KR101233726B1 - 천공공을 선조립 공간으로 활용한 풍력발전기의 조립 및 설치방법 - Google Patents

천공공을 선조립 공간으로 활용한 풍력발전기의 조립 및 설치방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 타워 상부의 나셀에 장착된 블레이드의 회전력으로 발전하는 풍력발전기를 설치하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 풍력발전기의 조립 및 설치방법은, 지반을 천공 굴착하는 제1단계; 천공공 내부에 타워를 인입하는 제2단계; 타워 상부에 나셀과 블레이드를 조립하여 풍력발전기 조립체를 완성하는 제3단계; 완성된 풍력발전기 조립체를 천공공에서 인출하여 설치위치로 운반 설치하는 제4단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 또 다른 풍력발전기의 조립 및 설치방법은, 지반을 천공 굴착하는 제1단계; 타워의 상부 세그먼트 상부가 천공공 밖으로 돌출되게 하면서 천공공 내부에 타워를 인입하는 제2단계; 타워의 상부 세그먼트에 나셀과 블레이드를 조립하여 풍력발전기 상부 조립체를 완성한 후 풍력발전기 상부 조립체를 천공공에서 인출한 다음, 타워의 하부 세그먼트를 천공공 내부에 인입한 후 타워의 하부 세그먼트 위에 풍력발전기 상부 조립체를 연결 조립하여 풍력발전기 조립체를 완성하는 제3단계; 완성된 풍력발전기 조립체를 천공공에서 인출하여 설치위치로 운반 설치하는 제4단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

천공공을 선조립 공간으로 활용한 풍력발전기의 조립 및 설치방법{Fabricating and Installing Method of Wind Turbine Generator by Using Drill Hole}
본 발명은 타워 상부의 나셀에 장착된 블레이드의 회전력으로 발전하는 풍력발전기를 설치하기 위한 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상당 높이의 타워를 지중에 형성시킨 천공공 내부에 인입하여 지상으로 타워 상부를 돌출시킨 상태에서 타워 상부에 나셀과 블레이드를 선조립한 후 인출하여 설치현장으로 운반 설치하는 풍력발전기의 조립 및 설치방법에 관한 것이다.
에너지원으로 화력발전이나 원자력발전이 가장 일반적이다. 그러나 화력발전은 화석연료의 연소과정에서 이산화탄소의 배출로 인한 온실효과와 기타 불연소물에 의한 환경오염 등의 문제가 있고, 원자력발전은 방사능 누출사고로 인한 위험성과 핵폐기물 처리 등의 문제가 있다. 이러한 기존 화력발전이나 원자력발전의 문제가 심각해지면서 친환경에너지원이 주목받고 있다. 특히 풍력발전은 다른 친환경에너지원에 비해 상대적으로 우수한 경제성으로 인해 기존 화력발전을 대체할 수 있는 하나의 유력한 대안으로 각광받고 있다.
도 1은 일반적인 풍력발전기의 개요도인데, 보는 바와 같이 풍력발전기는 통상 타워와 나셀 및 블레이드로 구성된다. 나셀(nacelle)에는 풍력에너지를 전기에너지로 전환하는 발전설비가 내장되는데, 바람에 의해 블레이드가 회전하면 나셀의 발전설비가 회전하면서 운동에너지를 발생시켜 전기에너지로 전환되는 구조이다. 이와 같은 풍력발전기는 소정의 전력을 얻기 위해서 나셀과 블레이드를 지상이나 해상으로부터 상당히 높게 위치하도록 설치된다.
한편 풍력발전기는 통상 설치현장에서 크레인을 이용하여 조립해가면서 설치한다. 즉 지상 풍력발전기는 기초 위에 타워를 설치한 후 크레인으로 나셀과 블레이드를 양중하여 타워 상부에 조립하면서 설치하고, 해상 풍력발전기는 해상지반에 기초(모노파일 등)를 시공한 후 크레인으로 나셀과 블레이드를 양중하여 타워 상부에 조립하면서 설치하는 것이다. 이와 같이 풍력발전기 설치는 나셀과 블레이드를 상당 높이의 타워 상부까지 양중하여 조립하는 작업이 수반되므로 고소작업에 따른 크레인 설치와 조립작업의 어려움은 물론 작업자 안전 등의 문제가 뒤따랐다. 특히 해상 풍력발전기의 경우에는 바람 및 조류의 영향까지 미치는 등 현장상황이 민감하게 작용하기 때문에 설치작업에 어려움이 많을 뿐만 아니라 상당시간이 요구된다.
*등록번호 10-1171714(등록일자 2012년 7월 31일) "크레인 일체형 풍력 발전기용 타워 및 이를 이용한 풍력 발전기의 시공방법"
*등록번호 10-0713584(등록일자 2007년 4월 25일) "풍력 발전소 타워용 기초를 건설하는 방법"
본 발명은 종래 풍력발전기의 고소작업에 따른 문제를 개선하기 위해 개발된 것으로서, 고소작업을 최소화하기 위해 상당 높이의 타워를 지중에 형성시킨 천공공 내부에 인입하여 지상으로 타워 상부를 돌출시킨 상태에서 타워 상부에 나셀과 블레이드를 선조립한 후 인출하여 설치현장으로 운반 설치하는 풍력발전기의 조립 및 설치방법을 제공하고자 한다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 타워 상부의 나셀에 장착된 블레이드의 회전력으로 발전하는 풍력발전기를 설치하는 방법으로서, 지반을 천공 굴착하는 제1단계; 타워 상부가 천공공 밖으로 돌출되게 하면서 천공공 내부에 타워를 인입하는 제2단계; 타워 상부에 나셀과 블레이드를 조립하여 풍력발전기 조립체를 완성하는 제3단계; 완성된 풍력발전기 조립체를 천공공에서 인출하여 설치위치로 운반 설치하는 제4단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 천공공을 선조립 공간으로 활용한 풍력발전기의 조립 및 설치방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 타워 상부의 나셀에 장착된 블레이드의 회전력으로 발전하는 풍력발전기를 설치하는 방법으로서, 지반을 천공 굴착하는 제1단계; 타워의 상부 세그먼트 상부가 천공공 밖으로 돌출되게 하면서 천공공 내부에 타워를 인입하는 제2단계; 타워의 상부 세그먼트에 나셀과 블레이드를 조립하여 풍력발전기 상부 조립체를 완성한 후 풍력발전기 상부 조립체를 천공공에서 인출한 다음, 타워의 하부 세그먼트를 천공공 내부에 인입한 후 타워의 하부 세그먼트 위에 풍력발전기 상부 조립체를 연결 조립하여 풍력발전기 조립체를 완성하는 제3단계; 완성된 풍력발전기 조립체를 천공공에서 인출하여 설치위치로 운반 설치하는 제4단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 천공공을 선조립 공간으로 활용한 풍력발전기의 조립 및 설치방법을 제공한다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
첫째, 풍력발전기 설치에서 상당 높이의 타워를 지중에 형성시킨 천공공 내부에 인입하여 지상으로 타워 상부를 돌출시킨 상태에서 타워 상부에 나셀과 블레이드를 선조립하기 때문에 고소작업을 최소화할 수 있으며, 이에 따라 고소작업에 따른 크레인 설치와 작업의 어려움은 물론 작업자 안전문제를 해결할 수 있다.
둘째, 풍력발전기 설치현장에서는 선조립된 타워와 나셀 및 블레이드 조립체를 기초 위에 단순 설치하기만 하면 되기 때문에 현장작업을 간소화하면서 설치기간을 대폭 줄일 수 있다. 이와 같이 현장작업의 간소화와 설치기간의 단축이 가능하기 때문에 현장상황이 민감한 해상 풍력발전기 설치에 더욱 유리하게 적용할 수 있다.
도 1은 일반적인 풍력발전기의 개요도이다.
도 2는 본 발명에 따른 풍력발전기의 조립 및 설치방법에 대한 제1실시예의 개요도이다.
도 3a 내지 도 3k는 도 2의 제1실시예에 따른 풍력발전기의 조립 및 설치방법에서 단계별 상세를 보여준다.
도 4는 본 발명에 따른 풍력발전기의 조립 및 설치방법에 대한 제2실시예의 개요도이다.
이하 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 풍력발전기의 조립 및 설치방법에 대한 제1실시예의 개요도이다. 본 발명은 타워(11) 상부의 나셀(12)에 장착된 블레이드(13)의 회전력으로 발전하는 풍력발전기(10)를 설치하는 방법에 관한 것으로서, 도 2에서와 같이 상당 높이의 타워(11)를 지중에 형성시킨 천공공 내부에 인입하여 지상으로 타워(11) 상부를 돌출시킨 상태에서 타워(11) 상부에 나셀(12)과 블레이드(13)를 선조립한 후 인출하여 설치현장으로 운반 설치한다는데 특징이 있다. 지중에 형성시킨 천공공(20)을 선조립 공간으로 활용하면서 풍력발전기 조립체를 선조립한 후 설치현장으로 운반 설치하는 것이다.
구체적으로 본 발명에 따른 풍력발전기의 조립 및 설치방법은, 지반을 천공 굴착하는 제1단계; 타워(11) 상부가 천공공(20) 밖으로 돌출되게 하면서 천공공(20) 내부에 타워(11)를 인입하는 제2단계; 타워(11) 상부에 나셀(12)과 블레이드(13)를 조립하여 풍력발전기(10) 조립체를 완성하는 제3단계; 완성된 풍력발전기(10) 조립체를 천공공(20)에서 인출하여 설치위치로 운반 설치하는 제4단계;로 이루어진다. 여기서 제1단계는 주변환경과 비용 등 제반 상황을 적절하게 고려하면서 타워가 관입될 수 있는 구경으로 풍력발전기의 타워의 전체 높이보다 짧은 깊이로 천공하는 것이 바람직한데, 그래야 제2단계에서 타워(11)를 천공공(20) 내부에 인입하면 타워 상부를 그대로 천공공(20) 밖으로 돌출시킬 수 있어 나셀(12)과 블레이드(13)의 조립 작업을 지상에서 용이하게 실시할 수 있다. 한편 제1단계는 천공공(20)의 공벽을 유지하기 위해 케이싱을 설치하면서 실시할 수 있고, 또한 천공공(20) 내부에서 타워(11)의 용이한 승하강을 위한 엘리베이터시스템(21)을 설치하면서 실시할 수 있다.
위와 같이 본 발명은 타워(11)를 지중에 형성시킨 천공공 내부에 인입하여 타워(11) 상부만을 지상으로 돌출시킨 상태에서 타워(11) 상부에 나셀(12)과 블레이드(13)를 조립하기 때문에 나셀(12)과 블레이드(13)의 조립위치를 타워 높이보다 낮춰 지면 가까이에 위치시킬 수 있으며, 이에 따라 작업 중 바람 등 외기 영향을 줄이는 것은 물론 고소작업에 따른 문제도 줄일 수 있다.
도 3a 내지 도 3l은 도 2의 제1실시예에 따른 풍력발전기의 조립 및 설치방법에서 단계별 상세를 보여주는데, 이를 참조하여 구체적으로 살펴본다.
도 3a는 제1단계에서 천공공(20) 내부에 엘리베이터시스템(21)을 설치한 상태를 보여준다. 엘리베이터시스템(21)은 천공공(20) 내부에서 풍력발전기의 타워(11)를 용이하게 인입 인출하기 위한 장치가 된다. 도 3a에서는 천공공(20) 내부에서 받침지지대(21a)가 승하강되는 구조의 엘리베이터시스템(21)을 확인할 수 있으며, 이러한 엘리베이터시스템(21)은 받침지지대(21a) 위에 타워(11)를 탑재하여 작동시킨다. 또한 도 3a에서는 천공공(20) 주변에 가이드롤러(22)를 더 설치하고 있는데, 가이드롤러(22)는 천공공(20) 내·외부로 타워(11)를 인입 인출하는 과정에서 타워(11)의 수직도를 유지하면서 안정적으로 지지하기 위함이다.
도 3a 내지 도 3c는 제2단계에서 천공공(20) 내부에 풍력발전기의 타워(11)를 인입 설치하는 과정을 보여준다. 상당 높이의 타워(11)라면 소정 길이의 세그먼트(11a, 11b, 11c)로 제작하여 연결 조립하면서 제2단계를 실시할 수 있다. 도 3a 내지 도 3c에서는 상당 높이의 타워에 상응하는 깊이의 천공공 내부에 타워 세그먼트(11a, 11b, 11c) 전부를 인입 조립하면서 제2단계를 실시하고 있으나, 여러 제반 상황에 의해 타워(11) 높이에 크게 못 미치는 깊이로 천공한 경우라면 천공공(20) 내부에 일부의 타워 세그먼트만을 인입시키고 나머지 타워 세그먼트는 지상에서 연결 조립하면서 제2단계를 실시하는 것도 가능하다. 한편 엘리베이터시스템(21)이 설치된 경우에는 지상크레인(C1)으로 타워(11)를 세워 타워(11)를 받침지지대(21a) 위에 탑재한 후 엘리베이터시스템(21)을 하강시키면 된다.
도 3d 내지 도 3i는 풍력발전기의 타워(11)에 나셀(12)과 3개의 블레이드(13)를 조립하는 과정을 보여준다. 먼저 타워(11) 상부에 나셀(12)을 조립한다(도 3d). 다음으로 나셀(12)에 제1블레이드(13a)를 조립한 후 제1블레이드(13a)를 회전시키고(도 3e), 이어 나셀(12)에 제2블레이드(13b)를 조립한다(도 3f). 제2블레이드(13b)의 조립을 위해 이미 조립된 제1블레이드(13a)를 회전시키고 있는데, 이는 조립작업의 안정성을 위해 제1블레이드(13a)의 조립위치에서 제2블레이드(13b)를 조립하기 위함이다. 다음으로 타워(11) 일부를 인출한 후 제1,2블레이드(13a, 13b)를 회전시키고(도 3g, 3h), 이어 나셀(12)에 제3블레이드(13c)를 조립한다(도 3i). 제3블레이드(13c)의 조립 공간을 확보하기 타워(11) 일부를 인출하고 제1,2블레이드(13a, 13b)를 회전시키는 것이다. 이로써 타워(11)와 나셀(12) 및 블레이드(13)의 조립이 마무리된다.
도 3j 내지 도 3l은 타워(11)와 나셀(12) 및 블레이드(13)를 조립하여 완성된 풍력발전기(10) 조립체를 인출하여 해상에 설치하는 과정을 보여준다. 엘리베이터시스템(21)이 설치된 경우에는 엘리베이터시스템(21)을 상승시켜 풍력발전기(10) 조립체를 인출하며(도 3j), 인출한 풍력발전기(10) 조립체는 운송장비에 기설치된 지지체(F)에 안착 설치한 후 설치장소로 이동하여 설치한다. 도 3k에서는 운반바지선(B1)을 이용하여 해상으로 운반하고 해상에 설치된 잭업바지선(B2)의 해상크레인(C2)을 이용하여 해상풍력발전기지지 구조물(30) 위에 설치하여 해상 풍력발전기(10)를 완성하고 있다. 이로써 도 3l과 같은 해상 풍력발전기 설치가 완성된다.
도 4는 본 발명에 따른 풍력발전기의 조립 및 설치방법에 대한 제2실시예의 개요도이다. 앞서 살펴본 제1실시예가 타워 세그먼트(11a, 11b, 11c)를 순차 연결한 후 나셀(12)과 블레이드(13)를 조립하면서 풍력발전기 조립체를 완성하는 방법인데 비해, 제2실시예는 먼저 타워 상부 세그먼트(11d)와 나셀(12) 및 블레이드(13)를 조립한 후에 하부 세그먼트(11e) 위에 미리 조립한 타워 상부 세그먼트(11d) 조립부분을 연결하면서 풍력발전기 조립체를 완성하는 방법이다.
구체적으로 제2실시예는, 지반을 천공 굴착하는 제1단계; 타워의 상부 세그먼트(11d) 상부가 천공공(20) 밖으로 돌출되게 하면서 천공공(20) 내부에 타워(11)를 인입하는 제2단계; 타워의 상부 세그먼트(lld)에 나셀(12)과 블레이드(13)를 조립하여 풍력발전기(10) 상부 조립체를 완성한 후 풍력발전기(10) 상부 조립체를 천공공(20)에서 인출한 다음, 타워의 하부 세그먼트(11e)를 천공공(20) 내부에 인입한 후 타워의 하부 세그먼트(11e) 위에 풍력발전기(10) 상부 조립체를 연결 조립하여 풍력발전기(10) 조립체를 완성하는 제3단계; 완성된 풍력발전기(10) 조립체를 천공공(20)에서 인출하여 설치위치로 운반 설치하는 제4단계;로 이루어진다. 여기시 타워의 상부 세그먼트(lld)와 하부 세그먼트(11e)는 각각 단독 세그먼트는 물론, 여러 개의 세그먼트가 연결된 경우를 포함한다.
제2실시예는 타워 전체 높이가 아닌 타워의 상부 세그먼트(11d)와 하부 세그먼트(11e)가 각각 관입될 정도로만 천공공(20)을 형성시키면 되기 때문에 제1단계를 간단하면서 경제적으로 실시할 수 있다. 또한 제2실시예는 낮은 깊이의 천공공(20)을 이용하면서도 나셀(12)과 블레이드(13)의 조립위치는 물론 상부 세그먼트(11d)와 하부 세그먼트(11e)의 조립위치를 지면에서 가까이에 위치시킬 수 있기 때문에 고소작업에 대한 부담을 효과적으로 줄일 수 있다. 한편 구체적으로 도시하지 않았지만 제2실시예는 제1실시예와 마찬가지로 도 3a와 같이 엘리베이터시스템(21)과 가이드롤러(22)를 이용하면서 실시하는 것은 물론, 도 3e 내지 도 3h와 같은 방식으로 나셀(12)과 블레이드(13)를 조립할 수 있다.
이상에서 본 발명은 구체적인 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐이므로, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 치환, 부가 및 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.
10: 풍력발전기
11: 타워
11a, 11b, 11c, 11d, 11e: 타워 세그먼트
12: 나셀
13, 13a, 13b, 13c: 블레이드
20: 천공공
21: 엘리베이터시스템
22: 가이드롤러
30: 해상풍력발전기지지 구조물
C1, C2: 크레인
B1: 운반바지선
B2: 잭업바지선

Claims (7)

  1. 타워(11) 상부의 나셀(12)에 장착된 블레이드(13)의 회전력으로 발전하는 풍력발전기를 설치하는 방법으로서,
    지반을 천공 굴착하는 제1단계;
    타워(11) 상부가 천공공(20) 밖으로 돌출되게 하면서 천공공(20) 내부에 타워(11)를 인입하는 제2단계;
    타워(11) 상부에 나셀(12)과 블레이드(13)를 조립하면서 풍력발전기(10) 조립체를 완성하는 제3단계;
    완성된 풍력발전기(10) 조립체를 천공공(20)에서 인출하여 설치위치로 운반 설치하는 제4단계;
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 천공공을 선조립 공간으로 활용한 풍력발전기의 조립 및 설치방법.
  2. 제1항에서,
    상기 제2단계는, 소정 길이로 제작된 타워 세그먼트(11a, 11b, 11c)를 연결 조립하면서 실시하는 것을 특징으로 하는 천공공을 선조립 공간으로 활용한 풍력발전기의 조립 및 설치방법.
  3. 타워(11) 상부의 나셀(12)에 장착된 블레이드(13)의 회전력으로 발전하는 풍력발전기를 설치하는 방법으로서,
    지반을 천공 굴착하는 제1단계;
    타워의 상부 세그먼트(11d) 상부가 천공공(20) 밖으로 돌출되게 하면서 천공공(20) 내부에 타워(11)를 인입하는 제2단계;
    타워의 상부 세그먼트(lld)에 나셀(12)과 블레이드(13)를 조립하여 풍력발전기(10) 상부 조립체를 완성한 후 풍력발전기(10) 상부 조립체를 천공공(20)에서 인출한 다음, 타워의 하부 세그먼트(11e)를 천공공(20) 내부에 인입한 후 타워의 하부 세그먼트(11e) 위에 풍력발전기(10) 상부 조립체를 연결 조립하여 풍력발전기(10) 조립체를 완성하는 제3단계;
    완성된 풍력발전기(10) 조립체를 천공공(20)에서 인출하여 설치위치로 운반 설치하는 제4단계;
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 천공공을 선조립 공간으로 활용한 풍력발전기의 조립 및 설치방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에서,
    상기 제1단계는, 천공공(20) 내부에서 받침지지대(21a)가 승하강되는 구조의 엘리베이터시스템(21)을 설치하는 과정을 더 포함하면서 실시하며,
    상기 제2단계는, 타워(11)를 받침지지대(21a) 위에 탑재하고 엘리베이터시스템(21)을 작동시키면서 실시하며,
    상기 제4단계는, 엘리베이터시스템(21)을 작동시켜 풍력발전기(10) 조립체를 인출하면서 실시하는 것을 특징으로 하는 천공공을 선조립 공간으로 활용한 풍력발전기의 조립 및 설치방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에서,
    상기 제1단계는, 천공공(20) 주변에 가이드롤러(22)를 설치하는 과정을 더 포함하면서 실시하는 것을 특징으로 하는 천공공을 선조립 공간으로 활용한 풍력발전기의 조립 및 설치방법.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에서,
    상기 제3단계는, 타워(11)에 나셀(12)을 조립하는 단계; 나셀(12)에 제1블레이드(13)를 조립한 후 제1블레이드(13)를 회전시키는 단계; 나셀(12)에 제2블레이드(13)를 조립하는 단계; 타워(11) 일부를 인출한 후 제1,2블레이드(13)를 회전시키는 단계; 나셀(12)에 제3블레이드(13)를 조립하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 천공공을 선조립 공간으로 활용한 풍력발전기의 조립 및 설치방법.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에서,
    상기 제4단계는, 완성된 풍력발전기(10) 조립체를 해상으로 운반하여 해상에 시공된 해상풍력발전기지지 구조물(30) 위에 설치하면서 실시하는 것을 특징으로 하는 천공공을 선조립 공간으로 활용한 풍력발전기의 조립 및 설치방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000291360A (ja) 1999-04-01 2000-10-17 Wako Engineering Corp 電柱建込み工法とそれに用いる補助パイプ
JP2001207948A (ja) 2000-01-21 2001-08-03 Pc Bridge Co Ltd 海上設置型風力発電用複合基礎構造及びその構築方法
JP2007192070A (ja) 2006-01-18 2007-08-02 Aoki Asunaro Kensetsu Kk 塔状構造物構築用リフトアップ装置の旋回装置
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Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000291360A (ja) 1999-04-01 2000-10-17 Wako Engineering Corp 電柱建込み工法とそれに用いる補助パイプ
JP2001207948A (ja) 2000-01-21 2001-08-03 Pc Bridge Co Ltd 海上設置型風力発電用複合基礎構造及びその構築方法
JP2007192070A (ja) 2006-01-18 2007-08-02 Aoki Asunaro Kensetsu Kk 塔状構造物構築用リフトアップ装置の旋回装置
JP2011183835A (ja) 2010-03-04 2011-09-22 Daiichi Kensetsu Kiko Co Ltd 甲板昇降式作業台船及び洋上風力発電施設の施工方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220341397A1 (en) * 2019-09-16 2022-10-27 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Method of offshore mounting a wind turbine

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