JP7655840B2

JP7655840B2 - 揚重装置

Info

Publication number: JP7655840B2
Application number: JP2021190948A
Authority: JP
Inventors: 良介朝倉; 康弘浅香; 龍市島田; 嘉一森
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 2021-11-25
Filing date: 2021-11-25
Publication date: 2025-04-02
Anticipated expiration: 2041-11-25
Also published as: JP2023077610A

Description

本開示は、トランジションピースを吊るための揚重装置に関する。

特開２０１３－８２５４１号公報には、収納箱に収納されたバッテリ・モジュールを吊り上げる吊り具が記載されている。吊り具は、横方向に延びる本体フレームと、本体フレームの上面に固定されたアイボルトとを備える。本体フレームの一端には固定アームが設けられ、本体フレームの他端には開閉アームが回動可能に装着されている。固定アームをバッテリ・モジュールの一端に固定した状態でバッテリ・モジュールの他端で開閉アームを回動させて開閉アームをモジュールの他端に固定することにより、バッテリ・モジュールが把持される。

特開２０１４－２１０６６６号公報には、把持装置が記載されている。把持装置は、家畜飼料用のロールベールを吊り上げる。把持装置は、鉛直方向に沿って延びると共にロールベールに対して接近及び離間する方向に揺動する複数の索状ガイドを備える。この把持装置では、複数の索状ガイドがロールベールに接近してロールベールを把持することにより、ロールベールを吊り上げることが可能である。

特開２０１３－８２５４１号公報特開２０１４－２１０６６６号公報

吊り上げる対象のものを揚重するときには、玉掛けが必要である。ところで、トランジションピースの高さは３０ｍ程度ある場合もあるので、揚重のたびに玉掛けの作業を行うのは揚重作業における作業性の観点から好ましくない。また、トランジションピースに玉掛け作業を行うときには、作業者がトランジションピースの上部に上って作業をしなければならないので、作業の安全性の点でも改善の余地がある。

本開示は、トランジションピースの揚重の作業を効率よく行うことができると共に、揚重の作業の安全性を高めることができる揚重装置を提供することを目的とする。

本開示に係る揚重装置は、トランジションピースを揚重する揚重装置である。揚重装置は、トランジションピースの上部に固定されると共に、鉛直方向に交差する交差方向に延びる第１挿入穴を有する一対の吊りピースと、一対の吊りピースのそれぞれに対して鉛直方向に移動可能とされており、交差方向に沿って第１挿入穴と並ぶ第２挿入穴を有する一対の移動機構と、交差方向に沿って並ぶ第１挿入穴及び第２挿入穴に挿抜可能とされたピンを有する一対のピン挿抜機構と、トランジションピースの上方において一対の移動機構を互いに接続する接続部材と、ピン挿抜機構による第１挿入穴及び第２挿入穴に対するピンの挿抜、並びに、移動機構の鉛直方向への移動を操作する操作部と、を備え、吊りピースの第１挿入穴は、第１曲率部と、第１曲率部の上側に位置する第２曲率部とを有し、第１曲率部の曲率半径は第２曲率部の曲率半径よりも大きい。

この揚重装置では、一対の吊りピースがトランジションピースの上部に固定されており、各吊りピースは鉛直方向に交差する交差方向に延在する第１挿入穴を有する。揚重装置は、鉛直方向に移動すると共に第２挿入穴を有する一対の移動機構と、第１挿入穴及び第２挿入穴にピンを挿抜するピン挿抜機構とを備える。一対のピン挿抜機構のそれぞれがピンを第１挿入穴及び第２挿入穴に挿入した状態で各移動機構が鉛直上方に移動することにより、一対の吊りピースを介してトランジションピースを吊り上げることができる。更に、この揚重装置は、ピン挿抜機構によるピンの挿抜、及び移動機構による移動を操作する操作部を備える。従って、作業者はトランジションピースから離れた位置で操作部を操作してピンの挿抜、及び移動機構の移動を行うことができるので、揚重のたびに玉掛けの作業を行う必要がない。よって、玉掛けのために作業者がトランジションピースの上部に上る作業を不要とできるので、揚重の作業を効率よく行うことができると共に、作業の安全性を高めることができる。

揚重装置は、移動機構及び接続部材の少なくともいずれかが当接するガイド部材を備えてもよい。ガイド部材に移動機構及び接続部材の少なくともいずれかが当接した状態で一対の移動機構がガイド部材に沿って移動することにより、第１挿入穴に第２挿入穴が重なってもよい。この場合、ガイド部材に移動機構及び接続部材の少なくともいずれかを当接させた状態で移動機構をガイド部材に沿って下ろすことにより、吊りピースの第１挿入穴の位置に移動機構の第２挿入穴の位置を合わせることができる。従って、第１挿入穴に対する第２挿入穴の位置合わせを容易に行うことができるので、揚重の作業をより効率よく行うことができる。

揚重装置は、トランジションピースの上部を封止するカバーを備えてもよい。この場合、トランジションピースの上部に設けられた鋼材等がカバーで封止されることにより、当該鋼材等を海洋環境から保護することができる。

本開示によれば、トランジションピースの揚重の作業を効率よく行うことができると共に、揚重の作業の安全性を高めることができる。

（ａ）は、実施形態に係るトランジションピースを備えた構造物の例である風力発電機を示す側面図である。（ｂ）は、（ａ）のトランジションピースを示す斜視図である。図１のトランジションピースに設けられた例示的なプラットフォーム、カバー及び揚重装置を示す斜視図である。図２のカバー及び揚重装置を示す斜視図である。図３の揚重装置の吊りピース、移動機構、及びピン挿抜機構を示す斜視図である。図３の移動機構及びピン挿抜機構の動作を説明するための模式図である。（ａ）は、図１のトランジションピース及び吊りピースの接合構造を示す図である。（ｂ）は、図６（ａ）の吊りピースの第１挿入穴を拡大した図である。（ａ）は、実施形態に係るトランジションピースが置かれるトランジションピース台を示す斜視図である。（ｂ）は、（ａ）のトランジションピース台を拡大した斜視図である。（ａ）は、変形例に係るトランジションピース台を示す平面図である。（ｂ）は、変形例に係るトランジションピース台の一部を示す斜視図である。変形例に係るトランジションピース台を示す平面図である。（ａ）は、実施形態に係るモノパイル及び搬送装置を示す斜視図である。（ｂ）は、（ａ）のモノパイルを示す側面図である。（ｃ）は、一例としてのトランジションピースを示す側面図である。

以下では、図面を参照しながら本開示に係る揚重装置の実施形態について説明する。図面の説明において同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。また、図面は、理解の容易化のため、一部を簡略化又は誇張して描いている場合があり、寸法比率等は図面に記載のものに限定されない。

図１（ａ）は、本実施形態に係る揚重装置に吊り上げられるトランジションピース３を備えた一例としての風力発電機１を示す側面図である。図１（ｂ）は、トランジションピース３を示す斜視図である。風力発電機１は、例えば、海底Ｂに設けられており、洋上風力発電を行う。但し、風力発電機１は、海洋に限られず、例えば、湖又は河川等、海洋とは異なる水中に設けられていてもよい。

風力発電機１は、基礎２と、基礎２に設置されるトランジションピース３と、トランジションピース３に固定されるタワー４と、タワー４の上部に取り付けられたナセル５と、ナセル５に取り付けられたブレード６と、を備える。タワー４は、例えば、コンクリート製又は鋼製である。ナセル５の内部には発電機及び増速器等が収容されており、例えば、増速器からはローター軸がナセル５の外部に突出している。

ブレード６は、ナセル５のローター軸に固定されている。風力発電機１は、例えば、３枚のブレード６を備える。ブレード６が風を受けて回転すると、当該回転はナセル５の内部の増幅器によって一定の回転数に上げられる。一定の回転数に上げられた当該回転はナセル５の内部の発電機によって電力に変換される。例えば、ナセル５は、風向風速計を備えており、風速及び風向に対応してローターの向きとブレード６の角度を制御することにより、効率的な発電を行う。

風力発電機１は、例えば、モノパイルの基礎形式を備えており、モノパイルである基礎２の上方にトランジションピース３が設けられる。風力発電機１は、水中Ｗに打設されたモノパイルである基礎２と、基礎２から上方に延びると共にタワー４の下端に接続されたトランジションピース３とを備える。なお、基礎２は、モノパイルの基礎形式に代えて、トリパイルの洋上風力基礎、又はジャケット式の洋上風力基礎を備えていてもよく、基礎２の形式は特に限定されない。

例えば、水平面で切断したときの基礎２の断面形状は円形状とされている。一例として、基礎２は筒状を呈する。基礎２の直径は、例えば、４ｍ以上（一例として６ｍ）である。基礎２は、例えば、水中Ｗに打ち込まれる円筒状の下部２ｃと、下部２ｃの上端から上方に向かうに従って徐々に縮径する上部２ｄとを有する。上部２ｄにはトランジションピース３が設置される。

トランジションピース３は、風力発電機１の鉛直度を確保するために設けられる。トランジションピース３は、鉛直方向Ｄ１に沿って延びる筒状部分３ｂと、筒状部分３ｂの上端に位置する外部プラットフォーム１０とを有する。筒状部分３ｂは、例えば、外部プラットフォーム１０が載せられる上側部３ｄと、上側部３ｄの下端から下方に向かうに従って徐々に拡径する下側部３ｆとを有する。外部プラットフォーム１０は、筒状部分３ｂの上端から水平方向に突出するように筒状部分３ｂに設置されている。

トランジションピース３の下側部３ｆは基礎２の上部２ｄが通される部位である。例えば、下側部３ｆと基礎２の上部２ｄの間にグラウトが充填されることによって基礎２にトランジションピース３が接合（グラウト接合）する。なお、基礎にトランジションピースを接合する手段は、上記のグラウト接合に限られない。基礎にトランジションピースを接合する手段は、例えば、ボルト接合であってもよく特に限定されない。また、基礎に予め（例えば海底Ｂに打ち込まれる前に）トランジションピースが接合されていてもよい。

例えば、トランジションピース３は、筒状部分３ｂに作業者が乗り降りするための梯子３ｈと、作業者が休むためのレストプラットフォーム３ｊとを備える。梯子３ｈは、例えば、筒状部分３ｂの下側部３ｆから筒状部分３ｂの上端まで延在している。トランジションピース３は、例えば、複数のレストプラットフォーム３ｊを有し、複数のレストプラットフォーム３ｊのそれぞれが梯子３ｈの複数の途中部分のそれぞれに設けられる。

トランジションピース３は、例えば、電線配管３ｋと、グラウト配管３ｍとを有する。電線配管３ｋは、ＩＣＣＰ（Impressed Current Cathodic Protection：陰極防食）用の電線を収容する。トランジションピース３は、例えば、筒状部分３ｂから突出するように配置された電極３ｒを有する。

電極３ｒは、水中Ｗに配置される陽極（ＩＣＣＰシステムの外部陽極）である。電極３ｒに電流が流れることにより、トランジションピース３の各部の電位差によって生じる電食を抑制する。グラウト配管３ｍは、基礎２にトランジションピース３を固定するグラウトが通る配管である。トランジションピース３は、例えば、トランジションピース３の下端においてトランジションピース３の径方向外側に突出するフランジ部３ｓを有する。

トランジションピース３は筒状部分３ｂに着船設備３ｇを有する。着船設備３ｇには、トランジションピース３に上ってトランジションピース３で作業をする作業者が乗る船が到着する。着船設備３ｇは、例えば、鉛直方向Ｄ１に沿って延びる２本のポール３ｐと、ポール３ｐを筒状部分３ｂに接合する複数の接合部材３ｑとを備える。

２本のポール３ｐの間には、作業者を乗せた船の船首が入り込む。例えば、２本のポール３ｐの間隔は、当該船から作業者がアクセスできる程度の広さとされている。２本のポール３ｐの間には梯子３ｈが設けられる。よって、船から下りた作業者が梯子３ｈを使ってトランジションピース３の外部プラットフォーム１０に上ることが可能である。

例えば、ポール３ｐの上方にはレストプラットフォーム３ｊが設けられる。例えば、着船設備３ｇの複数の接合部材３ｑは、ポール３ｐに沿って並ぶように配置されている。接合部材３ｑは、例えば、筒状部分３ｂから突出する柱状とされており、各ポール３ｐと筒状部分３ｂとを互いに接続する。ポール３ｐ及び複数の接合部材３ｑは、例えば、一体化されている。

図２は、タワー４が構築される前における外部プラットフォーム１０を示す斜視図である。図１（ｂ）及び図２に示されるように、外部プラットフォーム１０は、例えば、クレーン１０ｂと、電源装置１０ｃとを備える。例えば、クレーン１０ｂはダビッドクレーンであり、電源装置１０ｃはクレーン１０ｂに電力を供給するクレーン電源装置である。

トランジションピース３は、外部プラットフォーム１０から突出する上部３ｚを有する。上部３ｚは、外部プラットフォーム１０において上方に突出する管状の突出部３ｘと、突出部３ｘの上端に形成されたフランジ部３ｙとを有する。トランジションピース３は、更に、トランジションピース３の上部３ｚを封止するカバー５０を備える。

例えば、カバー５０とトランジションピース３のフランジ部３ｙとの間にはゴム部材が介在しており、当該ゴム部材はカバー５０とフランジ部３ｙとの間で潰された状態となっている。当該ゴム部材によってトランジションピース３の密閉性が確保されている。カバー５０によりトランジションピース３の上部３ｚは封止されており、カバー５０によって上部３ｚからトランジションピース３の内部への空気は遮断される。

これにより、トランジションピース３の内部への腐食因子の侵入を遮断できるので、例えば、海洋環境からトランジションピース３の内部を保護することが可能となる。カバー５０は、トランジションピース３のフランジ部３ｙに載せられるフランジ部５１と、平面視におけるフランジ部５１の中央側において斜め上方に延在する複数の傾斜部５２と、複数の傾斜部５２の上端に位置する頂部５３とを備える。

例えば、平面視においてフランジ部５１は円形状を呈する。平面視におけるフランジ部５１の直径は、平面視におけるフランジ部３ｙの直径以上である。カバー５０は、フランジ部３ｙにフランジ部５１を締結する複数のボルト５４を有し、例えば、複数のボルト５４はトランジションピース３の周方向Ｄ２に沿って並んでいる。周方向Ｄ２に沿って並ぶ複数のボルト５４によってフランジ部５１はフランジ部３ｙに強固に固定される。

一例として、平面視において、複数の傾斜部５２は六角形状を呈し、頂部５３は複数の傾斜部５２の内側において六角形状を呈する。例えば、カバー５０は６つの傾斜部５２を有し、各傾斜部５２は台形状を呈する。傾斜部５２は、鉛直上方に位置する上底部５２ｂと、鉛直下方に位置する下底部５２ｃと、フランジ部５１及び頂部５３を互いに接続する一対の脚部５２ｄとを有する。頂部５３は、複数の傾斜部５２の上底部５２ｂによって画成されている。複数の傾斜部５２の下底部５２ｃはフランジ部５１の上面５１ｂの上方に位置する。例えば、頂部５３は水平方向に延在している。

カバー５０は、複数の扉５５を備える。例えば、傾斜部５２及び頂部５３のそれぞれに扉５５が設けられる。一例として、互いに隣接する２つの傾斜部５２及び頂部５３のそれぞれに扉５５が設けられる。扉５５は、例えば、両開きの扉であり、扉５５を構成する一対の板部のそれぞれに取っ手が設けられている。この取っ手を持って当該取っ手を引くことにより、扉５５を開放することが可能である。

例えば、複数の扉５５は、作業者がトランジションピース３の内部に出入りするための第１扉５６、トランジションピース３の内部に物（備品等）の出し入れをするための第２扉５７、及びケーブルをトランジションピース３の内部に入れるための第３扉５８とを含む。第３扉５８は、例えば、外部プラットフォーム１０に設けられるウインチによって海底Ｂから引き上げられたケーブルが通される。

例えば、カバー５０は換気装置５９を備える。一例として、換気装置５９は頂部５３から上方に突出する煙突キャップである。換気装置５９は、トランジションピース３の内部に連通する複数の空気孔を有し、当該空気孔を介してトランジションピース３の内部の換気及び除湿が可能である。

例えば、トランジションピース３は、カバー５０に取り付けられる揚重装置６０を備える。図３は、カバー５０及び揚重装置６０を示す斜視図である。図２及び図３に示されるように、揚重装置６０は、カバー５０のフランジ部５１に固定された一対の吊りピース６１と、鉛直方向Ｄ１に移動可能とされている一対の移動機構６２と、一対の移動機構６２を互いに接続する接続部材６３とを備える。接続部材６３は、例えば、一対の移動機構６２の上部同士を互いに接続する横材である。一例として、接続部材６３は、棒状を呈する。

一対の吊りピース６１は、鉛直方向Ｄ１に交差する交差方向Ｄ３に沿って並んでおり、平面視における一対の吊りピース６１の間に傾斜部５２及び頂部５３が設けられる。一対の移動機構６２は、一対の吊りピース６１の上方において鉛直方向Ｄ１に沿って移動可能とされている。交差方向Ｄ３に沿って一対の移動機構６２が並ぶように配置される。

各移動機構６２の上部には、シャックル６６が回動可能に固定されている。揚重装置６０は、例えば、一対のシャックル６６を備え、一対のシャックル６６のそれぞれにはトランジションピース３を吊り上げる揚重機のフック（不図示）が引っ掛けられる。例えば、揚重機が一対のシャックル６６を介して揚重装置６０を引き上げることにより、トランジションピース３を吊り上げることが可能とされている。

一対のシャックル６６は交差方向Ｄ３に沿って並んでいる。各シャックル６６は、接続部材６３の交差方向Ｄ３の両端のそれぞれにおいて軸部６６ｂを中心として回動可能とされている。軸部６６ｂは、鉛直方向Ｄ１及び交差方向Ｄ３の双方に交差する方向Ｄ４に沿って延在している。

揚重装置６０は、例えば、一対の移動機構６２のそれぞれに取り付けられたピン挿抜機構６４を備える。図４は、吊りピース６１、移動機構６２及びピン挿抜機構６４を拡大した斜視図である。図５は、吊りピース６１に対する移動機構６２及びピン挿抜機構６４の動作を説明するための模式図である。

図３、図４及び図５に示されるように、ピン挿抜機構６４は、交差方向Ｄ３に沿って吊りピース６１及び移動機構６２に対して挿抜可能なピン６５を有し、ピン６５を交差方向Ｄ３に沿って移動させる。吊りピース６１はピン６５が挿入される第１挿入穴６１ｂを有し、移動機構６２はピン６５が挿入される第２挿入穴６２ｂを有する。第１挿入穴６１ｂ及び第２挿入穴６２ｂは、共に交差方向Ｄ３に沿って延びている。

移動機構６２は、接続部材６３及びシャックル６６が固定される第１ブラケット部６２ｃと、第１ブラケット部６２ｃから下方に延在しており吊りピース６１を挟み込む第２ブラケット部６２ｄ及び第３ブラケット部６２ｆとを有する。なお、図５では、簡略化のためシャックル６６の図示を省略している。平面視において、第３ブラケット部６２ｆは、第２ブラケット部６２ｄよりも揚重装置６０の交差方向Ｄ３の端部側に設けられる。

第１ブラケット部６２ｃは、例えば、方向Ｄ４に厚みを有する板状を呈する。第１ブラケット部６２ｃの交差方向Ｄ３の一方側から接続部材６３が延び出しており、第１ブラケット部６２ｃの交差方向Ｄ３の他方側において軸部６６ｂを介してシャックル６６が支持されている。

第２ブラケット部６２ｄ及び第３ブラケット部６２ｆは、交差方向Ｄ３に厚みを有する板状を呈する。移動機構６２にはピン挿抜機構６４が固定されている。ピン挿抜機構６４は、例えば、第２ブラケット部６２ｄに固定されており交差方向Ｄ３に伸縮可能とされたシリンダ６４ｂと、シリンダ６４ｂの伸縮に伴ってピン６５を交差方向Ｄ３に沿って移動させる駆動機構６４ｃとを備える。

シリンダ６４ｂはピン６５よりも上方に配置される。駆動機構６４ｃは、シリンダ６４ｂとピン６５との間において第３ブラケット部６２ｆから接続部材６３とは反対側に延びる板状部材６４ｄと、板状部材６４ｄにおいて方向Ｄ４に延びる軸部６４ｆと、軸部６４ｆを中心として回動する回動部材６４ｇとを有する。

回動部材６４ｇは、軸部６４ｆに対して上下方向に延在する。回動部材６４ｇの一端はシリンダ６４ｂのロッド６４ｈに回動自在に支持されており、回動部材６４ｇの他端はピン６５の端部６５ｂに回動自在に支持されている。従って、シリンダ６４ｂ（ロッド６４ｈ）が伸縮すると、軸部６４ｆを支点として回動部材６４ｇが回動し、回動部材６４ｇの回動に伴ってピン６５が交差方向Ｄ３に沿って移動する。

第２挿入穴６２ｂは、例えば、第２ブラケット部６２ｄ及び第３ブラケット部６２ｆのそれぞれに形成されている。吊りピース６１の第１挿入穴６１ｂにピン６５が挿入されない状態（シリンダ６４ｂ（ロッド６４ｈ）が縮んだ状態）において、例えば、ピン６５は第３ブラケット部６２ｆの第２挿入穴６２ｂに引っ掛かっている（移動機構６２から完全には抜けない）。

これに対し、シリンダ６４ｂが延びる（ロッド６４ｈが突出する）と、ピン６５は吊りピース６１の第１挿入穴６１ｂ、及び第２ブラケット部６２ｄの第２挿入穴６２ｂに挿入される。この状態ではピン６５が第３ブラケット部６２ｆの第２挿入穴６２ｂ、吊りピース６１の第１挿入穴６１ｂ、及び第２ブラケット部６２ｄの第２挿入穴６２ｂに通されているので、ピン挿抜機構６４によって移動機構６２及び吊りピース６１を強固に保持することができる。

図６（ａ）は、吊りピース６１の固定構造を示す斜視図である。図６（ｂ）は、吊りピース６１の第１挿入穴６１ｂを拡大した図である。図６（ａ）及び図６（ｂ）に示されるように、吊りピース６１の第１挿入穴６１ｂは、第１曲率部６１ｂ１と、第１曲率部６１ｂ１の上側に位置する第２曲率部６１ｂ２とを有する。第１曲率部６１ｂ１及び第２曲率部６１ｂ２は共に円弧状とされており、第１曲率部６１ｂ１の曲率半径は第２曲率部６１ｂ２の曲率半径よりも大きい。

第１曲率部６１ｂ１の曲率半径はピン６５の半径よりも大きく、第２曲率部６１ｂ２の曲率半径はピン６５の半径と同程度である。一例として、第１曲率部６１ｂ１を含む仮想円の直径は２２５ｍｍであり、第２曲率部６１ｂ２を含む仮想円の直径は２０５ｍｍであり、ピン６５の直径は２００ｍｍである。

第１挿入穴６１ｂがピン６５の直径より大きい第１曲率部６１ｂ１を有することにより、第１挿入穴６１ｂへのピン６５の挿入を容易に行える。そして、第１挿入穴６１ｂが第１曲率部６１ｂ１よりも小さい曲率半径の第２曲率部６１ｂ２を第１曲率部６１ｂ１の上側に有することにより、第２曲率部６１ｂ２にピン６５をフィットさせることができると共に第１挿入穴６１ｂにピン６５による支圧が大きくなることを抑制できる。

図３及び図６（ａ）に示されるように、吊りピース６１は、トランジションピース３のフランジ部３ｙに下方から挿通される複数のボルト６７によって固定されている。複数のボルト６７は、例えば、周方向Ｄ２に沿って並んでいる。一例として、８個のボルト６７によってフランジ部３ｙにカバー５０（フランジ部５１）及び吊りピース６１が締結されている。これにより、吊りピース６１をトランジションピース３の上部３ｚに強固に取り付けることが可能である。

図３及び図５に示されるように、揚重装置６０は、ピン挿抜機構６４による第１挿入穴６１ｂ及び第２挿入穴６２ｂに対するピン６５の挿抜、並びに、移動機構６２の鉛直方向Ｄ１への移動を操作する操作部６８を備える。例えば、操作部６８は、外部プラットフォーム１０から離れた位置でピン挿抜機構６４及び移動機構６２を操作可能なリモコンである。

揚重装置６０は、例えば、操作部６８からの操作信号を受信する制御板が収容された制御ボックス６９を備える。一例として、制御ボックス６９は、接続部材６３に取り付けられている。制御ボックス６９の内部に設けられた制御板と、移動機構６２及びピン挿抜機構６４のそれぞれとは電気的に接続されている。

操作部６８が操作されると、制御ボックス６９の制御板が操作信号を受信し、当該操作信号の受信に伴って移動機構６２又はピン挿抜機構６４が稼動する。例えば、操作部６８の操作により、ピン挿抜機構６４が第１挿入穴６１ｂにピン６５を挿入していない状態で（第３ブラケット部６２ｆの第２挿入穴６２ｂにピン６５が引っ掛かった状態で）、移動機構６２、接続部材６３及びピン挿抜機構６４を上下移動させることが可能である。そして、操作部６８の操作により、第１挿入穴６１ｂと第２挿入穴６２ｂが交差方向Ｄ３に並んだ状態でピン挿抜機構６４を駆動させて第１挿入穴６１ｂ、及び第２ブラケット部６２ｄの第２挿入穴６２ｂにピン６５を挿入することが可能である。

図３及び図４に示されるように、揚重装置６０は、移動機構６２及び接続部材６３の少なくともいずれかが当接するガイド部材７０と張出部材７２とを備える。張出部材７２は、移動機構６２から平面視における一対のガイド部材７０よりも交差方向Ｄ３の外側に延在する部位である。揚重装置６０は交差方向Ｄ３に沿って並ぶ一対の張出部材７２を有し、揚重装置６０は一対の張出部材７２が一対のガイド部材７０にガイドされるようにトランジションピース３に下ろされる。

すなわち、一対の張出部材７２のそれぞれがガイド部材７０に当接することによってガイド部材７０が移動機構６２をガイドする。ガイド部材７０は、例えば、鉛直方向Ｄ１に延びる柱状を呈するガイドポールである。揚重装置６０は、交差方向Ｄ３に沿って並ぶ一対のガイド部材７０を備え、各ガイド部材７０は吊りピース６１から上方に延在している。

一対のガイド部材７０のそれぞれには一対の移動機構６２のそれぞれが当接し、この状態で一対の移動機構６２を下方に移動させることにより、第２ブラケット部６２ｄと第３ブラケット部６２ｆで吊りピース６１を挟み込むことが可能である。第２ブラケット部６２ｄと第３ブラケット部６２ｆが吊りピース６１を挟み込むことにより、第１挿入穴６１ｂに対して第２挿入穴６２ｂを交差方向Ｄ３に並べることが可能である。そして、この状態で第１挿入穴６１ｂ、及び第２ブラケット部６２ｄの第２挿入穴６２ｂへのピン６５の挿入が可能となる。

以上、一対のピン６５が第１挿入穴６１ｂ及び第２挿入穴６２ｂに挿入された状態でシャックル６６を介して揚重機が揚重装置６０を吊り上げることにより、当該揚重機でトランジションピース３を移動させることが可能である。トランジションピース３は工場において製造され、製造されたトランジションピース３が揚重装置６０の吊り上げによって移動する。

トランジションピース３が移動する場合としては、例えば、工場で製造されたトランジションピース３を船舶に載せるとき、船舶からヤードにトランジションピース３を仮置きするとき、ヤードにおいてトランジションピース３を移動させるとき、ヤードから船舶にトランジションピース３を載せるとき、又は、船舶から現場にトランジションピース３を据え付けるとき、が挙げられる。

以上のようにトランジションピース３はあらゆる場所に移動することがあるが、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示されるように、トランジションピース３はトランジションピース台８０に仮置きされる。なお、図７（ａ）ではトランジションピース３を簡略化して示している。

トランジションピース台８０は、例えば、トランジションピース３が仮置きされる仮置きヤードＹに設けられる。例えば、トランジションピース３は、仮置きヤードＹに数ヶ月程度の間仮置きされるが、その間、地震又は台風等からトランジションピース３を倒れないようにトランジションピース３を強固に固定する必要がある。

仮置きヤードＹには、例えば、敷き鉄板と、当該敷き鉄板の上に載せられるゴム製のシート部材Ｚが配置されており、シート部材Ｚの上にトランジションピース台８０が載せられている。これにより、トランジションピース台８０を滑りにくくすることができる。トランジションピース台８０は、例えば、平面視において放射状に延びる複数の基部８１と、各基部８１の上方において各基部８１に沿って移動可能な複数の移動部８２とを備える。平面視においてトランジションピース台８０は円形状を呈する。例えば、各基部８１は、トランジションピース台８０の径方向Ｄ５に沿って延びる棒状を呈する。基部８１及び移動部８２は、例えば、鋼材によって構成されている。

各基部８１の天面８１ｂには台座８１ｃが固定されており、台座８１ｃの上面に沿って移動部８２がトランジションピース台８０の径方向Ｄ５に移動可能である。基部８１の上面８１ｆと移動部８２の下面との間にはトランジションピース３のフランジ部３ｓを挟むことが可能となっている。従って、複数の基部８１にトランジションピース３のフランジ部３ｓを載せて、複数の移動部８２のそれぞれをフランジ部３ｓの上面３ｔに載せることにより、複数の位置でフランジ部３ｓを挟み込むことが可能である。

例えば、トランジションピース台８０は、移動部８２を基部８１に固定する固定部材８３を備える。固定部材８３は、例えば、ボルト８３ｂと、ナット８３ｃと、板状部材８３ｄとを有する。移動部８２には、鉛直方向Ｄ１に貫通する貫通孔８２ｂが形成されており、貫通孔８２ｂにボルト８３ｂが挿通される。

板状部材８３ｄには板状部材８３ｄの厚さ方向に板状部材８３ｄを貫通する貫通孔が形成されており、板状部材８３ｄの貫通孔と貫通孔８２ｂとに上からボルト８３ｂが通されている。例えば。貫通孔８２ｂは径方向Ｄ５に沿って延びる長孔であり、板状部材８３ｄの貫通孔は円形状であるため、移動部８２に対する板状部材８３ｄの径方向Ｄ５の位置は可変となっている。

板状部材８３ｄの貫通孔と貫通孔８２ｂに挿通されたボルト８３ｂは、基部８１の上面８１ｆに当接し、この状態でナット８３ｃに締め付けられる。このようにナット８３ｃでボルト８３ｂを締め付けることにより、移動部８２と基部８１の間でフランジ部３ｓを強固に固定できる。例えば、トランジションピース台８０は、基部８１の幅方向に沿って並ぶ複数（一例として２つ）の固定部材８３を備える。従って、フランジ部３ｓを一層強固に固定することが可能であり、地震及び台風によってトランジションピース３が倒れる事態をより確実に防止できる。

上記では複数の基部８１、及び複数の移動部８２を備えるトランジションピース台８０について説明した。このトランジションピース台８０では、フランジ部３ｓが載せられる基部８１に対して移動部８２が径方向Ｄ５に移動してフランジ部３ｓが移動部８２の下に挟み込まれるので、種々の径のトランジションピース３をトランジションピース台８０に載せることが可能である。

従って、種々のトランジションピース３にトランジションピース台８０を転用できる。また、トランジションピース台８０は、鋼材のみによって構成されているため、トランジションピース３ごとに作り直す必要がなく他種のトランジションピース３に容易に転用することができる。

しかしながら、トランジションピース台の構成は、トランジションピース台８０に限られない。図８（ａ）及び図８（ｂ）に示されるように、変形例に係るトランジションピース台８５は、平面視において環状に延びる基材８６と、基材８６の上面８６ｂにおいて基材８６の径方向Ｄ７に沿って延びるように固定される複数の押さえ部材８７とを備える。

複数の押さえ部材８７は、平面視において放射状に配置される。平面視における基材８６の内側にはトランジションピース３が配置され、配置されたトランジションピース３のフランジ部３ｓの上面に各押さえ部材８７が載せられる。押さえ部材８７は、例えば、基材８６の径方向Ｄ７に延びる鋼材である。

押さえ部材８７は、径方向Ｄ７に沿って並ぶ複数のボルト孔８７ｂを有する。ボルト孔８７ｂにおいて、例えば、前述した固定部材８３（図７（ｂ）参照）によって押さえ部材８７が基材８６に固定される。この場合、径方向Ｄ７の位置が調整された押さえ部材８７のボルト孔８７ｂにボルト８３ｂが通されて、ボルト８３ｂは基材８６の上面に当接し、この状態でナット８３ｃに締め付けられる。このようにナット８３ｃでボルト８３ｂを締め付けることにより、押さえ部材８７の下でフランジ部３ｓを固定できる。従って、複数の押さえ部材８７の下でフランジ部３ｓを強固に固定できる。

以上、トランジションピース台８５では、基材８６の上に載せられる複数の押さえ部材８７のそれぞれが径方向Ｄ７に沿って移動可能となっており、複数の押さえ部材８７をフランジ部３ｓに載せた状態で各押さえ部材８７を基材８６に固定可能である。従って、種々のトランジションピース３にトランジションピース台８５を転用できるので、前述したトランジションピース台８０と同様の効果が得られる。

トランジションピース台８５では、径方向Ｄ７に延びる押さえ部材８７が径方向Ｄ７に沿って移動可能とされている。しかしながら、図９の変形例に係るトランジションピース台９０のように、コマ材９１を介して接続された複数の押さえユニット９２が径方向Ｄ７に沿って移動可能とされていてもよい。複数の押さえユニット９２は、前述した押さえ部材８７と、押さえ部材８７を支持すると共にトランジションピース台９０の周方向Ｄ８に沿って延びる支持部材９３とを備える。

トランジションピース台９０からもトランジションピース台８０，８５と同様の効果が得られる。以上のように、トランジションピース台の構成は、適宜変更可能であり、上記の各例に限定されない。例えば、基材８６を有しておらず、複数の押さえ部材８７のみからなるトランジションピース台であってもよい。

ところで、図１（ａ）に示されるように、筒状のトランジションピース３は、柱状の基礎２の一部を包むように鉛直上方から基礎２に設置される。図１０（ａ）に示されるように、基礎２は、水中Ｗに打ち込まれる前には、例えば仮置きヤードＹにおいて搬送装置Ｘによって搬送され、その後、船舶に載せられて現場に移動した後に当該現場の水中Ｗに打ち込まれる。

ところで、現場の海洋には複数の風力発電機１が設置されることがあり、水中Ｗに複数の基礎２が打ち込まれることがある。海洋における複数の基礎２の位置は互いに異なるため、複数の基礎２の種類は互いに異なっている。従って、複数の基礎２の種類を識別できるよう、基礎２には識別番号２ｇが記載されている。

また、トランジションピース３に基礎２を設置するときには、基礎２の周方向Ｄ９（回転方向）の位置にトランジションピース３の周方向の位置を合わせることが重要である。従って、図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）に示されるように、基礎２は周方向Ｄ９の位置合わせのためのマーク２ｈを基礎２の上端に有し、トランジションピース３は周方向Ｄ９の位置合わせのためのマーク３ｖをトランジションピース３の下端に有する。マーク２ｈの直上にマーク３ｖが位置するように、基礎２に対するトランジションピース３の周方向の向きを調整することにより、基礎２に対するトランジションピース３の周方向の位置を適切な位置に合わせることができる。

基礎２は水中Ｗを通るケーブルが通されるケーブル孔２ｊを有し、水中Ｗのケーブルがケーブル孔２ｊから基礎２の内部に入り込む。基礎２はケーブル孔２ｊの位置を強調するマーク２ｘを有し、トランジションピース３は周方向におけるケーブル孔２ｊの位置を示すマーク３ｗ１を有する。基礎２に対するトランジションピース３の周方向の位置が合った状態でマーク３ｗ１の鉛直下方にケーブル孔２ｊが位置する。トランジションピース３は、トランジションピース３の周方向の位置にタワー４の周方向の位置を合わせるためのマーキング３ｗ２をトランジションピース３の上端に有する。更に、トランジションピース３は、基礎２に設置された状態におけるトランジションピース３の方角を示すマーキング３ｗ３を有する。

基礎２は、基礎２の重さを示すマーキング２ｐ、及び基礎２の重心位置を示すマーキング２ｑを有する。基礎２は、基礎２の長手方向Ａ１における位置と、基礎２が設置されたときの方角とを示すマーキング２ｋを有する。例えば、基礎２が設置されたときにおける東西南北のそれぞれの方向にマーキング２ｋが長手方向Ａ１に沿うように設けられる。この場合、東西南北で４本のマーキング２ｋが設けられる。

各マーキング２ｋは長手方向Ａ１の基礎２の位置を示すメモリ２ｍを有し、例えば、メモリ２ｍの間隔は基礎２の長手方向Ａ１の位置に応じて異なっている。図１０（ｂ）の例の場合、基礎２の下部２ｃではメモリ２ｍの最小の間隔が１ｍであり、基礎２の上部２ｄではメモリ２ｍの最小の間隔が２５ｃｍである。

一例として、基礎２は、防食塗装によってコーティングされた部分２ｒとコーティングされていない部分２ｓとを有し、部分２ｒの色彩が部分２ｓの色彩とは異なっている。これに合わせて、部分２ｒに設けられたメモリ２ｍの色彩と、部分２ｓに設けられたメモリ２ｍの色彩とは互いに異なっている。

このように、基礎２がメモリ２ｍを有することにより、海底Ｂへの基礎２の打ち込み量を容易に把握することができる。以上のように、本実施形態に係る基礎２及びトランジションピース３では、種々のマーク及びマーキングが設けられることにより、基礎２の打ち込み、及びトランジションピース３の設置の作業を効率よく行うことができる。

次に、本実施形態に係る揚重装置６０から得られる作用効果について説明する。図３～図５に示されるように、揚重装置６０では、一対の吊りピース６１がトランジションピース３の上部３ｚに固定されており、各吊りピース６１は鉛直方向Ｄ１に交差する交差方向Ｄ３に延在する第１挿入穴６１ｂを有する。揚重装置６０は、鉛直方向Ｄ１に移動すると共に第２挿入穴６２ｂを有する一対の移動機構６２と、第１挿入穴６１ｂ及び第２挿入穴６２ｂにピン６５を挿抜するピン挿抜機構６４とを備える。一対のピン挿抜機構６４のそれぞれがピン６５を第１挿入穴６１ｂ及び第２挿入穴６２ｂに挿入した状態で各移動機構６２が鉛直上方に移動することにより、一対の吊りピース６１を介してトランジションピース３を吊り上げることができる。

更に、揚重装置６０は、ピン挿抜機構６４によるピン６５の挿抜、及び移動機構６２による移動を操作する操作部６８を備える。従って、作業者はトランジションピース３から離れた位置で操作部６８を使ってピン６５の挿抜、及び移動機構６２の移動を操作できるので、揚重のたびに玉掛けの作業を行う必要がない。従って、揚重装置６０では自動的に玉掛けがなされ、玉掛けのために作業者がトランジションピース３の上部に上る作業を不要とできるので、揚重の作業を効率よく行うことができると共に、作業の安全性を高めることができる。

本実施形態において、揚重装置６０は、移動機構６２及び接続部材６３の少なくともいずれかが当接するガイド部材７０を備える。本実施形態に係るガイド部材７０に移動機構６２及び接続部材６３の少なくともいずれかが当接した状態で一対の移動機構６２がガイド部材７０に沿って移動することにより、第１挿入穴６１ｂに第２挿入穴６２ｂが重なる。よって、ガイド部材７０に移動機構６２及び接続部材６３の少なくともいずれかを当接させた状態で移動機構６２をガイド部材７０に沿って下ろすことにより、吊りピース６１の第１挿入穴６１ｂの位置に移動機構６２の第２挿入穴６２ｂの位置を合わせることができる。従って、第１挿入穴６１ｂに対する第２挿入穴６２ｂの位置合わせを容易に行うことができるので、揚重の作業をより効率よく行うことができる。

本実施形態において、揚重装置６０は、トランジションピース３の上部３ｚを封止するカバー５０を備える。この場合、トランジションピース３の上部３ｚに設けられた鋼材等がカバー５０で封止されることにより、当該鋼材等を海洋環境から保護することができる。

本実施形態では、図７（ａ）、図７（ｂ）、図８及び図９に示されるように、トランジションピース３は、トランジションピース台に仮置きされ、トランジションピース台は複数の移動部８２（又は押さえ部材８７）を備え、複数の移動部８２（又は押さえ部材８７）は、平面視におけるトランジションピース台８０の径方向Ｄ５，Ｄ７に移動してトランジションピース３のフランジ部３ｙの上方に位置する。従って、径が異なる種々のトランジションピース３にトランジションピース台を適用できるので、トランジションピース台の転用が可能となる。

以上、本開示に係る揚重装置の実施形態について説明した。しかしながら、本開示に係る揚重装置は、前述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した要旨の範囲内において適宜変更されたものであってもよい。すなわち、揚重装置の各部の形状、大きさ、数、材料及び配置態様は、前述の実施形態に限られず適宜変更可能である。更に、トランジションピース台、基礎及びトランジションピースの各部の形状、大きさ、数、材料及び配置態様についても前述の実施形態に限られず適宜変更可能である。

例えば、前述の実施形態では、交差方向Ｄ３に沿って並ぶ一対のガイドポールであるガイド部材７０を備える揚重装置６０について説明した。しかしながら、ガイド部材の形状、大きさ、数及び配置態様は、前述した実施形態に限られず適宜変更可能である。更に、ガイド部材を有しない揚重装置であってもよい。

前述の実施形態では、着船設備３ｇ、梯子３ｈ、電線配管３ｋ及びグラウト配管３ｍを有するトランジションピース３について説明した。しかしながら、トランジションピースの構成要素については、トランジションピース３の前述した例に限られず適宜変更可能である。トランジションピース３のプラットフォームの構造についても適宜変更可能である。

前述の実施形態では、基礎２、タワー４、ナセル５及びブレード６を備える風力発電機１のトランジションピース３について説明した。しかしながら、基礎、トランジションピース、タワー、ナセル及びブレードの構成は、前述した実施形態に限られず適宜変更可能である。

前述の実施形態では、風力発電機１のトランジションピース３である例について説明した。しかしながら、本開示に係る揚重装置は、風力発電機１のトランジションピース３以外の構造物にも適用可能である。本開示に係る揚重装置は、例えば、石油プラットフォーム等の他の洋上構造物、又は洋上構造物以外のトランジションピースにも適用可能である。

１…風力発電機、２…基礎、２ｇ…識別番号、２ｈ，２ｘ…マーク、２ｊ…ケーブル孔、２ｋ，２ｐ，２ｑ…マーキング、２ｍ…メモリ、２ｒ，２ｓ…部分、３…トランジションピース、３ｂ…筒状部分、３ｄ…上側部、３ｆ…下側部、３ｇ…着船設備、３ｈ…梯子、３ｊ…レストプラットフォーム、３ｋ…電線配管、３ｍ…グラウト配管、３ｐ…ポール、３ｑ…接合部材、３ｒ…電極、３ｓ…フランジ部、３ｔ…上面、３ｖ…マーク、３ｗ１…マーク、３ｗ２，３ｗ３…マーキング、３ｘ…突出部、３ｙ…フランジ部、３ｚ…上部、４…タワー、５…ナセル、６…ブレード、１０…外部プラットフォーム、１０ｂ…クレーン、１０ｃ…電源装置、５０…カバー、５１…フランジ部、５１ｂ…上面、５２…傾斜部、５２ｂ…上底部、５２ｃ…下底部、５２ｄ…脚部、５３…頂部、５４…ボルト、５５…扉、５６…第１扉、５７…第２扉、５８…第３扉、５９…換気装置、６０…揚重装置、６１…吊りピース、６１ｂ…第１挿入穴、６２…移動機構、６２ｂ…第２挿入穴、６２ｃ…第１ブラケット部、６２ｄ…第２ブラケット部、６２ｆ…第３ブラケット部、６３…接続部材、６４…ピン挿抜機構、６４ｂ…シリンダ、６４ｃ…駆動機構、６４ｄ…板状部材、６４ｆ…軸部、６４ｇ…回動部材、６４ｈ…ロッド、６５…ピン、６５ｂ…端部、６６…シャックル、６６ｂ…軸部、６７…ボルト、６８…操作部、６９…制御ボックス、７０…ガイド部材、７２…張出部材、８０，８５，９０…トランジションピース台、８１…基部、８１ｂ…天面、８１ｃ…台座、８１ｆ…上面、８２…移動部、８２ｂ…貫通孔、８３…固定部材、８３ｂ…ボルト、８３ｃ…ナット、８３ｄ…板状部材、８６…基材、８６ｂ…上面、８７…押さえ部材、８７ｂ…ボルト孔、９１…コマ材、９２…押さえユニット、９３…支持部材、Ａ１…長手方向、Ｂ…海底、Ｄ１…鉛直方向、Ｄ２…周方向、Ｄ３…交差方向、Ｄ４…方向、Ｄ５…径方向、Ｄ７…径方向、Ｄ８，Ｄ９…周方向、Ｗ…水中、Ｘ…搬送装置、Ｙ…仮置きヤード。

Claims

トランジションピースを揚重する揚重装置であって、
前記トランジションピースの上部に固定されると共に、鉛直方向に交差する交差方向に延びる第１挿入穴を有する一対の吊りピースと、
前記一対の吊りピースのそれぞれに対して鉛直方向に移動可能とされており、前記交差方向に沿って前記第１挿入穴と並ぶ第２挿入穴を有する一対の移動機構と、
前記交差方向に沿って並ぶ前記第１挿入穴及び前記第２挿入穴に挿抜可能とされたピンを有する一対のピン挿抜機構と、
前記トランジションピースの上方において前記一対の移動機構を互いに接続する接続部材と、
前記ピン挿抜機構による前記第１挿入穴及び前記第２挿入穴に対する前記ピンの挿抜、並びに、前記移動機構の鉛直方向への移動を操作する操作部と、
を備え、
前記吊りピースの前記第１挿入穴は、第１曲率部と、前記第１曲率部の上側に位置する第２曲率部とを有し、前記第１曲率部の曲率半径は前記第２曲率部の曲率半径よりも大きい、
揚重装置。
前記移動機構及び前記接続部材の少なくともいずれかが当接するガイド部材を備え、
前記ガイド部材に前記移動機構及び前記接続部材の少なくともいずれかが当接した状態で前記一対の移動機構が前記ガイド部材に沿って移動することにより、前記第１挿入穴に前記第２挿入穴が重なる、
請求項１に記載の揚重装置。
前記トランジションピースの上部を封止するカバーを備える、
請求項１又は２に記載の揚重装置。