JP7122265B2 - FOUNDATION STRUCTURE FOR OFFSHORE WIND POWER GENERATION AND CONSTRUCTION METHOD OF FOUNDATION STRUCTURE FOR OFFSHORE WIND POWER GENERATION - Google Patents
FOUNDATION STRUCTURE FOR OFFSHORE WIND POWER GENERATION AND CONSTRUCTION METHOD OF FOUNDATION STRUCTURE FOR OFFSHORE WIND POWER GENERATION Download PDFInfo
- Publication number
- JP7122265B2 JP7122265B2 JP2019013480A JP2019013480A JP7122265B2 JP 7122265 B2 JP7122265 B2 JP 7122265B2 JP 2019013480 A JP2019013480 A JP 2019013480A JP 2019013480 A JP2019013480 A JP 2019013480A JP 7122265 B2 JP7122265 B2 JP 7122265B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- foundation
- concrete tower
- power generation
- offshore wind
- wind power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/727—Offshore wind turbines
Description
本発明は、洋上風力発電用基礎構造および洋上風力発電用基礎構造の施工方法に関するものである。 The present invention relates to a foundation structure for offshore wind power generation and a construction method for the foundation structure for offshore wind power generation.
洋上風車の基礎形式には、モノパイル基礎、杭基礎、重力式基礎等がある。洋上風車を海底地盤が硬い外洋に設置する場合には重力式基礎が有効である。洋上風車を比較的浅い海域に設置する場合には、海底地盤上にフーチングの杭基礎を設置し、フーチングの上部に設けた作業ステージの作業台から各種の機械を用いて海底地盤に杭を打設し、その頭部をフーチングに固定する基礎構造などもある(例えば、特許文献1参照)。 The foundation types of offshore wind turbines include monopile foundations, pile foundations, and gravity foundations. A gravity foundation is effective when installing an offshore wind turbine in the open ocean where the seabed ground is hard. When installing an offshore wind turbine in a relatively shallow sea area, a footing pile foundation is installed on the seabed, and piles are driven into the seabed using various machines from a work table on the work stage provided on the top of the footing. There is also a basic structure in which the head is fixed to a footing (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1記載の方法のように杭を用いる基礎形式では、特に海底地盤が岩盤である場合、杭を打設するのに時間がかかったり、杭の打設時に岩盤が割れて想定した支持力が得られなかったりする。しかし、杭打ちを行わない重力式基礎では、近年は洋上風車が大型化しているため、それに見合う大きさの重力式基礎を施工するのは容易ではない。
However, in the foundation type using piles as in the method described in
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすることは、海底に設置される重力式基礎を大幅に小型化して工期および工費を縮減できる洋上風力発電用基礎構造および洋上風力発電用基礎構造の施工方法を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its object is to provide a foundation structure for offshore wind power generation that can reduce the construction period and construction costs by significantly miniaturizing the gravity foundation installed on the seabed. and to provide a construction method for the foundation structure for offshore wind power generation.
前述した目的を達成するために第1の発明は、洋上風力発電用基礎構造であって、海底に設置されるコンクリート製の直接基礎と、前記直接基礎と一体化され、上部に風車タワーが設置されるコンクリートタワーと、を具備し、前記コンクリートタワーの内部に第1の中詰め材が充填され、前記直接基礎及び前記コンクリートタワーは、前記コンクリートタワーの内部を貫通するグランドアンカーによって海底地盤に対して固定され、前記グランドアンカーの一端は前記海底地盤に定着され、前記グランドアンカーの他端は前記コンクリートタワーの海上部分に形成された定着部に定着されることを特徴とする洋上風力発電用基礎構造である。 In order to achieve the above-mentioned object, the first invention is a foundation structure for offshore wind power generation, which comprises a direct foundation made of concrete installed on the seabed, and a wind turbine tower integrated with the direct foundation and installed on the top. a concrete tower that is filled with a first filling material inside the concrete tower, and the spread foundation and the concrete tower are held against the seabed ground by a ground anchor that penetrates the inside of the concrete tower one end of the ground anchor is anchored to the seabed ground, and the other end of the ground anchor is anchored to an anchoring portion formed on the sea portion of the concrete tower. Structure.
第1の発明では、直接基礎とコンクリートタワーとをコンクリート製として一体化するので、コンクリートタワーを鋼製とする場合と比較して、コンクリートタワーの製作原価を低減でき、コンクリートタワーからの応力伝達のための直接基礎の補強を最小限にできる。また、コンクリートタワーの内部に中詰め材を充填するので、海底に設置される直接基礎を大幅に小型化しても洋上風力発電用基礎構造の総重量を確保でき、波力等による転倒に対する安定性を保つことが可能となる。 In the first invention, since the spread foundation and the concrete tower are made of concrete and integrated, the manufacturing cost of the concrete tower can be reduced compared to the case where the concrete tower is made of steel, and the stress transmission from the concrete tower can be reduced. Reinforcement of the spread foundation can be minimized. In addition, since the inside of the concrete tower is filled with filling material, the total weight of the foundation structure for offshore wind power generation can be secured even if the spread foundation installed on the seabed is greatly reduced in size, and stability against overturning due to wave power etc. can be secured. can be maintained.
直接基礎とグランドアンカーとを併用すれば、グランドアンカーによって鉛直力を導入して波力等による転倒に対する安定性を高めることができるので、海底に設置される直接基礎を小型化できる。また、グランドアンカーの他端を下部構造体の海上部分に形成された定着部に定着すれば、グランドアンカーを施工する際に水中でのダイバー作業が不要となる。 If a spread foundation and a ground anchor are used together, a vertical force can be introduced by the ground anchor and the stability against overturning due to wave force or the like can be improved, so the spread foundation installed on the seabed can be downsized. Further, if the other end of the ground anchor is fixed to the fixing portion formed in the sea portion of the lower structure, diver work in water is not required when constructing the ground anchor.
前記定着部は、例えば、前記第1の中詰め材の上部において前記コンクリートタワーの内部に固定される。また、前記直接基礎には鞘管が埋設されており、前記グランドアンカーは、前記鞘管を貫通して前記海底地盤に定着されることが望ましい。
定着部を中詰め材の上部に設ければ、グランドアンカーの施工のタイミングの自由度が高まる。鞘管を埋設すれば、グランドアンカーを直接基礎に容易に貫通させることができる。
The fixing part is fixed inside the concrete tower, for example, above the first filling material. Further, it is preferable that a sheath pipe is embedded in the spread foundation, and the ground anchor penetrates the sheath pipe and is fixed to the seabed ground.
If the fixing part is provided on the upper part of the filling material, the degree of freedom in the timing of construction of the ground anchor increases. By embedding the sheath pipe, the ground anchor can be easily penetrated directly into the foundation.
前記直接基礎が空洞部を有し、前記空洞部に第2の中詰め材が充填されてもよい。
第2の中詰め材を充填すれば、曳航時の総重量を小さくするとともに、供用時の総重量を大きくして波力等による転倒に対する安定性を高めることができる。
The spread foundation may have a cavity, and the cavity may be filled with a second filling material.
If the second stuffing material is filled, the total weight during towing can be reduced, and the total weight during use can be increased to improve stability against overturning due to wave force or the like.
第2の発明は、洋上風力発電用基礎構造の施工方法であって、直接基礎と、上部に風車タワーが設置されるコンクリートタワーとを、コンクリートを用いて陸上で一体として製作する工程aと、前記直接基礎および前記コンクリートタワーを曳航して現場まで運搬し、海底に沈設する工程bと、前記コンクリートタワーの内部に第1の中詰め材を充填する工程cと、前記直接基礎及び前記コンクリートタワーを、前記コンクリートタワーの内部を貫通するグランドアンカーによって海底地盤に対して固定する工程dと、を具備し、前記工程dで、前記グランドアンカーの一端を前記海底地盤に定着し、前記グランドアンカーの他端を前記コンクリートタワーの海上部分に形成された定着部に定着することを特徴とする洋上風力発電用基礎構造の施工方法である。 A second invention is a method for constructing a foundation structure for offshore wind power generation, comprising a step a of integrally manufacturing a spread foundation and a concrete tower on which a wind turbine tower is to be installed on land using concrete; A step b of towing the spread foundation and the concrete tower to a site and sinking them on the seabed; a step c of filling the inside of the concrete tower with a first filling material; is fixed to the seabed ground by a ground anchor that penetrates the inside of the concrete tower, and in the step d, one end of the ground anchor is fixed to the seabed ground, and the ground anchor The construction method for the foundation structure for offshore wind power generation is characterized in that the other end is fixed to a fixing portion formed in the sea portion of the concrete tower .
第2の発明では、直接基礎とコンクリートタワーとをコンクリート製として陸上で一体化するので、コンクリートタワーを鋼製とする場合と比較して、コンクリートタワーの製作原価を低減し、コンクリートタワーからの応力伝達のための直接基礎の補強を最小限にできる。また、海上での作業を最小限にできる。さらに、コンクリートタワーの内部が空洞のまま曳航するので、直接基礎とコンクリートタワーとの一体物の総重量を小さくして起重機船等への適用性を高めることができる。また、沈設後にコンクリートタワーの内部に中詰め材を充填するので、海底に設置される直接基礎を大幅に小型化しても洋上風力発電用基礎構造の総重量を確保でき、供用時に波力等による転倒に対する安定性を保つことが可能となる。 In the second invention, since the spread foundation and the concrete tower are made of concrete and integrated on land, the manufacturing cost of the concrete tower is reduced compared to the case where the concrete tower is made of steel, and the stress from the concrete tower is reduced. Minimize reinforcement of direct foundation for transmission. Also, work at sea can be minimized. Furthermore, since the inside of the concrete tower is towed while it is hollow, the total weight of the integrated structure of the spread foundation and the concrete tower can be reduced, and the applicability to crane ships and the like can be enhanced. In addition, since the inside of the concrete tower is filled with filling material after sinking, the total weight of the foundation structure for offshore wind power generation can be secured even if the spread foundation installed on the seabed is greatly reduced in size, and it is possible to reduce the influence of wave power during operation. It becomes possible to maintain stability against overturning.
直接基礎とグランドアンカーとを併用すれば、グランドアンカーによって鉛直力を導入して波力等による転倒に対する安定性を高めることができるので、海底に設置される直接基礎を小型化できる。また、グランドアンカーの他端を下部構造体の海上部分に形成された定着部に定着すれば、グランドアンカーを施工する際に水中でのダイバー作業が不要となる。 If a spread foundation and a ground anchor are used together, a vertical force can be introduced by the ground anchor and the stability against overturning due to wave force or the like can be improved, so the spread foundation installed on the seabed can be downsized. Further, if the other end of the ground anchor is fixed to the fixing portion formed in the sea portion of the lower structure, diver work in water is not required when constructing the ground anchor.
前記定着部が、例えば、前記第1の中詰め材の上部において前記コンクリートタワーの内部に固定される。また、前記直接基礎には鞘管が埋設されており、前記工程dで前記グランドアンカーを前記鞘管に挿通して前記海底地盤に定着することが望ましい。
定着部を中詰め材の上部に設ければ、グランドアンカーの施工のタイミングの自由度が高まる。また、鞘管を埋設すれば、グランドアンカーを直接基礎に容易に貫通させることができる。
The anchoring part is fixed inside the concrete tower, for example, on top of the first filling material. Further, it is preferable that a sheath pipe is embedded in the spread foundation, and the ground anchor is inserted into the sheath pipe and fixed to the seabed ground in the step d.
If the fixing part is provided on the upper part of the filling material, the degree of freedom in the timing of construction of the ground anchor increases. In addition, by embedding the sheath pipe, the ground anchor can be easily penetrated directly into the foundation.
前記直接基礎が空洞部を有し、前記工程cで前記空洞部に第2の中詰め材を充填してもよい。
工程cで第2の中詰め材を充填すれば、工程aでの曳航時の総重量を小さくするとともに、供用時の総重量を大きくして波力等による転倒に対する安定性を高めることができる。
The spread foundation may have a cavity, and the cavity may be filled with a second filling material in step c.
If the second filling material is filled in step c, the total weight during towing in step a can be reduced, and the total weight during service can be increased to improve stability against overturning due to wave force or the like. .
本発明によれば、海底に設置される重力式基礎を大幅に小型化して工期および工費を縮減できる洋上風力発電用基礎構造および洋上風力発電用基礎構造の施工方法を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a foundation structure for offshore wind power generation and a construction method for a foundation structure for offshore wind power generation, which can greatly reduce the size of the gravity foundation installed on the seabed and reduce the construction period and construction cost.
以下、図面に基づいて本発明の第1の実施形態について詳細に説明する。図1は、直接基礎3とコンクリートタワー7とを一体として重力式基礎4を製作する工程を示す図である。図1(a)は鉛直方向の断面図、図1(b)は上方から見た図である。図1(a)は、図1(b)に示す矢印A-Aによる断面図である。
A first embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a process of manufacturing a
図1に示す工程では、陸上ヤード1において直接基礎3とコンクリートタワー7とを一体とした重力式基礎4を製作する。直接基礎3は、RC製(鉄筋コンクリート製)の部材である。コンクリートタワー7は、PC製(プレストレストコンクリート製)の部材である。直接基礎3およびコンクリートタワー7は、通常のコンクリートの他に、軽量コンクリートを用いたり、高強度コンクリートあるいは超高強度繊維補強コンクリート(UFC)を用いて部材厚を薄くしたりすることで、総重量の軽量化を図ってもよい。
In the process shown in FIG. 1, a
直接基礎3は、空洞部5を有する。直接基礎3には底面を貫通する鞘管11が埋設される。鞘管11の下端部は蓋13で閉塞される。
The
コンクリートタワー7の上部には、定着板15が設けられる。定着板15は、ガイド孔17と、充填用孔19とを有する。ガイド孔17は平面視でグランドアンカー31(図4等参照)に対応する位置に設けられる。ガイド孔17は例えば2つの同心円上に設けられる。充填用孔19はガイド孔17と連ならないように設けることが望ましい。定着板15は、コンクリート製としてコンクリートタワー7と一体として製作してもよいし、鋼製として図示しないブラケットでコンクリートタワー7に固定してもよい。
A
重力式基礎4は、例えば移動手段14を用いて陸上ヤード1から岸壁に移動される。
The
図2は、重力式基礎4を曳航する工程を示す図である。図2(a)は鉛直方向の断面図、図2(b)は上方から見た図である。図2に示す工程では、直接基礎3とコンクリートタワー7とが一体化した重力式基礎4を海面21に浮かせて、曳航ワイヤ24で連結して図示しない船で曳航し、現場まで運搬する。曳航時、必要に応じて直接基礎3の周囲に仮設浮体23を取り付ける。
FIG. 2 is a diagram showing the process of towing the
図3は、重力式基礎4を沈設する工程を示す図である。図3に示す工程では、コンクリートタワー7の内部9に水を入れて、直接基礎3とコンクリートタワー7とが一体化した重力式基礎4を海底の岩盤22上に沈設する。鞘管11の蓋13は適切な時期に撤去する。
FIG. 3 is a diagram showing the process of sinking the
図4は、グランドアンカー31を打設する工程を示す図である。図4(a)は重力式基礎4の全体を示す鉛直方向の断面図、図4(b)は複数のアンカー体33が近接して配置されている部分におけるアンカー体33付近の拡大図である。
FIG. 4 is a diagram showing a step of driving the
図4に示す工程では、コンクリートタワー7の海上部分に作業用のデッキ25を設置して、ケーシングパイプ29で孔壁を保護しつつデッキ25上のクローラードリル27で岩盤22を削孔する。そして、グランドアンカー31を打設し、グランドアンカー31の下端をアンカー体33によって岩盤22に定着する。このとき、ケーシングパイプ29のガイドとして、ガイド孔17および鞘管11を用いる。グランドアンカー31の上端は、定着具35によって定着板15に定着する。こうして、重力式基礎4を、コンクリートタワー7の内部9を貫通するグランドアンカー31によって海底の岩盤22に対して固定する。
In the process shown in FIG. 4 , a
図4に示す工程では、上記したように図1(b)に示すガイド孔17をガイドとしてグランドアンカー31を打設するが、ここで、外側に配置されたグランドアンカー31-1と内側に配置されたグランドアンカー31-2とが近接していれば、図4(b)に示すようにアンカー体33-1とアンカー体33-2とを異なる深さに形成することが望ましい。外側と内側とに配置されたグランドアンカー31が十分に離れていれば、アンカー体33を同一の深さに形成してもよい。
In the process shown in FIG. 4, as described above, the
グランドアンカー31の定着具35側での反力は、定着板15を介してコンクリートタワー7に伝達される。PC製のコンクリートタワー7に必要な圧縮力は、陸上での製作時に予め導入された緊張力と、グランドアンカー31から定着板15を介して伝達される力とを合わせて確保される。グランドアンカー31は、重力式基礎4の安定性を高めるために見かけの自重を加える錘としての機能と、コンクリートタワー7に圧縮力を付与する機能とを有する。
The reaction force of the
図5は、中詰め砂37-1、37-2を充填する工程を示す図である。図5に示す工程では、定着板15の充填用孔19を用いてコンクリートタワー7の内部9に第1の中詰め材である中詰め砂37-1を充填する。また、直接基礎3に設けた図示しない充填用孔を用いて直接基礎3の空洞部5に第2の中詰め材である中詰め砂37-2を充填する。これにより、洋上風力発電用の基礎構造39が完成する。
FIG. 5 is a diagram showing the process of filling the filling sands 37-1 and 37-2. In the process shown in FIG. 5, the filling
図6は、コンクリートタワー7にタワー41(風車タワー)を設置する工程を示す図である。基礎構造39が完成したら、コンクリートタワー7の上端のフランジ43と風車のタワー41の下端のフランジ45とを接合して、コンクリートタワー7の上部にタワー41を設置する。
FIG. 6 is a diagram showing a process of installing the tower 41 (windmill tower) on the
基礎構造39において、直接基礎3の寸法や中詰め砂37-2の重量等の仕様と、グランドアンカー31の本数および緊張力とは、風車の供用時に基礎構造39に作用すると想定される波力の大きさ等を考慮し、転倒に対する安定性を確保するための最適解となるようにバランスを検討して決定される。
In the
このように、第1の実施形態の基礎構造39では、直接基礎3とコンクリートタワー7とをコンクリート製として一体化して製作するので、タワーを鋼製とする場合と比較して製作原価を低減でき、コンクリートタワー7からの応力伝達のための直接基礎3の補強を最小限にできる。また、直接基礎3とコンクリートタワー7とを陸上で一体化するので、海上での接合作業がなくなり、SEP(自己昇降式作業台船)を用いた作業を最小限にできる。さらに、直接基礎3の空洞部5やコンクリートタワー7の内部9が空洞の状態で重力式基礎4を現場に曳航することで総重量を小さくして起重機船等への適用性を高めることができる。
Thus, in the
第1の実施形態では、重力式基礎4を沈設した後にコンクリートタワー7の内部9に中詰め砂37-1を、直接基礎3の空洞部5に中詰め砂37-2を充填することで、基礎構造39の総重量を増加させることができる。また、直接基礎3とグランドアンカー31とを併用し、波力等による転倒や引き抜きに対する安定性を満たすために必要となる抑えの鉛直力をグランドアンカー31に導入することで、押込み側の力を直接基礎3から岩盤22に伝え、引抜き側の力に対してグランドアンカー31で抵抗することができる。そのため、海底の岩盤22上に設置される直接基礎3を大幅に小型化しても、供用時に波力等による転倒に対する安定性を保つことが可能となる。
In the first embodiment, after the
基礎構造39では、グランドアンカー31の上端をコンクリートタワー7の海上部分に形成された定着板15に定着することにより、水中でのダイバー作業なしでグランドアンカー31を施工できる。また、直接基礎3に鞘管11を埋設することにより、グランドアンカー31を直接基礎3に容易に貫通させることができる。さらに、グランドアンカー31をコンクリートタワー7の内部を貫通するように配置することにより、海水による腐食や漂流物による損傷等から保護することができる。
In the
以下、本発明の別の例について、第2から第4の実施形態として説明する。各実施形態はそれまでに説明した実施形態と異なる点について説明し、同様の構成については図等で同じ符号を付すなどして説明を省略する。また、第1の実施形態も含め、各実施形態で説明する構成は必要に応じて組み合わせることができる。 Other examples of the present invention will be described below as second to fourth embodiments. In each embodiment, points different from the embodiments described so far will be described, and descriptions of similar configurations will be omitted by attaching the same reference numerals in the drawings and the like. In addition, the configurations described in each embodiment, including the first embodiment, can be combined as necessary.
第2の実施形態について説明する。図7は、本発明の第2の実施形態に係る基礎構造39aを示す図である。
A second embodiment will be described. FIG. 7 shows a
この基礎構造39aは、直接基礎3aに空洞部が設けられず中詰め砂が充填されない点で第1の実施形態の基礎構造39と主に異なる。供用時に作用すると想定される波力の大きさ等を考慮して転倒に対する安定性を確保できるように直接基礎とグランドアンカーとのバランスを検討した結果、基礎構造39aのように直接基礎3aを中詰め砂を設けない仕様とすることが最適解となる場合もある。
This
基礎構造39aを施工する際には、第1の実施形態と同様の手順で直接基礎3aおよびコンクリートタワー7を陸上で一体として重力式基礎4aを製作して岩盤22上に設置し、グランドアンカー31を打設して重力式基礎4aを岩盤22に固定する。その後、コンクリートタワー7の内部9内に中詰め砂37-1を充填する。
When constructing the
第2の実施形態の基礎構造39aにおいても、第1の実施形態の基礎構造39と同様の効果が得られる。基礎構造39aでは、直接基礎3aを基礎構造39の直接基礎3よりも小型化することで、波力の影響が小さくなる。
Also in the
第3の実施形態について説明する。図8は、本発明の第3の実施形態に係る基礎構造39bを示す図である。
A third embodiment will be described. FIG. 8 is a diagram showing a
この基礎構造39bは、グランドアンカーが配置されない点で第1の実施形態の基礎構造39と主に異なる。供用時に作用すると想定される波力の大きさ等を考慮して転倒に対する安定性を確保できるように中詰め材とグランドアンカーのバランスを検討した結果、基礎構造39bのようにグランドアンカーを設けないことが最適解となる場合もある。
This
基礎構造39bでは、グランドアンカーが配置されないため、コンクリートタワー7の内部9に定着板が設けられず、直接基礎3bに鞘管が埋設されない。直接基礎3bには空洞部5bが設けられる。
Since no ground anchor is arranged in the
基礎構造39bを施工する際には、第1の実施形態と同様の手順で直接基礎3bおよびコンクリートタワー7を陸上で一体として重力式基礎4bを製作して岩盤22上に設置する。基礎構造39bのコンクリートタワー7はPC製であり、陸上で圧縮力が導入される。その後、コンクリートタワー7の内部9内に中詰め砂37b-1を充填し、直接基礎3bの空洞部5bに中詰め砂37b-2を充填する。
When constructing the
第3の実施形態では、コンクリートタワー7の内部9に中詰め砂37-1を充填するので、中詰め砂37-1を充填しない場合と比較して直接基礎3bを大幅に小型化しても基礎構造39bの総重量を確保でき、波力等による転倒に対する安定性を保つことが可能となる。
In the third embodiment, since the
基礎構造39bにおいても、コンクリート製の直接基礎3bとコンクリートタワー7とを陸上で一体として重力式基礎4bを製作すること、直接基礎3bの空洞部5bやコンクリートタワー7の内部9が空洞のまま重力式基礎4bを現場に曳航して沈設後に中詰め砂37b-1、37b-2を充填することで、第1の実施形態と同様の効果が得られる。
In the
第4の実施形態について説明する。図9は、本発明の第4の実施形態に係る基礎構造39cを示す図である。
A fourth embodiment will be described. FIG. 9 is a diagram showing a
この基礎構造39cは、直接基礎3cが下面の外縁部に刃口49を有する点で第1の実施形態の基礎構造39と主に異なる。
This
基礎構造39cが施工される海底地盤は、表層に堆積層47が存在し、堆積層47の下方に支持岩盤22aが存在する。基礎構造39cは、刃口49の下端部が支持岩盤22aに達する。また、グランドアンカー31cのアンカー体33cが支持岩盤22a内に形成される。
The seabed ground on which the
基礎構造39cを施工する際には、第1の実施形態と同様の手順で直接基礎3cおよびコンクリートタワー7を陸上で一体として重力式基礎4cを製作して海底に沈設する。この時点では刃口49の下端部は支持岩盤22aに達していない。
When constructing the
重力式基礎4cを沈設したら、第1の実施形態と同様にガイド孔17および鞘管11をガイドとしてグランドアンカー31cを打設する。グランドアンカー31cの下端はアンカー体33cによって支持岩盤22aに定着し、上端は定着具35によって定着板15に定着する。直接基礎3cの刃口49は、グランドアンカー31cを定着する際に緊張力を導入することによって堆積層47に圧入していく。このとき、刃口49の下端部を支持岩盤22aに確実に到達させるために、必要に応じて刃口49の周囲の堆積層47を掘削してもよい。
After the
刃口49が支持岩盤22aに到達した状態で重力式基礎4cをグランドアンカー31cによって支持岩盤22aに固定したら、コンクリートタワー7の内部9に中詰め砂37-1を充填し、直接基礎3cの空洞部5に中詰め砂37-2を充填して基礎構造39cを完成し、コンクリートタワー7の上部にタワー41を設置する。
After the
第4の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果が得られる。加えて、第4の実施形態では、直接基礎3cに刃口49を設けることにより海底地盤の表層の堆積層47を掘削せずに基礎構造39cを施工することができるので、堆積層47を掘削して基礎構造を施工する場合と比較して工期を短縮し工費を大幅に削減できる。第4の実施形態におけるグランドアンカー31cは、第1の実施形態で述べた重力式基礎4cの安定性を高めるために見かけの自重を加える錘としての機能と、コンクリートタワー7に圧縮力を付与する機能とに加えて、緊張力の導入によって重力式基礎4cを堆積層47に圧入する機能を有する。
According to the fourth embodiment, effects similar to those of the first embodiment are obtained. In addition, in the fourth embodiment, since the
なお、第1から第4の実施形態では、コンクリートタワーの内部に充填される第1の中詰め材、直接基礎の空洞部に充填される第2の中詰め材として中詰め砂を用いたが、中詰め材は砂に限らない。例えば、岩盤22等の海底地盤の削孔によって現場で発生した土砂材料を用いた流動化処理土を中詰め材としてもよい。
In the first to fourth embodiments, filling sand was used as the first filling material to be filled inside the concrete tower and the second filling material to be filled in the cavity of the direct foundation. , The filling material is not limited to sand. For example, the filling material may be fluidized soil using earth and sand material generated on-site by drilling the seabed ground such as the
第1、第2、第4の実施形態ではコンクリートタワー7をPC製としたが、RC製としてもよい。RC製の場合、製作時にはコンクリートタワー7に緊張力を導入せず、直接基礎およびコンクリートタワー7を海底地盤に固定するためのグランドアンカーから定着板15を介して伝達される力でコンクリートタワー7に必要な圧縮力を確保する。
Although the
第1、第2、第4の実施形態では、グランドアンカーを打設して重力式基礎を海底地盤に固定した後にコンクリートタワー7や直接基礎に中詰め砂を充填したが、コンクリートタワー7や直接基礎に中詰め砂を充填した後にグランドアンカーを打設して重力式基礎を海底地盤に固定してもよい。この場合、コンクリートタワー7の内部9にガイド孔17から鞘管11に亘るシース管を配置しておき、中詰め砂をシース管の外部に充填することが望ましい。
In the first, second and fourth embodiments, the
第1、第2、第4の実施形態の基礎構造では、グランドアンカーに光ファイバセンサを組み込み、光ファイバセンサを制御装置に接続してもよい。光ファイバセンサによってグランドアンカーの張力を計測し、洋上風車の供用時に制御装置によって張力の計測値を送信すれば、グランドアンカーの不具合を遠隔管理することができ、基礎構造の安全性を担保できる。張力の計測は、光ファイバセンサに限らず、磁気を用いたセンサで行ってもよい。 In the infrastructure of the first, second and fourth embodiments, the ground anchor may incorporate a fiber optic sensor and connect the fiber optic sensor to the controller. By measuring the tension of the ground anchor with an optical fiber sensor and transmitting the measured tension value from the control device when the offshore wind turbine is in service, it is possible to remotely manage problems with the ground anchor and ensure the safety of the foundation structure. Measurement of the tension is not limited to the optical fiber sensor, and may be performed by a sensor using magnetism.
以上、添付図面を参照しながら、本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to such examples. It is obvious that a person skilled in the art can conceive of various modifications or modifications within the scope of the technical ideas disclosed in the present application, and these naturally belong to the technical scope of the present invention. Understood.
1………陸上ヤード
3、3a、3b、3c………直接基礎
4、4a、4b、4c………重力式基礎
5、5b………空洞部
7………コンクリートタワー
9………内部
11………鞘管
13………蓋
14………移動手段
15………定着板
17………ガイド孔
19………充填用孔
21………海面
22、22a………岩盤
23………仮設浮体
24………曳航用ワイヤ
25………デッキ
27………クローラードリル
29………ケーシングパイプ
31………グランドアンカー
33………アンカー体
35………定着具
37-1、37-2、37b-1、37b-2………中詰め砂
39、39a、39b、39c………基礎構造
41………タワー
43、45………フランジ
47………堆積層
49………刃口
1……
Claims (8)
海底に設置されるコンクリート製の直接基礎と、
前記直接基礎と一体化され、上部に風車タワーが設置されるコンクリートタワーと、
を具備し、
前記コンクリートタワーの内部に第1の中詰め材が充填され、
前記直接基礎及び前記コンクリートタワーは、前記コンクリートタワーの内部を貫通するグランドアンカーによって海底地盤に対して固定され、
前記グランドアンカーの一端は前記海底地盤に定着され、前記グランドアンカーの他端は前記コンクリートタワーの海上部分に形成された定着部に定着されることを特徴とする洋上風力発電用基礎構造。 A foundation structure for offshore wind power generation, comprising:
Concrete spread foundation installed on the seabed,
a concrete tower integrated with the spread foundation and having a wind turbine tower installed thereon;
and
The inside of the concrete tower is filled with a first filling material ,
The spread foundation and the concrete tower are fixed to the seabed ground by a ground anchor that penetrates the inside of the concrete tower,
A foundation structure for offshore wind power generation , wherein one end of the ground anchor is anchored to the seabed, and the other end of the ground anchor is anchored to an anchoring portion formed on the sea portion of the concrete tower .
直接基礎と、上部に風車タワーが設置されるコンクリートタワーとを、コンクリートを用いて陸上で一体として製作する工程aと、
前記直接基礎および前記コンクリートタワーを曳航して現場まで運搬し、海底に沈設する工程bと、
前記コンクリートタワーの内部に第1の中詰め材を充填する工程cと、
前記直接基礎及び前記コンクリートタワーを、前記コンクリートタワーの内部を貫通するグランドアンカーによって海底地盤に対して固定する工程dと、
を具備し、
前記工程dで、前記グランドアンカーの一端を前記海底地盤に定着し、前記グランドアンカーの他端を前記コンクリートタワーの海上部分に形成された定着部に定着することを特徴とする洋上風力発電用基礎構造の施工方法。 A construction method for a foundation structure for offshore wind power generation, comprising:
A step a of integrally manufacturing a spread foundation and a concrete tower on which a wind turbine tower is installed on land using concrete;
Step b of towing the spread foundation and the concrete tower to a site and sinking them to the seabed;
a step c of filling the interior of the concrete tower with a first filling material;
a step d of fixing the spread foundation and the concrete tower to the seabed ground by a ground anchor penetrating the inside of the concrete tower ;
and
A foundation for offshore wind power generation , wherein in the step d, one end of the ground anchor is fixed to the seabed ground, and the other end of the ground anchor is fixed to a fixing portion formed on the sea portion of the concrete tower. Construction method of structure.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019013480A JP7122265B2 (en) | 2019-01-29 | 2019-01-29 | FOUNDATION STRUCTURE FOR OFFSHORE WIND POWER GENERATION AND CONSTRUCTION METHOD OF FOUNDATION STRUCTURE FOR OFFSHORE WIND POWER GENERATION |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019013480A JP7122265B2 (en) | 2019-01-29 | 2019-01-29 | FOUNDATION STRUCTURE FOR OFFSHORE WIND POWER GENERATION AND CONSTRUCTION METHOD OF FOUNDATION STRUCTURE FOR OFFSHORE WIND POWER GENERATION |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020122287A JP2020122287A (en) | 2020-08-13 |
JP7122265B2 true JP7122265B2 (en) | 2022-08-19 |
Family
ID=71992276
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019013480A Active JP7122265B2 (en) | 2019-01-29 | 2019-01-29 | FOUNDATION STRUCTURE FOR OFFSHORE WIND POWER GENERATION AND CONSTRUCTION METHOD OF FOUNDATION STRUCTURE FOR OFFSHORE WIND POWER GENERATION |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7122265B2 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005069025A (en) | 2003-08-27 | 2005-03-17 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Substructure and installation method for ocean wind power generation device |
JP2006322400A (en) | 2005-05-19 | 2006-11-30 | Kajima Corp | Gravity type foundation for off-shore wind power generation device |
JP2007120470A (en) | 2005-10-31 | 2007-05-17 | Ohbayashi Corp | Substructure for ocean wind power generation device and construction method of substructure for ocean wind power generation device |
JP2010133242A (en) | 2004-04-02 | 2010-06-17 | Aloys Wobben | Method for erecting tower |
JP2017203305A (en) | 2016-05-12 | 2017-11-16 | 前田建設工業株式会社 | Foundation of offshore facility, offshore facility, and foundation construction method of offshore facility |
US20180179722A1 (en) | 2013-06-21 | 2018-06-28 | Wobben Properties Gmbh | Wind turbine and wind turbine foundation |
JP2018532919A (en) | 2015-09-15 | 2018-11-08 | マクス べグル ウィンド アーゲー | A tower for wind power generators assembled with annular pre-fabricated concrete members |
-
2019
- 2019-01-29 JP JP2019013480A patent/JP7122265B2/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005069025A (en) | 2003-08-27 | 2005-03-17 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Substructure and installation method for ocean wind power generation device |
JP2010133242A (en) | 2004-04-02 | 2010-06-17 | Aloys Wobben | Method for erecting tower |
JP2006322400A (en) | 2005-05-19 | 2006-11-30 | Kajima Corp | Gravity type foundation for off-shore wind power generation device |
JP2007120470A (en) | 2005-10-31 | 2007-05-17 | Ohbayashi Corp | Substructure for ocean wind power generation device and construction method of substructure for ocean wind power generation device |
US20180179722A1 (en) | 2013-06-21 | 2018-06-28 | Wobben Properties Gmbh | Wind turbine and wind turbine foundation |
JP2018532919A (en) | 2015-09-15 | 2018-11-08 | マクス べグル ウィンド アーゲー | A tower for wind power generators assembled with annular pre-fabricated concrete members |
JP2017203305A (en) | 2016-05-12 | 2017-11-16 | 前田建設工業株式会社 | Foundation of offshore facility, offshore facility, and foundation construction method of offshore facility |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020122287A (en) | 2020-08-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9567720B2 (en) | Offshore platform for a marine environment | |
Malhotra | Design and construction considerations for offshore wind turbine foundations in North America | |
JP2016182957A (en) | Undersea anchoring system and method | |
KR101623741B1 (en) | Support structure of offshore wind turbines and construction method thereof | |
WO2015135471A1 (en) | Hollow cylindrical pier for fixing offshore platform structure to bed and method of installing and constructing same | |
US3987636A (en) | Methods and apparatus for anchoring a submerged structure to a waterbed | |
DK2700750T3 (en) | Pile FOR OFFSHORE STRUCTURES AND METHOD FOR CONSTRUCTION OF A pile FOR OFFSHORE STRUCTURES | |
JP7174639B2 (en) | Substructure of foundation for offshore wind power generation and construction method for substructure of foundation for offshore wind power generation | |
CN114855865B (en) | Tensioning type fan foundation anchored on rock-based seabed and arrangement method | |
Malhotra | Design and construction considerations for offshore wind turbine foundations | |
JP7158299B2 (en) | FOUNDATION STRUCTURE FOR OFFSHORE WIND POWER GENERATION AND CONSTRUCTION METHOD OF FOUNDATION STRUCTURE FOR OFFSHORE WIND POWER GENERATION | |
JP7122265B2 (en) | FOUNDATION STRUCTURE FOR OFFSHORE WIND POWER GENERATION AND CONSTRUCTION METHOD OF FOUNDATION STRUCTURE FOR OFFSHORE WIND POWER GENERATION | |
JP2016084660A (en) | Foundation structure of off-shore wind turbine generator | |
KR100360462B1 (en) | Method to construct a structure on soft soil and the structure thereof | |
JP2020128672A (en) | Installation method of mono-pile foundation for offshore wind power generation and mono-pile foundation for offshore wind power generation | |
AU2012313196B2 (en) | Partially floating marine platform for offshore wind-power, bridges and marine buildings, and construction method | |
JP4911242B2 (en) | Reinforcement structure of existing gravity quay | |
Sheshpari et al. | New frontiers in the offshore geotechnics and foundation design | |
JPH09316894A (en) | Bridge pier foundation structure, and construction method thereof | |
JP6744638B1 (en) | Construction method for land at sea | |
CN103195053A (en) | Pile with pile shoulder and pile foundation construction method for pile | |
CN109137946A (en) | A kind of rapid rock matter riverbed Double-Wall Steel Boxed Cofferdam quickly positions and firm construction method | |
KR102535841B1 (en) | Construction method of pier foundation using floating PC houses | |
CN216973476U (en) | Gravity type fan foundation that caisson and steel-pipe pile combine | |
JP6586213B2 (en) | Construction method of jacket structure |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210823 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220513 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220531 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220712 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220802 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220808 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7122265 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |