TWI593879B - Method for installing and transporting a large offshore wind turbine submersible pedestal and its transport and installation vehicle - Google Patents

Description

超大型離岸風機水下基座之運輸安裝方法及其運輸安裝用載具

本發明係與一種風機之水下基座的運輸安裝方法及運輸安裝載具有關，特別是指一種超大型離岸風機水下基座之運輸安裝方法及其運輸安裝用載具。

產生電力的方式繁多，有火力發電、核能發電、太陽能發電、風力發電等，其中，風力發電係利用大自然所產生的風力產生電能，且其具有建構成本低廉、不會排放廢氣或產生廢料等優點，係能有效打造綠能低碳環境，並逐步邁向非核家園，而海上風性較陸地具有風期長、風速高、風力平穩、不受遮蔽以及不影響環境景觀等優勢，因此，離岸安裝風力機架逐漸成為風力發電的主要趨勢。

然而，台灣海峽的環境因素十分複雜，位於強颱易侵襲區、太平洋火環地震帶且海峽具有特殊的地質與地形，使得支撐風力機架運轉之風機基座必須加高、加大且強度更強，在水深超過30公尺海域之風機基座之重量將超過千噸，而台灣現有之起重機設備所能載重之負荷範圍為700噸~800噸之間，因此，風機基座之運輸及安裝作業必須採行分段作業或使用昂貴之起重設 備支援，有耗工、費時以及成本高昂之缺點，是以，本發明人在觀察到上述缺點後，認為離岸之風機基座運輸及安裝方法仍有進一步改良之必要，而遂有本發明之產生。

本發明之目的係在提供一種超大型離岸風機水下基座之運輸安裝方法及其運輸安裝用載具，其係可利用現有機具運輸安裝超大型離岸風機水下基座，而具有簡化安裝程序、提升作業效率以及降低作業成本之優點。

為達上述目的，本發明所提供之超大型離岸風機水下基座之運輸安裝用載具，係包含有：一浮塢船，其係具有一底座，該底座之二側係分別設有一側壁，令該浮塢船之另外二側分別形成有一第一開口以及一第二開口，又該底座之頂面係於該第一開口處設有二滑軌，且該等滑軌係朝該第二開口延伸，此外，該浮塢船更設有數個繫纜樁，該等繫纜樁係各設於該底座之頂面且鄰近該底座之周緣處；以及一浮具，其係設於該底座之頂面，該浮具朝該第一開口處係開設有一缺口，使該浮具概呈U字型，且該缺口係大於該等滑軌間的距離，又該浮具於該缺口二側係分別設有至少一絞車，每一絞車係設有一鋼索，另該浮具於每一絞車處係設有可伸縮之二油壓插梢，且該等油壓插梢係朝該缺口設置，此外，該浮具底側係設有數台動態定位推進器；還有至少一拖船，其係透過至少一纜繩綁設於該浮塢船之繫纜樁。

而本發明所提供之超大型離岸風機水下基座之運輸 安裝方法，其步驟係包含有：岸際裝載步驟：將超大型之一風機基座由一碼頭滑動進入該碼頭邊停靠之浮塢船，且該風機基座係停放至該浮具之缺口處；航行繫固步驟：該風機基座係具有四支撐腳，每一支撐腳上各設有一繫固元件，該等油壓插梢外伸且將該等絞車下放，扣緊該等繫固元件；海上拖航步驟：透過該拖船帶引，拖動該浮塢船，將該風機基座運輸至一安裝地點；安裝前置步驟：該安裝地點係預先埋設有對應該風機基座之水下基樁，該浮塢船係由該拖船帶引於該安裝地點進行大略定位，接著該浮塢船進水下沉，該浮具連同該風機基座自然浮起，而該浮具之動態定位推進器下放，該浮塢船由該拖船帶離；定位安裝步驟：該浮具提供浮力及穩度，而該等動態定位推進器協助定位，該等絞車控制該等鋼索沉放，該風機基座靠重力自行下沉，且該等支撐腳係分別與該等水下基樁套合，該等絞車與該等動態定位推進器提供該風機基座進行最後定位校調，再將該等絞車脫鉤回收該等鋼索；浮具回收步驟：該浮具駛回該浮塢船，該浮塢船排水並向上舉昇該浮具，該拖船即將該浮塢船連同該浮具帶回該碼頭。

本發明所提供之超大型離岸風機水下基座之運輸安裝方法及其運輸安裝用載具，係藉由該浮塢船結合該浮具承載超大型之一風機基座，再透過該拖船運送至該安裝地點，更透過該浮具之動態定位推進器進行定位，使該風機基座精確的裝設於該安裝地點，其係可利用現有機具運輸安裝該風機基座，而具有簡化安裝程序、提升作業效率以及降低作業成本之優點。

10‧‧‧浮塢船

11‧‧‧底座

111‧‧‧滑軌

12‧‧‧側壁

13‧‧‧第一開口

14‧‧‧第二開口

15‧‧‧繫纜樁

20‧‧‧浮具

21‧‧‧缺口

22‧‧‧絞車

23‧‧‧鋼索

24‧‧‧油壓插梢

25‧‧‧動態定位推進器

30‧‧‧拖船

31‧‧‧纜繩

200‧‧‧風機基座

201‧‧‧支撐腳

202‧‧‧繫固元件

203‧‧‧定位孔

300‧‧‧碼頭

301‧‧‧滑軌

400‧‧‧安裝地點

500‧‧‧水下基樁

600‧‧‧自走式移動平台

第1圖係本發明之立體圖。

第2圖係本發明之油壓插梢第一位置示意圖。

第3圖係本發明之油壓插梢第二位置示意圖。

第4圖係本發明之浮具前視圖。

第5圖係本發明之流程圖。

第6圖係本發明之岸際裝載步驟示意圖。

第7圖係本發明之航行繫固步驟示意圖。

第8圖係本發明之海上拖航步驟示意圖。

第9圖係本發明之安裝前置步驟示意圖。

第10圖係本發明之定位安裝步驟示意圖。

第11圖係本發明之浮具回收步驟示意圖。

請參閱第1圖、第2圖、第3圖及第4圖所示，係為本發明之立體圖、油壓插梢第一位置示意圖、油壓插梢第二位置示意圖及浮具前視圖，其係揭露有一種超大型離岸風機水下基座之運輸安裝用載具，並包含有：一浮塢船10，其係具有一底座11，該底座11之二側係分別設有一側壁12，令該浮塢船10之另外二側分別形成有一第一開口13以及一第二開口14，又該底座11之頂面係於該第一開口13處設有二滑軌111，且該等滑軌111係朝該第二開口14延伸， 此外，該浮塢船更設有數個繫纜樁15，該等繫纜樁15係各設於該底座11之頂面且鄰近該底座11之周緣處，於本發明中，係具有四個該繫纜樁15，且該等繫纜樁15係分別設於該底座11之四邊角處。

一浮具20，其係設於該底座11之頂面，該浮具20朝該第一開口13處係開設有一缺口21，使該浮具20概呈U字型，且該缺口21係大於該等滑軌111間的距離，又該浮具20於該缺口21二側係分別設有至少一絞車22，每一絞車22係設有一鋼索23，而該浮具20於每一絞車22處係設有可伸縮之二油壓插梢24，且該等油壓插梢24係朝該缺口21設置，此外，該浮具20底側係設有數台動態定位推進器25，該等動態定位推進器25係可伸縮，當該浮具20結合於該浮塢船10時，該等動態定位推進器25係為收起之狀態，當該浮具20脫離於該浮塢船10時，該等動態定位推進器25係為下放之狀態。

至少一拖船30，其係透過至少一纜繩31綁設於該浮塢船10之繫纜樁15，於本發明中，係具有一該拖船30以及二該纜繩31，該拖船30係由二該纜繩31綁設於該浮塢船10之繫纜樁15。

請再參閱第5圖所示，係為本發明之流程圖，其係揭露有一種超大型離岸風機水下基座之運輸安裝方法，並包含有下列步驟：

岸際裝載步驟：請配合參閱第6圖所示，將超大型 之一風機基座200由一碼頭300滑動進入該碼頭300邊停靠之浮塢船10，且該風機基座200係停放至該浮具20之缺口21處。

航行繫固步驟：請配合參閱第7圖所示，該風機基座200係具有四支撐腳201，每一支撐腳201上各設有一繫固元件202，該繫固元件202係穿設有二定位孔203，該等油壓插梢24係外伸並插設於相對應之定位孔203，以定位該風機基座200，接續將該等絞車22下放，扣緊該等繫固元件202。

海上拖航步驟：請配合參閱第8圖所示，透過該拖船30帶引，拖動該浮塢船10，將該風機基座200運輸至一安裝地點400。

安裝前置步驟：請配合參閱第9圖所示，該安裝地點400係預先埋設有對應該風機基座200之水下基樁500，該浮塢船10係由該拖船30帶引於該安裝地點400進行大略定位，接著該浮塢船10進水下沉，該浮具20連同該風機基座200自然浮起，而該浮具20之動態定位推進器25下放，該浮塢船10由該拖船30帶離。

定位安裝步驟：請配合參閱第10圖所示，該浮具20提供浮力及穩度，而該等動態定位推進器25協助定位，該等絞車22控制該等鋼索23沉放，該風機基座200靠重力自行下沉，且該等支撐腳201係分別與該等水下基樁500套合，該等絞車22與該等動態定位推進器25提供該風機基座200進行最後定位校調，再將該等絞車22脫鉤回收該等鋼索23。

浮具回收步驟：請配合參閱第11圖所示，該浮具20駛回該浮塢船10，該浮塢船10排水並向上舉昇該浮具20，該拖船30即將該浮塢船10連同該浮具20帶回該碼頭300。

為供進一步瞭解本發明之構造特徵、運用技術手段及所預期達成之功效，茲將本發明使用方法加以敘述，相信當可由此而對本發明有更深入且具體之瞭解，如下所述：請再繼續參閱第6圖所示，係為本發明之岸際裝載步驟示意圖，將該風機基座200由該碼頭300運送至該浮塢船10時，係先將該風機基座200設置於一自走式移動平台600，該自走式移動平台600係可於該碼頭300所設之滑軌301滑動，同時，該浮塢船10係停靠於該碼頭300邊，該底座11之滑軌111係與該碼頭300之滑軌301接合，使該風機基座200透過該自走式移動平台600經由該第一開口13載運滑動進入該浮塢船10，並停放至該浮具20之缺口21處，再將該風機基座200鎖定於該底座11之滑軌111。

請再參閱第7圖及第8圖所示，係為本發明之航行繫固步驟示意圖及海上拖航步驟示意圖，該風機基座200停放於該浮具20之缺口21處時，將該等油壓插梢24外伸並插設於相對應之定位孔203，以定位該風機基座200，再將該等絞車22下放，扣緊該等繫固元件202，完成航行繫固步驟後即可透過該拖船30帶引，拖動該浮塢船10，將該風機基座200運輸至該安裝地點400。

請再參閱第9圖及第10圖所示，係為本發明之安裝 前置步驟示意圖及定位安裝步驟示意圖，該安裝地點400係預先埋設有對應該風機基座200之水下基樁500，該浮塢船10係由該拖船30帶引於該安裝地點400進行大略定位，接著該浮塢船10進水下沉，該浮具20連同該水下風機200自然浮起，而該浮具20之動態定位推進器25下放，該浮塢船10由該拖船30帶離，該浮具20係提供浮力及穩度，而該等動態定位推進器25則協助定位，該等絞車22控制該等鋼索23沉放，該風機基座200靠重力自行平穩下沉，且該等支撐腳201係分別與該等水下基樁500套合，該等絞車22與該等動態定位推進器25提供該風機基座200進行最後定位校調，令該風機基座200與該等水下基樁500之結合更為精確，完成定位安裝步驟後，即可將該等絞車22脫鉤回收該等鋼索23。

請再參閱第11圖所示，係為本發明之浮具回收步驟示意圖，該浮具20利用該等動態定位推進器25駛回該浮塢船10，該浮塢船10排水並向上舉昇該浮具20，令該浮具20置於初始位置，該拖船30即將該浮塢船10連同該浮具20帶回該碼頭300，以供下一次使用。

藉此，係藉由該浮塢船10結合該浮具20承載超大型之風機基座200，再透過該拖船30運送至該安裝地點400，更透過該浮具20之動態定位推進器25進行定位，使該風機基座200精確的裝設於該安裝地點400，其係可利用現有機具運輸安裝該風機基座200，而具有簡化安裝程序、提升作業效率以及降低作業成本之優點。

茲，再將本發明之特徵及其可達成之預期功效陳述如下：本發明之超大型離岸風機水下基座之運輸安裝方法及其運輸安裝用載具，係透過該浮塢船10結合該浮具20承載超大型之風機基座200，再藉由該拖船30運送至該安裝地點400，更透過該浮具20之動態定位推進器25進行定位，使該風機基座200精確的裝設於該安裝地點400，其係可利用現有機具運輸安裝該風機基座200，而具有簡化安裝程序、提升作業效率以及降低作業成本之優點。

綜上所述，本發明在同類產品中實有其極佳之進步實用性，同時遍查國內外關於此類結構之技術資料，文獻中亦未發現有相同的構造存在在先，是以，本發明實已具備發明專利要件，爰依法提出申請。

惟，以上所述者，僅係本發明之一較佳可行實施例而已，故舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之等效結構變化，理應包含在本發明之專利範圍內。

10‧‧‧浮塢船

11‧‧‧底座

111‧‧‧滑軌

12‧‧‧側壁

13‧‧‧第一開口

14‧‧‧第二開口

15‧‧‧繫纜樁

20‧‧‧浮具

21‧‧‧缺口

22‧‧‧絞車

30‧‧‧拖船

31‧‧‧纜繩

Claims (3)

1. 一種超大型離岸風機水下基座之運輸安裝方法，其係使用一種超大型離岸風機水下基座之運輸安裝用載具所進行之運輸安裝方法，其中，該載具係包含有：一浮塢船，其係具有一底座，該底座之二側係分別設有一側壁，令該浮塢船之另外二側分別形成有一第一開口以及一第二開口，又該底座之頂面係於該第一開口處設有二滑軌，且該等滑軌係朝該第二開口延伸，此外，該浮塢船更設有數個繫纜樁，該等繫纜樁係各設於該底座之頂面且鄰近該底座之周緣處；一浮具，其係設於該底座之頂面，該浮具朝該第一開口處係開設有一缺口，使該浮具概呈U字型，且該缺口係大於該等滑軌間的距離，又該浮具於該缺口二側係分別設有至少一絞車，每一絞車係設有一鋼索，另該浮具於每一絞車處係設有可伸縮之二油壓插梢，且該等油壓插梢係朝該缺口設置，此外，該浮具底側係設有數台動態定位推進器；至少一拖船，其係透過至少一纜繩綁設於該浮塢船之繫纜樁；而該運輸安裝方法包含有以下步驟：岸際裝載步驟：將超大型之一風機基座由一碼頭滑動進入該碼頭邊停靠之浮塢船，且該風機基座係停放至該浮具之缺口處；航行繫固步驟：該風機基座係具有四支撐腳，每一支撐腳上各設有一繫固元件，該等油壓插梢外伸且將該等絞車下放，扣緊該等繫固元件；海上拖航步驟：透過該拖船帶引，拖動該浮塢船，將該風機 基座運輸至一安裝地點；安裝前置步驟：該安裝地點係預先埋設有對應該風機基座之水下基樁，該浮塢船係由該拖船帶引於該安裝地點進行大略定位，接著該浮塢船進水下沉，該浮具連同該風機基座自然浮起，而該浮具之動態定位推進器下放，該浮塢船由該拖船帶離；定位安裝步驟：該浮具提供浮力及穩度，而該等動態定位推進器協助定位，該等絞車控制該等鋼索沉放，該風機基座靠重力自行下沉，且該等支撐腳係分別與該等水下基樁套合，該等絞車與該等動態定位推進器提供該風機基座進行最後定位校調，再將該等絞車脫鉤回收該等鋼索；浮具回收步驟：該浮具駛回該浮塢船，該浮塢船排水並向上舉昇該浮具，該拖船即將該浮塢船連同該浮具帶回該碼頭。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之超大型離岸風機水下基座之運輸安裝方法，其中，於該岸際裝載步驟，該風機基座設置於一自走式移動平台，該自走式移動平台係可於該碼頭所設之滑軌滑動，同時，該浮塢船係停靠於該碼頭邊，該底座之滑軌係與該碼頭之滑軌接合，使該風機基座透過該自走式移動平台經由該第一開口載運滑動進入該浮塢船。
3. 依據申請專利範圍第1項所述之超大型離岸風機水下基座之運輸安裝方法，其中，於該航行繫固步驟，該風機基座之繫固元件係穿設有二定位孔，該等油壓插梢係可插設於相對應之定位孔，以定位該風機基座。