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特表2024-528850負荷を取り扱うための方法、特にオフショア風力タービンにブレードを設置又は除去するための方法、及びそのような方法を実行するためのデバイス
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-08-01
(54)【発明の名称】負荷を取り扱うための方法、特にオフショア風力タービンにブレードを設置又は除去するための方法、及びそのような方法を実行するためのデバイス
(51)【国際特許分類】
F03D 13/25 20160101AFI20240725BHJP
F03D 13/10 20160101ALI20240725BHJP
F03D 80/50 20160101ALI20240725BHJP
B66C 23/28 20060101ALI20240725BHJP
B63B 81/00 20200101ALI20240725BHJP
B63B 35/00 20200101ALI20240725BHJP
【ＦＩ】
F03D13/25
F03D13/10
F03D80/50
B66C23/28 Z
B63B81/00
B63B35/00 T
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024503674
(86)(22)【出願日】2022-07-08
(85)【翻訳文提出日】2024-03-11
(86)【国際出願番号】 EP2022069160
(87)【国際公開番号】W WO2023001601
(87)【国際公開日】2023-01-26
(31)【優先権主張番号】2107966
(32)【優先日】2021-07-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR
(31)【優先権主張番号】2110634
(32)【優先日】2021-10-07
(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR
(31)【優先権主張番号】2112571
(32)【優先日】2021-11-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR
(31)【優先権主張番号】2200731
(32)【優先日】2022-01-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】524023974
【氏名又は名称】ドルフィンズ
(74)【代理人】
【識別番号】100120891
【弁理士】
【氏名又は名称】林 一好
(74)【代理人】
【識別番号】100165157
【弁理士】
【氏名又は名称】芝 哲央
(74)【代理人】
【識別番号】100205659
【弁理士】
【氏名又は名称】齋藤 拓也
(74)【代理人】
【識別番号】100126000
【弁理士】
【氏名又は名称】岩池 満
(74)【代理人】
【識別番号】100185269
【弁理士】
【氏名又は名称】小菅 一弘
(72)【発明者】
【氏名】オーペリン マチュー
(72)【発明者】
【氏名】ブルドン ジャン－クロード
(72)【発明者】
【氏名】レポートル ヤン
(72)【発明者】
【氏名】フレモン ファヴィエン カール
【テーマコード（参考）】
3F205
3H178
【Ｆターム（参考）】
3F205AA10
3F205AB01
3H178AA03
3H178AA24
3H178AA43
3H178BB73
3H178BB77
3H178CC02
3H178DD61X
3H178DD67X
(57)【要約】
本発明は、風力タービン（２）を備えるオフショア風力タービンシステム（１）の負荷、特にブレード（１１Ａ）を取り扱うための方法に関し、クレーン（１４）は、プラットフォームに一時的に取り付けられ、前記クレーンは、互いに対して伸縮可能な複数の要素（１６）からなるタワー（１５）を有する。ブレード（１１Ａ）を取り扱うための方法は、ナセル及びロータを、クレーンの取り付けを妨げない取扱位置に不動化するステップと、このクレーンを風力タービンシステムのプラットフォームに取り付けるステップと、ブレードであり得る負荷を取り扱うステップと、クレーンを分解するステップと、ナセル及びロータの移動を解放するステップと、を含む。本発明は、また、クレーン（１４）と、この方法を実施するのに適したデバイス（３、２１８）とに関する。
【選択図】図１５
【選択図】図１５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
オフショア風力タービンシステム（１）の保守作業で、特にブレード（１１Ａ）を交換するか、又は前記システム（１）のナセル（８）内に配置された機器であり得る負荷（１３０）を取り扱うために使用可能な方法であって、前記システムは、風力タービン（２）とプラットフォーム（３）とを備え、前記風力タービンは、マスト（１６）と、前記マストによって支持された前記ナセル（８）とを備え、前記ナセルは、ノーズを有するロータ（９）と、前記ノーズから半径方向に延在するブレード（１１）とを備え、前記方法は、
・前記ナセル（８）及び前記ロータ（９）を取扱位置に不動化するステップと、
・いくつかが伸縮可能な複数の要素（１６Ａ～１６Ｃ）を備えるマスト（１６）を有するクレーン又は巻上デバイス（１４）を供給するステップと、
・前記クレーンを取り付けるステップと、
・前記ブレード（１１Ａ）又は前記負荷（１３０）を取り扱うステップと、
・前記クレーンを分解するステップと、
・前記ナセル及び前記ロータの移動を解放するステップと、
を含むことと、
前記クレーンを取り付けるステップは、前記伸縮可能な要素を互いに対して伸縮させるステップを含むことと、
を特徴とする、方法。
【請求項2】
オフショア風力タービンシステム（１）の保守作業で、特にブレード（１１Ａ）を交換するか、又は前記システム（１）のナセル（８）内に配置された機器を取り扱うために使用可能な請求項１に記載の方法であって、前記システムは、風力タービン（２）とプラットフォーム（３）とを備え、前記風力タービンは、マスト（１６）と、前記マストによって支持された前記ナセル（８）とを備え、前記ナセルは、ノーズを有するロータ（９）と、前記ノーズから半径方向に延在するブレード（１１）とを備え、前記方法は、
・前記ナセル（８）及び前記ロータ（９）を取扱位置に不動化するステップと、
・いくつかが伸縮可能な複数の要素（１６Ａ～１６Ｃ）を備えるマスト（１６）を有するクレーンを供給するステップと、
・前記クレーン（１４）を前記プラットフォームに取り付けるステップと、
・前記ブレード（１１Ａ）又は前記機器を取り扱うステップと、
・前記クレーンを分解するステップと、
・前記ナセル及び前記ロータの移動を解放するステップと、
を含むことと、
前記取り付けるステップは、前記クレーンのベースを前記風力タービンシステム（１）の前記プラットフォーム（３）に固定するステップを含むことと、
前記クレーンを取り付けるステップは、前記伸縮可能な要素を互いに対して伸縮させるステップを含むことと、
を特徴とする、方法。
【請求項3】
請求項２に記載の旧ブレード（１１Ａ）を新ブレード（１１Ａ）に交換するための方法であって、前記ブレードを取り扱うステップが、前記旧ブレードを除去するステップと、次いで、前記新ブレードを設置するステップとを含むことを特徴とする、方法。
【請求項4】
前記取扱位置では、前記旧ブレードは、実質的に水平位置にあることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項5】
請求項２～４のいずれか一項に記載の方法を実施するための風力タービンシステムであって、前記システム（１）の前記プラットフォーム（３）は、前記クレーン（１４）の前記ベースをそこに固定するための手段を備えることを特徴とする、システム。
【請求項6】
前記プラットフォーム（３）は、特にビームからなる剛性構造体（６）によって互いに接続された少なくとも３つのフロータ（４）を備え、前記構造体は前記風力タービン（２）の支持体として機能し、前記クレーンの前記ベースを固定するための前記手段は、前記フロータ（４）のうちの１つ（４Ａ）の頂部に配置されることを特徴とする、請求項５に記載のシステム。
【請求項7】
請求項２～４のいずれか一項に記載の方法を実施するためのクレーン（１４）であって、請求項５又は６に記載の風力タービンシステム（１）に固定するベースを備えることを特徴とする、クレーン（１４）。
【請求項8】
複数の要素（１６Ａ～１６Ｃ）を備えるマストを有し、好ましくは、前記要素の少なくともいくつかは、互いに対して伸縮可能であることを特徴とする、請求項７に記載のクレーン。
【請求項9】
前記ブレード（１１Ａ）を水平及び垂直に移動させることのできる巻上手段を備えることを特徴とする、請求項７又は８に記載のクレーン。
【請求項10】
前記巻上手段（１７）は、スリーブ（１８）と、前記スリーブ内で水平に摺動するように取り付けられ、前記スリーブのそれぞれの側部からそれぞれ突出する２つの端部（２０Ｄ、２０Ｇ）を有するダブルジブ（２０）とを備え、前記端部のそれぞれは、それぞれの巻上ロープ（２１）を有することを特徴とする、請求項９に記載のクレーン。
【請求項11】
前記巻上手段（１７）は、スプレッダバー手段を備えることを特徴とする、請求項７に記載のクレーン。
【請求項12】
前記巻上手段は、前記ブレードが実装されている間に、前記ブレードが載ることができる少なくとも１つのクレードルを備えることを特徴とする、請求項７～１１のいずれか一項に記載のクレーン。
【請求項13】
風力タービン（２）上の少なくとも１つの負荷（１１、１３０）を取り扱うための請求項１に記載の方法であって、前記風力タービン（１）は、海底（１０９）に強固に固定されたマスト（７）と、前記マスト（７）によって支持されたナセル（３）とを備え、前記ナセルが、半径方向に延在するブレード（１１）を有するロータ（９）を備え、前記方法が、・自己上昇プラットフォームを供給するステップ（１１２）と、
・前記プラットフォームを前記風力タービン（１）の近くに不動化するステップと、次いで、
・前記プラットフォーム（１１２）に巻上システム（１１１）を取り付けるステップであって、前記システムは、前記システムの軸（Ｘ１１１）に沿って実質的に垂直であり、複数の要素（１６Ａ～１６Ｃ）から構成されるマスト（１６）と、上部要素（１６Ｃ）に固定された巻上ツール（１１７）とを備える、ステップと、
・前記ナセル（３）を、前記負荷の取り扱いを可能にする位置に不動化するステップと、
・前記マストを上げるステップと、
・前記負荷を把持するステップと、
・前記マストを下げるステップと、次いで、
・前記ナセル及び前記ロータの移動を解放するステップと、
を含むことを特徴とする、方法。
【請求項14】
風力タービン（１）のブレード（１１Ａ、１１Ｂ）を取り扱い、又は固定、又は除去するための請求項１に記載の方法であって、前記風力タービン（１）は、海底（１０９）に強固に固定されたマスト（７）と、前記マスト（７）によって支持されたナセル（３）とを備え、前記ナセルが、半径方向に延在するブレード（１１）を有するロータ（９）を備え、前記方法が、・自己上昇プラットフォーム（１１２）を供給するステップと、
・前記プラットフォームを前記風力タービン（１）の近くに不動化するステップと、
・前記プラットフォーム（１１２）に巻上システム（１１１）を取り付けるステップであって、前記システムは、前記システムの軸（Ｘ１１１）に沿って実質的に垂直であり、複数の要素（１６Ａ～１６Ｃ）から構成されるマスト（１６）と、上部要素（１６Ｃ）に固定された巻上ツール（１１７）とを備える、ステップと、
・前記ナセル（３）を、前記負荷の取り扱いを可能にする位置に不動化するステップと、
・前記マストを上げるステップと、
・前記ブレードを取り扱うステップと、
・前記マストを下げるステップと、次いで、
・前記ナセルの移動を解放するステップと、
を含むことを特徴とする、方法。
【請求項15】
請求項１３又は１４に記載の方法を実施するためのシステムであって、前記ツールは、実質的に前記マストの上部要素（１６Ｃ）の頂部に固定され、前記マストと共に「Ｔ」形状を形成することを特徴とする、システム。
【請求項16】
前記巻上ツール（１１７）は、前記上部要素（１６Ｃ）の頂部に取り付けられ、前記上部要素と共に「Ｔ」を形成する水平ビーム（１２０）と、前記ビーム（１２０）上で水平に摺動するように取り付けられたスライド（１１９）とを備え、前記スライドは、好ましくは高さ調整可能で、その上にブレード（１１Ａ、１１Ｂ）を載せるために提供される着座手段（１１９Ａ）を支持することを特徴とする、請求項１５に記載のシステム。
【請求項17】
前記ビームは、前記システムの軸（Ｘ１１１）の周りを回転するように取り付けられることと、前記ツールは、前記ビームの一端にウインチ手段（１１７Ｔ）を備えることを特徴とする、請求項１６に記載のシステム。
【請求項18】
前記巻上ツール（１１７）は、スリーブ（１１８）と、前記スリーブ内で水平に摺動するように取り付けられ、前記スリーブのそれぞれの側からそれぞれ突出する２つの端部（１２０Ｄ、１２０Ｇ）を有するダブルジブ（１２０）とを備え、前記端部のそれぞれは、それぞれの巻上ロープ（１２１）を有することを特徴とする、請求項１５に記載のシステム。
【請求項19】
請求項１３又は１４に記載の方法を実施するためのシステムであって、前記プラットフォーム（１１２）に対して固定されたベース（１３５）を備え、前記マスト（１６）は、前記システムの軸（Ｘ１１１）の周りで前記ベース（１３５）上で回転するように取り付けられ、前記巻上ツール（１１７）は、前記上部要素（１６Ｃ）の頂部に堅固に配置された実質的に水平なビーム（１３６）と、前記マスト（１６）と同時に前記軸の周りを回転するように前記下部要素（１６Ａ）に固定されたウインチ（１３７）と、前記ウインチに接続されたロープ（１３８）とを備え、前記システムは、第一のロープリターン（１３９Ａ）及び第二のロープリターン（１３９Ｂ）をさらに備え、各ロープリターンは、前記ビーム（１３６）のそれぞれの端部にあり、その結果、・前記ロープは、２つの前記リターンの間で実質的に水平になり、
・前記ロープは、前記ウインチと前記第一のリターン（１３９Ａ）との間に垂直に延在し、
・前記ロープの自由端は、前記第二のリターン（１３９Ｂ）を越えて延在し、前記負荷（１３０）を懸架するようになること
を特徴とする、システム。
【請求項20】
前記システム（１１１）の前記マスト（１６）を前記風力タービンの前記マスト（７）に接続するためのアーム手段（１３１）を備え、好ましくは、少なくとも１つのアームが前記風力タービンの前記マスト（７）上に摺動可能に取り付けられることを特徴とする、請求項１５～１９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項21】
風力タービン（２）のブレード（１１Ａ）を位置決め又は除去するためのツール（２１８）であって、前記ツールは、スプレッダバー（２２１）及びポジショナ（２２２）を備え、前記スプレッダバーは、クレーン（２２０）を使用して前記ブレードを巻き上げるように設計され、前記スプレッダバー（２２１）及び前記ポジショナ（２２２）は、相互把持手段（３３、３６Ｂ、３６Ｈ）を備え、前記ポジショナは、前記ポジショナを巻上手段（１５）に固定するための手段と、前記ブレードを前記巻上手段に対して配向及び移動させるための手段（３５、３７～３９、４１～４４）とを備えることを特徴とする、ツール。
【請求項22】
前記相互把持手段は、相互挿入手段を備えることを特徴とする、請求項２１に記載のツール。
【請求項23】
前記挿入手段は、２つのポール（３６Ｂ、３６Ｈ）と、その中に前記ポールを挿入するためのスリーブ（３３）とを備え、前記ポールの一方を他方の前に挿入することができ、好ましくは、２つの前記ポールは異なる長さを有することを特徴とする、請求項２２に記載のツール。
【請求項24】
前記スプレッダバー（２２１）は、前記ブレードを把持するための少なくとも１つのクランプ（２８）、好ましくは、長手方向に配置されたヤード（２７）と、それぞれが前記ヤードのそれぞれの長手方向端部にある２つのクランプ（２８）とを備えることを特徴とする、請求項２１～２３のいずれか一項に記載のツール。
【請求項25】
各クランプは、下部ジョー（３１）と、上部ジョー（３２）とを備え、前記下部ジョーは、前記ヤード（２７）に対して固定され、前記上部ジョーは、垂直に移動することができ、その結果、前記ブレードが前記下部ジョー上に載置されると、前記上部ジョーは、前記ブレードをクランプして、それを保持することを特徴とする、請求項２４に記載のツール。
【請求項26】
前記ポジショナ（２２２）は、・水平横軸の周りに前記ブレードを傾ける（Ｒ１）ための手段（３８、４１、４２）と、
・前記ブレードを長手方向（Ｔ３）に移動させるための手段（３７、４３）と、
好ましくは、
・前記ブレードを横断方向（Ｔ２）に移動させるための手段（３５、４４）と、及び／又は
・垂直軸（Ｘ１５）の周りに前記ブレードを回転させる（Ｒ２）ための手段（３９）と、
を備えることを特徴とする、請求項２１～２５のいずれか一項に記載のツール。
【請求項27】
前記ポジショナ（２２２）は、・前記スプレッダバー（２１）が配置され得るベース（３５）であって、前記ベースは、前記スプレッダバー上の前記ポジショナを把持するための手段（３６Ｂ、３６Ｈ）を備える、ベースと、
・トロリー（３７）と、
・長手方向ガイド（３８）と、
・コネクタ（３９）と、
を備えることと、
前記ガイドは、前記コネクタの上端に配置され、前記ガイドが横方向水平軸の周りに傾斜（Ｒ１）することを可能にするヒンジ（４１）によって前記コネクタに接続され、傾斜アクチュエータ（４２）は、前記傾斜を制御することができることと、
前記トロリーは、前記ガイド上で長手方向に摺動するように取り付けられ、長手方向アクチュエータ（４３）は、前記ガイドに対する前記トロリーの長手方向並進（Ｔ３）を制御するすることができることと、
前記ベースは、前記トロリー上で横断方向に摺動するように取り付けられ、横断アクチュエータ（４４）は、前記トロリーに対する前記ベースの横断方向並進を制御することができることと、
を特徴とする、請求項２１～２６のいずれか一項に記載のツール。
【請求項28】
風力タービン（２）と、浮体式プラットフォーム（３）、特に、ビームの構造体（６）によって接続されたフロータ（４）を有するプラットフォームと、を備えるシステム（１）のための負荷（１１Ａ、１３０）を取り扱うための請求項１に記載の方法であって、前記風力タービン（２）が前記プラットフォームに取り付けられたマスト（７）を有し、前記方法が、・一時的な実質的に水平なフレームワーク（３０）を供給し、前記フレームワークを前記プラットフォームに載せてシステムに設置するステップと、
・前記フレームワークに巻上デバイス（１４）を取り付けるステップと、
を含むことを特徴とする、方法。
【請求項29】
前記巻上手段は、垂直タワー（１５）と、前記タワーの頂部に、前記負荷を支持するためのツール（２１８；３３８）と、を備えることを特徴とする、請求項２８に記載の方法。
【請求項30】
前記ツール（２１８）は、前記風力タービンのためのブレードを取り扱うための手段を備えることを特徴とする、請求項２９に記載の方法。
【請求項31】
前記ツール（３３８）は、クレーン手段（３３８）を備えることを特徴とする、請求項２９に記載の方法。
【請求項32】
前記フレームワークは、前記デバイスを取り付けるための少なくとも２つの位置を備えるように配置され、前記位置の一方は、他の位置よりも前記風力タービン（２）の前記マスト（７）に近いことを特徴とする、請求項２８～３１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項33】
前記フレームワークの一端（３３２）は、前記プラットフォーム（３）のフロータ（４Ａ）の周壁（３３６）に実質的に載るように設計されたトリマジョイスト（３３４）を備えることを特徴とする、請求項２８～３２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項34】
前記風力タービンの前記マストの脚部（１０）は、前記フレームワークの一端（３３１）を支持するために使用されるブラケット（３３３）を備えることを特徴とする、請求項２８～３３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項35】
前記フレームワークの一端（３３１）は、前記マストの脚部に載り、前記フレームワークの他端（３３２）は、フロータ（４Ａ）に載ることを特徴とする、請求項３３又は３４に記載の方法。
【請求項36】
前記フレームワークの一端（３３１）は、前記マスト（７）を支持するフロータ（４Ｂ）上に載ることを特徴とする、請求項２８～３４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項37】
前記フレームワークの各端部は、前記プラットフォーム（３）のそれぞれのビーム（６Ａ）上に載ることを特徴とする、請求項２８～３２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項38】
前記フレームワークは、逆「Ｕ」の形状を有する横断面を有し、前記フレームワークを前記システム（１）のキャットウォーク（４８）の上に配置できるように、エプロン（５２）を共に支持する２つの長手方向桁（３５０）を備えることを特徴とする、請求項２８～３６のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、オフショア風力タービンの分野に関する。本発明は、特に、そのような風力タービンのブレードの設置又は除去に関する。本発明は、また、重い負荷の取り扱い（manipulation de charges lourdes）、特にそのような風力タービンのナセルの設備の取り扱いに関する。
【背景技術】
【0002】
海底が十分浅い場合、風力タービンは、海底に直接固定されたマストを備えることができる。これらの固定風力タービンは、概して、風力タービンファームの一部であり、その組み立てに、特にその基礎を設置し、次いでマストを位置決めし、タービン及びそのブレードを固定するために、多大な手段を投入する。
【0003】
しかしながら、このような風力タービンのブレードを交換しなければならない場合、唯一の既知の方法は、ジャッキアップを使用することであり、ジャッキアップは、脚部を備え、ラフィングジブクレーンを装備した自立式浮体式プラットフォームである。これらのプラットフォームは、海底に置かれ、それらの柱状脚のおかげで自己上昇する。ブレードの取り扱いは、非常に困難であり、高さ容量と負荷保持容量の両方に関してかなりの手段を必要とする。同じことが、そのような風力タービンのナセル、例えば、発電機又はギアボックスを装備する重い負荷にも当てはまる。十分な容量を有するジャッキアップは、ほとんどなく、その利用可能性には制限があり、使用するには極めて高価である。
【0004】
海底が深すぎる場合、風力タービンは、浮体式プラットフォーム上に支持される。そのような浮体式プラットフォームは、少なくとも３つのフロータを一緒に接続するバージ又はビーム構造体から成ってもよい。風力タービンは、概して、港の埠頭でそのプラットフォームに取り付けられ、次いで、海へとその作業現場に牽引される。
【0005】
浮体式風力プラットフォームは、一般に沖合に設置される。海は、概して、風力タービンも、その保守のために使用され得るクレーンも、海底上に静置することができないほど深い。それらは、互いに独立してうねりの影響を受ける。しかしながら、ブレードを支持しなければならないロータにブレードを取り付けるために、又はブレードが動作しなければならないナセルに発電機を設置するためには、事実上静的なアプローチが必要である。このためには、非常に好都合な条件、すなわち、例外的な海及び風の条件を必要とする。唯一の既知の現実的な解決策は、そのプラットフォームを有する風力タービンを、必要な保守を行うことができる港に戻すことである。それにもかかわらず、そのような解決策は、かなりの時間、エネルギー及び手段を消費する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】仏国特許出願公開第３０５３０２０号明細書
【特許文献2】欧州特許出願公開第２７２７８１３号明細書
【特許文献3】仏国特許出願公開第２９７０６９６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
解決すべき問題は、浮体式風力タービンのブレードを交換するために、あるいはその上の重い負荷を取り扱うために、既知の方法よりも迅速に、より容易で、より安価な方法及び手段を見出すことにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
この問題を解決するために、本発明は、プラットフォーム、特に浮体式プラットフォームによって、特に支持される風力タービンにブレードを設置又は除去するための方法、又は重い負荷を取り扱うための方法を提案し、いくつかの要素が互いに対して伸縮可能な複数の要素を備えるマストを有するクレーン又はデバイスを一時的に取り付けることができる。
【0009】
本発明の第一の目的は、風力タービンとプラットフォームとを備えるオフショア風力タービンシステムの負荷、特にブレードを取り扱うための方法であり、この風力タービンは、マストと、マストによって支持されるナセルとを備え、ナセルは、ノーズを有するロータと、このノーズから半径方向に延在するブレードとを備え、ブレードには、取り扱う必要があり得るブレードも含まれ、この方法は、
・ナセル及びロータを、クレーンの取り付けを妨げない取扱位置に不動化するステップと、
・このクレーンを風力タービンシステムのプラットフォームに取り付けるステップと、
・ブレードであり得る負荷を取り扱うステップと、
・クレーンを分解するステップと、
・ナセル及びロータの移動を解放するステップと、
を含む。
・ナセル及びロータを、クレーンの取り付けを妨げない取扱位置に不動化するステップと、
・このクレーンを風力タービンシステムのプラットフォームに取り付けるステップと、
・ブレードであり得る負荷を取り扱うステップと、
・クレーンを分解するステップと、
・ナセル及びロータの移動を解放するステップと、
を含む。
【0010】
取り付けるステップは、クレーンのベースを風力タービンシステムのプラットフォームに固定するステップを含むことができる。この方法は、有利なことに、複数の要素を備えるマストを有するクレーンを供給することを含む。要素のいくつかは、互いに対して伸縮可能であり、クレーンを取り付けるステップは、その要素を互いに対して伸縮させるステップを含むことができる。
【0011】
負荷を取り扱うための、例えば、旧ブレードを新ブレードに交換するための本発明による方法では、負荷を取り扱うステップは、旧ブレードを除去するステップと、次いで新ブレードを設置するステップとを含んでもよい。好ましくは、取扱位置において、旧ブレードは、実質的に水平な位置にある。
【0012】
本発明は、本発明による方法を実施するための風力タービンシステムにも関し、このシステムのプラットフォームは、クレーンのベースを取り付けるための手段を備える。プラットフォームは、特にビームからなる剛性構造体によって互いに接続された少なくとも３つのフロータを備えてもよく、この構造体は風力タービンの支持体として機能し、クレーンのベースを取り付けるための手段はフロータの１つの頂部に配置される。
【0013】
本発明は、本発明による方法を実施するためのクレーンにも関し、このクレーンは、本発明によるシステムに固定されるベースを備える。有利なことに、クレーンは、複数の要素を備えるマストを有し、好ましくは、これらの要素の少なくともいくつかは、互いに対して伸縮可能である。
【0014】
好ましくは、クレーンは、ブレードを水平及び垂直に移動させるために巻上手段を備える。巻上手段は、スリーブと、スリーブ内で水平に摺動するように取り付けられ、それぞれがスリーブの各側から突出する２つの端部を有し、各端部がそれぞれの巻上ロープを有するダブルジブとを備えてもよい。あるいは、巻上手段は、スプレッダバー（palonnier）手段を備えてもよい。
【0015】
本発明の第二の目的は、風力タービンのブレードを取り扱うための方法であって、この風力タービンは、海底に強固に固定されたマストと、このマストによって支持されたナセルとを備え、このナセルが、半径方向に延在するブレードを有するロータを備え、本方法は、
・自己上昇プラットフォームを供給するステップと、
・プラットフォームを前記風力タービンの近くに不動化するステップと、次いで、
・巻上システムを自己上昇プラットフォームに取り付けるステップであって、前記システムは、システムの軸に沿って実質的に垂直であり、複数の要素から構成されるマストと、上部要素に固定された巻上ツールとを備える、ステップと、
・ナセルを、負荷の取り扱いを可能にする位置に不動化するステップと、
・マストを上げるステップと、
・負荷を把持するステップと、
・マストを下げるステップと、次いで、
・ナセル及びロータの移動を解放するステップと、
を含む。
・自己上昇プラットフォームを供給するステップと、
・プラットフォームを前記風力タービンの近くに不動化するステップと、次いで、
・巻上システムを自己上昇プラットフォームに取り付けるステップであって、前記システムは、システムの軸に沿って実質的に垂直であり、複数の要素から構成されるマストと、上部要素に固定された巻上ツールとを備える、ステップと、
・ナセルを、負荷の取り扱いを可能にする位置に不動化するステップと、
・マストを上げるステップと、
・負荷を把持するステップと、
・マストを下げるステップと、次いで、
・ナセル及びロータの移動を解放するステップと、
を含む。
【0016】
したがって、海底に強固に固定されたマストと、このマストによって支持され、半径方向に延在するブレードを有するロータを備えるナセルとを備える風力タービンのブレードを取り扱い、又は取り付け、又は除去するための方法は、
・自己上昇プラットフォームを供給するステップと、
・プラットフォームを前記風力タービンの近くに不動化するステップと、次いで、
・巻上シスステムをプラットフォームに取り付けるステップであって、システムは、システムの軸に沿って実質的に垂直であり、複数の要素から構成されるマストと、上部要素に固定された巻上ツールとを備える、ステップと、
・ナセルを、負荷の取り扱いを可能にする位置に不動化するステップと、
・マストを上げるステップと、
・ブレードを取り扱うステップと、
・マストを下げるステップと、
・ナセルの移動を解放するステップと、
を含む。
・自己上昇プラットフォームを供給するステップと、
・プラットフォームを前記風力タービンの近くに不動化するステップと、次いで、
・巻上シスステムをプラットフォームに取り付けるステップであって、システムは、システムの軸に沿って実質的に垂直であり、複数の要素から構成されるマストと、上部要素に固定された巻上ツールとを備える、ステップと、
・ナセルを、負荷の取り扱いを可能にする位置に不動化するステップと、
・マストを上げるステップと、
・ブレードを取り扱うステップと、
・マストを下げるステップと、
・ナセルの移動を解放するステップと、
を含む。
【0017】
有利なことに、要素のいくつかは、互いに対して伸縮可能であり、システムを上げるステップは、これらの要素を互いに対して伸縮させるステップを含む。
【0018】
本発明の第二の目的による方法を実施するための自己昇降プラットフォームは、有利なことに、ホイストシステムのベースを固定するための手段を備える。
【0019】
本発明の第二の目的による方法で実施されるシステムでは、ツールは、実質的に上部マスト要素の頂部に固定され、マストと共に「Ｔ」形状を形成する。
【0020】
巻上ツールは、上部要素の頂部に取り付けられ、この要素と共に「Ｔ」を形成する水平ビームと、ビーム上で水平に摺動するように取り付けられたスライドとを備えてもよく、このスライドは、ブレードをその上に載せるように設けられた着座手段を支持する。ブレードは、また、システムの軸の周りを回転するように取り付けられてもよく、ツールは、ビームの一端に、負荷を巻き上げるためのウインチ手段を備えてもよい。好ましくは、着座手段の高さは、特にその上に配置しなければならないブレードに適合するように調整することができる。
【0021】
巻上手段は、スリーブと、このスリーブ内で水平に摺動するように取り付けられ、それぞれがスリーブの各側から突出する２つの端部を有し、各端部がそれぞれの巻上ロープを有するダブルジブとを備えてもよい。
【0022】
有利なことに、システムのマストを形成する要素の少なくともいくつかは、互いに伸縮可能である。
【0023】
好ましくは、マストは、本発明の第二の目的によるプラットフォームに固定されるように設計されたベースを形成する下部要素を備える。
【0024】
別の実施形態によれば、本発明によるシステムは、プラットフォームに対して固定されたベースを備えることができ、マストは、システムの軸の周りでベース上で回転するように取り付けられ、巻上ツールは、上部要素の頂部に堅固に配置された実質的に水平なビームと、マストと同時に軸の周りを回転するように下部要素に固定されたウインチと、ウインチに接続されたロープとを備え、システムは、第一のロープリターン（及び第二のロープリターンをさらに備え、各ロープリターンは、ビームのそれぞれの端部に配置され、その結果、
・ロープは、２つのリターンの間で実質的に水平になり、
・ロープは、ウインチと第一のリターンとの間で垂直に延在し、
・ロープの自由端は、第二のリターンを越えて延在し、負荷を懸架するようになる。
・ロープは、２つのリターンの間で実質的に水平になり、
・ロープは、ウインチと第一のリターンとの間で垂直に延在し、
・ロープの自由端は、第二のリターンを越えて延在し、負荷を懸架するようになる。
【0025】
有利なことに、システムは、システムのマストを風力タービンのマストに接続するアーム手段を備え、好ましくは、少なくとも１つのアームが風力タービンのマストに摺動可能に取り付けられる。
【0026】
本発明の第三の目的は、ビーム構造体によって接続されたフロータを有するプラットフォームと、プラットフォームに取り付けられたマストを有する風力タービンとを備えるシステムのための負荷を処理するための方法であって、本方法は、
・一時的な実質的に水平なフレームワークを供給し、このフレームワークをプラットフォーム上に載せてシステムに設置するステップと、
・フレームワークに巻上デバイス（engin de levage）を取り付けるステップと、
を含む。
・一時的な実質的に水平なフレームワークを供給し、このフレームワークをプラットフォーム上に載せてシステムに設置するステップと、
・フレームワークに巻上デバイス（engin de levage）を取り付けるステップと、
を含む。
【0027】
本発明は、港に戻ることを伴わず、オフショア用の従来のクレーンを装備した比較的小型のボートのみを必要とし、例えば、少なくとも５０ｍのフック高さに対して３０メートルで数百トンの容量を有し、有利なことに、うねり補償器を装備したもののみを必要とする。このタイプのボートは、容易に入手可能であり、比較的安価であり、実証された技術が使用されている。
【0028】
好ましくは、巻上手段は、垂直タワー（fut vertical）と、タワーの頂部において負荷を支持するためのツールとを備える。例えば、ツールは、風力タービン又はクレーン手段のためのブレードを取り扱うための手段を備えることができる。有利なことに、タワーは、互いに対して伸縮可能な要素を備える。
【0029】
好ましくは、フレームワークは、巻上デバイスを取り付けるための少なくとも２つの位置を含むように配置され、位置の一方は、他の位置よりも風力タービンのマストに近い。
【0030】
フレームワークの一端は、プラットフォームのフロータの周壁に実質的に載るように設計されたトリマジョイスト（chevetre）を備えてもよい。風力タービンのマストの脚部は、フレームワークの一端を支持するために使用されるブラケットを備えてもよい。
【0031】
フレームワークの一端は、マストの脚部に載ることができ、このフレームワークの他端は、フロータに載ることができる。
【0032】
フレームワークの一端は、マストを支持するフロータ上に載ることができる。
【0033】
あるいは、フレームワークの各端部は、プラットフォームのそれぞれのビーム上に載ることができる。
【0034】
また、フレームワークは、有利なことに、逆「Ｕ」の形状を有する横断面を有し、フレームワークをシステムのキャットウォーク（passerelle）の頂部に配置できるように、エプロンを共に支持する２つの長手方向桁（longerons）を備える。
【0035】
本発明の第四の目的は、スプレッダバーとポジショナとを備える風力タービンのブレードを位置決め又は除去するためのツールであって、スプレッダバーは、クレーンを使用してブレードを巻き上げるように設計され、スプレッダバー及びポジショナは、相互把持手段を備え、ポジショナは、ポジショナを巻上手段に固定するための手段と、ブレードを巻上手段に対して配向及び移動させるための手段とを備える。
【0036】
好ましくは、相互把持手段は、相互挿入手段を備える。有利なことに、挿入手段は、２つのポール（perches）と、その中にロッド（tiges）を挿入するためのスリーブとを備え、ロッドの一方を他方の前に挿入することができ、好ましくは、２つのロッドは異なる長さを有する。
【0037】
スプレッダバーは、ブレードを把持するための少なくとも１つのクランプ、好ましくは、長手方向に配置されたヤード（vergue）と、それぞれがヤードのそれぞれの長手方向端部にある２つのクランプとを備えてもよい。各クランプは、下部ジョーと、上部ジョーとを備えてもよく、下部ジョーは、ヤードに対して固定され、上部ジョーは、垂直に移動することができ、その結果、ブレードが下部ジョー上に載置されると、上部ジョーは、ブレードをクランプして、それを保持する。
【0038】
有利なことに、ポジショナは、
・水平横軸の周りにブレードを傾けるための手段と、
・ブレードを長手方向に移動させるための手段と、
好ましくは、
・ブレードを横断方向に移動させるための手段と、及び／又は
・垂直軸の周りに前記ブレードを回転させるための手段と、
を備える。
・水平横軸の周りにブレードを傾けるための手段と、
・ブレードを長手方向に移動させるための手段と、
好ましくは、
・ブレードを横断方向に移動させるための手段と、及び／又は
・垂直軸の周りに前記ブレードを回転させるための手段と、
を備える。
【0039】
ポジショナは、特に、
・スプレッダバーが配置され得るベースであって、ベースは、スプレッダバー上の前記ポジショナを把持するための手段を備える、ベースと、
・トロリーと、
・長手方向ガイドと、
・コネクタと、
を備えてもよく、
ガイドは、コネクタの上端に配置され、ガイドが横方向水平軸の周りに傾斜することを可能にするヒンジによってコネクタに接続され、傾斜アクチュエータは、傾斜を制御するために使用され、
トロリーは、ガイド上で長手方向に摺動するように取り付けられ、長手方向アクチュエータは、ガイドに対するトロリーの長手方向並進を制御するために使用され、
ベースは、トロリー上で横断方向に摺動するように取り付けられ、横断アクチュエータは、前記トロリーに対する前記ベースの横断方向並進を制御するために使用される。
・スプレッダバーが配置され得るベースであって、ベースは、スプレッダバー上の前記ポジショナを把持するための手段を備える、ベースと、
・トロリーと、
・長手方向ガイドと、
・コネクタと、
を備えてもよく、
ガイドは、コネクタの上端に配置され、ガイドが横方向水平軸の周りに傾斜することを可能にするヒンジによってコネクタに接続され、傾斜アクチュエータは、傾斜を制御するために使用され、
トロリーは、ガイド上で長手方向に摺動するように取り付けられ、長手方向アクチュエータは、ガイドに対するトロリーの長手方向並進を制御するために使用され、
ベースは、トロリー上で横断方向に摺動するように取り付けられ、横断アクチュエータは、前記トロリーに対する前記ベースの横断方向並進を制御するために使用される。
【図面の簡単な説明】
【0040】
本発明のいくつかの実施形態は、非限定的な例として与えられ、添付の図面を参照して、以下で説明される。
【0041】
【0042】
【図1】本発明による巻上システムの第一の実施形態を使用して、風力タービンの損傷したブレードを交換する本発明による第一の方法の第一のステップの概略立面図で、このステップで、予備ブレードは、自己上昇プラットフォーム上に運ばれる。
【図2】この方法の第二のステップの概略図で、プラットフォームは、風力タービンの脚部に設置される。
【図3】この方法の第三のステップの概略図で、巻上システムは、損傷したブレードを把持する。
【図4】この方法の第四のステップの概略図で、巻上システムは、損傷したブレードを切り離す。
【図5】この方法の第五のステップの概略図で、巻上システムは、損傷したブレードをラティスブームクレーンによって拾い上げられるまで下げる。
【図6】この方法の第六のステップの概略図で、損傷したブレードは、ラティスブームクレーンによって拾い上げられる。
【図7】先の図に示した巻上システムを使用して、風力タービンのナセルから負荷、この場合は機器を除去する本発明による第二の方法の第一のステップの概略図で、システムは、負荷を把持する。
【図8】第二の方法の第二のステップの概略図で、システムは、負荷を巻き上げる。
【図9】第二の方法の第三のステップの概略図で、システムは、負荷を配向する。
【図10】風力タービンのブレードを把持するプロセスにおける本発明によるシステムの第二の実施形態の概略立面図である。
【図13】負荷を除去するステップにおける、本発明によるシステムの第三の実施形態の概略図である。
【図14】浮体式風力タービンのプラットフォームに取り付けられた本発明によるクレーンの概略立面図で、この風力タービンのブレードを取り扱うプロセスである。
【図15】本発明によるツールを使用する方法による風力タービンのブレードの交換の概略立面図である。
【図16】本方法の第一のステップの概略立面図で、風力タービンに設置されるべきブレードは、供給される。
【図17】本方法の第二のステップの概略立面図で、ブレードは、巻上システム上に配置される。
【図18】本方法の第三のステップの概略立面図で、巻上システムは、ブレードを上昇させる。
【図19】本方法の第四のステップの概略立面図で、巻上システムは、ブレードを風力タービンのロータに向かって移動させる。
【図20】本方法の第五のステップの概略立面図で、ツールは、ブレードが固定されなければならないフランジに向かってブレードを配向する。
【図21】第五のステップの概略平面図である。
【図22】本方法の第六のステップの概略立面図で、ツールは、ブレードをフランジに接触させて固定する。
【図23】本方法の第八のステップの概略立面図で、ツールは、ブレードを解放する。
【図24】本方法の第八のステップの概略平面図で、風力タービンのナセルが回転して、ブレードをツールから解放する。
【図25】風力タービンを維持するための第一の方法の概略立面図であり、風力タービンを支持するプラットフォームのフロータによって支持される伸縮式タワーの頂部に固定されたツールが使用される。
【図26】風力タービンを維持するための第二の方法の概略斜視図であり、この場合、伸縮式タワーが風力タービンのフロータとマストとの間に配置されたフレームワークによって支持されるという点で図２５に示す方法とは異なる。
【図29】風力タービンを維持するための第三の方法の概略斜視図であり、この場合、伸縮式タワーが、２つのフロータの間に配置されたフレームワークによって支持され、その一方が風力タービンのマストを支持するという点で、図２５及び図２６に示すものとは異なる。
【図33】風力タービンを維持するための第四の方法の概略斜視図であり、この場合、伸縮式タワーが、フレームワークによって支持され、その端部がフロータを互いに接続している管状ビーム上に載っているという点で図２６～図３２に示すものとは異なる
【図34】本発明によるフレームワークの一実施形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0043】
ここで、図１４を参照して、本発明の第一の目的を説明する。本明細書において、「垂直」及び「水平」という用語は、風又は膨潤がないと任意に仮定して、図に示すように、風力タービンシステムの平衡位置に対するものである。風力タービンのマストは、説明を簡単にするために垂直であるとみなすが、実際には、その位置は、うねり及び風の影響を受ける。さらに、「左」又は「右」という用語は、絶対的ではなく、概して、図のうちの１つの上の位置を指し、決して、本発明の範囲に対する限定として解釈されるべきではない。
【0044】
図１４は、風力タービンシステム１を示す。図示の例では、システムは、浮体式プラットフォーム３に取り付けられた風力タービン２を備える。プラットフォーム３は、フロータ４と、剛性構造体６とを備える。フロータの数は、一般に、３つ又は４つである。風力タービンは、主軸Ｘ１に沿って垂直に延在し、フロータは、この軸Ｘ１の周りに均等に分散される。構造体６は、フロータを互いに接続し、風力タービン２を支持する。このようなシステムは、特に特許文献１（Dietswell社）で知られている。
【0045】
この例では、風力タービンは、ノーズ１２に固定された３つのブレード１１を有する独自のロータ９を有するナセル８をその頂部で支持する管状マスト７を備える。
【0046】
図１４は、クレーン１４を用いて本発明による方法を実施するブレード１１Ａの交換を示す。クレーン１４は、プラットフォーム３のフロータ４から選択された支持フロータ４Ａの頂部に取り付けられている。
【0047】
図示の例では、クレーンは、マスト１６と、巻上ヘッド１７とを備える。マスト１６は、支持フロータ４Ａから主軸Ｘ１に平行なクレーン軸Ｘ１４に沿って垂直に延びている。マストは、下部要素１６Ａと、２つの中間要素１６Ｂと、上部要素１６Ｃとを備える。中間要素１６Ｂは、互いに実質的に同じである。巻上ヘッド１７は、上部要素１６Ｃに固定される。
【0048】
支持フロータ４Ａは、マスト１６のベースのための固定手段（図示せず）を備える。下部要素１６Ａは、マスト１６のベースを含むか、又はベースを形成する。
【0049】
ヘッドは、スリーブ１８と、ダブルジブ２０とを備える。スリーブ１８は、上部要素１６Ｃに固定され、クレーン１４のマスト１６に対してシフトされる。図１４では、スリーブは、図の前方に向かってシフトされている。ダブルジブ２０は、スリーブ内で水平に摺動するように、スリーブ内に取り付けられる。図１４では、滑動は、図の左から右に起こる。ダブルジブ２０は、図１４のスリーブの左右にそれぞれスリーブから突出する２つの端部２０Ｄ、２０Ｇを含む。スリーブは、取り扱われるブレード１１Ａがマストに衝突しないように、マストに対してシフトされる。
【0050】
ジブ２０の各端部２０Ｄ、２０Ｇは、ウインチに取り付けられたそれぞれの巻上ロープ２１を有する。各ロープ２１は、フック２２を有する。
【0051】
ジブ２０は、スリーブ１８内で水平に摺動して、ブレードをノーズに向かって、又はノーズから離れるように移動させることができる。同じ速度でロープ２１を同時に巻き取ること、又は巻き戻すことによって、ブレードをそれぞれ上方又は下方に並進させることが可能になる。ロープを独立して使用することで、水平に対してブレードの傾斜を制御することができる。
【0052】
図示の位置では、交換されるべきブレード１１Ａは、ノーズ１２の反対側でフック２２上に水平に置かれている。この位置において、ブレード１１Ａは、ノーズ１２にボルト留めすることも、あるいはノーズ１２からボルト留めを外すこともできる。
【0053】
有利なことに、マスト１６の少なくとも中間要素１６Ｂ及び上部要素１６Ｃは、互いに対して伸縮可能である。したがって、クレーンは、容量及びリーチが小さくなった浮体式クレーンを使用して、取り付けることができる。
【0054】
要素は、管状であっても、あるいは格子構造を有してもよい。
【0055】
本発明による方法では、ナセルを最初に配向し、クレーンの取り付けを妨げない位置に維持して、次いで、クレーンを取り付ける。ブレード１１Ａを除去する必要があるとき、主軸Ｘ１の周りのナセルのヨーを変化させて、ブレードをクレーンの方に運び、ブレードを巻上手段によって容易に把持することができる位置に置くための機構を使用することができる。新しいブレードが設置されると、同じ機構を使用して、クレーンを分解する前にブレードを離すことができる。
【0056】
明らかに、本発明の第一の目的は、上述したばかりの例に限定されない。それどころか、本発明は、以下の特許請求の範囲によって定義される。
【0057】
図１４を参照して上述した実施形態に、開示されたばかりの情報に照らして様々な修正がなされ得ることは、当業者には明らかである。
【0058】
これにより、風力タービンのマストとクレーンマストとの間に小さなブレース（ｂｒａｃｏｎｓ）を設置することができ、より軽量のクレーンを使用することができる。
【0059】
また、独立したロープの代わりに、巻上ヘッドは、スプレッダバーを備えてもよい。また、フックの代わりに、巻上手段は、ブレードが実装されている間にブレードを載せることができる少なくとも１つのクレードルを備えてもよい。したがって、このクレードルを単に垂直に動かすことによって、取り扱われるブレードを拾い上げることも、又は解放することもできる。
【0060】
そのような方法は、記載されたタイプの風力タービンには限定されるものではなく、特に、フロータを接続する構造上に取り付けられ、特許文献１（Dietswell社）に記載されている風力タービンには限定されない。そのような方法は、また、風力タービンが構造体の中心に置かれず、オフセットされる場合にも、例えば、特許文献２（Principle Power INC）に記載されているように、フロータの１つによって支持されてオフセットされる場合、あるいは例えば、特許文献３（Ideol社）に記載されているように、コンクリートリングの縁部上でオフセットされる場合にも適用され得る。そのような方法は、またバージ等のプラットフォーム上に搭載される風力タービン、又はそのプラットフォームが、それを海底に固定されたままにする剛性アンカを備える、風力タービンにも適用することができる。
【0061】
クレーンが風力タービンのプラットフォームに固定されるので、クレーンは、うねり及び風による動きにもかかわらず、比較的固定された位置にあり、それによって、ブレードを設置する困難さを大幅に低減する。さらに、モジュール式クレーンの使用は、ブレードを設置するために必要とされる手段を少なくする。さらに、プラットフォーム及びその風力タービンを港まで移動させる必要がなく、これは、特に、ブレードを交換することによって引き起こされる生産停止がはるかに短くなることを意味する。
【0062】
明らかに、本発明によるクレーンは、ブレードを交換する以外の活動にも使用することができる。例えば、ナセル内に配置された機器の交換、特に発電機又は変圧器の交換などの重い保守作業に使用することができる。
【0063】
ここで、図１～図１３を参照して、本発明の第二の目的を説明する。「左」又は「右」などの使用される用語のいくつかは、絶対的ではなく、概して、図のうちの１つの上の位置を指し、決して本発明の範囲に対する限定として解釈されるべきではない。
【0064】
図１～図１３は、風力タービン２を示す。図示の例では、風力タービン２は、ノーズ１２に固定された３つのブレード１１を有する独自のロータ９を備えるナセル８をその頂部で支持する管状マスト７を備える。風力タービンは、オフショア固定風力タービン２０８である。マスト７は、それが係留される海底１０９から垂直風力タービン軸Ｘ１に沿って延在する。
【0065】
図１～図６は、巻上システム１１１を用いて、本発明による第一の方法を実施するブレード１１Ａの交換を示す。図１～図６は、巻上システムの第一の実施形態を示す。システム１１１は、ジャッキアップ自己上昇プラットフォーム１１２上に取り付けられる。プラットフォーム１１２は、金属格子構造を有する二次ラフィングジブクレーン１１３を備える。
【0066】
図１に示すように、プラットフォーム１１２は、風力タービン２に浮いている。プラットフォーム１１２は、そのデッキ１１２Ｐ上に横たわって、損傷したブレード１１Ａを交換するためのブレード１１Ｂを支持する。
【0067】
図２～図６は、風力タービン２のマスト７の近くに不動化され、海底９上に載るその脚部１１２Ａ上に立設されたプラットフォーム１１２を示す。プラットフォーム１１２及び巻上システム１１１は、風力タービンの軸Ｘ１及びシステムの軸Ｘ１１１が互いから第一の距離Ｄ１にあるように配置され、第一の方法を実施するように適合される。
【0068】
図１及び図２に示すように、プラットフォームを移動させ、風力タービンの近くで立設させるとき、巻上システムは、後退位置Ｐ１にある。損傷したブレード１１Ａに到達するために、システムは、特に図３及び図４に示すように、展開位置Ｐ２をとることができる。
【0069】
図示の例では、システムは、マスト１６と、巻上ツール１１７とを備える。マスト１６は、プラットフォーム１１２から風力タービン軸Ｘ１に平行なシステムの主軸Ｘ１１１に沿って垂直に延在する。マスト１６は、下部要素１６Ａと、中間要素１６Ｂと、上部要素１６Ｃとを備える。ツール１１７は、上部要素１６Ｃに固定される。下部要素１６Ａは、マスト１６のベースを含むか、又は形成する。プラットフォーム１１２は、マスト１６のベースのための固定手段（図示せず）を備える。この第一の実施形態では、中間要素１６Ｂは、それらが互いに対して伸縮可能で、下部要素１６Ａの内側に入れることができるように取り付けられており、マストを後退位置Ｐ１から展開位置Ｐ２に上昇させるために、またその逆に、マストを展開位置から後退位置に下降させるために、伸縮自在である。
【0070】
特に図４の詳細Ｄ４に示すように、ツール１１７は、スライド１１８と、ダブルジブ１２０とを備える。ダブルジブは、巻上システム１１１の上部要素に固定される。スライドは、ダブルジブ１２０上で水平にスライドするように取り付けられる。スライドは、その端部のそれぞれに、図の位置においてそれぞれ右側及び左側に座部１１９Ａを備える。座部１１９Ａは、ブレードを実質的に水平に配置することができるように設計され、その結果、その重心が２つの座部の間にあるようになる。スライド１１９は、右側に位置する座部１１９Ａの上方に配置されたクランプ手段１１９Ｂも備える。クランプ手段１１９Ｂは、クランプ手段と下に位置する座部との間でブレードをクランプすることによって、ブレードを着座手段に固定するために使用される。
【0071】
【0072】
図１に示す第一のステップでは、プラットフォーム１１２は、交換ブレード１１Ｂがそのデッキ上にある状態で風力タービン２まで運ばれる。
【0073】
図２に示す第二のステップでは、巻上システムが風力タービンに十分に近接しているとき、プラットフォーム１１２は、不動化され、海底上に立設される。損傷したブレードは、プラットフォーム１１２の上方で水平に不動化され、ナセル８は、風力タービン軸Ｘ１の周りで回転できないように、不動化される。プラットフォーム及び損傷したブレード１１Ａのこの位置では、システムの軸Ｘ１１１は、損傷したブレードの重心１１Ｇの近くに配置され、ツール１１７は、損傷したブレードの実質的に垂直上方にある。
【0074】
図３に示す第三のステップでは、巻上システム１１１のマストは、展開位置Ｐ２に到達するまで展開される。スライド１１９は、システムの軸Ｘ１１１に対して左に方向Ｃ１（図３参照）にシフトされる。この位置において、ツール１１７は、損傷したブレードと接触し、それを保持するので、ロータ９から分離することができる。ブレード１１Ａの重心１１Ｇは、実質的にスライド１１９の中心にある。Ｔの向き及び支持体１１９Ａの高さは、ブレード１１Ａもロータ９も損傷することなく、次の分離ステップが確実に行われるように調整される。
【0075】
図４に示す第四のステップでは、損傷したブレード１１Ａがロータ９から分離される。ブレード１１Ａを支持するスライドは、損傷したブレード１１Ａの重心１１Ｇがシステムの軸Ｘ１１１と実質的に一致するように、方向Ｃ２（図４参照）に水平に右にシフトされる。
【0076】
図５に示す第五のステップでは、巻上システム１１１のマスト１６をその後退位置Ｐ１に後退させ、損傷したブレードは、フックデバイス１１３Ｃを用いて二次クレーン１１３によって把持することができる。
【0077】
図６に示す第六のステップでは、二次クレーンは、損傷したブレード１１Ａをツール１１７から除去し、交換ブレード１１Ｂのそばでプラットフォーム１１２のデッキ１１２Ｐ上に配置する。
【0078】
図示されていない次のステップでは、以前のステップと同様であるが、逆の順番で、交換ブレード１１Ｂをロータ９に固定する：
・二次クレーン１１３は、交換ブレード１１Ｂを把持して、ツール１１７に載せ、次いで、
・システム１１１のマスト１６は、展開位置Ｐ２に展開され、交換ブレードは、ロータ９の反対側にあり、次いで、
・スライドは、ロータ９に向かって移動し、Ｔの向き及び支持部１１９Ａの高さは、交換ブレード１１Ｂがロータ９に取り付け可能な位置になるまで調整され、次いで、
・マスト１６は、その後退位置に戻され、次いで、
・プラットフォーム１１２は、海底１０９から分離され、次いで、プラットフォームは、浮動することによって離れ、それとともに損傷したブレード１１Ａを持ち去る。
・二次クレーン１１３は、交換ブレード１１Ｂを把持して、ツール１１７に載せ、次いで、
・システム１１１のマスト１６は、展開位置Ｐ２に展開され、交換ブレードは、ロータ９の反対側にあり、次いで、
・スライドは、ロータ９に向かって移動し、Ｔの向き及び支持部１１９Ａの高さは、交換ブレード１１Ｂがロータ９に取り付け可能な位置になるまで調整され、次いで、
・マスト１６は、その後退位置に戻され、次いで、
・プラットフォーム１１２は、海底１０９から分離され、次いで、プラットフォームは、浮動することによって離れ、それとともに損傷したブレード１１Ａを持ち去る。
【0079】
ここで、図７～図９を参照して、本発明によるシステムを使用して実施される第二の方法を説明する。前述した第一の方法と比較した相違点と、第一の方法を実施するために使用された手段と比較したその実施のための相違点とを説明する。
【0080】
この第二の方法は、重い負荷１３０を巻き上げるために使用され、この負荷は、ナセル８内に収容され、そこから除去されなければならない。この第二の方法を実施するために、ツール１１７は、その端部の少なくとも１つにウインチ手段１１７Ｔを備える。図７において、ツールの右側端部は、ウインチ手段１１７Ｔを備えている。ツール１１７は、システムの軸Ｘ１１を中心としてマスト１６に対して回転するように取り付けられる。
【0081】
図７に示す第一のステップでは、プラットフォーム１１２及び巻上システム１１１は、風力タービンの軸Ｘ１及びシステムの軸Ｘ１１１が、第二の方法を実施するように適合された、互いから第二の距離Ｄ２にあるように配置される。マスト１６は、第二の展開位置Ｐ３にある。この位置において、マストは、特に図３及び図４に示す展開位置Ｐ２において到達するサイズよりも大きいサイズに到達する。ツールの右端は、ナセル８の上方に位置する。ウインチ手段１１７Ｔは、この端部から、それが取り付けられる負荷まで垂直に延在するロープ１２１を備える。
【0082】
図８に示す第二のステップにおいて、負荷１３０は、まず、ナセル８から垂直に上方に向かって引き出される。
【0083】
図９に示す第三のステップにおいて、ツールは、次いで、デバイスの軸Ｘ１１１の周りを、この場合は１８０度だけ回転して、風力タービン２の水平フットプリントから離れるように動かされる。
【0084】
図示されていない次のステップでは、負荷１３０は、次いで、プラットフォーム１１２のデッキ上に降下され、空にされる。
【0085】
図示されていないステップは、以前のステップと類似しているが、逆の順序で、プラットフォームを使用して、浮かぶことによって取られる重い負荷をナセルに配置するために使用される。
【0086】
明らかに、同じシステム又は同様のシステムを用いて、同様の方法を実施して、風力タービンの任意の負荷又は任意の機器を移動させることができる。
【0087】
ここで、ツール１１７の第二の実施形態を用いて、図１０を参照して、本発明によるシステムの第二の実施形態を用いて実施される第三の方法を説明する。
【0088】
この第二の実施形態では、ツール１１７は、スリーブ１１８と、ダブルジブ１２０とを備える。スリーブ１１８は、上部要素１６Ｃに固定され、システム１１１のマスト１６に対してシフトされる。図１０及び図１１では、スリーブは、各図の前方に向かってシフトされている。ダブルジブ１２０は、スリーブ内で水平に摺動するようにスリーブ内に取り付けられる。図面上では、スライドは、各図の左から右に、及びその逆に起こる。ダブルジブ１２０は、図のスリーブの左右にそれぞれスリーブから突出する２つの端部１２０Ｄ、１２０Ｇを備える。スリーブは、取り扱われるブレード１１Ａがマスト１６に衝突しないように、マストに対してシフトされる。ジブ１２０の各端部１２０Ｄ、１２０Ｇは、ウインチに取り付けられたそれぞれのホイストロープ１２１を有する。各ロープ１２１は、フック１２２を有する。
【0089】
このシステムは、マスト１６と、ツール１１７とを備える。マスト１６は、プラットフォーム１１２から風力タービン軸Ｘ１に平行なシステム軸Ｘ１１１に沿って垂直に延在する。マスト１６は、下部要素１６Ａと、中間要素１６Ｂと、上部要素１６Ｃとを備える。巻上ヘッド１１７は、上部要素１６Ｃに固定される。プラットフォーム１１２は、マスト１６のベースのための固定手段（図示せず）を備える。下部要素１６Ａは、マスト１６のベースを含むか、又は形成する。
【0090】
ジブ１２０は、スリーブ１１８内で水平に摺動して、ブレード１１Ａをノーズ１２に向かって、又はそれから離れるように移動させることができる。同じ速度でのロープ１２１の同時の巻き取り又は巻き出しは、ブレード１１Ａが、それぞれ上方又は下方に並進することを可能にする。ロープを独立して使用することで、水平に対してブレード１１Ａの傾斜を制御することができる。
【0091】
図１０に示す位置において、交換されるべきブレード１１Ａは、ノーズ１２の反対側でフック１２２上に水平に置かれる。この位置において、ブレード１１Ａは、ノーズ１２にボルト留めすることも、あるいはノーズ１２からボルト留めを外すこともできる。
【0092】
システム１１１は、ブレード１１Ａを取り扱うのに必要とされるものと比較して、容量及びリーチが小さくなった二次クレーン１１３又は浮体式クレーンを使用して搭載されることができる。有利なことに、図１～図９に示す実施形態のように、マスト１６の中間要素１６Ｂ及び上部要素１６Ｃの少なくともいくつかは、互いに対して伸縮可能であり、したがって、さらに低い容量のシステムを使用して、システム１１１を取り付けることができる。
【0093】
要素１６Ａ～１６Ｃは、管状であっても、あるいは格子構造を有してもよい。
【0094】
図１１では、交換されるブレード１１Ａは、ノーズ１２から除去され、ロープ１２１から懸架されている。ブレード１１Ａは、降下中であるように示されている。システム１１１は、有利なことに、プラットフォーム１１２に結合された付属ボート上に、又はプラットフォーム１１２自体上にブレード１１Ａを配置するために、プラットフォーム１１２上に配置される。この最後の場合において、二次クレーン１１３は、プラットフォームがブレード１１Ａをそこに持っていくために使用された場合、プラットフォーム１１２上でブレード１１Ａを拾い上げ、それを付属ボート又は埠頭上に置くように設計することができる。
【0095】
逆のプロセスでは、新しいブレードを設置して、風力タービン１から除去されたブレード１１Ａを交換することができる。
【0096】
【0097】
この場合、図示のシステムは、上部要素１６Ｃをナセル８に堅固に接続する水平アーム１３１を備える。このアームは、マスト１６を固定することができる。このアームによって、システムを最適化すること、特に、より軽い断面のマストを使用することができ、こうして、移動及び実装がより容易になる。
【0098】
ナセルに接続された単一の固定アームの代わりに、中間要素１６Ｂの少なくとも１つは、ポスト上、例えば、この目的のために設けられたレール上を摺動するように取り付けられたアームを備えることができ、その結果、風力タービンのマスト７の剛性は、マストを展開又は後退させるときにシステム１１１のマスト１６の剛性を保証する。これによって、システムを設置するにあたって、より軽いシステムをと、より軽い二次クレーンを使用することが可能になる。
【0099】
ここで、図１３を参照して、第三の実施形態について、前述した実施形態と比較した相違点を言及して説明する。
【0100】
この実施形態では、システムは、プラットフォーム１１２のデッキ１１２Ｐ上に固定ベース１３５を備える。マスト１６、特に下部要素１６Ａは、ベース１３５上で回転するように取り付けられる。巻上ツール１１７は、上部要素１６Ｃの頂部に強固に配置された水平ビーム１３６を備え、その各分岐は、同じ距離Ｌ１３６にわたってシステムの軸Ｘ１１１の両側に延在する。ウインチ１３７は、マスト１６と同時にシステムの軸Ｘ１１１を中心に回転するように、下部要素１６Ａに固定される。ウインチに接続されたロープ１３８は、負荷１３０を巻き上げるために使用される。システムは、第一のロープリターン１３９Ａ及び第二のロープリターン１３９Ｂ、例えば、プーリを備え、そのそれぞれがビーム１３６のそれぞれの端部に配置され、その結果、
・ロープは、２つのリターンの間で実質的に水平になり、
・ロープは、ウインチと第一のリターン１３９Ａとの間で垂直に延在し、
・ロープの自由端は、第二のリターン１３９Ｂを越えて延在し、負荷１３０を懸架するようになる。
・ロープは、２つのリターンの間で実質的に水平になり、
・ロープは、ウインチと第一のリターン１３９Ａとの間で垂直に延在し、
・ロープの自由端は、第二のリターン１３９Ｂを越えて延在し、負荷１３０を懸架するようになる。
【0101】
この配置を用いることで、巻上負荷は、システムが最適化されるように、システム１１１の軸Ｘ１１１と実質的に整列される。
【0102】
明らかに、本発明の第二の目的は、上述したばかりの例に限定されない。それどころか、本発明は、以下の特許請求の範囲によって定義される。
【0103】
【0104】
したがって、ジャッキアッププラットフォームは、二次クレーンを備える必要はない。この場合、システムが後退位置にあり、ブレードが巻上ツール上に配置された状態で、港に戻ることができ、次いで、ブレードをポートクレーン又は別の巻上手段に置き換えることができ、次いで、プラットフォームを風力タービンに戻し、新しいブレードを設置することができる。
【0105】
システムは、垂直軸を中心に回転するジブを備えたタワークレーンからなっていてもよい。
【0106】
したがって、第二の実施形態では、ツールは、独立ロープの代わりにスプレッダバーを備えてもよい。
【0107】
本発明による方法では、システム及び風力タービンは、海底に少なくとも間接的に固定されるので、相対的な固定位置を有する。このため、ブレードを取り扱う際の困難を著しく低減する。さらに、モジュール式システムを使用することによって、ブレードを取り扱うために必要とされる手段が少なくなる。したがって、より普通のタイプのジャッキアッププラットフォームを使用することができるので、より入手しやすく、より安価である。
【0108】
本発明による方法は、記載されたタイプの風力タービンに限定されない。これらの方法は、また、バージ等のプラットフォームに取り付けられた風力タービン、又はそのプラットフォームが海底に固定されたままの剛性支柱を備える風力タービン、又は重力ベースの基礎上に取り付けられた風力タービンに適用することができる。
【0109】
また、本発明による方法は、ブレードを修理するために使用することができ、同じブレードは、保守作業後に定位置に戻される。この保守は、ブレードを港に戻す必要がない場合、プラットフォーム１１２上で有利に実行される。
【0110】
ここで、図１５～図２４を参照して、本発明の第三の目的を説明する。以下の説明では、「左」又は「右」などの使用される用語のいくつかは、絶対的ではなく、概して、図のうちの１つの上の位置を指し、決して、本発明の範囲に対する限定として解釈されるべきではない。風力タービンのマストは、説明を簡単にするために垂直であるとみなすが、実際には、その位置は、うねり及び風の影響を受ける。
【0111】
図１５は、風力タービンシステム１を示す。図示の例では、システムは、浮体式プラットフォーム３に取り付けられた風力タービン２を備える。プラットフォーム３は、フロータ４と、剛性構造体６とを備える。フロータの数は、一般に、３つ又は４つである。風力タービンは、風力タービンの主軸Ｘ１に沿って垂直に延在し、フロータは、この軸Ｘ１の周りに均等に分散される。構造体６は、フロータを互いに接続し、風力タービン２を支持する。このような浮体式風力タービンシステムは、特に特許文献１（Dietswell社）で知られている。
【0112】
図示の例では、風力タービン２は、ロータ１２に固定された３つのブレード１１を有する独自のロータ１２を備えるナセル８をその頂部で支持する管状マスト７を備える。マスト７は、風力タービン軸Ｘ１に沿って延びている。
【0113】
図１５は、タワー１５を備える巻上デバイス１４を使用して、本発明による方法を実施するブレード１１Ａの交換を示す。デバイス１４は、プラットフォーム３のフロータ４から選択された支持フロータ４Ａの頂部に取り付けられる。タワー１５は、巻上軸Ｘ１５の周りに垂直であり、図示の例では、互いに垂直に摺動するように取り付けられた６つの管状要素１６を含む。デバイス１４は、タワーの頂部に、ブレード１１から選択されたブレード１１Ａを把持するためのツール２１８を備える。
【0114】
巻上デバイス１４及びツール２１８は、ツール２１８及びそれが支持するブレード１１Ａの負荷降下が常に中立素分（fibre neutre）に、言い換えればタワー１５の軸Ｘ１５にできるだけ近接したままであり、モーメント、半径方向応力又は座屈さえ実質的に回避するように画定される。
【0115】
バージ２１９は、風力タービンシステム１の近くで停泊している。バージ２１９は、格子構造を有するラフィングジブクレーン２２０を備える。バージ２１９は、ブレード１１Ａが新しい場合は、ブレードを搬入し、損傷している場合はブレードを搬出するために使用され、損傷したブレードと交換ブレードとを交換するために使用される。図示の例では、バージ２１９はジャッキアップ型であり、海底が非常に深い場合、システム１の近くで浮遊したままのバージを使用することができる。本発明による手段及び方法を使用すると、風力タービンシステム１とバージ２１９との相対運動は、ブレード１１Ａを取り扱うための問題は、もはやない。この作業は、ブレードも風力タービンも損傷することなく行うことができる。
【0116】
【0117】
ここで、図１６を参照して、ツール２１８を説明する。特に図１６に示すように、ツール２１８は、互いに分離可能な２つのメインパーツ２２１、２２２を備え、第一のパーツは、ブレード１１Ａを把持するためのスプレッダバー２２１を形成し、第二のパーツは、ロータ１２に対してプレートを位置決めするためのポジショナ２２２である。図において、ポジショナ２２２は、タワー１５の頂部に固定されている。図１６では、タワーは、後退位置にあり、言い換えると、要素１６は、互いに挿入されている。
【0118】
特に図１６を説明するために、長手方向とは、ブレードに実質的に平行なもの、言い換えれば、図の左から右に延びるものを意味する。横断方向は、水平面において、図の平面に対して垂直であり、したがって、ブレードに対して横断方向であるものを意味する。スプレッダバー２２１は、
・垂直横断面において立ち上がる直立部２２３と、
・直立部の上端に固定されたスリング２２４と、
・直立部の下端に固定された把持手段２６と、
を備える。
・垂直横断面において立ち上がる直立部２２３と、
・直立部の上端に固定されたスリング２２４と、
・直立部の下端に固定された把持手段２６と、
を備える。
【0119】
図示の例では、把持手段２６は、長手方向に配置されたヤード２７と、それぞれがヤード２７のそれぞれの長手方向端部にある２つのクランプ２８とを備える。さらに、ヤードは、２つのスリーブ３３を支持する。
【0120】
各パーツ２８は、下部ジョー３１と、上部ジョー３２とを備える。下部ジョーは、ヤード２７及び直立部２２３に対して固定される。上部ジョーは、垂直に移動することができ、その結果、ブレードが下部ジョー上に載置されると、上部ジョーは、ブレードをクランプして、それを保持する。
【0121】
ポジショナ２２２は、スプレッダバー２２１を載せることができるベース３５を備える。２つのポール３６Ｂ、３６Ｈは、ベース３５から垂直上方に延在する。ポールは、それぞれがスプレッダバー２２１のそれぞれのスリーブ３３内にしっかりと挿入され得るように設計されている。ポールは、異なる高さを有し、その結果、より高いポール３６Ｈが最初にそのそれぞれのスリーブに挿入され、次いで、より低いポール３６Ｂがそのスリーブに挿入される。このように、ポールを同時に挿入しないので、操作が容易である。ベース３５及びポール３６Ａ、３６Ｂは、スプレッダバー２２１とポジショナ２２２とを正確に結合するために使用される。
【0122】
ポジショナ２２２は、トロリー３７と、長手方向ガイド、この場合は長手方向ビーム３８と、コネクタ３９とをさらに備える。図示の例では、コネクタは、タワー１５の上端に固定された柱の形状を有する。コネクタは、垂直軸Ｘ１５の周りの回転を可能にする手段を備える。
【0123】
ビーム３８は、コネクタの上端に配置され、ヒンジによってコネクタに接続され、横方向水平軸の周りで傾けることを可能にする。チルトアクチュエータ４２は、チルトを制御するために使用され、図示の例では、チルトアクチュエータ４２は、コネクタとビームとの間に機能的に取り付けられたシリンダである。
【0124】
トロリー３７は、ビーム３８上を長手方向に摺動するように取り付けられている。長手方向アクチュエータ４３は、ビームに対するトロリーの長手方向の並進を制御するために使用され、図示の例では、このアクチュエータは、トロリーとビームとの間に機能的に取り付けられた長手方向シリンダ４３である。
【0125】
ベース３５は、トロリー３７上を横方向に摺動するように取り付けられている。横方向アクチュエータ４３は、トロリーに対するベース３５の横方向並進を制御するために使用され、図示の例では、このアクチュエータは、トロリーとベースとの間に機能的に取り付けられた長手方向シリンダ４４である。このシリンダは横方向であるので、図では円によって示されている。
【0126】
図１６は、ブレード１１Ａを風力タービン２上に位置決めする第一のステップを示す。前のステップでは、ブレード１１Ａをスプレッダバー２２１内に位置決めし、スプレッダバーを使用してブレードをバージ２１９上に積み込んだ。
【0127】
この第一のステップでは、スプレッダバー２２１は、そのスリング２２４によって、ポジショナ２２２の上方でバージ２１９のクレーン２２０のフック２２０Ａに懸架される。図示の位置では、ポール３６Ｂ、３６Ｈは、スリーブ３３と実質的に整列している。スプレッダバー２２１は、ブレード１１Ａがその上に配置され得るように設計され、その結果、図１５の位置において、その重心Ｇがタワー１５の軸Ｘ１５と実質的に整列するようになることに留意されたい。ブレードは、重心Ｇを通過する実質的に水平な長手方向軸ＸＡを有する。
【0128】
図１７は、ブレード１１Ａを風力タービン２上に位置決めする第三のステップを示す。このステップでは、スプレッダバーは、ポジショナ２２２に挿入されている。この挿入のために、スプレッダバーがポジショナに向かって移動させられると、高いポール３６Ｈが最初に対応するスリーブ３３に挿入され、次いで、低いポール３６Ｂが他方のスリーブ３３に挿入された。図１７の位置では、ツール２１８が形成され、スプレッダバーは、ベース３５上に載っており、もはやクレーン２２０によって保持されていない。
【0129】
図１８は、ブレード１１Ａを風力タービン２上に位置決めする第三のステップを示す。このステップでは、タワー１５が上方に展開されている最中で、ブレード１１Ａが持ち上げられる。
【0130】
図１９は、ブレード１１Ａを風力タービン２上に位置決めする第四のステップを示す。このステップでは、タワー１５は、展開され続け、位置決めされるブレード１１Ａは、ロータ１２と実質的に同じ高さにある。ロータは、ブレードを固定するための３つのフランジ５０を備える。フランジ５０のうちの２つは、それぞれ、それぞれのブレード１１によって占められている。第三のフランジ５０Ａは、取り付けられるブレード１１Ａを自由に受け入れることができる。フランジ５０Ａは、フランジ軸Ｘ５を有し、フランジ軸Ｘ５は、そこにフランジ５０Ａに固定するために、ブレード１１Ａの軸ＸＡと整列させる必要がある。
【0131】
図の平面内では、フランジ軸Ｘ５が水平面Ｈに対して角度ＡＨで傾斜していることに留意されたい。
【0132】
図２０及び図２１は、ブレード１１Ａを風力タービン２上に位置決めするための第五のステップを示す。このステップでは、ブレードの軸ＸＡは、ブレード固定が固定されるべきフランジ５０Ａの軸Ｘ５と整列させられる。この位置合わせステップを実行するために、ポジショナ２２２によって提供される３つの自由度を使用する。
【0133】
図２０及び図２１に示すように、
・矢印Ｔ１（図２０参照）の方向におけるシリンダ４２の作用によって、ピボット４１の周りでブレード１１Ａを傾けることが可能になり、
・コネクタ３９の作用によって、タワーの軸Ｘ１５の周りでブレードの矢印Ｒ２の方向の回転が可能になり、
・矢印Ｔ２（図２１参照）の方向におけるシリンダ４４の作用によって、ブレード１１Ａの横方向の並進が可能になる。
・矢印Ｔ１（図２０参照）の方向におけるシリンダ４２の作用によって、ピボット４１の周りでブレード１１Ａを傾けることが可能になり、
・コネクタ３９の作用によって、タワーの軸Ｘ１５の周りでブレードの矢印Ｒ２の方向の回転が可能になり、
・矢印Ｔ２（図２１参照）の方向におけるシリンダ４４の作用によって、ブレード１１Ａの横方向の並進が可能になる。
【0134】
さらに、風力タービンの軸Ｘ１を中心とするナセル８の矢印Ｒ３の方向の回転を使用して、これをブレード１１Ａの回転Ｒ２及び並進Ｔ２と組み合わせて、位置合わせすべきブレード１１Ａ及びフランジを水平面内で整列するために使用することもできる。これは、特に図２１に示されている。
【0135】
整列は、オペレータが遠隔制御手段を使用して行うことができる。整列は、また、例えば、レーザビーム及びターゲットを使用して自動的に実行することもできる。
【0136】
図２２は、ブレード１１Ａを風力タービン２上に位置決めする第七のステップを示す。このステップでは、位置決めされるブレード１１Ａは、そのフランジ５０Ａに固定される。ブレード１１Ａは、その軸ＸＡ，Ｘ５が整列しているため、フランジ５０Ａに当接するまで前進する。これを行うために、トロリー３７は、長手方向シリンダ４３を使用して、矢印Ｔ３の方向に、ビーム３８に沿って並進移動される。接触すると、ブレード１１Ａは、例えば、ボルト留めによってそのフランジ５０Ａに固定される。
【0137】
図２３は、ブレード１１Ａを風力タービン２上に位置決めする第八のステップを示す。このステップでは、上部ジョー３２を矢印Ｆ１の方向に上昇させ、次いで、タワー１５を後退させることによって、ツールを矢印Ｆ２の方向に下降させ、それにより、定位置に置かれたブレード１１Ａがジョー３１、３２に接触しないようにする。
【0138】
図２４は、ブレード１１Ａを風力タービン２上に位置決めする第九のステップを示す。このステップでは、ナセルは、ブレードをツール２１８の垂直フットプリントから搬出させるために、矢印Ｒ４の方向に回転される。
【0139】
その後の段階で、ツールは、タワー１５の軸Ｘ１５上に再整列され、次いで、タワーが後退させられる。
【0140】
明らかに、本発明の第三の目的は、上述したばかりの例に限定されない。それどころか、本発明は、以下の特許請求の範囲によって定義される。
【0141】
【0142】
したがって、新しい交換ブレードを設置する前に、損傷したブレードを除去するために、実質的に逆の順序で、前述のステップと同様のステップを使用することができる。
【0143】
また、ポールは、スプレッダバーによって運ばれ、ポジショナのスリーブに係合されてもよい。ポールは、また、図に示されるよりも短くすることもできる。
【0144】
また、ポジショナのビームは、安定性をよくするために、例えば、２つの平行ビーム又は１つのプレートによって置き換えることができる。
【0145】
タワー軸の周りで回転するための手段は、タワーに固有なものであって、ツールコネクタに固有なものとすることはできない。
【0146】
スプレッダバーのスリングは、任意の引掛け手段、特にリング又はフックによって置き換えることができる。
【0147】
ここで、図２５～図３４を参照して、本発明の第四の目的を説明する。以下の説明では、「左」又は「右」などの使用される用語のいくつかは、絶対的ではなく、概して、図のうちの１つの上の位置を指し、決して、本発明の範囲に対する限定として解釈されるべきではない。また、風力タービンのマストは、説明を簡単にするために垂直であるとみなすが、実際には、その位置は、うねり及び風の影響を受ける。
【0148】
図２５は、風力タービンシステム１を示す。図示の例では、システムは、浮体式プラットフォーム３に取り付けられた風力タービン２を備える。プラットフォーム３は、フロータ４と、剛性構造体６とを備える。フロータの数は、一般に、３つ又は４つである。風力タービンは、風力タービンの主軸Ｘ１に沿って垂直に延在し、フロータは、この軸Ｘ１の周りに均等に分散される。構造体６は、フロータを連結する管状ビームを備え、風力タービン２を支持する。このような浮体式風力タービンシステムは、特に特許文献１（Dietswell社）で知られている。
【0149】
この例では、風力タービンは、構造体６上に載置され、主軸Ｘ１に沿って垂直上方に延びる管状マスト７を備える。風力タービンは、その頂部で、ノーズコーン（ogive）１２に固定された３つのブレード１１を有する独自のロータ９を備えるナセル８を支持する。マストは、フロータ４と実質的に同じ高さにわたって延在する管状脚部１０を備える。構造体６は、特に、フロータ４を互いに接続し、マストの脚部７Ａをフロータに接続する管状ビーム６Ａを備える。
【0150】
図２５は、タワー１５を備える巻上デバイス１４を使用して本発明による方法を実施するブレード１１Ａの交換を示す。デバイス１４は、プラットフォーム３のフロータ４から選択された支持フロータ４Ａの頂部に取り付けられる。タワー１５は、巻上軸Ｘ１５の周りに垂直であり、図示の例では、互いに垂直に摺動するように取り付けられた６つの管状要素１６を備える。デバイス１４は、タワーの頂部に、交換されるブレード１１Ａを把持するための把持ツール２１８を備える。
【0151】
バージ２１９は、風力タービンシステム１の近くで停泊している。バージ２１９は、格子構造を有するラフィングジブクレーン２２０を備える。バージ２１９は、ブレード１１Ａが新しい場合はブレードを持ち上げ、損傷している場合はブレードを取り除くために使用され、損傷したブレードと交換ブレードとを交換するために使用される。図示の例では、バージ２１９はジャッキアップ型であり、海底が深すぎる場合、システム１の近くで浮遊したままのバージを使用することができる。
【0152】
しかしながら、この方法では、フロートの上端を閉じる床３２１に、かなりの応力がかかるので、床を補強しなければならず、それによって、フロータが著しく重たくなる。風力タービンファームの場合、各風力タービンプラットフォームの床は、万が一、それらのうちの１つに対して大規模な保守作業が必要になった場合に備えて、補強しなければならない。このため、コストは、過剰なものとなろう。
【0153】
【0154】
図２５～図２８に示す第二の実施形態では、風力タービン２は、図２４の例のように、フロータに対して中心に置かれる。この場合、風力タービン２のマストの脚部１０の周囲に均等に分散された３つのフロータが存在する。フレームワーク３０の第一の端部３３１は、マスト７の脚部１０上に載置され、フレームワークの第二の端部３３２は、フロータ４Ａ上に載置される。脚部は、フレームワークの第一の端部３３１が載置される支持フロータ４Ａに向かって延在するブラケット３３３を担持する。第二の端部３３２は、横方向トリマジョイスト３３４を備え、横方向トリマジョイスト３３４は、この特定の使用のために著しく補強する必要なく、負荷に耐えるのに十分に剛性である支持フロータ４Ａの円筒形周壁３３６に負荷を実質的に伝達する。
【0155】
図２６及び図２７の例は、図２５の例と同様に、ブレード１１Ａの取り扱いを示す。巻上デバイス１４は、フレームワーク３０の第二の端部３３２の近くに配置されるので、ブレード１１Ａが取り扱われるとき、その重心Ｇは、常にデバイス１４のタワー１５の上方の垂直線にできるだけ近くにある。トリマジョイストの存在により、タワー１５は、床３２１にいかなる応力もかけることなく、支持フロータ４Ａの延長部内に実質的に配置され得る。
【0156】
図２８の例は、風力タービン２のナセル８に装備するための重い負荷１３０の取り扱いを示す。巻上げデバイス１４のタワーの上部には、ブレードを取り扱うために使用されるツール２１８の代わりに、負荷１３０を巻き上げるように適合された頂部クレーン３３８が装備される。タワーは、構造３０上で、第二の端部３３２よりも第一の端部３３１の近くに配置され、その結果、負荷を巻き上げるのに必要なリーチが最小化される。これは、頂部クレーンの重量を制限し、タワーに及ぼされる曲げモーメントを制限し、それによって、より軽いタワーの使用を可能にする。
【0157】
図２９～図３１に示す第三の実施形態では、３つのフロータがある。前述の例とは異なり、３つのフロータ４から選択されたベースフロータ４Ｂは、風力タービン２のマストの脚部として機能する。ベースフロータ４Ｂの上部を閉鎖する床は、マストの周囲に環状縁３４１を形成する。フレームワーク３０の第一の端部３３１は、縁３４１上に載置され、フレームワークの第二の端部３３２は、支持フロータ４Ａ上に載置される。２つの端部３３１、３３２のそれぞれについて、フレームワークは、この特定の使用のためにそれを著しく補強する必要なく重量に耐えるのに十分に剛性であるフロータ４Ａ、４Ｂの円筒形周壁３３６上に実質的に載る。
【0158】
図２９及び図３０の例は、図２６及び図２７の例と同様に、ブレード１１Ａの取り扱いを示す。巻上デバイス１４は、フレームワーク３０の２つの端部３３１、３３２から離れて配置されるので、ブレード１１Ａが取り扱われるとき、その重心Ｇは、常にデバイス１４のタワー１５の上方の垂直線にできるだけ近くにある。
【0159】
図３１の例は、図２８の例と同様に、風力タービン２のナセル８に装備するための重い負荷１３０の取り扱いを示す。巻上デバイス１４のタワーの頂部は、頂部クレーン３３８を備えている。タワーは、第二の端部３３２よりも第一の端部３３１の近くで構造体３０上に配置されるので、負荷１３０を巻き上げるのに必要なリーチが最小限に抑えられる。
【0160】
図３２は、実質的に図３１のＤ８で示す方向におけるフレームワーク３０の拡大斜視図である。図３２は、プラットフォーム３が、支持フロータ４Ａの床３２１とベースフロータ４Ｂの縁３４１とを連結する歩行者キャットウォーク４８を備えるので、風力タービンのオペレータが一方のフロータから他方のフロータに移動できることを示している。
【0161】
フレームワーク３０は、キャットウォーク４８の両側に１つずつ配置された２つの長手方向桁３５０を備える逆「Ｕ」の形状を有する断面を有し、２つの長手方向桁３５０を共に接続し、キャットウォーク４８を覆う長手方向エプロン５２をさらに備える。この配置により、プラットフォーム３を変更することなく、構造体３０を使用することができる。
【0162】
図３３は、本発明の第四の実施形態を示す。この例では、図２９～図３２と同様に、風力タービンは、ベースフロータ４Ｂに固定されている。ベースフロータの頂部は、構造体３のそれぞれの水平ビーム６Ａによって、２つの他のフロータのそれぞれの頂部に接続される。フレームワーク３０の各端部は、それぞれのビーム６Ａ上に載っており、フレームワークは、ビームとともに、フレームワークをベースとして実質的に正三角形を形成し、風力タービンは、ベースの反対側の頂点に配置される。タワー１５は、フレームワークの端部のほぼ中間に固定される。
【0163】
この場合、図２５、図２６及び図２７に示す巻上デバイス１４は、ブレード１１Ａを取り扱うために使用される。重い負荷に対処するために、ビームは、同様の構成を維持しながら、風力タービンのマスト７に近づけることができる。
【0164】
図３４は、本発明によるフレームワーク１０を風力タービンシステムの構造体３上に、例えば、２つの隣接するフロータ４上に位置決めするために使用することができる手段を示す。図示の例では、各フロータは、それぞれのポール５６、５７を支持し、その両方とも実質的に垂直である。第一のポール５６は、第二のポール５７よりも高い。各ポールは、フレームワーク３０のそれぞれの端部に形成されたそれぞれのハウジング５８に挿入されるように設計されている。
【0165】
構造体上にフレームワークを位置決めするとき、第一のポールは、フレームワークの対応する端部を位置決めするために、最初にそのハウジングに入る。この第一の端部が第一のポール５６によって正しく位置決めされ保持されると、第二の低いポールは、フレームワークの第二の端部を位置決めし保持するために、それ自体のハウジング５８に挿入されなければならない。そのような構成によって、オペレータが構造体上又はフレームワーク上で作業する必要なしに、バージから構造体上にフレームワークが位置付けることが可能になる。これによって、保守要員にとって最適な安全性が保証される。フレームワークは、いったんフロータ上に置かれると、フロータに固定されるので、スリップ又は分離のいかなるリスクも回避できる。
【0166】
明らかに、本発明の第三の目的は、上述したばかりの例に限定されない。それどころか、本発明は、以下の特許請求の範囲によって定義される。
【0167】
【0168】
したがって、異なる高さのポールの代わりに、異なる高さのハウジング、あるいは他の任意の中間構成を使用して、その結果、一方のポールを他方のポールより前に、そのハウジングに係合することができる。また、ポールは、フレームワーク上にあってもよく、ハウジングは、構造体上にあってもよい。
【0169】
以下の説明では、フレームワークは、単一の主寸法を有するビームの形状を有するが、本発明によるフレームワークは、また、２つの主寸法を有し、３つの支持体上に、例えば、３つの異なるフロータ上に載置することもできる。
【0170】
したがって、本方法は、前述のプラットフォームに限定されない。本方法は、他のタイプのプラットフォームで、特に半潜水プラットフォームで、４つのフロータ及びＸＣＦ型中央マストを有するもの、４つのフロータ及びオフセットマストを有するもの、ＮＯＶ Ｔ型Ｔｒｉ－Ｆｌｏａｔｅｒ、又は２つのＨｅｘｉｃｏｎタービンを有するもので使用することができる。本方法は、例えば、ＢＷ－Ｉｄｅｏｌ型のバージにも適用することができる。
【0171】
それぞれの場合に、本発明によるフレームワークは、ナセルのブレード又は構成要素を、好ましくは使用されるツールとマストとの間の可変距離で変更して、巻上デバイスのタワーにおける移動を制限するために使用することができる。さらに、そのようなフレームワークは、プラットフォームの既存の硬質点に載せることで、そのような動作に必要とされる補強を最小限にする。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【国際調査報告】