JP6438141B2 - 風力発電装置を建造するためのタワー回転クレーン、並びにタワー回転クレーンを建てるための方法 - Google Patents
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Description
即ち本発明の一視点により、タワーとタワー下部構造部とを有し、前記タワーは、前記タワー下部構造部上に建てられて前記タワー下部構造部により支持される、風力発電装置を建造するためのタワー回転クレーンであって、前記タワー下部構造部は、前記タワーから前記タワーの軸線に対して斜めに離れていくように延在する3つ以上の脚部、又は4つの脚部を有する支持クロス機構を有し、各前記脚部には、基礎部とは結合されていない荷重分配プレートが地面側で固定されており、2つの荷重分配プレートが、前記基礎部とは結合されずに前記基礎部上に位置決めされており、1つ又は複数の荷重分配プレート、又は2つの荷重分配プレートが、前記基礎部の近くで地面とは結合されずに地面上に位置決めされており、前記荷重分配プレートは、共同で前記タワーのバラストを構成することを特徴とするタワー回転クレーンが提供される。
本発明の更なる一視点により、風力発電装置の建造のためのタワー回転クレーンを建てるための方法であって、以下のステップを含むこと、即ち、
− 前記風力発電装置の基礎部を提供するステップ、
− 2つの荷重分配プレートを前記基礎部と結合させないで前記基礎部上に位置決めするステップ、
− 1つ又は複数の荷重分配プレート、又は2つの荷重分配プレートを前記基礎部の近くで地面と結合させないで地面上に位置決めするステップ、
− 前記タワー回転クレーンのタワー下部構造部上に建てられて該タワー下部構造部により支持されるタワーと前記荷重分配プレートを、前記タワーから前記タワーの軸線に対して斜めに離れていくように延在する3つ以上の脚部、又は4つの脚部を有する支持クロス機構を用いて結合するステップ、及び、
− 前記タワーを建てるステップ、但し前記荷重分配プレートは、前記タワーのバラストを構成することを特徴とする方法が提供される。
尚、本願の特許請求の範囲において付記されている図面参照符号は、専ら本発明の理解の容易化のためのものであり、図示の形態への限定を意図するものではないことを付言する。
(形態1)タワーと、前記タワーと結合されて前記タワーを支持するためのタワー下部構造部とを有する、風力発電装置を建造するためのタワー回転クレーンであって、前記タワー下部構造部は、前記タワーから離れていくように延在する3つ以上の脚部、好ましくは4つの脚部を有する支持クロス機構を有するという形式のタワー回転クレーンであり、各前記脚部には、基礎部とは結合されていない荷重分配プレートが地面側で固定されており、前記荷重分配プレートは、共同で前記タワーのバラストを構成すること。
(形態2)形態1の上位概念部に記載の又は形態1に記載のタワー回転クレーンにおいて、前記タワー下部構造部は、レべリング装置を有し、前記レべリング装置は、4つの別個に駆動制御可能なシリンダを有することが好ましい。
(形態3)形態2に記載のタワー回転クレーンにおいて、前記レべリング装置は、前記シリンダに作用する力を検知するための力測定センサ、及び/又は、前記シリンダに作用する流体圧を検知するための圧力センサ、及び/又は、傾斜センサ、及び/又は、シリンダ行程を検知するための1つ又は複数の、好ましくは各前記シリンダのために少なくとも1つのセンサを有することが好ましい。
(形態4)形態2又は3に記載のタワー回転クレーンにおいて、前記レべリング装置は、前記シリンダを駆動制御するための電子的な制御装置、好ましくはSPS制御装置を有することが好ましい。
(形態5)形態4に記載のタワー回転クレーンにおいて、前記電子的な制御装置は、以下の値、即ち前記タワーの傾斜角、前記シリンダに作用する力、前記シリンダに作用する流体圧、前記シリンダにより経過したシリンダ行程のうち、少なくとも1つに依存し、1つの前記シリンダか、複数の前記シリンダか、又は全ての前記シリンダを、前記タワーが垂直に配向されるように駆動制御するように構成されていることが好ましい。
(形態6)形態4又は5に記載のタワー回転クレーンにおいて、前記電子的な制御装置は、以下の値、即ち前記タワーの傾斜角、前記シリンダに作用する力、前記シリンダに作用する流体圧、前記シリンダにより経過したシリンダ行程のうち、少なくとも1つに依存し、1つ又は複数の前記シリンダの駆動制御のための推奨事項を検出し、オペレータにより読み取り可能な、前記推奨事項を表わす信号を生成するように構成されていることが好ましい。
(形態7)形態2〜6のいずれか1つに記載のタワー回転クレーンにおいて、前記レべリング装置は、表示装置を有し、前記表示装置は、以下の値、即ち前記タワーの角度位置、前記シリンダの負荷、前記レべリング装置の運転形式、故障メッセージ、システム圧、前記支持クロス機構における前記シリンダのポジション、制御駆動のために推奨される前記シリンダ、制御推奨事項のうち、1つの値か、複数の値か、又は全ての値を表示するように構成されていることが好ましい。
(形態8)形態1の上位概念部に記載の又は形態1〜7のいずれか1つに記載のタワー回転クレーンにおいて、前記支持クロス機構の隣接する前記脚部は、所定のゼロ位置において、互いに各々90°の角度で配向されており、1つの前記脚部、複数の前記脚部、又は全ての前記脚部、好ましくは全ての前記脚部は、これらが所定の調整角だけ前記ゼロ位置から変位可能であるように、関節式として前記支持クロス機構に配設されていることが好ましい。
(形態9)形態8に記載のタワー回転クレーンにおいて、前記調整角は、前記ゼロ位置の周りで±10°以上の範囲内にあり、好ましくは5°の間隔で設定可能であることが好ましい。
(形態10)形態1の前提概念部に記載の又は形態1〜9のいずれか1つに記載のタワー回転クレーンにおいて、第1の高さないし追加的に第2の高さ、第3の高さ、更なる高さにおいて、建造すべき前記風力発電装置のタワーに前記タワー回転クレーンを固定するための、少なくとも1つのスペーシング保持器、好ましくは2つのスペーシング保持器、又は3つ以上のスペーシング保持器を有し、前記スペーシング保持器は、各々、気圧的に又は液圧的に操作される伸縮可能な1つ又は複数の保持アームを有し、前記保持アームは、好ましくは自動で又は遠隔操作され、引き込みポジションから繰り出しポジションへ移動可能であり、前記繰り出しポジションにおいて所定の連結器を用いて前記タワーと可逆的に取り外し可能に結合されるように設けられていることが好ましい。
(形態11)風力発電装置の建造のためのタワー回転クレーン、特に形態1〜10のいずれか1つに記載のタワー回転クレーンを建てるための方法であって、以下のステップを含むこと、即ち、
− 前記風力発電装置の基礎部を提供するステップ、
− 2つの荷重分配プレートを前記基礎部と結合させないで前記基礎部上に位置決めするステップ、
− 1つ又は複数の荷重分配プレート、好ましくは2つの荷重分配プレートを前記基礎部の近くで地面と結合させないで地面上に位置決めするステップ、
− 3つ以上の脚部、好ましくは4つの脚部を有する支持クロス機構を用いてタワーと前記荷重分配プレートを結合するステップ、及び、
− 前記タワーを建てるステップ、但し前記荷重分配プレートは、前記タワーのバラストを構成すること。
(形態12)特に形態11に記載の方法において、
− 前記風力発電装置の基礎部を提供するステップ、
− 2つの荷重分配プレートを前記基礎部と結合させないで前記基礎部上に位置決めするステップ、
− 1つ又は複数の荷重分配プレート、好ましくは2つの荷重分配プレートを前記基礎部の近くで地面と結合させないで地面上に位置決めするステップ、
− 3つ以上の脚部、好ましくは4つの脚部を有する支持クロス機構を用いてタワーと前記荷重分配プレートを結合するステップ、
− 前記タワーを建てるステップ、及び、
− レべリング装置を用いて前記タワーをレべリングするステップ
を含むことが好ましい。
(形態13)形態12に記載の方法において、前記レべリングは、以下のステップ、即ち、
− 前記タワーの傾斜角を検知するステップ、
− 1つ又は複数のシリンダに作用する力を検出するステップ、
− 1つ又は複数のシリンダに作用する流体圧を検知するステップ、
− 1つ又は複数のシリンダのシリンダ行程を検知するステップ、
− 垂直に前記タワーを配向させるためにそれらの検知された値の1つ又は複数に依存して1つ又は複数のシリンダを操作するステップ
のうち、1つのステップ、複数のステップ、又は全てのステップを含むことが好ましい。
(形態14)形態12又は13に記載の方法において、前記レべリングは、以下のステップ、即ち、
− 以下の値、即ち前記タワーの傾斜角、シリンダに作用する力、シリンダに作用する流体圧、シリンダにより経過したシリンダ行程のうち、少なくとも1つに依存し、1つ又は複数のシリンダを駆動制御するために、好ましくは電子的な制御装置を用い、表示装置において推奨事項を作成するステップ、
− 前記推奨事項を表わしオペレータにより読み取り可能な信号を生成するステップ、
− 以下の値、即ち前記タワーの角度位置、シリンダの負荷、前記レべリング装置の運転形式、故障メッセージ、システム圧、前記支持クロス機構におけるシリンダのポジション、駆動制御のために推奨されるシリンダ、制御推奨事項のうち、1つの値、複数の値、又は全ての値を表示するステップ
のうち、1つのステップ、複数のステップ、又は全てのステップを含むことが好ましい。
(形態15)特に形態11〜14のいずれか一項に記載の方法において、
− 前記風力発電装置の基礎部を提供するステップ、
− 1つ又は複数の荷重分配プレート、好ましくは2つの荷重分配プレートを前記基礎部の近くで地面と結合させないで地面上に位置決めするステップ、及び、
− 前記基礎部上に位置決めされた前記荷重分配プレートの質量重心が、好ましくは風力発電装置タワーの中心軸線と同心に、共通の円軌道上に配置されるように、2つの荷重分配プレートを前記基礎部と結合させないで前記基礎部上に位置決めするステップ
を含むことが好ましい。
(形態16)形態15に記載の方法において、前記共通の円軌道は、以下の式により規定される半径R K を有し、
ここで、xは、0.8から1.4までの範囲内にあり、好ましくは0.85から1.15までの範囲内にあり、特に好ましくは0.9から1.1までの範囲内にあることが好ましい。
(形態17)形態15又は16に記載の方法において、
− 前記脚部の足部が、特に好ましくは5°の間隔をもって、好ましくは+/−10°の範囲内で、前記共通の円軌道上に配置されているように、所定の調整角だけ前記脚部をゼロ位置からずらすステップ
を含むことが好ましい。
3 タワー
5 タワー下部構造部
7 脚部
9 足領域
11a 荷重分配プレート
11b 荷重分配プレート
13 第1スペーシング保持器
15 第2スペーシング保持器
17 シリンダ
19 傾斜センサ
20 レべリング装置
21 圧力測定検知器
23 絶対位置検出器
25 電子的な制御装置
27 表示装置
29 操作要素
100 風力発電装置
101 基礎部
103 タワーセグメント
200 地面領域
α ゼロ位置からの脚部の調整角(図3a)
β ゼロ位置からの脚部の調整角(図3b)
C’ 中心軸線STと中心軸線SWの間隔(図3a)
C 中心軸線STと中心軸線SWの間隔(図3b)
C” 中心軸線STと中心軸線SWの間隔(図3c)
A、B 脚部の足領域の間の間隔(図3a)
E 脚部の足領域の間の間隔(図3b)
F、G 脚部の足領域の間の間隔(図3c)
K 共通の円軌道
SW 風力発電装置の中心軸線
ST タワー回転クレーンの中心軸線
H1 所定の高さ
H2 所定の高さ
RA 基礎部の外周の半径
RI 基礎部の突出部の半径
RK 円軌道の半径
Claims (17)
- タワー(3)とタワー下部構造部(5)とを有し、前記タワー(3)は、前記タワー下部構造部(5)上に建てられて前記タワー下部構造部(5)により支持される、風力発電装置を建造するためのタワー回転クレーン(1)であって、
前記タワー下部構造部(5)は、前記タワー(3)から前記タワー(3)の軸線に対して斜めに離れていくように延在する3つ以上の脚部(7)、又は4つの脚部(7)を有する支持クロス機構を有し、
各前記脚部(7)には、基礎部(101)とは結合されていない荷重分配プレート(11a、b)が地面側で固定されており、2つの荷重分配プレート(11a)が、前記基礎部(101)とは結合されずに前記基礎部(101)上に位置決めされており、1つ又は複数の荷重分配プレート、又は2つの荷重分配プレート(11b)が、前記基礎部(101)の近くで地面とは結合されずに地面上に位置決めされており、
前記荷重分配プレート(11a、b)は、共同で前記タワー(3)のバラストを構成すること
を特徴とするタワー回転クレーン。 - 前記タワー下部構造部(5)は、レべリング装置(20)を有し、前記レべリング装置(20)は、4つの別個に駆動制御可能なシリンダ(17)を有すること
を特徴とする、請求項1に記載のタワー回転クレーン。 - 前記レべリング装置(20)は、前記シリンダ(17)に作用する力を検知するための力測定センサ、及び/又は、前記シリンダ(17)に作用する流体圧を検知するための圧力センサ、及び/又は、傾斜センサ(19)、及び/又は、シリンダ行程を検知するための1つ又は複数の、又は各前記シリンダ(17)のために少なくとも1つのセンサを有すること
を特徴とする、請求項2に記載のタワー回転クレーン。 - 前記レべリング装置(20)は、前記シリンダ(17)を駆動制御するための電子的な制御装置(25)、又はSPS制御装置を有すること
を特徴とする、請求項2又は3に記載のタワー回転クレーン。 - 前記電子的な制御装置(25)は、以下の値、即ち前記タワー(3)の傾斜角、前記シリンダ(17)に作用する力、前記シリンダ(17)に作用する流体圧、前記シリンダ(17)により経過したシリンダ行程のうち、少なくとも1つに依存し、1つの前記シリンダ(17)か、複数の前記シリンダ(17)か、又は全ての前記シリンダ(17)を、前記タワー(3)が垂直に配向されるように駆動制御するように構成されていること
を特徴とする、請求項4に記載のタワー回転クレーン。 - 前記電子的な制御装置(25)は、以下の値、即ち前記タワー(3)の傾斜角、前記シリンダ(17)に作用する力、前記シリンダ(17)に作用する流体圧、前記シリンダ(17)により経過したシリンダ行程のうち、少なくとも1つに依存し、1つ又は複数の前記シリンダ(17)の駆動制御のための推奨事項を検出し、オペレータにより読み取り可能な、前記推奨事項を表わす信号を生成するように構成されていること
を特徴とする、請求項4又は5に記載のタワー回転クレーン。 - 前記レべリング装置(20)は、表示装置(27)を有し、前記表示装置(27)は、以下の値、即ち前記タワー(3)の角度位置、前記シリンダ(17)の負荷、前記レべリング装置(20)の運転形式、故障メッセージ、システム圧、前記支持クロス機構における前記シリンダ(17)のポジション、制御駆動のために推奨される前記シリンダ(17)、制御推奨事項のうち、1つの値か、複数の値か、又は全ての値を表示するように構成されていること
を特徴とする、請求項2〜6のいずれか一項に記載のタワー回転クレーン。 - 前記支持クロス機構の隣接する前記脚部(7)は、所定のゼロ位置において、互いに各々90°の角度で配向されており、1つの前記脚部(7)、複数の前記脚部(7)、又は全ての前記脚部(7)は、これらが所定の調整角だけ前記ゼロ位置から変位可能であるように、関節式として前記支持クロス機構に配設されていること
を特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載のタワー回転クレーン。 - 前記調整角は、前記ゼロ位置の周りで±10°以上の範囲内にあり、5°の間隔で設定可能であること
を特徴とする、請求項8に記載のタワー回転クレーン。 - 第1の高さ(H1)ないし追加的に第2の高さ、第3の高さ、更なる高さにおいて、建造すべき前記風力発電装置(100)のタワーに前記タワー回転クレーン(1)を固定するための、少なくとも1つのスペーシング保持器、又は2つのスペーシング保持器、又は3つ以上のスペーシング保持器(13、15)を有し、前記スペーシング保持器は、各々、気圧的に又は液圧的に操作される伸縮可能な1つ又は複数の保持アームを有し、前記保持アームは、自動で又は遠隔操作され、引き込みポジションから繰り出しポジションへ移動可能であり、前記繰り出しポジションにおいて所定の連結器を用いて前記風力発電装置(100)の前記タワーと可逆的に取り外し可能に結合されるように設けられていること
を特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載のタワー回転クレーン。 - 風力発電装置(100)の建造のためのタワー回転クレーン(1)を建てるための方法であって、
以下のステップを含むこと、即ち、
− 前記風力発電装置(100)の基礎部(101)を提供するステップ、
− 2つの荷重分配プレート(11a)を前記基礎部(101)と結合させないで前記基礎部(101)上に位置決めするステップ、
− 1つ又は複数の荷重分配プレート、又は2つの荷重分配プレート(11b)を前記基礎部(101)の近くで地面と結合させないで地面上に位置決めするステップ、
− 前記タワー回転クレーン(1)のタワー下部構造部(5)上に建てられて該タワー下部構造部(5)により支持されるタワー(3)と前記荷重分配プレート(11a、b)を、前記タワー(3)から前記タワー(3)の軸線に対して斜めに離れていくように延在する3つ以上の脚部(7)、又は4つの脚部(7)を有する支持クロス機構を用いて結合するステップ、及び、
− 前記タワー(3)を建てるステップ、但し前記荷重分配プレート(11a、b)は、前記タワー(3)のバラストを構成すること
を特徴とする方法。 - − 前記風力発電装置(100)の基礎部(101)を提供するステップ、
− 2つの荷重分配プレート(11a)を前記基礎部(101)と結合させないで前記基礎部(101)上に位置決めするステップ、
− 1つ又は複数の荷重分配プレート、又は2つの荷重分配プレート(11b)を前記基礎部(101)の近くで地面と結合させないで地面上に位置決めするステップ、
− 3つ以上の脚部(7)、又は4つの脚部(7)を有する支持クロス機構を用いて前記タワー回転クレーン(1)のタワー(3)と前記荷重分配プレート(11a、b)を結合するステップ、
− 前記タワー(3)を建てるステップ、及び、
− レべリング装置(20)を用いて前記タワー(3)をレべリングするステップ
を含むこと
を特徴とする、請求項11に記載の方法。 - 前記レべリングは、以下のステップ、即ち、
− 前記タワー(3)の傾斜角を検知するステップ、
− 1つ又は複数のシリンダ(17)に作用する力を検出するステップ、
− 1つ又は複数のシリンダ(17)に作用する流体圧を検知するステップ、
− 1つ又は複数のシリンダ(17)のシリンダ行程を検知するステップ、
− 垂直に前記タワー(3)を配向させるためにそれらの検知された値の1つ又は複数に依存して1つ又は複数のシリンダ(17)を操作するステップ
のうち、1つのステップ、複数のステップ、又は全てのステップを含むこと
を特徴とする、請求項12に記載の方法。 - 前記レべリングは、以下のステップ、即ち、
− 以下の値、即ち前記タワー(3)の傾斜角、シリンダ(17)に作用する力、シリンダ(17)に作用する流体圧、シリンダ(17)により経過したシリンダ行程のうち、少なくとも1つに依存し、1つ又は複数のシリンダ(17)を駆動制御するために、電子的な制御装置(25)を用い、表示装置(27)において推奨事項を作成するステップ、
− 前記推奨事項を表わしオペレータにより読み取り可能な信号を生成するステップ、
− 以下の値、即ち前記タワー(3)の角度位置、シリンダ(17)の負荷、前記レべリング装置(20)の運転形式、故障メッセージ、システム圧、前記支持クロス機構におけるシリンダ(17)のポジション、駆動制御のために推奨されるシリンダ(17)、制御推奨事項のうち、1つの値、複数の値、又は全ての値を表示するステップ
のうち、1つのステップ、複数のステップ、又は全てのステップを含むこと
を特徴とする、請求項12又は13に記載の方法。 - − 前記風力発電装置(100)の基礎部(101)を提供するステップ、
− 1つ又は複数の荷重分配プレート、又は2つの荷重分配プレート(11b)を前記基礎部(101)の近くで地面と結合させないで地面上に位置決めするステップ、及び、
− 前記基礎部(101)上に位置決めされた前記荷重分配プレート(11a)の質量重心が、風力発電装置タワーの中心軸線と同心に、共通の円軌道(K)上に配置されるように、2つの荷重分配プレート(11a)を前記基礎部(101)と結合させないで前記基礎部(101)上に位置決めするステップ
を含むこと
を特徴とする、請求項11〜14のいずれか一項に記載の方法。 - − 前記脚部(7)の足部が前記共通の円軌道(K)上に配置されているように、5°の間隔をもって、+/−10°以上の範囲内で、所定の調整角だけ前記脚部(7)をゼロ位置からずらすステップ
を含むこと
を特徴とする、請求項15又は16に記載の方法。
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