JP6228774B2

JP6228774B2 - 風力発電機の構築方法

Info

Publication number: JP6228774B2
Application number: JP2013156579A
Authority: JP
Inventors: 裕治竹田; 有吾金子; 圭吾神保
Original assignee: Taihei Dengyo Kaisha Ltd
Current assignee: Taihei Dengyo Kaisha Ltd
Priority date: 2013-07-29
Filing date: 2013-07-29
Publication date: 2017-11-08
Anticipated expiration: 2033-07-29
Also published as: JP2015025431A

Description

この発明は、風力発電機の構築方法、特に、大型クレーンを使用することなく、容易に短時間にかつ確実に構築することができる、風力発電機の構築方法に関するものである。

従来、風力発電機は、複数本の支柱ブロックを下から数十メートルの高さまで順次、連結して支柱を構築し、支柱の上部に発電機本体を設置し、羽根を発電機本体に取り付けることによって構築されていた。

このために、風力発電機の構築には、数十メートルの高さまで支柱ブロック、羽根および数十トンもの重量がある発電機本体等を吊り上げることができる大型クレーンを、風力発電機の構築場所に近接して設置することが不可欠であった。

特許第２８２８４３０号公報

しかし、風力発電機を山間部に構築するような場合には、大型クレーンの設置スペースの確保に多大な時間と労力を要し、場合によっては、風力発電機の構築場所として適しているにもかかわらず、構築を断念せざるを得ないことがあった。

従って、この発明の目的は、大型クレーンを使用することなく、容易に短時間にかつ確実に構築することができる、風力発電機の構築方法を提供することにある。

この発明は、上記目的を達成するためになされたものであって、下記を特徴とするものである。

請求項１に記載の発明は、
（ａ）下段のジャッキ用支柱を構築し、
（ｂ）作業床を下段のジャッキ用支柱に沿って昇降可能に設置し、
（ｃ）下段のジャッキ用支柱に次段のジャッキ用支柱を連結し、
（ｄ）次段のジャッキ用支柱に沿って前記作業床を上昇させ、
（ｅ）前記（ａ）から（ｄ）工程を繰り返し行って、複数段のジャッキ用支柱を連結して、ジャッキ用支柱を所定高さまで構築し、
（ｆ）ジャッキ用支柱の上部にレールを、前記レールの先端がジャッキ用支柱から突出するように水平に設置し、前記レール上にジャッキ装置を前記レールに沿って移動可能に設置し、
（ｇ）前記ジャッキ装置により風力発電機の下段のマストを吊り上げた後、下段のマストを前記ジャッキ装置と共にジャッキ用支柱内に引き込んで、据え付け、
（ｈ）前記レールを前記ジャッキ装置と共にジャッキ用支柱から撤去して、前記作業床上に仮置きし、
（ｉ）前記（ｅ）工程によって、ジャッキ用支柱を所定高さまでさらに連結し、
（ｊ）前記（ｆ）工程によって、ジャッキ用支柱の上部に前記レールと前記ジャッキ装置を設置し、
（ｋ）前記ジャッキ装置により風力発電機の次段のマストを吊り上げた後、次段のマストを前記ジャッキ装置と共にジャッキ用支柱内に引き込んで、下段のマストに連結し、
（ｌ）前記工程を繰り返し行って、複数段のマストを連結して、風力発電機のマストを構築し、
（ｍ）前記ジャッキ装置によって、風力発電機の発電機本体を吊り上げ、前記ジャッキ装置と共にジャッキ用支柱内に引き込んで、マストの上部に据え付け、
（ｎ）前記ジャッキ装置によって、風力発電機の羽根を吊り上げ、前記ジャッキ装置と共に前記発電機本体側に引き込んで、前記羽根を前記発電機本体に据え付け、
（ｏ）前記ジャッキ用支柱を撤去する、
ことによって、風力発電機を構築し、上記各工程の作業は、前記作業床を使用して行うことに特徴を有するものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ジャッキ装置は、センターホールジャッキからなることに特徴を有するものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記作業床は、前記ジャッキ用支柱に対して、ラックとピニオン機構により昇降することに特徴を有するものである。

この発明によれば、大型クレーンを使用することなく、容易に短時間にかつ確実に風力発電機を構築することができる。

この発明の、風力発電機の構築方法における下段のマストの構築工程を示す平面図である。この発明の、風力発電機の構築方法における下段のマストの構築工程を示す側面図である。この発明の、風力発電機の構築方法における中段下部のマストの構築工程を示す平面図である。この発明の、風力発電機の構築方法における中段下部のマストの構築工程を示す側面図である。この発明の、風力発電機の構築方法における中段上部のマストの構築工程を示す平面図である。この発明の、風力発電機の構築方法における中段上部のマストの構築工程を示す側面図である。この発明の、風力発電機の構築方法における上段のマストの構築工程を示す平面図である。この発明の、風力発電機の構築方法における上段のマストの構築工程を示す側面図である。この発明の、風力発電機の構築方法における発電機本体の設置工程を示す平面図である。この発明の、風力発電機の構築方法における発電機本体の設置工程を示す側面図である。この発明の、風力発電機の構築方法における羽根の設置工程を示す平面図である。この発明の、風力発電機の構築方法における羽根の設置工程を示す側面図である。この発明の、風力発電機の構築方法により構築された風力発電機を示す平面図である。この発明の、風力発電機の構築方法により構築された風力発電機を示す側面図である。ジャッキ用支柱に設置されたレールを示す概略平面図である。ジャッキ装置を設置した図１５のＡ矢視図である。ジャッキ装置を設置した図１５のＢ矢視図である。図１５のＣ矢視図である。レールおよび作業床が設置されたジャッキ用支柱を示す概略斜視図である。レール上に設置されたジャッキ装置と固定アンカーを示す概略斜視図である。

この発明の、風力発電機の構築方法の一実施態様を、図面を参照しながら説明する。

なお、この例は、風力発電機のマストを、１段目のマスト（Ｍ１）、２段目のマスト（Ｍ２）、３段目のマスト（Ｍ３）および４段目のマスト（Ｍ４）に４分割して、１本のマストに連結する場合であるが、４分割に限定されるものではない。

この発明の、風力発電機の構築方法は、先ず、１段目のジャッキ用支柱１ａを構築し（図１、図２参照）、作業床２をジャッキ用支柱１ａの周囲に昇降手段により昇降可能に設置する。

ジャッキ用支柱１ａは、後述するように分割マスト等の風力発電機の構成部材がジャッキ用支柱内に引き込まれる関係で、平面から見てコ字状に形成されている。すなわち、ジャッキ用支柱１ａは、１２本の柱３ａから３ｃからなっていて（図１５から図１８参照）、正面側（マスト等がジャッキ用支柱内に引き込まれる側）の柱３ａおよび中央部の柱３ｂは、左右それぞれ２本づつ連結材５により連結され（図１５、図１６参照）、背面側の４本の柱３ｃは、連結材４により連結されている（図１５、図１７、図１８参照）。

昇降手段は、ラックとピニオン機構からなり、ラック（図示せず）は、ジャッキ用支柱１ａの高さ方向に沿って取り付けられ、ラックと噛み合うピニオン（図示せず）は、作業床２に設置されたラック駆動装置６（図１６から図１９参照）により回転駆動される。ラック駆動装置６を作動させることによって、作業床２は、ジャッキ用支柱１ａに沿って自在に昇降する。

柱３ａ、３ｂ、３ｃの上端には、固定材７が固定され、固定材７と連結材４、５とが固定されている（図１９参照）（図１９には、連結材５のみ記載。）。これによって、連結材４、５にかかる分割マスト等の風力発電機の構成部材の荷重は、柱３ａ、３ｂ，３ｃにかかるようになっている。

このようにして、１段目のジャッキ用支柱１ａを構築したら、１段目のジャッキ用支柱１ａに２段目のジャッキ用支柱１ｂを連結する。

上記工程を繰り返し行って、複数段のジャッキ用支柱１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを連結して、ジャッキ用支柱を所定高さまで構築する（図２参照）。

次いで、最上段のジャッキ用支柱１ｄの上部に２本のレール８を、レール８の先端がジャッキ用支柱１ｄの正面側から突出するように水平に設置する（図２、図１７参照）。

次いで、レール８上にジャッキ装置９を設置したジャッキ用架台１２と、固定アンカー１０を設置した固定アンカー用架台１３とを設置する（図２０参照）。ジャッキ用架台１２と固定アンカー用架台１３とは、チルタンク１５を介してレール８に沿って駆動手段（図示せず）により移動可能になっている（図２０参照）。

ジャッキ装置９は、特許文献１に開示された、重量物に固定されたストランド１１を引き上げ、あるいは、引き下げることによって、重量物を吊り上げ、吊り下げるセンターホール式のジャッキからなっている。

固定アンカー１０は、ストランド１１の下降のみを阻止する爪機構を有している。従って、ジャッキ装置９により吊り上げた分割マスト等の風力発電機の構成部材の荷重は、ジャッキ装置９をフリーにすることによって、固定アンカー１０に預けられる。

このようにして、ジャッキ用支柱に、レール８、ジャッキ装置９を設置したジャッキ用架台１２、および、固定アンカー１０を設置した固定アンカー用架台１３を設置したら、台車１６によりジャッキ用支柱の正面に搬送した１段目のマスト（Ｍ１）をジャッキ装置９により吊り上げる（図２参照）。

次いで、ジャッキ装置９をフリーにして１段目のマスト（Ｍ１）の荷重を固定アンカー１０に預けた後、固定アンカー用架台１３に設置した油圧ジャッキ１４によりジャッキ用架台１２を持ち上げる。このとき、油圧ジャッキ１４の能力は、ジャッキ装置９とジャッキ用架台１２の自重分の能力とする。そして、この状態で、ジャッキ用架台１２および固定アンカー用架台１３をレール８に沿ってジャッキ用支柱方向に移動させる。このようにして、１段目のマスト（Ｍ１）をジャッキ用支柱内に引き込んで、据え付ける（図１、図２参照）。この際、１段目のマスト（Ｍ１）をジャッキ用支柱に固定する。

このようにして、１段目のマスト（Ｍ１）を据え付けたら、レール８、ジャッキ装置９を設置したジャッキ用架台１２、固定アンカー１０を設置した固定アンカー用架台１３とを撤去して、作業床２上に仮置きする。

次いで、上記と同様にして、ジャッキ用支柱１ｅ、１ｆをさらに連結し（図４参照）、最上段のジャッキ用支柱１ｆの上部に、レール８、ジャッキ装置９を設置したジャッキ用架台１２、固定アンカー１０を設置した固定アンカー用架台１３を再度、設置する。

次いで、台車１６によりジャッキ用支柱の正面に搬送した２段目のマスト（Ｍ２）をジャッキ装置９により吊り上げる（図４参照）。

次いで、ジャッキ装置９をフリーにして２段目のマスト（Ｍ２）の荷重を固定アンカー１０に預けた後、ジャッキ装置９を設置したジャッキ用架台１２、固定アンカー１０を設置した固定アンカー用架台１３をレール８に沿ってジャッキ用支柱方向に移動させる。このようにして、２段目のマスト（Ｍ２）をジャッキ用支柱内に引き込んで、既設の１段目のマスト（Ｍ１）と連結して、据え付ける（図３、図４参照）。この際、２段目のマスト（Ｍ２）をジャッキ用支柱に固定する。

このようにして、２段目のマスト（Ｍ２）を据え付けたら、再度、レール８、ジャッキ装置９を設置したジャッキ用架台１２、固定アンカー１０を設置した固定アンカー用架台１３とを撤去して、作業床２上に仮置きする。

次いで、上記と同様にして、ジャッキ用支柱１ｇ、１ｈ、１ｉ、１ｊをさらに連結し（図６参照）、最上段のジャッキ用支柱１ｊの上部に、レール８、ジャッキ装置９を設置したジャッキ用架台１２、固定アンカー１０を設置した固定アンカー用架台１３を設置する。

次いで、台車１６によりジャッキ用支柱の正面に搬送した３段目のマスト（Ｍ３）をジャッキ装置９により吊り上げる（図６参照）。

次いで、ジャッキ装置９をフリーにして３段目のマスト（Ｍ３）の荷重を固定アンカー１０に預け、この状態で、ジャッキ用架台１２および固定アンカー用架台１３をレール８に沿ってジャッキ用支柱方向に移動させる。このようにして、３段目のマスト（Ｍ３）をジャッキ用支柱内に引き込んで、既設の２段目のマスト（Ｍ２）と連結して、据え付ける（図５、図６参照）。この際、３段目のマスト（Ｍ３）をジャッキ用支柱に固定する。

次いで、上記と同様にして、ジャッキ用支柱１ｋ、１ｌ、１ｍ、１ｎをさらに連結した後（図８参照）、４段目のマスト（Ｍ４）を既設の３段目のマスト（Ｍ３）に連結して、据え付ける（図７、図８参照）。

このようにして、１段目のマスト（Ｍ１）から４段目のマスト（Ｍ４）を順次、互いに連結して、風力発電機のマストを構築したら、台車１６によりジャッキ用支柱の正面に搬送した発電機本体１７を吊り上げ、ジャッキ用支柱内に引き込んで、既設の４段目のマスト（Ｍ４）の上部に据え付ける（図９、図１０参照）。

このようにして、発電機本体１７の設置が完了したら、台車１６によりジャッキ用支柱の正面に搬送した羽根１８を吊り上げ、ジャッキ用支柱内に引き込んで、既設の発電機本体１７に据え付ける（図１１、図１２参照）。これによって、風力発電機の構築が完了する。

以上のようにして、風力発電機の構築が終了したら、最後に、ジャッキ用支柱１ａから１ｎを撤去する。

上述した各工程の作業は、ジャッキ用支柱に沿って上昇可能な作業床２を使用して行う。作業床２は、ジャッキ用支柱に沿って自在に昇降可能であるので、全ての作業は、安全に行える。

以上説明したように、この発明によれば、分割したマストの長さに応じて、各段のジャッキ用支柱を順次、連結し、連結したジャッキ用支柱に、レール、ジャッキ装置を設置したジャッキ用架台、固定アンカーを設置した固定アンカー用架台を設置し、ジャッキ装置によりマスト等の風力発電機の構成部材を吊り上げた後、マスト等の荷重を固定アンカーに預け、この後、ジャッキ用支柱内に引き込んで、既設の構成部材に据え付け、各工程の作業を、ジャッキ用支柱に沿って上昇可能な作業床を使用して行うことによって、風力発電機を、大型クレーンを使用することなく、容易に短時間にかつ確実に構築することができる。

また、この発明によれば、ジャッキ装置としてセンターホール式ジャッキを使用することによって、風力発電機の構成部材を容易に吊り上げることができる。

また、この発明によれば、作業床をラックとピニオン機構により昇降させることによって、作業床をジャッキ用支柱に沿って円滑かつ確実に昇降させることができる。

また、この発明によれば、ジャッキ用支柱の周囲に昇降可能な作業床を取り付けることによって、全ての作業が安全かつ確実に行える。

１ａから１ｎ：ジャッキ用支柱
２：作業床
３ａから３ｃ：柱
４：連結材
５：連結材
６：ラック駆動装置
７：固定材
８：レール
９：ジャッキ装置
１０：固定アンカー
１１：ストランド
１２：ジャッキ用架台
１３：固定アンカー用架台
１４：油圧ジャッキ
１５：チルタンク
１６：台車
１７：発電機本体
１８：羽根

Claims

（ａ）下段のジャッキ用支柱を構築し、
（ｂ）作業床を下段のジャッキ用支柱に沿って昇降可能に設置し、
（ｃ）下段のジャッキ用支柱に次段のジャッキ用支柱を連結し、
（ｄ）次段のジャッキ用支柱に沿って前記作業床を上昇させ、
（ｅ）前記（ａ）から（ｄ）工程を繰り返し行って、複数段のジャッキ用支柱を連結して、ジャッキ用支柱を所定高さまで構築し、
（ｆ）ジャッキ用支柱の上部にレールを、前記レールの先端がジャッキ用支柱から突出するように水平に設置し、前記レール上にジャッキ装置を前記レールに沿って移動可能に設置し、
（ｇ）前記ジャッキ装置により風力発電機の下段のマストを吊り上げた後、下段のマストを前記ジャッキ装置と共にジャッキ用支柱内に引き込んで、据え付け、
（ｈ）前記レールを前記ジャッキ装置と共にジャッキ用支柱から撤去して、前記作業床上に仮置きし、
（ｉ）前記（ｅ）工程によって、ジャッキ用支柱を所定高さまでさらに連結し、
（ｊ）前記（ｆ）工程によって、ジャッキ用支柱の上部に前記レールと前記ジャッキ装置を設置し、
（ｋ）前記ジャッキ装置により風力発電機の次段のマストを吊り上げた後、次段のマストを前記ジャッキ装置と共にジャッキ用支柱内に引き込んで、下段のマストに連結し、
（ｌ）前記工程を繰り返し行って、複数段のマストを連結して、風力発電機のマストを構築し、
（ｍ）前記ジャッキ装置によって、風力発電機の発電機本体を吊り上げ、前記ジャッキ装置と共にジャッキ用支柱内に引き込んで、マストの上部に据え付け、
（ｎ）前記ジャッキ装置によって、風力発電機の羽根を吊り上げ、前記ジャッキ装置と共に前記発電機本体側に引き込んで、前記羽根を前記発電機本体に据え付け、
（ｏ）前記ジャッキ用支柱を撤去する、
ことによって、風力発電機を構築し、上記各工程の作業は、前記作業床を使用して行うことを特徴とする、風力発電機の構築方法。
前記ジャッキ装置は、センターホールジャッキからなることに特徴を有する、請求項１に記載の、風力発電機の構築方法。
前記作業床は、前記ジャッキ用支柱に対して、ラックとピニオン機構により昇降することに特徴を有する、請求項１または２に記載の、風力発電機の構築方法。