JP6563499B2 - 船に積載された風力タービンブレードの荷扱い - Google Patents

Description

本発明は、船に積載された、具体的には、風力タービン設置船、特に洋上風力タービン設置船に積載された風力タービンブレードの荷扱いに関する。

通常、風力タービンブレードの長距離船舶輸送では、船体区画又は船の輸送区画内に長手方向にブレードを配置する。風力タービン、特に洋上風力タービンを設置する目的で、通常、タービン架設のための補助装備を備えた設置船に、タワー、ナセル及びブレードやロータなどの主要風力タービン要素を積み込む。通常、設置船は、従来の輸送船よりも浮遊式作業台船に類似する。一般に、これらの船には、タービン架設計画現場に近い沿岸の場所でタービン要素が積み込まれる。

風力タービンブレードは、設置船などの船上のデッキなどの積載面上のラック内に配置することによって輸送することができる。通常、これらのブレードは、このような船に対して水平配向で積み降ろしされる。この理由は、通常、積み降ろしのための持ち上げ装置がブレードを水平に取り扱うように構成されているからである。通常、設置船の寸法は、ブレードがこのような船の側部をある程度越えて延びることができるようになっている。これにより、水が撹拌された際に、又は船がうねりに遭遇した場合にブレードが浸水してしまうというような危険性が生じる。

これまでに提案されている、船上でブレードを収容するラック構成は、１８本のブレードを運ぶ収容能力を有し、固定された根元ラックと、対向する固定された先端ラックとを含む。各先端ラック及び根元ラックは、固定された一連のブレードフレーム部分を含み、各ブレードは、根元フレームと、対応する先端フレームとを効果的に含む一対のブレードフレーム部分間に実質的に水平に載置されるようになっている。各根元ラック又は先端ラックは、１列当たり３つのブレードフレームから成る６つの横並びの列を含む。６つのフレームから成る行は、各根元フレームサドルがその下位の根元フレームサドルから垂直方向に離れるように根元ラックにおいてブレードの長手方向にオフセットされて垂直構成で配置される。各先端フレームの環索をその先端フレームから解放すると、下側のフレーム対におけるブレードの積み降ろしを可能にすることができる。この構成では、それぞれの根元フレームサドル及び対応する先端フレーム環索に一連のブレードを積み込むことができる。このようにして、ラック構成を構成する固定されたフレーム対内にブレードを連続して配置することができる。設置船の偶発的な横揺れ中にブレードが浸水する結果として生じる損傷を防ぐために、各根元ラック及び先端ラックは、船のデッキに固定されてそれぞれの根元ラック又は先端ラックを支える下側スペーサフレームを含む。このスペーサフレームは、収容されているブレードと船のデッキとの間の最小空間距離、従ってブレードと、輸送船の側面から突出するブレード部分に沿った水との間の最小空間距離を保証する。このスペーサフレーム構成は、激しい揺れ状態又は荒天状態中の船の横揺れに関連してブレードが浸水する危険性を低下させる。９対の固定されたブレードフレームを含む同様のラック構成も提案されている。

風力タービン技術の発達により、ブレードの長さは延び続けてきた。ブレードが浸水する危険性を緩和するには、船の横揺れの際にブレード先端と水面との間に適切な空間距離を維持するために、スペーサフレームの高さ及び全体的なサイズを増加させる必要があった。これには、構成材料の面で非常にコストが掛かり、ただでさえ限られている船上のスペースが無駄になる。

本発明は、船に積載されたブレードの荷扱いの改善を目的とする。特に、本発明は、輸送船又は設置船に積載されたブレードの荷扱い及び収容の改善を追求するものである。

添付の請求項１には、船に積載されたブレードの改善された荷扱いの方法を規定する。この方法は、特に設置船において実施することができる。具体的には、本発明の方法は、船の上に、複数のブレードを収容するように構成された、間にブレード支持面を定める少なくとも根元ラックと先端ラックとを含むブレードラック構成を設けるステップと、船と根元ラック又は先端ラックとの間で作用するジャッキを設けるステップと、船に積載された根元ラック及び先端ラックの一方をジャッキによって上昇又は下降させることより、ある仰角でブレード支持面を動かすステップとを含む。ジャッキは、ブレードが積み込まれた先端ラック又は根元ラックなどの重くて嵩張る負荷を上昇又は下降させるいずれかの好適な駆動装置を含むことができる。ジャッキは、電動式であることが好ましい。ジャッキのための好適な駆動要素は、油圧駆動装置とすることができる。船に積載された根元ラック又は先端ラックをジャッキによって上昇又は下降させてある仰角でブレード支持面を動かすことにより、簡単な手段を用いて輸送構成の実質的な改善を達成することができる。この結果、安全性が増すとともにコストが削減され、これと同時にブレードラック構成に対するブレード積み降ろし構成の利点を維持することもできる。本発明の方法は、数多くの潜在的利点をもたらすことができる。例えば、この方法は、ブレードを積み降ろしの際の配向とは異なる角度配向で船上に収容できることを確保する。この方法は、船のタイプ又は予想される水質条件、海洋条件又は気象条件などの基準に従ってブレードの収容角度を選択できることも確保する。換言すれば、この方法は、ブレード積み降ろしにおける条件とは無関係にブレード収容の最適化を確保することができる。この方法は、船上の限られたスペースの使用を最大化するとともに、所与のデッキ空間又はデッキ高さにおけるさらに多くのブレードの輸送も可能にする。本発明は、より低く小さなスペーサフレーム構成の設置を可能とすることによって支出を抑えることができる。

下位請求項２〜８には、さらに好ましい方法の特徴を定める。

本発明の任意の好ましい態様では、根元ラック又は先端ラックのうちの他方が、実質的に上昇又は下降しない。従って、本発明は、根元ラックを積み込みデッキに対して実質的に動かないように維持した状態で先端ラックを上昇又は下降させるステップを含むことができる。これとは逆に、先端ラックを積み込みデッキに対して実質的に動かないように維持した状態で根元ラックを上昇又は下降させることもできる。さらなる任意の態様では、動かないように維持された根元ラック又は先端ラックを、船の積み込みデッキの上方の一定の高さに支持された静止した基部フレーム上に位置付けることが好ましい。従って、先端ラック又は根元ラックの移動可能な一方を反対側の対向するラックの静止した基部フレームに対して上昇させる１つの効果は、関連するラック構成内に支持されたいずれかのブレードの先端を、積み込みデッキの上方において、静止した基部フレームの高さよりも高く上昇させることができる点である。具体的には、船外の水面と、船上のブレードラック構成内のブレードの先端との間の空間距離の高さが、船のデッキの上方の基部フレームの高さよりも高く又は大幅に高くなる。さらに、これによってブレード支持面が傾くので、ブレードと船外の水面との間の空間距離は、ブレードの長さに沿ってその先端まで徐々に増加する。従って、本発明は、より長いブレードの安全な荷扱い及び輸送に役立つという利点を有する。ブレードを傾けることにより、ブレードの長さと必要なスペーサフレームの高さとが無関係になる。

さらなる任意の態様では、各先端ラック又は根元ラックを、１列又は２列以上の根元フレーム要素又は先端フレーム要素で構成することができ、このような各列は、１又は２以上のフレーム要素を含むことができる。具体的に言えば、各フレーム要素は、単一のブレードのそれぞれの根元部分又は先端部分を支持するように構成されることが好ましい。根元ラック又は先端ラックは、一つの列において複数の積み重なったフレーム要素を含むことが好ましい。さらに任意に、各根元フレーム要素又は先端フレーム要素は、根元列又は先端列内の１又は２以上の隣接するフレーム要素に分離可能に接続することができる。実施形態では、フレームを、フレーム要素の列同士の安全で分離可能な横方向接続を可能にするように構成することができる。フレーム要素は、いずれかのラック構成に積み込まれるブレードの数に応じて異なるフレーム高さの積み重なった列を形成するように、モジュラー構成で積み重ね可能であることが好ましい。１列又は２列以上の積み重なった根元フレーム又は先端フレームは、根元ラック又は先端ラックと呼ぶことができる。従って、根元ラック又は先端ラックは、横並びに配置された１列又は２列以上の積み重なったフレームを含むことができる。具体的に言えば、ラック構成は、先端ラックと、対向する根元ラックとを含むことができる。

さらなる任意の態様では、方法が、隣接するフレーム要素を締結具によって分離可能に接続するステップを含むことができる。締結具は、例えばボルトなどのいずれかの好適な形態を取ることができる。

さらなる任意の態様では、方法が、根元ラック又は先端ラックのうちの他方の下方に枢動部を設けるステップをさらに含むことができる。この枢動部を設けることにより、反対側の、すなわち対向する根元ラック又は先端ラックの上昇又は下降中に、関連するラックの特定の回転運動が可能になる。この回転運動は、関連するラックの上昇又は下降中に、ブレード部分を支持するラック内のフレーム要素又はいずれかの固定具に対する、支持されているブレード部分の角度位置の変化を防ぐこととなる。さらに、この結果、ラックの上昇又は下降中に、対向する根元ラック又は先端ラックの相対的位置が実質的に不変状態を保つことができる。ラックの下端部に配置された、上部に根元ラック又は先端ラックが支持又は固定される傾動自在なプラットホームの形態の枢動部を好適に設けることができる。このような枢動部は、より一般的にはスキッドとして知られている要素の役割を果たすことができる。

さらなる任意の実施形態によれば、ジャッキが、駆動要素と、下降支持位置と上昇支持位置との間で回転できる回転自在なラックスペーサとを含むことができる。具体的に言えば、回転自在なラックスペーサの下降支持位置は、このスペーサ上に支持される根元ラック又は先端ラックの下降位置に対応することができる。具体的に言えば、回転自在なラックスペーサの上昇支持位置は、このスペーサ上に支持される根元ラック又は先端ラックの上昇位置に対応することができる。好適な回転自在なラックスペーサは、ジャッキのリニア駆動部に直接的又は間接的に接続できるとともに、根元ラック又は先端ラックに直接的又は間接的に接続することもできる。ジャッキのリニア駆動部が作動すると、回転自在なラックスペーサを回転させるように付勢することによってその垂直平面内における配向を変化させることができ、これによって根元ラック又は先端ラックと船の積み込みデッキとの間の分離距離が対応して又は比例的に変化するようになる。回転自在なスペーサは、ロックされた下降支持位置及び／又はロックされた上昇支持位置を取ることができる。この文脈における「ロックされた・・・位置」という用語は、根元ラック又は先端ラックがさらなる外部支援を伴わずに下降位置又は上昇位置に静止する回転自在なスペーサの位置を意味することができる。実施形態では、根元ラック又は先端ラックの上昇動作又は下降動作中に、ジャッキの駆動要素が、関連するラックの高さの変化よりも大きな直線距離を通じてその駆動端部を動かすことができる。実施形態では、回転自在なスペーサが、船の積み込みデッキと関連するラックとの間に位置することが好ましい。

実施形態では、ジャッキの動作によってブレード支持面が動ける範囲である仰角が、０〜少なくとも３度、好ましくは０〜少なくとも４度、さらに好ましくは０〜少なくとも５度、さらに好ましくは０〜少なくとも７度、さらに好ましくは０〜少なくとも１０度である。本発明の態様によれば、根元ラックと先端ラックとの間に接続ブームを設けることが好ましい。実施形態では、関連する先端ラックと根元ラックとの間に複数のブームを任意に設けることができる。横並びに配置された複数列の根本フレーム又は先端フレームが存在する場合にこのオプションは好ましいと考えられる。ブームは、ジャッキの上昇動作又は下降動作中、或いはこのような上昇動作又は下降動作後に、根元ラック及び先端ラックが共に又は別個に動くあらゆる傾向を弱めることができる。このようなブームは、根元ラック又は先端ラックのうちの他方、すなわちジャッキの動作によって上昇又は下降しない関連するラックを支持する枢動自在なスキッドにジャッキを回転自在に接続できることが好ましい。さらに、ブームは、反対側の、すなわち対向するラックの下方のジャッキの伸長動作又は収縮動作の結果として、スキッド又は傾動自在な支持プラットホームの回転を引き起こすように構成することもできる。

本発明は、画定された方法に従って風力タービンブレードの根元支持フレーム要素又は先端支持フレーム要素のラックを上昇又は下降させることができる、風力タービン設置船上のジャッキであって、上昇又は下降させるべき根元ラック又は先端ラックに位置付けることができ、かつ駆動装置によって駆動される持ち上げプラットホームを含むアセンブリを有することができるジャッキも含む。この結果、ジャッキ又はジャッキアセンブリは、具体的にはブレード収容ラック構成の先端ラック又は根元ラックを上昇又は下降させることにより、ある仰角でブレード支持面を動かすことによって本発明の方法を実施することができる。この結果、ブレード収容ラック構成及びその内部に支持されるあらゆるブレードを、具体的にはブレード積み/降ろし位置とブレード輸送位置との間で傾けることができる。これにより、本発明のジャッキ構成を含む設置船上で輸送されるブレードは、浸水のリスクが低くなる。

本発明のジャッキについては、添付の請求項９に規定する。下位請求項１０〜１３には、さらに好ましい特徴を規定する。

オプションとして、ジャッキは、持ち上げプラットホーム上の関連するラックとは反対側の、すなわちこれに対向するラックの下方に位置付けることができるスキッドをさらに含むことができる。このようなスキッドは、具体的には枢動部とすることができ、傾動自在なプラットホームの形態を取ることができる。ジャッキは、ブームなどの結合リンク機構によって持ち上げプラットホームに回転自在に結合された、傾動自在なプラットホームの形態の枢動自在なスキッドを任意に含むことができる。この結合器は、具体的にはジャッキの上昇又は下降中に対向するラックの相対的位置を保持するのに役立つことができる。

ジャッキの駆動装置は、具体的にはリニア駆動部とすることができ、油圧ピストンなどの油圧式とすることができる。或いは、ウォーム軸及びカラー又は空圧駆動部などの他のリニア駆動部タイプを使用することもできる。駆動部は、回転自在なラックスペーサ又は持ち上げプラットホームに結合することができる。ラックスペーサは、例えば根元ラック又は先端ラックの枢動結合部に回転自在に結合することができ、ジャッキのリニア駆動部にさらに回転自在に結合することができる。

実施形態では、回転自在なラックスペーサを、上昇したラック支持位置及び下降したラック支持位置を取るように構成することができる。ジャッキアセンブリは、そのリニア駆動部によって、回転自在なラックスペーサを上昇位置と下降位置との間で回転させるように構成することができる。任意に、根元ラック又は先端ラックの上昇動作又は下降動作は、回転自在なラックスペーサの一部を船の積み込みデッキなどの支持面に沿って駆動すると同時に、回転自在なラックスペーサの別の部分を根元ラック又は先端ラックの枢動結合部周りに枢動させることによって達成することができる。

根元ラックの少なくとも１つの要素と先端ラックの少なくとも１つの要素との間、或いはこれらを支持する、好ましくは固定するプラットホーム要素間は、ブームを設けることが有益である。これにより、関連するラックの上昇中に、リニア駆動部の前進動作によって先端ラック又は根元ラックがブレードに沿って押されるのを防ぐことができる。ブームは、関連するラックの上昇中又は下降中にブレードに加わる応力を本質的に緩和することができるように作用する。

本発明は、添付の請求項１４に規定する洋上風力タービン設置船をさらに含むことができる。

以下、添付図面に示す非限定的な例を参照しながら本発明及びその特定の態様をさらに説明する。

従来方式のブレード収容ラック構成を示す図である。 本発明の態様によるブレード収容ラック構成及びジャッキの概略図である。 図２に示すジャッキの態様の概略側面図である。 本発明の態様によるジャッキ構成の概略的な例を示す図である。 本発明の態様によるジャッキ構成の概略的な例を示す図である。 本発明の態様によるジャッキ及びラック構成の概略図である。 本発明の態様によるジャッキ及びラック構成の概略図である。 本発明の態様によるジャッキ及びラック構成の概略図である。 本発明の態様によるジャッキ及びラック構成の概略図である。 本発明の態様によるジャッキ及びラック構成の概略図である。 本発明の態様によるジャッキ及びラック構成の概略図である。 本発明の態様による船の概略的な例を示す図である。

「ラック構成」という用語は、ブレードの根元端部において又は根元端部の方向に向けて及びブレードの先端部において又は先端部の方向に向けて、それぞれの対向する根元ラック及び先端ラックの形の支持要素により、風力タービンブレードのための支持構造を提供するブレード保管構造を示すように意図された総称である。いわゆる「先端部」の支持は、具体的にはブレードの中間部分又はその付近からブレード先端方向に向けて先端フレーム又は先端ラックによって提供される。いわゆる「根元端部」の支持は、具体的にはブレードの根元端部又はその付近において根元フレーム又は根元ラックによって提供される。根元端部支持フレーム又は根元ラックは、ブレードの根元端部に設けられることが好ましい。根元ラック又は先端ラックは、単体構造とすることも、又はモジュラー構造とすることもできるが、モジュラータイプの方が好ましい。各ブレードは、フレーム対内に保管できることが好ましい。根元ラック又は先端ラックは、船の積み込みデッキなどの作業プラットホーム上に固定構成の１又は２以上のフレームを設けることによって構築することができる。ラック構成には、その連続するフレーム対内にブレードを積み込むことによって徐々にブレードを積み込むことができる。或いは、ラック構成は、船上でフレームモジュールを互いに連続して追加することによって形成することもできる。このような場合、通常、単一のフレーム要素の先端と根元の対内に各ブレードが予め積み込まれ、或いは複数対のフレーム要素内に複数のブレードが予め積み込まれる。ここで言う「船」という用語は、洋上輸送のための浮遊船、特に海洋船を意味する。

図１に、根元ラック２及び先端ラック３を有する従来方式のブレードラック構成１を示す。ブレードラック構成１は、輸送船（図示せず）の積み込みデッキ１１上に支持され固定される。各ラック２、３は、１つを点線１０で示す１８本のブレードのそれぞれの根元端部又は先端部を収容することができる。ブレードは、６つのブレードを３つの重なり合った行内に、換言すれば３つの重なり合ったブレードを６つの横並びの列内に配置することができる。ラック構成１は、１８個の固定されたフレーム対４、５で構成される。各根元フレーム４は、それぞれのブレードの根元端部を支持する支柱６を有する。各先端フレーム５は、支持構造によっていずれかの側部に隣接している。各行の根元フレーム４は共に固定され、その上方又は下方の行のフレーム４からブレードの長手方向にオフセットされる。これにより、ブレードは、上方のフレームによって妨げられずに最下部のフレームの位置に入り込むことができる。先端は、先端フレーム５の列の各高さにおいて、取り外し可能な環索（図示せず）によって適所に保持される。図１に示すラック構成１は、それぞれのラック２、３内のモジュラータイプの単一のブレードフレーム４、５の形を取らず、むしろ各フレーム４、５は、１又は２以上の隣接するフレーム４、５に固定されている。列内の最初のブレード１０は、最下部の先端フレーム５の環索（図示せず）上、及び最下部の根元フレーム４のサドル６上の位置に収納される。次に、最下部の現在塞がっている先端フレーム５の真上の先端フレーム５にさらなる環索（図示せず）が追加される。その後、同じ列内の下側のフレーム対４、５の真上のフレーム対における根元サドル６及び先端環索の位置に第２のブレード（図示せず）が配置され、以下、ラック構成が潜在的に一杯になるまで繰り返される。それぞれが単体構造であるラック２、３は、船の積み込みデッキ（図示せず）上の適所に固定されるように設計される。ブレードが浸水するのを防ぐために、根元ラック及び先端ラック２、３の各々は、収容されたブレード（図示せず）と積み込みデッキの表面との間に空間距離ｈをもたらすことによってブレードと水面との間にも空間距離をもたらすスペーサフレーム８、９を有する。

本明細書における「積み込む（ｌｏａｄｉｎｇ）」という用語は、任意に根元又は先端フレーム要素の有無に関わらず、ブレードを船積みすることを含むことができる。任意に、この用語は、船上のラック構成内のそれぞれの根元フレーム又は先端フレーム内にブレードを固定することをさらに含むことができる。この用語は、１又は２以上のフレーム要素の追加によって船上の根元ラック又は先端ラックを補完することをさらに含むことができる。本明細書における「降ろす（ｕｎｌｏａｄｉｎｇ）」という用語は、船上からブレードを取り除くことを含み、任意に船上のそれぞれのフレームからブレードを降ろすことを含み、或いは任意に根元フレーム又は先端フレームと共にブレードを降ろすことを含む。「ブレードの荷扱い（ｂｌａｄｅ ｈａｎｄｌｉｎｇ）」という用語は、これらの動作の一部又は全部を含むとともに、ブレードを収容することをさらに含んでいる。設置船は、洋上風力タービン架設のための作業プラットホームを提供するように特別に適合された船を意味し、任意に、１又は２以上のクレーンなどの持ち上げ装置などの、そのための補助設備を意味することができる。設置船の積み込みデッキは、ブレードラック構成の全部又は一部を受け取ることができる、又は受け取るのに適した、好ましくはこのラック構成に対するブレードの積み降ろしを可能にする、いずれかの船上支持面を意味することができる。

本出願における「ブレード」という用語は、風力タービンロータのハブから延びる部分を意味するものである。本明細書におけるブレードについての言及は、ロータ全体についての言及を意図するものではない。

ブレード支持面は、関連するブレードの主要長手方向軸が延びる平面であって、ブレードラック内のラックのそれぞれの根元フレーム要素及び先端フレーム要素内にブレードが支持される平面を意味する。これまで、この平面は固定された輸送面であった。本発明では、この平面を傾動させることができる。

図２に、根元ラック２と先端ラック３とで構成されたブレードラック構成１を示す。根元ラック２は、３つのブレード根元フレーム４を含む。同様に、先端ラック３は、３つのブレード先端フレーム５を含む。図２に示す例では、フレーム４、５がモジュラー構成であり、各モジュールは、単一のフレーム４又は５を含む。各モジュール又はフレーム４、５は、隣接するモジュラー又はフレームに締結具（図２には図示せず）を介して接続することができる。図２には、各根元フレームと先端フレームの対４、５に予め積み込まれたブレード１０も示す。ブレード１０の根元端部は、根元フレーム４の台座１４によって支持され、ブレード１０の先端部は、先端フレーム５内のサドル１６によって支持される。ブレード１０は、ブレードの長手方向軸に沿って延びる破線によって示唆するブレード支持面１８内に支持され、破線（１８）の横方向にも延びるこの平面内に位置する。図２の例では、ラック２又は３の形のフレーム４、５の列全体を積み込んで、船の積み込みデッキ１１上にラック構成１を形成することができる。或いは、各フレーム対４、５を、それぞれのラック２、３及びラック構成１を構成するように連続して積み込むこともできる。図２に示す実施形態では、フレーム対４、５が、ブレード１０が対の各先端フレーム及び根元フレーム４、５内の適所に存在する状態で輸送船の積み込みデッキ１１上に積み込まれる。他の実施形態では、既に船のデッキ１１上の適所に存在するフレーム対４、５にブレード１０を積み込むことができる。

図２には、リンク機構３６を介して持ち上げプラットホーム３４に結合されたリニア駆動部３２を含むジャッキアセンブリ３０の例も示す。一般に、ジャッキという用語は、持ち上げ駆動手段を意味することができる。本明細書で使用する「ジャッキ」という用語は、ブレードラック２又は３を上昇又は下降させることによってラック構成１のブレード支持面１８の仰角を変化させるように構成されたジャッキ装置又はジャッキアセンブリを意味するように意図された総称である。図２に関する説明を目的として、図３の概略図にも、リンク機構３６を有するジャッキアセンブリ３０を示す。ジャッキアセンブリ３０は、設置船１００の積み込みデッキ１１上に取り付けられて、ラック構成１の先端ラック又は根元ラック２、３の下方に位置するように構成される。図２の図には、先端ラック３の最下部領域が持ち上げプラットホーム３４によって又は持ち上げプラットホーム３４上に支持されるように先端ラック３の下方に位置できる持ち上げプラットホーム３４を示している。他の実施形態では、持ち上げプラットホーム３４を同じ形で根元ラック２の下方に位置付けることができる。図２には示していないが、ラック２又は３の最下部のフレーム４又は５などの最下部の要素は、締結要素を介して持ち上げプラットホーム３４に固定接続できることが好ましい。

図２に示す例示的なリンク機構３６は、持ち上げアーム４３と、摺動自在なプラットホーム結合器４５とを含む。リニア駆動部３２は、好ましくは持ち上げアーム４３の両端部の間に配置された枢動点４４において持ち上げアーム４３に結合する。リニア駆動部３２及び持ち上げアーム４３は、いずれも基部３８の形を取ることができるデッキ境界面に枢動自在に結合することが好ましい。図示の基部３８は、２つの枢動点４１及び４２を含む。リニア駆動部の枢動点４１は、持ち上げアームの枢動点４２から一定距離だけ離間する。枢動点４４、４１及び４２は、全てが平行な枢動軸に沿って作用する。持ち上げアーム４３は、その基部枢動点４２とは反対側の端部が摺動自在なプラットホーム結合器４５に結合されることが好ましい。摺動自在な結合器４５は、持ち上げプラットホーム３４の案内面４６と協働して、プラットホーム３４がその昇降中にラック２、３に対してその位置を維持できるようにする。具体的に言えば、プラットホーム３４は、枢動点４４を介してアーム４３に作用するリニア駆動部３２を作動させてアーム４３をその基部枢動点４２の周囲で回転させ、これによって持ち上げアーム４３の遠位端の高さをジャッキアセンブリの基部３８に対して変化させることによって上昇又は下降させることができる。これにより、摺動自在な結合器４５が平行移動することによって持ち上げプラットホーム３４の案内面４６内で摺動するという効果が得られる。

図３では、リニア駆動部３２とリンク機構３６の各変位可能要素とを２つの位置に、すなわち相対的下降位置及び相対的上昇位置に示している。持ち上げプラットホーム３４は、その相対的上昇位置では、その相対的下降位置の上方に距離ｋだけ上昇する。

図２及び図３にも示す実施形態では、ジャッキアセンブリ３０が、持ち上げプラットホーム３４上に存在しないいずれか他方のラック２、３に位置付けることができる枢動部５０の形のスキッドと協働することができる。図示の例では、枢動部５０が、根元ラック２の位置及びその下方に存在する。ラック２又はラックの最も下側のフレーム４は、ボルト、クランプ、ピン又はその同等物などの締結要素を介して枢動部５０に固定接続できることが好ましい。枢動部５０は、傾動自在なプラットホーム４９及び基部３９を含む。基部３９と傾動自在なプラットホーム４９とは、ヒンジ軸ｃに沿って互いにヒンジ結合することができる。図２又は図３には示していないが、ラック２又は３の最も下側のフレーム４又は５などの最下部の要素は、ボルト、クランプ、ピン又はその同等物などの締結要素を介して枢動プラットホーム４９に固定接続できることが好ましい。図３又は図２の実施形態には、溶接によって積み込みデッキ１１に固定された枢動基部３９及びジャッキアセンブリ基部３８を示している。基部３８等をデッキ１１に固定するための他の固定構成も考慮できる。場合によっては、一方又は両方の基部３８又は３９を、寸法を変更できるスペーサフレーム８、９（図２又は図３には図示せず）などの基部フレームによって積み込みデッキ１１上に支持することもできる。

本発明の態様では、枢動部５０をジャッキアセンブリ３０に、具体的には持ち上げプラットホーム３４に回転自在に結合することができる。この結合は、あらゆる好適な方法で行うことができる。本発明の好ましい態様では、ブーム４７を介して持ち上げプラットホーム３４を枢動部５０に回転自在に結合することができる。別の実施形態では、枢動部５０を、枢動部５０の傾斜角を持ち上げプラットホーム３４の動き又は位置と同期させるように構成された駆動機構に関連付けることができる。好ましい実施形態では、持ち上げプラットホーム３４と枢動部５０との間の回転自在な結合によって枢動部５０の枢動プラットホーム４９の回転駆動を行うことができる。実施形態では、持ち上げプラットホーム３４と枢動部５０との間の回転自在な結合を、それぞれの根元ラック又は先端ラック２、３内のロータブレード１０を通じた動きの伝達によるものとすることもできるが、これは好ましくない。

図２及び図３の実施形態では、リニア駆動部３２の一端が駆動部の基部枢動点４１に捕捉されて固定され、他端が並進可能な枢動点４４に固定される。リニア駆動部３２は、作動時に長さが伸び縮みすることによって、持ち上げアームの基部枢動点４２まわりの円弧を通じて持ち上げアーム４３、枢動点４４及び摺動自在な結合器４５を動かす。この結果、持ち上げアーム４３の残り部分の高さが変化することにより、持ち上げプラットホーム３４が上昇又は下降するようになる。リニア駆動部３２の作動中に枢動部５０の高さがそれほど変化しないことを考えると、持ち上げプラットホーム３４を上昇又は下降させることによって、ブレード支持面１８の有効仰角が変化するという効果が得られる。

図３に示すように、また図２も参照すると、持ち上げプラットホーム３４と枢動部５０との間の動作的結合の結果、持ち上げプラットホーム３４の動きは、ヒンジ軸Ｃを中心とする仰角θの円弧状の経路Ａに沿ったものになる。実施形態では、角度θを俯角とすることもできるが、仰角及び俯角という用語は、いずれも水平線に対するブレード支持面の傾きの変化を意味するので、本明細書ではこれらを区別しない。ブレードラック構成１及びラック２、３が持ち上げプラットホーム３４上の適所に存在する場合、リニア駆動部３２の作動は、ブレード１０の支持面１８を仰角θだけ並進移動させる効果をもたらす。

リニア駆動部３２は、油圧ピストン又はウォーム軸及びカラーなどのいずれかの好適な線形駆動装置とすることができる。リニア駆動部３２は、制御装置（図示せず）によって制御され、遠隔的又は自動的に、或いはこれらの両方で作動できることが好ましい。ブレード支持面に適用される傾きの程度は、無限に変化できることが好ましい。各根元ラック又は先端ラック２、３内には、単一列のフレーム４、５を示している。実施形態（図示せず）では、各根元ラック又は先端ラック２、３内に、複数列のフレーム４、５が存在することもできる。実施形態では、フレームの列毎にジャッキ構成３２を設けることも、或いは単一の持ち上げプラットホーム３４上に複数列のフレームを支持することもできる。換言すれば、各根元ラック又は先端ラック２又は３を１又は２以上のジャッキ部３０に関連付けることができる。同様に、実施形態では、ラック内のフレームの列毎に枢動部５０を設けることも、或いは単一の枢動部５０上に複数列のフレームを支持することもできる。

図４ａ及び図４ｂに、本発明の態様のさらなる例を示す。図では、根元ラック２及び先端ラック３を含むラック構成１内に一連のブレード１０が支持されている。各ラック２、３内のフレーム４、５は、モジュール式の単一のフレームとすることも、モジュール式の複数のフレームとすることもでき、或いは、ラックが、モジュラータイプではない、具体的には単体の、すなわち互いに分離可能に接続されていない複数のフレームを含むこともできる。図４ａには、積み降ろし位置においてラック構成１内に支持された、すなわち長手方向支持軸１８を含む又は長手方向支持軸１８に平行な概ね横向きのブレード支持面を有する一連のブレード１０を示す。この位置では、ブレードは傾斜しておらず、積み込みデッキ１１の縁部を越えて周囲の水の水面の上方に高さｍで延びる。先端フレームラック３は、スペーサフレーム９によってデッキ１１の上方の一定の高さに支持される。スペーサフレーム９上には、先端ラック３を支持する枢動部５０が固定される。ブレードの根元端部では、ラック構成１が、ブレード１０を支持する根元ラック２を含む。回転自在なスペーサ５５が、デッキ１１と根元ラック２との間の支持要素として機能する。回転自在なスペーサ５５は、ラック枢動点において枢動部５６を介して根元ラック２に枢動自在に接続されるとともに、このラック枢動点から一定距離だけ離れた回転自在なスペーサ上の駆動枢動点において枢動部５７を介してリニア駆動部３２に枢動自在に接続される。ラック枢動部及び駆動枢動部５６、５７は、平行な軸に沿って作動することが好ましい。ピストン又はウォーム軸タイプの駆動装置などのあらゆる好適な駆動部とすることができるリニア駆動部３２の収縮動作は、スペーサ枢動部５６がリニア駆動部３２の収縮方向に引っ張られるにつれて、スペーサ５５の先端部分５９をラック２の下方から遠ざける効果をもたらす。回転自在なスペーサ５５は、ラック２に枢動自在に接続されているので、このリニア駆動部３２の収縮動作は、ラック２を下降させるとともにスペーサ５５を下降位置に静止させ、輸送位置においてブレード支持面１８を積み降ろし位置に対して傾斜させるという同時効果をもたらす。図４ｂに示すブレード１０の輸送位置では、ブレード先端がデッキ１１の縁部を越えて水面の上方に高さｎで延びており、ｎ＞ｍである。リニア駆動部３２の動作は、無限に変化できる角度θでブレードの長手方向軸を傾斜させる効果をもたらす。好ましい実施形態では、回転自在なスペーサ５５が、ジャッキアセンブリ３０の完全な下降位置にラック２を静止させることができる踵部５８を有する。ジャッキアセンブリ３０は、その完全な上昇位置では、回転自在なスペーサ５５を起立姿勢に至らしめ、そのつま先部分５９上にラック２を実質的に直立して支持する。図４ａ及び図４ｂに示す実施形態では、一方のラックの枢動部５０が、対向するラックの基部に結合器を介して結合される。図示の結合器は、対向するラックに対する上昇動作又は下降動作によって枢動部５０の傾動を駆動できるブーム４７の形態を取る。

この結果、本発明の方法の態様によれば、ブレード支持面１８の傾斜角度を変化させることにより、ブレード１０の輸送位置とブレードの積み降ろし位置との間でラック構成１を動かすことができる。好ましい実施形態では、角度θを無限に変化させることができ、０〜５度の間で調整することができる。角度θは、０〜１０度の間で調整できることがさらに好ましい。角度θは、０〜２０度の間で調整できることがさらに好ましい。実施形態では、角度θを０〜２０度以上の間で調整することができる。

図５ａ及び図５ｂに、本発明の態様によるジャッキ３０のさらなる詳細を示す。この構成では、ジャッキ３０の持ち上げプラットホーム３４上に先端ラック３を載置することが好ましい。この結果、ジャッキ３０は、積み降ろし中には下降位置を取り、輸送中には上昇位置を取る。この構成は、図４ａ又は図４ｂに一例として示す構成とは逆であるが、同じ効果が達成される。この構成は、説明した他のあらゆる例示的な実施形態に適用することができる。図５ａ及び図５ｂの構成の１つの利点は、ラック構成１の先端ラック又は根元ラック２、３のいずれの下方にもラックスペーサフレーム９を設ける必要性がなくなる点にある。これにより、輸送ラック構成１のさらなるスペース最大化及び材料の削減が可能になる。また、枢動部５０、並びに枢動部５０とジャッキアセンブリ３０との間の、ここではブーム４７の形の結合器も示している。図示の例では、ジャッキアセンブリ３０が上昇方向又は下降方向に作動すると、ブーム４７が枢動部５０を回転させることができる。制御可能なリニア駆動部３２は、ウォーム軸６２及びカラー６１に結合されたアクチュエータユニット６０を含む。カラー６１は、ウォーム軸６２の長さ方向に強制的に行ったり来たりすることにより、スペーサ５５を上昇位置と下降位置との間で付勢することができる。アクチュエータユニット６０は、電気モータなどのモータを含み、制御手段（図示せず）と関連させることができる。回転自在なスペーサ５５のつま先部５９のローラ６６は、関連するラック２の上昇位置と下降位置との間におけるスペーサの動きを支援することができる。具体的には、回転自在なラックスペーサ５５は、船の支持面に沿った部分の動きによって上昇位置と下降位置との間で動くことができる。この例では、支持面を積み込みデッキ１１とすることができる。さらに具体的に言えば、スペーサ５５のつま先部分５９は、支持面１１に沿って動くことができる。スペーサ５５の支持面に沿った部分の動きは、スペーサ５５に、好ましくはそのつま先部分５９にローラ６６を設けることによって支援することができる。

図５ｂには、つま先部分５９の上に直立することによって関連するラックを最大限に持ち上げる位置にあるスペーサ５５を示している。実施形態では、回転自在なラックスペーサ５５の上昇ロック位置を想定することができる。従って、リニア駆動部３２を、根本ラック又は先端ラック２、３、或いは持ち上げプラットホーム３４をスペーサ５５の最大高さ位置を越えて上昇させる方向に駆動することができる。このような例では、スペーサ肩部５１がラック２、３又は持ち上げプラットホーム３４に接して止まるようになるまで、回転自在なスペーサ５５をラック枢動部５６の周囲で最大限に回転させることができる。図５ｂでは、スペーサ肩部５１が持ち上げプラットホーム３４に接して止まることにより、回転スペーサ５５は、ラック又は持ち上げプラットホーム３４に加わる重力作用によってラック枢動部５６まわりの回転方向に付勢されることとなるが、この回転は、回転スペーサ５５が支持している関連するラック又は持ち上げプラットホームにスペーサ肩部５１が当接することによって妨げられるようになる。このラックスペーサ５５のロック位置は、図５ａ又は図５ｂには示されていない。

図６ａ及び図６ｂの図には、ピストンタイプのリニア駆動部３２を有し、持ち上げプラットホーム３４を介して根元ラック２を支持するジャッキアセンブリ３０が示されている。図６ａに示す回転自在なラックスペーサ５５は、その肩部５１が持ち上げプラットホーム３４に当接して重力によって適所に押さえ込まれた上昇ロック位置にある。これとは逆に、図６ｂには、肩部５１が積み込みデッキ１１に当接した状態で重力によって下降位置に押さえ込まれたラックスペーサ５５が示されている。この図は、その他の点では図４ａ及び図４ｂと同様の機構を有する。図７ａ及び図７ｂに示す構成では、ジャッキアセンブリ３０が油圧ピストンの形態のリニア駆動部３２を有しており、リニア駆動部３２の遠位端におけるプッシャの形で示す、ラック３上の持ち上げピンに係合する持ち上げプラットホーム３４を介してラック３がリニア駆動部３２により支持されている。リニア駆動部は、積み込みデッキ１１に係止することも、或いは静止ブロック４８に関連付けることもできる。リニア駆動部３２の伸長又は収縮動作は、制御要素（図示せず）によって制御することができ、数字１８によって示されるブレード支持面の、水平線から又は少なくとも積み込みデッキ１１の平面から０度〜約２０度の間で無限に変化できる角度調整を可能にすることが好ましい。図７ａ及び図７ｂの表示から分かるように、この実施形及び他の実施形態では、仰角θ＞０である場合には距離ｎ＞ｍである。換言すれば、ブレード支持面１８の仰角がゼロよりも大きい場合には、ブレード支持面１８の水平構成におけるブレード先端の空間距離ｍよりもブレード先端の空間距離ｎの方が大きい。

図２〜図７の全てから、ラック２又は３は、ジャッキアセンブリ３０によって上昇位置と下降位置との間、又は積み/降ろし位置と輸送位置との間で傾斜した時に、その形状及び寸法を維持することが分かる。このことは、ブームの形態の結合器４７によって好適に確保されるが、全ての実施形態において必須なわけではない。

図８は、クレーン１２０も搭載された輸送船１００の積み込みデッキ１１上におけるジャッキ３０上に位置する、ブレード１０が配置された根元ラック２の概略図である。この例に示す持ち上げプラットホーム３４は、２列の積み重なったフレームを保持する。これに対応して枢動部５０（この図には図示せず）が配置される。他の実施形態では、持ち上げプラットホーム３４又は枢動部５０が、１列のフレームを保持することができる。このような実施形態では、複数列のフレーム４、５を収容するように横並びに配置された複数のジャッキ３０が存在することができる。さらに別の実施形態では、持ち上げプラットホーム３４又は枢動部５０が、３列、４列、５列又は６列以上のフレームを保持することもできる。

使用中、ブレード１０は、例えば波止場付近から、好ましくはクレーン１２０によって船１００に積み込むことができる。一般に、ブレード１０は、積み又は降ろし時にはブレードの主軸が水平面内に存在する状態でクレーン１２０から懸架される。船１００に搭載されたブレードラック構成１のフレーム４、５内にブレード１０を配置し、ブレードラック構成１の根元ラック又は先端ラック２、３を船１００上のジャッキ３０に関連付けることができる。或いは、ブレード１０を単一の又は複数の輸送フレーム要素４、５に入れて波止場付近から輸送し、この輸送フレーム要素４、５が、ジャッキ３０を搭載した舶の積み込みデッキ１１上に配置された時に、それぞれの根元ラック及び先端ラック２、３を構成することによってラック構成体１を構築することもできる。いかなる場合でも、ラック構成体１の少なくとも一方のラック２、３は、ジャッキ３０の動作によって上昇又は下降できるようにジャッキ３０に関連して位置付けられる。ブレード１０は、クレーン１２０によって搬送され、ラック構成体１内に水平配向で配置される。従って、各ブレードは、ラック構成体１に積み込まれた直後には、当初、各ラック構成体１内の対向するフレーム要素４、５の相対的配置によって定められる水平支持面内に主軸が存在する形で横たわる。上述したように、ジャッキ３０は、１列のフレーム４、５、又は横並びに存在する複数列のフレーム４、５を上昇又は下降させるように構成することができる。船積み用の関連するブレード又は一群のブレードが積み込まれると、ジャッキ３０を作動（上昇又は下降）させることによって関連するラック２、３を上昇又は下降させ、ブレードの先端が持ち上がるようにある仰角θでブレード支持面１８を動かすことができる。船積みブレードは、具体的には沖合の現場とすることができる建設現場に輸送することができる。或いは、船積みブレードは、船１００によっていずれかの所望の荷揚げ現場に輸送することもできる。関連する荷揚げ現場に到着すると、再びジャッキ３０を作動させて仰角θのブレード支持面１８を動かすことによってブレード先端の空間距離の高さを下げ、好ましくはクレーン１２０によってブレード支持面を水平に戻した後でラック構成１からブレードを降ろし始める。

図示の実施形態は、本発明の態様の例を構成するものである。これらは縮尺通りではない。本発明は、図示の例に限定されるものではない。

１ ブレードラック構成
２ 根元ラック
３ 先端ラック
４ 根元フレーム
５ 先端フレーム
９ スペーサフレーム
１０ ブレード
１１ 積み込みデッキ
３０ ジャッキアセンブリ
３２ リニア駆動部
４７ ブーム
５０ 枢動部
５５ スペーサ
５６ ラック枢動部
５７ 駆動枢動部
５８ 踵部
ｎ 水面上方の高さ
θ 仰角

Claims (14)

1. 船に積載される風力タービンブレードの荷扱い方法であって、
   前記船の上に、複数のブレードを収容するように構成された、少なくとも根元ラックと先端ラックとを含むブレードラック構成体であって、該根元ラック及び該先端ラック間にブレード支持面を規定するブレードラック構成体を設けるステップと、
   前記根元ラック及び前記先端ラックの一方と前記船との間で作用するジャッキアセンブリを設けるステップと、
   前記船に積載された前記根元ラック及び前記先端ラックの一方を前記ジャッキアセンブリによって上昇又は下降させることより、前記複数のブレードの前記ブレード支持面をある仰角で動かすステップと、
   を含むことを特徴とする方法。
2. 前記根元ラック及び前記先端ラックの他方のラックは、実質的に上昇又は下降しない、請求項１に記載の方法。
3. 前記根元ラック及び前記先端ラックの前記他方のラックは、静止した基部フレーム上に位置付けられることにより、前記船の積み込みデッキの上方に一定の高さで支持される、請求項１に記載の方法。
4. 前記根元ラックは、互いに分離可能に接続することができ各々が単一のブレードの根元部分を支持するようにされている根元フレーム要素で構成され、前記先端ラックは、互いに分離可能に接続することができ各々が単一のブレードの先端部分を支持するようにされている先端フレーム要素で構成されている、請求項１に記載の方法。
5. 前記根元ラック及び前記先端ラックの前記他方のラックの下方に枢動部を設けるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
6. 前記ジャッキアセンブリは、駆動要素を含み、下降支持位置と上昇支持位置との間で回転できる回転自在なラックスペーサをさらに含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記ブレード支持面が動く範囲である前記仰角は、少なくとも３度である、
   請求項１に記載の方法。
8. 前記根元ラックと前記先端ラックとの間に接続ブームを設けるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載の方法に従ってブレードラック構成体の風力タービンブレードの根元支持フレーム要素又は先端支持フレーム要素のラックを上昇又は下降させることができる、風力タービン設置船上のジャッキアセンブリであって、上昇又は下降される前記根元ラック及び前記先端ラックの一方に位置付けることができ、駆動装置によって駆動される持ち上げプラットホームを備えているジャッキアセンブリ。
10. 前記ジャッキアセンブリは、前記根元ラック及び前記先端ラックの他方に位置する枢動部をさらに含む、請求項９に記載のジャッキアセンブリ。
11. 前記枢動部は、結合リンク機構によって前記持ち上げプラットホームに回転自在に結合される、請求項９に記載のジャッキアセンブリ。
12. 前記駆動装置は、回転自在なラックスペーサに結合されたリニア駆動部であり、前記ラックスペーサは、前記ラックの枢動結合部に回転自在に結合されるとともに、前記リニア駆動部に回転自在に結合される、請求項９に記載のジャッキアセンブリ。
13. 前記回転自在なラックスペーサは、上昇したラック支持位置と、下降したラック支持位置とを取るように構成され、前記ジャッキアセンブリは、前記回転自在なラックスペーサを前記リニア駆動部によって前記上昇位置と前記下降位置との間で回転させるように構成される、請求項１２に記載のジャッキアセンブリ。
14. 積み込みデッキと、クレーンと、請求項９から１３のいずれか一項に記載のジャッキアセンブリとを備える、ことを特徴とする洋上風力タービン設置船。