JP6105044B2 - Partially floating offshore platform for offshore wind power, bridges and offshore structures, and construction method - Google Patents

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Description

本特許出願は概して、固定した土台の海上プラットホーム技術に関し、特に、風力タービン、橋および建造物を支持する杭を有する、又は有していない元応力を付与されたコンクリートプラットホーム用の技術であり、フロータとして大径中空円筒形カラムを用い、プラットホームのカラムを海底にしっかりと固定する独自の円錐体整合技術を用いたプラットホーム技術であって、必要に応じてフロータの内部に小径杭を取り付けることもできる技術に関する。   The present patent application relates generally to fixed foundation offshore platform technology, in particular for prestressed concrete platforms with or without wind turbines, bridges and piles supporting the building, This is a platform technology that uses a large-diameter hollow cylindrical column as a floater and uses a unique cone alignment technology that firmly secures the platform column to the seabed, and if necessary, a small-diameter pile can be installed inside the floater. It relates to the technology that can.
海上プラットホームの土台は3つのタイプに分類することができる。重力式、杭支持式、および浮体式であり、これらはそれぞれ浅い領域、中間の深度の領域、および深い領域に用いられる。風力タービンおよび橋を含む構造物の場合、構造物の自重が軽いため、風、波、高潮、および地震の水平方向の力が制御負荷となりがちである。しかし構造物を建造する場合は、重力負荷が比較的大きいため、この限りではない。設計を制御する水平方向の力の場合、土台の自重を増すためにはバラストよりも引張杭を用いる方が有効である。但し、土台の支持層が強力である、すなわち岩盤である場合は、支持層がバラスト構造物の重量を支持することができる。他方、設計を制御する垂直方向の力の場合は、土台層が海底表面に近いならば重力式土台の使用が有効であり、軟性材料を大量に掘削することがない。重力式が有利である。土台層の強度に対する要件を低減するためには、接触面を拡大するか、あるいは負荷を低減させる。杭式土台の場合は、海上での杭打ち作業と水中でのパイルキャップの建造が課題となる。   The platform for offshore platforms can be classified into three types. Gravity type, pile support type, and floating type, which are used for shallow, medium depth, and deep areas, respectively. In the case of a structure including a wind turbine and a bridge, since the weight of the structure is light, horizontal forces of wind, waves, storm surges, and earthquakes tend to become control loads. However, this is not the case when constructing structures because the gravity load is relatively large. In the case of a horizontal force that controls the design, it is more effective to use tension piles than ballast to increase the weight of the foundation. However, when the base support layer is strong, that is, is a rock, the support layer can support the weight of the ballast structure. On the other hand, in the case of the vertical force that controls the design, if the foundation layer is close to the seabed surface, the use of a gravity foundation is effective and does not excavate a large amount of soft material. The gravity type is advantageous. In order to reduce the requirements for the strength of the foundation layer, the contact surface is enlarged or the load is reduced. In the case of pile-type foundations, pile driving work at sea and construction of pile caps in water are problems.
本特許出願はこれらの課題に取り組み、中空円筒形フロータを用いて一時的および/または恒久的に重力負荷の一部を補償する円錐体整合技術と、海上での高価な杭打ちをする必要なく作業を達成するフロータ内での杭打ちとを提供する。   The present patent application addresses these issues and eliminates the need for cone alignment technology that uses a hollow cylindrical floater to temporarily and / or permanently compensate for part of the gravity load and expensive pile driving at sea. Providing piles in the floater to accomplish the work.
本発明の重要な革新的技術は以下を含む。通常の垂直杭またはカラムを中空の円筒(フロータと呼ぶ)にすることにより、フロータのみまたはフロータとプラットホームのユニットを水中で浮かせる浮力を提供すること、フロータが提供する浮力によって土台層に対する軸受圧力を一時的または恒久的に低減させること、独自の円錐体整合技術によってフロータを容易に海底に固定できるようにすること、およびフロータ内の空間が大きいため、フロータ内に小径杭を取り付けてパイプキャップを構築することにより杭付き土台が実現でき、しかもこれらをすべて乾燥した作業環境で行えること。   Important innovative technologies of the present invention include: By making a normal vertical pile or column into a hollow cylinder (referred to as a floater), the floater alone or the floater and platform unit is provided with a buoyancy that floats in water, and the floater provides a bearing pressure on the foundation layer. Due to the temporary or permanent reduction, the unique cone alignment technology that makes it easy to fix the floater to the seabed, and the large space in the floater, a small diameter pile is installed in the floater to secure the pipe cap. A foundation with piles can be realized by building, and all these can be done in a dry work environment.
本特許出願は、海上風力タービン、橋および建造物用部分浮体支持式海上プラットホーム、ならびに施工方法に向けられている。   The present patent application is directed to offshore wind turbines, bridges and building partially floated offshore platforms, and construction methods.
海上風力タービン、橋および建造物用部分浮体支持式海上プラットホームは、複数の梁とフロータと呼ばれる中空円筒形カラムとを含み、これらがプラットホームを形成している。フロータは、両端を板で塞がれた中空部分である。底板は単一または複数の円錐体で構成され、円錐体の頂点は下方を向いている。フロータは、フロータ自体が浮揚することを可能にする浮力を提供し、プラットホームが水中にあるときにプラットホームの自重の一部または全部を補償する。   Offshore wind turbines, bridges and building partially floating offshore supported offshore platforms include a plurality of beams and a hollow cylindrical column called a floater, which form a platform. The floater is a hollow part whose both ends are closed with a plate. The bottom plate is composed of a single cone or a plurality of cones, and the apexes of the cones face downward. The floater provides buoyancy that allows the floater itself to float and compensates for some or all of the platform's own weight when the platform is underwater.
プラットホーム構造体を形成するフロータおよび梁は、セグメント整合鋳造建造方法によって建造される。これは、工場または造塊場で、フロータ、梁、およびデッキ(必要であれば)を複数の整合するセグメントという形態で鋳造することを含む。その後港またはドック近傍でセグメントを接合して、水中で浮くことのできるプラットホームを形成する。   The floaters and beams that form the platform structure are constructed by a segment matched cast construction method. This involves casting floaters, beams, and decks (if needed) in the form of a plurality of matching segments at a factory or a foundry. The segments are then joined near the harbor or dock to form a platform that can float in water.
フロータの数が1つである特定の局面では、プラットホームは、垂直に設けられて両端を板で塞がれた中空円筒体を含む。底板は単一または複数の円錐体で構成され、円錐体の頂点は下方を向いている。   In a particular aspect where the number of floaters is one, the platform includes a hollow cylinder provided vertically and closed at both ends by plates. The bottom plate is composed of a single cone or a plurality of cones, and the apexes of the cones face downward.
別の局面では、フロータは基部でテーパ状になっていてもよく、土台地層に対する軸受圧力は重力式フロータにとって小さい値まで最小化することができる。同じテーパ状のフロータには、容易に斜杭を取り付けることができ、杭付きフロータとなる。   In another aspect, the floater may be tapered at the base and the bearing pressure on the foundation layer can be minimized to a small value for the gravity floater. A slant pile can be easily attached to the same tapered floater, and it becomes a floater with a pile.
円錐体整合法は本出願独自のものであり、海底にプラットホームを固定するために用いる。
海底に対して垂直に設けられたフロータ底の円錐体の位置に対応する位置において、該フロータ底の円錐体に対応する形状を有し逆円錐体と呼ばれるものがコンクリートベッドに形成される。コンクリートベッドは、海底の軟性材料を除去して土台層を露出させることによってできたポットホール内の大型コンクリート堆積物である。コンクリートベッド内に逆円錐体を形成する好ましい工程は以下を含むが、これらに限定されない。
海底におけるフロータ底の円錐体に対応する位置で、軟性材料を掘削、浚渫、または吸引して、プラットホームの予想負荷に耐えることができる堅い材料層を露出させる。
プラットホームをフロートインし、同時にコンクリートベッドを用意する。コンクリートベッドの用意は、確立された海中コンクリート技術によって海底まで降ろした杭を用い、海底の掘削によってできたポットホールに建設船からのコンクリートを充填することによって行う。
コンクリートベッドに用いるコンクリートの量は、プラットホームが設計高さに位置し、底板の円錐体が完全にコンクリートベッド内に収まるような量である。
コンクリートベッド内でコンクリートが硬化する前に、フロータの底板円錐体が完全にコンクリートベッド内に収まるまで、水を取り入れて浮力を調整することによりプラットホームを降下させる。
コンクリートがセットし始めるまで、すなわち硬化し始めるまで、プラットホームの高さおよび位置を維持し、高圧水を用いて2つの面、すなわちフロータの底板の面とコンクリートベッドの面とを分離し、その後プラットホームを持ち上げる。これにより逆円錐体が形成される。
コンクリートが設計強度に達すると、プラットホームを逆円錐体まで再び降下させる。これによりすでに形成している整合位置にプラットホームを案内する。
プラットホームの高さと方位を維持し、2つの円錐体面間に隙間があれば、フロータ本体内に予め取り付けたグラウト杭を介してグラウトを注入する。これによりプラットホームの取り付けが完了する。
The cone alignment method is unique to this application and is used to secure the platform to the seabed.
At a position corresponding to the position of the cone at the bottom of the floater provided perpendicular to the seabed, a concrete bed having a shape corresponding to the cone at the bottom of the floater is formed on the concrete bed. A concrete bed is a large concrete deposit in a pothole made by removing the soft material from the seabed and exposing the foundation layer. Preferred steps for forming the inverted cone in the concrete bed include, but are not limited to:
At a location corresponding to the float bottom cone at the seabed, the soft material is drilled, drilled or sucked to expose a stiff layer of material that can withstand the expected load of the platform.
Float the platform and prepare a concrete bed at the same time. The concrete bed is prepared by using piles that have been lowered to the seabed using established underwater concrete technology, and filling the potholes created by excavating the seabed with concrete from the construction ship.
The amount of concrete used for the concrete bed is such that the platform is located at the design height and the cone of the bottom plate is completely contained within the concrete bed.
Before the concrete hardens in the concrete bed, the platform is lowered by taking in water and adjusting the buoyancy until the float's bottom plate cone is completely within the concrete bed.
Maintain the height and position of the platform until the concrete begins to set, i.e. harden, and use high pressure water to separate the two surfaces: the surface of the bottom plate of the floater and the surface of the concrete bed, and then the platform Lift up. This forms an inverted cone.
When the concrete reaches the design strength, the platform is lowered again to the inverted cone. This guides the platform to the already formed alignment position.
The platform is maintained in height and orientation, and if there is a gap between the two cone surfaces, the grout is injected through a grout pile pre-installed in the floater body. This completes the installation of the platform.
別の局面では、フロータ内に加圧杭打ちシステムを取り付け、フロータ底部の開口から高圧水ジェット流およびセメントグラウトを流す。杭打ち機はフロータ内にあってもよいし、外部の建設船内にあってもよい。   In another aspect, a pressure pile driving system is installed in the floater and a high pressure water jet stream and a cement grout are flowed from the opening at the bottom of the floater. The pile driver may be in a floater or in an external construction ship.
さらなる実施形態によると、フロータの円錐端部用のコンクリート土台地層が、さらなる負荷に耐えられない場合に、土台に杭打ちを行う。その場合杭打ちは、以下を含む好ましい実施形態で用いられる。
フロータの空間内に取り付けられた複数の小径杭、
必要に応じて斜杭を取り付ける、
フロータの底端部でパイルキャップを鋳造する。
According to a further embodiment, the concrete foundation layer for the conical end of the floater stakes the foundation when it cannot withstand further loads. Pile driving is then used in a preferred embodiment including:
Multiple small-diameter piles installed in the space of the floater,
Install slant piles as needed,
Cast the pile cap at the bottom end of the floater.
小径杭を取り付ける好ましい工程は以下の通りであるが、これに限られない。
底板のうち、杭打ち位置に対応する位置にスチールバーのない孔を形成する。
水の進入に対する対処ができるときに、フロータの上部または底部に載置された小型杭打ちプラントを用い、確立された杭打ち技術を用いてボーリング/ドリリング/打ち込みのいずれかによって杭を取り付ける。杭は孔、コンクリートベッド、および土/砂層を貫通し、最終的に岩に押し込まれる。
フロータの底までコンクリートを噴出させることによりフロータから水を除去してコンクリートプラグを形成し、水が染みこむのを止め、作業環境を乾燥状態にする。
杭を必要な高さに切断して良好な杭頭部を形成し、確立された工程によりパイルキャップを鋳造する準備をする。
パイルキャップの強化バーを、フロータの壁に埋め込まれたバーコネクタに連結し固定する。
パイルキャップを鋳造して取り付けを完了する。
Although the preferable process of attaching a small diameter pile is as follows, it is not restricted to this.
A hole without a steel bar is formed in a position corresponding to the pile driving position in the bottom plate.
When water ingress can be addressed, piles are installed either by boring / drilling / driving using established pile driving techniques using a small pile driving plant mounted on the top or bottom of the floater. The pile penetrates the hole, concrete bed, and soil / sand layer and is finally pushed into the rock.
The concrete is ejected to the bottom of the floater to remove the water from the floater to form a concrete plug, stop the water from seeping in and make the working environment dry.
Cut the pile to the required height to form a good pile head and prepare to cast the pile cap by established process.
The pile cap reinforcement bar is connected and secured to a bar connector embedded in the floater wall.
Cast the pile cap to complete the installation.
さらなる局面では、土層の軸受応力を低減させるために、必要に応じて堅いリング状板をフロータの底板に接合して軸受け領域を広げる。   In a further aspect, to reduce the bearing stress in the soil layer, a rigid ring plate is joined to the bottom plate of the floater as necessary to expand the bearing area.
別の局面では、フロータまたは堅いリング状板の最外径よりも大きい直径を有する掘削ポットホールに円形底なしスチールを落とす。強化バーをコンクリートベッドの下部内面に溶接することによりコンクリートを閉じこめてコンクリートベッドを強化してもよい。   In another aspect, round bottomless steel is dropped into a drilling pothole having a diameter that is larger than the outermost diameter of the floater or rigid ring plate. The concrete bed may be strengthened by confining the concrete by welding a reinforcing bar to the lower inner surface of the concrete bed.
別の局面では、底なしスチール缶の使用に代えてポットホールの縁に石および砂利を落としてコンクリートを閉じこめてもよい。   In another aspect, instead of using a bottomless steel can, stone and gravel may be dropped on the edge of the pothole to confine the concrete.
さらに別の実施形態では、フロータの底板とその下のコンクリートベッドにポストドリル孔を形成し、グラウトで固めたスチールロッドを介してこれらを接合し、剪断キー機能を提供してもよい。   In yet another embodiment, post drill holes may be formed in the bottom plate of the floater and the underlying concrete bed and joined together via a grouted steel rod to provide a shear key function.
別の局面では、複数のプラットホームを接合して大型プラットホームを形成してもよい。   In another aspect, multiple platforms may be joined to form a large platform.
プラットホームの別の実施形態では、部分浮体支持式海上プラットホームを組み立てる、以下の好ましい工程が提供されるが、これらに限られない。
工場でフロータおよび梁のセグメント整合鋳造を行う。
フロータのセグメントを組み立て港まで運び、組み立て場所まで曳く。
フロータの位置で、少なくとも3本の案内杭を海底に打ち込む必要があり、これら案内杭はセグメントを持ち上げるオーバーヘッドフレームを支持することができる。
フロータの位置にセグメントを載置し、複数のセグメントのうち第1のセグメントが水に浮かぶことを確かめる。この際、案内杭を用いて位置を調整する。
梁に連結されたセグメントの場合、オーバーヘッドフレーム/トラスを用いてフロータ部をぶら下げ、連結が海面より上で行えるようにする。しかしフロータ部が適切な浮力を有するならば、オーバーヘッドフレーム/トラスは不要である。
連結用の梁を荷船によってフロートインし、または持ち込み、案内杭による一時的支持を用いて連結用梁を持ち上げ適切な位置に一時的に固定する。その後フロータと梁との間の隙間を固定し、フロータおよび梁を両端のスチールバーと重ね、シャッタ型枠を立てて継ぎ手をコンクリートで鋳造する。
完成したプラットホームはそれ自体で浮かぶように設計されている。案内杭を除去してプラットホームを自由にする。これによりプラットホームは自由に曳くことができる。
Another embodiment of the platform provides, but is not limited to, the following preferred steps for assembling a partially floated offshore platform.
Performs segment matching casting of floaters and beams in the factory.
Bring the floater segment to the assembly port and go to the assembly site.
At the position of the floater, at least three guide piles need to be driven into the seabed, and these guide piles can support the overhead frame that lifts the segment.
Place the segment at the floater position and make sure that the first of the segments floats on the water. At this time, the position is adjusted using the guide pile.
In the case of a segment connected to a beam, an overhead frame / truss is used to hang the floater so that the connection can be made above the sea level. However, if the floater section has adequate buoyancy, an overhead frame / truss is not necessary.
The connecting beam is floated or brought in by a cargo ship, and the connecting beam is lifted and temporarily fixed in place using temporary support by a guide pile. Thereafter, the gap between the floater and the beam is fixed, the floater and the beam are overlapped with the steel bars at both ends, the shutter form is set up, and the joint is cast with concrete.
The finished platform is designed to float on its own. Remove the guide stakes and free the platform. This allows the platform to run freely.
海上風力タービン、橋および建造物用の部分浮体支持式海上プラットホームの利点は、様々な水深および様々な海底状態に適合することである。
海底に近い浅い領域、岩盤または土台地層の場合、単一の重力式フロータを用い、上記の円錐体と逆円錐体とを整合させる技術を用いて、海底にプラットホームを固定することができる。
中間深さの領域の場合、小径のドリルイン杭またはドリルインスチールH杭と共に単一または複数のフロータを有するプラットホームを用いることができる。小型の杭打ち機をプラットホーム上に載置し、乾燥状態で海面より上で杭打ち作業を行う。そのため大型で高価な海上杭打ち船は不要である。
The advantage of a partially floated offshore platform for offshore wind turbines, bridges and buildings is that it can accommodate various depths and undersea conditions.
In the case of shallow areas near the seabed, bedrock or foundation layers, a single gravity floater can be used to secure the platform to the seabed using techniques that align the cones and inverted cones described above.
For intermediate depth regions, platforms with single or multiple floaters can be used with small diameter drill-in piles or drill-in steel H piles. A small pile driver will be placed on the platform and piled up above the sea level in a dry state. Therefore, a large and expensive offshore pile driver is unnecessary.
さらに、人が海中で作業をすることに関連する危険が排除される。   Furthermore, the dangers associated with human work in the sea are eliminated.
別の実施形態では、プラットホームの取り付け自体が以下の好ましい工程で完了するが、これらに限られない。
プラットホームをフロートインし、その座標および方位を調整し、その位置を維持して、水を取り入れることにより海底に沈める。プラットホームが海底にしっかりと位置している場合、岩盤表面が露出するか、あるいは設計した土台層が露出するまで底板のノズルからの高圧ジェット流を流して軟性材料を除去する。フロータ内の内蔵トレミーコンクリート下管を用いて、水ジェット流で空にしたポットホールに湿ったコンクリートを注入し、同時にプラットホームの位置および高さを調整してその位置を維持し、注入したコンクリートでフロータの円錐板を埋め、堅いリング状板(使用可能であれば)で平坦にする。コンクリートが硬化した後、水バラストを減少させることによりプラットホームを持ち上げる。これにより、コンクリートベッドが、波および流れの影響を受けずに硬化できるようになる。プラットホームがコンクリートベッド内に残っていれば、波および流れはプラットホームによってコンクリートベッド上を移動する。その後の工程は上記したものと同様であるので繰り返さない。
In another embodiment, the platform installation itself is completed in the following preferred steps, but is not limited thereto.
Float in the platform, adjust its coordinates and orientation, maintain its position and sink to the sea floor by taking in water. When the platform is firmly located on the seabed, the soft material is removed by flowing a high pressure jet from the bottom plate nozzle until the rock surface is exposed or the designed foundation layer is exposed. Using the built-in tremy concrete lower pipe in the floater, pour wet concrete into the pothole emptied with water jet flow, and at the same time adjust the position and height of the platform to maintain its position. Fill the floater cone and flatten it with a rigid ring plate (if available). After the concrete hardens, lift the platform by reducing the water ballast. This allows the concrete bed to harden without being affected by waves and flows. If the platform remains in the concrete bed, the waves and current travel on the concrete bed by the platform. Subsequent steps are similar to those described above, and will not be repeated.
図1は、本特許出願の風力タービン用3フロータ型杭付きプラットホームを示す図である。FIG. 1 is a view showing a platform with a three floater pile for wind turbines of the present patent application. 図2Aは、本特許出願の内部配管を示す概念図である。FIG. 2A is a conceptual diagram showing the internal piping of the present patent application. 図2Bは、本特許出願のフロータの底板に予め形成された孔を示す概念図である。FIG. 2B is a conceptual diagram showing holes previously formed in the bottom plate of the floater of the present patent application. 図2Cは、本特許出願のフロータの上板に予め形成された孔を示す概念図である。FIG. 2C is a conceptual diagram showing holes previously formed in the upper plate of the floater of the present patent application. 図3は、本特許出願の3フロータ型プラットホームの平面図である。FIG. 3 is a plan view of the three floater platform of the present patent application. 図4は、本特許出願の3フロータ型プラットホームの側面図である。FIG. 4 is a side view of the three floater platform of the present patent application. 図5は、海洋環境における浚渫作業を示す側面図であって、海底を掘削する工程を説明する図である。FIG. 5 is a side view showing dredging work in the marine environment, and is a diagram illustrating a process of excavating the seabed. 図6は、海洋環境において海底でコンクリートベッドを形成する工程を示す側面図である。FIG. 6 is a side view showing a process of forming a concrete bed on the seabed in a marine environment. 図7Aは、本特許出願の施工方法を示す概念図である。FIG. 7A is a conceptual diagram showing a construction method of the present patent application. 図7Bは、本特許出願の施工方法を示す概念図である。FIG. 7B is a conceptual diagram showing a construction method of the present patent application. 図8Aは、本特許出願の施工方法を示す概念図である。FIG. 8A is a conceptual diagram showing a construction method of the present patent application. 図8Bは、本特許出願の施工方法を示す概念図である。FIG. 8B is a conceptual diagram showing a construction method of the present patent application. 図9Aは、本特許出願の施工方法を示す概念図である。FIG. 9A is a conceptual diagram showing a construction method of the present patent application. 図9Bは、本特許出願の施工方法を示す概念図である。FIG. 9B is a conceptual diagram showing a construction method of the present patent application. 図10Aは、本特許出願の施工方法を示す概念図である。FIG. 10A is a conceptual diagram showing a construction method of the present patent application. 図10Bは、本特許出願の施工方法を示す概念図である。FIG. 10B is a conceptual diagram showing a construction method of the present patent application. 図11は、本特許出願の施工方法を示す概念図である。FIG. 11 is a conceptual diagram showing a construction method of the present patent application. 図12は、本特許出願の橋脚の取り付けを示す概念図である。FIG. 12 is a conceptual diagram showing attachment of the pier of this patent application. 図13は、本特許出願の海上建造物の構造形態を示す概念図である。FIG. 13 is a conceptual diagram showing the structure of the offshore structure of the present patent application. 図14は、本特許出願の複数プラットホームスキームを示す概念図である。FIG. 14 is a conceptual diagram showing a multiple platform scheme of the present patent application.
本特許出願に開示する海上風力タービン、橋および建造物用の部分浮体支持式海上プラットホーム10の好ましい実施形態を詳細に述べ、例を以下に記載する。本特許出願に開示する海上風力タービン、橋および建造物用の部分浮体支持式海上プラットホーム10の例示的実施形態を詳細に述べるが、明瞭化のため、部分浮体支持式海上プラットホーム10の理解に特に重要でない特徴の中には示さないものもあることは当業者には明らかである。   A preferred embodiment of the partially floating body supported offshore platform 10 for offshore wind turbines, bridges and buildings disclosed in this patent application is described in detail and examples are described below. An exemplary embodiment of a partially floated offshore platform 10 for offshore wind turbines, bridges and buildings as disclosed in this patent application will be described in detail, but for clarity, the understanding of the partially floated offshore platform 10 is particularly important. It will be apparent to those skilled in the art that some insignificant features may not be shown.
さらに本特許出願に開示する海上風力タービン、橋および建造物用の部分浮体支持式海上プラットホーム10は、以下の詳細な実施形態に限定されるものではなく、当業者であれば保護を請求する思想または範囲から逸脱しない限り、様々な変更および改変を行うことができることが理解されるべきである。例えば開示範囲内で、様々な例示的実施形態中の要件および/または特徴を組み合わせること、および/または互いに置換することも可能である。   Further, the partially floating body-supported offshore platform 10 for offshore wind turbines, bridges and buildings disclosed in the present patent application is not limited to the following detailed embodiments, and those skilled in the art will claim protection. It should be understood that various changes and modifications can be made without departing from the scope. For example, within the scope of the disclosure, the requirements and / or features in the various exemplary embodiments can be combined and / or substituted for each other.
本特許出願の意図を明確に説明するために、以下の詳細な記載を行う。   In order to clearly illustrate the intent of this patent application, the following detailed description is provided.
(実施形態1)
本実施形態1の目的は、3MW水平軸風力タービン5を支持するために、本特許出願に記載のプラットホーム10を深さ25mの外海に取り付けることである。
(Embodiment 1)
The purpose of the first embodiment is to mount the platform 10 described in this patent application in an open sea having a depth of 25 m in order to support the 3 MW horizontal axis wind turbine 5.
本特許出願により構成されるプラットホーム10は、浮力によって自重の最大1/2を相殺し得るというフロータ1の利点を有する。フロータ1内の水バラストは構造物の基底周波数を変更して最大風力エネルギースペクトル地震エネルギーを回避することができる。   The platform 10 constructed according to the present patent application has the advantage of the floater 1 that it can offset up to half of its own weight by buoyancy. The water ballast in the floater 1 can change the base frequency of the structure to avoid the maximum wind energy spectrum seismic energy.
図1は、本特許出願のプラットホーム10を示す。プラットホーム10は、垂直に設けられた3つのフロータ1を含み、フロータ1は部分的に浮力によって支持されている。フロータ1の底に小径杭27が取り付けられている。   FIG. 1 shows a platform 10 of the present patent application. The platform 10 includes three floaters 1 provided vertically, and the floaters 1 are partially supported by buoyancy. A small-diameter pile 27 is attached to the bottom of the floater 1.
杭は岩盤40または土台地層14に固定されている。フロータ1の底板には頂点が下方を向いた円錐体2が備わっている。   The pile is fixed to the bedrock 40 or the foundation layer 14. The bottom plate of the floater 1 is provided with a cone 2 whose apex faces downward.
図1、図2、図4に示すように、フロータ1の底板の内面は円形孔39を有する。杭27は孔に案内されて海底6のコンクリートベッド9および土/砂層13に挿入され、最終的に岩盤40または土台地層14に押し込まれている。図3に示すように、3つのフロータ1は互いに連結されてプラットホーム10を形成している。うち1つのフロータ1に水平軸風力タービン5が取り付けられる。図9Bに示すように、1つのフロータ1を用いてプラットホーム10を形成することも可能である。単一のフロータ1を含むプラットホームは、垂直に設けられたフロータ1と、フロータ1の底の堅いリング状板4とを含み、小径杭27を含む場合もある。複数のフロータを含むプラットホームでは、垂直に設けられたフロータ1を梁によって連結することにより空間構造物が形成されている。一群の小径杭27がフロータ1の底に固定されていてもよいし、いなくてもよい。図1は、平面視三角形のプラットホーム10を示す。このプラットホームは三角形であるが、同じ原理で他の形状を有してもよく、例えば正方形、矩形、五角形などであってもよい。フロータ1の断面も円形以外に多角形であってもよい。   As shown in FIGS. 1, 2, and 4, the inner surface of the bottom plate of the floater 1 has a circular hole 39. The pile 27 is guided by the hole and inserted into the concrete bed 9 and the soil / sand layer 13 of the seabed 6 and finally pushed into the bedrock 40 or the foundation layer 14. As shown in FIG. 3, the three floaters 1 are connected to each other to form a platform 10. A horizontal axis wind turbine 5 is attached to one of the floaters 1. As shown in FIG. 9B, the platform 10 can be formed by using one floater 1. A platform including a single floater 1 includes a floater 1 provided vertically and a rigid ring-like plate 4 at the bottom of the floater 1, and may include a small-diameter pile 27. In a platform including a plurality of floaters, a spatial structure is formed by connecting vertically disposed floaters 1 by beams. A group of small diameter piles 27 may or may not be fixed to the bottom of the floater 1. FIG. 1 shows a platform 10 that is triangular in plan view. This platform is triangular, but may have other shapes on the same principle, for example, square, rectangular, pentagonal, etc. The cross section of the floater 1 may also be a polygon other than a circle.
本実施形態では、構成要件の寸法およびサイズは以下の通りである。フロータ1の高さ:30m、フロータ1の壁厚:0.35m、上板厚み:0.35mから0.5m、底部円錐板2の厚み:0.35mから0.6m。   In the present embodiment, the dimensions and sizes of the configuration requirements are as follows. The height of the floater 30 is 30 m, the wall thickness of the floater 1 is 0.35 m, the top plate thickness is 0.35 m to 0.5 m, and the thickness of the bottom conical plate 2 is 0.35 m to 0.6 m.
図2ではプラットホーム10のフロータ1は中空円筒形である。あるいはフロータ1は底部が上部より大きいテーパ状であってもよく、その場合、安定性が上昇し支持層に対する軸受圧力が低下する。加えて、軸受圧力をさらに低下させるためにフロータ1の底に堅いリング状板4を追加して面積をさらに増やしてもよい。   In FIG. 2, the floater 1 of the platform 10 has a hollow cylindrical shape. Alternatively, the floater 1 may have a taper shape whose bottom is larger than the top, in which case the stability increases and the bearing pressure on the support layer decreases. In addition, in order to further reduce the bearing pressure, a rigid ring-shaped plate 4 may be added to the bottom of the floater 1 to further increase the area.
図1に示すように、プラットホームはフロータ1の上方に、風力タービンを支持する規制タワー部3をさらに含む。規制タワー部3の高さは設計最大波高より上であるべきである。   As shown in FIG. 1, the platform further includes a regulation tower portion 3 that supports the wind turbine above the floater 1. The height of the regulation tower part 3 should be above the design maximum wave height.
本実施形態の実施例、例えば図2A、図2B、図2Cに示す例では、フロータ1の内部に圧力管37がすでに取り付けられている。圧力管37は、その入口が水ポンプまたはコンクリート/セメントグラウトプラントと連結することにより、フロータ1の底の水側に向けて高圧水およびセメントグラウトを噴出させる。圧力管の出口は底板の水側にある。海底から余分な物質を除去するため、およびフロータ1の底部錐体板2とコンクリートベッド9との間の物質を除去して隙間を空けるために水管を用いる。   In the example of the present embodiment, for example, the example shown in FIGS. 2A, 2 </ b> B, and 2 </ b> C, the pressure pipe 37 is already attached inside the floater 1. The pressure pipe 37 has an inlet connected to a water pump or a concrete / cement grout plant, thereby ejecting high-pressure water and cement grout toward the water side at the bottom of the floater 1. The outlet of the pressure tube is on the water side of the bottom plate. Water pipes are used to remove excess material from the seabed and to remove material between the bottom cone plate 2 of the floater 1 and the concrete bed 9 to create a gap.
フロータ1を安定させるために、必要に応じてフロータ1に水または砂を充填してフロータ1の自重を増すこともできる。   In order to stabilize the floater 1, if necessary, the floater 1 can be filled with water or sand to increase its own weight.
3MW水平軸風力タービン用に、スチールタワー5は65mの高さを有する。タワー上にナセルが載置され、その重量は400tである。   For a 3 MW horizontal axis wind turbine, the steel tower 5 has a height of 65 m. A nacelle is placed on the tower and its weight is 400 t.
実施形態1では、風力タービンを支持するプラットホーム10を設計する際に重要な点は、非常に大きな転倒モーメントがフロータ1内に誘発する持ち上げ力に対して抵抗力を供給することである。計算では、小径杭27は高圧でグラウトを注入されたミニ杭であり、0.3mで、岩盤への埋め込み長さが3m、強化バーが3×50mmである。水平負荷は堅い底部円錐板2による抵抗を受ける。底部円錐板2は力をコンクリートベッド9に移し、コンクリートベッド9はその力を支持層13に移す。   In the first embodiment, an important point in designing the platform 10 for supporting the wind turbine is to provide a resistance against the lifting force induced in the floater 1 by a very large tipping moment. In the calculation, the small-diameter pile 27 is a mini-pile in which grout is injected at a high pressure, 0.3 m, an embedding length in the rock mass is 3 m, and a reinforcing bar is 3 × 50 mm. The horizontal load is resisted by the rigid bottom conical plate 2. The bottom conical plate 2 transfers the force to the concrete bed 9 which transfers the force to the support layer 13.
(実施形態2)
図12は、プラットホーム10上に支持された橋脚35、36を示す。プラットホーム10は2つのフロータ1と小径杭27とを含むシステムによって支持されている。フロータ1の直径は8mであり、高さは30mであり、水深30mの位置での壁厚は0.4mであり、土/砂層は25mであり、小径杭27は岩盤40に押し込まれている。
(Embodiment 2)
FIG. 12 shows the piers 35, 36 supported on the platform 10. The platform 10 is supported by a system including two floaters 1 and a small diameter pile 27. The floater 1 has a diameter of 8 m, a height of 30 m, a wall thickness at a water depth of 30 m is 0.4 m, a soil / sand layer is 25 m, and the small-diameter pile 27 is pushed into the bedrock 40. .
(実施形態3)
図13は、グリッド型プラットホーム10を示し、ノードにフロータ1が設けられている。主要構造物であるフレームはフロータ1を連結することによって形成される。この際、上部では主要梁32を用い、下部では必要に応じて主要梁34を用いて連結する。建造物のレイアウトに合うように第2の梁33が分岐している。
(Embodiment 3)
FIG. 13 shows a grid platform 10 in which a floater 1 is provided at a node. The frame which is the main structure is formed by connecting the floaters 1. At this time, the main beam 32 is used in the upper part, and the main beam 34 is used in the lower part as necessary. The second beam 33 is branched so as to match the layout of the building.
海上建造物プラットホームの基本モジュールは、4つの円筒形フロータ1を含む。これら円筒形フロータ1は、全部で30m×30mのグリッド状梁を支持している。複数の基本モジュールを組み合わせることによってプラットホームのサイズを大きくすることができる。本実施形態では、構造物の構成要件の寸法およびサイズは以下の通りである。
水深:30m、土/砂層:20m、フロータ1の直径:8m、高さ:30m、壁厚:0.4から0.5m、上板および下板:0.4から0.6m。
The basic module of the offshore building platform includes four cylindrical floaters 1. These cylindrical floaters 1 support a grid beam of 30 m × 30 m in total. The size of the platform can be increased by combining a plurality of basic modules. In the present embodiment, the dimensions and sizes of the structural requirements of the structure are as follows.
Water depth: 30 m, soil / sand layer: 20 m, floater 1 diameter: 8 m, height: 30 m, wall thickness: 0.4 to 0.5 m, upper and lower plates: 0.4 to 0.6 m.
(実施形態4)
図5から図11は、海底に固定されたテーパ状フロータを1つ含むプラットホームの取り付けを示す。
(Embodiment 4)
FIGS. 5-11 show the mounting of a platform including one tapered floater secured to the seabed.
図5は、浚渫船23を用いて海底6を掘削し、海底6の掘削ポットホール15内で土台地層14を露出させる様子を示す。   FIG. 5 shows a state in which the seabed 6 is excavated using the dredger 23 and the foundation layer 14 is exposed in the excavation pothole 15 in the seabed 6.
図6は、工作船26がトレミーコンクリート管31を用いてポットホール15内にコンクリートを注入し、粗石マウント7で閉じこめたコンクリートベッド9を形成する様子、および同時にプラットホーム10が浮揚する様子を示す。
FIG. 6 shows a state where the work boat 26 injects concrete into the pothole 15 using the tremy concrete pipe 31 to form the concrete bed 9 confined by the rough stone mount 7 and at the same time the platform 10 floats. .
図7Aは、コンクリートが硬化する前に、海底6のコンクリートベッド9にプラットホーム10を降下させる様子を示す。   FIG. 7A shows the platform 10 being lowered onto the concrete bed 9 on the seabed 6 before the concrete hardens.
図7Bは、プラットホーム10が設計高さにあって、まだ湿っているコンクリートベッド9内に底部円錐板が完全に収まっている状態を示す。   FIG. 7B shows the platform 10 at the design height and the bottom conical plate fully contained within the concrete bed 9 that is still wet.
図8Aは、コンクリートベッド内でコンクリートがセット(硬化)された後にプラットホーム10を持ち上げる様子、およびその結果コンクリートベッド9が、プラットホーム10の底部円錐板2に対応した凹部を有する逆円錐体11を有する様子を示す。   FIG. 8A shows how the platform 10 is lifted after the concrete is set (hardened) in the concrete bed, and as a result, the concrete bed 9 has an inverted cone 11 with a recess corresponding to the bottom conical plate 2 of the platform 10. Show the state.
図8Bは、プラットホーム10を再び降下させてコンクリートベッド9上に載せたときに、底部円錐板がコンクリートベッド9の逆円錐体11とうまく適合している様子を示す。この後、両面間の隙間をグラウト12で埋める。   FIG. 8B shows how the bottom cone plate fits well with the inverted cone 11 of the concrete bed 9 when the platform 10 is lowered again and placed on the concrete bed 9. Thereafter, the gap between both surfaces is filled with grout 12.
図9Aは、小径杭21に小型ボーリングプラント24が取り付けられる様子を示す。この際、小径杭21をフロータ1の底に載置して、底部円錐板2、コンクリートベッド9および土/砂層13を貫通させ、最終的に岩盤40に押し込む。   FIG. 9A shows how the small boring plant 24 is attached to the small-diameter pile 21. At this time, the small-diameter pile 21 is placed on the bottom of the floater 1 to penetrate the bottom conical plate 2, the concrete bed 9 and the soil / sand layer 13, and finally pushed into the rock 40.
図9Bは、杭21を切断して適切な高さにし、パイルキャップ17をフロータ1の底部で鋳造する様子を示す。   FIG. 9B shows how the pile 21 is cut to an appropriate height and the pile cap 17 is cast at the bottom of the floater 1.
図10Aは、ボーリングプラント24が、プラットホーム10の上端から保護管25を用いて杭用の穴を開ける様子を示す。   FIG. 10A shows a state in which the boring plant 24 opens a hole for a pile from the upper end of the platform 10 using a protective tube 25.
図10Bは、杭打ちプラントがプラットホーム10の上部から杭27を打ち込む様子を示す。   FIG. 10B shows the pile driving plant driving the pile 27 from the upper part of the platform 10.
図11は、一群の小径杭27が取り付けられて、短い杭保護管がパイルキャップ17内でグラウト12により固定されている様子を示す。   FIG. 11 shows how a group of small-diameter piles 27 are attached and a short pile protection tube is secured in the pile cap 17 by the grout 12.
(実施形態5)
海底6でのコンクリートベッド9の鋳造は、海底6の地質状態が好ましいものであれば、上記のように堀削船を用いなくても行うことができる。
(Embodiment 5)
The casting of the concrete bed 9 on the seabed 6 can be performed without using a digging boat as described above as long as the geological state of the seabed 6 is preferable.
これに適用されるプラットホーム10は、高圧水ジェット流および底板の水側に向けて開口したコンクリート管を備える。軟性材料の比較的薄い層を有する海底における浅い岩盤40の場合、海底のコンクリートベッド9はプラットホーム自体によって形成することができる。   The platform 10 applied to this comprises a high-pressure water jet and a concrete pipe that opens towards the water side of the bottom plate. In the case of shallow bedrock 40 on the seabed with a relatively thin layer of soft material, the concrete bed 9 on the seabed can be formed by the platform itself.
プラットホームをフロートインし、その座標および方位を調整し、その位置を維持して、水を取り入れることにより海底に沈める。プラットホームが海底にしっかりと位置している場合、岩盤40が露出するか、あるいは設計した土台層が露出するまで底板のノズルからの高圧ジェット流を用いて軟性材料を除去する。フロータ1内の内蔵トレミーコンクリート下管を用いて、水ジェット流で空にしたポットホール15に湿ったコンクリートを注入し、同時に位置および高さを調整してその位置を維持し、注入したコンクリートでフロータ1の円錐板を埋め、堅いリング状板4(使用可能であれば)で平坦にする。コンクリートが硬化した後、水バラストを減少させることによりプラットホームを持ち上げる。これにより、コンクリートベッド9が、波および流れの影響を受けずに硬化できるようになる。プラットホームがコンクリートベッド9内に残っていれば、プラットホームは波および流れを受けることになる。   Float in the platform, adjust its coordinates and orientation, maintain its position and sink to the sea floor by taking in water. If the platform is firmly located on the seabed, the soft material is removed using a high pressure jet stream from the nozzle on the bottom plate until the bedrock 40 is exposed or the designed foundation layer is exposed. Using the built-in tremy concrete lower pipe in the floater 1, wet concrete is poured into the pothole 15 emptied with a water jet flow, and at the same time the position and height are adjusted to maintain that position. Fill the conical plate of the floater 1 and flatten it with a rigid ring plate 4 (if available). After the concrete hardens, lift the platform by reducing the water ballast. As a result, the concrete bed 9 can be cured without being affected by waves and flows. If the platform remains in the concrete bed 9, the platform will receive waves and flows.
コンクリートベッド9(底部円錐板の形状に対応した凹部を有する)が設計強度に達した後、プラットホームを降下させてコンクリートベッド9に載置し、kの底部円錐板がコンクリートベッド9の逆円錐体に摺動するようにする。その後、あらかじめ取り付けた圧力管を用いてセメントグラウトを注入し、フロータ1とコンクリートベッド9との間の隙間12を埋める。これによりフロータ1を海底6上に固定する。   After the concrete bed 9 (having a recess corresponding to the shape of the bottom cone plate) reaches the design strength, the platform is lowered and placed on the concrete bed 9, and the bottom cone plate of k is the inverted cone of the concrete bed 9 To slide. Thereafter, cement grout is injected using a pressure pipe attached in advance, and the gap 12 between the floater 1 and the concrete bed 9 is filled. This fixes the floater 1 on the seabed 6.
部分浮体支持式海上プラットホーム10は以下のように組み立てることができるが、これに限られない。
工場または造塊場でフロータ1のセグメント整合鋳造を行う。
工場または造塊場で連結部材のセグメント整合鋳造を行う。
港においてフロータ1の位置で、フロータ1つにつき少なくとも3本の案内杭を取り付ける。フロータ1のセグメントを適切な位置に閉じこめてオーバーハンドフレーム/トラスによってフロータ1のセグメントの重量を支持するために上記案内杭を用いる。
フロータ1のセグメントを港のサイトまで運ぶ。
浮揚クレーンまたはその他の手段を用いて、案内杭で案内しながら底部セグメントを適切な位置まで持ち上げる。案内杭は自重およびそのすぐ上のセグメントに抗して浮揚可能であるはずである。
次のセグメントを完成した部分まで持ち上げ、元応力を用いて該次のセグメントを接合する。最後のセグメントまでこのプロセスを繰り返す。
完成したフロータ1の長さが梁を連結する継手を含む場合、その長さ部分はオーバーヘッドフレーム/トラスからぶら下がり、案内杭によって規制される。
梁のセグメントをサイトまで運び、連結して梁を形成する。
梁を持ち上げて案内杭上で、またはオーバーヘッドフレーム/トラスによって一時的に支持させる。
フロータ1および梁からのスチールバーを固定して重ねる。
現場のコンクリートで継手を鋳造する。
すべてのセグメントが固定されると、すべての閉じこめ機構を除去してプラットホームをそれ自体で浮揚させる。
オーバーヘッドフレーム/トラスおよび案内杭を除去する。プラットホームをフロートアウトする。これでプラットホームの組み立てが完了する。
必要に応じて風力タービンを取り付ける。
The partially floating body supported offshore platform 10 can be assembled as follows, but is not limited thereto.
Segment matching casting of the floater 1 is performed at a factory or a foundry.
Perform segment matching casting of connecting members in factories or ingot mills.
At least three guide piles are installed per floater at the location of the floater 1 at the port. The guide pile is used to confine the floater 1 segment in place and support the weight of the floater 1 segment by an overhand frame / truss.
Bring the floater 1 segment to the port site.
Using a levitating crane or other means, lift the bottom segment to the proper position while guiding with the guide pile. The guide pile should be able to levitate against its own weight and the segment just above it.
The next segment is lifted to the completed part and the next segment is joined using the original stress. Repeat this process until the last segment.
If the length of the finished floater 1 includes a joint connecting the beams, the length is suspended from the overhead frame / truss and is regulated by the guide pile.
Carry the beam segments to the site and connect them to form the beam.
The beam is lifted and temporarily supported on a guide pile or by an overhead frame / truss.
The floater 1 and the steel bar from the beam are fixed and stacked.
Cast joints with on-site concrete.
When all segments are secured, all the confinement mechanisms are removed and the platform is floated on its own.
Remove overhead frames / truss and guide piles. Float out the platform. This completes the assembly of the platform.
Install wind turbines as needed.
1 フロータ
2 底部円錐板
3 規制タワー部
4 堅いリング状板
5 風力タービンタワー
6 海底
7 粗石壁/マウント
8 海面
9 コンクリートベッド
10 部分浮体支持式海上プラットホーム
11 逆円錐体
12 セメントグラウトまたは単にグラウト
13 土/砂層
14 土台地層
15 ポットホール
17 パイルキャップ
21 小径杭
22 浚渫アーム
23 浚渫船
24 ボーリングプラント
25 保護管
26 工作船
27 小径杭
28 杭打ちプラント
31 トレミーコンクリート管
37 圧力管
38 バルブ
39 孔
40 岩盤
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Floater 2 Bottom conical plate 3 Control tower part 4 Hard ring-shaped board 5 Wind turbine tower 6 Seabed 7 Coarse stone wall / mount 8 Sea surface 9 Concrete bed 10 Partial floating body supported offshore platform 11 Reverse cone 12 Cement grout or just grout 13 Soil / Sand layer 14 Base layer 15 Pot hole 17 Pile cap 21 Small-diameter pile 22 Dredging arm 23 Dredging vessel 24 Boring plant 25 Protective pipe 26 Work boat 27 Small-diameter pile 28 Piling plant 31 Tremy concrete pipe 37 Pressure pipe 38 Valve 39 Hole 40 Rock

Claims (12)

  1. 海上風力タービン、橋および海洋建造物用の、海洋環境の5mより深い海中に適合した部分浮体支持式海上海洋プラットホームであって、
    テーパ状の下端を有し、前記海洋環境中で垂直に設けられた少なくとも1つの中空円筒形浮力管を含み、
    前記テーパ状の下端が、頂点が下方の海底方向を向いた円錐形底板として具現化されており、
    前記少なくとも1つの浮力管の前記円錐形底板が、前記海底で鋳造されたコンクリートベッドに固定されており、前記海洋環境内において風力タービン、橋および海洋建造物のうちの1つを前記海プラットホーム上に支持している、海プラットホーム。
    A partially floating body supported offshore offshore platform for offshore wind turbines, bridges and offshore structures, adapted to underwater deeper than 5 m of the marine environment,
    Including at least one hollow cylindrical buoyancy tube having a tapered lower end and disposed vertically in the marine environment;
    The tapered lower end is embodied as a conical bottom plate whose apex faces the lower seabed direction;
    Wherein at least one of the conical bottom plate of the buoyancy tubes, the marine platform of one of the seabed is secured to the concrete bed cast in wind turbines in the marine environment, bridges and marine structures It is supported by the upper, marine platform.
  2. 上端が前記円錐形底板に取り付けられて前記海底方向に延び、下端が前記海底下の岩盤に取り付けられた複数の細長い杭であって、前記円錐形底板に取り付けられた前記杭が、前記少なくとも1つの浮力管の持ち上げ力と平衡する対抗力を提供する複数の細長い杭をさらに含む、請求項1に記載の海洋プラットホーム。   A plurality of elongate piles attached to the conical bottom plate and extending in the direction of the seabed; and a lower end attached to the bedrock under the seabed, wherein the pile attached to the conical bottom plate is the at least one The offshore platform of claim 1, further comprising a plurality of elongate piles that provide a counter force that balances the lifting force of two buoyancy tubes.
  3. 複数の水平梁により相互連結されて三角形の海洋プラットホームを形成する複数の浮力管をさらに含み、前記浮力管のうちの1つがその上に垂直に設けられた風力タービンを支持している、請求項1に記載の海洋プラットホーム。   A plurality of buoyancy tubes interconnected by a plurality of horizontal beams to form a triangular marine platform, wherein one of the buoyancy tubes supports a wind turbine disposed vertically thereon. The offshore platform according to 1.
  4. 前記浮力管の前記下端において前記円錐形底板から外方に延びて表面積を増加させ、それによって軸受圧力をさらに低下させる堅いリング状板をさらに含む、請求項1に記載の海洋プラットホーム。   The offshore platform of claim 1, further comprising a rigid ring-like plate extending outwardly from the conical bottom plate at the lower end of the buoyancy tube to increase surface area and thereby further reduce bearing pressure.
  5. 前記少なくとも1つの浮力管の上端に取り付けられた、垂直に設けられた規制タワー部であって、前記規制タワー部はそれ自体の上に設けられた風力タービンを支持し、前記規制タワー部の高さが、前記規制タワー部の少なくとも一部が前記海洋環境内の所定の最大波高よりも上まで延びるように構成されている、規制タワー部をさらに含む、請求項1に記載の海洋プラットホーム。   A vertically arranged regulation tower attached to the upper end of the at least one buoyancy tube, the regulation tower supporting a wind turbine provided on its own, the height of the regulation tower being The marine platform of claim 1, further comprising a regulation tower portion configured such that at least a portion of the regulation tower portion extends above a predetermined maximum wave height in the marine environment.
  6. 前記少なくとも1つの浮力管の中空内部に取り付けられた加圧杭打ちシステムと、
    前記少なくとも1つの浮力管の上端に設けられた1以上のバルブであって、前記加圧杭打ちシステムに連結されており、前記加圧杭打ちシステムを通して高圧水ジェット流を噴出させることにより前記海底の軟性材料を除去し前記円錐形底板の面と前記コンクリートベッドの面との間の物質を除去して隙間を空け、前記円錐形底板と前記コンクリートベッドとの間の前記隙間にグラウトを圧入する高圧水源に連結可能である、1以上のバルブと、
    をさらに含む、請求項1に記載の海洋プラットホーム。
    A pressure pile driving system mounted in the hollow interior of the at least one buoyancy tube;
    One or more valves provided at an upper end of the at least one buoyancy tube, connected to the pressurized pile driving system, and ejecting a high-pressure water jet through the pressurized pile driving system, To remove a material between the surface of the conical bottom plate and the surface of the concrete bed to leave a gap, and press grout into the gap between the conical bottom plate and the concrete bed. One or more valves connectable to a high pressure water source;
    The marine platform of claim 1, further comprising:
  7. 前記少なくとも1つの浮力管に砂および水の一方が充填されて前記海洋プラットホームの自重を増加させ、風の負荷によって前記プラットホームに対して付与される持ち上げ力に対抗する、請求項1に記載の海洋プラットホーム。   The ocean of claim 1, wherein the at least one buoyancy tube is filled with one of sand and water to increase the weight of the ocean platform and counter the lifting force imparted to the platform by wind loads. platform.
  8. 請求項1に記載の海洋プラットホームを海洋環境内に設置して海上風力タービン、橋および海洋建造物を支持するようにする施工方法であって、
    前記プラットホームの前記少なくとも1つの浮力管を立てる位置で、浚渫法、吸入法およびフラッシュ法のうちの1つを用いて前記海底の軟性材料を掘削し、前記海底にポットホールを形成する工程と、
    重力法およびコンクリート噴出法のうちの1つを用いて、前記コンクリートベッドを形成するための湿ったコンクリートを前記ポットホール内に注入する工程と、
    前記コンクリートベッドを形成する前記湿ったコンクリートが初期硬化する前に、前記少なくとも1つの浮力管の前記円錐形底板が前記コンクリートベッド内に収まるまで前記プラットホームを降下させ、それによって前記円錐形底板が、前記コンクリートベッドの前記湿ったコンクリート内に鏡像の逆円錐形凹部を形成する工程と、
    前記コンクリートベッドを形成する前記湿ったコンクリートが硬化し始める初期硬化状態となるまで、前記プラットホームの位置を維持する工程と、
    前記円錐形底板と、前記コンクリートベッド内に形成された前記逆円錐形凹部との間の物質を流体により除去することにより前記円錐形底板と前記逆円錐形凹部とを分離し、これらの間に隙間を形成する工程と、
    前記除去する工程が終了すると前記プラットホームを持ち上げる工程と、
    再び前記プラットホームを降下させて、前記円錐形底板と、前記海底の前記コンクリートベッド内に形成された前記逆円錐形凹部とが前記隙間を有しつつ接するようにする工程と、
    前記少なくとも1つの浮力管の前記円錐形底板と前記コンクリートベッド内に形成された前記逆円錐形凹部との対向面間の隙間にグラウトを圧入して、最終的に前記海洋プラットホームを前記コンクリートベッドに固定する工程と、
    を含む方法。
    A construction method for installing the offshore platform according to claim 1 in a marine environment to support offshore wind turbines, bridges and offshore structures,
    Excavating the soft material of the seabed using one of dredging, suction, and flushing at a position of the platform where the at least one buoyancy tube is raised to form a pothole in the seabed;
    Injecting wet concrete into the pothole to form the concrete bed using one of a gravity method and a concrete jetting method;
    Prior to the initial hardening of the wet concrete forming the concrete bed, the platform is lowered until the conical bottom plate of the at least one buoyancy tube fits within the concrete bed, whereby the conical bottom plate is Forming a mirror-image inverted conical recess in the wet concrete of the concrete bed;
    Maintaining the platform position until the wet concrete forming the concrete bed is in an initial hardened state that begins to harden;
    The material between the conical bottom plate and the inverted conical recess formed in the concrete bed is removed by fluid to separate the conical bottom plate and the inverted conical recess, and between them Forming a gap;
    Lifting the platform when the removing step is completed;
    Lowering the platform again so that the conical bottom plate and the inverted conical recess formed in the concrete bed of the seabed are in contact with each other with the gap;
    A grout is press-fitted into a gap between opposing surfaces of the conical bottom plate of the at least one buoyancy tube and the inverted conical recess formed in the concrete bed, and finally the marine platform is attached to the concrete bed. Fixing, and
    Including methods.
  9. 請求項1に記載の海洋プラットホームを海洋環境内に取り付けて海上風力タービン、橋および海洋建造物を支持するようにする施工方法であって、前記海洋プラットホームが、前記少なくとも1つの浮力管の中空内部に取り付けられた加圧杭打ちシステムと、前記少なくとも1つの浮力管の上端に設けられた1以上のバルブとをさらに含み、前記1以上のバルブが、前記加圧杭打ちシステムに連結されており、前記加圧杭打ちシステムを通して高圧水ジェット流を噴出させる高圧水源に連結可能であり、前記加圧杭打ちシステムを通してセメントグラウトを噴出させるセメントグラウト源に連結可能である、施工方法であって、
    前記海洋プラットホームを前記海洋環境内の適切な位置に浮揚させ、前記プラットホームの前記少なくとも1つの浮力管が、前記海底の軟性材料より上の所望の位置に浮かぶようにする工程と、
    前記加圧杭打ちシステム内の杭を通った前記高圧水ジェット流を用いて、土台層に達するまで所望の位置の前記軟性材料を除去し、それによって前記土台層を露出させるポットホールを前記海底に形成する工程と、
    前記海洋環境内でさらに前記海洋プラットホームを降下させて、前記海底に形成された前記ポットホールの真上に位置するようにする工程と、
    重力法およびコンクリート噴出法のうちの1つを用いて、前記コンクリートベッドを形成するための湿ったコンクリートを前記ポットホール内に注入する工程と、
    前記コンクリートベッドを形成する前記湿ったコンクリートが初期硬化する前に、前記少なくとも1つの浮力管の前記円錐形底板が前記コンクリートベッド内に収まるまで前記プラットホームを降下させ続け、それによって前記円錐形底板が、前記コンクリートベッドの前記湿ったコンクリート内に鏡像の逆円錐形凹部を形成する工程と、
    前記コンクリートベッドを形成する前記湿ったコンクリートが硬化し始める初期硬化状態となるまで、前記プラットホームの位置を維持する工程と、
    前記加圧杭打ちシステム内の前記杭を通る前記高圧水ジェット流を用いて、前記円錐形底板と、前記コンクリートベッド内に形成された前記逆円錐形凹部との間の物質を除去することにより前記円錐形底板と前記逆円錐形凹部とを分離し、これらの間に隙間を形成する工程と、
    前記除去する工程が終了すると前記プラットホームを持ち上げる工程と、
    再び前記プラットホームを降下させて、前記円錐形底板と、前記海底の前記コンクリートベッド内に形成された前記逆円錐形凹部とが前記隙間を有しつつ接するようにする工程と、
    前記加圧杭打ちシステム内の前記杭を用いて、前記少なくとも1つの浮力管の前記円錐形底板と前記コンクリートベッド内に形成された前記逆円錐形凹部との対向面間の前記隙間にグラウトを圧入して、最終的に前記海洋プラットホームを前記コンクリートベッドに固定する工程と、
    を含む方法。
    A construction method for mounting an offshore platform according to claim 1 in an offshore environment to support offshore wind turbines, bridges and offshore structures, wherein the offshore platform is a hollow interior of the at least one buoyancy tube. And a pressure pile driving system attached to the at least one buoyancy tube, and the one or more valves are connected to the pressure pile driving system. A construction method that is connectable to a high-pressure water source that ejects a high-pressure water jet through the pressurized pile driving system, and that can be connected to a cement grout source that ejects cement grout through the pressurized pile driving system,
    Levitating the marine platform to an appropriate location within the marine environment, such that the at least one buoyancy tube of the platform floats in a desired position above the soft material of the seabed;
    Using the high pressure water jet flow through the piles in the pressure pile driving system, the soft material in a desired position is removed until reaching the foundation layer, thereby exposing the pothole to expose the foundation layer. Forming the step,
    Further lowering the marine platform within the marine environment so that it is positioned directly above the pothole formed in the seabed;
    Injecting wet concrete into the pothole to form the concrete bed using one of a gravity method and a concrete jetting method;
    Prior to the initial hardening of the wet concrete forming the concrete bed, the platform continues to be lowered until the conical bottom plate of the at least one buoyancy tube is within the concrete bed, whereby the conical bottom plate is Forming a mirror image inverted conical recess in the wet concrete of the concrete bed;
    Maintaining the platform position until the wet concrete forming the concrete bed is in an initial hardened state that begins to harden;
    Using the high pressure water jet flow through the pile in the pressurized pile driving system to remove material between the conical bottom plate and the inverted conical recess formed in the concrete bed Separating the conical bottom plate and the inverted conical recess and forming a gap therebetween;
    Lifting the platform when the removing step is completed;
    Lowering the platform again so that the conical bottom plate and the inverted conical recess formed in the concrete bed of the seabed are in contact with each other with the gap;
    Grouting into the gap between the conical bottom plate of the at least one buoyancy tube and the inverted conical recess formed in the concrete bed using the pile in the pressurized pile driving system. Press-fitting and finally fixing the marine platform to the concrete bed;
    Including methods.
  10. 前記海洋プラットホームの前記少なくとも1つの浮力管を前記コンクリートベッドに固定した後、前記少なくとも1つの浮力管の中空内部に水または砂を充填することによって前記少なくとも1つの浮力管を安定させる工程をさらに含む、請求項8または9に記載の施工方法。   And further comprising stabilizing the at least one buoyancy tube by filling the hollow interior of the at least one buoyancy tube with water or sand after securing the at least one buoyancy tube of the offshore platform to the concrete bed. The construction method according to claim 8 or 9.
  11. 前記海底に前記ポットホールを形成した後、前記ポットホールの周囲に石を落とすことにより粗石壁を形成し、前記コンクリートベッドを形成するために注入されたコンクリートを含ませる工程をさらに含む、請求項8または9に記載の施工方法。   The method further comprises forming a coarse stone wall by dropping stones around the pothole after forming the pothole on the seabed, and including injected concrete to form the concrete bed. The construction method according to 8 or 9.
  12. 海洋環境において海上風力タービン、橋、および海洋建造物を支持するために用いる海洋プラットホームを港のサイトで組み立てる方法であって、
    工場または造塊場で、前記海洋環境において垂直に設けられる中空円筒形浮力管に組み立てられる複数の第1セグメントのセグメント整合鋳造を行う工程であって、組み立てられた前記海洋プラットホームは複数の前記浮力管を含む、工程と、
    工場または造塊場で、互いに隣接する前記浮力管を連結する細長い水平梁に組み立てられる複数の第2のセグメントのセグメント整合鋳造を行う工程であって、組み立てられた前記海洋プラットホームは複数の前記水平梁を含む、工程と、
    港のサイトにおいて、前記浮力管を組み立てる位置で前記浮力管1本について少なくとも3つの案内杭を取り付け、前記第1セグメントを適切な位置に閉じこめてオーバーヘッドフレーム/トラスによってその重量を支持する閉じこめ機構として前記案内杭が用いられる、工程と、
    前記複数の第1セグメントを前記港のサイトまで運ぶ工程と、
    浮揚クレーンを用いて、組み立てる前記浮力管の底部セグメントとなる第1セグメントを前記案内杭で案内しながら適切な位置まで持ち上げる工程であって、前記底部第1セグメントが自重およびそのすぐ上の第1セグメントの重量に抗して浮揚可能である、工程と、
    前記底部第1セグメント上まで次の第1セグメントを持ち上げ、元応力を用いて前記次の第1セグメントを前記底部第1セグメントに接合する工程と、
    次に続く第1セグメントを持ち上げて接合するプロセスを反復して前記浮力管の組み立てを完了する工程であって、前記組み立てられた浮力管の各々が1以上の前記水平梁に連結する1以上の継手を含む工程と、
    前記完成した浮力管をぶら下げて、前記オーバーヘッドフレーム/トラスから垂直に延びて前記案内杭に規制されるようにする工程と、
    前記複数の第2セグメントを前記港のサイトまで運ぶ工程と、
    前記元応力を用いて前記第2セグメントを組み立て接合して水平梁を形成する工程と、
    浮揚クレーンを用いて、前記形成された水平梁の各々を前記案内杭上の一時的支持体上まで持ち上げる工程と、
    前記浮力管内のスチールバーと前記水平梁とを固定して、その後スチールバーを重ねる工程と、
    前記水平梁の端部と前記浮力管の端部とが対向する位置の前記継手を現場のコンクリートで鋳造して、すべての前記梁が前記浮力管に固定するようにする工程と、
    前記オーバーヘッドフレーム/トラスおよび前記案内杭を除去する工程と、
    前記組み立てた前記海プラットホームを前記海洋環境にフロートアウトする工程と、
    必要に応じて前記プラットホームの前記浮力管のうちの1つの上に風力タービンを取り付ける工程と、
    を含む、方法。
    A method of assembling an offshore platform used at a port site to support offshore wind turbines, bridges, and offshore structures in an offshore environment,
    Performing a segment matching casting of a plurality of first segments assembled in a hollow cylindrical buoyancy tube vertically provided in the marine environment at a factory or a foundry, wherein the assembled marine platform includes a plurality of the buoyancy forces. A process comprising a tube;
    Performing a segment alignment casting of a plurality of second segments assembled in an elongated horizontal beam connecting the buoyancy tubes adjacent to each other at a factory or a foundry, wherein the assembled offshore platform includes a plurality of the horizontal platforms. Including beam, process,
    At a harbor site, as a confinement mechanism for attaching at least three guide piles for one buoyancy tube at the position where the buoyancy tube is assembled, and confining the first segment in an appropriate position and supporting its weight by an overhead frame / truss A process in which the guide pile is used;
    Carrying the plurality of first segments to the port site;
    Using a levitating crane to lift the first segment, which is the bottom segment of the buoyancy tube to be assembled, to the appropriate position while being guided by the guide pile, wherein the bottom first segment has its own weight and a first just above it. A process capable of levitating against the weight of the segment;
    Lifting the next first segment over the bottom first segment and joining the next first segment to the bottom first segment using original stress;
    Completing the assembly of the buoyancy tube by repeating the subsequent process of lifting and joining the first segment, wherein each of the assembled buoyancy tubes is connected to one or more of the horizontal beams; A process including a joint;
    Hanging the completed buoyancy tube so that it extends vertically from the overhead frame / truss and is regulated by the guide pile;
    Carrying the plurality of second segments to the port site;
    Assembling and joining the second segment using the original stress to form a horizontal beam;
    Using a levitation crane to lift each of the formed horizontal beams onto a temporary support on the guide pile;
    Fixing the steel bar in the buoyancy tube and the horizontal beam, and then stacking the steel bar;
    Casting the joint at a position where the end of the horizontal beam and the end of the buoyancy tube face each other with concrete on-site so that all the beams are fixed to the buoyancy tube;
    Removing the overhead frame / truss and the guide piles;
    A step of float out the said marine platform assembly to the marine environment,
    Optionally installing a wind turbine on one of the buoyancy tubes of the platform;
    Including the method.
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