JP7174639B2 - Substructure of foundation for offshore wind power generation and construction method for substructure of foundation for offshore wind power generation - Google Patents
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Description
本発明は、洋上風力発電用基礎の下部構造および洋上風力発電用基礎の下部構造の施工方法に関するものである。 The present invention relates to a substructure for offshore wind power generation foundations and a construction method for a substructure for offshore wind power generation foundations.
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。杭基礎では、基礎の上にジャケットを設置し、ジャケットの上に風車タワーを接合することがある。ジャケットを支持する杭の施工方法として、杭ガイド部材の内部に挿入した掘削ドリルで水底地盤に掘削孔を形成し、杭ガイド部材を通して掘削孔に中空杭を設置した後、中空杭の外周面と掘削孔との隙間および中空杭の内部にセメントミルクを充填する方法がある(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. In pile foundations, a jacket may be installed on the foundation and a wind turbine tower may be joined on top of the jacket. As a construction method for the piles that support the jacket, an excavation drill inserted inside the pile guide member is used to form an excavation hole in the submerged ground. There is a method of filling cement milk in the gap between the borehole and the inside of the hollow pile (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、一般的に杭の引き抜き抵抗は杭の周面摩擦力に依存するため、根入れ深さを充分長く(例えば30~40m程度)する必要があるが、水底地盤が岩盤である場合には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、近年の大型化した洋上風車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 format 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、杭を打設せずにジャケット構造物を水底に確実に固定できる洋上風力発電用基礎の下部構造および洋上風力発電用基礎の下部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 aims to provide a lower structure for a foundation for offshore wind power generation that can reliably fix a jacket structure to the bottom of the water without driving piles; The object is to provide a construction method for the substructure of the foundation 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の下部構造であって、中空状の鋼管で形成される複数のレグと、前記複数のレグを連結する連結部材と、からなるジャケット構造物を具備し、前記レグの下端部が水底地盤に設置された支持部により支持され、前記ジャケット構造物が、一端が前記水底地盤内に定着され、他端が水上部分に形成された定着部に定着されたグランドアンカーによって前記水底地盤に対して固定され、前記グランドアンカーが前記支持部を貫通して配置されることを特徴とする洋上風力発電用基礎の下部構造である。
第2の発明は、洋上風力発電用基礎の下部構造であって、中空状の鋼管で形成される複数のレグと、前記複数のレグを連結する連結部材と、からなるジャケット構造物を具備し、前記レグの下端部が水底地盤に設置された支持部により支持され、前記ジャケット構造物が、一端が前記水底地盤内に定着されたグランドアンカーによって前記水底地盤に対して固定され、前記グランドアンカーが前記レグおよび前記連結部材に囲まれた空間に配置されることを特徴とする洋上風力発電用基礎の下部構造である。
In order to achieve the above object, a first invention provides a substructure for an offshore wind power generation foundation, comprising: a plurality of legs formed of hollow steel pipes; a connecting member connecting the plurality of legs; The lower end of the leg is supported by a support installed in the underwater ground, and the jacket structure has one end fixed in the underwater ground and the other end formed on the water surface. The bottom structure of the foundation for offshore wind power generation is fixed to the underwater ground by a ground anchor fixed to a fixed fixing portion, and the ground anchor is arranged so as to penetrate the support portion .
A second invention is a substructure for an offshore wind power generation foundation, comprising a jacket structure comprising a plurality of legs formed of hollow steel pipes and a connecting member connecting the plurality of legs. , the lower end of the leg is supported by a support installed in the sea bed, one end of the jacket structure is fixed to the sea bed by a ground anchor anchored in the sea bed, and the ground anchor is fixed to the ground anchor. is arranged in a space surrounded by the legs and the connecting members.
第1、第2の発明では、レグの下端部が水底地盤に設置された支持部により支持され、ジャケット構造物がグランドアンカーによって水底地盤に対して固定されるので、ジャケット構造物からの押込み力についてはレグから支持部により水底地盤に伝え、引き抜き力についてはグランドアンカーにより抵抗することが可能になる。そのため、杭を打設せずにジャケット構造物を水底に確実に固定することができる。 In the first and second inventions, the lower end of the leg is supported by the support part installed in the seabed ground, and the jacket structure is fixed to the seabed ground by the ground anchor, so that the pushing force from the jacket structure can be transmitted from the leg to the submerged ground by the support part, and the pull-out force can be resisted by the ground anchor. Therefore, the jacket structure can be reliably fixed to the bottom of the water without driving piles.
第1の発明では、前記グランドアンカーの他端が、水上部分に形成された定着部に定着されることにより、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。 In the first invention, the other end of the ground anchor is fixed to the fixing portion formed on the water surface, thereby eliminating the need for underwater diver work when constructing the ground anchor.
第1の発明では、前記グランドアンカーが、前記レグの内部を通して配置されることが望ましい。
これにより、海水による腐食や漂流物による損傷等からグランドアンカーを保護することができる。
In the first invention, it is desirable that the ground anchor is arranged through the inside of the leg.
As a result, the ground anchor can be protected from corrosion due to seawater, damage due to drifting objects, and the like.
第1、第2の発明では、複数の前記グランドアンカーが設けられ、複数の前記グランドアンカーは前記水底地盤内の異なる深さに定着されてもよい。
これにより、複数のグランドアンカーが近接して配置されている場合にも、各グランドアンカーを水底地盤内に確実に定着させることができる。
In the first and second inventions, a plurality of ground anchors may be provided, and the plurality of ground anchors may be anchored at different depths in the underwater ground.
Thereby, even when a plurality of ground anchors are arranged close to each other, each ground anchor can be reliably anchored in the seabed ground.
前記レグの内部に中詰め材が充填されてもよい。
これにより、ジャケット構造物の重量を適切に調整することができる。
The inside of the leg may be filled with a filling material.
Thereby, the weight of the jacket structure can be appropriately adjusted.
第1の発明では、前記定着部が前記レグの水上部分に固定された定着板を用いて形成され、前記定着板がガイド孔を有し、前記支持部が前記水底地盤上に設置された底版であり、前記底版が前記レグの軸方向から見て前記ガイド孔に対応する位置に配置された鞘管を有し、前記グランドアンカーが前記ガイド孔と前記鞘管を通して配置されることが望ましい。
これにより、グランドアンカーを所定の位置に確実に配置することができる。
In the first invention, the fixing portion is formed using a fixing plate fixed to the above-water portion of the leg, the fixing plate has a guide hole, and the support portion is a bottom plate installed on the underwater ground. wherein the bottom plate has a sheath tube arranged at a position corresponding to the guide hole when viewed from the axial direction of the leg, and the ground anchor is arranged through the guide hole and the sheath tube is desirable.
Thereby, the ground anchor can be reliably arranged at a predetermined position.
支持部が底版である場合、前記底版の上面と前記レグの外周面とによって形成される入隅部がリブ材で補強されてもよい。また、前記底版が、上面プレートと、下面プレートと、前記上面プレートと前記下面プレートとを連結する縦リブ材とからなってもよい。
これらにより、底版を軽量化するとともに強度を確保することができる。
When the supporting portion is a bottom plate, an internal corner portion formed by the upper surface of the bottom plate and the outer peripheral surface of the leg may be reinforced with a rib material. Also, the bottom plate may comprise an upper plate, a lower plate, and vertical rib members connecting the upper plate and the lower plate.
As a result, the weight of the bottom plate can be reduced and the strength can be ensured.
第1、第2の発明では、前記支持部が前記水底地盤を掘削して形成された前記レグの根固めコンクリートであってもよい。
これにより、水底の不陸や傾斜に対しての適用性を高めることができる。
In the first and second inventions, the support portion may be foot protection concrete for the leg formed by excavating the submerged ground.
As a result, applicability to unevenness and inclination of the bottom of the water can be enhanced.
第3の発明は、洋上風力発電用基礎の下部構造の施工方法であって、中空状の鋼管で形成される複数のレグを有するジャケット構造物を構築する工程aと、前記ジャケット構造物を現場に運搬し、前記レグの下端部を水底地盤に設置された支持部で支持する工程bと、前記ジャケット構造物を前記支持部を貫通するグランドアンカーによって前記水底地盤に対して固定する工程cと、を具備し、前記工程cで、前記グランドアンカーの一端を前記水底地盤内に定着させ、他端を水上部分に形成された定着部に定着させることを特徴とする洋上風力発電用基礎の下部構造の施工方法である。
第4の発明は、洋上風力発電用基礎の下部構造の施工方法であって、中空状の鋼管で形成される複数のレグと前記複数のレグを連結する連結部材とを有するジャケット構造物を構築する工程aと、前記ジャケット構造物を現場に運搬し、前記レグの下端部を水底地盤に設置された支持部で支持する工程bと、前記ジャケット構造物を前記レグおよび前記連結部材に囲まれた空間に配置したグランドアンカーによって前記水底地盤に対して固定する工程cと、を具備し、前記工程cで、前記グランドアンカーの一端を前記水底地盤内に定着させることを特徴とする洋上風力発電用基礎の下部構造の施工方法である。
A third invention is a method for constructing a substructure of a foundation for offshore wind power generation, comprising a step a of constructing a jacket structure having a plurality of legs formed of hollow steel pipes; a step b of supporting the lower end of the leg with a support installed in the sea bed; and a step c of fixing the jacket structure to the sea bed with a ground anchor penetrating the support . , and in the step c, one end of the ground anchor is fixed in the underwater ground, and the other end is fixed to a fixing portion formed in the water surface . This is the construction method of the substructure.
A fourth invention is a method for constructing a substructure of an offshore wind power generation foundation, comprising constructing a jacket structure having a plurality of legs formed of hollow steel pipes and a connecting member connecting the plurality of legs. a step of transporting the jacket structure to the site, and a step b of supporting the lower ends of the legs with supports installed on the submerged ground; and a step c of fixing to the waterbed ground by a ground anchor arranged in a space, wherein in the step c, one end of the ground anchor is anchored in the waterbed ground. This is the construction method of the lower structure of the foundation.
第3、第4の発明では、レグの下端部を水底地盤に設置された支持部で支持し、ジャケット構造物をグランドアンカーによって水底地盤に対して固定するので、ジャケット構造物からの押込み力については支持部により水底地盤に伝え、引き抜き力についてはグランドアンカーにより抵抗する構造とすることが可能になる。そのため、杭を打設せずにジャケット構造物を水底に固定することができる。 In the third and fourth inventions, the lower end of the leg is supported by the support part installed in the seabed ground, and the jacket structure is fixed to the seabed ground by the ground anchor, so the pressing force from the jacket structure is transmitted to the submerged ground by the supporting part, and the pull-out force can be resisted by the ground anchor. Therefore, the jacket structure can be fixed to the bottom of the water without driving piles.
第3の発明では、前記定着部が前記レグの水上部分に固定された定着板を用いて形成され、前記定着板がガイド孔を有し、前記支持部が前記レグを支持する底版であり、前記底版が前記レグの軸方向から見て前記ガイド孔に対応する位置に配置された鞘管を有し、前記工程aで、前記レグの下端部に前記底版を取り付け、前記工程bで、前記底版を前記水底地盤上に配置し、前記工程cで、前記ガイド孔と前記鞘管をガイドとして前記水底地盤を削孔して前記グランドアンカーを配置し、前記グランドアンカーの他端を前記定着板に定着させることが望ましい。 In the third invention, the fixing portion is formed using a fixing plate fixed to the above-water portion of the leg, the fixing plate has a guide hole, and the support portion is a bottom plate that supports the leg, The bottom plate has a sheath pipe arranged at a position corresponding to the guide hole when viewed from the axial direction of the leg, the step a attaches the bottom plate to the lower end of the leg, and the step b The bottom slab is placed on the seabed ground, and in step c, the ground anchor is placed by drilling the seabed ground using the guide hole and the sheath pipe as a guide, and the other end of the ground anchor is fixed to the ground anchor. It is desirable to have it fixed to the plate .
工程aでレグの下端部に底版を取り付ければ、水上や水中での作業を最小限にできる。また、工程cでグランドアンカーをレグの内部を通し底版を貫通させて配置すれば、グランドアンカーを所定の位置に確実に配置することができるとともに、海水による腐食や漂流物による損傷等からグランドアンカーを保護することができる。さらに、グランドアンカーの他端を下部構造体の水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 the bottom slab is attached to the lower end of the leg in step a, work on or in the water can be minimized. In addition, by arranging the ground anchor through the inside of the leg and penetrating the bottom slab in step c, the ground anchor can be reliably placed in a predetermined position, and the ground anchor can be protected from corrosion by seawater and damage by drifting objects. can be protected. Furthermore, if the other end of the ground anchor is fixed to the fixing portion formed on the water portion of the lower structure, diver work in the water is not required when constructing the ground anchor.
また、前記支持部が前記レグの根固めコンクリートであり、前記工程bで、前記水底地盤に掘削された掘削部に前記レグの下端部を配置した後、前記掘削部にコンクリートを充填して前記根固めコンクリートを形成し、前記工程cで、前記グランドアンカーを前記レグの内部を通して配置し、前記グランドアンカーの他端を水上部分に形成された定着部に定着させてもよい。 Further, the support portion is foot protection concrete for the leg, and in the step b, after the lower end portion of the leg is placed in the excavated portion excavated in the underwater ground, the excavated portion is filled with concrete to form the Foot protection concrete may be formed, and in the step c, the ground anchor may be placed through the inside of the leg, and the other end of the ground anchor may be fixed to a fixing portion formed on the water surface.
工程bで根固めコンクリートを形成すれば、水底の不陸や傾斜に対しての適用性を高めることができる。また、工程cでグランドアンカーをレグの内部を通して配置すれば、海水による腐食や漂流物による損傷等からグランドアンカーを保護することができる。さらに、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 foot protection concrete is formed in step b, applicability to unevenness and inclination of the bottom of the water can be enhanced. Further, if the ground anchor is placed through the inside of the leg in step c, the ground anchor can be protected from corrosion due to seawater, damage due to drifting objects, and the like. Furthermore, if the other end of the ground anchor is anchored to the anchoring portion formed in the sea portion of the lower structure, diver work in the water is not required when constructing the ground anchor.
本発明によれば、杭を打設せずにジャケット構造物を水底に確実に固定できる洋上風力発電用基礎の下部構造および洋上風力発電用基礎の下部構造の施工方法を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the lower structure of the foundation for offshore wind power generation and the construction method of the lower structure of the offshore wind power generation foundation which can fix a jacket structure to the bottom of the water reliably without driving a pile can be provided.
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、ジャケット構造物1を構築する工程を示す図である。図2は、レグ3と底版5との接合部付近を示す図である。図2は、図1に示す矢印A-Aによる断面図である。図3は、ジャケット構造物1を岩盤19上に設置する工程を示す図である。
A first embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing the steps of constructing a
図1から図3に示すように、ジャケット構造物1は、中空状の鋼管で形成される複数のレグ3、レグ3を連結する連結部材7等からなる。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
レグ3の下端部は支持部である底版5で支持される。底版5は、上面プレート9、下面プレート11、縦リブ材13等からなる。縦リブ材13は、上面プレート9と下面プレート11とを連結する。底版5の上面プレート9とレグ3の外周面とによって形成される入隅部は、リブ材15で補強される。このような構成とすれば、底版5を軽量化するとともに強度を確保することができる。
The lower end of the
底版5は、例えば、複数のH型鋼を接合して形成される。この場合、フランジが上面プレート9および下面プレート11となり、ウェブが縦リブ材13となる。
The
底版5には、上面プレート9および下面プレート11を貫通する鞘管17が固定される。鞘管17は、レグ3の軸方向と平行に設けられる。
A
レグ3の上部には、定着板23(図3参照)が設けられる。定着板23は、ガイド孔24と、図示しない充填用孔とを有する。ガイド孔24はレグ3の軸方向から見て底版5に固定された鞘管17に対応する位置に設けられる。充填用孔はガイド孔24と連ならないように設けられることが望ましい。定着板23は鋼製であり、図示しないブラケットでレグ3の内周面に固定される。
A fixing plate 23 (see FIG. 3) is provided on the upper portion of the
図1に示す工程では、陸上でジャケット構造物1を構築する。ジャケット構造物1のレグ3には底版5を取り付ける。図3に示す工程では、底版5を取り付けたジャケット構造物1を起重機船で現場まで運搬し、水底の岩盤19上に沈設する。底版5は岩盤19に接し、レグ3の下端部を支持する。
In the process shown in FIG. 1, a
図4は、ジャケット構造物1を岩盤19に固定する工程を示す図である。図4に示す工程では、ジャケット構造物1の水面21より上の部分に設置した図示しない削孔機を用いて、レグ3の内部29から岩盤19を削孔する。削孔時には、ガイド孔24および鞘管17をガイドとして用いる。
FIG. 4 is a diagram showing the process of fixing the
そして、レグ3および鞘管17を通してグランドアンカー25を打設し、グランドアンカー25の下端をアンカー体27によって岩盤19に定着する。このとき、複数のグランドアンカー25が近接していれば、図4に示すようにアンカー体27を水底の岩盤19内の異なる深さに形成することが望ましい。グランドアンカー25が近接していなければ、アンカー体27を岩盤19内の同じ深さに形成してもよい。グランドアンカー25の上端は、水面21より上に位置する定着板23に定着具33によって定着する。こうして、レグ3の内部29を通り底版5を貫通するグランドアンカー25によって、ジャケット構造物1を水底の岩盤19に対して固定する。
Then, the
グランドアンカーは、アンカー体を岩盤に施工する際の設計基準や施工方法が確立されており、岩盤に杭を施工する場合と比較して削孔する孔の径や深さが小さい。そのため、削孔時に岩盤19に亀裂が生じにくく、岩盤19にアンカー体27を定着させて確実に支持力を得ることができる。
Ground anchors have established design standards and construction methods for constructing anchor bodies in rock, and the diameter and depth of drilled holes are smaller than in the case of constructing piles in rock. Therefore, cracks are less likely to occur in the
図5は、中詰め砂31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23に設けられた図示しない充填孔を用いて、レグ3の内部29に中詰め砂31を充填する。中詰め砂31は、図5(a)に示すように定着板23の高さまで充填しても良いし、図5(b)に示すように水中の所定の高さまで充填してもよい。充填量は、中詰め砂31の重量によってレグ3に作用する力を考慮して決定される。これにより、洋上風力発電用基礎の下部構造49が完成する。
FIG. 5 is a diagram showing the process of filling the filling
このように、第1の実施形態によれば、底版5を含むジャケット構造物1を陸上で製作するので、水中や水底で支持部である底版5にレグ3を接合する必要がなく、SEP(自己昇降式作業台船)を用いた作業を最小限にできる。
Thus, according to the first embodiment, since the
下部構造49では、レグ3の支持部である底版5とグランドアンカー25とを併用するので、ジャケット構造物1からの押込み力については底版5により岩盤19に伝え、引き抜き力についてはグランドアンカー25により抵抗する構造とすることが可能になる。そのため、杭を打設せずにジャケット構造物1を水底に固定することができる。
In the
下部構造49では、グランドアンカー25をレグ3の内部29を通し、底版5を貫通させて配置するので、グランドアンカー25を所定の位置に確実に配置することができるとともに、海水による腐食や漂流物による損傷等からグランドアンカー25を保護することができる。また、グランドアンカー25の他端をレグ3の水上部分に形成された定着部に定着するので、グランドアンカー25を施工する際に水中でのダイバー作業が不要となる。さらに、レグ3に中詰め砂31を充填することにより、ジャケット構造物1の重量を適切に調整することができる。
In the
以下、本発明の別の例について、第2~第5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 fifth 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6は、本発明の第2の実施形態に係る下部構造49aを示す図である。
A second embodiment will be described. FIG. 6 shows a
この下部構造49aは、高低差のある岩盤19a上に設置される点で第1の実施形態の下部構造49と主に異なる。下部構造49aのジャケット構造物1aは、複数のレグのうち、一部のレグ3aの長さが短い。
This
下部構造49aは、第1の実施形態の下部構造49と同様の手順で施工される。陸上でジャケット構造物1aを構築する際には、岩盤19aの高低差を考慮してレグ3、3aの長さを決定する。
The
第2の実施形態では、複数のレグの長さが異なるジャケット構造物1aを用いることにより、水底の岩盤に高低差がある場合にも下部構造を容易に施工できる。
In the second embodiment, by using the
第3の実施形態について説明する。図7は、本発明の第3の実施形態に係る下部構造49b、49cを示す図である。
A third embodiment will be described. FIG. 7 is a
図7(a)に示す下部構造49bは、レグ3の内部のグランドアンカー25に加えて、レグ3の外側にグランドアンカー25aが設けられる点で第1の実施形態の下部構造49と主に異なる。
The
下部構造49bでは、ガイド孔24aを有する定着板23aがレグ3の外周に固定される。また、底版5に鞘管17aが固定される。鞘管17aは、レグ3の軸方向から見てガイド孔24aに対応する位置に配置される。
A fixing
下部構造49bは、第1の実施形態の下部構造49と同様の手順で施工される。グランドアンカー25aは、グランドアンカー25と前後して、ガイド孔24aおよび鞘管17aをガイドとして岩盤19を削孔して打設する。グランドアンカー25aの下端はアンカー体27aによって岩盤19に定着し、上端は定着具33aによって定着板23aに定着する。
The
図7(b)に示す下部構造49cは、レグ3の内部にグランドアンカーが設けられず、レグ3の外側のみにグランドアンカー25aが設けられる点で第1の実施形態の下部構造49と主に異なる。
The
第3の実施形態の下部構造49b、49cは、ジャケット構造物1b、1cに大きな引抜き力が作用することが想定され、必要とされる本数のグランドアンカーをレグ3の内部29に配置できない場合などに有効である。下部構造49b、49cにおいて、ガイド孔24aと鞘管17aとの間に図示しないシース管を設ければ、海水による腐食や漂流物による損傷等からグランドアンカー25aを保護することができる。
The
第4の実施形態について説明する。図8は、本発明の第4の実施形態に係る下部構造49dを示す図である。
A fourth embodiment will be described. FIG. 8 shows a
下部構造49dは、レグ3および連結部材7に囲まれた空間にグランドアンカー25bが設けられる点で第1の実施形態の下部構造49と主に異なる。
The
下部構造49dでは、下部構造49のジャケット構造物1d上に接合された、風車タワーとの接続部材35の内部に定着板37が固定される。定着板37はガイド孔24bを有する。
In the
下部構造49dを施工するには、第1の実施形態と同様に陸上でジャケット構造物1dを構築し、岩盤19上にジャケット構造物1dを沈設する。次に、ジャケット構造物1d上に接続部材35を接合する。そして、ガイド孔24bをガイドとして岩盤19を削孔し、グランドアンカー25bを打設する。グランドアンカー25bの下端はアンカー体27bによって岩盤19に定着し、上端は定着具33bによって定着板37に定着する。
In order to construct the
第4の実施形態の下部構造49dも、ジャケット構造物1dに大きな引抜き力が作用することが想定され、必要とされる本数のグランドアンカーをレグ3の内部29に配置できない場合などに有効である。グランドアンカー25bはレグ3および連結部材7で囲まれた空間に配置されているので、漂流物による損傷等から保護することができる。
The
なお、底版5の構成は第1から第4の実施形態に示したものに限らない。図9は、他の底版5a、5bの例を示す図である。
The configuration of the
図9(a)に示す底版5aは、所定の厚さを有する1枚の鋼板である。底版5aは、鞘管の代わりに、上面から下面まで貫通するガイド孔39を有する。底版5aを用いる場合、ガイド孔39をガイドとして岩盤を削孔してグランドアンカーを打設する。
The
図9(b)に示す底版5bは、所定の厚さを有する1枚の鋼板である。底版5bはレグ3の内部29と略同径の孔41を有し、底版5bの上面および下面には孔41よりも大きなガイドプレート43が固定される。ガイドプレート43は、ガイド孔39aを有する。底版5bを用いる場合、ガイド孔39aをガイドとして岩盤を削孔してグランドアンカーを打設する。
The
第5の実施形態について説明する。図10から図12は、下部構造49eを施工する工程を示す図である。
A fifth embodiment will be described. 10 to 12 are diagrams showing the steps of constructing the
図12に示す下部構造49eは、レグ3の支持部が根固めコンクリート53である点で第1の実施形態の下部構造49と主に異なる。下部構造49eでは、水底の岩盤19に設置された根固めコンクリート53でレグ3の下端部を支持する。
The
図10(a)に示す工程では、水底の岩盤19に掘削部51を形成する。掘削部51は、図示しない全旋回掘削機を用いて掘削された複数の円柱形の空間を連結することにより、所定の大きさに形成される。掘削部51の形成と前後して、陸上でジャケット構造物1eを構築する。
In the process shown in FIG. 10(a), an
図10(b)に示す工程では、ジャケット構造物1eを起重機船で現場まで運搬し、水底の岩盤19上に沈設して、レグ3の下端部を掘削部51内に挿入する。図11に示す工程では、掘削部51にコンクリートを充填して根固めコンクリート53を形成する。根固めコンクリート53へのレグ3の根入れ深さは、レグ3の直径と同等以上とし、レグ3の鉛直支持力上必要となる根入れ深さを確保できるように決定する。
In the process shown in FIG. 10(b), the
図12に示す工程では、ジャケット構造物1eの海上部分に設置した図示しない削孔機を用いて、レグ3の内部29から岩盤19を削孔する。削孔時には、定着板23のガイド孔24をガイドとして用いる。そして、レグ3を通してグランドアンカー25を打設し、グランドアンカー25の下端をアンカー体27によって岩盤19に定着する。グランドアンカー25の上端は、水上部分に形成された定着板23に定着具33によって定着する。こうして、レグ3の内部29を通るグランドアンカー25によって、ジャケット構造物1eを水底の岩盤19に対して固定する。その後、定着板23に設けられた図示しない充填孔を用いてレグ3の内部29に中詰め砂31を充填し、洋上風力発電用基礎の下部構造49eを完成する。
In the process shown in FIG. 12, a drilling machine (not shown) installed in the sea portion of the
第5の実施形態では、岩盤19に掘削した掘削部51にレグ3の下端部を挿入した後にコンクリートを充填し、レグ3を支持する根固めコンクリート53を形成する。そのため、水底の岩盤19に不陸や傾斜がある場合にも下部構造49eを容易に施工することができる。
In the fifth embodiment, after inserting the lower end of the
下部構造49eでは、レグ3の支持部である根固めコンクリート53とグランドアンカー25とを併用するので、ジャケット構造物1eからの押込み力については根固めコンクリート53により岩盤19に伝え、引き抜き力についてはグランドアンカー25により抵抗する構造とすることが可能になる。そのため、杭を打設せずにジャケット構造物1eを水底に固定することができる。
In the
下部構造49eでは、グランドアンカー25をレグ3の内部29を通して配置するので、海水による腐食や漂流物による損傷等からグランドアンカー25を保護することができる。また、グランドアンカー25の他端をレグ3の水上部分に形成された定着部に定着するので、グランドアンカー25を施工する際に水中でのダイバー作業が不要となる。さらに、レグ3に中詰め砂31を充填することにより、ジャケット構造物1eの重量を適切に調整することができる。
In the
第5の実施形態のように予め形成した掘削部51にジャケット構造物1eのレグ3を配置する場合や、予め形成した杭基礎上にジャケット構造物を配置する場合には、ジャケット構造物1を精度よく沈設する必要がある。それに対し、第1から第4の実施形態のように底版5をレグ3に取り付けた状態でジャケット構造物を沈設する場合は、沈設位置の誤差の許容範囲を大きくできる。
When the
なお、第1から第5の実施形態では、レグの内部に充填される中詰め材として中詰め砂31を用いたが、中詰め材は砂に限らない。例えば、岩盤19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 fifth embodiments, the filling
なお、第1から第5の実施形態では、グランドアンカー25を打設してジャケット構造物を水底の岩盤に固定した後にレグ3に中詰め砂31を充填したが、レグ3に中詰め砂31を充填した後にグランドアンカー25を打設してジャケット構造物を岩盤に固定してもよい。この場合、レグ3の内部にグランドアンカー25を配置するためにガイド孔24から鞘管17に亘るシース管を予め配置しておき、中詰め砂31をシース管の外部に充填することが望ましい。
In the first to fifth embodiments, the
第1から第5の実施形態では、洋上風車の供用中にグランドアンカーの張力を計測してもよい。図13は、レグ3の内部のグランドアンカー25に光ファイバセンサ45を組み込んだ例を示す図である。図13に示す例では、グランドアンカー25のストランドに張力を計測するための光ファイバセンサ45が組み込まれ、光ファイバセンサ45が制御装置47に接続される。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、下部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 first to fifth embodiments, the tension of the ground anchor may be measured while the offshore wind turbine is in service. FIG. 13 is a diagram showing an example in which an optical fiber sensor 45 is incorporated into the
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、1a、1b、1c、1d、1e………ジャケット構造物
3、3a………レグ
5、5a、5b………底版
7………連結部材
9………上面プレート
11………下面プレート
13………縦リブ材
15………リブ材
17、17a………鞘管
19、19a………岩盤
21………水面
23、23a、37………定着板
24、39、39a………ガイド孔
25、25a、25b………グランドアンカー
27、27a、27b………アンカー体
29………内部
31………中詰め砂
33、33a、33b………定着具
35………接続部材
41………孔
43………ガイドプレート
45………光ファイバセンサ
47………制御装置
49、49a、49b、49c、49d………下部構造
51………掘削部
53………根固めコンクリート
1, 1a, 1b, 1c, 1d, 1e ---
Claims (12)
中空状の鋼管で形成される複数のレグと、
前記複数のレグを連結する連結部材と、
からなるジャケット構造物を具備し、
前記レグの下端部が水底地盤に設置された支持部により支持され、
前記ジャケット構造物が、一端が前記水底地盤内に定着され、他端が水上部分に形成された定着部に定着されたグランドアンカーによって前記水底地盤に対して固定され、
前記グランドアンカーが前記支持部を貫通して配置されることを特徴とする洋上風力発電用基礎の下部構造。 A substructure of a foundation for offshore wind power generation, comprising:
a plurality of legs formed of hollow steel pipes;
a connecting member that connects the plurality of legs;
Equipped with a jacket structure consisting of
the lower end of the leg is supported by a support installed on the submerged ground;
one end of the jacket structure is anchored in the underwater ground, and the other end is fixed to the underwater ground by a ground anchor anchored to an anchoring portion formed on the water surface ;
A substructure for a foundation for offshore wind power generation, wherein the ground anchor is disposed through the support .
前記支持部が前記水底地盤上に設置された底版であり、前記底版が前記レグの軸方向から見て前記ガイド孔に対応する位置に配置された鞘管を有し、
前記グランドアンカーが前記ガイド孔と前記鞘管を通して配置されることを特徴とする請求項1記載の洋上風力発電用基礎の下部構造。 the fixing portion is formed using a fixing plate fixed to the above-water portion of the leg, the fixing plate having a guide hole;
The support portion is a bottom slab installed on the water bottom ground, and the bottom slab has a sheath pipe arranged at a position corresponding to the guide hole when viewed from the axial direction of the leg,
2. The substructure of a foundation for offshore wind power generation according to claim 1 , wherein said ground anchor is arranged through said guide hole and said sheath pipe .
中空状の鋼管で形成される複数のレグと、
前記複数のレグを連結する連結部材と、
からなるジャケット構造物を具備し、
前記レグの下端部が水底地盤に設置された支持部により支持され、
前記ジャケット構造物が、一端が前記水底地盤内に定着されたグランドアンカーによって前記水底地盤に対して固定され、
前記グランドアンカーが前記レグおよび前記連結部材に囲まれた空間に配置されることを特徴とする洋上風力発電用基礎の下部構造。 A substructure of a foundation for offshore wind power generation, comprising:
a plurality of legs formed of hollow steel pipes;
a connecting member that connects the plurality of legs;
Equipped with a jacket structure consisting of
the lower end of the leg is supported by a support installed on the submerged ground;
wherein the jacket structure is fixed to the seabed by a ground anchor anchored at one end in the seabed ;
A substructure for a foundation for offshore wind power generation, wherein the ground anchor is arranged in a space surrounded by the leg and the connecting member .
中空状の鋼管で形成される複数のレグを有するジャケット構造物を構築する工程aと、
前記ジャケット構造物を現場に運搬し、前記レグの下端部を水底地盤に設置された支持部で支持する工程bと、
前記ジャケット構造物を前記支持部を貫通するグランドアンカーによって前記水底地盤に対して固定する工程cと、
を具備し、
前記工程cで、前記グランドアンカーの一端を前記水底地盤内に定着させ、他端を水上部分に形成された定着部に定着させることを特徴とする洋上風力発電用基礎の下部構造の施工方法。 A method for constructing a substructure of a foundation for offshore wind power generation, comprising:
Step a of constructing a jacket structure having a plurality of legs formed of hollow steel pipes;
a step (b) of transporting the jacket structure to the site and supporting the lower ends of the legs with a support installed on the submerged ground;
a step c of fixing the jacket structure to the submerged ground by means of ground anchors penetrating the support portion ;
and
A method of constructing a substructure of a foundation for offshore wind power generation, wherein in the step c, one end of the ground anchor is anchored in the underwater ground, and the other end is anchored to an anchoring portion formed on the water surface. .
前記支持部が前記レグを支持する底版であり、前記底版が前記レグの軸方向から見て前記ガイド孔に対応する位置に配置された鞘管を有し、
前記工程aで、前記レグの下端部に前記底版を取り付け、
前記工程bで、前記底版を前記水底地盤上に配置し、
前記工程cで、前記ガイド孔と前記鞘管をガイドとして前記水底地盤を削孔して前記グランドアンカーを配置し、前記グランドアンカーの他端を前記定着板に定着させることを特徴とする請求項10記載の洋上風力発電用基礎の下部構造の施工方法。 the fixing portion is formed using a fixing plate fixed to the above-water portion of the leg, the fixing plate having a guide hole;
The support portion is a bottom plate that supports the leg, and the bottom plate has a sheath pipe arranged at a position corresponding to the guide hole when viewed from the axial direction of the leg,
In the step a, attaching the bottom plate to the lower end of the leg,
In the step b, placing the bottom plate on the water bottom ground,
In the step (c), using the guide hole and the sheath pipe as a guide, the ground anchor is drilled in the seabed ground, the ground anchor is arranged , and the other end of the ground anchor is fixed to the fixing plate . Item 11. A method for constructing a substructure of a foundation for offshore wind power generation according to Item 10.
中空状の鋼管で形成される複数のレグと前記複数のレグを連結する連結部材とを有するジャケット構造物を構築する工程aと、
前記ジャケット構造物を現場に運搬し、前記レグの下端部を水底地盤に設置された支持部で支持する工程bと、
前記ジャケット構造物を前記レグおよび前記連結部材に囲まれた空間に配置したグランドアンカーによって前記水底地盤に対して固定する工程cと、
を具備し、
前記工程cで、前記グランドアンカーの一端を前記水底地盤内に定着させることを特徴とする洋上風力発電用基礎の下部構造の施工方法。 A method for constructing a substructure of a foundation for offshore wind power generation, comprising:
Step a of constructing a jacket structure having a plurality of legs formed of hollow steel pipes and connecting members connecting the plurality of legs ;
a step (b) of transporting the jacket structure to the site and supporting the lower ends of the legs with a support installed on the submerged ground;
a step c of fixing the jacket structure to the submerged ground by a ground anchor arranged in a space surrounded by the legs and the connecting members ;
and
A method of constructing a substructure of a foundation for offshore wind power generation, wherein in the step c, one end of the ground anchor is anchored in the submerged ground.
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