JP2023089982A

JP2023089982A - 作業台船

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Publication number: JP2023089982A
Application number: JP2021201555A
Authority: JP
Inventors: 康平村田; Kohei Murata
Original assignee: Murata Yuatsu Kikai KK
Current assignee: Murata Yuatsu Kikai KK
Priority date: 2021-12-13
Filing date: 2021-12-13
Publication date: 2023-06-29
Anticipated expiration: 2041-12-13
Also published as: JP7295581B1; NL2033705A; NL2033705B1

Abstract

【課題】海洋設置物を運搬して設置する作業台船を提供する。【解決手段】合わせ面に沿って２分割可能である、海洋設置物の支柱を挿通するための第１支持穴と、一側ベースおよび他側ベースとを有するベースと、ベースの上であり且つ第１支持穴の周囲に配設されて、合わせ面に沿って２分割可能な一側第１クランプおよび他側第１クランプを有する第１クランプと、第１クランプの上に配設されて、合わせ面に沿って２分割可能である、第２支持穴と一側第２クランプおよび他側第２クランプとを有する第２クランプと、第２クランプを昇降可能に支持する支柱昇降装置とを備え、第１クランプにおけるクランプおよびクランプ解除と、第２クランプにおけるクランプおよびクランプ解除とを組み合わせることによって、支柱のクランプおよびクランプ解除と、支柱の昇降とを行う。【選択図】図１

Description

この発明は、作業台船に関する。

例えば、特許文献１は、風力発電施設を海洋に設置するとき、自己昇降式の作業台船（ＳＥＰ：ＳｅｌｆＥｌｅｖａｔｉｎｇＰｌａｔｆｏｒｍ：以下、単に作業台船という。）を使用することを開示する。従来、作業台船に搭載された大型クレーンなどの重機を用いることにより、支柱の設置や風力発電施設の組立などの各種作業が、海洋の設置場所で行われる。

特開２００４－００１７５０号公報

海洋での作業は、危険が伴うこと、天候の影響を受けやすいこと、大型クレーンなどの重機が必要になることなどによって、高度な熟練技術が必要になるとともにコストが高くなるなどの問題を有する。

そこで、この発明の課題は、海洋での作業を簡便化するとともにコストを低減できる、海洋設置物を運搬して設置する作業台船を提供することである。

上記課題を解決するため、この発明の一態様に係る作業台船は、
合わせ面に沿って２分割可能である、海洋設置物の支柱を挿通するための第１支持穴と、一側ベースおよび他側ベースとを有するベースと、
前記ベースの上であり且つ前記第１支持穴の周囲に配設されて、前記合わせ面に沿って２分割可能な一側第１クランプおよび他側第１クランプを有する第１クランプと、
前記第１クランプの上に配設されて、前記合わせ面に沿って２分割可能である、第２支持穴と一側第２クランプおよび他側第２クランプとを有する第２クランプと、
前記第２クランプを昇降可能に支持する支柱昇降装置とを備え、
前記第１クランプにおけるクランプおよびクランプ解除と、前記第２クランプにおけるクランプおよびクランプ解除とを組み合わせることによって、前記支柱のクランプおよびクランプ解除と、前記支柱の昇降とを行うことを特徴とする。

この発明によれば、海洋設置物の運搬や、支柱の昇降による海洋設置物の設置が行われるので、海洋での作業を簡便化できるとともにコストを低減できる。

一実施形態に係る、海洋設置物をベースに搭載した状態での作業台船の模式的側面図である。図１に示した作業台船におけるベースの模式的側面図である。図１に示した作業台船による海洋設置物の設置を説明する模式的側面図である。作業台船のベースが閉じた状態を示す平面図である。作業台船のベースが開いた状態を示す平面図である。作業台船のベースが閉じた状態のヒンジレグ昇降装置およびヒンジを示す側面図である。作業台船のベースが開いた状態のヒンジレグ昇降装置およびヒンジを説明する側面図である。ヒンジレグ昇降装置を説明する模式的断面図である。作業台船のベースが閉じた状態のヒンジを示す平面図である。作業台船のベースが開いた状態のヒンジを示す平面図である。支柱昇降装置を説明する模式的側面図である。図１１に示した支柱昇降装置における、延伸状態にある第２駆動シリンダを説明する側面図である。図１１に示した支柱昇降装置における、短縮状態にある第２駆動シリンダを説明する側面図である。図１１に示した支柱昇降装置における、第１クランプを説明する平面図である。図１１に示した支柱昇降装置における、第２クランプを説明する平面図である。図１４に示した第１クランプおよび図１５に示した第２クランプにおける支柱クランプ装置を説明する平面図である。図５に示した作業台船におけるベースロック装置の係合解除状態を説明する平面図である。図４に示した作業台船におけるベースロック装置の係合状態を説明する平面図である。

以下、図面を参照しながら、この発明に係る作業台船１の実施の形態を説明する。

〔全体構造〕
図１から図５を参照しながら、作業台船１の全体構造を説明する。図１は、一実施形態に係る、海洋設置物２をベース１０に搭載した状態での作業台船１の模式的側面図である。図２は、図１に示した作業台船１におけるベース１０の模式的側面図である。図３は、図１に示した作業台船１による海洋設置物２の設置を説明する模式的側面図である。図４は、作業台船１のベース１０が閉じた状態を示す平面図である。図５は、作業台船１のベース１０が開いた状態を示す平面図である。

作業台船１は、ベース１０と、複数のレグ１４と、ヒンジレグ３４とを備える自己昇降式の作業台船（ＳＥＰ：ＳｅｌｆＥｌｅｖａｔｉｎｇＰｌａｔｆｏｒｍ）である。ベース１０は、作業のために海洋に一時的に設置される海洋構造体として働く。レグ１４は、支持柱として働き、断面が矩形状である。ヒンジレグ３４は、ヒンジ柱として働き、断面が円形状を有する。作業台船１は、クレーンなどの港湾設備で予め組み立てられた海洋設置物２を搭載し、当該海洋設置物２を海洋運搬するとともに、海洋設置物２を海底Ｂに設置する機能を有する。

図１および図３において、海洋設置物２は、長期間にわたって海洋に設置される構造物であり、例えば、海底Ｂに固定して設置される海洋風力発電施設２である。海洋風力発電施設２は、支柱２１と、複数のブレード２５と、ナセル２６とを備えるタワー型の構造物である。支柱２１は、海底Ｂに着床する基礎支持部２３と、支柱２１の長手方向の中央部に配設されるフランジ部２４と、基礎支持部２３の上境界とフランジ部２４との間に形成される被クランプ部２２とを有する。複数のブレード２５は、支柱２１の上端部に設けられるナセル２６に取り付けられる。支柱２１の基礎支持部２３を海底Ｂに埋設するための複数の埋設凹部が、設置場所の海底Ｂに予め形成される。海洋風力発電施設２は、杭基礎として働く支柱２１を用いて、海底Ｂに固定して設置される。海洋風力発電施設２において、例えば、支柱２１の高さが２４０ｍ、ブレード２５の径が２２５ｍである。

予め組み立てられた海洋設置物２を搭載した作業台船１は、設置場所まで曳航される。そして、設置場所において、図示しないレグ昇降装置により、レグ１４をベース１０に対して下方に相対移動させる。レグ１４は、中空の角形（断面が、例えば略正方形）の鋼管からなる。

レグ１４のレグ先端が海底Ｂに押し込まれて埋設されると、海底Ｂからの反力を得ることができ、この反力によりベース１０を海面Ａよりも上方に移動させることができる。ベース１０は、波浪の影響を受けない高さ（例えば約１０ｍ）まで持ち上げられる。このような状態で、自己昇降式のベース１０が海洋に設置される。海面Ａよりも高い位置に自己昇降式のベース１０を配置することにより、ベース１０が波浪などの影響を受けにくくなって動揺しにくくなるので、海洋設置物２の設置にかかる作業が安定する。ヒンジレグ３４も、レグ１４と同様に、海底Ｂに押し込まれて埋設される。作業台船１は、杭基礎として働くヒンジレグ３４および複数のレグ１４を用いて、一時的に海底Ｂに設置される。

ベース１０は、図２および図４に示すように、高さが低い略直方体形状を有し、上方から見ると長手方向および短手方向に延在する略長方形を有し、上板、底板、側板および隔壁板を備える。ベース１０の長手方向の中央であり且つ短手方向の中央である位置には、第１支持穴１５が形成される。第１支持穴１５は、ベース１０の高さ方向（上下方向）に貫通する貫通穴である。第１支持穴１５の径は、支柱２１を挿通可能に寸法構成される。図５に示すように、第１支持穴１５は、合わせ面１３に沿って２分割される。合わせ面１３は、ベース１０の長手方向の中央において、ベース１０の短手方向に沿って直線状に延在する。ベース１０は、例えば、縦１４０ｍ×横１００ｍ×高さ１０ｍである。

図４に示すように、ベース１０の高さ方向（上下方向）に貫通するレグ穴が、例えば、ベース１０の四隅と、ヒンジレグ３４の反対側の２箇所に形成される。レグ穴は、例えば角形のレグ１４がレグ穴を上下方向に挿通できるように、例えば角形である。レグ昇降装置は、レグ穴を取り囲むように、ベース１０に取り付けられる。上板と底板と側板とで囲まれる内部空間は、複数の隔壁板によって間仕切りされて、水密構造を有する。

ベース１０は、ベース１０の長手方向において２分割される一側ベース１１および他側ベース１２を有する。ヒンジレグ３４は、合わせ面１３の外側に配設される。一側ベース１１および他側ベース１２は、ヒンジレグ３４を中心に回動することによって合わせ面１３に沿って分割される。

レグ１４が海底Ｂから引き上げられる一方でヒンジレグ３４が海底Ｂに埋設された状態で、図５に示すように、第７駆動シリンダ１６を延伸させると、一側ベース１１および他側ベース１２が、ヒンジレグ３４を中心に回動することによって、平面視でＶ字状に開いて分割される。これにより、ベース１０を一側ベース１１および他側ベース１２に簡単に２分割できる。また、第７駆動シリンダ１６を短縮させると、一側ベース１１および他側ベース１２は、ヒンジレグ３４を中心に閉じる方向に回動して、一側ベース１１および他側ベース１２が合体する。

一側ベース１１および他側ベース１２の内部空間は、水密構造であるので、一側ベース１１および他側ベース１２は浮力を得ることができ、作業台船１全体が水に浮くことができる。したがって、レグ１４およびヒンジレグ３４を海底Ｂから引き上げて作業台船１を海面Ａの上に浮かせた状態にすることで、作業台船１を曳航して所定場所まで移動させることができる。また、作業台船１は、スクリュープロペラなどの推進装置を備えることによって、自航して所定場所まで移動する態様にすることもできる。

〔ベースロック装置〕
図４、図１７および図１８を参照しながら、作業台船１のベースロック装置８０を説明する。図１７は、図５に示した作業台船１におけるベースロック装置８０の係合解除状態を説明する平面図である。図１８は、図４に示した作業台船１におけるベースロック装置８０の係合状態を説明する平面図である。

図４に示すように、複数のベースロック装置８０は、合わせ面１３に沿うとともに合わせ面１３と交差するように配設される。ベースロック装置８０は、一側ベース１１および他側ベース１２を連結してロック固定する。

図１７および図１８に示すように、ベースロック装置８０は、例えば、一側ベース１１に配設される連結出没部８１およびベースロック部８０ａと、他側ベース１２に配設されるベース被ロック部８０ｂとを含む。ベースロック装置８０は、１つの連結出没部８１と、一対のベースロック部８０ａ，８０ａとを有する。

連結出没部８１は、第３駆動シリンダ８２と、第３駆動シリンダ８２によって出没自在に移動する連結突起８３とを有する。ベースロック部８０ａは、略Ｌ字形状のベースロック片８４を有する。ベースロック片８４は、基部側に位置する連結受部８４ａと、先端側に位置する連結凸部８４ｂと、連結受部８４ａおよび連結凸部８４ｂの間に位置するベースロック軸８５とをそれぞれ有する。一対の連結受部８４ａ，８４ａが開状態になることによって、連結空間８８が形成される。

ベース被ロック部８０ｂは、連結凹部８９ｂが形成される被連結突出部８９を有する。

第４駆動シリンダ８６の延伸によって一対のベースロック片８４，８４をベースロック軸８５を中心にして回動させることにより、連結凸部８４ｂが連結凹部８９ｂに係合する。そのあと、第３駆動シリンダ８２の延伸によって連結突起８３を連結空間８８に挿入する。その結果、図１８に示すように、一側ベース１１および他側ベース１２を連結してロック固定する。

第３駆動シリンダ８２の短縮によって連結突起８３を連結空間８８から引き出し、第４駆動シリンダ８６の短縮によってベースロック軸８５を中心にして一対のベースロック片８４，８４を反対方向に回動させる。その結果、図１７に示すように、連結凹部８９ｂに対する連結凸部８４ｂの係合が解除され、一側ベース１１および他側ベース１２のロック固定が解除される。これにより、一側ベース１１および他側ベース１２のロック固定・ロック解除を容易に切り替えることができる。

第３駆動シリンダ８２および第４駆動シリンダ８６は、油圧などの液圧で駆動される。これにより、他の駆動シリンダ（第１駆動シリンダ７６、第２駆動シリンダ６０、第５駆動シリンダ４２、第６駆動シリンダ４４、第７駆動シリンダ１６）と液圧回路を共用できるので、コストを低減できる。

〔ヒンジレグ昇降装置〕
図６から図１０を参照しながら、作業台船１のヒンジレグ昇降装置３０を説明する。図６は、作業台船１のベース１０が閉じた状態のヒンジレグ昇降装置３０およびヒンジ３１を示す側面図である。図７は、作業台船１のベース１０が開いた状態のヒンジレグ昇降装置３０およびヒンジ３１を説明する側面図である。図８は、ヒンジレグ昇降装置３０を説明する模式的断面図である。図９は、作業台船１のベース１０が閉じた状態のヒンジ３１を示す平面図である。図１０は、作業台船１のベース１０が開いた状態のヒンジを示す平面図である。

図８に示すように、ヒンジレグ３４は、中空の円筒形（断面が、例えば円形）の鋼管である。ヒンジレグ３４は、対向する２つの面のそれぞれにおいて係合面を有する。２つの係合面の幅方向中央には、それぞれ、複数のテーパー状の係合凹部３５が、ヒンジレグ３４の長手方向に形成される。係合凹部３５は、ヒンジレグ３４の長手直交方向（横方向）に貫通していない有底形状を有する。好ましくは、複数の係合凹部３５が、ヒンジレグ３４の長手方向に連続的に形成される。当該構成によれば、ヒンジレグ３４を上下方向に微少量で相対移動させることができるので、微小な位置合わせを行うことができる。係合凹部３５は、ヒンジレグ３４の内側に向けて先細の円錐台形状を有する。

ヒンジレグ昇降装置３０は、ヒンジレグ昇降シリンダとして働く第５駆動シリンダ４２と、ヒンジレグロックシリンダとして働く第６駆動シリンダ４４とを備える。上側の第６駆動シリンダ４４は、ブラケットを介して可動台４１に取り付けられて、第５駆動シリンダ４２によってヒンジレグ３４の長手方向（上下方向）に可動である。第５駆動シリンダ４２は、油圧などの液圧で駆動される。下側の第６駆動シリンダ４４は、ブラケットを介して固定台４３に取り付けられて、ヒンジレグ３４の長手方向（上下方向）に不動である。固定台４３は、ベース１０に固定される。

ヒンジレグ３４をロック固定するために、上の第６駆動シリンダ４４および下の第６駆動シリンダ４４が、各係合面に対向するようにそれぞれ配設される。第６駆動シリンダ４４の先端には、ヒンジレグ係合部４５が設けられる。ヒンジレグ係合部４５は、大略円錐状の先細形状を有する。すなわち、ヒンジレグ係合部４５は、係合凹部３５に向けて先細の円錐台形状を有する。第６駆動シリンダ４４は、油圧などの液圧で駆動される。第６駆動シリンダ４４は、ヒンジレグ係合部４５を、水平方向（横方向）に駆動する。第６駆動シリンダ４４の延伸により、ヒンジレグ係合部４５を、ヒンジレグ３４に形成された係合凹部３５に向けて移動させると、ヒンジレグ係合部４５が、係合凹部３５に係合してヒンジレグ３４をロック固定する。第６駆動シリンダ４４の短縮により、ヒンジレグ係合部４５を、係合凹部３５とは反対側に移動させると、ヒンジレグ係合部４５が引っ込んで係合凹部３５に対して非係合になり、ヒンジレグ３４のロック固定を解除する。

〔ヒンジ〕
図６、図７、図９および図１０を参照しながら、作業台船１のヒンジ３１を説明する。

図９および図１０に示すように、ヒンジ３１は、一側ベース１１の長手方向の側端部に接続される一側ヒンジ３１ａと、他側ベース１２の長手方向の側端部に接続される他側ヒンジ３１ｂとを有する。断面が円形状のヒンジレグ３４は、一側ヒンジ３１ａおよび他側ヒンジ３１ｂに形成される円筒状のヒンジ貫通穴に挿通される。これにより、一側ヒンジ３１ａおよび他側ヒンジ３１ｂは、ヒンジレグ３４を中心に回動する。

図９および図１０に示すように、一側ヒンジ３１ａおよび他側ヒンジ３１ｂは、交互に配設される複数のヒンジ片を有し、ヒンジ片の間隙に配設される潤滑部材３２を介して回動可能に支持される。潤滑部材３２は、例えば、三菱樹脂製のＭＣナイロン（ＭＣ９０１）などの潤滑性および耐摩耗性を有する強化プラスチックからなる。これにより、大きな荷重が負荷される一側ベース１１および他側ベース１２は、ヒンジレグ３４を中心にして円滑に回動できる。

〔ヒンジレグ昇降装置〕
図１１から図１６を参照しながら、作業台船１の支柱昇降装置５０を説明する。図１１は、支柱昇降装置５０を説明する模式的側面図である。図１２は、図１１に示した支柱昇降装置５０における、延伸状態にある第２駆動シリンダ６０を説明する側面図である。図１３は、図１１に示した支柱昇降装置５０における、短縮状態にある第２駆動シリンダ６０を説明する側面図である。図１４は、図１１に示した支柱昇降装置５０における、第１クランプ５１を説明する平面図である。図１５は、図１１に示した支柱昇降装置５０における、第２クランプ５５を説明する平面図である。図１６は、図１４に示した第１クランプ５１および図１５に示した第２クランプ５５における支柱クランプ装置７０を説明する平面図である。

図１１に示すように、支柱昇降装置５０は、第１クランプ５１と、第２クランプ５５と、第２駆動シリンダ６０とを備え、第２駆動シリンダ６０によって第２クランプ５５を昇降可能に支持する。

図１４に示すように、第１クランプ５１は、第１支持穴１５と、一側第１クランプ５１ａと、他側第１クランプ５１ｂと、２つの支柱クランプ装置７０とを備える。第１クランプ５１は、ベース１０に固設され、合わせ面１３に沿って一側第１クランプ５１ａおよび他側第１クランプ５１ｂに２分割される。一側第１クランプ５１ａは、一側ベース１１の上に固設され、他側第１クランプ５１ｂは、他側ベース１２の上に固設される。一側第１クランプ５１ａおよび他側第１クランプ５１ｂは、第１支持穴１５の周囲に配設される。一側第１クランプ５１ａおよび他側第１クランプ５１ｂには、それぞれ、複数の（例えば４つの）第１受凹部５２が形成される。

一側第１クランプ５１ａおよび他側第１クランプ５１ｂは、第１分割穴をそれぞれ有する。第１分割穴は、第１支持穴１５を合わせ面１３に沿って平面視で分割することによって形成される半円状の穴である。図１１に示すように、分割されたスライドメタル１７が、分割穴に装着される。第１クランプ５１を２分割する第１隙間５３は、平面視で、合わせ面１３に重なる。２つの支柱クランプ装置７０は、第１支持穴１５を挟んだ対向位置に配設される。一側第１クランプ５１ａおよび他側第１クランプ５１ｂは、支柱クランプ装置７０によって、第１支持穴１５に挿通される支柱２１の側面をクランプする。例えば、第１クランプ５１ａおよび他側第１クランプ５１ｂは、スライドメタル１７を介して支柱２１の側面をクランプする。支柱クランプ装置７０の詳細は、後述する。

図１５に示すように、第２クランプ５５は、一側第２クランプ５５ａと、他側第２クランプ５５ｂと、第２支持穴５９と、２つの支柱クランプ装置７０とを備える。第２クランプ５５は、合わせ面１３に沿って一側第２クランプ５５ａおよび他側第２クランプ５５ｂに２分割される。第２支持穴５９も、合わせ面１３に沿って２分割される。一側第２クランプ５５ａは、一側第１クランプ５１ａに対応して、一側第１クランプ５１ａの直上に位置する。他側第２クランプ５５ｂは、他側第１クランプ５１ｂに対応して、他側第１クランプ５１ｂの直上に位置する。一側第２クランプ５５ａおよび他側第２クランプ５５ｂには、それぞれ、複数の（例えば４つの）第２受凹部５６が形成される。

一側第２クランプ５５ａおよび他側第２クランプ５５ｂは、その内側下部において、支持フランジ５７をそれぞれ有する。支持フランジ５７は、径方向内側に突出しており、フランジ部２４の下部を支持する。これにより、支柱２１を容易に且つ確実に支持できる。それとともに、支持フランジ５７の側面は、支柱２１の側面をクランプする。第２支持穴５９は、第１支持穴１５の直上に位置して、支柱２１が挿通可能に構成される。一側第２クランプ５５ａおよび他側第２クランプ５５ｂは、第２分割穴をそれぞれ有する。第２分割穴は、第２支持穴５９を合わせ面１３に沿って平面視で分割される半円状の穴である。第２クランプ５５を二分割する第２隙間５８は、平面視で、合わせ面１３に重なる。２つの支柱クランプ装置７０は、第２支持穴５９を挟んだ対向位置に配設される。一側第２クランプ５５ａおよび他側第２クランプ５５ｂは、支柱クランプ装置７０によって、第２支持穴５９に挿通される支柱２１をクランプする。

図１１に示すように、第２駆動シリンダ６０は、第１クランプ５１と第２クランプ５５との間に配設され、具体的には、第１クランプ５１の第１受凹部５２と、第２クランプ５５の第２受凹部５６との間に配設される。支柱昇降装置５０には、複数の（例えば８つの）第２駆動シリンダ６０が、周方向に沿って均等に配設される。

図１２に示すように、第２駆動シリンダ６０は、多段のテレスコープ型の駆動シリンダであり、上シリンダ６１と、下シリンダ６２と、液圧ポート６３とを備える。液圧ポート６３の上側には複数段の（例えば７段の）上シリンダ６１が配設され、液圧ポート６３の下側には複数段の（例えば７段の）下シリンダ６２が配設される。

第２駆動シリンダ６０は、油圧などの液圧で駆動される。これにより、第２駆動シリンダ６０の液圧によって大きな延伸力が得られるので、重量物の海洋風力発電施設２を容易に持ち上げることができる。液圧ポート６３に液圧（例えば油圧）を供給すると、上シリンダ６１が上方に延伸するとともに下シリンダ６２が下方に延伸することによって、第２駆動シリンダ６０が長尺の延伸状態になる。長尺の第２駆動シリンダ６０は、第２クランプ５５で支持される支柱２１を、高く（例えば１００ｍの高さに）上昇させる。

図１３に示すように、液圧ポート６３から液圧（例えば油圧）を除去すると、上シリンダ６１および下シリンダ６２が共に短縮して、第２駆動シリンダ６０が短縮状態に（例えば１０ｍの高さに）なる。短縮した第２駆動シリンダ６０は、第２クランプ５５を、すなわち支柱２１を、下降させる。これにより、短胴のシリンダであっても長尺のストロークが得られるので、第２クランプ５５で支持される支柱２１を、高く持ち上げることができる。

図１６に示すように、支柱クランプ装置７０は、支柱ロック部７１ａと、支柱被ロック部７１ｂとを備える。例えば、支柱ロック部７１ａは、一側第１クランプ５１ａおよび一側第２クランプ５５ａのそれぞれに設けられる。そして、支柱被ロック部７１ｂは、他側第１クランプ５１ｂおよび他側第２クランプ５５ｂに固設され、例えば断面が矩形状である。

支柱ロック部７１ａは、係合切替部７３と、支柱係合部７５と、第１駆動シリンダ７６とを有する。

係合切替部７３は、ガイド部７２と、揺動軸７４と、回動部７７とを有し、支柱被ロック部７１ｂに対する支柱係合部７５の係合・係合解除を切り替える。ガイド部７２は、一側第１クランプ５１ａおよび一側第２クランプ５５ａに固設され、例えば断面がＪ字形状を有する。ガイド部７２は、平坦に延在する平坦部７２ａと、平坦部７２ａに続いて上向きに湾曲して延在する湾曲部７２ｂとを有する。揺動軸７４は、第１駆動シリンダ７６のロッド７６ａに対して支柱係合部７５を揺動可能に連結する。回動部７７は、支柱係合部７５の基部に設けられるとともに、揺動軸７４の下方に位置する回動軸７７ａを有する。回動部７７は、例えば、コロである。

支柱係合部７５は、逆Ｕ字形状を有し、先端側に位置する先端係合部７５ａと、基部側に位置する揺動軸７４および回動軸７７ａとを有する。先端係合部７５ａは、支柱係合部７５が揺動軸７４を中心に回動することにより、支柱被ロック部７１ｂと係合可能に構成される。第１駆動シリンダ７６は、油圧などの液圧で駆動され、支柱係合部７５を駆動する。係合検出センサ７９が、支柱係合部７５の上下に配設される。

第１駆動シリンダ７６のロッド７６ａが支柱被ロック部７１ｂに向けて前進する場合、回動部７７が平坦部７２ａから湾曲部７２ｂに移動して支柱係合部７５の先端係合部７５ａが上向きに回動することにより、支柱被ロック部７１ｂに対する支柱係合部７５の係合が解除される。このとき、上の係合検出センサ７９によって係合解除が検出される。支柱被ロック部７１ｂに対する支柱係合部７５の係合解除により、第１クランプ５１および第２クランプ５５のそれぞれによる支柱２１のクランプの解除が行われる。これにより、支柱被ロック部７１ｂに対する支柱係合部７５の係合・係合解除を容易に切り替えることができる。

また、第１駆動シリンダ７６のロッド７６ａが支柱被ロック部７１ｂから後退する場合、回動部７７が湾曲部７２ｂから平坦部７２ａに移動して支柱係合部７５の先端係合部７５ａが下向きに回動することにより、支柱被ロック部７１ｂに対する支柱係合部７５の係合が行われる。このとき、下の係合検出センサ７９によって係合が検出される。そして、ロッド７６ａがさらに後退することにより、他側第１クランプ５１ｂおよび他側第２クランプ５５ｂを一側第１クランプ５１ａおよび一側第２クランプ５５ａにそれぞれ引き寄せるので、第１クランプ５１および第２クランプ５５のそれぞれが支柱２１をクランプする。これにより、第１駆動シリンダ７６の液圧によって大きなクランプ力が得られるので、第１クランプ５１および第２クランプ５５が支柱２１を強固にクランプできる。

〔作業台船の状態〕
作業台船１は、第１クランプ５１におけるクランプおよびクランプ解除と、第２クランプ５５におけるクランプおよびクランプ解除とを組み合わせることによって、支柱２１のクランプおよびクランプ解除と、支柱２１の昇降とを行うことができる。

第１状態では、支柱昇降装置５０によって持ち上げられて上位置にある支柱２１を第１クランプ５１および第２クランプ５５がクランプする。第１状態を保つことにより、ブレード２５およびナセル２６が支柱２１に予め組み立てられた着床式の海洋風力発電施設２を、港湾などから海洋の設置場所まで容易に且つ確実に海洋運搬できる。

第２状態では、第２クランプ５５による支柱２１のクランプと第１クランプ５１による支柱２１のクランプ解除とを行うとともに支柱昇降装置５０による第２クランプ５５（すなわち支柱２１）の下降を行う。第２状態を保つことにより、海洋の設置場所において、予め組み立てられた海洋風力発電施設２を容易に設置できる。なお、海洋風力発電施設２の設置にあたり、支柱２１の基礎支持部２３を埋設するための埋設凹部を海底Ｂに形成する作業と、支柱２１を海底Ｂの埋設凹部に正確に位置決めするためにレグ１４やヒンジレグ３４を細かく昇降させる作業が行われる。

第３状態では、第２クランプ５５による支柱２１のクランプ解除を行う。第３状態を保つことにより、海洋に設置された海洋風力発電施設２を作業台船１から容易に切り離すことができる。

第４状態では、第３状態のあとにベース１０を一側ベース１１および他側ベース１２に２分割する。第４状態を保つことにより、作業台船１が海洋風力発電施設２と干渉することなく容易に移動できる。

第５状態では、第４状態のあとに一側ベース１１および他側ベース１２を合体する。第５状態を保つことにより、海洋風力発電施設２の設置を終了した作業台船１が、海洋移動できるようになる。

この発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。

第２駆動シリンダ６０の段数は、海洋風力発電施設２の支柱２１の高さおよび支柱２１を持ち上げる高さに応じて、適宜に決定される。

作業台船１は、支柱２１にブレード２５およびナセル２６が予め設置された、着床式の海洋風力発電施設２を海洋の設置場所に運搬して設置する態様が好ましい。これにより、海洋の設置場所での組立作業が不要になるので、危険度が低減され、天候の影響を受けにくくなり、大型クレーンなどの重機が不要になる。しかしながら、この発明は、作業台船１が支柱２１を運搬して、ブレード２５およびナセル２６を海洋の設置場所で設置する態様や、作業台船１が、ナセル２６を支柱２１に予め組み立てた中間物を海洋の設置場所に運搬して、ブレード２５を海洋の設置場所で取り付ける態様にも適用可能である。

この発明および実施形態をまとめると、次のようになる。

この発明の一態様に係る作業台船１は、
合わせ面１３に沿って２分割可能である、海洋設置物２の支柱２１を挿通するための第１支持穴１５と、一側ベース１１および他側ベース１２とを有するベース１０と、
前記ベース１０の上であり且つ前記第１支持穴１５の周囲に配設されて、前記合わせ面１３に沿って２分割可能な一側第１クランプ５１ａおよび他側第１クランプ５１ｂを有する第１クランプ５１と、
前記第１クランプ５１の上に配設されて、前記合わせ面１３に沿って２分割可能である、第２支持穴５９と一側第２クランプ５５ａおよび他側第２クランプ５５ｂとを有する第２クランプ５５と、
前記第２クランプ５５を昇降可能に支持する支柱昇降装置５０とを備え、
前記第１クランプ５１におけるクランプおよびクランプ解除と、前記第２クランプ５５におけるクランプおよびクランプ解除とを組み合わせることによって、前記支柱２１のクランプおよびクランプ解除と、前記支柱２１の昇降とを行うことを特徴とする。

上記構成によれば、海洋設置物２の運搬や、支柱２１の昇降による海洋設置物２の設置が行われるので、海洋での作業を簡便化できるとともにコストを低減できる。

また、一実施形態の作業台船１では、
前記一側ベース１１および前記他側ベース１２は、前記合わせ面１３の外側に設けられるヒンジレグ３４を中心に回動することによって、平面視でＶ字状に開いて分割される。

上記実施形態によれば、ベース１０を一側ベース１１および他側ベース１２に簡単に２分割できる。

また、一実施形態の作業台船１では、
前記支柱２１は、前記支柱２１の長手方向の中央部においてフランジ部２４を有し、
前記第２クランプ５５は、前記フランジ部２４を支持する。

上記実施形態によれば、支柱２１を容易に且つ確実に支持できる。

また、一実施形態の作業台船１では、
上位置にある前記支柱２１を前記第１クランプ５１および前記第２クランプ５５でクランプすることによって前記海洋設置物２を運搬する。

上記実施形態によれば、海洋風力発電施設２を、港湾などから海洋の設置場所まで容易に且つ確実に海洋運搬できる。

また、一実施形態の作業台船１では、
前記第２クランプ５５による前記支柱２１のクランプと前記第１クランプ５１による前記支柱２１のクランプ解除とを行うとともに前記支柱昇降装置５０による前記第２クランプ５５の下降を行うことによって、前記海洋設置物２を海洋に設置する。

上記実施形態によれば、海洋の設置場所において、海洋風力発電施設２を容易に設置できる。

また、一実施形態の作業台船１では、
前記第２クランプ５５による前記支柱２１のクランプ解除を行うことによって、前記海洋設置物２を前記作業台船１から切り離す。

上記実施形態によれば、海洋に設置された海洋風力発電施設２を作業台船１から容易に切り離すことができる。

また、一実施形態の作業台船１では、
前記海洋設置物２を海洋に設置したあと前記ベース１０を前記一側ベース１１および前記他側ベース１２に分割することによって、前記海洋設置物２から離れるように移動する。

上記実施形態によれば、作業台船１が海洋風力発電施設２と干渉することなく容易に移動できる。

また、一実施形態の作業台船１では、
前記一側ベース１１および前記他側ベース１２を合体することによって、海洋移動する。

上記実施形態によれば、海洋風力発電施設２の設置を終了した作業台船１が、海洋移動できるようになる。

また、一実施形態の作業台船１では、
前記第１クランプ５１および前記第２クランプ５５は、支柱ロック部７１ａと支柱被ロック部７１ｂとを有する支柱クランプ装置７０をそれぞれ備え、
前記支柱ロック部７１ａは、支柱被ロック部７１ｂと係合可能である支柱係合部７５と、前記支柱被ロック部７１ｂに対する前記支柱係合部７５の係合・係合解除を切り替える係合切替部７３と、前記支柱係合部７５を駆動する第１駆動シリンダ７６とを有し、
前記支柱被ロック部７１ｂに対する前記支柱係合部７５の係合により、前記第１クランプ５１および前記第２クランプ５５のそれぞれによる前記支柱２１のクランプが行われ、
前記支柱被ロック部７１ｂに対する前記支柱係合部７５の係合解除により、前記第１クランプ５１および前記第２クランプ５５のそれぞれによる前記支柱２１のクランプの解除が行われる。

上記実施形態によれば、支柱被ロック部７１ｂに対する支柱係合部７５の係合・係合解除を容易に切り替えることができる。

また、一実施形態の作業台船１では、
前記係合切替部７３は、
前記第１駆動シリンダ７６のロッド７６ａに対して前記支柱係合部７５を揺動可能に連結する揺動軸７４と、
前記支柱係合部７５の基部に設けられるとともに、前記揺動軸７４の下方に位置する回動軸７７ａを有する回動部７７と、
平坦に延在する平坦部７２ａと、前記平坦部７２ａに続いて上向きに湾曲して延在する湾曲部７２ｂとを有するガイド部７２とを備え、
前記第１駆動シリンダ７６の前記ロッド７６ａが、前記支柱被ロック部７１ｂに向けて前進する場合、前記支柱係合部７５の先端係合部７５ａが上向きに回動することにより、前記支柱被ロック部７１ｂに対する前記支柱係合部７５の係合が解除され、
前記第１駆動シリンダ７６の前記ロッド７６ａが、前記支柱被ロック部７１ｂから後退する場合、前記支柱係合部７５の先端係合部７５ａが下向きに回動することにより、前記支柱被ロック部７１ｂに対する前記支柱係合部７５の係合が行われる。

また、一実施形態の作業台船１では、
前記第１駆動シリンダ７６は、液圧で駆動される。

上記実施形態によれば、第１駆動シリンダ７６の液圧によって大きなクランプ力が得られるので、第１クランプ５１および第２クランプ５５が支柱２１を強固にクランプできる。

また、一実施形態の作業台船１では、
前記支柱昇降装置５０は、多段のテレスコープ型の第２駆動シリンダ６０を有する。

上記実施形態によれば、短胴のシリンダであっても長尺のストロークが得られるので、第２クランプ５５で支持される支柱２１を、高く持ち上げることができる。

また、一実施形態の作業台船１では、
前記第２駆動シリンダ６０は、上方に向けて多段で伸縮する上シリンダ６１と、下方に向けて多段で伸縮する下シリンダ６２とを有する。

上記実施形態によれば、短胴のシリンダであっても、より長尺のストロークが得られるので、第２クランプ５５で支持される支柱２１を、より高く持ち上げることができる。

また、一実施形態の作業台船１では、
前記第２駆動シリンダ６０は、液圧で駆動される。

上記実施形態によれば、第２駆動シリンダ６０の液圧によって大きな延伸力が得られるので、重量物の海洋風力発電施設２を容易に持ち上げることができる。

また、一実施形態の作業台船１では、
前記一側ベース１１および前記他側ベース１２をロック固定するベースロック装置８０を備え、
前記ベースロック装置８０は、前記一側ベース１１に配設される連結出没部８１およびベースロック部８０ａと、前記他側ベース１２に配設されるベース被ロック部８０ｂとを含み、
前記連結出没部８１は、第３駆動シリンダ８２と、前記第３駆動シリンダ８２によって出没自在に移動する連結突起８３とを有し、
前記ベースロック部８０ａのベースロック片８４は、先端側に位置する連結凸部８４ｂと、基部側に位置する連結受部８４ａと、前記連結凸部８４ｂおよび前記連結受部８４ａの間に位置するベースロック軸８５とをそれぞれ有し、
前記ベース被ロック部８０ｂは、連結凹部８９ｂが形成される被連結突出部８９を有し、
一対の前記連結受部８４ａが開状態になることによって、連結空間８８が形成され、
前記ベースロック片８４が第４駆動シリンダ８６によって前記ベースロック軸８５を中心にして回動することにより、前記連結凸部８４ｂが前記連結凹部８９ｂに係合し、そのあと、前記第３駆動シリンダ８２の延伸によって前記連結突起８３を前記連結空間８８に挿入することによって、前記一側ベース１１および前記他側ベース１２を連結してロック固定する。

上記実施形態によれば、一側ベース１１および他側ベース１２のロック固定・ロック解除を容易に切り替えできる。

また、一実施形態の作業台船１では、
前記第３駆動シリンダ８２および前記第４駆動シリンダ８６は、液圧で駆動される。

上記実施形態によれば、他の駆動シリンダと液圧回路を共用できるので、コストを低減できる。

また、一実施形態の作業台船１では、
前記海洋設置物２は、前記支柱２１にブレード２５およびナセル２６が予め設置された、着床式の風力発電施設２である。

上記実施形態によれば、海洋の設置場所での組立作業が不要になるので、危険度が低減され、天候の影響を受けにくくなり、大型クレーンなどの重機が不要になる。

また、一実施形態の作業台船１では、
前記作業台船１は、自己昇降式である。

上記実施形態によれば、海面Ａよりも高い位置にベース１０を配置することにより、ベース１０が波浪などの影響を受けにくくなって動揺しにくくなるので、海洋設置物２の設置にかかる作業が安定する。

１…作業台船
２…海洋風力発電施設（海洋設置物）
１０…ベース
１１…一側ベース
１２…他側ベース
１３…合わせ面
１４…レグ
１５…第１支持穴
１６…第７駆動シリンダ
１７…スライドメタル
２１…支柱
２２…被クランプ部
２３…基礎支持部
２４…フランジ部
２５…ブレード
２６…ナセル
３０…ヒンジレグ昇降装置
３１…ヒンジ
３１ａ…一側ヒンジ
３１ｂ…他側ヒンジ
３２…潤滑部材
３４…ヒンジレグ
３５…係合凹部
４１…可動台
４２…第５駆動シリンダ
４３…固定台
４４…第６駆動シリンダ
４５…ヒンジレグ係合部
５０…支柱昇降装置
５１…第１クランプ
５１ａ…一側第１クランプ
５１ｂ…他側第１クランプ
５２…第１受凹部
５３…第１隙間
５５…第２クランプ
５５ａ…一側第２クランプ
５５ｂ…他側第２クランプ
５６…第２受凹部
５７…支持フランジ
５８…第２隙間
５９…第２支持穴
６０…第２駆動シリンダ
６１…上シリンダ
６２…下シリンダ
６３…液圧ポート
７０…支柱クランプ装置
７１ａ…支柱ロック部
７１ｂ…支柱被ロック部
７２…ガイド部
７２ａ…平坦部
７２ｂ…湾曲部
７３…係合切替部
７４…揺動軸
７５…支柱係合部
７５ａ…先端係合部
７６…第１駆動シリンダ
７６ａ…ロッド
７７…回動部
７７ａ…回動軸
７９…係合検出センサ
８０…ベースロック装置
８０ａ…ベースロック部
８０ｂ…ベース被ロック部
８０ｃ…シリンダ取付部材
８１…連結出没部
８２…第３駆動シリンダ
８３…連結突起
８４…ベースロック片
８４ａ…連結受部
８４ｂ…連結凸部
８５…ベースロック軸
８６…第４駆動シリンダ
８８…連結空間
８９…被連結突出部
８９ｂ…連結凹部
Ａ…海面
Ｂ…海底

Claims

合わせ面に沿って２分割可能である、海洋設置物の支柱を挿通するための第１支持穴と、一側ベースおよび他側ベースとを有するベースと、
前記ベースの上であり且つ前記第１支持穴の周囲に配設されて、前記合わせ面に沿って２分割可能な一側第１クランプおよび他側第１クランプを有する第１クランプと、
前記第１クランプの上に配設されて、前記合わせ面に沿って２分割可能である、第２支持穴と一側第２クランプおよび他側第２クランプとを有する第２クランプと、
前記第２クランプを昇降可能に支持する支柱昇降装置とを備え、
前記第１クランプにおけるクランプおよびクランプ解除と、前記第２クランプにおけるクランプおよびクランプ解除とを組み合わせることによって、前記支柱のクランプおよびクランプ解除と、前記支柱の昇降とを行うことを特徴とする、作業台船。
前記一側ベースおよび前記他側ベースは、前記合わせ面の外側に設けられるヒンジレグを中心に回動することによって、平面視でＶ字状に開いて分割されることを特徴とする、請求項１に記載の作業台船。
前記支柱は、前記支柱の長手方向の中央部においてフランジ部を有し、
前記第２クランプは、前記フランジ部を支持することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の作業台船。
上位置にある前記支柱を前記第１クランプおよび前記第２クランプでクランプすることによって前記海洋設置物を運搬することを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の作業台船。
前記第２クランプによる前記支柱のクランプと前記第１クランプによる前記支柱のクランプ解除とを行うとともに前記支柱昇降装置による前記第２クランプの下降を行うことによって、前記海洋設置物を海洋に設置することを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の作業台船。
前記第２クランプによる前記支柱のクランプ解除を行うことによって、前記海洋設置物を前記作業台船から切り離すことを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の作業台船。
前記海洋設置物を海洋に設置したあと前記ベースを前記一側ベースおよび前記他側ベースに分割することによって、前記海洋設置物から離れるように移動することを特徴とする、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の作業台船。
前記一側ベースおよび前記他側ベースを合体することによって、海洋移動することを特徴とする、請求項７に記載の作業台船。
前記第１クランプおよび前記第２クランプは、支柱ロック部と支柱被ロック部とを有する支柱クランプ装置をそれぞれ備え、
前記支柱ロック部は、支柱被ロック部と係合可能である支柱係合部と、前記支柱被ロック部に対する前記支柱係合部の係合・係合解除を切り替える係合切替部と、前記支柱係合部を駆動する第１駆動シリンダとを有し、
前記支柱被ロック部に対する前記支柱係合部の係合により、前記第１クランプおよび前記第２クランプのそれぞれによる前記支柱のクランプが行われ、
前記支柱被ロック部に対する前記支柱係合部の係合解除により、前記第１クランプおよび前記第２クランプのそれぞれによる前記支柱のクランプの解除が行われることを特徴とする、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の作業台船。
前記係合切替部は、
前記第１駆動シリンダのロッドに対して前記支柱係合部を揺動可能に連結する連結軸と、
前記支柱係合部の基部に設けられるとともに、前記連結軸の下方に位置する回動軸を有する回動部と、
平坦に延在する平坦部と、前記平坦部に続いて上向きに湾曲して延在する湾曲部とを有するガイド部とを備え、
前記第１駆動シリンダの前記ロッドが、前記支柱被ロック部に向けて前進する場合、前記支柱係合部の先端係合部が上向きに回動することにより、前記支柱被ロック部に対する前記支柱係合部の係合が解除され、
前記第１駆動シリンダの前記ロッドが、前記支柱被ロック部から後退する場合、前記支柱係合部の先端係合部が下向きに回動することにより、前記支柱被ロック部に対する前記支柱係合部の係合が行われることを特徴とする、請求項９に記載の作業台船。
前記第１駆動シリンダは、液圧で駆動されることを特徴とする、請求項９または請求項１０に記載の作業台船。
前記支柱昇降装置は、多段のテレスコープ型の第２駆動シリンダを有することを特徴とする、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の作業台船。
前記第２駆動シリンダは、上方に向けて多段で伸縮する上シリンダと、下方に向けて多段で伸縮する下シリンダとを有することを特徴とする、請求項１２に記載の作業台船。
前記第２駆動シリンダは、液圧で駆動されることを特徴とする、請求項１２または請求項１３に記載の作業台船。
前記一側ベースおよび前記他側ベースをロック固定するベースロック装置を備え、
前記ベースロック装置は、前記一側ベースに配設される連結出没部およびベースロック部と、前記他側ベースに配設されるベース被ロック部とを含み、
前記連結出没部は、第３駆動シリンダと、前記第３駆動シリンダによって出没自在に移動する係合突起とを有し、
前記ベースロック部のベースロック片は、先端側に位置する係合凸部と、基部側に位置する係合受部と、前記係合凸部および前記係合受部の間に位置するベースロック軸とをそれぞれ有し、
前記ベース被ロック部は、係合凹部が形成される被連結突出部を有し、
一対の前記係合受部が開状態になることによって、係合空間が形成され、
前記ベースロック片が第４駆動シリンダによって前記ベースロック軸を中心にして回動することにより、前記係合凸部が前記係合凹部に係合し、そのあと、前記第３駆動シリンダの延伸によって前記係合突起を前記係合空間に挿入することによって、前記一側ベースおよび前記他側ベースを連結してロック固定することを特徴とする、請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の作業台船。
前記第３駆動シリンダおよび前記第４駆動シリンダは、液圧で駆動されることを特徴とする、請求項１５に記載の作業台船。
前記海洋設置物は、前記支柱にブレードおよびナセルが予め設置された、着床式の風力発電施設であることを特徴とする、請求項１から請求項１６のいずれか１項に記載の作業台船。
前記作業台船は、自己昇降式であることを特徴とする、請求項１から請求項１７のいずれか１項に記載の作業台船。