを大幅にずらすことなく、対称的な方法で荷重をかけ、荷重を除去してもよい。中心から離れたクレーンを有する従来の船舶は、重量のつり合いをとるために、貨物を船舶の反対側に配置する必要があった。これは、船舶の重力の中心を変更させ、アイテムが荷下ろしされるまたは設置されるたびに、バラストの追加を必要とする。

[0060] 図７は、船舶１００に搭載された、風力タービン発電ブレード１５６のための保管ラック１５４を有する、図６と同様の図を示している。船舶１００は、出港する準備ができており、脚部１０４〜１１０を上げ、ブーム１３２がブームラック１３４上に置かれている。クレーンブーム枢着部１１４の高さにより、ブーム１３２は、甲板１０３の上４０メートルの高さで水平である。これは、甲板貨物、特に保管ラック１５４に対するその全体の長さに渡ってブーム１３２の下に十分な空間を可能にする。

[0061] 図８は、本発明の代替実施形態にしたがった船舶２００を示している。船舶は、第１の実施形態の船舶と概して類似しており、同様の要素は、２００で始まる同様の参照番号で示されている。

[0062] この実施形態にしたがうと、船舶２００には、１次構造２４０の第１および第２の平行隔壁２４２Ａ、Ｂ、ならびに、２４４Ａ、Ｂが交差する位置に位置付けられているムーンプール２６０が設けられている。ムーンプール２６０は、甲板２０３と船体２０２を通って下の水へと伸張する。クレーン２１２は、ムーンプール２６０を通して大型リフト動作を実行でき、潮汐タービンおよびこれに類するもののような、海中構造を設置するために使用されることができる。図示した実施形態は、おおよそ比較的小さなムーンプール２６０に基づいているが、代替的な１次構造２４０は、より大きなムーンプールを提供することができることが理解されるであろう。

[0063] 他の実施形態
本発明は、その範囲から逸脱することなく、他の特定の形態で具現化されてもよい。説明した実施形態は、すべての点において例示的なものにすぎず、限定するものではないとみなされる。したがって、本発明の範囲は、前述の説明によってよりもむしろ、添付の特許請求の範囲によって示される。本発明の代替および同等な実施形態が想像され、実施化されることが当業者に明らかになるであろう。特許請求の範囲に同等な意味合いおよび範囲内で生じるすべての変更は、それらの範囲内で受け入れられるべきである。

Claims (30)

1. 自己推進ジャッキアップ船舶であって、
   中心縦軸に沿って前記船舶の船首端から船尾端に伸張する中心線は、前記船舶の左舷側と右舷側を規定し、前記中心線は、実質的に前記船舶の移動の方向を規定し、前記船舶は、
   船体、甲板、および、前記船体と前記甲板とを通して伸長する４本の格納可能な脚部を備え、
   前記船首に向けて中心線上に配置された船首脚部と、
   前記船尾に向けて中心線上に配置された船尾脚部と、
   前記左舷側に配置された左舷脚部と、
   前記右舷側に配置された右舷脚部とを含む、船舶。
2. １次推進システムは、前記中心線の方向に前記船舶を駆動するように構成されている、請求項１に記載の船舶。
3. 各脚部の下端にスパッドカンが設けられ、その格納した状態で前記船舶の船体と同じ高さに位置するように配置されている、請求項１または２に記載の船舶。
4. 各スパッドカンは、２００ｍ^２より大きい、好ましくは２５０ｍ^２より大きい、最も好ましくは約３００ｍ^２またはそれ以上である海底係合面有し、スパッドカンエリアで割った上昇させた重量は、４０ｔ／ｍ^２より少なく、好ましくは、３５ｔ／ｍ^２より少ない、請求項３に記載の船舶。
5. 前記左舷脚部と前記右舷脚部は、前記４本の脚部が凧または菱形形状を形成するように、中心線に対称的に配置されている、請求項１から４のうちのいずれか１項に記載の船舶。
6. 前記脚部の幾何学的配置は、正方形の４つの角を規定する、請求項１から５のうちのいずれか１項に記載の船舶。
7. 前記船体の最大幅（Ｗ）の前記船体の長さ（Ｌ）に対する比は、０．５より大きいが、１より小さい、好ましくは、０．６より大きく、約０．７であってもよい、請求項１から６のうちのいずれか１項に記載の船舶。
8. 前記中心線上に配置された大型リフトクレーンをさらに備える、請求項１から７のうちのいずれか１項に記載の船舶。
9. 前記クレーンのクレーンベースは、前記船尾脚部の周囲に配置されている、請求項８に記載の船舶。
10. 前記クレーンは、クレーンブームを備え、クレーンブーム枢着部は、甲板レベルより上に、好ましくは、甲板レベルより少なくとも４０ｍ上に位置付けられている、請求項８または９に記載の船舶。
11. 前記船首と前記左舷脚部および前記右舷脚部のうちのいずれか１つとの間に前記クレーンのブームをしまい込むように配置されているブームサポートをさらに備える、請求項８から１０のうちのいずれか１項に記載の船舶。
12. 少なくとも１つの縦の構造隔壁が前記船首脚部と前記船尾脚部との間に延びており、少なくとも１つの横の構造隔壁が前記左舷脚部と前記右舷脚部との間に延びている、前記船体と前記甲板との間の十字形１次構造配置を備える、請求項１から１１のうちのいずれか１項に記載の船舶。
13. 前記船舶の浮力の中心が、実質的に前記脚部のパターンの中心と交差する縦軸に沿って位置付けられている、請求項１から１２のうちのいずれか１項に記載の船舶。
14. １００００トンより多くの、好ましくは、２００００トンより多くの、さらに好ましくは３００００トンより多くの空荷時の重量を有する、請求項１から１３のうちのいずれか１項に記載の船舶。
15. 前記船舶の前記船体を通るムーンプールをさらに備える、請求項１から１４のうちのいずれか１項に記載の船舶。
16. 前記ムーンプールは、前記船舶の浮力の中心に位置付けられている、請求項１５に記載の船舶。
17. 前記船舶は、風力タービン設置船舶である、請求項１から１６のうちのいずれか１項に記載の船舶。
18. 前記船舶は、宿泊モジュールをさらに備え、前記船舶は、宿泊プラットフォームである、請求項１から１７のうちのいずれか１項に記載の船舶。
19. ジャッキアップ風力タービン設置船舶を動作する方法であって、
    第１の設置位置において、
    格納可能な脚部の第１の組と第２の組を海底に下げることと、
    前記船舶の第１の軸と整列した前記格納可能な脚部の第１の組に、前記船舶の全重量と最大限に等しい予荷重を適用することと、
    前記格納可能な脚部の第１の組に適用した前記予荷重を解放することと、
    前記船舶の第２の軸と整列した格納可能な脚部の第２の組に前記予荷重を適用することと、
    前記格納可能な脚部の第２の組に適用された前記予荷重を解放すること、
    によって、前記船舶をジャッキで上げることを備え、
    前記第１および第２の軸は、前記船舶の中心線と前記船舶の船幅である、方法。
20. 前記船舶を第２の設置位置に移動させることをさらに備え、
    前記船舶は、その中心線の方向に移動し、追加のバラストを積むことなく前記船舶をジャッキで上げることをさらに備える、請求項１９に記載の方法。
21. 前記第１の設置位置に到着するより前に、波止場地帯におけるその船尾方向のうちの１つで波止場において前記船舶を係留することと、
    風力タービンコンポーネントを前記船舶の甲板上に積むこととさらに備える、請求項１９または２０に記載の方法。
22. 大型リフトクレーンは、前記船舶の船尾に設けられ、積むことは、前記大型リフトクレーンによって少なくとも部分的に行われる請求項２１に記載の方法。
23. 積むことは、前記脚部への予荷重なしで行われる、請求項２２に記載の方法。
24. 十字形の１次構造を有する自己推進ジャッキアップ船舶。
25. 前記十字形の１次構造は、前記船舶の中心線を規定する第１の部材と、前記船舶の船幅を規定する第２の部材を備え、
    前記第１および第２の部材は、これらの長さと比較して比較的狭い、請求項２４に記載の船舶。
26. 前記第１および第２の部材は、前記船舶の浮力の中心で直角に互いに交差する、請求項２５に記載の船舶。
27. 前記第１および第２の部材のそれぞれは、第１および第２の平行隔壁を備える、請求項２６に記載の船舶。
28. ４つの格納可能脚部が設けられ、前記隔壁は、それぞれの脚部を取り囲む、請求項２７に記載の船舶。
29. ムーンプールは、前記船舶の浮力の中心に設けられている、請求項２４から２８のうちのいずれか１項に記載の船舶。
30. 前記十字形１次構造に支持される２次構造部材をさらに備える、請求項２４から２９のうちのいずれか１項に記載の船舶。

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