JP5860902B2 - 風力発電装置のタワーの建造方法および建造装置 - Google Patents
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Description
(形態1)すなわち本発明の第1の視点によれば、横梁を有する支持構造体の形態にあるリフティング装置であって、前記支持構造体は、風力発電装置のコンクリートタワーの第1のタワーセグメントをクレーンによって持ち上げるように構成されており、かつ当該支持構造体自体はクレーンによって持ち上げられ、前記支持構造体は、・前記タワーセグメントを前記リフティング装置に固定するための少なくとも1つの固定手段と、・接続エレメントを前記タワーセグメントから解除するように構成され、かつ前記リフティング装置と前記タワーセグメントとの間の接続を解除するための少なくとも1つの解除装置と、を有するリフティング装置であって、前記解除装置は、前記リフティング装置と前記第1のタワーセグメントとの間の接続を解除するために電気モータを有する、リフティング装置が提供される。
(形態9)本発明の第2の視点によれば、風力発電装置のコンクリートタワーのタワーセグメントを昇降する方法であって、・クレーンのリフティング装置の少なくとも2つの固定手段を、前記タワーセグメントにねじ込まれたスチールワイヤループに係留する工程と、・前記タワーセグメントを持ち上げ、別のタワーセグメントの上に降下する工程と、・各スチールワイヤループを前記タワーセグメントから、前記リフティング装置の対応の解除装置によってネジ外しする工程と、を有する昇降方法において、前記タワーセグメントの昇降のためにリフティング装置を使用する昇降方法が提供される。
本発明の第3の視点によれば、風力発電装置のコンクリートタワーの第1のタワーセグメントを固定し、かつ第2のタワーセグメントを前記第1のタワーセグメントの上に降下する際に前記コンクリートタワーの前記第2のタワーセグメントを案内するためのセンタリングピンであって、・前記第1のタワーセグメントに固定するための固定部分と、・前記第2のタワーセグメントを案内するための案内部分と、を有するセンタリングピンが提供される。
本発明の第4の視点によれば、第1と第2のセンタリングピンを備えるセンタリングピンペアであって、前記第1のセンタリングピンは、前記第2のセンタリングピンよりもとりわけ20%〜70%短い、好ましくは40%〜60%短い案内部分を有し、前記2つのセンタリングピンの固定部分は好ましくは同じ大きさを有するセンタリングピンペアが提供される。
本発明の第5の視点によれば、風力発電装置のコンクリートタワーの第2のタワーセグメントにコンクリート埋め込みされ、かつ第1のタワーセグメントの上に降下する際に前記第2のタワーセグメントを案内するためのセンタリングスリーブであって、・円錐形のセンタリングピンを収容するための内側輪郭を備える中空空間と、・前記円錐形のセンタリングピンを前記中空空間に導入するための開口部と、・前記センタリングスリーブを前記タワーセグメントのコンクリート内に保持するための外側輪郭と、を有するセンタリングスリーブが提供される。
本発明の第6の視点によれば、少なくとも1つのセンタリングピンと、前記センタリングピンに適合されたセンタリングスリーブとを有するセンタリングセットが提供される。
本発明の第7の視点によれば、少なくとも1つのセンタリングスリーブがコンクリート埋め込みされたコンクリートタワーのタワーセグメントが提供される。
(形態14)本発明の第8の視点によれば、風力発電装置のタワーまたはタワー部分内において可変の高さで作業するための作業プラットフォーム装置であって、・タワー内において可変の高さで作業する作業員を収容するための作業ケージと、・安全レールの設けられたタワー梯子に前記作業ケージを事故が起きないよう固定するための固定部分と、を有する作業プラットフォーム装置が提供される。
本発明の第9の視点によれば、周回するセグメント壁を備える筒状タワーセグメントと風力発電装置のタワー基礎部との間に周回するリング状の突き合わせ領域を、風力発電装置の建造時に加熱するための加熱装置であって、・前記突き合わせ領域を覆うための1つまたは複数のカバーシートと、・前記1つまたは複数のカバーシートを支持するための1つまたは複数のリング状の支持骨組とを含み、前記突き合わせ領域と前記カバーシートとの間には、少なくとも一人の成人作業員に対して十分なスペースが存在する、加熱装置が提供される。
本発明の第10の視点によれば、風力発電装置のタワーの建造方法であって、・第1のタワーセグメントを基礎部の上に載置する工程、および/または・加熱装置をタワーセグメントに配置し、当該タワーセグメントと前記タワー基礎部との間に周回するリング状の突き合わせ領域を覆う工程、および/または・作業プラットフォーム装置を、タワーないしはタワー部分内において可変の高さで、タワー梯子において作業するために配置する工程と、・さらなるタワーセグメントを前記第1のタワーセグメントの上に載置する工程、および/または・前記作業プラットフォーム装置の持ち上げ手段を、前記さらなるタワーセグメントにあるタワー梯子の上方領域に移動させ、前記作業プラットフォーム装置の作業ケージを前記タワー梯子に沿って当該タワー梯子の上方領域にとりわけ手作業で引っ張り上げる工程、を有する建造方法が提供される。
(形態2)前記リフティング装置と前記第1のタワーセグメントとの間の前記接続は、当該タワーセグメントの上に第2のタワーセグメントを規定どおりに配置することができるように遅滞なく解除されるよう構成されていることが好ましい。
(形態3)前記解除装置は、接続エレメントを、とりわけ前記第1のタワーセグメントにねじ込まれた留め輪またはスチールワイヤループを、前記タワーセグメントから解除するように、とりわけネジ外しするように、構成されていることが好ましい。
(形態4)前記各固定手段は、それぞれ1つのスチールワイヤループまたは複数のスチールワイヤループの1つに接続されるよう構成されており、前記各固定手段には、それぞれの当該固定手段に接続されたスチールワイヤループを前記第1のタワーセグメントからネジ外しするために、解除装置の1つが設けられていることが好ましい。
(形態5)少なくとも2つの固定手段が設けられていること、および/または前記固定手段ないしは各固定手段は、1つもしくは複数のスチールワイヤループに脱着可能に接続するよう構成されており、とりわけ前記各固定手段は、前記第1のタワーセグメントを持ち上げるために、前記スチールワイヤループの1つに挿通するための横ボルト部分または係留するためのフック部分を有することが好ましい。
(形態6)前記解除装置ないし各解除装置は、支持装置と前記第1のタワーセグメントとの間の接続を解除するために電気モータを有することが好ましい。
(形態8)・前記固定部分は、前記第1のタワーセグメントにねじ込むための外ネジ、とりわけ金属ネジを有し、・前記案内部分は円錐形に構成されており、前記固定部分とは反対の方向に向かって先細になっており、・前記案内部分はプラスチックから作製されており、および/または・前記固定部分と前記案内部分は、共通の軸を中心に同心に構成されていることが好ましい。
(形態11)・当該センタリングスリーブは実質的にプラスチックから作製されており、および/または・少なくとも1つの位置決め部分が、とりわけ切欠部および/または突起が、正確な位置決めのために、および/またはコンクリート型枠内に前記センタリングスリーブを固定するために、および/またはサポート面上で第2のコンクリートセグメントをキャスティングし、もって前記センタリングピンを導入するための開口部が閉鎖されないままとなるよう、前記センタリングスリーブを前記第2のコンクリートセグメント内にコンクリート埋め込みするために、設けられていることが好ましい。
(形態15)前記作業ケージは床部分を有し、該床部分は、成人作業員が当該作業ケージを下方に去ることのできる床開口部が生じるように開放することができることが好ましい。
(形態16)前記床開口部は、前記作業ケージがタワー梯子に固定されているときに前記床開口部を通って作業員が作業ケージを去る際に、安全器具により安全レールにある安全キャリッジを介して当該作業員を完全に確保したままにすることができ、とりわけ作業員は、作業ケージを去る際に安全キャリッジを安全レールにおいて案内することができるように構成されていることが好ましい。
(形態17)前記タワー梯子に固定するための持ち上げ手段であって、安全レールの設けられたタワー梯子に沿って前記作業ケージを第1の作業位置から当該第1の作業位置よりも高い第2の作業位置に引っ張り上げるための持ち上げ手段を有することが好ましい。
(形態18)前記持ち上げ手段は、支持ワイヤを変向するための変向手段および/または滑車ブロックシステムを有しており、前記滑車ブロックシステムないしは変向手段は、前記タワー梯子または安全レールに固定するよう構成されていることが好ましい。
(形態20)前記タワーセグメントの内側に配置するための内部部分カバー装置が設けられており、該内部部分カバー装置は、前記カバーシートの1つと前記支持骨組の1つとを有し、および/または前記タワーセグメントの外周囲に配置するための外側部分カバー装置が設けられており、該外側部分カバー装置は、前記カバーシートの1つと前記支持骨組の1つとを有することが好ましい。
(形態21)前記支持骨組ないしは各支持骨組は、前記タワーセグメントに固定するための周回するリング状の上方支持部分を有することが好ましい。
(形態22)前記突き合わせ領域と前記カバーシートとの間の空間内の空気を加熱するために少なくとも1つの加熱手段、とりわけファンヒータを有することが好ましい。
(形態24)・前記第1のタワーセグメントの上側に第1と第2のセンタリングピンを設け、・前記さらなるタワーセグメントを前記第1のタワーセグメントの上に、前記第1のセンタリングピンが、前記さらなるタワーセグメントの下側にある対応の第1のセンタリング切欠部に部分的に係合するよう部分的に降下し、・前記さらなるタワーセグメントを、前記第1のセンタリングピンと前記対応の第1のセンタリング切欠部の軸を中心に、前記さらなるタワーセグメントの下側にある第2のセンタリング切欠部が前記第2のセンタリングピンの略上方に配置されるまで旋回し、・前記さらなるタワーセグメントを完全に降下し、その際に前記第1と第2のセンタリングピンが前記第1もしくは第2のセンタリング切欠部に、前記さらなるタワーセグメントがその所望の配向位置で前記第1のタワーセグメントの上に案内されるように係合することが好ましい。
(形態25)前記さらなるタワーセグメントまたは別のタワーセグメントは、リフティング装置によって昇降されることが好ましい。
(形態27)前記タワーセグメントを昇降するためにリフティング装置を使用することが好ましい。
したがってこのようなリフティング装置は支持構造体、とりわけ横梁として構成されており、タワーセグメントを持ち上げ、その際に自身はクレーンによって持ち上げられ、とりわけクレーンワイヤに固定されている。このリフティング装置ないしは横梁は、タワーセグメントをそれ自身に固定するために少なくとも1つの固定手段を有する。この固定手段は、ループに係合するフックまたは2つの取付側面部の間の横ボルトとすることができる。基本的には少なくとも2つの固定手段、好ましくは4つの固定手段が設けられており、複数の個所でタワーセグメントに接続することができ、これにより持ち上げる際にタワーセグメントを安定させることができる。基本的にはただ1つの固定手段で十分であり得るが、重力を分配し、安定化させるために多くの場合は複数の固定手段を設けるべきである。
なお、引用した上記の特許文献等の各開示は、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示(請求の範囲を含む)の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素(各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む)の多様な組み合わせ、ないし、選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。特に、本書に記載した数値範囲については、当該範囲内に含まれる任意の数値ないし小範囲が、別段の記載のない場合でも具体的に記載されているものと解釈されるべきである。
2 固定手段
4 解除装置
6 中央支持部材
8 横支持部材
10 保持ウェブ
12 支持ボルト
14 支持ループ
16 タワーセグメント
18 解除制御部
20 接続アーム
22 支持ワイヤ
24 ロックレール
26 ループ部分
28 ネジ部分
50 センタリングピン
52 センタリングスリーブ
54 固定部分
56 案内部分
58 開口部
60 外側輪郭
62 位置決めプレート
64 位置決め切欠部
66 保持板
68 外側ウェブ
100 作業プラットフォーム装置
102 作業ケージ
104 持ち上げ手段
106 滑車ブロックシステム(ないしチェーンブロックシステム)
108 タワー梯子
110 横木
112 安全レール
114 負荷アーム
116 固定部分
118 手すり
120 保護壁
122 プラットフォーム
124 床開口部
128 工具ボックス
130 固定フック
132 長手の開口部(長穴)
134 ラッチボルト
136 操作ヘッド
138 固定孔部
140 操作部分
142 ワイヤ
144 ロック式フック
146 梯子保持部
148 旋回軸
150 保持支柱
152 ケージ裏側
154 接続手段
156 ロッキングスライダ
162 サポートホルダ
164 サポートレバー
170 ストッパ
172 旋回軸
200 タワーセグメント
202 外側部分カバー装置
204 基礎部
206 周回するレール
208 支持骨組
210 内側周回レール
Claims (21)
- 横梁を有する支持構造体の形態にあるリフティング装置(1)であって、
前記支持構造体は、風力発電装置のコンクリートタワーの第1のタワーセグメントをクレーンによって持ち上げるように構成されており、かつ当該支持構造体自体はクレーンによって持ち上げられ、
前記支持構造体は、
・前記タワーセグメント(16)を前記リフティング装置(1)に固定するための少なくとも1つの固定手段(2)と、
・前記リフティング装置(1)と前記タワーセグメント(16)との間の接続を解除するための少なくとも1つの解除装置(4)と、
を有するリフティング装置であって、
前記解除装置(4)は、前記リフティング装置(1)と前記第1のタワーセグメント(16)との間の接続を解除するために電気モータを有する、リフティング装置。 - 前記横梁は、前記第1のタワーセグメント(16)をクレーンによって持ち上げるように構成されており、該横梁自体はクレーンによって持ち上げられ、クレーンワイヤに固定されている、請求項1に記載のリフティング装置。
- 前記リフティング装置と前記第1のタワーセグメントとの間の前記接続は、当該第1のタワーセグメントの上に第2のタワーセグメントを配置することができるように遅滞なく解除されるよう構成されている、請求項1または2に記載のリフティング装置。
- 前記解除装置は、前記第1のタワーセグメントにねじ込まれた留め輪またはスチールワイヤループの形態の接続エレメントを前記タワーセグメントから、ネジ外しにより解除するように構成されている、請求項1から3のいずれか一項に記載のリフティング装置。
- 前記各固定手段は、それぞれ1つのスチールワイヤループまたは複数のスチールワイヤループの1つに接続されるよう構成されており、
前記各固定手段には、それぞれの当該固定手段に接続されたスチールワイヤループを前記第1のタワーセグメントからネジ外しするために、解除装置の1つが設けられている、ことを特徴とする請求項4に記載のリフティング装置。 - 少なくとも2つの固定手段が設けられている、ことを特徴とする請求項1または2に記載のリフティング装置。
- 前記固定手段は、1つもしくは複数のスチールワイヤループに脱着可能に接続するよう構成されており、
各固定手段は、前記第1のタワーセグメントを持ち上げるために、前記スチールワイヤループの1つに挿通するための横ボルト部分または係留するためのフック部分を有する、ことを特徴とする請求項4または5に記載のリフティング装置。 - 前記電気モータは、前記固定手段の係合手段の回転運動を実行するように構成されており、前記係合手段は、前記接続エレメントに係合する、ことを特徴とする請求項1または2に記載のリフティング装置。
- 風力発電装置のコンクリートタワーのタワーセグメントを昇降する方法であって、
・クレーンのリフティング装置(1)の少なくとも2つの固定手段を、前記タワーセグメントにねじ込まれたスチールワイヤループに係留する工程と、
・前記タワーセグメントを持ち上げ、別のタワーセグメントの上に降下する工程と、
・各スチールワイヤループを前記タワーセグメントから、前記リフティング装置(1)の対応の解除装置によってネジ外しする工程と、を有する昇降方法において、
前記タワーセグメントの昇降のために請求項1から8のいずれか一項に記載のリフティング装置を使用する、ことを特徴とする昇降方法。 - 第1のタワーセグメントを固定し、かつ第2のタワーセグメントを前記第1のタワーセグメントの上に降下する際に当該第2のタワーセグメントを案内するためにセンタリングピンを使用し、
該センタリングピンは、風力発電装置のコンクリートタワーの第1のタワーセグメントを固定し、かつ前記第2のタワーセグメントを前記第1のタワーセグメントの上に降下する際に前記コンクリートタワーの前記第2のタワーセグメントを案内するためのものであり、かつ
・前記第1のタワーセグメントに固定するための固定部分と、
・前記第2のタワーセグメントを案内するための案内部分と、
を有する、請求項9に記載の昇降方法。 - ・前記固定部分は、前記第1のタワーセグメントにねじ込むための外ネジを有し、
・前記案内部分は円錐形に構成されており、前記固定部分とは反対の方向に向かって先細になっており、
・前記固定部分と前記案内部分は、共通の軸を中心に同心に構成されている、ことを特徴とする請求項10に記載の昇降方法。 - 前記外ネジは金属ネジである、請求項11に記載の昇降方法。
- 一対のセンタリングピンが第1と第2のセンタリングピンを備え、
前記第1のセンタリングピンは、前記第2のセンタリングピンよりも20%〜70%短い案内部分を有し、
前記2つのセンタリングピンの固定部分は同じ大きさを有する、請求項10から12のいずれか一項に記載の昇降方法。 - 風力発電装置のコンクリートタワーの第2のタワーセグメントにコンクリート埋め込みするためのセンタリングスリーブを、第1のタワーセグメントの上に降下する際に前記第2のタワーセグメントを案内するために使用し、該センタリングスリーブは、
・円錐形のセンタリングピンを収容するための内側輪郭を備える中空空間と、
・前記円錐形のセンタリングピンを前記中空空間に導入するための開口部と、
・前記センタリングスリーブを前記タワーセグメントのコンクリート内に保持するための外側輪郭と、
を有する、請求項10から13のいずれか一項に記載の昇降方法。 - 前記センタリングスリーブはプラスチックから作製されている、請求項14に記載の昇降方法。
- 切欠部または突起の形態の少なくとも1つの位置決め部分が、正確な位置決めのために前記センタリングスリーブに設けられている、請求項14または15記載の昇降方法。
- 前記位置決め部分は、コンクリート型枠内に前記センタリングスリーブを固定するために設けられている、請求項16に記載の昇降方法。
- 前記位置決め部分は、サポート面上で第2のコンクリートセグメントをキャスティングし、もって前記センタリングピンを導入するための開口部が閉鎖されないままとなるよう、前記センタリングスリーブを前記第2のコンクリートセグメント内にコンクリート埋め込みするために設けられている、請求項16または17に記載の昇降方法。
- 少なくとも1つのセンタリングピンと、前記センタリングピンに適合されたセンタリングスリーブとを有するセンタリングセットが使用される、請求項10から18のいずれか一項に記載の昇降方法。
- 前記案内部分はプラスチックから作製されている、請求項10から19のいずれか一項に記載の昇降方法。
- 前記タワーセグメントは、少なくとも1つのセンタリングスリーブがコンクリート埋め込みされたコンクリートタワーのタワーセグメントである、請求項14から20のいずれか一項に記載の昇降方法。
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