JP4343646B2 - ガイドタワーを構成する支柱及びその支柱を用いた風力発電機の構築方法。 - Google Patents
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Description
本発明は、風力発電機の構築に用いるガイドタワーを構成する支柱及びその支柱を用いた風力発電機の構築方法に関するものである。
一般に、高い塔は複数個のブロック構造物を接続して構築するもので、その構築に際しては、基礎の上に一番下のブロック化された構造物を立設し、次いでブロック化された構造物をトラッククレーン、クライミングクレーン等で吊り上げて順次、上に重ねて高い鉄塔を構築するものである。
また、風力発電機のような塔もブロック化された鉄塔構造物、発電機や羽根等の構造物を順次、大型のトラッククレーンやクライミングクレーンで吊り上げて構築するものである。風力発電機は道路が整備されていないような山や海岸に建設することが多く、まずは塔構築用の大型トラッククレーンを搬入する道路を整備して、また大型のトラッククレーンを設置する作業場所を確保をしなければならなかった。このように鉄塔を構築する準備段階での道路整備は、風力発電機を構築する工事期間やその工事費用に大きく影響するという問題があり、この対策が求められていた。本発明者は、そのような要求に応じて効率的に風力発電機などの塔状構造物の構築方法について提案した（特許文献１、２）。
特開２００２−２４２４８３号公報
特開２００３−１８４７３０号公報
また、風力発電機のような塔もブロック化された鉄塔構造物、発電機や羽根等の構造物を順次、大型のトラッククレーンやクライミングクレーンで吊り上げて構築するものである。風力発電機は道路が整備されていないような山や海岸に建設することが多く、まずは塔構築用の大型トラッククレーンを搬入する道路を整備して、また大型のトラッククレーンを設置する作業場所を確保をしなければならなかった。このように鉄塔を構築する準備段階での道路整備は、風力発電機を構築する工事期間やその工事費用に大きく影響するという問題があり、この対策が求められていた。本発明者は、そのような要求に応じて効率的に風力発電機などの塔状構造物の構築方法について提案した（特許文献１、２）。
本発明は、先に提案とした風力発電機などの塔状構造物の構築方法において、塔体構造物を囲むように組み立てるガイドタワーを構成する支柱を改善し、風力発電機の構築作業をより効率的に行なうことができるようにするガイドタワーを構成する支柱用及びそのガイドタワーを構成する支柱を用いた風力発電機の構築方法を提供するものである。
本発明は、クライミング装置による風力発電機の構築に用いるガイドタワーを構成する支柱において、前記クライミング装置の伸縮機構のピンを係合させる支柱は、縦部材と横部材で形成された長尺の骨組及び前記骨組の１つの面に設けられた前記クライミング装置の伸縮機構のピンを係合させる長孔を複数個形成した板部材からなり、前記長孔は上部及び下部に補強部材を設けていることを特徴とする風力発電機構築用のガイドタワーを構成する支柱である。
また、本発明は、クライミング装置による風力発電機の構築に用いるガイドタワーを構成する支柱において、前記クライミング装置の伸縮機構のピンを係合させる支柱は縦部材と横部材で形成された長尺の骨組及び前記骨組の１つの面に設けられた前記クライミング装置の伸縮機構のピンを係合させる長孔を複数個形成した板部材からなり、前記長孔は上部及び下部に補強部材を設けているものであり、支柱の長手方向端部には接合部を設けていることを特徴とする風力発電機構築用のガイドタワーを構成する支柱である。
また、本発明は、クライミング装置による風力発電機の構築に用いるガイドタワーを構成する支柱において、前記クライミング装置の伸縮機構のピンを係合させる支柱は縦部材と横部材で形成された長尺の骨組及び前記骨組の１つの面に設けられた前記クライミング装置の伸縮機構のピンを係合させる長孔を複数個形成した板部材からなり、前記長孔は上部及び下部に補強部材を設けているものであり、支柱の長手方向端部には接合部を設けていることを特徴とする風力発電機構築用のガイドタワーを構成する支柱である。
また、本発明の風力発電機構築用のガイドタワーを構成する支柱は、伸縮機構のピンを係合させる長孔が、長尺の骨組を形成する横部材で区画されおり、各長孔の上部及び下部の補強部材は前記横部材に接触していることを特徴とするものである。
また、本発明の風力発電機構築用のガイドタワーを構成する支柱は、伸縮機構のピンを係合させる長孔は、楕円状の長孔で、長孔の中間部は伸縮機構のピンの太さより幅が広く、長孔の上部及び下部はピンの太さに対応した大きさであることを特徴とするものである。
また、本発明の風力発電機構築用のガイドタワーを構成する支柱は、支柱の長手方向の端部の接合部は、１方の端部には接合ピン挿入穴とボルト穴と作業用穴、もう１方の端部には接合ピンとボルト穴と作業用穴が設けられていることを特徴とするものである。
また、本発明の風力発電機構築用のガイドタワーを構成する支柱は、伸縮機構のピンを係合させる長孔は、楕円状の長孔で、長孔の中間部は伸縮機構のピンの太さより幅が広く、長孔の上部及び下部はピンの太さに対応した大きさであることを特徴とするものである。
また、本発明の風力発電機構築用のガイドタワーを構成する支柱は、支柱の長手方向の端部の接合部は、１方の端部には接合ピン挿入穴とボルト穴と作業用穴、もう１方の端部には接合ピンとボルト穴と作業用穴が設けられていることを特徴とするものである。
また、本発明は、基礎部に最下部となるブロック塔体構造物を立設し、前記最下部ブロック塔体構造物を囲むように支柱で構成されているガイドタワーを組み立て、塔体構造物との間に支持機構を設けたもので、前記ガイドタワーは、請求項１〜５のいずれかに記載のガイドタワーを構成する支柱で構成されているものであり、前記ガイドタワーに伸縮機構を備え台車を載置したクライミング装置を取り付け、前記クライミング装置を停止させてその伸縮機構の間欠動作で前記ガイドタワーの持ち上げ及び下げる操作によりガイドタワーの継ぎ枠の接続及び取外しを行うものであり、また前記クライミング装置はその伸縮機構の間欠動作で前記ガイドタワーに沿って昇降してブロック化された塔体構造物を持ち上げて接続して塔状構造物を構築し、次いで発電機及び羽根を組み付けることを特徴とする風力発電機の構築方法である。
また、本発明の風力発電機の構築方法は、ガイドタワーと塔体構造物との間に設けられている支持機構が、フレームとその外側に設けられたガイドローラ並びにその内側に設けられた塔体を締め付ける帯体及び前記帯体を揺動可能に連結する手段と長さ調整手段介して前記フレームに連結しているものであることを特徴とするものである。
また、本発明の風力発電機の構築方法は、ガイドタワーと塔体構造物との間に設けられている支持機構が、フレームとその外側に設けられたガイドローラ並びにその内側に設けられた塔体を締め付ける帯体及び前記帯体を揺動可能に連結する手段と長さ調整手段介して前記フレームに連結しているものであることを特徴とするものである。
本発明のガイドタワーを構成する支柱によれば、支柱が縦部材と横部材で形成された長尺の骨組と骨組の１つの面に設けられた伸縮機構のピンを係合させる長孔を複数個形成した板部材からなるもので、板部材は１つの面だけであるから受ける風圧が小さい、これは支柱が縦部材と横部材で形成された骨組であり、３つの面は風が通り抜けられるので受ける風圧が小さく、多少の風でも構築作業を行うことができる。すなわち風力発電機は風の日が多くまた風の強い場所に設置するものであるが、ガイドタワーを構成する支柱の受ける風圧が小さいので、風でガイドタワーの揺れが少ない、風でも構築作業を中止することなく、安全に風力発電機の高い塔状構造物を構築することができるものである。
また、クライミング装置の伸縮機構のピンを係合させる孔は、クライミング装置で塔体構造物、発電機及び羽根を持ち上げるときにその荷重に耐えるものでなければならない。そこで、従来はブロック状の部材にピンを係合させる孔を穿設したものを用いていたが、これではコストが高く、また支柱は重いものであった。本発明では、板部材にピンを係合させる長孔を穿設したものであるから、軽量化が図られ、またピンを係合させる長孔の上部及び下部に補強部材を設けることにより、クライミング装置で持ち上げる塔体構造物、発電機及び羽根の荷重に耐えるようにしたものであり、ピンを係合させる長孔を有するものを容易に、かつ安価に製作することができたものである。
また、クライミング装置の伸縮機構のピンを係合させる孔を長孔とすることにより、風でガイドタワーが捩じれたり、またクライミング装置が揺れたりしても、クライミング装置のピンを支柱の孔に係合させることが容易になり、多少の風でも作業を中止することなく、安全に風力発電機を構築することができるものである。
また、支柱の長手方向端部には接合部を設けていることにより、風でも支柱の接続作業を容易におこなうことができる。また接合部を設けていることにより、支柱同志を真っ直ぐに接続することができるものである。また支柱を真っ直ぐに接続することにより、クライミング装置の昇降を円滑に、かつ安全に行うことができるものである。
また、支柱の長手方向端部には接合部を設けていることにより、風でも支柱の接続作業を容易におこなうことができる。また接合部を設けていることにより、支柱同志を真っ直ぐに接続することができるものである。また支柱を真っ直ぐに接続することにより、クライミング装置の昇降を円滑に、かつ安全に行うことができるものである。
本発明の実施の形態について、図１〜図１２を参照して説明する。
図１は本発明の実施形態の塔状構造物の構築に用いるガイドタワーを構成する支柱の斜視図である。図２は本発明の実施形態の塔状構造物の構築について概略を示す斜視図である。図３は図１に示した支柱の正面図、図４は図３の断面図、図５は図１に示した支柱を内側から見た斜視図、図６は図１に示した支柱の接続を示す図、図７は図１に示した支柱の楕円状長孔とピンの挿入を示す斜視図である。図８は図２に示したクライミング装置５の一例を詳細に示した斜視図、図９は図８の側面図、図１０は図８の平面図、図１１は図９のＸ−Ｘ断面図、図１２はクライミング装置の伸縮機構の示した図である。図１３は本発明の実施形態の塔体構造物とガイドタワーの間の支持機構の取付けを示す斜視図、図１４は本発明の実施形態の支持機構を示す平面図、図１５は図１４の支持機構の破線Ｘ−Ｘの断面図である。
図１は本発明の実施形態の塔状構造物の構築に用いるガイドタワーを構成する支柱の斜視図である。図２は本発明の実施形態の塔状構造物の構築について概略を示す斜視図である。図３は図１に示した支柱の正面図、図４は図３の断面図、図５は図１に示した支柱を内側から見た斜視図、図６は図１に示した支柱の接続を示す図、図７は図１に示した支柱の楕円状長孔とピンの挿入を示す斜視図である。図８は図２に示したクライミング装置５の一例を詳細に示した斜視図、図９は図８の側面図、図１０は図８の平面図、図１１は図９のＸ−Ｘ断面図、図１２はクライミング装置の伸縮機構の示した図である。図１３は本発明の実施形態の塔体構造物とガイドタワーの間の支持機構の取付けを示す斜視図、図１４は本発明の実施形態の支持機構を示す平面図、図１５は図１４の支持機構の破線Ｘ−Ｘの断面図である。
まず、図２で本発明の実施形態の塔状構造物の構築について説明する。
図２に示すように、ブロックの塔体構造物１ａを囲むようにガイドタワー２を組立てる。ガイドタワー２は支柱２１〜２４で構成されている。支柱２１〜２４はクライミング装置により持ち上げられ、支柱２１〜２４は接続部９で接続されて高くなっている。また支柱２１〜２４には、梁２７（その一部を破線で示した）や図示していないトラスが設けられて強固な構造のガイドタワー２になっている。また、ブロック塔体構造物の最下部となる塔体構造物は構築しようとする塔の正規の位置に、その基礎部にしっかりと正規に設てられているものである。
図２に示すように、ブロックの塔体構造物１ａを囲むようにガイドタワー２を組立てる。ガイドタワー２は支柱２１〜２４で構成されている。支柱２１〜２４はクライミング装置により持ち上げられ、支柱２１〜２４は接続部９で接続されて高くなっている。また支柱２１〜２４には、梁２７（その一部を破線で示した）や図示していないトラスが設けられて強固な構造のガイドタワー２になっている。また、ブロック塔体構造物の最下部となる塔体構造物は構築しようとする塔の正規の位置に、その基礎部にしっかりと正規に設てられているものである。
ガイドタワー２を構成している支柱２１〜２４のうち、支柱２３、２４は、クライミング装置の伸縮機構のピンを係合させる支柱である。また、支柱２３、２４は、持ち上げられたブロック塔体構造物等を搬入する側の支柱で、ブロック塔体構造物等を搬入する位置（図２ではガイドタワー２の上方の位置のように）では支柱２３と２４の間に梁を設けないで、持ち上げられたブロック塔体構造物等を容易に搬入できるようにしている。また、塔体構造物１ａとガイドタワー２を構成している支柱２１〜２４との間には支持機構３を設けている。
ガイドタワー２に伸縮機構を備えたクライミング装置５を取り付ける。
クライミング装置５には、構造物を保持し横方向に移動させる台車６が載置されている。
クライミング装置５は、その柱状脚部に設けられている伸縮機構のピンを支柱２３、２４の長孔と係合させて、ガイドタワー２に沿って上昇・下降するものであり、ブロック化されて塔体構造物、発電機及び羽根を持ち上げるものである。 また、クライミング装置５は、下に停止して伸縮機構のピンを支柱２３、２４の長孔と係合させて、ガイドタワー２を持ち上げるものであり、持ち上げられたガイドタワー２の支柱２１〜２４の下に、さらに支柱を接続してガイドタワーを高くするものである。
クライミング装置５には、構造物を保持し横方向に移動させる台車６が載置されている。
クライミング装置５は、その柱状脚部に設けられている伸縮機構のピンを支柱２３、２４の長孔と係合させて、ガイドタワー２に沿って上昇・下降するものであり、ブロック化されて塔体構造物、発電機及び羽根を持ち上げるものである。 また、クライミング装置５は、下に停止して伸縮機構のピンを支柱２３、２４の長孔と係合させて、ガイドタワー２を持ち上げるものであり、持ち上げられたガイドタワー２の支柱２１〜２４の下に、さらに支柱を接続してガイドタワーを高くするものである。
図１及び図３〜図７でガイドタワーを構成する支柱のうちクライミング装置の伸縮機構のピンを係合させる支柱について説明する。
図１及び図３に示すように、支柱は、縦部材７１ａ〜７１ｄとそれらを上部横部材７２、中間部の複数の横部材７６、下部横部材７４で連結して長尺で断面四角形の骨組を形成している。縦部材７１ａ〜７１ｄ、横部材７２、７６、７４としてはアングルを用いる。また縦部材７１ｂと７１ｃの間の補強部材８４、上部横部材７２の間の補強部材８５、上部横部材７２と中間部の横部材７６の間の補強部材８６のように適宜の位置に補強部材を設けて強固な構造の骨組にする。
図１及び図３に示すように、支柱は、縦部材７１ａ〜７１ｄとそれらを上部横部材７２、中間部の複数の横部材７６、下部横部材７４で連結して長尺で断面四角形の骨組を形成している。縦部材７１ａ〜７１ｄ、横部材７２、７６、７４としてはアングルを用いる。また縦部材７１ｂと７１ｃの間の補強部材８４、上部横部材７２の間の補強部材８５、上部横部材７２と中間部の横部材７６の間の補強部材８６のように適宜の位置に補強部材を設けて強固な構造の骨組にする。
縦部材７１ａ〜７１ｄと上部横部材７２、中間部横部材７６、下部横部材７４で長尺に形成された骨組は、その縦部材７１ａと７１ｂの面に長孔２６を有する板部材７０が設けられている。骨組の縦部材７１ｂと７１ｃの面、縦部材７１ｃと７１ｄの面及び縦部材７１ｄと７１ａの面には板部材を設けないで、支柱の受ける風圧を小さくしている。
また、縦部材７１ａ〜７１ｄと上部横部材７２、中間部横部材７６、下部横部材７４で長尺に形成された支柱は、その長手方向の一方の端部（上部横部材７２）には接合部７３を設け、もう一方の端部（下部横部材７４）には接合部７５を設けている。
支柱の一方の端部の接合部７３には、接合ピン挿入穴８０ａとボルト穴８０ｂと作業用穴８０ｃが設けられている。
支柱のもう一方の端部の接合部７５には、接合ピン８１とボルト穴８０ｂと作業用穴８０ｃが設けられている。
また、縦部材７１ａ〜７１ｄと上部横部材７２、中間部横部材７６、下部横部材７４で長尺に形成された支柱は、その長手方向の一方の端部（上部横部材７２）には接合部７３を設け、もう一方の端部（下部横部材７４）には接合部７５を設けている。
支柱の一方の端部の接合部７３には、接合ピン挿入穴８０ａとボルト穴８０ｂと作業用穴８０ｃが設けられている。
支柱のもう一方の端部の接合部７５には、接合ピン８１とボルト穴８０ｂと作業用穴８０ｃが設けられている。
支柱に設けられる板部材７０の複数個の長孔２６について、図１及び図３〜図５で説明する。
図１及び図３〜図５に示すように、支柱の縦部材７１ａと７１ｂの面に複数個の長孔２６を有する板部材７０が設けられており、長孔２６は支柱を形成する横部材で７２、７６、７４でそれぞれが区画されている。複数個の長孔２６は、板部材７０にほぼ等間隔に設けることが好ましい。
図１及び図３〜図５に示すように、支柱の縦部材７１ａと７１ｂの面に複数個の長孔２６を有する板部材７０が設けられており、長孔２６は支柱を形成する横部材で７２、７６、７４でそれぞれが区画されている。複数個の長孔２６は、板部材７０にほぼ等間隔に設けることが好ましい。
長孔２６は、その上部に補強部材７７を設け、その下部に補強部材７８を設けている。補強部材７７、７８は横部材と接するように設ける（図４の断面図、図５の側から見た斜視図参照）。
このように、長孔２６を横部材で区画し、長孔２６の上部と下部に補強部材を設け長孔２６にかかる荷重を支えるようにし、また補強部材７７、７８を横部材と接するように設けることにより、長孔２６にかかる荷重を補強部材７７、７８及び横部材で支えることにより、板部材７０を厚くしなくてもクライミング装置で持ち上げる塔体構造物、発電機及び羽根の大きな荷重に耐えることができるものである。
このように、長孔２６を横部材で区画し、長孔２６の上部と下部に補強部材を設け長孔２６にかかる荷重を支えるようにし、また補強部材７７、７８を横部材と接するように設けることにより、長孔２６にかかる荷重を補強部材７７、７８及び横部材で支えることにより、板部材７０を厚くしなくてもクライミング装置で持ち上げる塔体構造物、発電機及び羽根の大きな荷重に耐えることができるものである。
図７（ａ）〜（ｃ）で長孔と伸縮機構のピンの挿入について説明すると、図７（ａ）に示すように板部材７０の長孔２６にクライミング装置の伸縮機構５８のピン５７を挿入するものであり、図７（ｂ）に示すようにピン５７は長孔２６の下部に接する場合、あるいは図７（ｃ）に示すようにピン５７は長孔２６の上部に接する場合がある。
長孔２６は楕円状の長孔とすることが好ましい。楕円状の長孔は図７（ａ）から明らかなように、長孔２６の中間部は伸縮機構のピン５７の太さより幅が広くなっており、長孔２６とピン５７の位置が上下、左右に少々のズレがあっても、ピン５７を長孔２６に容易に挿入することができるものである。
また、図７（ｂ）（ｃ）から明らかなように、長孔２６の上部及び下部はピン５７の太さに対応させた曲面とすることにより、長孔２６の上部及び下部にピン５７を安定させることができる。さらに長孔２６の幅の広い中間部から上部及び下部にかけてテイパーが付いているので、長孔２６に挿入された伸縮機構のピン５７は、長孔２６の上部及び下部に滑らかな移動で安定させることができる。
なお、ピン５７は長孔２６との関係を説明するために細く図示しているが、ピン５７はクライミング装置の昇降に耐える強度を有しているものである。
長孔２６は楕円状の長孔とすることが好ましい。楕円状の長孔は図７（ａ）から明らかなように、長孔２６の中間部は伸縮機構のピン５７の太さより幅が広くなっており、長孔２６とピン５７の位置が上下、左右に少々のズレがあっても、ピン５７を長孔２６に容易に挿入することができるものである。
また、図７（ｂ）（ｃ）から明らかなように、長孔２６の上部及び下部はピン５７の太さに対応させた曲面とすることにより、長孔２６の上部及び下部にピン５７を安定させることができる。さらに長孔２６の幅の広い中間部から上部及び下部にかけてテイパーが付いているので、長孔２６に挿入された伸縮機構のピン５７は、長孔２６の上部及び下部に滑らかな移動で安定させることができる。
なお、ピン５７は長孔２６との関係を説明するために細く図示しているが、ピン５７はクライミング装置の昇降に耐える強度を有しているものである。
支柱の接続について、図１、図３及び図６で説明する。
図３の上方に示した支柱の長手方向端部（下部横部材７４）の接合部７５と、下方に示した支柱の長手方向端部（上部横部材７２）の接合部７３を接続するものである。
接合部７５と接合部７３の詳細を図６（ａ）〜（ｃ）に示すと、図６（ａ）に示すように、接合部７３の接合ピン挿入穴８０ａと接合部７５の接合ピン８１の位置及び接合部７３のボルト穴８０ｂと接合部７５のボルト穴８０ｂに合わせる。この位置合わせの調整は、接合部７３と７５の作業用穴８０ｃに操作棒を挿入してそれらの位置合わせを行う。
次いで、図６（ｂ）（ｃ）に示すように、接合ピン挿入穴８０ａに接合ピン８１を嵌め、またボルト穴８０ｂにボルト８２を挿入し、ナット８３で固定して支柱の接続を行う。
支柱の長手方向の端部に設ける接合部７３と７５は、図１に示すように縦部材７１ａ〜７１ｄのそれぞれの端部に設けられており、それぞれの接合部７３と７５を係合させることにより、支柱同志を真っ直ぐに接続することができるものである。
図３の上方に示した支柱の長手方向端部（下部横部材７４）の接合部７５と、下方に示した支柱の長手方向端部（上部横部材７２）の接合部７３を接続するものである。
接合部７５と接合部７３の詳細を図６（ａ）〜（ｃ）に示すと、図６（ａ）に示すように、接合部７３の接合ピン挿入穴８０ａと接合部７５の接合ピン８１の位置及び接合部７３のボルト穴８０ｂと接合部７５のボルト穴８０ｂに合わせる。この位置合わせの調整は、接合部７３と７５の作業用穴８０ｃに操作棒を挿入してそれらの位置合わせを行う。
次いで、図６（ｂ）（ｃ）に示すように、接合ピン挿入穴８０ａに接合ピン８１を嵌め、またボルト穴８０ｂにボルト８２を挿入し、ナット８３で固定して支柱の接続を行う。
支柱の長手方向の端部に設ける接合部７３と７５は、図１に示すように縦部材７１ａ〜７１ｄのそれぞれの端部に設けられており、それぞれの接合部７３と７５を係合させることにより、支柱同志を真っ直ぐに接続することができるものである。
図２に示した、ガイドタワー２に取り付けられる伸縮機を備え台車を載置したクライミング装置について、図８〜図１１を参照して説明する。
図８〜図１１に示すように、クライミング装置５は、張出部５３ａを有する２個のビーム５３及びその一方の端を連結部材５４でコの字型フレームを形成し、もう一方には持ち上げた塔体構造物等を横方向に搬入できる開放部５５になっているものであり、このクライミング装置５のコの字型フレームは、ガイドタワーを構成する支柱２１、２２、２３、２４の外周に位置するように取り付けられる。
また、クライミング装置５のコの字型フレームは、図１１に示すように、張出部５３ａの端部に部材５４ａ（破線で示した）を連結してフレームを補強することが好ましい。
コの字型フレームは、吊り用門型フレーム６３、６４の吊下げ部材６５に、塔体構造物、発電機、羽根を吊下げる場合に、作業しやすいものである。吊下げ部材６５に塔体構造物、発電機、羽根を吊下げてクライミング装置５を上昇させる場合には、張出部５３ａの端部に部材５４ａを連結して強固な構造にすることにより、安全に塔体構造物、発電機、羽根を持ち上げることができるものである。
図８〜図１１に示すように、クライミング装置５は、張出部５３ａを有する２個のビーム５３及びその一方の端を連結部材５４でコの字型フレームを形成し、もう一方には持ち上げた塔体構造物等を横方向に搬入できる開放部５５になっているものであり、このクライミング装置５のコの字型フレームは、ガイドタワーを構成する支柱２１、２２、２３、２４の外周に位置するように取り付けられる。
また、クライミング装置５のコの字型フレームは、図１１に示すように、張出部５３ａの端部に部材５４ａ（破線で示した）を連結してフレームを補強することが好ましい。
コの字型フレームは、吊り用門型フレーム６３、６４の吊下げ部材６５に、塔体構造物、発電機、羽根を吊下げる場合に、作業しやすいものである。吊下げ部材６５に塔体構造物、発電機、羽根を吊下げてクライミング装置５を上昇させる場合には、張出部５３ａの端部に部材５４ａを連結して強固な構造にすることにより、安全に塔体構造物、発電機、羽根を持ち上げることができるものである。
また、クライミング装置５のコの字型フレームには、ガイドタワーの支柱２３、２４に対応するように、２個のビーム５３の各々から下方に柱状脚部５６が設けられている。支柱２３、２４は、クライミング装置の伸縮機構のピンを係合させる支柱であり、また持ち上げられたブロック塔体構造物等を搬入する側の支柱（「搬入側支柱」という）。柱状脚部５６の各々にはシリンダとピストンを備えた伸縮機構５８が設けてられている（図８及び図９参照）。また伸縮機構５８のピストンには、搬入側支柱２３、２４の長孔２６に係合するピン５７が設けてられている（図１１参照）。長孔２６と挿入されるピンについては、図７（ａ）〜（ｃ）に示したように行われる。
柱状脚部５６には、その内側に部材５３ｂ、５３ｃが設けられている。部材５３ｂ、５３ｃにはローラ６０が設けられている。また連結部材５４にはローラ５９が設けられている（図７及び図８参照）。
クライミング装置５は、ガイドタワーの搬入側支柱２３、２４をローラ６０で挟持している。また支柱２１、２２には連結部材５４のローラ５９が接して円滑に昇降できるようになっている。（図８〜図１０参照）。
なお、図８〜図１０には、ガイドタワーの搬入側支柱２３、２４に案内レール２５を設け、ローラ６０の凹部で案内レール２５を挟持するようにして、クライミング装置５を安定的に上昇、下降させる場合を図示した。
クライミング装置５は、ガイドタワーの搬入側支柱２３、２４をローラ６０で挟持している。また支柱２１、２２には連結部材５４のローラ５９が接して円滑に昇降できるようになっている。（図８〜図１０参照）。
なお、図８〜図１０には、ガイドタワーの搬入側支柱２３、２４に案内レール２５を設け、ローラ６０の凹部で案内レール２５を挟持するようにして、クライミング装置５を安定的に上昇、下降させる場合を図示した。
クライミング装置５は、張出部５３ａを有する２個のビーム５３に台車６１が載置されている。２個のビーム５３にはレール５１が設けられ、台車６１はその車輪６２で横方向に走行できるように載置されている。
台車６１には、吊り用門型フレーム６３、６４が設けられ、その上部に吊下げ部材６５を設けている。また、吊り用門型フレーム６３、６４のそれぞれに、吊り上げる羽根を保持する緩衝部材としてのバネ６９が設けられている。
また、台車６１には、破線で示したように横部材６７を設けた柱６６を取り付けることが好ましい。横部材６７にチェーンブロックとフック６８を取り付けて、門型フレーム６３、６４及び上部の吊下部材６５を持ち上げるようにしている。また横部材６７を柱６６に回転可能に取り付け、持ち上げた門型フレーム６３、６４及び上部の吊下部材６５を矢印のように回転させることができるようにしている（図８参照）。
台車６１には、吊り用門型フレーム６３、６４が設けられ、その上部に吊下げ部材６５を設けている。また、吊り用門型フレーム６３、６４のそれぞれに、吊り上げる羽根を保持する緩衝部材としてのバネ６９が設けられている。
また、台車６１には、破線で示したように横部材６７を設けた柱６６を取り付けることが好ましい。横部材６７にチェーンブロックとフック６８を取り付けて、門型フレーム６３、６４及び上部の吊下部材６５を持ち上げるようにしている。また横部材６７を柱６６に回転可能に取り付け、持ち上げた門型フレーム６３、６４及び上部の吊下部材６５を矢印のように回転させることができるようにしている（図８参照）。
ガイドタワーの支柱２３、２４には、複数個の長孔２６が設けられているものであり、図１及び図３〜図７で述たような支柱である。
クライミング装置５は、搬入側支柱２３、２４の長孔２６に伸縮機構５８のピン５７を係合させ、伸縮機構５８のシリンダとピストンの尺取り虫的な間欠動作によりガイドタワーに沿って上昇・下降するものであり、クライミング装置５で塔体構造物等を吊り上げるものである。
クライミング装置５は、搬入側支柱２３、２４の長孔２６に伸縮機構５８のピン５７を係合させ、伸縮機構５８のシリンダとピストンの尺取り虫的な間欠動作によりガイドタワーに沿って上昇・下降するものであり、クライミング装置５で塔体構造物等を吊り上げるものである。
図１２にクライミング装置の伸縮機構の一例を示す。
伸縮機構５８はクライミング装置の柱状脚部５６に設けられている。伸縮機構５８は、上部シリンダ５８ａと下部シリンダ５８ｂの２個のシリンダで構成されている。上部シリンダ５８ａはピストン５８ｃ及び上部ピン５７ａで構成され、下部シリンダ５８ｂはピストン５８ｄ及び下部ピン５７ｂで構成されている。
板部材７０の長孔２６は、上部補強部材７７と下部補強部材７８が設けられ、上部補強部材７７と下部補強部材７８は横部材７６と接触して補強されている。この長孔２６に上部ピン５７ａを挿入して係合させ、また下部ピン５７ｂを挿入して係合させるものてある。なお上部ピン５７ａ、下部ピン５７ｂを長孔２６に挿入させる手段、あるいは長孔２６から上部ピン５７ａ、下部ピン５７ｂを退却させる手段は図示していないか、例えばピストンによるものである。
伸縮機構５８はクライミング装置の柱状脚部５６に設けられている。伸縮機構５８は、上部シリンダ５８ａと下部シリンダ５８ｂの２個のシリンダで構成されている。上部シリンダ５８ａはピストン５８ｃ及び上部ピン５７ａで構成され、下部シリンダ５８ｂはピストン５８ｄ及び下部ピン５７ｂで構成されている。
板部材７０の長孔２６は、上部補強部材７７と下部補強部材７８が設けられ、上部補強部材７７と下部補強部材７８は横部材７６と接触して補強されている。この長孔２６に上部ピン５７ａを挿入して係合させ、また下部ピン５７ｂを挿入して係合させるものてある。なお上部ピン５７ａ、下部ピン５７ｂを長孔２６に挿入させる手段、あるいは長孔２６から上部ピン５７ａ、下部ピン５７ｂを退却させる手段は図示していないか、例えばピストンによるものである。
クライミング装置５は、その柱状脚部５６を台に載置して停止させ、クライミング装置５の伸縮機構５８のピン５７を搬入側支柱２３、２４の長孔２６に係合させて、伸縮機構５８のシリンダとピストンによる尺取り虫的な間欠動作で、ガイドタワーを持ち上げる操作及びガイドタワーを下降させる操作を行うものである。なお、ガイドタワーは支柱２１〜２４を梁やトラスで結合して強固な骨組にしているので、ガイドタワーを構成する支柱のうちの搬入側支柱２３、２４に、クライミング装置５の尺取り虫的な間欠動作を作用させることにより、ガイドタワーを持ち上げ、または下降させることができるものである。
次に、図２に示した塔体構造物１ａとガイドタワー２を構成している支柱２１〜２４との間に設けられた支持機構３について説明する。
支持機構３は、塔体構造物１ａにガイドタワーを安定的に支持するものである。ブロック塔体構造物の最下部となる塔体構造物は、塔の正規の位置に、基礎部にしっかりと設てられているものであり、この塔体構造物１ａに支持機構３でガイドタワーを支持することによりガイドタワーは安定する。
このように支持機構３で支持されているガイドタワーに沿ってクライミング装置５は上昇・下降するので、塔体構造物等の持ち上げ等の作業を安全に行うことができるものである。また支持機構３にはガイドタワーを構成する支柱２１〜２４とローラで接しているので、ガイドタワーの持ち上げ及び降下させる操作を円滑かつ安全に行うことができるものである。
支持機構３は、塔体構造物１ａにガイドタワーを安定的に支持するものである。ブロック塔体構造物の最下部となる塔体構造物は、塔の正規の位置に、基礎部にしっかりと設てられているものであり、この塔体構造物１ａに支持機構３でガイドタワーを支持することによりガイドタワーは安定する。
このように支持機構３で支持されているガイドタワーに沿ってクライミング装置５は上昇・下降するので、塔体構造物等の持ち上げ等の作業を安全に行うことができるものである。また支持機構３にはガイドタワーを構成する支柱２１〜２４とローラで接しているので、ガイドタワーの持ち上げ及び降下させる操作を円滑かつ安全に行うことができるものである。
支持機構について図１３〜図１５に示す。
図１３の斜視図に支持機構の一部を拡大して示すように、塔体１ａの上側を帯体２８ａで締め付け、下側を帯体２８ｂで締め付ける。上側の締め付け帯体２８ａは当板２９ａに連結され、当板２９ａのフランジ部３０ａにピン３２ｃでヒンジ３２ａが揺動できるように連結されている。ヒンジ３２ａに接続されているネジ軸３４ａは接続具３５ａに間隔を調整してナット３１ａと３１ｃで固定される。また下側の締め付け帯体２８ｂは当板２９ｂに連結され、当板２９ｂのフランジ３０ｂにピン３２ｃでヒンジ３２ｂが揺動できるように連結されている。ヒンジ３２ｂのネジ軸３４ｂは接続具３５ｂに間隔を調整してナットで固定される。上側の接続具３５ａと下側の接続具３５ｂは連結部材３６に接続され、連結部材３６はフレーム３８に連結されている。また連結部材３６には補強部材３９が設けられている。フレーム３８の外側角の取付け治具４２ではガイドローラ３７が設けられており、ガイドローラ３７の溝３７ａが支柱２１〜２４の角２１ａ〜２４ａに適合しているものである。
図１３の斜視図に支持機構の一部を拡大して示すように、塔体１ａの上側を帯体２８ａで締め付け、下側を帯体２８ｂで締め付ける。上側の締め付け帯体２８ａは当板２９ａに連結され、当板２９ａのフランジ部３０ａにピン３２ｃでヒンジ３２ａが揺動できるように連結されている。ヒンジ３２ａに接続されているネジ軸３４ａは接続具３５ａに間隔を調整してナット３１ａと３１ｃで固定される。また下側の締め付け帯体２８ｂは当板２９ｂに連結され、当板２９ｂのフランジ３０ｂにピン３２ｃでヒンジ３２ｂが揺動できるように連結されている。ヒンジ３２ｂのネジ軸３４ｂは接続具３５ｂに間隔を調整してナットで固定される。上側の接続具３５ａと下側の接続具３５ｂは連結部材３６に接続され、連結部材３６はフレーム３８に連結されている。また連結部材３６には補強部材３９が設けられている。フレーム３８の外側角の取付け治具４２ではガイドローラ３７が設けられており、ガイドローラ３７の溝３７ａが支柱２１〜２４の角２１ａ〜２４ａに適合しているものである。
上記支持機構の詳細は、図１４及び図１５に示すように、支持機構のフレームは、フレーム部材を接合部４０で接合して四角形のフレーム３８に構成され、フレーム３８は４本の支柱２１〜２４の内に位置するサイズに形成される。
２個の締め付け帯体２８ａと２８ｂは上と下で（図１５参照）、塔体１ａを締め付ける締め付けるもので、これにより塔体構造物に安定的に支持することができるものである。上側の帯体２８ａは当板２９ａの間に渡され、締め付け具４１、例えばターンバックルで締め付ける。帯体２８ａは４個の当板２９ａの間に掛け渡されて締め付け具４１で塔体構造物１ａを締め付け、また下側の帯体２８ｂも４個の当板２９ｂの間に掛け渡されて締め付け具４１で塔体構造物１ａを締め付けるものである。
２個の締め付け帯体２８ａと２８ｂは上と下で（図１５参照）、塔体１ａを締め付ける締め付けるもので、これにより塔体構造物に安定的に支持することができるものである。上側の帯体２８ａは当板２９ａの間に渡され、締め付け具４１、例えばターンバックルで締め付ける。帯体２８ａは４個の当板２９ａの間に掛け渡されて締め付け具４１で塔体構造物１ａを締め付け、また下側の帯体２８ｂも４個の当板２９ｂの間に掛け渡されて締め付け具４１で塔体構造物１ａを締め付けるものである。
塔体１ａの上側を締め付ける帯体２８ａは上側の当板２９ａに連結される。当板２９ａにはヒンジ３２ａが連結され、ヒンジ３２ａにはネジ軸３４ａが接続されており、ネジ軸３４ａはネジ軸を調整する接続具３５ａに連結されている。ヒンジ３２ａは、そのピン３２ｃを当板２９ａのフランジ部３０ａの穴に挿入してピン３２ｃで揺動可能に連結されている。またヒンジ３２ａに接続されているネジ軸３４ａは、間隔を調整し、接続具３５ａにナット３１ａと３１ｃで固定される。
塔体１ａの下側を締め付ける帯体２８ｂは下側の当板２９ｂに連結される。当板２９ｂにはヒンジ３２ｂが連結され、ヒンジ３２ｂにはネジ軸３４ｂが接続されており、ネジ軸３４ｂはネジ軸を調整する接続具３５ｂに連結されている。ヒンジ３２ｂは、そのピン３２ｃを当板２９ａのフランジ部３０ｂの穴に挿入してピン３２ｃで揺動可能に連結されている。またヒンジ３２ｂに接続されているネジ軸３４ｂは、間隔を調整し、接続具３５ｂにナット３１ｂと３１ｄで固定される。
上側の接続具３５ａと下側の接続具３５ｂは連結部材３６に接続され、連結部材３６はフレーム３８に連結されている。また連結部材３６は補強部材３９でフレーム３８に連結されている。
上側の接続具３５ａと下側の接続具３５ｂは連結部材３６に接続され、連結部材３６はフレーム３８に連結されている。また連結部材３６は補強部材３９でフレーム３８に連結されている。
ヒンジ３２ａはピン軸３２ｃを当板２９ａのフランジ部３０ａに回転可能に設けられ、またヒンジ３２ｂもピン軸３２ｃを当板２９ｂのフランジ部３０ａに回転可能に設けられている。これにより、塔体構造物１ａが風で揺れたり、あるいはガイドタワー２が風で揺れたり、ガイドタワー２に捩じれや曲りがあっても、締め付け帯体２８ａ、２８ｂとフレーム３８とガイドローラ３７で、塔体構造物１ａにガイドタワーを安定的に支持することができるものである。
ヒンジ３２ａに接続されているネジ軸３４ａは間隔を調整し、接続具３５ａにナット３１ａと３１ｃで固定され、またヒンジ３２ｂに接続されているネジ軸３４ｂは間隔を調整し、接続具３５ｂにナット３１ｂと３１ｄで固定される。これにより、締め付け帯体２８ａ、２８ｂとガイドローラ３７の間隔を調整することができるものである。
ガイドローラ３７は、フレーム３８の外側の取付け治具４２に設けられ、支柱２１〜２４に対向している。ガイドローラ３７には支柱２１〜２４の角２１ａ〜２４ａに対応した溝３７ａが設けられており、これにより、支柱２１〜２４を円滑に上昇・下降させることができるものである。
ガイドローラ３７は、フレーム３８の外側の取付け治具４２に設けられ、支柱２１〜２４に対向している。ガイドローラ３７には支柱２１〜２４の角２１ａ〜２４ａに対応した溝３７ａが設けられており、これにより、支柱２１〜２４を円滑に上昇・下降させることができるものである。
また、図１４の破線Ｘ−Ｘ及び図１５の示したように、塔体構造物１ａのほぼ中心Ｏから一直線に、当板２９ａと２９ｂ、ヒンジ３２ａと３２ｂ、ネジ軸３４ａと３４ｂ、接続具３５ａと３５ｂ、連結部材３６、ガイドローラ３７が配設されていることにより、塔体構造物とガイドタワーの間を安定的に支持することができ、かつクライミング装置により持ち上げるガイドタワーを安定的で円滑に上昇・下降させることができるものである。またガイドタワーを構成する支柱２１〜２４に捩じれがある場合、風でガイドタワーや塔体構造物が揺れたり捩じれりした場合でも、当板２９ａ、２９ｂのそれぞれにヒンジ３２ａ、３２ｂが設けられていので、このような変化に支持機構が対応できるものである。
本発明の実施例について、図１６〜図２５を参照して説明する。
図１６〜図２５は、実施例の風力発電機の構築工程を示す図である。
まず、図１６（ａ）に示すように、基礎部１０に鉄塔の最下部となるブロックの塔体構造物１ａを立設する。最下部となるブロックの塔体構造物１ａは、仮設ではなく正規位置しっかりと立設する。
次いで、図１６（ｂ）に示すように、ベース１１を設置し、最下部ブロックの塔体構造物１ａを囲むように４本の支柱からなるガイドタワー２ａとガイドタワー２ｂを接続し組立てる。
図１６〜図２５は、実施例の風力発電機の構築工程を示す図である。
まず、図１６（ａ）に示すように、基礎部１０に鉄塔の最下部となるブロックの塔体構造物１ａを立設する。最下部となるブロックの塔体構造物１ａは、仮設ではなく正規位置しっかりと立設する。
次いで、図１６（ｂ）に示すように、ベース１１を設置し、最下部ブロックの塔体構造物１ａを囲むように４本の支柱からなるガイドタワー２ａとガイドタワー２ｂを接続し組立てる。
次いで、図１６（ｃ）に示すように、塔体構造物１ａとガイドタワー２ａ、２ｂの間に支持機構３を取り付ける。支持機構３は、上述した図１３〜図１５に示したものである。
ガイドタワー２ｂは、図１６（ｃ）Ｘ１−Ｘ１の断面図に示すように、支柱２１〜２４のそれぞれは梁２７やトラスで結合されて強固な構造になっている。
またガイドタワーを構成する支柱２１〜２４と塔体構造物１ａとの間に支持機構３が取り付けられている。
ガイドタワー２ａは、図１６（ｃ）Ｘ２−Ｘ２の断面図に示すように、支柱２１と２２、支柱２２と２３、支柱２４と２１の間の３箇所を梁２７やトラスで結合して強固な構造とする。支柱２３と２４の間には梁やトラスを設けず、持ち上げた塔体構造物等を台車で搬入できるようにしている。支柱２３と２４はクライミング装置の伸縮機構のピンを係合させる支柱であり、また搬入側の支柱である。
ガイドタワー２ｂは、図１６（ｃ）Ｘ１−Ｘ１の断面図に示すように、支柱２１〜２４のそれぞれは梁２７やトラスで結合されて強固な構造になっている。
またガイドタワーを構成する支柱２１〜２４と塔体構造物１ａとの間に支持機構３が取り付けられている。
ガイドタワー２ａは、図１６（ｃ）Ｘ２−Ｘ２の断面図に示すように、支柱２１と２２、支柱２２と２３、支柱２４と２１の間の３箇所を梁２７やトラスで結合して強固な構造とする。支柱２３と２４の間には梁やトラスを設けず、持ち上げた塔体構造物等を台車で搬入できるようにしている。支柱２３と２４はクライミング装置の伸縮機構のピンを係合させる支柱であり、また搬入側の支柱である。
支柱２１〜２４は、図１及び図３〜図６で説明したような長手方向の端部に接合部を設けたものを用いて順次接続して高くするものであり、また支柱２３と２４には、図１及び図３〜図５で説明したような縦部材７１ａと７１ｂの面に長孔２６を有する板部材７０が設けらた支柱を用いてクライミング装置の伸縮機構のピンと係合させるようにするものである。クライミング装置は図７〜図１１に示したものである。
また、支柱２１〜２４は梁やトラスで結合して強固な構造のガイドタワーを構成しているもので、搬入側支柱２３、２４の長孔２６にクライミング装置の伸縮機構のピンを係合させて、クライミング装置によりガイドタワーを持ち上げることができるものである。すなわち、支柱２１と支柱２２には、伸縮機構のピンが係合していないが、ガイドタワーを構成している支柱２１〜２４が梁やトラスで強固な構造となっているので、搬入側支柱２３、２４にクライミング装置の伸縮機構のピンを作用させるだけで、ガイドタワー全体を持ち上げることができるものである。
次いで、図１７（ｄ）とそのＸ３−Ｘ３断面図に示すように、搬入側支柱２３と２４の近傍に支持台７を設け、図１７（ｅ）に示すように、ガイドタワー２ａ、２ｂにクライミング装置５を取り付ける。クライミング装置５の柱状脚部５６を支柱２３と２４に位置させ、支持台７に載置する。
次いで、図１７（ｆ）に示すように、台車の吊り用門型フレームの吊下げ部材６５でブロックの塔体構造物１ｂを吊り、図１８（ｇ）に示すように、クライミング装置５の伸縮機構を作動させその尺取り虫的な間欠動作により矢印のように上昇させ、図１８（ｈ）とそのＸ４−Ｘ４断面図にに示すように、台車を横方向に移動させて、ブロック塔体構造物１ｂを矢印のようにブロック塔体構造物１ａの上の位置に搬入し、ブロック塔体構造物１ａと１ｂを接続する。
次いで、図１７（ｆ）に示すように、台車の吊り用門型フレームの吊下げ部材６５でブロックの塔体構造物１ｂを吊り、図１８（ｇ）に示すように、クライミング装置５の伸縮機構を作動させその尺取り虫的な間欠動作により矢印のように上昇させ、図１８（ｈ）とそのＸ４−Ｘ４断面図にに示すように、台車を横方向に移動させて、ブロック塔体構造物１ｂを矢印のようにブロック塔体構造物１ａの上の位置に搬入し、ブロック塔体構造物１ａと１ｂを接続する。
次いで、図１８（ｉ）に示すように、クライミング装置５の台車をガイドタワーの外に移動させて、クライミング装置５の伸縮機構を作動して下降させ、柱状脚部５６を支持台７に載置する。また塔体構造物１ａに接続したブロック塔体構造物１ｂとガイドタワー２ｂの間に支持機構３を取り付ける。
次いで、図１９（ｊ）に示すように、柱状脚部５６を支持台７に載置して、クライミング装置５の伸縮機構を作動させ、ガイドタワー２ａと２ｂを持ち上げる。ガイドタワー２ａ、２ｂは支柱２１〜２４を梁やトラスで強固な構造となっているので、支柱２３、２４をクライミング装置の伸縮機構のピンと作用させるだけでガイドタワー全体（２ａ、２ｂ）が持ち上げられる。
また、塔体構造物１ａ、１ｂとガイドタワー２ａ、２ｂの間に図１３〜図１５に示したような支持機構３が取り付けられているので、ガイドタワー２ａと２ｂは円滑に持ち上げられる。
次いで、図１９（ｊ）に示すように、柱状脚部５６を支持台７に載置して、クライミング装置５の伸縮機構を作動させ、ガイドタワー２ａと２ｂを持ち上げる。ガイドタワー２ａ、２ｂは支柱２１〜２４を梁やトラスで強固な構造となっているので、支柱２３、２４をクライミング装置の伸縮機構のピンと作用させるだけでガイドタワー全体（２ａ、２ｂ）が持ち上げられる。
また、塔体構造物１ａ、１ｂとガイドタワー２ａ、２ｂの間に図１３〜図１５に示したような支持機構３が取り付けられているので、ガイドタワー２ａと２ｂは円滑に持ち上げられる。
次いで、図１９（ｋ）に示すように、持ち上げたガイドタワー２ａと２ｂの下に台車８で、継ぎ枠２ｃを搬入して、ガイドタワー２ｂの下に継ぎ枠２ｃを継ぎ足す。
継ぎ枠２ｃは、ガイドタワー２ａ、２ｂと同様に、４本の支柱で構成されているものである。
ガイドタワー２ｂの下に継ぎ足す方法としては、ガイドタワー２ｂを構成する支柱２１〜２４のそれぞれの下に継ぎ足す支柱を接続する（支柱の接続は図３及び図６参照）。その後に継ぎ足した支柱に梁やトラスを設けて、強固な構造の継ぎ枠２ｃにする場合、あるいは予め支柱に梁やトラスを設けて継ぎ枠２ｃを形成し、それをガイドタワー２ｂの下に搬入して接続する。
図１９（ｊ）（ｋ）の工程を繰り返して、図２０（ｌ）に示すように、継ぎ枠２ｄ及び継ぎ枠２ｅを接合してガイドタワーを高くする。
継ぎ枠２ｃは、ガイドタワー２ａ、２ｂと同様に、４本の支柱で構成されているものである。
ガイドタワー２ｂの下に継ぎ足す方法としては、ガイドタワー２ｂを構成する支柱２１〜２４のそれぞれの下に継ぎ足す支柱を接続する（支柱の接続は図３及び図６参照）。その後に継ぎ足した支柱に梁やトラスを設けて、強固な構造の継ぎ枠２ｃにする場合、あるいは予め支柱に梁やトラスを設けて継ぎ枠２ｃを形成し、それをガイドタワー２ｂの下に搬入して接続する。
図１９（ｊ）（ｋ）の工程を繰り返して、図２０（ｌ）に示すように、継ぎ枠２ｄ及び継ぎ枠２ｅを接合してガイドタワーを高くする。
次いで、図２０（ｍ）に示すように、高くなったガイドタワー２ａ〜２ｅに沿って、台車の吊下げ部材６５にブロックの塔体構造物１ｃを吊り、クライミング装置５を上昇させ、図２１（ｎ）に示すように、台車を横方向に移動させてブロック塔体構造物１ｃをブロック塔体構造物１ｂの上の位置に搬入し、ブロック塔体構造物１ｂにブロック塔体構造物１ｃを接続する。
次いで、図２１（ｏ）に示すように、ガイドタワー２ａ〜２ｅに沿って、台車の吊下げ部材６５に発電機１ｄを吊り、クライミング装置５を上昇させ、台車を横方向に移動させてブロック塔体構造物１ｃの上の位置（破線で位置）に搬入し、ブロック塔体構造物１ｃに発電機１ｄを接続する。
次いで、図２１（ｏ）に示すように、ガイドタワー２ａ〜２ｅに沿って、台車の吊下げ部材６５に発電機１ｄを吊り、クライミング装置５を上昇させ、台車を横方向に移動させてブロック塔体構造物１ｃの上の位置（破線で位置）に搬入し、ブロック塔体構造物１ｃに発電機１ｄを接続する。
次いで、図２２（ｐ）に示すように、ガイドタワー２ａ〜２ｅに沿って、台車の吊下げ部材６５に羽根１ｅを吊りクライミング装置５を上昇させ、図２３（ｑ）に示すように、台車を横方向に移動させて発電機１ｄに羽根１ｅを組み付ける。台車に羽根１ｅを吊るときは、図８に示した門型フレーム６３の６４の間に吊下げ部材６５で羽根を吊り、緩衝部材としてのバネ６９で羽根の翼を保持して揺れないようにする。また発電機１ｄに羽根１ｅを組み付けて台車を戻すときには、図８に示した破線で示したように柱６６とその横部材６７を用いて門型フレーム６３、６４と上部の吊下部材６５を上げ、矢印のように回転させて、門型フレーム６３、６４が羽根１ｅに干渉しないようにして台車を戻す。
以上、図１６（ａ）〜図２３（ｑ）で示したような工程で風力発電機を構築する。風力発電機を構築した後にガイドタワーを取り外する。
ガイドタワーの取り外しは、図２４（ｒ）に示すように、クライミング装置５を下降させて柱状脚部５６を支持台７に載置する。そしてクライミング装置５の伸縮機構のピンを支柱２３、２４の長孔に係合させてガイドタワー２ａ〜２ｅを支える。ガイドタワー２ａ〜２ｅは支柱２１〜２４を梁やトラスで強固な構造となっているので、支柱２３、２４をクライミング装置の伸縮機構のピンで支えるだけで、ガイドタワー全体が支えることができる。
ガイドタワーの取り外しは、図２４（ｒ）に示すように、クライミング装置５を下降させて柱状脚部５６を支持台７に載置する。そしてクライミング装置５の伸縮機構のピンを支柱２３、２４の長孔に係合させてガイドタワー２ａ〜２ｅを支える。ガイドタワー２ａ〜２ｅは支柱２１〜２４を梁やトラスで強固な構造となっているので、支柱２３、２４をクライミング装置の伸縮機構のピンで支えるだけで、ガイドタワー全体が支えることができる。
ここで、ガイドタワーの継ぎ枠２ｅを構成している支柱の接続を解除して継ぎ枠２ｅを搬入台車８で横に搬出して取り外す。次いでガイドタワーを下降させて、ガイドタワーの継ぎ枠２ｄを構成している支柱の接続を解除して継ぎ枠２ｄを搬入台車８で横に搬出して取り外す。また同様にして継ぎ枠２ｃも取り外す。
継ぎ枠２ｃ〜２ｅを取り外して低くなったガイドタワー２ａ、２ｂは、通常の解体作業で取り外する。このようにして図２５（ｓ）に示すようなブロック塔体構造物１ａ、１ｂ、１ｃ、発電機１ｄ、羽根１ｅよりなる風力発電機が構築される。
継ぎ枠２ｃ〜２ｅを取り外して低くなったガイドタワー２ａ、２ｂは、通常の解体作業で取り外する。このようにして図２５（ｓ）に示すようなブロック塔体構造物１ａ、１ｂ、１ｃ、発電機１ｄ、羽根１ｅよりなる風力発電機が構築される。
クライミング装置の伸縮機構について説明する。
図２６〜図２８は、クライミング装置がガイドタワーに沿って上昇する場合を説明する図である。
図２９〜図３１は、クライミング装置によりガイドタワーを持ち上げる場合を説明する図である。
図２６〜図３１には、図８〜図１２に示したクライミング装置５について、その柱状脚部５６及びシリンダとピストンの伸縮機構５８の部分の概略図を示した。ガイドタワーの支柱２３、２４は伸縮機構５８と対応する部分の概略図であり、説明のために長孔に２６ａ〜２６ｇの符号を付けている。なお長孔２６ａ〜２６ｇは支柱との関係で凹に図示したが、図１に示したように貫通したものである。
図２６〜図２８は、クライミング装置がガイドタワーに沿って上昇する場合を説明する図である。
図２９〜図３１は、クライミング装置によりガイドタワーを持ち上げる場合を説明する図である。
図２６〜図３１には、図８〜図１２に示したクライミング装置５について、その柱状脚部５６及びシリンダとピストンの伸縮機構５８の部分の概略図を示した。ガイドタワーの支柱２３、２４は伸縮機構５８と対応する部分の概略図であり、説明のために長孔に２６ａ〜２６ｇの符号を付けている。なお長孔２６ａ〜２６ｇは支柱との関係で凹に図示したが、図１に示したように貫通したものである。
クライミング装置がガイドタワーに沿って上昇する場合について、図２６（ａ）〜（ｄ）、図２７（ｅ）〜（ｈ）及び図２８（ｉ）〜（ｌ）で説明する。
これは、風力発電機の構築工程を説明した図１８（ｇ）、図１９（ｍ）、図２１（ｏ）、図２２（ｐ）の工程のクライミング装置５の伸縮機構の尺取り虫的な間欠動作に相当するものである。
まず、図２６（ａ）に示すように、ガイドタワーの搬入側支柱２３、２４の長孔２６ｃに下部ピン５７ｂを矢印Ｋ１方向に挿入し係合させる。上部ピン５７ａは矢印Ｌ１方向に退却させて解除状態にする。これは、柱状脚部５６は支持台７に載置されてクライミング装置が停止している状態である。
これは、風力発電機の構築工程を説明した図１８（ｇ）、図１９（ｍ）、図２１（ｏ）、図２２（ｐ）の工程のクライミング装置５の伸縮機構の尺取り虫的な間欠動作に相当するものである。
まず、図２６（ａ）に示すように、ガイドタワーの搬入側支柱２３、２４の長孔２６ｃに下部ピン５７ｂを矢印Ｋ１方向に挿入し係合させる。上部ピン５７ａは矢印Ｌ１方向に退却させて解除状態にする。これは、柱状脚部５６は支持台７に載置されてクライミング装置が停止している状態である。
次いで、図２６（ｂ）に示すように、支柱２３、２４の長孔２６ｃに下部ピン５７ｂを係合させた状態で、ピストン５８を矢印Ｍ１方向に押出し、柱状脚部５６を矢印Ａのように支持台７から上昇させる（即ち、柱状脚部５６の上昇とは、クライミング装置が上昇することである）。
なお、図２６（ａ）ではピン５７ｂか長孔２６ｃの下に接触していないが、図７で示したように、ピン５７を挿入した後に長孔２６の下にピンは接触する。
なお、図２６（ａ）ではピン５７ｂか長孔２６ｃの下に接触していないが、図７で示したように、ピン５７を挿入した後に長孔２６の下にピンは接触する。
次いで、図２６（ｃ）に示すように、長孔２６ｆに上部ピン５７ａを矢印Ｌ２方向に挿入する。
次いで、図２６（ｄ）に示すように、ピストン５８を矢印Ｍ２方向に引いて、上部ピン５７ａを長孔２６ｆの下に接触させ係合させる。
次いで、図２７（ｅ）に示すようにピストン５８を矢印Ｎ１方向に引いて、下部ピン５７ｂを長孔２６ｃのほぼ中央部に移動させてから、図２７（ｆ）に示すように下部ピン５７ｂを孔２６ｃから矢印Ｋ２方向に退却させて解除状態とする。
次いで、図２６（ｄ）に示すように、ピストン５８を矢印Ｍ２方向に引いて、上部ピン５７ａを長孔２６ｆの下に接触させ係合させる。
次いで、図２７（ｅ）に示すようにピストン５８を矢印Ｎ１方向に引いて、下部ピン５７ｂを長孔２６ｃのほぼ中央部に移動させてから、図２７（ｆ）に示すように下部ピン５７ｂを孔２６ｃから矢印Ｋ２方向に退却させて解除状態とする。
次いで、図２７（ｇ）に示すように、下部ピン５７ｂが長孔２６ｄのほぼ中央部に挿入できるようにピストン５８を矢印Ｎ１方向に引き、次いで図２７（ｈ）に示すように、長孔２６ｄのほぼ中央部に下部ピン５７ｂを矢印Ｋ１方向に挿入する。
次いで、図２８（ｉ）に示すように、ピストン５８を矢印Ｍ１方向に押出して下部ピン５７ｂを長孔２６ｄの下に接触させる。
次いで、図２８（ｉ）に示すように、ピストン５８を矢印Ｍ１方向に押出して下部ピン５７ｂを長孔２６ｄの下に接触させる。
次いで、図２８（ｊ）に示すようにピストン５８を矢印Ｍ２方向に押出して、上部ピン５７ａを長孔２６ｆのほぼ中央部に移動させてから、図２８（ｋ）に示すように上部ピン５７ａを長孔２６ｆから矢印Ｌ１方向に退却させて解除状態とする。
次いで、図２８（ｌ）に示すように、長孔２６ｄに下部ピン５７ｂを係合させた状態で、ピストン５８を矢印Ｍ１方向に押出し、柱状脚部５６を矢印Ａのように、さらに上昇させる。
このような作動を繰り返して、尺取り虫的な間欠動作でクライミング装置をガイドタワーに沿って上昇させるものである。
次いで、図２８（ｌ）に示すように、長孔２６ｄに下部ピン５７ｂを係合させた状態で、ピストン５８を矢印Ｍ１方向に押出し、柱状脚部５６を矢印Ａのように、さらに上昇させる。
このような作動を繰り返して、尺取り虫的な間欠動作でクライミング装置をガイドタワーに沿って上昇させるものである。
クライミング装置によりガイドタワーを持ち上げる場合について、図２９（ａ）〜（ｄ）、図３０（ｅ）〜（ｈ）及び図３１（ｉ）〜（ｉ）で説明する。
これは、風力発電機の構築工程を説明した図１９（ｊ）、図２０（ｌ）の工程のクライミング装置５の伸縮機構の尺取り虫的な間欠動作でガイドタワーを持ち上げる場合に相当するものである。
まず、図２９（ａ）に示すように、クライミング装置はその柱状脚部５６を支持台７に載置している。ガイドタワーの搬入側支柱２３、２４の長孔２６ｂのほぼ中央部に、下部ピン５７ｂを矢印Ｋ１方向に挿入する。上部ピン５７ａは矢印Ｌ１方向に退却させて解除状態にする。
これは、風力発電機の構築工程を説明した図１９（ｊ）、図２０（ｌ）の工程のクライミング装置５の伸縮機構の尺取り虫的な間欠動作でガイドタワーを持ち上げる場合に相当するものである。
まず、図２９（ａ）に示すように、クライミング装置はその柱状脚部５６を支持台７に載置している。ガイドタワーの搬入側支柱２３、２４の長孔２６ｂのほぼ中央部に、下部ピン５７ｂを矢印Ｋ１方向に挿入する。上部ピン５７ａは矢印Ｌ１方向に退却させて解除状態にする。
次いで、図２９（ｂ）に示すように、ピストン５８で下部ピン５７ｂを矢印Ｎ１方向に引き、下部ピン５７ｂを長孔２６ｂの上に接触させ、さらにピストン５８を矢印Ｎ１方向に引いて、支柱２３、２４（ガイドタワー）を矢印Ｄのように持ち上げる。
次いで、図２９（ｃ）に示すように、下部ピン５７ｂを長孔２６ｂの上に接触させて支柱２３、２４（ガイドタワー）を支えている状態で、長孔２６ｄのほぼ中央部に上部ピン５７ａを矢印Ｌ２方向に挿入し、次いで図２９（ｄ）に示すように、ピストン５８で上部ピン５７ａを矢印Ｎ２方向に押出して上部ピン５７ａを長孔２６ｄの上に接触させる。
次いで、図２９（ｃ）に示すように、下部ピン５７ｂを長孔２６ｂの上に接触させて支柱２３、２４（ガイドタワー）を支えている状態で、長孔２６ｄのほぼ中央部に上部ピン５７ａを矢印Ｌ２方向に挿入し、次いで図２９（ｄ）に示すように、ピストン５８で上部ピン５７ａを矢印Ｎ２方向に押出して上部ピン５７ａを長孔２６ｄの上に接触させる。
次いで、図３０（ｅ）に示すように、上部ピン５７ａを長孔２６ｄの上に接触させて支柱２３、２４（ガイドタワー）を支えている状態で、長孔２６ｂの上に接触している下部ピン５７ｂを、そのほぼ中央部にくるように、ピストン５８で矢印Ｍ１方向に押し、次いで、図３０（ｆ）に示すように、上部ピン５７ａで支柱２３、２４（ガイドタワー）を支えている状態で、下部ピン５７ｂを矢印Ｋ２方向に退却させて解除状態にする。
次いで、図３０（ｇ）に示すように、上部ピン５７ａで支柱２３、２４（ガイドタワー）を支えている状態で、ピストン５８を矢印Ｍ１方向に押出して、下部ピン５７ｂを長孔２６ａのほぼ中央部に挿入できる位置に移動し、図３０（ｈ）に示すように、長孔２６ｂのほぼ中央部に、下部ピン５７ｂを矢印Ｋ１方向に挿入する。
次いで、図３１（ｉ）に示すように、ピストン５８で下部ピン５７ｂを矢印Ｎ１方向に引き、下部ピン５７ｂを長孔２６ａの上に接触させて、下部ピン５７ｂで支柱２３、２４（ガイドタワー）を支える状態とし、次いで、図３１（ｊ）に示すように、ピストン５８で上部ピン５７ａを矢印Ｍ２方向に引いて、上部ピン５７ａが長孔２６ｄのほぼ中央部に移動させてから、図３０（ｋ）に示すように上部ピン５７ａを長孔２６ｄから矢印Ｌ１方向に退却させて解除状態とする。
次いで、図３１（ｉ）に示すように、ピストン５８で下部ピン５７ｂを矢印Ｎ１方向に引き、下部ピン５７ｂを長孔２６ａの上に接触させて、下部ピン５７ｂで支柱２３、２４（ガイドタワー）を支える状態とし、次いで、図３１（ｊ）に示すように、ピストン５８で上部ピン５７ａを矢印Ｍ２方向に引いて、上部ピン５７ａが長孔２６ｄのほぼ中央部に移動させてから、図３０（ｋ）に示すように上部ピン５７ａを長孔２６ｄから矢印Ｌ１方向に退却させて解除状態とする。
次いで、図３１（ｌ）に示すように、ピストン５８で下部ピン５７ｂを矢印Ｎ１方向に引き、支柱２３、２４（ガイドタワー）を矢印Ｄのように、さらに上に持ち上げる。
このような作動を繰り返して、クライミング装置の尺取り虫的な間欠動作で、ガイドタワーを持ち上げるものである。
なお、図３１（ｉ）に示す、下部ピン５７ｂが長孔２６ａの上に接触係合し、また上部ピン５７ａが長孔２６ｄの上に接触係合している状態で、ピストン５８で上部ピン５７ａ及び下部ピン５７ｂを上方向に動かして、支柱２３、２４（ガイドタワー）を持ち上げるようにしてもよい。
このような作動を繰り返して、クライミング装置の尺取り虫的な間欠動作で、ガイドタワーを持ち上げるものである。
なお、図３１（ｉ）に示す、下部ピン５７ｂが長孔２６ａの上に接触係合し、また上部ピン５７ａが長孔２６ｄの上に接触係合している状態で、ピストン５８で上部ピン５７ａ及び下部ピン５７ｂを上方向に動かして、支柱２３、２４（ガイドタワー）を持ち上げるようにしてもよい。
１ａ〜１ｃ ブロック塔体構造物
１ｄ 発電記
１ｅ 羽根
２ ガイドタワー
２ａ、２ｂ ガイドタワー
２ｃ、２ｄ、２ｅ 継ぎ枠
３ 支持機構
５ クライミング装置
６、６１ 台車
７ 支持台
２６ 長孔
２７ 梁
２８ａ、２８ｂ 帯体
２９ａ、２９ｂ 当板
３５ａ、３５ｂ 接続具
３６ 連結部材
３７ ガイドローラ
３８ フレーム
５３ ビーム
５３ａ ビームの張出部
５４ 連結部材
５５ 開放部
５６ 柱状脚部
５７ 伸縮機構のピン
５８ 伸縮機構
６３、６４ 吊り用門型フレーム
６５ 吊下げ部材
６９ 緩衝部材
７０ 板部材
７１ａ〜７１ｄ 縦部材
７２、７４、７６ 横部材
７３、７５ 接合部
７７、７８ 補強部材
８４、８５、８６ 補強部材
１ｄ 発電記
１ｅ 羽根
２ ガイドタワー
２ａ、２ｂ ガイドタワー
２ｃ、２ｄ、２ｅ 継ぎ枠
３ 支持機構
５ クライミング装置
６、６１ 台車
７ 支持台
２６ 長孔
２７ 梁
２８ａ、２８ｂ 帯体
２９ａ、２９ｂ 当板
３５ａ、３５ｂ 接続具
３６ 連結部材
３７ ガイドローラ
３８ フレーム
５３ ビーム
５３ａ ビームの張出部
５４ 連結部材
５５ 開放部
５６ 柱状脚部
５７ 伸縮機構のピン
５８ 伸縮機構
６３、６４ 吊り用門型フレーム
６５ 吊下げ部材
６９ 緩衝部材
７０ 板部材
７１ａ〜７１ｄ 縦部材
７２、７４、７６ 横部材
７３、７５ 接合部
７７、７８ 補強部材
８４、８５、８６ 補強部材
Claims (7)
- クライミング装置による風力発電機の構築に用いるガイドタワーを構成する支柱において、前記クライミング装置の伸縮機構のピンを係合させる支柱は、縦部材と横部材で形成された長尺の骨組及び前記骨組の１つの面に設けられた前記クライミング装置の伸縮機構のピンを係合させる長孔を複数個形成した板部材からなり、前記長孔は上部及び下部に補強部材を設けていることを特徴とする風力発電機構築用のガイドタワーを構成する支柱。
- クライミング装置による風力発電機の構築に用いるガイドタワーを構成する支柱において、前記クライミング装置の伸縮機構のピンを係合させる支柱は、縦部材と横部材で形成された長尺の骨組及び前記骨組の１つの面に設けられた前記クライミング装置の伸縮機構のピンを係合させる長孔を複数個形成した板部材からなり、前記長孔は上部及び下部に補強部材を設けているものであり、支柱の長手方向端部には接合部を設けていることを特徴とする風力発電機構築用のガイドタワーを構成する支柱。
- 伸縮機構のピンを係合させる長孔は、長尺の骨組を形成する横部材で区画されおり、各長孔の上部及び下部の補強部材は前記横部材に接触していることを特徴とする請求項１または２に記載の風力発電機構築用のガイドタワーを構成する支柱。
- 伸縮機構のピンを係合させる長孔は、楕円状の長孔で、長孔の中間部は伸縮機構のピンの太さより幅が広く、長孔の上部及び下部はピンの太さに対応した大きさであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の風力発電機構築用のガイドタワーを構成する支柱。
- 支柱の長手方向の端部の接合部は、１方の端部には接合ピン挿入穴とボルト穴と作業用穴、もう１方の端部には接合ピンとボルト穴と作業用穴が設けられていることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の風力発電機構築用のガイドタワーを構成する支柱。
- 基礎部に最下部となるブロック塔体構造物を立設し、前記最下部ブロック塔体構造物を囲むように支柱で構成されているガイドタワーを組み立て、塔体構造物との間に支持機構を設けたもので、前記ガイドタワーは、請求項１〜５のいずれかに記載のガイドタワーを構成する支柱で構成されているものであり、前記ガイドタワーに伸縮機を備え台車を載置したクライミング装置を取り付け、前記クライミング装置を停止させてその伸縮機構の間欠動作で前記ガイドタワーの持ち上げ及び下げる操作によりガイドタワーの継ぎ枠の接続及び取外しを行うものであり、また前記クライミング装置はその伸縮機構の間欠動作で前記ガイドタワーに沿って昇降してブロック化された塔体構造物を持ち上げて接続して塔状構造物を構築し、次いで発電機及び羽根を組み付けることを特徴とする風力発電機の構築方法。
- ガイドタワーと塔体構造物との間に設けられている支持機構は、フレームとその外側に設けられたガイドローラ並びにその内側に設けられた塔体を締め付ける帯体及び前記帯体を揺動可能に連結する手段と長さ調整手段介して前記フレームに連結しているものであることを特徴とする請求項６に記載の風力発電機の構築方法。
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