JP2020007728A - 接合構造物、杭式構造物ならびに杭式構造物の撤去方法 - Google Patents

Abstract

【課題】杭式構造物の撤去作業の容易化を可能にする。【解決手段】鋼管杭１００と、鋼管杭１００に外挿され、一部にジャケット９２との接続部位１３が形成されている外挿鋼管１２と、を有し、外挿される外挿鋼管１２と鋼管杭１００との隙間１６にグラウト１４を充填させて接合した接合構造物であって、外挿される外挿鋼管１２と鋼管杭１００との隙間１６のグラウト１４は、外挿鋼管１２の接続部位１３上端よりも上側の所定位置から上方にのみ充填されている。【選択図】図６

Description

本発明は、接合構造物、杭式構造物ならびに杭式構造物の撤去方法に関し、詳細には、杭式構造物の撤去作業の容易化を可能にする接合構造物および撤去作業が容易な杭式構造物ならびに該杭式構造物の撤去方法に関する。特に本発明は、洋上風力発電設備や洋上風力発電における事業性評価のために設置される洋上での風況観測設備に好適に適用可能である。

近年、風力発電がエコエネルギーの観点で注目されており、得られる風力や立地条件等の観点から、特に、洋上での風力発電が注目されている。

洋上風力発電や、その前段の事業検討評価である洋上風況観測で用いられる構造物としては、水底地盤に打ち込んだ鋼管杭によってジャケットを支持してなる杭式構造物がよく知られている。

ここで、ジャケットとは、鋼管杭を覆う鋼管の脚（レグ）を斜材や水平材で立体的に結合してなる構造物のことであり、鋼製部材を主体とした骨組構造の構造物も含み、例えば水中部で骨組構造が完結し、水面部ではモノポール（１本柱）となる構造体（例えば３本杭タイプのトリポット構造体）を含むものである。

特許文献１においては、ジャケットを用いた構造体の構築方法として、次のような構築方法、即ち、水域に設置して構造物を建設するジャケット構造体の構築方法であって、水域に複数の基礎杭を設置し、前記ジャケット構造体を鉛直方向に複数に分割してなる分割ジャケット構造体を構成する外挿鋼管を前記基礎杭に挿入設置し、該基礎杭の外周に備えた鍔部に前記外挿鋼管を係止させ、残りの分割ジャケット構造体を構成する外挿鋼管を前記基礎杭に挿入設置し、該外挿鋼管の内空面に備えたリング状の突条又は複数の突起を前記基礎杭の天端に係止させた後に該外挿鋼管の下端の前記基礎杭外周に底型枠を設置し、前記外挿鋼管と前記基礎杭の間に充填材を充填して前記基礎杭と前記分割ジャケット構造体を接合することを特徴とする、ジャケット構造体の構築方法が提案されている。

特許文献１に記載のジャケット構造体の構築方法では、ジャケット構造体を鉛直方向に複数に分割してなる分割ジャケット構造体を、基礎杭に順次設置していくので、ジャケット構造体が大型化した場合や上空制限のある水域であっても、ジャケット構造体の構築が可能になる場合があると考えられる。

一方、洋上風力発電設備は２０年程度、洋上風況観測設備の場合は２年程度供用した後に撤去することが前提になっていることがあるが、撤去は、現状復帰をさせることが原則であり、土中部にある鋼管杭も含め、すべて撤去することが原則である。

このため、洋上風力発電設備に用いる構造物は、構築の際における利点を追求するだけでなく、撤去の場面における利便性も考慮した構造とすることが好ましい。

しかしながら、特許文献１に記載のジャケット構造体の構築方法では、構築したジャケット構造体を撤去する場面における利便性は考慮されていない。

特開２００５−１３３４８５号公報

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであって、杭式構造物の撤去作業の容易化を可能にする鋼管杭とジャケットとの接合構造および撤去作業が容易な杭式構造物ならびに該杭式構造物の撤去方法を提供することを課題とする。

本発明は、以下の鋼管杭とジャケットとの接合構造および杭式構造物ならびに杭式構造物の撤去方法により、前記課題を解決したものである。

即ち、本発明に係る接合構造物の第１の態様は、鋼管杭と、前記鋼管杭に外挿され、一部にジャケットとの接続部位が形成されている外挿鋼管と、を有し、外挿される前記外挿鋼管と前記鋼管杭との隙間にグラウトを充填させて接合した接合構造物であって、外挿される前記外挿鋼管と前記鋼管杭との隙間のグラウトは、前記外挿鋼管の前記接続部位上端よりも上側の所定位置から上方にのみ充填されていることを特徴とする接合構造物である。

本発明に係る接合構造物の第２の態様は、鋼管杭と、前記鋼管杭に外挿され、一部にジャケットとの接続部位が形成されている外挿鋼管と、を有し、前記鋼管杭と外挿される前記外挿鋼管との隙間にグラウトを充填させて接合した接合構造物であって、外挿される前記外挿鋼管と前記鋼管杭との隙間のグラウトは、前記外挿鋼管の前記接続部位上端よりも上側の所定位置から上方にのみ充填されており、且つ、前記接続部位上端とグラウトが充填されている前記所定位置との間には、継手構造が設けられていて、該継手構造は、前記鋼管杭との隙間に充填されたグラウトにより接合された前記外挿鋼管の部位と、前記鋼管杭との隙間にグラウトが充填されておらず、グラウトによる接合がなされていない前記外挿鋼管の部位と、を分離可能に連結することを特徴とする接合構造物である。

前記継手構造は、前記外挿鋼管の長手方向と直交するフランジ面同士をボルトで連結したフランジ部を有するように構成してもよい。

前記継手構造は、前記外挿鋼管の一部を形成する中間部材と、前記中間部材の上下に位置する前記外挿鋼管の他の一部を前記中間部材に連結させる第１及び第２の連結構造とを有し、前記中間部材は、ボルトにて接合された複数部材で構成されていて、前記鋼管杭の外周面を覆っており、取り外すことにより前記鋼管杭の外周面を露出させることができ、また、前記中間部材と前記第１及び第２の連結構造の各々とは、前記外挿鋼管の長手方向と直交するフランジ面同士がボルトで連結されており、前記中間部材と前記第１及び第２の連結構造とのボルト連結を解除し、前記中間部材のボルト接合を解除することで、前記中間部材を前記鋼管杭から取り外し可能に構成してもよい。

本発明に係る杭式構造物は、本発明に係る接合構造物の第１または第２の態様と、前記外挿鋼管の接続部位に接続された連結部材を介して接続されたジャケットと、を有することを特徴とする杭式構造物である。

前記ジャケットは、下方に延びるレグを備えていて、該レグの端部には水底地盤に設置可能な接地面が形成されており、前記レグの一部と前記外挿鋼管の接続部位とは前記連結部材を介して接続されていて、前記ジャケットが立設されているように構成してもよい。

本発明に係る杭式構造物の撤去方法の第１の態様は、ジャケットと、鋼管杭と、前記鋼管杭に外挿され、連結部材を介して前記ジャケットと接続する接続部位が一部に形成されている外挿鋼管と、を有し、外挿される前記外挿鋼管と前記鋼管杭との隙間のグラウトが、前記外挿鋼管の前記接続部位上端よりも上側の所定位置から上方にのみ充填された杭式構造物の撤去方法であって、前記接続部位上端とグラウトが充填されている前記所定位置との間にある前記外挿鋼管の部位を横断方向に切断して、前記鋼管杭と、前記接続部位に前記連結部材を介して接続している前記ジャケットと、を切り離す外挿鋼管切断工程を有することを特徴とする杭式構造物の撤去方法である。

本発明に係る杭式構造物の撤去方法の第１の態様において、前記ジャケットは、下方に延びるレグを備えていて、該レグの端部には水底地盤に設置可能な接地面が形成されており、前記レグの一部と前記外挿鋼管の接続部位とは連結部材を介して接続されていて、前記ジャケットが立設されているように構成してもよい。

本発明に係る杭式構造物の撤去方法の第１の態様において、前記接続部位上端とグラウトが充填されている前記所定位置との間にある前記鋼管杭の部位を横断方向に切断する鋼管杭切断工程と、前記外挿鋼管切断工程と前記鋼管杭切断工程の後、切断された前記鋼管杭から、前記連結部材を介して前記ジャケットが接続された前記外挿鋼管の部位を引き抜いて、前記ジャケットを撤去するジャケット撤去工程と、を有していてもよい。

前記ジャケット撤去工程の後、少なくとも一部が地盤に埋め込まれた状態にある前記鋼管杭の部位を地盤から引き抜いて撤去する鋼管杭撤去工程を有していてもよい。

前記外挿鋼管切断工程および前記鋼管杭切断工程は、前記外挿鋼管及び前記鋼管杭の部位をワイヤーソーで横断方向に連続して切断して、前記鋼管杭と前記ジャケットとを切り離す連続切断工程であってもよい。

本発明に係る杭式構造物の撤去方法の第１の態様において、前記外挿鋼管切断工程の後、前記鋼管杭を、グラウト接合されている前記外挿鋼管の部位と共に地盤から引き抜いて撤去する鋼管杭撤去工程と、前記鋼管杭撤去工程の後、前記ジャケットを撤去するジャケット撤去工程と、を有していてもよい。

本発明に係る杭式構造物の撤去方法の第２の態様は、ジャケットと、鋼管杭と、前記鋼管杭に外挿され、連結部材を介して前記ジャケットと接続する接続部位が一部に形成されている外挿鋼管と、を有し、外挿される前記外挿鋼管と前記鋼管杭との隙間のグラウトが、前記外挿鋼管の前記接続部位上端よりも上側の所定位置から上方にのみ充填され、且つ前記接続部位上端とグラウトが充填されている前記所定位置との間に、前記鋼管杭との隙間に充填された前記グラウトにより接合された前記外挿鋼管の部位と、前記鋼管杭との隙間にグラウトが充填されておらず、グラウトによる接合がなされていない一方、前記接続部位が形成されている前記外挿鋼管の部位と、を分離可能に連結する継手構造を有する杭式構造物の撤去方法であって、前記継手構造による連結を解除して、前記鋼管杭と、前記接続部位に前記連結部材を介して接続している前記ジャケットと、を分離する外挿鋼管分離工程を有することを特徴とする杭式構造物の撤去方法である。

前記継手構造は、前記外挿鋼管の長手方向と直交するフランジ面同士をボルトで連結したフランジ部を有していてもよく、この場合、前記外挿鋼管分離工程は、前記継手構造の前記ボルトを取り外して、前記フランジ部における連結を解除することにより行ってもよい。

前記外挿鋼管分離工程の後、前記鋼管杭を、グラウトにより接合している前記外挿鋼管の部位と共に地盤から引き抜いて撤去する鋼管杭撤去工程と、前記鋼管杭撤去工程の後、前記ジャケットを撤去するジャケット撤去工程と、を有していてもよい。

前記接続部位上端とグラウトが充填されている前記所定位置との間において、前記鋼管杭を内側から横断方向に切断する鋼管杭切断工程と、前記外挿鋼管分離工程と前記鋼管杭切断工程の後、切断された前記鋼管杭から、前記連結部材を介して前記ジャケットが接続された前記外挿鋼管の部位を引き抜いて、前記ジャケットを撤去するジャケット撤去工程と、前記ジャケット撤去工程の後、少なくとも一部が地盤に埋め込まれた状態にある前記鋼管杭の部位を地盤から引き抜いて撤去する鋼管杭撤去工程と、を有していてもよい。

本発明に係る杭式構造物の撤去方法の第２の態様において、前記継手構造は、前記外挿鋼管の一部を形成する中間部材と、前記中間部材の上下に位置する前記外挿鋼管の他の一部を前記中間部材に連結させる第１及び第２の連結構造とを有し、前記中間部材は、ボルトにて接合された複数部材で構成されていて、前記鋼管杭の外周面を覆っており、取り外すことにより前記鋼管杭の外周面を露出させることができ、また、前記中間部材と前記第１及び第２の連結構造の各々とは、前記外挿鋼管の長手方向と直交するフランジ面同士がボルトで連結された構成にしてもよく、この場合、前記外挿鋼管分離工程は、前記中間部材と前記第１及び第２の連結構造とのボルト連結を解除し、前記中間部材を構成する複数部材のボルト接合を解除することで、前記中間部材を前記鋼管杭から取り外して行うようにしてもよい。

前記外挿鋼管分離工程で前記中間部材を取り外した後、前記中間部材によって覆われていた前記鋼管杭の外周面の部位を横断方向に切断する鋼管杭切断工程と、前記鋼管杭切断工程の後、前記ジャケットを撤去するジャケット撤去工程と、前記ジャケット撤去工程の後、少なくとも一部が地盤に埋め込まれた状態にある前記鋼管杭の部位を地盤から引き抜いて撤去する鋼管杭撤去工程と、を有するようにしてもよい。

前記外挿鋼管分離工程で前記中間部材を取り外した後、前記鋼管杭を、グラウト接合されている前記外挿鋼管の部位と共に地盤から引き抜いて撤去する鋼管杭撤去工程と、前記鋼管杭撤去工程の後、前記ジャケットを撤去するジャケット撤去工程と、を有するようにしてもよい。

また、本発明に係る杭式構造物の撤去方法の第２の態様において、前記接続部位上端とグラウトが充填されている前記所定位置との間にある前記鋼管杭の部位を横断方向に切断する鋼管杭切断工程と、前記外挿鋼管分離工程と前記鋼管杭切断工程の後、切断された前記鋼管杭から、前記連結部材を介して前記ジャケットが接続された前記外挿鋼管の部位を引き抜いて、前記ジャケットを撤去するジャケット撤去工程と、を有するようにしてもよい。

前記ジャケット撤去工程の後、少なくとも一部が地盤に埋め込まれた状態にある前記鋼管杭の部位を地盤から引き抜いて撤去する鋼管杭撤去工程を有するようにしてもよい。

本発明によれば、杭式構造物の撤去作業の容易化を可能にすることができる。

本発明の第１実施形態に係る鋼管杭とジャケットとの接合構造を用いて構築された洋上風力発電設備９０の正面図 洋上風力発電設備９０の下部構造である杭式構造物２８（本発明の第１実施形態に係る杭式構造物２８）の部位を拡大して示す正面図 杭式構造物２８の接合構造の部位をさらに拡大して示す正面図 本発明の第１実施形態に係る鋼管杭とジャケットとの接合構造を構築する手順のうちの１つのステップについて模式的に示す図 本発明の第１実施形態に係る鋼管杭とジャケットとの接合構造を構築する手順のうちの１つのステップについて模式的に示す図 本発明の第１実施形態に係る鋼管杭とジャケットとの接合構造を構築する手順のうちの１つのステップについて模式的に示す図 本発明の第１実施形態に係る杭式構造物の撤去方法およびその変形例における各ステップのうちの１つのステップについて代表的な状態を模式的に示す図 本発明の第１実施形態に係る杭式構造物の撤去方法およびその変形例における各ステップのうちの１つのステップについて代表的な状態を模式的に示す図 本発明の第１実施形態に係る杭式構造物の撤去方法における各ステップのうちの１つのステップについて代表的な状態を模式的に示す図 本発明の第１実施形態に係る杭式構造物の撤去方法における各ステップのうちの１つのステップについて代表的な状態を模式的に示す図 本発明の第１実施形態に係る杭式構造物の撤去方法における各ステップのうちの１つのステップについて代表的な状態を模式的に示す図 本発明の第１実施形態に係る杭式構造物の撤去方法における各ステップのうちの１つのステップについて代表的な状態を模式的に示す図 本発明の第１実施形態に係る杭式構造物の撤去方法の変形例における各ステップのうちの１つのステップについて代表的な状態を模式的に示す図 本発明の第１実施形態に係る杭式構造物の撤去方法の変形例における各ステップのうちの１つのステップについて代表的な状態を模式的に示す図 本発明の第２実施形態に係る鋼管杭とジャケットとの接合構造の部位を拡大して示す正面図 本発明の第２実施形態に係る鋼管杭とジャケットとの接合構造を構築する手順のうちの１つのステップについて模式的に示す正面図 本発明の第２実施形態に係る鋼管杭とジャケットとの接合構造を構築する手順のうちの１つのステップについて模式的に示す正面図 本発明の第２実施形態に係る鋼管杭とジャケットとの接合構造を構築する手順のうちの１つのステップについて模式的に示す正面図 本発明の第２実施形態に係る杭式構造物の撤去方法における各ステップのうちの１つのステップについて代表的な状態を模式的に示す正面図 本発明の第２実施形態に係る杭式構造物の撤去方法における各ステップのうちの１つのステップについて代表的な状態を模式的に示す正面図 本発明の第２実施形態に係る杭式構造物の撤去方法における各ステップのうちの１つのステップについて代表的な状態を模式的に示す正面図 本発明の第３実施形態に係る鋼管杭とジャケットとの接合構造を用いて構築された洋上風力発電設備９６の正面図 洋上風力発電設備９６の下部構造である杭式構造物５０の部位を拡大して示す正面図 杭式構造物５０の接合構造の部位をさらに拡大して示す正面図 図２４のＸＸＶ−ＸＸＶ線断面図 本発明の第３実施形態に係る鋼管杭とジャケットとの接合構造を構築する手順のうちの１つのステップについて模式的に示す図 本発明の第３実施形態に係る鋼管杭とジャケットとの接合構造を構築する手順のうちの１つのステップについて模式的に示す図 本発明の第３実施形態に係る鋼管杭とジャケットとの接合構造を構築する手順のうちの１つのステップについて模式的に示す図 本発明の第３実施形態に係る杭式構造物の撤去方法およびその変形例における各ステップのうちの１つのステップについて代表的な状態を模式的に示す図 本発明の第３実施形態に係る杭式構造物の撤去方法における各ステップのうちの１つのステップについて代表的な状態を模式的に示す図 本発明の第３実施形態に係る杭式構造物の撤去方法における各ステップのうちの１つのステップについて代表的な状態を模式的に示す図 本発明の第３実施形態に係る杭式構造物の撤去方法における各ステップのうちの１つのステップについて代表的な状態を模式的に示す図 本発明の第３実施形態に係る杭式構造物の撤去方法における各ステップのうちの１つのステップについて代表的な状態を模式的に示す図 本発明の第３実施形態に係る杭式構造物の撤去方法の変形例における各ステップのうちの１つのステップについて代表的な状態を模式的に示す図 本発明の第３実施形態に係る杭式構造物の撤去方法の変形例における各ステップのうちの１つのステップについて代表的な状態を模式的に示す図 本発明の第４実施形態に係る鋼管杭とジャケットとの接合構造の部位を拡大して示す正面図 図３６のＸＸＸＶＩＩ−ＸＸＸＶＩＩ線断面図 継手構造６８を取り付ける前の状態を模式的に示す、側方から見た分解図

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。

（１）第１実施形態
（１−１）第１実施形態に係る鋼管杭とジャケットとの接合構造
図１は、本発明の第１実施形態に係る鋼管杭とジャケットとの接合構造を用いて構築された洋上風力発電設備９０の正面図であり、図２は、洋上風力発電設備９０の下部構造である杭式構造物２８（本発明の第１実施形態に係る杭式構造物２８）の部位を拡大して示す正面図であり、図３は、杭式構造物２８の接合構造の部位をさらに拡大して示す正面図である。図４〜図６は、本発明の第１実施形態に係る鋼管杭とジャケットとの接合構造を構築する手順を模式的に示す図であり、接合構造の部位を拡大して示す縦断面図（外挿鋼管１２の中心軸を通る鉛直面で切断した断面図）である。

本発明の第１実施形態に係る接合構造物１１は、鋼管杭１００と、その鋼管杭１００に外挿された外挿鋼管１２を備え、外挿鋼管１２は、ジャケット９２に溶接された連結鋼材９４との接続部位１３を有する。第１実施形態に係る接合構造物１１は、鋼管杭１００と外挿鋼管１２との隙間１６（図５参照）に充填されたグラウト１４（図６参照）を介して鋼管杭１００と外挿鋼管１２とが接合されている接合構造物である。

外挿鋼管１２は、連結鋼材９４を介してジャケット９２のレグ９２Ａに接続している。具体的には、外挿鋼管１２の下部の外周面およびレグ９２Ａの下部の外周面に、連結鋼材９４が溶接されていて、外挿鋼管１２は、連結鋼材９４を介してジャケット９２のレグ９２Ａに接続しており、外挿鋼管１２は、ジャケット９２とは別の部材（ジャケット９２には含まれない部材）である。連結鋼材９４は、３枚の鋼板からなっており、詳細には、上フランジ９４Ａ、下フランジ９４Ｂ、ウェブ９４Ｃからなっている。なお、外挿鋼管１２の「接続部位」とは、ここでは連結鋼材９４が溶接されている領域を指すものであり、ここでは上フランジ９４Ａの高さ位置が「接続部位上端」に一致している。

そして、上方から鋼管杭１００と外挿鋼管１２の隙間１６にグラウト１４を充填していく場合に、このような「接続部位上端」よりも上側の所定位置まででグラウト１４の充填をとどめることによって、ジャケット９２を撤去する際、ジャケット９２との連結鋼材９４等との干渉を気にすることなく、グラウト１４が充填されている領域より下側で「接続部位上端」よりも上側の部位において、外挿鋼管１２やその内部の鋼管杭１００を容易に切断することが可能となる。

なお、本第１実施形態においては、このグラウト１４が充填されている領域より下側で接続部位上端までの間の領域を、撤去時切断部２０、つまり撤去時に切断が容易な部分としている。

外挿鋼管１２の横断面方向の形状（大きさ）は、外挿鋼管１２の内面と鋼管杭１００の外面との間の間隔（隙間１６の幅）が、適切なグラウト充填が可能であるとともに、グラウト硬化後の力の伝達（グラウト１４を介しての外挿鋼管１２の内面と鋼管杭１００の外面との間の力の伝達）が良好となるような幅になるように、設定すればよい。外挿鋼管１２および鋼管杭１００が、どちらも円筒状の形状であるときは、外挿鋼管１２の内面と鋼管杭１００の外面との間の間隔（隙間１６の幅）は、通常の場合、５ｃｍ程度となる。

外挿鋼管１２の長さは、設計上必要な接合強度を得るのに必要なグラウト１４の充填範囲（外挿鋼管１２の長手方向についてのグラウト充填部１８の範囲）および撤去時切断部２０の配置範囲に応じて、適宜に定めればよい。グラウト充填部１８の範囲（当該範囲の外挿鋼管１２の長手方向についての長さ）は、設計計算により定めるが、通常は鋼管杭１００の杭径の３倍程度の長さになることが多い。鋼管杭１００は水底地盤１０２に打設されている。また、ジャケット９２のレグ９２Ａの下端および外挿鋼管１２の下端にはマッドマット９２Ｂが溶接で取り付けられていて、ジャケット９２が水底地盤１０２に安定的に接地できるようになっている。また、外挿鋼管１２の下部の内面にはスペーサ１２Ａが設けられており、外挿鋼管１２の内面と鋼管杭１００の外面との間隔に片寄りが生じないようにしている。スペーサ１２Ａは、外挿鋼管１２の下部の内面に、周方向に所定の間隔を開けて配置すればよく、例えば、外挿鋼管１２の内面を周方向に４等分するような位置や８等分するような位置に配置すればよい。

本第１実施形態に係る接合構造物１１においては、グラウト充填部１８の下端にはグラウトシール２２（図４〜図６参照）が設けられており、グラウト充填部１８の範囲と撤去時切断部２０の範囲とが明確に区分けされている。グラウトシール２２には、ゴム製などのグラウトシールを用いることができる。グラウトシールには、それぞれシール可能な打設圧の限界があるので、打設圧との兼ね合いから適宜に適切なグラウトシールを選択すればよい。

グラウト充填部１８においては、外挿鋼管１２の内面に所定の間隔でシアキー１８Ａ（図４〜図６参照）が設けられており、また、鋼管杭１００の外面に所定の間隔でシアキー１８Ｂ（図５、図６参照）が設けられており、外挿鋼管１２と鋼管杭１００との間の力の伝達がグラウト１４を介して良好に行われるようにしている。シアキー１８Ａ、１８Ｂの形状は特には限定されず、溶接ビードタイプ、角鋼タイプ、丸鋼タイプ等を適宜に用いることができる。

なお、鋼管杭１００と外挿鋼管１２との隙間１６に充填するグラウト１４としては、鋼管杭１００と外挿鋼管１２との間の力の伝達が良好になされるように、充填性能が高いグラウトを用いるのが好ましく、具体的には膨張モルタル、水中布分離性モルタルを用いるのが好ましい。

撤去時切断部２０は、図６に示すように、グラウトシール２２と連結鋼材９４の上フランジ９４Ａ（接続部位１３上端）との間の領域、つまり接続部位１３上端と、これよりも上側のグラウトシール２２位置（所定位置）との間の撤去時に切断される部位を含む領域である。撤去時切断部２０の外挿鋼管１２を横断方向に切断すると、連結鋼材９４と連結している外挿鋼管１２の部位（切断位置よりも下の部位）とグラウト充填部１８との連結が解除されるため、鋼管杭１００とジャケット９２との切り離しがなされる。

グラウトシール２２の位置を外挿鋼管１２ごとに記録しておくことにより、撤去時切断部２０の上端位置（グラウトシール２２の下端位置）は、接合構造物１１の完成後に目視以外の検査を行わなくても認識することができる。また、撤去時切断部２０の下端位置は、外挿鋼管１２外表面において連結鋼材９４の上フランジ９４Ａが接続している位置であるところ、連結鋼材９４の上フランジ９４Ａは、接合構造物１１の完成後も外部から視認可能であるので、撤去時切断部２０の下端位置も、接合構造物１１の完成後に目視以外の検査を行わなくても認識することができる。

したがって、第１実施形態に係る接合構造物１１においては、接合構造物１１の完成後においても、目視以外の検査を行うことなく、撤去時切断部２０の範囲を認識することができる。

ここで、目視以外の検査とは、機器を用いた検査のことであり、例えば、機器を用いた非破壊検査等のことである。

なお、グラウト充填部１８の外挿鋼管１２を横断方向に切断したとしても、外挿鋼管１２の部位のうち、連結鋼材９４と連結している部位（切断位置よりも下の部位）の内面と鋼管杭１００の外面との間にグラウト１４が残るため（切断位置よりも下にグラウト充填部１８の一部が残るため）、鋼管杭１００とジャケット９２との切り離しがなされない。また、外挿鋼管１２の部位のうち、連結鋼材９４の上フランジ９４Ａよりも下の部位を横断方向に切断しても、連結鋼材９４の上フランジ９４Ａおよびウェブ９４Ｃの少なくとも一部と連結している外挿鋼管１２の部位（切断位置よりも上の部位）とグラウト充填部１８との連結が解除されないため、鋼管杭１００とジャケット９２との切り離しがなされない。

また、撤去時切断部２０の少なくとも一部の領域は、水底地盤１０２よりも上方に位置するようにして、撤去時切断部２０の外挿鋼管１２を水底地盤１０２よりも上方の高さ位置で横断方向に切断できるようにしておくことにより、水底地盤１０２を掘り返す作業を不要にすることができ、撤去時の切断作業の際の作業性を向上させることができる。

（１−２）第１実施形態に係る杭式構造物の構成
本発明の第１実施形態に係る杭式構造物２８は、図１に示すように、洋上風力発電設備９０の下部構造である。

図１および図２に示すように、本第１実施形態に係る杭式構造物２８は、外挿鋼管１２と鋼管杭１００とをグラウト１４（図６参照）により接合した接合構造物１１と、ジャケット９２とを有してなり、ジャケット９２と接合構造物１１とは連結鋼材９４を介して接続されてなる構造である。

（１−３）第１実施形態に係る鋼管杭とジャケットとの接合構造の構築方法
図４〜図６は、本発明の第１実施形態に係る鋼管杭とジャケットとの接合構造を構築する手順を模式的に示す図であり、接合構造の部位を拡大して示す縦断面図（外挿鋼管１２の中心軸を通る鉛直面で切断した断面図）である。

以下、本発明の第１実施形態に係る接合構造の構築方法を、図４〜図６等を参照しつつステップに分けて説明するが、図４〜図６は、主要なステップにおける代表的な状態のみを模式的に示している図であり、必ずしも各ステップにおける全ての状態を表現しているわけではない。

＜ステップＳ１＞
予定設置地点までジャケット９２（図１、図２参照）を台船（図示せず）で輸送する。

＜ステップＳ２＞
必要に応じてジャケット９２の予定設置地点の水底地盤１０２上を均した後、台船（図示せず）上のクレーン（図示せず）でジャケット９２を吊り上げて、予定設置地点における水底地盤１０２上の所定の位置に、ジャケット９２を沈設する（図４参照）。ジャケット９２のレグ９２Ａには、予め工場において外挿鋼管１２が連結鋼材９４（上フランジ９４Ａ、下フランジ９４Ｂ、ウェブ９４Ｃ）を介して取り付けられており、ジャケット９２の沈設と同時に、外挿鋼管１２も所定の位置に配置される。

＜ステップＳ３＞
予定設置地点における所定の位置にジャケット９２を沈設した後、ジャケット９２に連結された外挿鋼管１２内に、鋼管杭１００を配置し、所定の深さまで鋼管杭１００を水底地盤１０２に打設する（図５参照）。ジャケット９２に連結された外挿鋼管１２がテンプレートの役割も果たすため、鋼管杭１００の配置の際に、テンプレートを用いることは不要である。

＜ステップＳ４＞
外挿鋼管１２の内面と鋼管杭１００の外面との間の隙間１６にグラウト１４を充填する（図６参照）。グラウト１４は、グラウトシール２２よりも上方の隙間１６内に充填される。また、外挿鋼管１２の上部に配置された排出管（図示せず）からグラウト１４が流れ出るまでグラウト１４を隙間１６内に充填し、外挿鋼管１２の上端までグラウト１４を十分に充填する。したがって、グラウト充填部１８の範囲は、グラウトシール２２の上端から外挿鋼管１２の上端までの範囲となる。なお、前述した通り、グラウト充填部の位置の調整は、必ずしもグラウトシールを用いることを必須とするものではない。つまり、充填されるグラウトの粘度や充填工程におけるグラウト充填速度や圧力等の充填制御により、特にグラウトシールを用いなくても経験的に所望の位置までグラウト充填を行うことは可能である。

充填したグラウト１４の硬化が進行して所定の強度が発現した時点で、第１実施形態に係る接合構造の構築が完了する。

なお、以上説明した第１実施形態に係る鋼管杭とジャケットとの接合構造の構築方法では、ステップＳ２でジャケット９２を沈設させた後、ステップＳ３で鋼管杭１００を打設しているが、テンプレート等を用いることにより、鋼管杭１００を先に打設し、その後に、ジャケット９２を沈設させてもよい。

（１−４）第１実施形態に係る杭式構造物の構築方法
ジャケット９２に接続された外挿鋼管１２の全てについて、前記「（１−３）第１実施形態に係る鋼管杭とジャケットとの接合構造の構築方法」のステップＳ１〜Ｓ４の手順を実施することにより、第１実施形態に係る杭式構造物２８（図１、図２参照）を構築することができる。

（１−５）第１実施形態に係る杭式構造物の撤去方法
本発明の第１実施形態に係る杭式構造物の撤去方法は、本発明の第１実施形態に係る接合構造物１１を備える杭式構造物２８を撤去する方法である。

図７〜図１２は、本発明の第１実施形態に係る杭式構造物の撤去方法における各ステップの代表的な状態を模式的に示す図であり、各図とも、（Ａ）の図はジャケット９２全体が収まるように描いた正面図であり、（Ｂ）の図は接合構造の部位を拡大して示す縦断面図（外挿鋼管１２の中心軸を通る鉛直面で切断した断面図）である。また、図７〜図１２の各図とも、（Ａ）の図においては、接合構造の部位については、外挿鋼管１２の中心軸を通る鉛直面で切断した断面を描いている。

以下、本発明の第１実施形態に係る杭式構造物の撤去方法を、図７〜図１２等を参照しつつステップに分けて説明するが、図７〜図１２は、主要なステップにおける代表的な状態のみを模式的に示している図であり、必ずしも各ステップにおける全ての状態を表現しているわけではない。

＜ステップＳ１１＞
図７（Ａ）は、撤去作業着手前の杭式構造物２８の状態を示す模式的に示す正面図であり、図７（Ｂ）は、撤去作業着手前の杭式構造物２８の接合構造の部位を拡大して示す縦断面図（外挿鋼管１２の中心軸を通る鉛直面で切断した断面図）である。図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、杭式構造物２８は水底地盤１０２に安定した状態で固定されている。

＜ステップＳ１２＞
図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、外挿鋼管１２の撤去時切断部２０の部位を横断方向に切断し、外挿鋼管上部１２Ｂと外挿鋼管下部１２Ｃとに切り分ける。これにより、連結鋼材９４を介してジャケット９２と連結している外挿鋼管下部１２Ｃは、グラウト充填部１８との縁が切れ、鋼管杭１００とジャケット９２との縁が切れる。

この切断に用いる切断方法は、特には限定されず、安全に切断作業を行える切断方法であれば採用可能であり、例えばコストの安い溶断を用いることもできる。

また、第１実施形態に係る接合構造の撤去時切断部２０は水底地盤１０２よりも上方に位置しているために、水底地盤１０２を掘り返さなくても切断作業を行うことができる。

前述したように、本ステップＳ１２の完了により、グラウト充填部１８はジャケット９２との縁が切れるので、この段階で、鋼管杭１００をグラウト充填部１８もろとも上方に引き抜いて撤去することも可能である。この撤去方法は、第１実施形態に係る杭式構造物の撤去方法の変形例として、「（１−６）第１実施形態に係る杭式構造物の撤去方法の変形例」で説明する。

＜ステップＳ１３＞
ステップＳ１２で切断した外挿鋼管１２の部位に対応する同一高さ位置の鋼管杭１００の部位を、鋼管杭１００の内面側からカッターで切断する（図９（Ａ）、（Ｂ）参照）。これにより、鋼管杭１００の杭頭部１００Ａは、グラウト充填部１８とともに、水底地盤１０２に埋め込まれた鋼管杭１００の本体部（杭頭部１００Ａ以外の鋼管杭１００の部位のことである。以下、鋼管杭本体部１００Ｂと称することとする。）から切り離される。

鋼管杭１００を鋼管杭１００の内面側からカッターで切断する理由は、ステップＳ１２において外挿鋼管１２を溶断で切断した場合、切断部１２Ｄの幅は上下方向に５〜１０ｍｍ程度しかなく、外挿鋼管１２よりもさらに５ｃｍ程度内部にある鋼管杭１００を溶断で切断することが困難であるからである。

なお、ステップＳ１２においては、溶断により外挿鋼管１２の撤去時切断部２０の部位を横断方向に切断し、ステップＳ１３においては、切断部１２Ｄに対応する同一高さ位置の鋼管杭１００の部位を鋼管杭１００の内面側からカッターで切断したが、ワイヤーソーの使用が可能な環境下であれば、外挿鋼管１２と鋼管杭１００とをワイヤーソーでいちどきに切断することも可能である。

また、鋼管杭１００の切断箇所は、鋼管杭１００の内面側からカッターで切断する場合、撤去時切断部２０の領域内である必要はあるが、必ずしも外挿鋼管１２の撤去時切断部２０の部位と同一高さである必要はない。また外挿鋼管１２の切断の前に鋼管杭１００を切断するものであってもよい。

＜ステップＳ１４＞
ステップＳ１３の完了により、グラウト充填部１８を含む杭頭部１００Ａは、ジャケット９２および水底地盤１０２に埋め込まれた鋼管杭本体部１００Ｂから切り離されている（図９（Ａ）、（Ｂ）参照）ので、容易に撤去が可能な状態になっている。そこで、図１０（Ａ）、（Ｂ）に示すように、本ステップＳ１４において、グラウト充填部１８を含む杭頭部１００Ａを撤去する。

＜ステップＳ１５＞
ステップＳ１４により、グラウト充填部１８を含む杭頭部１００Ａの撤去を完了させた後、図１１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、本ステップＳ１５において、ジャケット９２を上方に上昇させて撤去する。

＜ステップＳ１６＞
ステップＳ１５の完了により、ジャケット９２の撤去が完了し、杭頭部１００Ａを除く鋼管杭本体部１００Ｂの部位のみが水底地盤１０２に残された状態なっている。そこで、図１２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、本ステップＳ１６において、水底地盤１０２に残された鋼管杭本体部１００Ｂを水底地盤１０２から引き抜き、撤去する。

第１実施形態に係る接合構造の撤去時切断部２０は水底地盤１０２よりも上方に位置しているために、鋼管杭１００の切断位置は水底地盤１０２よりも上方になり、水底地盤１０２に残された鋼管杭本体部１００Ｂの上端部は、水底地盤１０２から突き出た状態になっている。このため、本ステップＳ１６において、水底地盤１０２に残された鋼管杭本体部１００Ｂを水底地盤１０２から引き抜く際にチャッキングを行いやすく、引き抜き作業を行いやすい。

（１−６）第１実施形態に係る杭式構造物の撤去方法の変形例
本発明の第１実施形態に係る杭式構造物の撤去方法の変形例は、先に「（１−５）第１実施形態に係る杭式構造物の撤去方法」のステップＳ１２の最終段落で記載したように、第１実施形態に係る杭式構造物の撤去方法のステップＳ１２の後、鋼管杭１００をグラウト充填部１８もろとも上方に引き抜いて撤去する撤去方法であり、鋼管杭１００を切断しない撤去方法である。また、鋼管杭１００を引き抜いて撤去した後にジャケット９２を撤去する方法であり、鋼管杭１００の撤去とジャケット９２の撤去の順番が、第１実施形態に係る杭式構造物の撤去方法とは逆になっている。

図７、図８、図１３、図１４は、本発明の第１実施形態に係る杭式構造物の撤去方法の変形例における各ステップの代表的な状態を模式的に示す図であり、各図とも、（Ａ）の図はジャケット９２全体が収まるように描いた正面図であり、（Ｂ）の図は接合構造の部位を拡大して示す縦断面図（外挿鋼管１２の中心軸を通る鉛直面で切断した断面図）である。また、図７、図８、図１３、図１４の各図とも、（Ａ）の図においては、接合構造の部位については、外挿鋼管１２の中心軸を通る鉛直面で切断した断面を記載している。また、図７および図８は、第１実施形態に係る杭式構造物の撤去方法の説明で用いた図であり、本第１実施形態に係る杭式構造物の撤去方法の変形例の説明においても援用している。

以下、本発明の第１実施形態に係る杭式構造物の撤去方法の変形例を、図７、図８、図１３、図１４等を参照しつつステップに分けて説明するが、図７、図８、図１３、図１４は、主要なステップにおける代表的な状態のみを模式的に示している図であり、必ずしも各ステップにおける全ての状態を表現しているわけではない。

＜ステップＳ２１＞
図７（Ａ）は、撤去作業着手前の杭式構造物２８の状態を示す模式的に示す正面図であり、図７（Ｂ）は、撤去作業着手前の杭式構造物２８の接合構造の部位を拡大して示す縦断面図（外挿鋼管１２の中心軸を通る鉛直面で切断した断面図）である。図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、杭式構造物２８は水底地盤１０２に安定した状態で固定されている。

＜ステップＳ２２＞
図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、外挿鋼管１２の撤去時切断部２０の部位を横断方向に切断し、外挿鋼管上部１２Ｂと外挿鋼管下部１２Ｃとに切り分ける。これにより、鋼管杭１００を上方に引き抜く力はジャケット９２に伝達されなくなるので、鋼管杭１００をグラウト充填部１８もろとも引き抜いて撤去しても、ジャケット９２には力は伝達されない。

この切断に用いる切断方法は、特には限定されず、安全に切断作業を行える切断方法であれば採用可能であり、例えばコストの安い溶断を用いることもできる。

また、第１実施形態に係る接合構造の撤去時切断部２０は水底地盤１０２よりも上方に位置しているために、水底地盤１０２を掘り返さなくても切断作業を行うことができる。

＜ステップＳ２３＞
ステップＳ２２の完了により、鋼管杭１００を上方に引き抜く力はジャケット９２に伝達されなくなっているので、本第１実施形態に係る杭式構造物の撤去方法の変形例においては、本ステップＳ２３で、図１３に示すように、鋼管杭１００をグラウト充填部１８もろとも上方に引き抜いて撤去する。

第１実施形態に係る接合構造の撤去時切断部２０は水底地盤１０２よりも上方に位置しているために、グラウト充填部１８および鋼管杭１００の頭部は水底地盤１０２よりも上方になり、グラウト充填部１８および鋼管杭１００の頭部は、水底地盤１０２から突き出た状態になっている。このため、本ステップＳ２３において、グラウト充填部１８および鋼管杭１００を水底地盤１０２から引き抜く際にチャッキングを行いやすく、引き抜き作業を行いやすい。

＜ステップＳ２４＞
ステップＳ２３で、グラウト充填部１８および鋼管杭１００の撤去を完了させた後、図１４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、本ステップＳ２４において、ジャケット９２を上方に上昇させて撤去する。

（１−７）第１実施形態の効果
本第１実施形態に係る接合構造物１１においては、外挿鋼管１２の撤去時切断部２０を切断することにより、連結されているジャケット９２を容易に撤去することができる。

したがって、本第１実施形態に係る接合構造物１１、本第１実施形態に係る杭式構造物２８、ならびに本第１実施形態に係る杭式構造物の撤去方法（本発明の第１実施形態に係る接合構造物１１を備える杭式構造物２８を撤去する方法）によれば、杭式構造物の撤去作業の容易化を可能にすることができる。

（２）第２実施形態
（２−１）第２実施形態に係る鋼管杭とジャケットとの接合構造
図１５は、本発明の第２実施形態に係る鋼管杭とジャケットとの接合構造の部位を拡大して示す正面図である。図１６〜図１８は、本発明の第２実施形態に係る鋼管杭とジャケットとの接合構造を構築する手順を模式的に示す正面図である。

本第２実施形態に係る接合構造は、第１実施形態に係る接合構造の撤去時切断部２０に対応する部位である撤去時分離部３６に継手構造３８を設けた実施形態であり、このことに関連する事項以外の点については、第１実施形態に係る接合構造と同様である。したがって、本第２実施形態に係る接合構造において、第１実施形態に係る接合構造の部材および部位に対応し、かつ、機能が同様な部材および部位には、原則として同一の符号および名称を用い、説明は原則として省略する。

本発明の第２実施形態に係る接合構造物３１は、鋼管杭１００と、その鋼管杭１００に外挿された外挿鋼管３２を備え、外挿鋼管３２は、ジャケット９２に溶接された連結鋼材９４との接続部位３３を有する。第２実施形態に係る接合構造物３１は、鋼管杭１００と外挿鋼管３２との隙間１６（図１７参照）に充填されたグラウト１４（図１８参照）を介して鋼管杭１００と外挿鋼管３２とが接合されている接合構造物である。

本第２実施形態に係る接合構造物３１は、鋼管杭１００と外挿鋼管３２との隙間１６にグラウト１４が充填された領域であるグラウト充填部３４と、鋼管杭１００と外挿鋼管３２との隙間１６にグラウト１４が充填されていない領域であり、かつ、連結鋼材９４の上フランジ９４Ａと接続している外挿鋼管３２の外表面部位（外挿鋼管３２の接続部位３３上端）よりも上側でグラウトが充填されているグラウト充填部３４下端との間の領域である撤去時分離部３６とを有している。そして、撤去時分離部３６内に、継手構造３８を有している。継手構造３８は、グラウト充填により鋼管杭１００と接合されている外挿鋼管３２の部位（上側鋼管３２Ａ）と、グラウト充填がされておらず鋼管杭１００と接合されていない外挿鋼管３２の部位（下側鋼管３２Ｂ）とを分離可能に連結している。継手構造３８の連結を解除することにより、鋼管杭１００と接合されていない外挿鋼管３２の部位（下側鋼管３２Ｂ）と接続されているジャケット９２を、鋼管杭１００から切り離すことが可能となる。

本第２実施形態に係る接合構造物３１においては、第１実施形態同様、グラウト充填部３４の下端には、グラウトシール２２（図１６〜図１８参照）が設けられており、グラウト充填部３４の範囲と撤去時分離部３６の範囲とが明確に区分けされている。図１６〜図１８に示すように、グラウトシール２２は、継手構造３８のやや上方に設けられており、継手構造３８は、撤去時分離部３６の領域内に含まれている。

継手構造３８は、外挿鋼管３２の長手方向と直交するフランジ面３８Ａ１、３８Ａ２を対向するように有するフランジ部３８Ａと、ボルト３８Ｂとを有し、鋼管杭１００の外周面を外側から覆うように配置されており、対向するフランジ面３８Ａ１、３８Ａ２同士は当接していてボルト３８Ｂで連結されている。

継手構造３８は、ボルト３８Ｂを取り外すことにより、その連結が解除される。ボルト３８Ｂを取り外すと、継手構造３８は、対向するフランジ面３８Ａ１、３８Ａ２を引き離す方向に加わる上下方向の力を伝達できなくなるので、鋼管杭１００をグラウト充填部３４もろとも引き抜いて撤去しても、ジャケット９２には力は伝達されない。

したがって、継手構造３８のボルト３８Ｂを取り外すことにより、鋼管杭１００をグラウト充填部３４もろとも引き抜いて撤去し、それに引き続いてジャケット９２を撤去することを、順次行うことができる。

なお、当然のことながら、継手構造３８は外部から視認可能な状態であるので、本第２実施形態に係る鋼管杭とジャケットとの接合構造の完成後においても、目視以外の検査を行うことなく、継手構造３８を認識することができる。

（２−２）第２実施形態に係る杭式構造物の構成
本発明の第２実施形態に係る杭式構造物は、第１実施形態に係る杭式構造物２８において、第１実施形態に係る接合構造物１１を、第２実施形態に係る接合構造物３１に置き換えてなる構造である。図示は省略する。

（２−３）第２実施形態に係る鋼管杭とジャケットとの接合構造の構築方法
図１６〜図１８は、本発明の第２実施形態に係る鋼管杭とジャケットとの接合構造を構築する手順を模式的に示す図であり、接合構造の部位を拡大して示す縦断面図（外挿鋼管３２の中心軸を通る鉛直面で切断した断面図）である。

以下、本発明の第２実施形態に係る接合構造の構築方法を、図１６〜図１８等を参照しつつステップに分けて説明するが、図１６〜図１８は、主要なステップにおける代表的な状態のみを模式的に示している図であり、必ずしも各ステップにおける全ての状態を表現しているわけではない。

＜ステップＳ３１＞
予定設置地点までジャケット９２（図１、図２参照）を台船（図示せず）で輸送する。

＜ステップＳ３２＞
必要に応じてジャケット９２の予定設置地点の水底地盤１０２上を均した後、台船（図示せず）上のクレーン（図示せず）でジャケット９２を吊り上げて、予定設置地点における水底地盤１０２上の所定の位置に、ジャケット９２を沈設する（図１６参照）。ジャケット９２のレグ９２Ａには、予め工場において外挿鋼管３２が連結鋼材９４（上フランジ９４Ａ、下フランジ９４Ｂ、ウェブ９４Ｃ）を介して取り付けられており、ジャケット９２の沈設と同時に、外挿鋼管３２も所定の位置に配置される。なお、外挿鋼管３２は、継手構造３８による連結がなされた状態である。

＜ステップＳ３３＞
予定設置地点における所定の位置にジャケット９２を沈設した後、ジャケット９２に連結された外挿鋼管３２内に、鋼管杭１００を配置し、所定の深さまで鋼管杭１００を水底地盤１０２に打設する（図１７参照）。ジャケット９２に連結された外挿鋼管３２がテンプレートの役割も果たすため、鋼管杭１００の配置の際に、テンプレートを用いることは不要である。

＜ステップＳ３４＞
外挿鋼管３２の内面と鋼管杭１００の外面との間の隙間１６にグラウト１４を充填する（図１８参照）。グラウト１４は、グラウトシール２２よりも上方の隙間１６内に充填される。また、外挿鋼管３２の上部からグラウト１４が流れ出るまでグラウト１４を隙間１６内に充填し、外挿鋼管３２の上端までグラウト１４を十分に充填する。したがって、グラウト充填部３４の範囲は、グラウトシール２２から外挿鋼管３２の上端までの範囲となる。

充填したグラウト１４の硬化が進行して所定の強度が発現した時点で、第２実施形態に係る接合構造の構築が完了する。

なお、第１実施形態の所で述べた通り、グラウト充填部の位置の調整は必ずしもグラウトシールを用いることを必須とするものではない。

（２−４）第２実施形態に係る杭式構造物の構築方法
ジャケット９２に接続された外挿鋼管３２の全てについて、前記「（２−３）第２実施形態に係る鋼管杭とジャケットとの接合構造の構築方法」のステップＳ３１〜Ｓ３４の手順を実施することにより、第２実施形態に係る杭式構造物（図示せず）を構築することができる。

（２−５）第２実施形態に係る杭式構造物の撤去方法
本発明の第２実施形態に係る杭式構造物の撤去方法は、本発明の第２実施形態に係る接合構造物３１を備える杭式構造物を撤去する方法である。

図１８〜図２１は、本発明の第２実施形態に係る杭式構造物（接合構造物３１を備える杭式構造物）の撤去方法における各ステップの代表的な状態を模式的に示す正面図である。各図とも、接合構造の部位については、外挿鋼管３２の中心軸を通る鉛直面で切断した断面を描いている。

以下、本発明の第２実施形態に係る杭式構造物の撤去方法を、図１８〜図２１等を参照しつつステップに分けて説明するが、図１８〜図２１は、主要なステップにおける代表的な状態のみを模式的に示している図であり、必ずしも各ステップにおける全ての状態を表現しているわけではない。また、図１８は、第２実施形態に係る鋼管杭とジャケットとの接合構造の構築方法の説明で用いた図であり、本第２実施形態に係る杭式構造物の撤去方法の説明においても援用している。

＜ステップＳ４１＞
図１８は、撤去作業着手前の杭式構造物（接合構造物３１を備える杭式構造物）の状態を示す模式的に示す正面図であり、撤去作業着手前の杭式構造物（接合構造物３１を備える杭式構造物）の接合構造の部位を拡大して示す縦断面図（外挿鋼管３２の中心軸を通る鉛直面で切断した断面図）である。図１８に示すように、撤去対象の杭式構造物（接合構造物３１を備える杭式構造物）は水底地盤１０２に安定した状態で固定されている。

＜ステップＳ４２＞
図１９に示すように、接合構造物３１を備える杭式構造物の継手構造３８において、ボルト３８Ｂを取り外す。これにより、継手構造３８は、対向するフランジ面３８Ａ１、３８Ａ２を引き離す方向に加わる上下方向の力を伝達できなくなる。鋼管杭１００をグラウト充填部３４もろとも引き抜いて撤去しても、ジャケット９２には力は伝達されない。

＜ステップＳ４３＞
ステップＳ４２の完了により、鋼管杭１００を上方に引き抜く力はジャケット９２に伝達されなくなっているので、本第２実施形態に係る杭式構造物の撤去方法においては、本ステップＳ４３で、図２０に示すように、鋼管杭１００をグラウト充填部３４もろとも水底地盤１０２から引き抜いて撤去する。

第２実施形態に係る接合構造の撤去時分離部３６は水底地盤１０２よりも上方に位置しているために、グラウト充填部３４および鋼管杭１００の頭部は水底地盤１０２よりも上方になり、グラウト充填部３４および鋼管杭１００の頭部は、水底地盤１０２から突き出た状態になっている。このため、本ステップＳ４３において、グラウト充填部３４および鋼管杭１００を水底地盤１０２から引き抜く際にチャッキングを行いやすく、引き抜き作業を行いやすい。

＜ステップＳ４４＞
ステップＳ４３で、グラウト充填部３４および鋼管杭１００の撤去を完了させた後、図２１に示すように、本ステップＳ４４において、ジャケット９２を上方に上昇させて撤去する。

（２−６）第２実施形態に係る杭式構造物の撤去方法の変形例
本発明の第２実施形態に係る杭式構造物の撤去方法の変形例は、第２実施形態に係る杭式構造物の撤去方法のステップＳ４２（継手構造３８のボルト３８Ｂを取り外すステップ）の前に、撤去時分離部３６に対応する鋼管杭１００の部位を、鋼管杭１００の内側から横断方向に切断し、その後、ステップＳ４２で継手構造３８のボルト３８Ｂを取り外し、水底地盤１０２に埋め込まれた鋼管杭１００の部位から、鋼管杭１００の頭部および外挿鋼管３２の上側鋼管３２Ａを切り離し、切り離した鋼管杭１００の頭部および外挿鋼管３２の上側鋼管３２Ａを撤去する。そして、その後、ジャケット９２を上方に上昇させて撤去する。ジャケット９２を撤去した後、水底地盤１０２に残った鋼管杭１００の部位を水底地盤１０２から引き抜いて撤去する。

前述した変形例では、ステップＳ４２（継手構造３８のボルト３８Ｂを取り外すステップ）の前に、撤去時分離部３６に位置する鋼管杭１００の部位を、鋼管杭１００の内側から横断方向に切断したが、この順序を逆にして、ステップＳ４２（継手構造３８のボルト３８Ｂを取り外すステップ）の後に、撤去時分離部３６に位置する鋼管杭１００の部位を、鋼管杭１００の内側から横断方向に切断してもよい。

（２−７）第２実施形態の効果
本第２実施形態に係る接合構造物３１においては、外挿鋼管３２の撤去時分離部３６の継手構造３８のボルト連結を解除することにより、外挿鋼管３２の上側鋼管３２Ａと下側鋼管３２Ｂとを簡易に分離することができ、連結されているジャケット９２を容易に撤去することができる。

したがって、本第２実施形態に係る接合構造物３１、本第２実施形態に係る杭式構造物、ならびに本第２実施形態に係る杭式構造物の撤去方法（本発明の第２実施形態に係る接合構造物３１を備える杭式構造物を撤去する方法）によれば、杭式構造物の撤去作業の容易化を可能にすることができる。

（３）第３実施形態
（３−１）第３実施形態に係る鋼管杭とジャケットとの接合構造
図２２は、本発明の第３実施形態に係る鋼管杭とジャケットとの接合構造を用いて構築された洋上風力発電設備９６の正面図であり、図２３は、洋上風力発電設備９６の下部構造である杭式構造物５０（本発明の第３実施形態に係る杭式構造物５０）の部位を拡大して示す正面図であり、図２４は、杭式構造物５０の接合構造の部位をさらに拡大して示す正面図であり、図２５は、図２４のＸＸＶ−ＸＸＶ線断面図である。図２６〜図２８は、本発明の第３実施形態に係る鋼管杭とジャケットとの接合構造を構築する手順を模式的に示す図であり、接合構造の部位を拡大して示す縦断面図（外挿鋼管４２の中心軸を通る鉛直面で切断した断面図）である。

本第３実施形態に係る接合構造は、第１実施形態に係る接合構造の撤去時切断部２０に対応する部位である撤去時分離部４６に継手構造４８を設けた実施形態であり、このことに関連する事項以外の点については、第１実施形態に係る接合構造と同様である。したがって、本第３実施形態に係る接合構造において、第１実施形態に係る接合構造の部材および部位に対応し、かつ、機能が同様な部材および部位には、原則として同一の符号および名称を用い、説明は原則として省略する。

本発明の第３実施形態に係る接合構造物４１は、鋼管杭１００と、その鋼管杭１００に外挿された外挿鋼管４２を備え、外挿鋼管４２は、ジャケット９２に溶接された連結鋼材９４との接続部位４３を有する。第３実施形態に係る接合構造物４１は、鋼管杭１００と外挿鋼管４２との隙間１６（図２７参照）に充填されたグラウト１４（図２８参照）を介して鋼管杭１００と外挿鋼管４２とが接合されている接合構造物である。

本第３実施形態に係る接合構造物４１は、鋼管杭１００と外挿鋼管４２との隙間１６にグラウト１４が充填された領域であるグラウト充填部４４と、鋼管杭１００と外挿鋼管４２との隙間１６にグラウト１４が充填されていない領域であり、かつ、連結鋼材９４の上フランジ９４Ａと接続している外挿鋼管４２の外表面部位（外挿鋼管４２の接続部位４３上端）よりも上側でグラウトが充填されているグラウト充填部４４下端との間の領域である撤去時分離部４６とを有している。そして、撤去時分離部４６内に、継手構造４８を有している。継手構造４８は、グラウト充填により鋼管杭１００と接合されている外挿鋼管４２の部位（上側鋼管４２Ａ）と、グラウト充填がされておらず鋼管杭１００と接合されていない外挿鋼管４２の部位（下側鋼管４２Ｂ）とを分離可能に連結している。継手構造４８の連結を解除することにより、鋼管杭１００と接合されていない外挿鋼管４２の部位（下側鋼管４２Ｂ）と接続されているジャケット９２を、鋼管杭１００から切り離すことが可能となる。

本第３実施形態に係る接合構造物４１においては、グラウト充填部４４の下端にはグラウトシール２２（図２６〜図２８参照）が設けられており、グラウト充填部４４の範囲と撤去時分離部４６の範囲とが明確に区分けされている。図２６〜図２８に示すように、グラウトシール２２は、継手構造４８のやや上方に設けられており、継手構造４８は、撤去時分離部４６の領域内に含まれている。なお、第１、第２実施形態の所で述べた通り、グラウト充填部の位置の調整は必ずしもグラウトシールを用いることを必須とするものではない。

継手構造４８は、外挿鋼管４２の長手方向と直交するフランジ面４８Ａ１、４８Ａ２を対向するように有する第１の連結構造としての長手方向直交フランジ部４８Ａと、長手方向直交フランジ部４８Ａよりも下方の位置に配置されていて、外挿鋼管４２の長手方向と直交するフランジ面４８Ｂ１、４８Ｂ２を対向するように有する第２の連結構造としての長手方向直交フランジ部４８Ｂと、長手方向直交フランジ部４８Ａ、４８Ｂの間の部位である中間部材４８Ｃと、を有し、鋼管杭１００の外周面を外側から覆うように配置されている。

長手方向直交フランジ部４８Ａにおいては、対向するフランジ面４８Ａ１、４８Ａ２同士は当接していてボルト４８Ａ３で連結されており、長手方向直交フランジ部４８Ｂにおいては、対向するフランジ面４８Ｂ１、４８Ｂ２同士は当接していてボルト４８Ｂ３で連結されている。

中間部材４８Ｃは、外挿鋼管４２の周方向と直交するフランジ面４８Ｄ１、４８Ｄ２を対向するように有する周方向直交フランジ部４８Ｄを外挿鋼管４２の周方向に間隔を開けて２箇所に有する。２箇所の周方向直交フランジ部４８Ｄにおいては、いずれにおいても、対向するフランジ面４８Ｄ１、４８Ｄ２同士は当接していてボルト４８Ｄ３で連結されている。中間部材４８Ｃは、上述のように、２つの周方向直交フランジ部４８Ｄでボルト４８Ｄ３にて接合された複数部材として、横断面が半円状である２つの半円状部材４８Ｃ１、４８Ｃ２からなっている（図２５参照）。

中間部材４８Ｃは、取り外しが可能になっており、中間部材４８Ｃが覆っている鋼管杭１００の外周面は、中間部材４８Ｃを取り外すことにより、露出可能になっている。長手方向直交フランジ部４８Ａのボルト４８Ａ３を取り外し、長手方向直交フランジ部４８Ｂのボルト４８Ｂ３を取り外し、２箇所の周方向直交フランジ部４８Ｄのボルト４８Ｄ３を取り外すことにより、中間部材４８Ｃは、取り外すことができる。

中間部材４８Ｃを取り外すことにより、継手構造４８による連結が解除される。中間部材４８Ｃを取り外すと、鋼管杭１００を上方に引き抜く力はジャケット９２に伝達されなくなるので、鋼管杭１００をグラウト充填部４４もろとも引き抜いて撤去しても、ジャケット９２には力は伝達されない。

したがって、継手構造４８の中間部材４８Ｃを取り外すことにより、鋼管杭１００をグラウト充填部４４もろとも引き抜いて撤去し、それに引き続いてジャケット９２を撤去することを、順次行うことができる。

また、継手構造４８の中間部材４８Ｃを取り外すと、鋼管杭１００の外周面が外部に露わになるので、露わになった鋼管杭１００の外周面を横断方向に切断することも容易に行うことができる。露わになった鋼管杭１００の外周面を横断方向に切断することにより、水底地盤１０２に埋め込まれた鋼管杭１００を引き抜いて撤去するよりも前に、ジャケット９２を上昇させて撤去することも可能になる。

（３−２）第３実施形態に係る杭式構造物の構成
本発明の第３実施形態に係る杭式構造物５０は、図２２に示すように、洋上風力発電設備９６の下部構造である。

図２３および図２４に示すように、本第３実施形態に係る杭式構造物５０は、外挿鋼管４２と鋼管杭１００とをグラウト１４（図２８参照）により接合した接合構造物４１と、ジャケット９２と、を有してなり、ジャケット９２と接合構造物４１とは連結鋼材９４を介して接続されてなる構造である。

（３−３）第３実施形態に係る鋼管杭とジャケットとの接合構造の構築方法
図２６〜図２８は、本発明の第３実施形態に係る鋼管杭とジャケットとの接合構造を構築する手順を模式的に示す図であり、接合構造の部位を拡大して示す縦断面図（外挿鋼管４２の中心軸を通る鉛直面で切断した断面図）である。

以下、本発明の第３実施形態に係る接合構造の構築方法を、図２６〜図２８等を参照しつつステップに分けて説明するが、図２６〜図２８は、主要なステップにおける代表的な状態のみを模式的に示している図であり、必ずしも各ステップにおける全ての状態を表現しているわけではない。

＜ステップＳ５１＞
予定設置地点までジャケット９２（図２２、図２３参照）を台船（図示せず）で輸送する。

＜ステップＳ５２＞
必要に応じてジャケット９２の予定設置地点の水底地盤１０２上を均した後、台船（図示せず）上のクレーン（図示せず）でジャケット９２を吊り上げて、予定設置地点における水底地盤１０２上の所定の位置に、ジャケット９２を沈設する（図２６参照）。ジャケット９２のレグ９２Ａには、予め工場において外挿鋼管４２が連結鋼材９４（上フランジ９４Ａ、下フランジ９４Ｂ、ウェブ９４Ｃ）を介して取り付けられており、ジャケット９２の沈設と同時に、外挿鋼管４２も所定の位置に配置される。なお、外挿鋼管４２は、継手構造４８による連結がなされた状態である。

＜ステップＳ５３＞
予定設置地点における所定の位置にジャケット９２を沈設した後、ジャケット９２に連結された外挿鋼管４２内に、鋼管杭１００を配置し、所定の深さまで鋼管杭１００を水底地盤１０２に打設する（図２７参照）。ジャケット９２に連結された外挿鋼管４２がテンプレートの役割も果たすため、鋼管杭１００の配置の際に、テンプレートを用いることは不要である。

＜ステップＳ５４＞
外挿鋼管４２の内面と鋼管杭１００の外面との間の隙間１６にグラウト１４を充填する（図２８参照）。グラウト１４は、グラウトシール２２よりも上方の隙間１６内に充填される。また、外挿鋼管４２の上部からグラウト１４が流れ出るまでグラウト１４を隙間１６内に充填し、外挿鋼管４２の上端までグラウト１４を十分に充填する。したがって、グラウト充填部４４の範囲は、グラウトシール２２の上端から外挿鋼管４２の上端までの範囲となる。

充填したグラウト１４の硬化が進行して所定の強度が発現した時点で、接合構造の構築が完了する。

（３−４）第３実施形態に係る杭式構造物の構築方法
ジャケット９２に接続された外挿鋼管４２の全てについて、前記「（３−３）第３実施形態に係る鋼管杭とジャケットとの接合構造の構築方法」のステップＳ５１〜Ｓ５４の手順を実施することにより、第３実施形態に係る杭式構造物５０（図２２、図２３参照）を構築することができる。

（３−５）第３実施形態に係る杭式構造物の撤去方法
本発明の第３実施形態に係る杭式構造物の撤去方法は、本発明の第３実施形態に係る杭式構造物５０を撤去する方法である。

図２８〜図３３は、本発明の第３実施形態に係る杭式構造物の撤去方法における各ステップの代表的な状態を模式的に示す図であり、各図とも、接合構造の部位を拡大して示す縦断面図（外挿鋼管４２の中心軸を通る鉛直面で切断した断面図）である。

以下、本発明の第３実施形態に係る杭式構造物の撤去方法を、図２８〜図３３等を参照しつつステップに分けて説明するが、図２８〜図３３は、主要なステップにおける代表的な状態のみを模式的に示している図であり、必ずしも各ステップにおける全ての状態を表現しているわけではない。また、図２８は、第３実施形態に係る鋼管杭とジャケットとの接合構造の構築方法の説明で用いた図であり、本第３実施形態に係る杭式構造物の撤去方法の説明においても援用している。

＜ステップＳ６１＞
図２８は、撤去作業着手前の杭式構造物５０の接合構造の部位を拡大して示す縦断面図（外挿鋼管４２の中心軸を通る鉛直面で切断した断面図）である。図２８に示すように、杭式構造物５０は水底地盤１０２に安定した状態で固定されている。

＜ステップＳ６２＞
図２９に示すように、継手構造４８の中間部材４８Ｃを取り外す。

第３実施形態に係る接合構造の撤去時分離部４６は水底地盤１０２よりも上方に位置しているために、水底地盤１０２を掘り返さなくても、継手構造４８の中間部材４８Ｃの取り外し作業を行うことができる。

本ステップＳ６２の完了により、鋼管杭１００を上方に引き抜く力はジャケット９２に伝達されなくなるので、鋼管杭１００をグラウト充填部４４もろとも引き抜いて撤去しても、ジャケット９２には力は伝達されない。したがって、この段階で、鋼管杭１００をグラウト充填部４４もろとも上方に引き抜いて撤去することも可能である。この撤去方法は、第３実施形態に係る杭式構造物の撤去方法の変形例として、「（３−６）第３実施形態に係る杭式構造物の撤去方法の変形例」で説明する。

＜ステップＳ６３＞
ステップＳ６２で継手構造４８の中間部材４８Ｃを取り外すことにより、その部位の鋼管杭１００の外周面が外部に露わになる。本ステップＳ６３では、露わになった鋼管杭１００の外周面を横断方向に切断する（図３０参照）。

これにより、鋼管杭１００の杭頭部１００Ｃは、グラウト充填部４４とともに、水底地盤１０２に埋め込まれた鋼管杭１００の本体部（杭頭部１００Ｃ以外の鋼管杭１００の部位のことであり、以下、鋼管杭本体部１００Ｄと称することとする。）から切り離される。

この切断に用いる切断方法は、特には限定されず、安全に切断作業を行える切断方法であれば採用可能であり、例えばコストの安い溶断を用いることもできる。また、ワイヤーソーの使用が可能な環境下であれば、ワイヤーソーで切断することも可能である。

＜ステップＳ６４＞
ステップＳ６３の完了により、グラウト充填部４４を含む杭頭部１００Ｃは、ジャケット９２および水底地盤１０２に埋め込まれた鋼管杭本体部１００Ｄから切り離されている（図３０参照）ので、容易に撤去が可能な状態になっている。そこで、図３１に示すように、本ステップＳ６４において、グラウト充填部４４を含む杭頭部１００Ｃを撤去する。

＜ステップＳ６５＞
ステップＳ６４により、グラウト充填部４４を含む杭頭部１００Ｃの撤去を完了させた後、図３２に示すように、本ステップＳ６５において、ジャケット９２を上方に上昇させて撤去する。

＜ステップＳ６６＞
ステップＳ６５の完了により、ジャケット９２の撤去が完了し、杭頭部１００Ｃを除く鋼管杭本体部１００Ｄの部位のみが水底地盤１０２に残された状態なっている。そこで、図３３に示すように、本ステップＳ６６において、水底地盤１０２に残された鋼管杭本体部１００Ｄを水底地盤１０２から引き抜き、撤去する。

第３実施形態に係る接合構造の撤去時分離部４６は水底地盤１０２よりも上方に位置しているために、鋼管杭１００切断位置は水底地盤１０２よりも上方になり、水底地盤１０２に残された鋼管杭本体部１００Ｄの上端部は、水底地盤１０２から突き出た状態になっている。このため、本ステップＳ６６において、水底地盤１０２に残された鋼管杭本体部１００Ｄを水底地盤１０２から引き抜く際にチャッキングを行いやすく、引き抜き作業を行いやすい。

（３−６）第３実施形態に係る杭式構造物の撤去方法の変形例
本発明の第３実施形態に係る杭式構造物の撤去方法の変形例は、先に「（３−５）第３実施形態に係る杭式構造物の撤去方法」のステップＳ６２の最終段落で記載したように、第３実施形態に係る杭式構造物の撤去方法のステップＳ６２の後、鋼管杭１００をグラウト充填部４４もろとも上方に引き抜いて撤去する撤去方法であり、鋼管杭１００を切断しない撤去方法である。また、鋼管杭１００を引き抜いて撤去した後にジャケット９２を撤去する方法であり、鋼管杭１００の撤去とジャケット９２の撤去の順番が、第３実施形態に係る杭式構造物の撤去方法とは逆になっている。

図２８、図２９、図３４、図３５は、本発明の第３実施形態に係る杭式構造物の撤去方法の変形例における各ステップの代表的な状態を模式的に示す図であり、各図とも、接合構造の部位を拡大して示す縦断面図（外挿鋼管４２の中心軸を通る鉛直面で切断した断面図）である。また、図２８および図２９は、第３実施形態に係る杭式構造物の撤去方法の説明で用いた図であり、本第３実施形態に係る杭式構造物の撤去方法の変形例の説明においても援用している。

以下、本発明の第３実施形態に係る杭式構造物の撤去方法の変形例を、図２８、図２９、図３４、図３５等を参照しつつステップに分けて説明するが、図２８、図２９、図３４、図３５は、主要なステップにおける代表的な状態のみを模式的に示している図であり、必ずしも各ステップにおける全ての状態を表現しているわけではない。

＜ステップＳ７１＞
図２８は、撤去作業着手前の杭式構造物５０の接合構造の部位を拡大して示す縦断面図（外挿鋼管１２の中心軸を通る鉛直面で切断した断面図）である。図２８に示すように、杭式構造物５０は水底地盤１０２に安定した状態で固定されている。

＜ステップＳ７２＞
図２９に示すように、継手構造４８の中間部材４８Ｃを取り外す。

第３実施形態に係る接合構造の撤去時分離部４６は水底地盤１０２よりも上方に位置しているために、水底地盤１０２を掘り返さなくても、継手構造４８の中間部材４８Ｃの取り外し作業を行うことができる。

本ステップＳ７２の完了により、鋼管杭１００を上方に引き抜く力はジャケット９２に伝達されなくなるので、鋼管杭１００をグラウト充填部４４もろとも引き抜いて撤去しても、ジャケット９２には力は伝達されない。

＜ステップＳ７３＞
ステップＳ７２の完了により、鋼管杭１００を上方に引き抜く力はジャケット９２に伝達されなくなっているので、本第３実施形態に係る杭式構造物の撤去方法の変形例においては、本ステップＳ７３で、図３４に示すように、鋼管杭１００をグラウト充填部４４もろとも水底地盤１０２から引き抜いて撤去する。

第３実施形態に係る接合構造の撤去時分離部４６は水底地盤１０２よりも上方に位置しているために、グラウト充填部４４および鋼管杭１００の頭部は水底地盤１０２よりも上方になり、グラウト充填部４４および鋼管杭１００の頭部は、水底地盤１０２から突き出た状態になっている。このため、本ステップＳ７３において、グラウト充填部４４および鋼管杭１００を水底地盤１０２から引き抜く際にチャッキングを行いやすく、引き抜き作業を行いやすい。

＜ステップＳ７４＞
ステップＳ７３で、グラウト充填部４４および鋼管杭１００の撤去を完了させた後、図３５に示すように、本ステップＳ７４において、ジャケット９２を上方に上昇させて撤去する。

（３−７）第３実施形態の効果
本第３実施形態に係る接合構造物４１においては、外挿鋼管４２の撤去時分離部４６の継手構造４８のボルト連結を解除して、中間部材４８Ｃを取り外すことにより、鋼管杭１００の外周面を簡単に露出することができる。それにより、連結されているジャケット９２を容易に撤去することができる。

したがって、本第３実施形態に係る接合構造物４１、本第３実施形態に係る杭式構造物５０、ならびに本第３実施形態に係る杭式構造物の撤去方法（本発明の第３実施形態に係る接合構造物４１を備える杭式構造物５０を撤去する方法）によれば、杭式構造物の撤去作業の容易化を可能にすることができる。

（４）第４実施形態
（４−１）第４実施形態に係る鋼管杭とジャケットとの接合構造
図３６は、本発明の第４実施形態に係る鋼管杭とジャケットとの接合構造の部位を拡大して示す正面図であり、図３７は、図３６のＸＸＸＶＩＩ−ＸＸＸＶＩＩ線断面図である。図３８は、第４実施形態に係る接合構造の継手構造６８を取り付ける前の状態を模式的に示す、側方から見た分解図である。

本第４実施形態に係る接合構造は、第１実施形態に係る接合構造の撤去時切断部２０に対応する部位である撤去時分離部６６に継手構造６８を設けた実施形態であり、このことに関連する事項以外の点については、第１実施形態に係る接合構造と同様である。したがって、本第４実施形態に係る接合構造において、第１実施形態に係る接合構造の部材および部位に対応し、かつ、機能が同様な部材および部位には、原則として同一の符号および名称を用い、説明は原則として省略する。

また、本第４実施形態に係る接合構造は、第３実施形態に係る接合構造の継手構造４８を、継手構造６８に置き換えた実施形態であるので、継手構造６８の構成のみを原則として説明し、本第４実施形態に係る接合構造物６１を備えた杭式構造物、本第４実施形態に係る鋼管杭とジャケットとの接合構造の構築方法、本第４実施形態に係る接合構造物６１を備えた杭式構造物の構築方法、本第４実施形態に係る接合構造物６１を備えた杭式構造物の撤去方法、および本第４実施形態の効果についての説明は、第３実施形態の対応する説明をもって代えることとする。

本発明の第４実施形態に係る接合構造は、鋼管杭１００に外挿された外挿鋼管６２を備えているとともに、鋼管杭１００と外挿鋼管６２との隙間１６に充填されたグラウト１４を備えていて、該グラウト１４を介して鋼管杭１００と外挿鋼管６２とが接合されている接合構造である。

本発明の第４実施形態に係る接合構造物６１は、鋼管杭１００と、その鋼管杭１００に外挿された外挿鋼管６２を備え、外挿鋼管６２は、ジャケット９２に溶接された連結鋼材９４との接続部位６３を有する。第４実施形態に係る接合構造物６１は、鋼管杭１００と外挿鋼管６２との隙間１６に充填されたグラウト１４を介して鋼管杭１００と外挿鋼管６２とが接合されている接合構造物である。

本第４実施形態に係る接合構造は、鋼管杭１００と外挿鋼管６２との隙間１６にグラウト１４が充填された領域であるグラウト充填部６４と、鋼管杭１００と外挿鋼管６２との隙間１６にグラウト１４が充填されていない領域であり、かつ、連結鋼材９４の上フランジ９４Ａと接続している外挿鋼管６２の外表面部位（外挿鋼管６２の接続部位６３上端）よりも上側でグラウトが充填されているグラウト充填部６４下端との間の領域である撤去時分離部６６とを有している。そして、撤去時分離部６６内に、継手構造６８を有している。継手構造６８は、グラウト充填により鋼管杭１００と接合されている外挿鋼管６２の部位（上側鋼管６２Ａ）と、グラウト充填がされておらず鋼管杭１００と接合されていない外挿鋼管６２の部位（下側鋼管６２Ｂ）とを分離可能に連結している。継手構造６８の連結を解除することにより、鋼管杭１００と接合されていない外挿鋼管６２の部位（下側鋼管６２Ｂ）と接続されているジャケット９２を、鋼管杭１００から切り離すことが可能となる。

継手構造６８は、外挿鋼管６２の上側鋼管６２Ａおよび下側鋼管６２Ｂの外周面に設けられた鋼管側嵌合部６８Ａ、６８Ｂと、鋼管側嵌合部６８Ａ、６８Ｂと嵌合する外側嵌合部６８Ｄ、６８Ｅを備えた外側締め付け部材６８Ｃと、外側締め付け部材６８Ｃの側面に設けられた貫通孔６８Ｆを挿通して外側締め付け部材６８Ｃを締め付けるワイヤ６８Ｇと、を有してなる。

図３７に示すように、外側締め付け部材６８Ｃは、外挿鋼管６２を周方向に８等分する位置にそれぞれ配置されており、継手構造６８は、８つの外側締め付け部材６８Ｃを備えている。８つの外側締め付け部材６８Ｃは、それぞれが有する外側嵌合部６８Ｄ、６８Ｅが、鋼管側嵌合部６８Ａ、６８Ｂに嵌合するように配置されている。配置された８つの外側締め付け部材６８Ｃの貫通孔６８Ｆを挿通するワイヤ６８Ｇによって、８つの外側締め付け部材６８Ｃが締め付けられることによって、外挿鋼管６２の上側鋼管６２Ａおよび下側鋼管６２Ｂは、８つの外側締め付け部材６８Ｃを介して連結している。

外側締め付け部材６８Ｃは、ワイヤ６８Ｇを緩めることにより取り外しが可能になっている。

外側締め付け部材６８Ｃを取り外すことにより、継手構造６８による連結が解除される。外側締め付け部材６８Ｃを取り外すと、鋼管杭１００を上方に引き抜く力はジャケット９２に伝達されなくなるので、鋼管杭１００をグラウト充填部６４もろとも引き抜いて撤去しても、ジャケット９２には力は伝達されない。

したがって、継手構造６８の外側締め付け部材６８Ｃを取り外すことにより、鋼管杭１００をグラウト充填部６４もろとも引き抜いて撤去し、それに引き続いてジャケット９２を撤去することを、順次行うことができる。

また、継手構造６８の外側締め付け部材６８Ｃを取り外すと、鋼管杭１００の外周面が外部に露わになるので、露わになった鋼管杭１００の外周面を横断方向に切断することも容易に行うことができる。露わになった鋼管杭１００の外周面を横断方向に切断することにより、水底地盤１０２に埋め込まれた鋼管杭１００を引き抜いて撤去するよりも前に、ジャケット９２を上昇させて撤去することも可能になる。

（５）補足
本発明において、鋼管杭と外挿される外挿鋼管との隙間に充填されるグラウトは、鋼管杭に外挿される外挿鋼管の接続部位上端よりも上側の所定位置以上の部位にのみ実質的に充填されたものであればよい。つまり、当該所定位置より下側にグラウトが充填されたものであっても、その充填はわずかであって鋼管杭と外挿される外挿鋼管とを接合するのに必要な接合は当該所定位置から上側の部位で実質得られているような場合など、実質的に本発明の効果に影響を及ぼさないような態様を排除するものではない。勿論、グラウトを上方から当該所定位置まで充填する過程で、当該所定位置より下側にわずかにグラウトが漏れ出てしまうような態様も同様に排除するものでもない。

１１、３１、４１、６１…接合構造物
１２、３２、４２、６２…外挿鋼管
１２Ａ…スペーサ
１２Ｂ…外挿鋼管上部
１２Ｃ…外挿鋼管下部
１２Ｄ…切断部
１３、３３、４３、６３…接続部位
１４…グラウト
１６…隙間
１８、３４、４４、６４…グラウト充填部
１８Ａ、１８Ｂ…シアキー
２０…撤去時切断部
２２…グラウトシール
２８、５０…杭式構造物
３２Ａ、４２Ａ、６２Ａ…上側鋼管
３２Ｂ、４２Ｂ、６２Ｂ…下側鋼管
３６、４６、６６…撤去時分離部
３８、４８、６８…継手構造
３８Ａ…フランジ部
３８Ａ１、３８Ａ２、４８Ａ１、４８Ａ２、４８Ｂ１、４８Ｂ２、４８Ｄ１、４８Ｄ２…フランジ面
３８Ｂ、４８Ａ３、４８Ｂ３、４８Ｄ３…ボルト
４８Ａ、４８Ｂ…長手方向直交フランジ部
４８Ｃ…中間部材
４８Ｃ１、４８Ｃ２…半円状部材
４８Ｄ…周方向直交フランジ部
６８Ａ、６８Ｂ…鋼管側嵌合部
６８Ｃ…外側締め付け部材
６８Ｄ、６８Ｅ…外側嵌合部
６８Ｆ…貫通孔
６８Ｇ…ワイヤ
９０、９６…洋上風力発電設備
９２…ジャケット
９２Ａ…レグ
９２Ｂ…マッドマット
９４…連結鋼材
９４Ａ…上フランジ
９４Ｂ…下フランジ
９４Ｃ…ウェブ
１００…鋼管杭
１００Ａ、１００Ｃ…杭頭部
１００Ｂ、１００Ｄ…鋼管杭本体部
１０２…水底地盤

Claims (21)

1. 鋼管杭と、前記鋼管杭に外挿され、一部にジャケットとの接続部位が形成されている外挿鋼管と、を有し、外挿される前記外挿鋼管と前記鋼管杭との隙間にグラウトを充填させて接合した接合構造物であって、
   外挿される前記外挿鋼管と前記鋼管杭との隙間のグラウトは、前記外挿鋼管の前記接続部位上端よりも上側の所定位置から上方にのみ充填されていることを特徴とする接合構造物。
2. 鋼管杭と、前記鋼管杭に外挿され、一部にジャケットとの接続部位が形成されている外挿鋼管と、を有し、前記鋼管杭と外挿される前記外挿鋼管との隙間にグラウトを充填させて接合した接合構造物であって、
   外挿される前記外挿鋼管と前記鋼管杭との隙間のグラウトは、前記外挿鋼管の前記接続部位上端よりも上側の所定位置から上方にのみ充填されており、
   且つ、前記接続部位上端とグラウトが充填されている前記所定位置との間には、継手構造が設けられていて、該継手構造は、前記鋼管杭との隙間に充填されたグラウトにより接合された前記外挿鋼管の部位と、前記鋼管杭との隙間にグラウトが充填されておらず、グラウトによる接合がなされていない前記外挿鋼管の部位と、を分離可能に連結することを特徴とする接合構造物。
3. 前記継手構造は、前記外挿鋼管の長手方向と直交するフランジ面同士をボルトで連結したフランジ部を有することを特徴とする請求項２に記載の接合構造物。
4. 前記継手構造は、前記外挿鋼管の一部を形成する中間部材と、前記中間部材の上下に位置する前記外挿鋼管の他の一部を前記中間部材に連結させる第１及び第２の連結構造とを有し、
   前記中間部材は、ボルトにて接合された複数部材で構成されていて、前記鋼管杭の外周面を覆っており、取り外すことにより前記鋼管杭の外周面を露出させることができ、また、前記中間部材と前記第１及び第２の連結構造の各々とは、前記外挿鋼管の長手方向と直交するフランジ面同士がボルトで連結されており、
   前記中間部材と前記第１及び第２の連結構造とのボルト連結を解除し、前記中間部材のボルト接合を解除することで、前記中間部材を前記鋼管杭から取り外し可能に構成したことを特徴とする請求項２に記載の接合構造物。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の接合構造物と、前記外挿鋼管の接続部位に接続された連結部材を介して接続されたジャケットと、を有することを特徴とする杭式構造物。
6. 前記ジャケットは、下方に延びるレグを備えていて、該レグの端部には水底地盤に設置可能な接地面が形成されており、
   前記レグの一部と前記外挿鋼管の接続部位とは前記連結部材を介して接続されていて、前記ジャケットが立設されていることを特徴とする請求項５に記載の杭式構造物。
7. ジャケットと、鋼管杭と、前記鋼管杭に外挿され、連結部材を介して前記ジャケットと接続する接続部位が一部に形成されている外挿鋼管と、を有し、外挿される前記外挿鋼管と前記鋼管杭との隙間のグラウトが、前記外挿鋼管の前記接続部位上端よりも上側の所定位置から上方にのみ充填された杭式構造物の撤去方法であって、
   前記接続部位上端とグラウトが充填されている前記所定位置との間にある前記外挿鋼管の部位を横断方向に切断して、前記鋼管杭と、前記接続部位に前記連結部材を介して接続している前記ジャケットと、を切り離す外挿鋼管切断工程を有することを特徴とする杭式構造物の撤去方法。
8. 前記ジャケットは、下方に延びるレグを備えていて、該レグの端部には水底地盤に設置可能な接地面が形成されており、
   前記レグの一部と前記外挿鋼管の接続部位とは連結部材を介して接続されていて、前記ジャケットが立設されていることを特徴とする請求項７に記載の杭式構造物の撤去方法。
9. 前記接続部位上端とグラウトが充填されている前記所定位置との間にある前記鋼管杭の部位を横断方向に切断する鋼管杭切断工程と、
   前記外挿鋼管切断工程と前記鋼管杭切断工程の後、切断された前記鋼管杭から、前記連結部材を介して前記ジャケットが接続された前記外挿鋼管の部位を引き抜いて、前記ジャケットを撤去するジャケット撤去工程と、
   を有することを特徴とする請求項７又は８に記載の杭式構造物の撤去方法。
10. 前記ジャケット撤去工程の後、少なくとも一部が地盤に埋め込まれた状態にある前記鋼管杭の部位を地盤から引き抜いて撤去する鋼管杭撤去工程を有することを特徴とする請求項９に記載の杭式構造物の撤去方法。
11. 前記外挿鋼管切断工程および前記鋼管杭切断工程は、前記外挿鋼管及び前記鋼管杭の部位をワイヤーソーで横断方向に連続して切断して、前記鋼管杭と前記ジャケットとを切り離す連続切断工程であることを特徴とする請求項９または１０に記載の杭式構造物の撤去方法。
12. 前記外挿鋼管切断工程の後、前記鋼管杭を、グラウト接合されている前記外挿鋼管の部位と共に地盤から引き抜いて撤去する鋼管杭撤去工程と、
    前記鋼管杭撤去工程の後、前記ジャケットを撤去するジャケット撤去工程と、
    を有することを特徴とする請求項７又は８に記載の杭式構造物の撤去方法。
13. ジャケットと、鋼管杭と、前記鋼管杭に外挿され、連結部材を介して前記ジャケットと接続する接続部位が一部に形成されている外挿鋼管と、を有し、外挿される前記外挿鋼管と前記鋼管杭との隙間のグラウトが、前記外挿鋼管の前記接続部位上端よりも上側の所定位置から上方にのみ充填され、且つ前記接続部位上端とグラウトが充填されている前記所定位置との間に、前記鋼管杭との隙間に充填された前記グラウトにより接合された前記外挿鋼管の部位と、前記鋼管杭との隙間にグラウトが充填されておらず、グラウトによる接合がなされていない一方、前記接続部位が形成されている前記外挿鋼管の部位と、を分離可能に連結する継手構造を有する杭式構造物の撤去方法であって、
    前記継手構造による連結を解除して、前記鋼管杭と、前記接続部位に前記連結部材を介して接続している前記ジャケットと、を分離する外挿鋼管分離工程を有することを特徴とする杭式構造物の撤去方法。
14. 前記継手構造は、前記外挿鋼管の長手方向と直交するフランジ面同士をボルトで連結したフランジ部を有し、前記外挿鋼管分離工程は、前記継手構造の前記ボルトを取り外して、前記フランジ部における連結を解除することにより行うことを特徴とする請求項１３に記載の杭式構造物の撤去方法。
15. 前記外挿鋼管分離工程の後、前記鋼管杭を、グラウトにより接合している前記外挿鋼管の部位と共に地盤から引き抜いて撤去する鋼管杭撤去工程と、
    前記鋼管杭撤去工程の後、前記ジャケットを撤去するジャケット撤去工程と、
    を有することを特徴とする請求項１４に記載の杭式構造物の撤去方法。
16. 前記接続部位上端とグラウトが充填されている前記所定位置との間において、前記鋼管杭を内側から横断方向に切断する鋼管杭切断工程と、
    前記外挿鋼管分離工程と前記鋼管杭切断工程の後、切断された前記鋼管杭から、前記連結部材を介して前記ジャケットが接続された前記外挿鋼管の部位を引き抜いて、前記ジャケットを撤去するジャケット撤去工程と、
    前記ジャケット撤去工程の後、少なくとも一部が地盤に埋め込まれた状態にある前記鋼管杭の部位を地盤から引き抜いて撤去する鋼管杭撤去工程と、
    を有することを特徴とする請求項１４に記載の杭式構造物の撤去方法。
17. 前記継手構造は、前記外挿鋼管の一部を形成する中間部材と、前記中間部材の上下に位置する前記外挿鋼管の他の一部を前記中間部材に連結させる第１及び第２の連結構造とを有し、前記中間部材は、ボルトにて接合された複数部材で構成されていて、前記鋼管杭の外周面を覆っており、取り外すことにより前記鋼管杭の外周面を露出させることができ、また、前記中間部材と前記第１及び第２の連結構造の各々とは、前記外挿鋼管の長手方向と直交するフランジ面同士がボルトで連結された構成であって、
    前記外挿鋼管分離工程は、前記中間部材と前記第１及び第２の連結構造とのボルト連結を解除し、前記中間部材を構成する複数部材のボルト接合を解除することで、前記中間部材を前記鋼管杭から取り外して行うことを特徴とする請求項１３に記載の杭式構造物の撤去方法。
18. 前記外挿鋼管分離工程で前記中間部材を取り外した後、前記中間部材によって覆われていた前記鋼管杭の外周面の部位を横断方向に切断する鋼管杭切断工程と、
    前記鋼管杭切断工程の後、前記ジャケットを撤去するジャケット撤去工程と、
    前記ジャケット撤去工程の後、少なくとも一部が地盤に埋め込まれた状態にある前記鋼管杭の部位を地盤から引き抜いて撤去する鋼管杭撤去工程と、
    を有することを特徴とする請求項１７に記載の杭式構造物の撤去方法。
19. 前記外挿鋼管分離工程で前記中間部材を取り外した後、前記鋼管杭を、グラウト接合されている前記外挿鋼管の部位と共に地盤から引き抜いて撤去する鋼管杭撤去工程と、
    前記鋼管杭撤去工程の後、前記ジャケットを撤去するジャケット撤去工程と、
    を有することを特徴とする請求項１７に記載の杭式構造物の撤去方法。
20. 前記接続部位上端とグラウトが充填されている前記所定位置との間にある前記鋼管杭の部位を横断方向に切断する鋼管杭切断工程と、
    前記外挿鋼管分離工程と前記鋼管杭切断工程の後、切断された前記鋼管杭から、前記連結部材を介して前記ジャケットが接続された前記外挿鋼管の部位を引き抜いて、前記ジャケットを撤去するジャケット撤去工程と、
    を有することを特徴とする請求項１３、１４及び１７のいずれかに記載の杭式構造物の撤去方法。
21. 前記ジャケット撤去工程の後、少なくとも一部が地盤に埋め込まれた状態にある前記鋼管杭の部位を地盤から引き抜いて撤去する鋼管杭撤去工程を有することを特徴とする請求項２０に記載の杭式構造物の撤去方法。

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