JP7186326B1 - 海洋構造物 - Google Patents

Abstract

【課題】完成後を想定した構造解析を容易に行うことができる海上構造物を提供する。【解決手段】本発明の態様１に係る海洋構造物１０は、鋼管杭２０と、鋼管杭２０の内径よりも小さな外径のジャケット脚３１と、ジャケット脚３１に取り付けられる円環状フランジ３８であって、鋼管杭２０の内周面とジャケット脚３１の外周面との間に形成されるグラウト充填空間５０の上方に取り付けられる円環状フランジ３８と、を備える海洋構造物１０であって、円環状フランジ３８は、グラウト充填空間５０に充填されるグラウト５１が硬化した後、ジャケット脚３１から取り外されることを特徴とする。【選択図】図３

Description

本発明は、海洋構造物に関する。

海洋構造物の脚、と海底に打設された杭とを、グラウトにより固定する構造が開示されている。特許文献１では、グラウトの海洋への排出を抑制した海洋構造物が開示されている。特許文献２では、ジャケット杭と基礎杭とを、グラウトが硬化するまでの間一時的に保持する結合システムが開示されている。

特許第６８２４４６４号公報 特表２０２１－５０５７９３号公報

上記構造において、グラウトが硬化するまでの間、脚と杭とを仮保持する必要がある。脚と杭とを仮保持するためには、脚と杭との間における応力の伝達が可能な構造が必要である。しかしながら、完成後の海洋構造物に、脚と杭とを仮保持する構造を残す仕様とすると、脚と杭との間における応力の伝達経路が複雑となる。これにより、完成後の海洋構造物を想定した構造計算に手間がかかる課題がある。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、完成後を想定した構造解析を容易に行うことができる海上構造物を提供することを目的とする。

＜１＞本発明の態様１に係る海洋構造物は、鋼管杭と、前記鋼管杭の内径よりも小さな外径のジャケット脚と、前記ジャケット脚に取り付けられる円環状フランジであって、前記鋼管杭の内周面と前記ジャケット脚の外周面との間に形成されるグラウト充填空間の上方に取り付けられる円環状フランジと、を備える海洋構造物であって、前記円環状フランジは、前記グラウト充填空間に充填されるグラウトが硬化した後、前記ジャケット脚から取り外されることを特徴とする。

この発明によれば、円環状フランジは、グラウト充填空間に充填されるグラウトが硬化した後、ジャケット脚から取り外される。グラウトが硬化した後に円環状フランジを取り外すことで、完成状態の海洋構造物について構造解析を行う際、円環状フランジについて考慮することを不要とすることができる。したがって、構造解析を行う際の負担を小さくすることができる。

＜２＞本発明の態様２に係る海洋構造物は、態様１に係る海洋構造物において、前記円環状フランジは、リブを介して前記ジャケット脚に接続されていることを特徴とする。

この発明によれば、円環状フランジは、リブを介してジャケット脚に接続されている。これにより、円環状フランジとジャケット脚とが直接に接続されている場合等と比較して、円環状フランジをジャケット脚から取り外す作業を容易にすることができる。

＜３＞本発明の態様３に係る海洋構造物は、態様２に係る海洋構造物において、前記円環状フランジは、前記グラウト充填空間に充填される前記グラウトが硬化した後、前記リブが前記ジャケット脚から切断されることで、前記ジャケット脚から取り外されることを特徴とする。

この発明によれば、円環状フランジは、グラウト充填空間に充填されるグラウトが硬化した後、リブがジャケット脚から切断されることで、ジャケット脚から取り外される。これにより、円環状フランジをジャケット脚から取り外す作業を容易かつ短時間で行うことができる。

＜４＞本発明の態様４に係る海洋構造物は、態様１から態様３のいずれか１つに係る海洋構造物において、前記グラウト充填空間から溢れた前記グラウトを受け止めるグラウトシールと、前記円環状フランジから垂直に立設され、前記グラウトシールを保持するグラウトシール受けプレートと、を更に備え、前記グラウトシールは、前記鋼管杭、前記ジャケット脚、前記円環状フランジ、及び、前記グラウトシール受けプレートを覆うことを特徴とする。

ここで、グラウト充填空間にグラウトを充填する作業において、グラウトがグラウト充填空間から溢れることがある。これに対し、グラウトシールは、鋼管杭、ジャケット脚、円環状フランジ、及び、グラウトシール受けプレートを覆う。これにより、グラウト充填空間から溢れたグラウトが海洋に落下することを防ぐことができる。

＜５＞本発明の態様５に係る海洋構造物は、態様４に係る海洋構造物において、前記円環状フランジは、リブを介して前記ジャケット脚に接続され、前記リブの上端は、水平方向に沿って見て、前記グラウトシール受けプレートから突出していることを特徴とする。

この発明によれば、リブの上端は、水平方向に沿って見て、グラウトシール受けプレートから突出している。これにより、例えば、作業者がグラウトシール受けプレートの外側からリブを目視しやすくすることができる。よって、リブ周辺の出来形を確認しやすくすることができる。また、リブを切断して円環状フランジをジャケット脚から取り外す際に、作業者の手がリブに届きやすくすることができる。よって、リブを切断する作業を容易にすることができる。

＜６＞本発明の態様６に係る海洋構造物は、態様２から態様５のいずれか１つに係る海洋構造物において、前記ジャケット脚と接続されるブレース、を更に備え、前記リブは、前記ジャケット脚を挟んで、前記ブレースと反対側に配置されることを特徴とする。

この発明によれば、ジャケット脚と接続されるブレースを更に備える。これにより、海洋構造物の強度を向上することができる。ここで、ジャケット脚にブレースが接続されていると、ジャケット脚の周辺で作業を行う際に、作業者の作業を妨げる原因となることがある。これに対し、リブは、ジャケット脚を挟んで、ブレースと反対側に配置される。これにより、リブを切断する際、ブレースの影響を受けることなく作業を行うことができる。

＜７＞本発明の態様７に係る海洋構造物は、態様１から態様６のいずれか１つに係る海洋構造物において、前記ジャケット脚と接続されるブレース、を更に備え、前記円環状フランジは、前記鋼管杭の上端と当接する当接部を含み、前記当接部は、前記円環状フランジの前記当接部以外の部分よりも厚く、前記当接部は、前記ジャケット脚を挟んで、前記ブレースと反対側に配置されることを特徴とする。

この発明によれば、円環状フランジは、鋼管杭の上端と当接する当接部を含む。これにより、円環状フランジと鋼管杭とがグラウトによって固定される前の状態においては、ジャケット脚の荷重は、当接部を介して鋼管杭に伝達される。これにより、グラウト充填空間にグラウトが充填される前において、ジャケット脚と鋼管杭とを仮保持することができる。また、当接部は、ジャケット脚を挟んで、ブレースと反対側に配置される。これにより、作業者は、ブレースの影響を受けることなく、当接部の付近で作業を行うことができる。

当接部は、円環状フランジの当接部以外の部分よりも厚い。これにより、円環状フランジは、当接部のみが鋼管杭の上端に当接する。また、鋼管杭の上端と、円環状フランジの当接部以外の部分との間には、隙間が生じる。この隙間は、グラウト充填空間の開口部となる。したがって、グラウト充填空間にグラウトが満たされた後は、隙間からグラウトが溢れる。このように、グラウト充填空間からグラウトが溢れるようにすることで、グラウト充填空間にグラウトを満たしやすくすることができる。よって、鋼管杭とジャケット脚とがグラウトによって確実に固定されやすくすることができる。

＜８＞本発明の態様８に係る海洋構造物は、態様７に係る海洋構造物において、前記円環状フランジは、リブを介して前記ジャケット脚に接続され、前記リブは、第１のリブと、第２のリブと、第３のリブと、第４のリブと、を含み、前記当接部は、前記第１のリブと前記第２のリブとが配置され、前記円環状フランジの前記当接部以外の部分は、前記第３のリブと前記第４のリブとが配置され、前記第１のリブと前記第２のリブとの間隔は、前記第３のリブと前記第４のリブとの間隔よりも狭いことを特徴とする。

この発明によれば、当接部は、第１のリブと第２のリブとが配置される。これにより、第１のリブと第２のリブとによって、ジャケット脚の荷重を鋼管杭に伝達することができる。円環状フランジの当接部以外の部分は、第３のリブと第４のリブとが配置される。これにより、第３のリブと第４のリブとによって、当接部以外の部分をジャケット脚に固定することができる。
第１のリブと第２のリブとの間隔は、第３のリブと第４のリブとの間隔よりも狭い。これにより、第１のリブと第２のリブとによって、ジャケット脚の荷重を受け止めやすくすることができる。

＜９＞本発明の態様９に係る海洋構造物は、態様１から態様３のいずれか１つに係る海洋構造物において、前記第３のリブ及び前記第４のリブの板厚は、前記第１のリブ及び前記第２のリブの板厚よりも薄いことを特徴とする。

この発明によれば、第３のリブ及び第４のリブの板厚は、第１のリブ及び第２のリブの板厚よりも薄い。つまり、当接部に配置され、荷重を伝達する第１のリブ及び第２のリブよりも、当接部以外の部分に配置され、荷重を伝達しない第３のリブ及び第４のリブの方が薄い。これにより、第３のリブ及び第４のリブの板厚をより薄くすることができる。したがって、例えば、第３のリブ及び第４のリブを切断する作業を容易にすることができる。更に、第３のリブ及び第４のリブの費用を抑えることができる。

＜１０＞本発明の態様１０に係る海洋構造物は、態様１から態様９のいずれか１つに係る海洋構造物において、前記円環状フランジは、前記ジャケット脚に直接溶接されていないことを特徴とする。

この発明によれば、円環状フランジは、ジャケット脚に直接溶接されていない。言い換えれば、円環状フランジは、リブのみによってジャケット脚に接続されている。これにより、円環状フランジは、リブを切断することのみによって、ジャケット脚から取り外すことができる。よって、円環状フランジをジャケット脚から取り外す作業を容易にすることができる。

＜１１＞本発明の態様１１に係る海洋構造物は、鋼管杭と、前記鋼管杭の内径よりも小さな外径のジャケット脚と、前記ジャケット脚が挿通可能な穴を有する円環状フランジであって、前記鋼管杭の内周面と前記ジャケット脚の外周面との間に形成されるグラウト充填空間の上方に取り付けられる円環状フランジと、を備える海洋構造物であって、前記ジャケット脚に溶接されるリブ、を更に備え、前記円環状フランジは、前記リブに溶接され、前記ジャケット脚には溶接されていないことを特徴とする。

この発明によれば、円環状フランジは、リブに溶接され、ジャケット脚には溶接されていない。言い換えれば、円環状フランジは、リブのみによってジャケット脚に溶接されている。これにより、円環状フランジは、リブを切断することのみによって、ジャケット脚から取り外すことができる。よって、円環状フランジをジャケット脚から取り外す作業を容易にすることができる。

本発明によれば、完成後を想定した構造解析を容易に行うことができる海上構造物を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る海洋構造物を示す側面図である。 図１に示す海洋構造物を構成するジャケットを含む縦断面図である。 図２に示す海洋構造物の要部の縦断面図である。 図２に示す海洋構造物の要部の下面図である。 図２に示す海洋構造物の要部の斜視図である。

以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係る海洋構造物１０を説明する。
図１から図５に示すように、海洋構造物１０は、鋼管杭２０と、ジャケット３０と、を備えている。なお図１には、海洋構造物１０の施工に用いられる作業船８５も併せて図示されている。

図３に示すように、鋼管杭２０は、海底１１に打設されている。鋼管杭２０は、中空であり、管状である。鋼管杭２０は、ジャケット３０の後述するジャケット脚３１と同数設けられている。鋼管杭２０のそれぞれは、海底１１においてジャケット脚３１が固定される位置に打設されている。鋼管杭２０の内部の海底面１２（すなわち、海底地盤土の表面）は、鋼管杭２０の外部の海底面１２よりも低い。海底面１２を形成する海底地盤土は、鋼管杭２０の内部において削られている。鋼管杭２０は、鋼製である。

鋼管杭２０には、プレート受け２１が設けられている。プレート受け２１は、ドーナツ状（環状）である。プレート受け２１は、鋼管杭２０を海底１１に打設する前に、鋼管杭２０に予め固定されている。

プレート受け２１には、仕切りプレート２２（仕切り部材）が設置されている。プレート受け２１は、仕切りプレート２２を下方から支持する。仕切りプレート２２は、プレート受け２１に単に置かれているだけである。すなわち、仕切りプレート２２は、プレート受け２１に、溶接などによって固定されてはいない。仕切りプレート２２の外径は、鋼管杭２０の内径よりも小さく、プレート受け２１の内径よりも大きい。仕切りプレート２２は、後述するグラウト充填空間５０の下部に設置される。仕切りプレート２２は、鋼製である。

図１に示すように、ジャケット３０は、固定式の海洋プラットホームである。ジャケット３０は、全体として四角錘状に形成されている。ジャケット３０は、鋼製である。
ジャケット３０は、ジャケット脚３１と、デッキ３２と、ブレース３３と、を備えている。

本実施形態において、ジャケット脚３１は、４本設けられている。各ジャケット脚３１は、中空であり、管状である。
図２に示すように、各ジャケット脚３１は、基部３４と、本体部３５と、を備えている。
基部３４は、ジャケット脚３１の下端に位置する。基部３４は、鋼管杭２０の内部に挿入されている。ジャケット脚３１のうち、少なくとも基部３４の外径は、鋼管杭２０の内径よりも小さい。基部３４の外径が鋼管杭２０の内径よりも小さければ、本体部３５の外径は鋼管杭２０の内径以上であってもよい。ジャケット脚３１の全体の外径が、鋼管杭２０の内径よりも小さくてもよい。基部３４の下端は、鋼管杭２０の外部の海底面１２よりも下方に位置している。基部３４の上端は、鋼管杭２０の外部の海底面１２よりも上方に位置している。基部３４は、鉛直方向に対して実質的に平行である。

図３に示すように、基部３４の下端は、ボトムキャップ３６によって閉塞されている。ボトムキャップ３６には、ガイド３７が設けられている。ガイド３７は、ボトムキャップ３６から下方に突出している。ガイド３７は、下方に向けて突となる錘状である。ガイド３７は、基部３４が鋼管杭２０の内部に差し込まれることを案内する。

基部３４には、円環状フランジ３８が設けられている。円環状フランジ３８は、環状の部材である。円環状フランジ３８は、ジャケット脚３１の少なくとも基部３４が挿通可能な穴を有する。円環状フランジ３８は、例えば、基部３４の周囲において複数の円弧状の部材を接続することで形成される。部材の接続は、例えば、溶接によってなされる。前記円弧状の部材同士の接合部は、例えば、ジャケット脚３１を挟んで、ブレース３３と反対側に設けられることが好ましい。これにより、円環状フランジ３８は、基部３４の外側から円環状フランジ３８を取り付ける。円環状フランジ３８は、ジャケット脚３１の基部３４において、後述するグラウト充填空間５０の上方に取り付けられる。円環状フランジ３８は、基部３４の外周面から径方向の外側に突出している。円環状フランジ３８の外径は、鋼管杭２０の外径よりも大きい。円環状フランジ３８は、鋼管杭２０の上端よりも上方に位置している。円環状フランジ３８は、鋼管杭２０によって下方から支持されている。

円環状フランジ３８には、グラウトシール受けプレート３９が設けられている。グラウトシール受けプレート３９は、後述するグラウトシール５４を保持する。グラウトシール受けプレート３９は、円環状フランジ３８の外周縁から垂直に立設される。

図２に示すように、本体部３５は、基部３４の上端から上方に延びている。本体部３５は、基部３４よりも長い。本体部３５は、鉛直方向に対して傾斜している。本体部３５は、下方から上方に向かうに従い、ジャケット３０の中央に向けて延びている。本体部３５の上端は、海水面１３よりも上方（海上）に配置されている。本体部３５には、本体部３５の内部と外部とを連通する図示しない貫通孔が形成されている。貫通孔は、海水面１３の近くに形成されている。

図１に示すように、デッキ３２は、ジャケット３０の頂部に設けられている。デッキ３２は、４本のジャケット脚３１の上端に設けられている。デッキ３２は、４本のジャケット脚３１によって支持されている。
ブレース３３は、ジャケット脚３１と接続される。具体的には、ブレース３３は、水平方向に隣り合うジャケット脚３１を連結する。これにより、ブレース３３は、ジャケット３０を補強する。ブレース３３は、デッキ３２よりも下方に位置している。ブレース３３は、ジャケット脚３１の本体部３５を水平方向に連結する。ブレース３３は、水平方向に対して傾斜している。ブレース３３は、水平方向に隣り合うジャケット脚３１の間にたすき掛けされている。ブレース３３は、鉛直方向に複数段（図示の例では２段）設けられている。

ここで図３に示すように、鋼管杭２０の内周面とジャケット脚３１の外周面との間には、グラウト充填空間５０が形成されている。グラウト充填空間５０には、グラウト５１が充填される。これにより、ジャケット脚３１と鋼管杭２０とが固定される。グラウト充填空間５０は、全体で４つ形成されている。

グラウト充填空間５０は、（１）鋼管杭２０の内周面、（２）ジャケット脚３１（基部３４）の外周面、（３）仕切りプレート２２の上面、（４）ボトムキャップ３６の下面、（５）円環状フランジ３８の下面、の間に形成されている。グラウト充填空間５０には、グラウト５１が注入され、グラウト５１が流れる。グラウト充填空間５０に注入されたグラウト５１が凝固することにより、鋼管杭２０とジャケット脚３１とが接合される。

グラウト充填空間５０には、供給管５２が接続されている。図１および図２に示すように、供給管５２は、海上からグラウト充填空間５０にグラウト５１を供給する。供給管５２は、４つのグラウト充填空間５０それぞれに対応して１つずつ設けられている。供給管５２は、全体で４つ設けられている。なお図示の例では、供給管５２にバルブ５３が設けられているが、バルブ５３はなくてもよい。
また、グラウト充填空間５０には、エマージェンシーホール５２ａが接続されている。エマージェンシーホール５２ａは、供給管５２の予備として設けられる。すなわち、エマージェンシーホール５２ａは、何らかの理由により供給管５２を用いてグラウト充填空間５０にグラウト５１を充填することが不可能となった場合に、グラウト充填空間５０へのグラウト５１の充填を継続できるようにするために設けられる配管である。エマージェンシーホール５２ａは、ジャケット脚３１を挟んで、ブレース３３と反対側に設けられることが好ましい。これにより、エマージェンシーホール５２ａを用いたグラウト５１の充填の作業性を向上させることが好ましい。

各供給管５２は、ジャケット３０に設けられている。各供給管５２の上端は、デッキ３２の上方に位置している。各供給管５２は、デッキ３２の上方からデッキ３２を鉛直方向に貫通した後、ジャケット脚３１（本体部３５）の上端からジャケット脚３１の内部に差し込まれている。各供給管５２は、ジャケット脚３１に沿って、ジャケット脚３１の上端から下端まで延びている。

図３に示すように、各供給管５２は、ボトムキャップ３６を鉛直方向に貫通し、グラウト充填空間５０に差し込まれている。各供給管５２の下端は、グラウト充填空間５０にグラウト５１を注入する注入口となっている。各供給管５２は、ジャケット脚３１の中心軸に対して、ジャケット脚３１の径方向にずらされている。供給管５２は、ジャケット脚３１と同軸ではない。

グラウト充填空間５０では、供給管５２（注入口）から注入されたグラウト５１が、ボトムキャップ３６と仕切りプレート２２との間から鋼管杭２０の径方向の外側に広がり、鋼管杭２０の内周面とジャケット脚３１の外周面との間を通して上昇する（後述する図１０も参照）。グラウト充填空間５０では、下方の空間が上流であり、上方の空間が下流となる。

ジャケット脚３１の周囲には、グラウトシール５４が設けられている。グラウトシール５４は、グラウト充填空間５０から溢れたグラウト５１を受け止める。グラウトシール５４は、鋼管杭２０、ジャケット脚３１、円環状フランジ３８、及び、グラウトシール受けプレート３９を径方向の外側から覆う。グラウトシール５４は、中空であり、管状である。グラウトシール５４は、鋼管杭２０やジャケット脚３１に比べて軟質な材料によって形成されている。グラウトシール５４は、例えば帆布によって形成されたシートである。

グラウトシール５４の上端は、グラウトシール受けプレート３９に固定されている。グラウトシール５４の下端は、鋼管杭２０に固定されている。グラウトシール５４は、グラウトシール受けプレート３９や鋼管杭２０それぞれに、固定用のベルト５５によって固定されている。ベルト５５は、グラウトシール受けプレート３９や鋼管杭２０それぞれの外面との間にグラウトシール５４を挟み込んだ状態で、グラウトシール受けプレート３９や鋼管杭２０に対して外側から締め込まれている。この時、固定用のベルト５５のバックルは、例えば、ジャケット脚３１を挟んで、ブレース３３の反対側に位置するように配置することが好ましい。

グラウトシール５４の内部は、グラウト充填空間５０と連通している。本実施形態では、円環状フランジ３８と鋼管杭２０の上端との間にライナープレート５６が局所的に配置されている。ライナープレート５６の下面は、鋼管杭２０の上端に当接する。円環状フランジ３８において、ライナープレート５６が配置されていない領域の下面は、鋼管杭２０の上端に、隙間５７をあけて対向している。この隙間５７が、グラウト充填空間５０とグラウトシール５４の内部とを連通している。なお、ライナープレート５６の厚さや、隙間５７の鉛直方向の大きさも、例えば、５０～１００ｍｍである。

図４及び図５に示すように、ライナープレート５６は、円環状フランジ３８における周方向の一部分に限定して配置されている。言い換えると、円環状フランジ３８は、ライナープレート５６が設けられた第１領域３８ａと、ライナープレート５６が設けられていない第２領域３８ｂと、を備えている。第１領域３８ａは、第２領域３８ｂよりも周方向に小さい。ライナープレート５６の周方向の大きさは、円環状フランジ３８の周方向の大きさの半分以下（半分未満）である。

図３に示すように、ライナープレート５６は、円環状フランジ３８の第１領域３８ａの下面に固定されている。ライナープレート５６の下面は、鋼管杭２０の上端に接触している。円環状フランジ３８は、ライナープレート５６を介して鋼管杭２０に支持されている。第１領域３８ａは、供給管５２を間に挟んでジャケット脚３１の中心軸の反対側に位置している。言い換えると、第１領域３８ａは、供給管５２に対して径方向の外側に位置している。

円環状フランジ３８は、当接部を含む。本実施形態において、第１領域３８ａは、円環状フランジ３８の当接部である。当接部は、鋼管杭２０の上端と当接する。当接部は、円環状フランジ３８の当接部以外の部分よりも厚い。第２領域３８ｂは、円環状フランジ３８の当接部以外の部分である。本実施形態において、当接部は、ジャケット脚３１を挟んで、ブレース３３と反対側に配置される。つまり、ライナープレート５６は、ジャケット脚３１を挟んで、ブレース３３と反対側に配置される。

円環状フランジ３８は、リブ４０を介してジャケット脚３１に接続されている。言い換えれば、本実施形態において、円環状フランジ３８は、リブ４０に接続され、ジャケット脚３１には直接接続されていない。円環状フランジ３８とリブ４０との接続は、例えば、溶接によってされる。リブ４０は、円環状フランジ３８から上方に突出するように配置される。リブ４０は、基部３４（ジャケット脚３１）の外周面およびグラウトシール受けプレート３９の内周面それぞれに連結されている。図示の例では、リブ４０は、周方向に間隔をあけて複数設けられている。リブ４０は、第１のリブ４１と、第２のリブ４２と、第３のリブ４３と、第４のリブ４４と、を含む。以下、これらを区別しない場合に、リブ４０と呼称する。

第１のリブ４１と第２のリブ４２とは、円環状フランジ３８における当接部に配置される。つまり、本実施形態において、第１のリブ４１と第２のリブ４２とは、図３に示すようにライナープレート５６の上方に配置される。これにより、ジャケット脚３１の荷重は、第１のリブ４１及び第２のリブ４２を介して当接部に伝達される。当接部に伝達された荷重は、鋼管杭２０に伝達される。これにより、第１のリブ４１と第２のリブ４２とによって、ジャケット脚３１を鋼管杭２０に仮保持する。また、第１のリブ４１と第２のリブ４２とは、ジャケット脚３１を挟んで、後述するブレース３３と反対側に配置される。

第３のリブ４３と第４のリブ４４とは、円環状フランジ３８の当接部以外の部分に配置される。これにより、当接部以外の部分において、円環状フランジ３８とジャケット脚３１との位置がずれることを防ぐ。本実施形態において、第３のリブ４３及び第４のリブ４４の板厚は、第１のリブ４１及び第２のリブ４２の板厚よりも薄い。また、図５に示すように、ジャケット脚３１の基部３４の周方向において、第１のリブ４１と第２のリブ４２との間隔は、第３のリブ４３と第４のリブ４４との間隔よりも狭い。

本実施形態において、円環状フランジ３８は、グラウト充填空間５０に充填されるグラウト５１が硬化した後、ジャケット脚３１から取り外される。
つまり、円環状フランジ３８は、海洋構造物１０の施工時において、ジャケット脚３１と鋼管杭２０とを仮保持するためにのみ用いられる。海洋構造物１０の完成後は、円環状フランジ３８は、例えば、海洋構造物１０から完全に取り外される。具体的には、円環状フランジ３８は、リブ４０がジャケット脚３１から切断されることで、ジャケット脚３１から取り外される。その後、円環状フランジ３８をジャケット脚３１の基部３４の周方向に沿って複数に分割されることで、ジャケット脚３１から完全に取り外される。
なお、本実施形態において、リブ４０の上端は、水平方向に沿って見て、グラウトシール受けプレート３９から突出している。これにより、リブ４０をジャケット３０の外側から容易に目視可能とする。

円環状フランジ３８の第２領域３８ｂの下面は、鋼管杭２０の上端に、前記隙間５７をあけて対向している。円環状フランジ３８は、グラウト充填空間５０を流れるグラウト５１の一部がグラウトシール５４の内部に流れるよう、グラウト充填空間５０を流れるグラウト５１の流れの向きを変える。すなわち、グラウト充填空間５０を流れるグラウト５１は、前記隙間５７を通して、グラウト充填空間５０からグラウトシール５４内に流入する。言い換えれば、グラウト充填空間５０にグラウト５１が満たされた後は、隙間５７を通してグラウトシール５４内にグラウト５１が溢れる。

グラウト５１は、少なくとも、グラウト充填空間５０の上端まで充填されている。さらに本実施形態では、グラウト５１は、グラウトシール５４の内部にも充填されている。グラウトシール５４の内部の一部は、海水であってもよく、海水に希釈されたグラウト５１であってもよい。なお、海水に希釈されたグラウト５１は、通常のグラウト５１よりも比重が低い。
グラウト５１としては、経時硬化性の材料が挙げられる。グラウト５１としては、例えば、超高強度グラウト材が挙げられる。

そして本実施形態では、海洋構造物１０には、グラウト充填空間５０とジャケット脚３１内部とを連通する配管５８（通路）が設けられている。配管５８は、（１）グラウト充填空間５０に充填された海水、又は（２）グラウト充填空間５０に注入されたグラウト５１であって海水に希釈されたグラウト５１（品質が悪いグラウト５１）、又は（３）グラウト充填空間５０に注入されたグラウト５１の一部（グラウト５１の上澄みを含む）、をジャケット脚３１内部に注入する注入部５９として機能する。配管５８は、グラウト充填空間５０を流れるグラウト５１がジャケット脚３１内部に流れるよう、当該グラウト５１の流れの向きを変更する変更部６０としても機能する。

配管５８は、グラウト充填空間５０の上方に設けられている。配管５８は、円環状フランジ３８に設けられている。言い換えると、円環状フランジ３８は、グラウト充填空間５０と変更部６０との間に設けられている。配管５８は、グラウト充填空間５０を流れるグラウト５１の下流に設けられている。
配管５８は、円環状フランジ３８の第２領域３８ｂに設けられている。図４に示すように、配管５８は、周方向に間隔をあけて複数（図示の例では３つ）設けられている。

図３に示すように、各配管５８は、第１部分５８ａと、第２部分５８ｂと、を備えている。第１部分５８ａは、円環状フランジ３８を上下方向に貫通し、グラウト充填空間５０に開口している。第１部分５８ａは、円環状フランジ３８から上方に延びている。第２部分５８ｂは、第１部分５８ａの上端から、ジャケット脚３１（基部３４）の外周面に延びている。第２部分５８ｂは、ジャケット脚３１を水平方向に貫通し、ジャケット脚３１の内部に開口している。
各配管５８の少なくとも一部は、グラウトシール受けプレート３９によって水平方向の外側から覆われている。なお図示の例では、各配管５８の上端は、グラウトシール受けプレート３９の上端よりも上方に位置している。

図４に示すように、円環状フランジ３８の第２領域３８ｂには、配管５８に加え、エマージェンシーホール６１が形成されている。エマージェンシーホール６１は、周方向に隣り合う配管５８の間に形成されている。エマージェンシーホール６１は、グラウト充填空間５０に開口している。エマージェンシーホール６１には、離脱可能な栓６２が嵌め込まれている。栓６２は、エマージェンシーホール６１を塞いでいる。

エマージェンシーホール６１は、緊急時に、グラウト充填空間５０にグラウト５１を注入するための穴である。緊急時としては、例えば、供給管５２でグラウト詰まりが発生した場合などが挙げられる。この場合、栓６２をエマージェンシーホール６１から取り外し、エマージェンシーホール６１からグラウト充填空間５０にグラウト５１を注入する。

以上説明したように、本実施形態に係る海洋構造物１０によれば、円環状フランジ３８は、グラウト充填空間５０に充填されるグラウト５１が硬化した後、ジャケット脚３１から取り外される。グラウト５１が硬化した後に円環状フランジ３８を取り外すことで、完成状態の海洋構造物１０について構造解析を行う際、円環状フランジ３８について考慮することを不要とすることができる。したがって、構造解析を行う際の負担を小さくすることができる。

また、円環状フランジ３８は、リブ４０を介してジャケット脚３１に接続されている。これにより、円環状フランジ３８とジャケット脚３１とが直接に接続されている場合等と比較して、円環状フランジ３８をジャケット脚３１から取り外す作業を容易にすることができる。

また、円環状フランジ３８は、グラウト充填空間５０に充填されるグラウト５１が硬化した後、リブ４０がジャケット脚３１から切断されることで、ジャケット脚３１から取り外される。これにより、円環状フランジ３８をジャケット脚３１から取り外す作業を容易かつ短時間で行うことができる。

ここで、グラウト充填空間５０にグラウト５１を充填する作業において、グラウト５１がグラウト充填空間５０から溢れることがある。これに対し、グラウトシール５４は、鋼管杭２０、ジャケット脚３１、円環状フランジ３８、及び、グラウトシール受けプレート３９を覆う。これにより、グラウト充填空間５０から溢れたグラウト５１が海洋に落下することを防ぐことができる。

また、リブ４０の上端は、水平方向に沿って見て、グラウトシール受けプレート３９から突出している。これにより、例えば、作業者がグラウトシール受けプレート３９の外側からリブ４０を目視しやすくすることができる。よって、リブ４０周辺の出来形を確認しやすくすることができる。また、リブ４０を切断して円環状フランジ３８をジャケット脚３１から取り外す際に、作業者の手がリブ４０に届きやすくすることができる。よって、リブ４０を切断する作業を容易にすることができる。

また、ジャケット脚３１と接続されるブレース３３を更に備える。これにより、海洋構造物１０の強度を向上することができる。ここで、ジャケット脚３１にブレース３３が接続されていると、ジャケット脚３１の周辺で作業を行う際に、作業者の作業を妨げる原因となることがある。これに対し、リブ４０は、ジャケット脚３１を挟んで、ブレース３３と反対側に配置される。これにより、リブ４０を切断する際、ブレース３３の影響を受けることなく作業を行うことができる。

また、円環状フランジ３８は、鋼管杭２０の上端と当接する当接部を含む。これにより、円環状フランジ３８と鋼管杭２０とがグラウト５１によって固定される前の状態においては、ジャケット脚３１の荷重は、当接部を介して鋼管杭２０に伝達される。これにより、グラウト充填空間５０にグラウト５１が充填される前において、ジャケット脚３１と鋼管杭２０とを仮保持することができる。また、当接部は、ジャケット脚３１を挟んで、ブレース３３と反対側に配置される。これにより、作業者は、ブレース３３の影響を受けることなく、当接部の付近で作業を行うことができる。

当接部は、円環状フランジ３８の当接部以外の部分よりも厚い。これにより、円環状フランジ３８は、当接部のみが鋼管杭２０の上端に当接する。また、鋼管杭２０の上端と、円環状フランジ３８の当接部以外の部分との間には、隙間が生じる。この隙間は、グラウト充填空間５０の開口部となる。したがって、グラウト充填空間５０にグラウト５１が満たされた後は、隙間からグラウト５１が溢れる。このように、グラウト充填空間５０からグラウト５１が溢れるようにすることで、グラウト充填空間５０にグラウト５１を満たしやすくすることができる。よって、鋼管杭２０とジャケット脚３１とがグラウト５１によって確実に固定されやすくすることができる。

また、当接部は、第１のリブ４１と第２のリブ４２とが配置される。これにより、第１のリブ４１と第２のリブ４２とによって、ジャケット脚３１の荷重を鋼管杭２０に伝達することができる。円環状フランジ３８の当接部以外の部分は、第３のリブ４３と第４のリブ４４とが配置される。これにより、第３のリブ４３と第４のリブ４４とによって、当接部以外の部分をジャケット脚３１に固定することができる。
第１のリブ４１と第２のリブ４２との間隔は、第３のリブ４３と第４のリブ４４との間隔よりも狭い。これにより、第１のリブ４１と第２のリブ４２とによって、ジャケット脚３１の荷重を受け止めやすくすることができる。

また、第３のリブ４３及び第４のリブ４４の板厚は、第１のリブ４１及び第２のリブ４２の板厚よりも薄い。つまり、当接部に配置され、荷重を伝達する第１のリブ４１及び第２のリブ４２よりも、当接部以外の部分に配置され、荷重を伝達しない第３のリブ４３及び第４のリブ４４の方が薄い。これにより、第３のリブ４３及び第４のリブ４４の板厚をより薄くすることができる。したがって、例えば、第３のリブ４３及び第４のリブ４４を切断する作業を容易にすることができる。更に、第３のリブ４３及び第４のリブ４４の費用を抑えることができる。

また、円環状フランジ３８は、ジャケット脚３１に直接溶接されていない。言い換えれば、円環状フランジ３８は、リブ４０のみによってジャケット脚３１に接続されている。これにより、円環状フランジ３８は、リブ４０を切断することのみによって、ジャケット脚３１から取り外すことができる。よって、円環状フランジ３８をジャケット脚３１から取り外す作業を容易にすることができる。

また、円環状フランジ３８は、リブ４０に溶接され、ジャケット脚３１には溶接されていない。言い換えれば、円環状フランジ３８は、リブ４０のみによってジャケット脚３１に溶接されている。これにより、円環状フランジ３８は、リブ４０を切断することのみによって、ジャケット脚３１から取り外すことができる。よって、円環状フランジ３８をジャケット脚３１から取り外す作業を容易にすることができる。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、ジャケット脚３１にリブ４０によって取り付けられた円環状フランジ３８は、ジャケット３０構造体から除去されずに残置されてもよい。具体的には、例えば、第１のリブ４１及び第２のリブ４２とジャケット脚３１との間を切断する。これにより、施工後の海洋構造物１０において、ジャケット脚３１と鋼管杭２０との間の応力の伝達経路に、円環状フランジ３８が含まれなくなる。したがって、ジャケット脚３１と鋼管杭２０との間における応力の伝達は、硬化後のグラウト５１のみを介してされるようになる。このことで、本発明に係る海洋構造物１０の作用効果は担保できる。また、この場合において、第１のリブ４１及び第２のリブ４２とジャケット脚３１との間のみに限らず、第３のリブ４３及び第４のリブ４４とジャケット脚３１との間も同時に切断してもよい。
また、円環状フランジ３８をジャケット脚３１の基部３４の周方向に沿って複数に分割する際の補助として、円環状フランジ３８を切断容易とするための切れ目を設けてもよい。前記切れ目は、例えば、ジャケット脚３１を挟んで、ブレース３３と反対側に設けられることが好ましい。
また、円環状フランジ３８の当接部は、ライナープレート５６を取り付けることで形成されなくてもよい。例えば、円環状フランジ３８は、厚さの異なる円弧状の部材を接合することで形成されてもよい。

その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

１０ 海洋構造物
２０ 鋼管杭
３０ ジャケット
３１ ジャケット脚
３３ ブレース
３８ 円環状フランジ
３９ プレート
４０ リブ
４１ 第１のリブ
４２ 第２のリブ
４３ 第３のリブ
４４ 第４のリブ
５０ グラウト充填空間
５１ グラウト
５４ グラウトシール

Claims (11)

1. 鋼管杭と、
   前記鋼管杭の内径よりも小さな外径のジャケット脚と、
   前記ジャケット脚に取り付けられる円環状フランジであって、前記鋼管杭の内周面と前記ジャケット脚の外周面との間に形成されるグラウト充填空間の上方に取り付けられる円環状フランジと、
   を備える海洋構造物であって、
   前記円環状フランジは、前記グラウト充填空間に充填されるグラウトが硬化した後、前記ジャケット脚から取り外される、
   ことを特徴とする海洋構造物。
2. 前記円環状フランジは、リブを介して前記ジャケット脚に接続されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の海洋構造物。
3. 前記円環状フランジは、前記グラウト充填空間に充填される前記グラウトが硬化した後、前記リブが前記ジャケット脚から切断されることで、前記ジャケット脚から取り外される、
   ことを特徴とする請求項２に記載の海洋構造物。
4. 前記グラウト充填空間から溢れた前記グラウトを受け止めるグラウトシールと、
   前記円環状フランジから垂直に立設され、前記グラウトシールを保持するグラウトシール受けプレートと、
   を更に備え、
   前記グラウトシールは、前記鋼管杭、前記ジャケット脚、前記円環状フランジ、及び、前記グラウトシール受けプレートを覆う、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の海洋構造物。
5. 前記円環状フランジは、リブを介して前記ジャケット脚に接続され、
   前記リブの上端は、水平方向に沿って見て、前記グラウトシール受けプレートから突出している、
   ことを特徴とする請求項４に記載の海洋構造物。
6. 前記ジャケット脚と接続されるブレース、
   を更に備え、
   前記リブは、前記ジャケット脚を挟んで、前記ブレースと反対側に配置される、
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載の海洋構造物。
7. 前記ジャケット脚と接続されるブレース、
   を更に備え、
   前記円環状フランジは、前記鋼管杭の上端と当接する当接部を含み、
   前記当接部は、前記円環状フランジの前記当接部以外の部分よりも厚く、
   前記当接部は、前記ジャケット脚を挟んで、前記ブレースと反対側に配置される、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の海洋構造物。
8. 前記円環状フランジは、リブを介して前記ジャケット脚に接続され、
   前記リブは、第１のリブと、第２のリブと、第３のリブと、第４のリブと、を含み、
   前記当接部は、前記第１のリブと前記第２のリブとが配置され、
   前記円環状フランジの前記当接部以外の部分は、前記第３のリブと前記第４のリブとが配置され、
   前記第１のリブと前記第２のリブとの間隔は、前記第３のリブと前記第４のリブとの間隔よりも狭い、
   ことを特徴とする請求項７に記載の海洋構造物。
9. 前記第３のリブ及び前記第４のリブの板厚は、前記第１のリブ及び前記第２のリブの板厚よりも薄い、
   ことを特徴とする請求項８に記載の海洋構造物。
10. 前記円環状フランジは、前記ジャケット脚に直接溶接されていない、
    ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の海洋構造物。
11. 鋼管杭と、
    前記鋼管杭の内径よりも小さな外径のジャケット脚と、
    前記ジャケット脚が挿通可能な穴を有する円環状フランジであって、前記鋼管杭の内周面と前記ジャケット脚の外周面との間に形成されるグラウト充填空間の上方に取り付けられる円環状フランジと、
    を備える海洋構造物であって、
    前記ジャケット脚に溶接されるリブ、
    を更に備え、
    前記円環状フランジは、前記リブに溶接され、前記ジャケット脚には溶接されていない、
    ことを特徴とする海洋構造物。

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