特許 7371939 塔型風力発電設備の解体におけるブレードの降ろし方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-23

(45)【発行日】2023-10-31

(54)【発明の名称】塔型風力発電設備の解体におけるブレードの降ろし方法

(51)【国際特許分類】

   F03D 80/00 20160101AFI20231024BHJP

【ＦＩ】

F03D80/00

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2021051737

(22)【出願日】2021-03-25

(65)【公開番号】P2022149531

(43)【公開日】2022-10-07

【審査請求日】2023-03-17

(73)【特許権者】

【識別番号】594154978

【氏名又は名称】ベステラ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100100354

【弁理士】

【氏名又は名称】江藤 聡明

(72)【発明者】

【氏名】吉野 佳秀

(72)【発明者】

【氏名】竹本 正治

【審査官】松浦 久夫

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－２２０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１７－５１５０４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１２－５３３００８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０３Ｄ ８０／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

塔体と、該塔体の上端部に設けられ、複数のブレードが放射状に突設された風車を有する風力発電機と、を備えた塔型風力発電設備の解体におけるブレードの降ろし方法において、
前記ブレードの突出伸長方向の基端部をロープにより前記風車の中心部のハブに連結するブレード連結工程と、
前記ロープによってハブに連結されたブレードの突出伸長方向が水平より下向きになるように風車を回転調整して固定し、該ブレードが締結部材によって前記ハブに取付けられている状態で、前記ロープの連結部位よりハブ側で該ブレードの基端部を切断するブレード切断工程と、
前記切断されたブレードが前記ロープによって前記ハブから吊り下げられた状態で該ロープの長さを延伸しながら該切断されたブレードを下降して着地又は着水させる切断ブレード下降工程と、を有し、
残りのブレードに対して、前記ブレード連結工程及びブレード切断工程及び切断ブレード下降工程を順次繰り返して前記風車からブレードを除去することを特徴とする塔型風力発電設備の解体におけるブレードの降ろし方法。

【請求項2】

前記ブレードの数が３であり、前記ブレード切断工程では、１つのブレードの突出伸長方向を略鉛直方向下向きにして風車を固定し、その状態で、その略鉛直方向下向きのブレードの基端部を切断することを特徴とする請求項１に記載の塔型風力発電設備の解体におけるブレードの降ろし方法。

【請求項3】

前記ブレードの数が３であり、最初の前記ブレード切断工程では、そのうちの２つのブレードの突出伸長方向を鉛直線に対して略対称に斜め下向きにして風車を固定し、その状態で、それら斜め下向きの２つのブレードの基端部を切断することを特徴とする請求項１に記載の塔型風力発電設備の解体におけるブレードの降ろし方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、風力発電設備の解体におけるブレードの降ろし方法、特に塔型の風力発電設備の解体におけるブレードの降ろし方法に関する。

【背景技術】

【0002】

塔型の風力発電設備は、例えば下記特許文献１に記載されるように、多くの場合、塔体の上端部に風力発電機を備える。風力発電機の風車（ロータ）は、中心部のハブから複数、通常は３つのブレード（羽根）が放射状に突設されている。また、塔体の内部は円形断面の空洞である。こうした塔型風力発電設備は、風力発電効率を追求するため、平均風速が高く、風向が安定しており、乱れが少ない、いわゆる風況の良い地点、つまり山の上や海上（洋上）など、様々な場所に設営される。

【0003】

この種の塔型風力発電設備の寿命は２０～３０年（日本国における耐用年数は１７年）とされており、寿命又は耐用年数となった塔型風力発電設備は、他の発電設備と同様に解体される。また、落雷や台風などにより事故・故障となり、寿命より手前で解体される場合もある。従来の塔型風力発電設備の解体方法は、建設時の建設手順とは逆の流れで行われ、塔の周囲に足場を組み、大型揚重機を発電設備の近傍に移動又は輸送し、上記足場による作業で塔型風力発電設備を解体し、解体物を上記大型揚重機を用いて降ろすことで風力発電機及び塔体を解体している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１２－１０２６９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、上記風車のブレードは、例えば、風車の径方向に伸長するボルトとナット、すなわち締結部材によってハブに取付けられている。一例として、ブレードの伸長方向と平行な多数のスタッドボルトがブレードのハブ取付側基端部に突設され、このスタッドボルトのねじ部をハブの同じく多数のねじ差し込み穴に差し込み、穴から突出されたねじ部にナットを螺着することにより各ブレードがハブに取付けられる。上記塔型風力発電設備を解体するにあたり、ブレードを風車から除去する場合には、ハブに取付けられている状態のブレードの１つを大型揚重機でブレード伸長方向が水平状態になるように（以下、「ブレードを水平に」のように記す）吊り上げて支持する。その状態で、上記ナットを緩めてボルトから外し、すなわち締結部材による締結を完全に解除し、その後、ボルトのねじ部がハブのねじ差し込み穴から抜けるように大型揚重機でブレードを水平方向に移動する。

【0006】

しかしながら、このように大型揚重機を用いてブレードをハブから除去する風車解体工事には、ブレードを水平に維持したり水平方向に移動したりすること自体が極めて困難な作業であり、同時に大型揚重機の高い操作・操縦技術を要する。特に、風力発電機が高い塔体の上端部に取付けられた状態でブレードを除去する場合には、塔型風力発電設備は通常風の強い場所に設営される上に高所ほど風が強いことから、強風の影響を受けやすい大型揚重機では、ブレードを水平に維持したり水平方向に移動したりすることがより一層困難になる。

【0007】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ブレードを風車から除去するにあたってブレードを水平に維持したり水平方向に移動したりする必要がなく、工事期間の短縮を達成することも可能な塔型風力発電設備の解体におけるブレードの降ろし方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するための本発明の塔型風力発電設備の解体におけるブレードの降ろし方法は、
塔体と、該塔体の上端部に設けられ、複数のブレードが放射状に突設された風車を有する風力発電機と、を備えた塔型風力発電設備の解体におけるブレードの降ろし方法において、
前記ブレードの突出伸長方向の基端部をロープにより前記風車の中心部のハブに連結するブレード連結工程と、前記ロープによってハブに連結されたブレードの突出伸長方向が水平より下向きになるように風車を回転調整して固定し、該ブレードが締結部材によって前記ハブに取付けられている状態で、前記ロープの連結部位よりハブ側で該ブレードの基端部を切断するブレード切断工程と、前記切断されたブレードが前記ロープによって前記ハブから吊り下げられた状態で該ロープの長さを延伸しながら該切断されたブレードを下降して着地又は着水させる切断ブレード下降工程と、を有し、残りのブレードに対して、前記ブレード連結工程及びブレード切断工程及び切断ブレード下降工程を順次繰り返して前記風車からブレードを除去することを特徴とする。

【0009】

この構成によれば、基端部がロープによってハブに連結されたブレードの突出伸長方向を水平より下向きにセットし、そのブレードが締結部材によってハブに取付けられている状態でブレードのハブ側基端部を切断すると、切断されたブレードは伸長方向先端部が下向きの状態でロープによってハブに吊り下げられた状態となる。このとき、このブレードは、切断前に先端部が水平より下向きとなるように回転調整されているので、切断後には先端部が下向きになってスムーズに吊り下げ状態となり、また吊り下げられた状態への姿勢変化の衝撃も抑えることができる。そして、このロープの長さを延伸することにより切断ブレードを安定して円滑に地上又は水上に下降することができる。また、上述のように、ブレードの先端部が水平よりも下向きであることから、切断されたブレードの先端部を地上又は水上からつかみ機や解体機のつかみ部でつかみ易く、上記ロープの長さの延伸によるブレードの下降と合わせて、ブレードをより一層安定して下降させることができる。

【0010】

また、ブレード切断工程では、ブレードをハブに連結するための締結部材の締結を完全に解除する必要がないことから、ブレードを水平に維持したり水平方向に移動したりする必要がない。また、切断されたブレードはロープによってハブに連結されているので、切断されたブレードが不用意に落下するのを防止することができる。

【0011】

また、本発明の他の構成は、前記ブレードの数が３であり、前記ブレード切断工程では、１つのブレードの突出伸長方向を略鉛直方向下向きにして風車を固定し、その状態で、その略鉛直方向下向きのブレードの基端部を切断することを特徴とする。

【0012】

この構成によれば、１つのブレードの突出伸長方向を略鉛直方向下向きにセットすることにより、そのブレードの先端部の位置が最も低くなり、これにより、そのブレードの先端部を、例えば、つかみ機などでつかみ易くなるので、切断されたブレードの先端部をつかんで地上や洋上にブレードを安定して下降させることができる。また、切断されるブレードを略鉛直方向下向きにしてその先端部を低くしておくことにより、万が一、切断されたブレードが落下したときの衝撃を低減することができる。

【0013】

また、本発明の他の構成は、前記ブレードの数が３であり、最初の前記ブレード切断工程では、そのうちの２つのブレードの突出伸長方向を鉛直線に対して略対称に斜め下向きにして風車を固定し、その状態で、それら斜め下向きの２つのブレードの基端部を切断することを特徴とする。

【0014】

この構成によれば、３つのブレードのうちの２つのブレードの突出伸長方向を鉛直線に対して略対称に斜め下向きにセットすることにより、それら斜め下向きの２つのブレードの基端部を略同時に切断しても重さがバランスし、風車を安定させておくことができるので、斜め下向きの２つのブレードを略同時に切断することが可能となり、これによりブレード除去作業工事期間を短縮することができる。

【発明の効果】

【0015】

以上説明したように、本発明によれば、切断するブレードを水平に維持したり水平方向に移動したりすることなく切断解体を行って行くことができ、風車からブレードを除去する作業がより容易になり、これによって塔型風力発電設備の風車解体の工事期間の短縮を達成することもできる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の塔型風力発電設備の解体におけるブレードの降ろし方法の第１の実施の形態を示すブレード切断工程及び切断ブレード下降工程の説明図である。

【図2】図１のブレードの降ろし方法が適用された塔型風力発電設備の一例を示す説明図である。

【図3】図１のブレードの降ろし方法におけるブレード連結工程の説明図である。

【図4】図３のブレードの降ろし方法のブレード連結工程の詳細説明図である。

【図5】図１のブレードの降ろし方法のブレード切断工程及び切断ブレード下降工程の説明図である。

【図6】図１のブレードの降ろし方法の変形例の説明図である。

【図7】図２の塔型風力発電設備の解体におけるブレードの降ろし方法の第２の実施の形態を示す説明図である。

【図8】図７のブレードの降ろし方法におけるブレード連結工程の説明図である。

【図9】図７、図８のブレードの降ろし方法に先立って行われる図２の塔体解体の概要の説明図である。

【図10】図９の塔体解体作業時の構成の一例を示す説明図である。

【図11】図７のブレードの降ろし方法の変形例として洋上塔型風力発電設備の解体におけるブレードの降ろし方法を示す説明図である。

【図12】図１１の洋上塔型風力発電設備における塔体解体構成の一例を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下に、本発明の塔型風力発電設備の解体におけるブレードの降ろし方法の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の塔型風力発電設備の解体におけるブレードの降ろし方法の第１の実施の形態を示すブレード切断工程及び切断ブレード下降工程の説明図である。図２は、この実施の形態のブレードの降ろし方法が適用された塔型風力発電設備の解体前の説明図であり、図２の左半部は正面図、図２の右半部は右側面図である。この塔型風力発電設備は、既存の塔型風力発電設備と同様に、塔体１の上端部に風力発電機２を備え、一般に、塔体１の内部は断面円形の内部空洞３になっている。この実施の形態の塔型風力発電設備は、図１から明らかなように、塔体１が全高に亘って上方先細りである。塔体１の頂部の風力発電機２は、風車４及びナセル５を有する。風車４は風力発電機２の回転子（ローター）であり、ナセル５は、風力発電機２の主要機器を収納する収納部（筐体）である。風車４は、風車の翼を構成するブレード６、ブレード６を主軸に接続するためのハブ７などを備えて構成され、ハブ７はカバーで覆われている。また、３つのブレード６は、風車４の中心であるハブ７から放射状に伸長している。これらブレード６は、前述と同様に、ブレード６の伸長方向に伸長するボルト及びナット（不図示）からなる締結部材によってハブ７に結合されている。ナセル５内には、主として主軸の回転速度を増速するトランスミッション、増速された回転軸から起電する発電装置などが収納されている。また、ナセル５の下部には、風車４の向き、つまりヨー軸をナセル５ごと調整する図示しないヨー調整装置などが設けられている。また、塔体１の下部には、上記発電装置で起電された電力を系統に適した電力に変換する図示しない変電装置なども配設されている。

【0018】

本発明の風力発電設備の解体におけるブレードの降ろし方法では、何れも、例えば図１に示すように、風車４に取付けられている状態のブレード６をハブ７側の基端部で切断する（ブレード切断工程）。また、このようにブレード６の基端部を切断するに先立ち、その切断されるブレード６の基端部をハブ７に連結する（ブレード連結工程）。このブレード切断やブレード連結は、例えば、図３に示すように、移動型クレーン５５のブーム５５ａから吊り下げたゴンドラ５６に載って行う。上記ブレード連結工程では、少なくとも上記ブレード切断完了以前に、図４に破線で示す切断位置よりもブレード突出伸長方向先方部とハブ７をワイヤロープ１３で連結する。すなわち、ワイヤロープ１３の連結位置よりもハブ７側でブレード６の基端部を切断する。ワイヤロープ１３の連結に際しては、図４の詳細図に示すように、ブレード６の基端部に吊り穴１８を設け、この吊り穴１８にワイヤロープ１３を挿通してブレード６と結合し、例えばハブ７の内部に図示しないウインチを設置し、このウインチにブレード６に連結されたワイヤロープ１３を玉掛けする。また、ブレード６の切断は、例えばワイヤソーなどを用いて行う。

【0019】

この実施の形態では、上記ブレード連結工程後、図１に示すように、ブレード切断の以前に１つのブレード６の突出伸長方向が略鉛直方向下向きになるようにセットし、その状態で風車４を固定する。その状態で、略鉛直方向下向きにセットされたブレード６のハブ取付側基端部を切断する。切断されたブレード６は、先端部が略鉛直方向下向きになるようにハブ７から吊り下げられているので、図１に示すように、上記ハブ７に連結されたワイヤロープ１３の長さを次第に延伸することで切断されたブレード６を略鉛直方向にまっすぐ下降することができる。そして、切断されたブレード６の先端部、つまり下端部を、例えばつかみ機５７でつかみ、その状態で更にワイヤロープ１３の長さを延伸してブレード６を安定した状態で地上（洋上）に下降する（切断ブレード下降工程）。そして、その後、図５に示すように、残りのブレード６に対し、上記ブレード連結工程、ブレード切断工程、切断ブレード下降工程を順次繰り返して全てのブレード６を風車４から除去する。

【0020】

上記図１、図５の例では、切断された各ブレード６の先端部（下端部）を（元の）風車４の軸直交方向と略平行な方向に移動して、最終的に切断された各ブレード６の伸長方向が風車４の軸直交方向と略平行になるように下降している。これに対し、例えば図６に示すように、切断された各ブレード６の先端部（下端部）を（元の）風車４の軸方向と略平行な方向に移動して、最終的に切断された各ブレード６の伸長方向が風車４の軸方向と略平行になるように下降してもよい。このように、切断された各ブレード６の先端部（下端部）を風車４の軸方向と略平行な方向に移動することで、切断されたブレード６、特に、切断された基端部を塔体１から離間することが可能となり、切断されたブレード６と塔体１の干渉を確実に回避することができる。

【0021】

このように、この実施の形態の塔型風力発電設備の解体におけるブレードの降ろし方法では、ブレード６が締結部材によって風車４の中心部のハブ７に取付けられている状態で１つのブレード６の突出伸長方向を水平より下向きにセットし、その状態でそれらのブレード６の基端部を切断し、その切断されたブレード６を下降して着地又は着水させ、残りのブレード６に対しても、上記ブレード切断及び切断ブレード下降を順次繰り返して風車４からブレード６を除去することにより、締結部材の締結を完全に解除する、つまり締結部材を取り外す必要がなく、したがってブレード６を水平に維持したり水平方向に移動したりする必要がない。

【0022】

また、ブレード切断完了以前に切断されるブレード６の基端部をそのブレード６の切断位置よりブレード突出伸長方向先方部でハブ７とワイヤロープ１３によって連結することにより、切断されたブレード６が不用意に落下するのを防止することができる。また、切断されたブレード６を下降する際、ハブ７に連結されているワイヤロープ１３の長さを延伸することで、ブレード６を安定して円滑に下降することができる。また、基端部がワイヤロープ１３でハブ７に連結されているブレード６を切断すると、そのブレード６は先端部が下向きに吊り下げられた状態となる。このとき、このブレード６は、切断以前に予め先端部が水平より下向きとなるように回転調整されているので、切断後には先端部が下向きとなってスムーズに吊り下げ状態となり、また吊り下げられた状態への姿勢変化の衝撃も抑えることができる。

【0023】

また、風車４が高い位置にある場合には、１つのブレード６の突出伸長方向を略鉛直方向下向きにセットすることにより、そのブレード６の先端部の位置が最も低くなり、これにより、そのブレード６の先端部を、例えば、つかみ機などでつかみ易くなるので、切断されたブレード６の先端部をつかんで安定した状態で地上や洋上にブレード６を下降させることができる。また、ブレード６の先端部を低くしておくことにより、万が一、切断されたブレード６が落下したときの衝撃を低減することができる。また、最初のブレード切断工程で伸長方向が略鉛直方向下向きのブレード６を基端部で切断すると、残りの２つのブレード６は鉛直線に対して略対称に斜め上向きになっており、風車３の周方向の重さがバランスして風車３が安定する。

【0024】

次に、本発明の塔型風力発電設備の解体におけるブレードの降ろし方法の第２の実施の形態について図７、図８を用いて説明する。この実施の形態のブレードの降ろし方法が適用される風力発電設備は、第１の実施の形態の図２のものと同じである。この第２の実施の形態では、上記風車４の解体に先立って、塔体１を解体する。具体的に、塔体１の全周を下部から順に切断し、切断された塔体１の上側部分を支持しながら塔体１の下側部分の内部空洞３内に下降・着地させる。この実施の形態では、図９に示すように、合計で５つの筒状塔体部材１０を上方に積み上げるようにして塔体１が構築されており、全ての筒状塔体部材１０－１～１０－５は上方先細りの円筒形状、つまり外観が円錐台形状の筒体であり、その内部空洞３も上方先細りである。これらの筒状塔体部材１０は、２０～４０ｍｍ程度の鋼板からなる、いわゆる鉄皮構造である。なお、筒状塔体部材１０は、その内壁の上下端部から塔内に突設されたリング状のフランジ２３（図１０参照）を介して連結・接続されている。具体的には、上側の筒状塔体部材１０の下端部のフランジ２３と下側の筒状塔体部材１０の上端部のフランジ２３を重ね合わせ、両フランジ２３に形成された貫通穴にボルトを挿通し、その突出部にナットを螺合し締付けて双方の筒状塔体部材１０が連結・接続されている。

【0025】

図９は、この実施の形態の塔体解体方法の概要を示す説明図であり、図の左方から順に解体が進められる。この解体方法では、塔体１を構成する下から２番目の上記筒状塔体部材１０－４の位置で、それより上側部分の塔体１、つまり凡そ残りの筒状塔体部材１０－１～１０－４及び風力発電機２の全荷重を支持し、その状態で、１番下の筒状塔体部材１０－５の上端部の所定領域を全周に亘って切断除去する。作業は、後述するように、塔体１の外壁の外側に足場部材を組み上げて設置された作業台１５に載って塔体１の外側から行う。１番下の筒状塔体部材１０－５の上端部を除去すると、残存する塔体１の上側部分、すなわち残りの塔体部材１０－１～１０－４が塔体１の下側部分、すなわち１番下の筒状塔体部材１０－５から切り離される。この切り離された塔体１の上側部分の外径は塔体１の下側部分の外径より小さいので、その塔体１の上側部分を塔体１の下側部分の内部空洞３内に下降して内部空洞３の地上に着地させる。その結果、塔体１の上側部分は、その下部が塔体１の下側部分、すなわち１番下の筒状塔体部材１０－５内に鞘状に収容され、そこから上方に突出しているので、例えば、下から３番目であった筒状塔体部材１０－３の位置で、それより上側部分の塔体１の全荷重を支持し、その状態で下から２番目の筒状塔体部材１０－４の上端部の所定領域を切断除去し、切り離された塔体１の上側部分を下降して下から２番目の筒状塔体部材１０－４の内部空洞３の地上に着地させる。

【0026】

そしてこれらの工程を繰り返すことにより、１番下の筒状塔体部材１０－５の内側に下から２番目の筒状塔体部材１０－４を収容し、その内側に下から３番目の筒状塔体部材１０－３を収容し、その内側に下から４番目の筒状塔体部材１０－２を収容し、その内側に１番上の筒状塔体部材１０－１を収容するようにして塔体１を同心円状に大まかに分解することができる。この間、１番下の塔体部材１０－５を除く全ての筒状塔体部材１０－１～１０－４は、その外側の塔体部材内に鞘状に収容されているので、それら内側に収容される塔体部材の倒れが防止される。このようにして、最終的に残存する塔体１の上端部が地上まで下降されたら、全ての筒状塔体部材１０－１～１０－５を比較的低い位置で解体する。なお、地上まで下降された全ての塔体部材１０－１～１０－５は、十分に低く、或いは十分に小さいので、解体せず、小型クレーンなどの重機を用いて搬出してもよい。

【0027】

図１０は、塔体解体開始時の状態を示す一部断面正面図であり、塔体解体作業における構成の一例を示す。この第１の実施の形態では、塔体解体作業に先立ち、塔体１の内部空洞３に、上記下から２番目の筒状塔体部材１０－４の下端部のやや上方位置まで内部空洞３の地上から連続する内部支柱１６を立て、この内部支柱１６の上端部にジャッキ１７を取付ける。この内部支柱１６は、例えば、折り畳み型の足場部材を、例えば内部空洞３の上方位置、例えばナセル５に取付けた図示しない揚重装置で吊り上げながら、その下端部に個別の足場部材を継ぎ足し、これを順次繰り返して、塔体１の内部空洞３に内部支柱１６を構築する。また、解体中の塔体１の倒壊を防止するために、例えば図９に示すように、塔体１の上端部に連結された倒壊防止用ワイヤロープ５１の下端部を地表に固定する。この倒壊防止用ワイヤロープ５１には、例えば、張力自動調整装置５２を介装して、倒壊防止用ワイヤロープ５１に作用する張力が一定になるようにする。なお、以下では、塔体倒壊防止用ワイヤロープ５１の図示を省略する。また、上記内部支柱構築に伴って、又は、それと前後して、塔体１の外壁の外側に作業台１５を設置する。この作業台１５は、作業者がそれに載って作業を行うためのものであり、この実施の形態では、塔体１の外壁の外側で地上から足場部材を組上げて構築している。この作業台１５は塔体１の外周全周に亘って設けられる。

【0028】

上記ジャッキ１７は、上下方向に伸長するステップロッド２０を伸長方向に継ぎ足したり取り除いたりすることで、例えば吊り下げられている重量物を上下方向に移動したり、その吊り下げ状態で維持したりすることができるものである。したがって、このジャッキ１によって、上記切断された塔体１の上側部分の全荷重を支持する支持力を塔体１に上向きに付与することができる。上記ステップロッド２０の下端部には、例えばＨ型鋼で構築した支持台２１が連結されており、この支持台２１の上面に４枚の略円板状の係止部材２２ａ～２２ｄが重合状態で搭載されている。この略円板状の係止部材２２ａ～２２ｄは、上記各筒状塔体部材１０－１～１０－５の下端部のフランジ２３と同等の直径の円形外周面を有する。各筒状塔体部材１０－１～１０－５の下端部のフランジ２３は、上側の筒状塔体部材１０ほど直径が小さくなるので、最小径の係止部材２２ｄから順に最大径の係止部材２２ａまで下から積み上げてある。この略円板状の係止部材２２ａ～２２ｄを上記フランジ２３の下方から上記ジャッキ１７で支持台２１と共に吊り上げていくと、係止部材２２ａ～２２ｄの外周部がフランジ２３の下面に当接し、それ以上、上昇できなくなることでジャッキ１７と塔体１が係止状態となる。この状態で、係止部材２２の当接部分でそれより上方の全設備の荷重を支持する上向きの支持力をジャッキ１７によって塔体１に付与する。これにより、切断された塔体１の上側部分の荷重を支持することができるので、その状態で、前述のように各筒状塔体部材１０－１～１０－５の上端部を塔体全周に亘って切断除去する。その後、切断された塔体１の上側部分をジャッキ１７で支持しながら塔体１の下側部分の内部空洞３内に下降し、着地させ、以降、塔体支持、切断除去、下降・着地を繰り返して塔体１を次第に低くする。各筒状塔体部材１０－１～１０－５の下端部のフランジ２３は、上側の筒状塔体部材１０ほど直径が小さくなるので、塔体１の上側部分を内部空洞３内に着地するたびに、一番上側の係止部材２２ａ～２２ｄを取り外す。

【0029】

上記説明図では、ブレード６が省略されているが、この第２の実施の形態では、図７に示すように、一番上の筒状塔体部材１０－１が地上に着地されるまでブレード６は風車４のハブ７に取付けられたままである。このように塔体１の高さを低くする場合、風力発電機２、つまり風車４のブレード６の位置も低下される。ブレード６の位置が低下されれば、ブレード６を風車４から除去する作業もしやすいが、一方で、ブレード６の突出伸長方向先端部、すなわち風車径方向先端部が地上と干渉し易くなる。この実施の形態では、上記塔体１の解体に伴って風車３の位置が低下され、ブレード６の先端部が地上と干渉する前に、３つのブレード６のうちの２つのブレード６の突出伸長方向が図７（ａ）に示すように鉛直線に対して略対称となるように、それらのブレード６の突出伸長方向を斜め下向きにセットし、その状態で風車４を固定する。このように２つのブレード６の突出伸長方向を設定することで、それらのブレード６の先端部を同じ高さに維持することができるので、塔体１の解体時、特に、塔体１の上部近傍を解体するときに、それらのブレード６の先端部の地上との干渉を回避することができる。

【0030】

そして、上記塔体１の解体後、突出伸長方向が鉛直線に対して略対称に斜め下向きになっている２つのブレード６のハブ取付側基端部を切断する（ブレード切断工程）。このブレード切断に際して、ブレード６をハブ７に結合する上記ボルト・ナットの締結解除は行わない。このとき、２つの斜め下向きのブレード６の突出伸長方向が鉛直線に対して略対象となっているので、それら斜め下向きの２つのブレード６の基端部を切断しても重さがバランスして風車３を安定させておくことができ、これにより斜め下向きの２つのブレード６を略同時に切断することができ、切断・解体工事を短縮することができる。また、このブレード６の切断に際し、少なくともブレード切断完了以前に、図８に示すように、切断されるブレード６の基端部とハブ７をワイヤロープ１３で連結する（ブレード連結工程）。このブレード連結工程は、例えば、上記第１の実施の形態のブレード連結工程と同様に行う。また、上記ブレード切断工程やブレード連結工程は、図８に示すように、例えば、高所作業車５３のバケット５４に載って行う。この実施の形態では、ブレード６の基端部を図８の破線の位置で切断するものとすると、この切断位置よりもブレード突出伸長方向先方部とハブ７をワイヤロープ１３で連結する。

【0031】

２つのブレード６の基端部切断が完了したら、切断されたブレード６を上記ワイヤロープ１３でハブ７から吊り下げながら下降し、更にワイヤロープ１３を延伸して着地させる（切断ブレード下降工程）。切断されたブレード６は、斜め下向きに設定された先端部を先に着地させる。その着地の際、衝突しないように、例えば図示しないつかみ機でブレード６の先端部をつかむとよい。ブレード６の先端部が着地されたら、上記ワイヤロープ１３を次第に伸長してブレード６の基端部を下降させ、最終的にブレード６を伸長方向全長に亘って着地させる。その際、切断されたブレード６の伸長方向先端部を、例えば風車４の軸直交方向に向けて塔体１から次第に遠ざかるように移動させることで、切断されたブレード６の基端部が塔体１と干渉するのを防止することができる。２つの切断されたブレード６の着地が完了したら、図７（ｂ）に示すように、残り１つのブレード６を、その先端部が斜め下向きになるようにハブ４と共に回転移動させ、その状態で風車４を固定する。その後、上記ブレード連結工程、ブレード切断工程、切断ブレード下降工程を行って残り１つのブレード６をハブ７から取り外し、全てのブレード６を風車４から除去する。

【0032】

図１１は、この実施の形態のブレードの降ろし方法を洋上塔型風力発電設備に用いた場合のブレードの降ろし方法の説明図である。また、図１２は、この洋上塔型風力発電設備の風車解体の前に行われる塔体解体構成を示す一部断面正面図である。この洋上塔型風力発電設備でも、図１２のベースプレート８より上方の塔体１は、全高に亘って上方先細りであることから、この適用例における塔体解体の手順の概要は、上記図９の塔体解体手順と凡そ同じである。洋上における塔型発電設備の重量を支持する基礎部９の構造は様々な形態があるが、この適用例における基礎部９は、モノパイルと呼ばれる単一の大口径鋼管杭１１を洋底に打ち込み、凡そ水面近傍の洋上から洋中にかけて、その上端部にトランジションピースと呼ばれるジョイントスリーブ１２を被嵌し、両者の隙間にグラウト材を充填して両者をグラウト接合して構成される。したがって、ジョイントスリーブ１２は、洋上風力発電設備の基礎部９として水面から所定の高さまで洋上に突出し、その上端部に水平な天面を有するベースプレート８が設けられ、このベースプレート８の上方に塔体１が立設されている。このベースプレート８は、ジョイントスリーブ１２、すなわち基礎部９に固設されている。このベースプレート８の天面の外周領域は、塔体１の下端部における回廊となっており、この回廊部分に円筒状に足場を組み、塔体解体作業時の上記作業台１５を構成する。なお、この適用例では、塔体１は６つの上記筒状塔体部材１０－１～１－６を積み上げて構成される。また、切断された筒状塔体部材１０－１～１０－６は上記ベースプレート８上に着地される。

【0033】

洋上塔型風力発電設備において塔体１を解体している間、塔体１の倒壊防止のために、上記図１０のように、塔体１を陸上からワイヤロープで支持することはできないので、上記切断除去領域より上側部分の塔体１は、塔体１の内部から支持する。そのため、この適用例では、上記ジョイントスリーブ１２内のステージ１４から塔体１の重心高さよりやや上方位置まで連続する内部支柱１６を立てる。上記ジョイントスリーブ１２内のステージ１４は、凡そ水面の高さ位置に設けられており、したがって内部支柱１６の下部（最下部）は上記ベースプレート８より下方でジョイントスリーブ１２（基礎部９）の内部に位置している。そこで、内部支柱１６の下部とジョイントスリーブ１２の内壁の間に突っ張り機構のような固定装置３１を介装し、この固定装置３１によって内部支柱１６の下部をジョイントスリーブ１２、すなわち基礎部９に固定する。また、内部支柱１６の上部と塔体１の上側部分の内壁の間に突っ張り機構のような結合固定装置３２を介装し、この結合固定装置３２によって内部支柱１６の上部と塔体１の上側部分を結合固定する。なお、上記切断によって分離された塔体１の上側部分を下降する際には、内部支柱１６の上部と塔体１の上側部分の固定を解除する。

【0034】

図１１（ａ）は、図９と同様の塔体解体後における洋上風力発電設備の正面図であり、上記図７（ａ）と同様に、塔体１の高さと共に風車４の位置が低下されている。上記図１２では、ブレード６が省略されているが、この適用例でも、一番上の筒状塔体部材１０－１がベースプレート８上に着地されるまでブレード６は風車４のハブ７に取付けられたままである。この場合も、上記塔体１の解体時、ブレード６の突出伸長方向先端部、すなわち風車径方向先端部が水面と干渉しないように、３つのブレード６のうちの２つのブレード６の突出伸長方向が鉛直線に対して略対称となるように、それら各ブレード６の突出伸長方向を斜め下向きにセットし、その状態で風車４を固定する。そして、上記塔体１の解体後、それら斜め下向きの２つのブレード６の基端部を切断する。また、少なくともブレード切断完了以前に、上記図８と同様に、切断されるブレード６の基端部とハブ７をワイヤロープ１３で連結する。なお、ブレード６の連結は、例えば、台船上に載せた高所作業車のバケットに載って行う。

【0035】

上記２つのブレード６の基端部切断が完了したら、切断されたブレード６を上記ワイヤロープ１３で吊り下げながら下降し、更にワイヤロープ１３を伸長して、例えば洋上の台船５８上に載置させる。切断されたブレード６は、斜め下向きに設定された伸長方向先端部を先に台船５８上に載せる。その際、切断されたブレード６の先端部を、例えば図示しないつかみ機などでつかむなどしてもよい。ブレード６の先端部が台船５８上に載ったら、上記ワイヤロープ１３を次第に伸長してブレード６の基端部を下降させ、最終的にブレード６を伸長方向全長に亘って台船５８上に搭載させる。その際、切断されたブレード６の伸長方向先端部が載っている台船５８を、例えば風車４の軸直交方向に向けて塔体１から次第に遠ざかるように移動させることで、切断されたブレード６の基端部が塔体１と干渉するのを防止することができる。２つの切断されたブレード６の取り外しが完了したら、図１１（ｂ）に示すように、残り１つのブレード６を、その先端部が斜め下向きになるようにハブ７と共に回転移動させ、その状態で風車４を固定する。その後、上記ブレード連結工程、ブレード切断工程、切断ブレード下降工程を行って残り１つのブレード６をハブ７から取り外し、全てのブレード６を風車４から除去する。周知のように、風車４の解体を含めて、洋上塔型風力発電設備の解体には、その建設時に使用される大型の専用船舶が使用されているが、この風車解体の例では、台船５８を始め、切断されたブレード６を搭載することが可能な船舶であれば、如何なる船舶でも適用可能である。また、この例では、切断された洋上塔型風力発電設備のブレード６は、風車４から取り外された後、陸地まで搬送しなければならないことから、切断されたブレード６を例えば台船５８上に搭載したが、必要な切断ブレード下降工程は、切断されたブレード６を洋上まで降ろすことであり、例えば切断されたブレード６を直接着水させてもよい。その際、切断されたブレード６が沈まないように、予めフロートなどの浮き具を取り付けるなどしてもよい。

【0036】

なお、この実施の形態でも、上記図７、図１１の例では、切断された各ブレード６の先端部（下端部）を（元の）風車４の軸直交方向と略平行な方向に移動して、最終的に切断された各ブレード６の伸長方向が風車４の軸直交方向と略平行になるように下降している。これに対し、上記第１の実施の形態の図６に示すように、切断された各ブレード６の先端部（下端部）を（元の）風車４の軸方向と略平行な方向に移動して、最終的に切断された各ブレード６の伸長方向が風車４の軸方向と略平行になるように下降してもよい。

【0037】

このように、この実施の形態のブレードの降ろし方法では、上記第１の実施の形態と共通する効果に加えて、上記ブレード切断の以前に塔体１が解体されて風車４の位置が低下する場合には、予め２つのブレード６の突出伸長方向を鉛直線に対して略対称に斜め下向きにセットしておくことで、それらのブレード６の先端部を略同じ高さにしておくことができ、塔体解体時、特に塔体１の上部解体時にブレード６の先端が地上や洋上と干渉するのを回避することができる。また、３つのブレード６のうちの２つが鉛直線に対して略対称に下向きになっていれば、それらのブレード６の基端部を切断しても重さがバランスして風車３が安定するので、それら２つのブレード６の基端部を略同時に切断することができることから、ブレード除去作業工事期間を短縮することができる。

【0038】

以上、実施の形態に係る塔型風力発電設備の解体におけるブレードの降ろし方法について説明したが、本件発明は、上記実施の形態で述べた構成に限定されるものではなく、本件発明の要旨の範囲内で種々変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、塔体１が全高に亘って上方先細りになっている塔型風力発電設備について説明したが、例えば、塔体１の上端部のみが上方先細りで、それより下側部分は寸胴な塔型風力発電設備についても同様に風車４を解体することができる。

【0039】

また、上記第１の実施の形態のブレードの降ろし方法は、例えば図１２に示す洋上風力発電設備についても同様に実施することができる。

【符号の説明】

【0040】

１ 塔体
２ 風力発電機
４ 風車（ローター）
６ ブレード
７ ハブ
１３ ワイヤロープ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】