JP7451813B1 - 洋上風力基礎 - Google Patents

Abstract

【課題】設計が容易な洋上風力基礎を提供することを目的とする。
【解決手段】洋上風車を支持する洋上風力基礎であって、円筒状の第１鋼管Ｐ１と、第１鋼管Ｐ１と当接部材Ｃを介し接続される、円筒状の第２鋼管Ｐ２と、を備え、第１鋼管Ｐ１の中心軸と第２鋼管Ｐ２の中心軸とは、第１鋼管Ｐ１及び第２鋼管Ｐ２それぞれの長手方向に沿って見て略一致し、当接部材Ｃは、第１鋼管Ｐ１の端部と、第２鋼管Ｐ２の端部と、の間に挟まれ、第１鋼管Ｐ１の溶接シームＳと、第２鋼管Ｐ２の溶接シームＳとは、第１鋼管Ｐ１又は第２鋼管Ｐ２の周方向において、所定距離以上、ずらされていないことを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、洋上風力基礎に関する。

洋上風車を海上に設置するための構造として、洋上風力基礎がある。
例えば、特許文献１では、海底地盤に打設される鋼管杭や、鋼管杭に取り付けられる鋼管柱に、既製鋼管あるいは鋼板を管状に曲げ加工し、その継目を溶接した加工鋼管が用いられた海洋構造が開示されている。
特許文献２では、海底地盤に打設するモノパイルとして、湾曲した半円筒鋼材を接合して構成された鋼管が用いられた洋上風力発電塔が開示されている。

特開２０１２－７７５３３号公報 特開２０１１－１１５８２９号公報

溶接シームを有する鋼管を、軸方向に複数接続する場合において、複数の鋼管のうちの１つの溶接シームに亀裂が生じた時、前記１つに接続された鋼管の溶接シームに亀裂が伝播することがある。なお、本明細書において、溶接シームは、ストレートシーム及びスパイラルシームのいずれかである。
これを抑える為に、鋼管の周方向において、互いに接続された鋼管の溶接シームをずらす方法が執られる。しかしながら、洋上風力基礎を設計する際、溶接シームの位置を考慮することで、設計の負担が増加する課題がある。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、設計が容易な洋上風力基礎を提供することを目的とする。

＜１＞本発明の態様１に係る洋上風力基礎は、洋上風車を支持する洋上風力基礎であって、円筒状の第１鋼管と、前記第１鋼管と当接部材を介し接続される、円筒状の第２鋼管と、を備え、前記第１鋼管の中心軸と前記第２鋼管の中心軸とは、前記第１鋼管及び前記第２鋼管それぞれの長手方向に沿って見て略一致し、前記当接部材は、前記第１鋼管の端部と、前記第２鋼管の端部と、の間に挟まれ、前記第１鋼管の端部であって、前記当接部材と接する端部のストレートシーム及びスパイラルシームのいずれかである溶接シームと、前記第２鋼管の端部であって、前記当接部材と接する端部の前記溶接シームとは、前記第１鋼管又は前記第２鋼管の周方向において、所定距離以上、ずらされていないことを特徴とする。

態様１によれば、当接部材は、第１鋼管の端部と、第２鋼管の端部と、の間に挟まれる。これにより、第１鋼管又は第２鋼管のストレートシーム及びスパイラルシームのいずれかである溶接シームに亀裂が生じた場合であっても、亀裂が第２鋼管又は第１鋼管の溶接シームに伝播することを抑えることができる。よって、洋上風力基礎において、第１鋼管の溶接シームと第２鋼管の溶接シームとの位置関係を、溶接シームの亀裂が伝播することを考慮することなく決定することができる。そして、第１鋼管の端部であって、当接部材と接する端部の溶接シームの溶接シームと、第２鋼管の端部であって、当接部材と接する端部の溶接シームの溶接シームとは、第１鋼管又は第２鋼管の周方向において、所定距離以上、ずらされていない。よって、溶接シームの配置を考慮することで洋上風力基礎の設計の負担が増加することを抑えることができる。換言すれば、洋上風力基礎の設計を容易にすることができる。

＜２＞本発明の態様２に係る洋上風力基礎は、態様１に係る洋上風力基礎において、円筒状の第３鋼管と、前記第３鋼管と接続される、円筒状の第４鋼管と、を更に備え、前記第３鋼管の中心軸と前記第４鋼管の中心軸とは、前記第３鋼管及び前記第４鋼管の長手方向に沿って見て略一致し、前記第３鋼管の端部と前記第４鋼管の端部とは、部材を介することなく接続され、前記第３鋼管の前記溶接シームと、前記第４鋼管の前記溶接シームとは、前記第３鋼管又は前記第４鋼管の周方向において、所定距離以上、ずらされていることを特徴とする。

態様２によれば、第３鋼管の端部と第４鋼管の端部とは、部材を介することなく接続される。このため、例えば、第３鋼管の溶接シームと第４鋼管の溶接シームとが、第３鋼管又は第４鋼管の周方向において所定距離未満の位置（例えば、同じ位置）にあると、第３鋼管又は第４鋼管の溶接シームに亀裂が生じた場合に、亀裂が第４鋼管又は第３鋼管の溶接シームに伝播することがある。そこで、第３鋼管の溶接シームと、第４鋼管の溶接シームとは、第３鋼管又は第４鋼管の周方向において、所定距離以上、ずらされている。これにより、第３鋼管の端部と第４鋼管の端部とが部材を介することなく接続されていても、第３鋼管又は第４鋼管の溶接シームに生じた亀裂が、第４鋼管又は第３鋼管の溶接シームに伝播することを抑えることができる。

＜３＞本発明の態様３に係る洋上風力基礎は、態様１又は態様２に係る洋上風力基礎において、前記当接部材は、トランジションピースであることを特徴とする。

態様３によれば、当接部材は、トランジションピースである。換言すれば、第１鋼管と第２鋼管との間には、トランジションピースが配置される。したがって、第１鋼管又は第２鋼管の溶接シームに亀裂が生じた場合であっても、トランジションピースによって、亀裂が第２鋼管又は第１鋼管の溶接シームに伝播することを抑えることができる。

＜４＞本発明の態様４に係る洋上風力基礎は、態様３に係る洋上風力基礎において、前記洋上風力基礎は、ジャケット構造体であり、前記洋上風力基礎は、第１レグを更に備え、前記第１鋼管及び前記第２鋼管は、前記第１レグの少なくとも一部であり、前記当接部材は、前記トランジションピースのフランジであることを特徴とする。

態様４によれば、第１鋼管及び第２鋼管は、第１レグの少なくとも一部である。当接部材は、トランジションピースのフランジである。換言すれば、第１レグは、トランジションピースのフランジを境に、第１鋼管と第２鋼管とに分けられる。これにより、第１レグにおいて、第１鋼管及び第２鋼管の溶接シームの位置が所定距離以上ずらされていなくても、第１鋼管又は第２鋼管の溶接シームに生じた亀裂が、第２鋼管又は第１鋼管の溶接シームに伝播することを抑えることができる。よって、第１レグにおいて、第１鋼管の溶接シームと第２鋼管の溶接シームとの位置関係を、溶接シームの亀裂が伝播することを考慮することなく決定することができる。よって、トランジションピースのフランジの付近における、第１レグの設計を容易にすることができる。

＜５＞本発明の態様５に係る洋上風力基礎は、態様１から態様４のいずれか１つに係る洋上風力基礎において、前記洋上風力基礎は、モノパイル式基礎であり、前記第１鋼管は、前記洋上風車のタワーであり、前記第２鋼管は、前記モノパイル式基礎の鋼管杭であることを特徴とする。

態様５によれば、第１鋼管は、洋上風車のタワーである。第２鋼管は、モノパイル式基礎の鋼管杭である。換言すれば、洋上風車のタワーとモノパイル式基礎の鋼管杭とは、トランジションピースを介して接続される。ここで、モノパイル式基礎の鋼管杭とトランジションピースとは、グラウトにより接合される。このため、モノパイル式基礎において、洋上風車のタワー及び鋼管杭の溶接シームの位置が所定距離以上ずらされていなくても、洋上風車のタワー又は鋼管杭の溶接シームに生じた亀裂は、鋼管杭又は洋上風車のタワーの溶接シームには伝播しない。よって、モノパイル式基礎において、洋上風車のタワーの溶接シームと鋼管杭の溶接シームとの位置関係を、溶接シームの亀裂が伝播することを考慮することなく決定することができる。よって、トランジションピース付近における、モノパイル式基礎の設計を容易にすることができる。

＜６＞本発明の態様６に係る洋上風力基礎は、態様２から態様５のいずれか１つに係る洋上風力基礎において、前記洋上風力基礎は、ジャケット構造体であり、前記洋上風力基礎は、第２レグ、又は、第１ブレースを更に備え、前記第３鋼管及び前記第４鋼管は、前記第２レグ又は前記第１ブレースの少なくとも一部であることを特徴とする。

態様６によれば、第３鋼管及び第４鋼管は、第２レグ又は第１ブレースの少なくとも一部である。すなわち、例えば、第３鋼管及び第４鋼管が第２レグの一部である場合、第２レグにおいて、第３鋼管と第４鋼管とが部材を介することなく接続される。第３鋼管及び第４鋼管が第１ブレースの一部である場合、第１ブレースにおいて、第３鋼管と第４鋼管とが部材を介することなく接続される。そして、第３鋼管の溶接シームと、第４鋼管の溶接シームとは、上述のように、第３鋼管又は第４鋼管の周方向において所定距離以上ずらされている。これにより、第２レグ又は第１ブレースにおいて、第３鋼管の端部と第４鋼管の端部とが部材を介することなく接続されていても、第３鋼管又は第４鋼管の溶接シームに生じた亀裂が、第４鋼管又は第３鋼管の溶接シームに伝播することを抑えることができる。

＜７＞本発明の態様７に係る洋上風力基礎は、態様１から態様６のいずれか１つに係る洋上風力基礎において、前記洋上風力基礎は、ジャケット構造体であり、前記洋上風力基礎は、第３レグと、海底地盤に打設される鋼管杭と前記第３レグとを接続する接続部材と、を更に備え、前記第１鋼管及び前記第２鋼管は、前記第３レグの少なくとも一部であり、前記当接部材は、前記接続部材のフランジであることを特徴とする。

態様７によれば、第１鋼管及び第２鋼管は、第３レグの少なくとも一部である。当接部材は、接続部材のフランジである。換言すれば、第３レグは、接続部材のフランジを境に、第１鋼管と第２鋼管とに分けられる。これにより、第３レグにおいて、第１鋼管及び第２鋼管の溶接シームの位置が所定距離以上ずらされていなくても、第１鋼管又は第２鋼管の溶接シームに生じた亀裂が、第２鋼管又は第１鋼管の溶接シームに伝播することを抑えることができる。よって、第３レグにおいて、第１鋼管の溶接シームと第２鋼管の溶接シームとの位置関係を、溶接シームの亀裂が伝播することを考慮することなく決定することができる。よって、接続部材のフランジの付近における、第３レグの設計を容易にすることができる。

＜８＞本発明の態様８に係る洋上風力基礎は、態様１から態様７のいずれか１つに係る洋上風力基礎において、前記洋上風力基礎は、ジャケット構造体であり、前記洋上風力基礎は、第１ブレースと、第２ブレースと、を更に備え、前記第１鋼管及び前記第２鋼管は、前記第１ブレースの少なくとも一部であり、前記当接部材は、前記第２ブレースであることを特徴とする。

態様８によれば、第１鋼管及び第２鋼管は、第１ブレースの少なくとも一部である。当接部材は、第２ブレースである。換言すれば、第１ブレースは、第２ブレースを境に、第１鋼管と第２鋼管とに分けられる。これにより、第１ブレースにおいて、第１鋼管及び第２鋼管の溶接シームの位置が所定距離以上ずらされていなくても、第１鋼管又は第２鋼管の溶接シームに生じた亀裂が、第２鋼管又は第１鋼管の溶接シームに伝播することを抑えることができる。よって、第１ブレースにおいて、第１鋼管の溶接シームと第２鋼管の溶接シームとの位置関係を、溶接シームの亀裂が伝播することを考慮することなく決定することができる。よって、第２ブレースの付近における、第１ブレースの設計を容易にすることができる。

本発明によれば、設計が容易な洋上風力基礎を提供することができる。

第１実施形態に係る洋上風力基礎の斜視図である。 第１実施形態に係る洋上風力基礎の正面図である。 実施形態に係る第１鋼管と第２鋼管との接続部の模式図である。 実施形態に係る第３鋼管と第４鋼管との接続部の模式図である。 第２実施形態に係る洋上風力基礎の斜視図である。 第２実施形態に係る洋上風力基礎の正面視の断面図である。

以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係る洋上風力基礎１００を説明する。本実施形態に係る洋上風力基礎１００は、海上に配置され、洋上風車ＷＭを支持する。
図１は、第１実施形態に係る洋上風力基礎１００の斜視図である。
図２は、第１実施形態に係る洋上風力基礎１００の正面図である。
図１及び図２に示す洋上風力基礎１００は、トランジションピース１０と、第１鋼管Ｐ１と、第２鋼管Ｐ２と、第３鋼管Ｐ３と、第４鋼管Ｐ４と、を備える。

トランジションピース１０は、洋上風車ＷＭに接続される。洋上風車ＷＭは、タワーＴの下端が、トランジションピース１０に含まれるセンターパイプ１１に接続されることで、トランジションピース１０に接続される。なお、センターパイプ１１は、例えば、トランジションピース１０に更に含まれる上側板１２（フランジ）と下側板１３（フランジ）とによって支持される。また、センターパイプ１１と、上側板１２と、下側板１３と、の接続を補強するための補強板１４を更に備えてもよい。

ここで、洋上風車ＷＭのタワーＴ及びセンターパイプ１１は、いずれも円筒状の部材である。また、洋上風車ＷＭのタワーＴ及びセンターパイプ１１の前記円筒状は、円弧状に曲げ加工された１つ又は複数の鋼板の端部同士を、前記円筒状の長手方向に沿って溶接することにより形成される。このため、図２に示すように、洋上風車ＷＭのタワーＴ及びセンターパイプ１１には、それぞれ溶接シームＳが形成されている。
本実施形態において、ストレートシームとは、洋上風力基礎１００における管状の各部材に形成される、管軸の方向に沿った溶接シームをいう。
本実施形態において、スパイラルシームとは、洋上風力基礎１００における管状の各部材に形成される、管軸まわりに螺旋状に形成された溶接シームをいう。
互いに端部同士が接続される２つの鋼管における溶接シームＳは、例えば、両方がストレートシームであってもよい。又は、互いに端部同士が接続される２つの溶接シームＳは、両方がスパイラルシームであってもよい。あるいは、互いに端部同士が接続される２つの溶接シームＳは、一方がストレートシームであって、他方がスパイラルシームであってもよい。
以下、本実施形態では、溶接シームＳは全てストレートシームであるとして説明する。

（第１鋼管Ｐ１及び第２鋼管Ｐ２について）
図３は、実施形態に係る第１鋼管と第２鋼管との接続部の模式図である。
図３に示すように、第１鋼管Ｐ１及び第２鋼管Ｐ２は、円筒状の鋼管である。第１鋼管Ｐ１及び第２鋼管Ｐ２の前記円筒状は、円弧状に曲げ加工された１つ又は複数の鋼板の端部同士を、前記円筒状の長手方向に沿って溶接することにより形成される。このため、第１鋼管Ｐ１及び第２鋼管Ｐ２には、それぞれ、長手方向に沿った溶接シームＳが形成されている。

第１鋼管Ｐ１と第２鋼管Ｐ２とは、互いに接続される。第１鋼管Ｐ１の中心軸と第２鋼管Ｐ２の中心軸とは、第１鋼管Ｐ１及び第２鋼管Ｐ２それぞれの長手方向に沿って見て略一致する。なお、略一致するとは、第１鋼管Ｐ１の中心軸と第２鋼管Ｐ２の中心軸との最短距離が、第１鋼管Ｐ１又は第２鋼管Ｐ２の外径の１０％以内であることをいう。

ここで、第１鋼管Ｐ１又は第２鋼管Ｐ２の溶接シームＳのいずれかに亀裂が生じると、亀裂が第２鋼管Ｐ２又は第１鋼管Ｐ１の溶接シームＳに伝播することがある。これを抑える為に、例えば、第１鋼管Ｐ１の溶接シームＳと第２鋼管Ｐ２の溶接シームＳとを、第１鋼管Ｐ１又は第２鋼管Ｐ２の周方向において、所定距離以上ずらされた位置に配置する対策が挙げられる。なお、第１鋼管Ｐ１又は第２鋼管Ｐ２の周方向における所定距離とは、例えば、第１鋼管Ｐ１又は第２鋼管Ｐ２の周方向において、４５°に相当する距離である。
しかしながら、溶接シームＳの配置を考慮して設計することは、洋上風力基礎１００の設計の負担が増大する原因となる。
なお、本実施形態において、溶接シームＳと溶接シームＳとがずらされているとは、特に溶接シームＳの端部同士が一連に繋がっておらず、互いに離れていることをいう。

これを抑える為に、本実施形態において、第２鋼管Ｐ２は、図３に示すように、第１鋼管Ｐ１と当接部材Ｃを介し接続される。換言すれば、当接部材Ｃは、第１鋼管Ｐ１の端部と、第２鋼管Ｐ２の端部と、の間に挟まれるように配置される。そして、第１鋼管Ｐ１の端部であって、当接部材Ｃと接する端部の溶接シームＳと、第２鋼管Ｐ２の端部であって、当接部材Ｃと接する端部の溶接シームＳとは、第１鋼管Ｐ１又は第２鋼管Ｐ２の周方向において、所定距離以上、ずらされていない。あるいは、前述の溶接シームＳ同士は、第１鋼管Ｐ１又は第２鋼管Ｐ２の周方向において一致していてもよい。すなわち、前述の溶接シームＳの端部同士が一連に繋がっていてもよい。このことで、第１鋼管Ｐ１と第２鋼管Ｐ２との接続部の周辺の設計を容易にする。
本実施形態において、当接部材Ｃは、例えば、トランジションピース１０等である（詳細は後述する）。

（第３鋼管Ｐ３及び第４鋼管Ｐ４について）
図４は、実施形態に係る第３鋼管と第４鋼管との接続部の模式図である。
図４に示すように、第３鋼管Ｐ３及び第４鋼管Ｐ４は、円筒状の鋼管である。第３鋼管Ｐ３及び第４鋼管Ｐ４の前記円筒状は、円弧状に曲げ加工された１つ又は複数の鋼板の端部同士を、前記円筒状の長手方向に沿って溶接することにより形成される。このため、第３鋼管Ｐ３及び第４鋼管Ｐ４には、それぞれ、長手方向に沿った溶接シームＳが形成されている。

第３鋼管Ｐ３と第４鋼管Ｐ４とは、互いに接続される。第３鋼管Ｐ３の中心軸と第４鋼管Ｐ４の中心軸とは、第３鋼管Ｐ３及び第４鋼管Ｐ４それぞれの長手方向に沿って見て略一致する。なお、略一致するとは、第３鋼管Ｐ３の中心軸と第４鋼管Ｐ４の中心軸との最短距離が、第３鋼管Ｐ３又は第４鋼管Ｐ４の外径の１０％以内であることをいう。

ここで、第３鋼管Ｐ３又は第４鋼管Ｐ４の溶接シームＳのいずれかに亀裂が生じると、亀裂が第４鋼管Ｐ４又は第３鋼管Ｐ３の溶接シームＳに伝播することがある。これを抑える為に、例えば、上述した第１鋼管Ｐ１と第２鋼管Ｐ２との接続部のように、第３鋼管Ｐ３と第４鋼管Ｐ４との間に当接部材Ｃを配置する対策が挙げられる。しかしながら、例えば、洋上風力基礎１００におけるその他の各構成の接続部に対して当接部材Ｃを配置することによって、費用が増大する課題が生じることがある。

このような場合に対応するため、第３鋼管Ｐ３の端部と第４鋼管Ｐ４の端部とは、図４に示すように、部材を介することなく接続される。そして、第３鋼管Ｐ３の溶接シームＳと、第４鋼管Ｐ４の溶接シームＳとは、第３鋼管Ｐ３又は第４鋼管Ｐ４の周方向において、所定距離以上、ずらされている。なお、第３鋼管Ｐ３又は第４鋼管Ｐ４の周方向における所定距離とは、例えば、第３鋼管Ｐ３又は第４鋼管Ｐ４の周方向において、４５°に相当する距離である。このことで、第３鋼管Ｐ３又は第４鋼管Ｐ４の溶接シームＳに生じた亀裂が、第４鋼管Ｐ４又は第３鋼管Ｐ３の溶接シームＳに伝播することを抑える。

（洋上風力基礎１００について）
次に、本実施形態に係る洋上風力基礎１００について説明する。
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る洋上風力基礎１００は、ジャケット構造体である。ジャケット構造体である洋上風力基礎１００は、トランジションピース１０と、レグ２０と、杭３０（鋼管杭）と、接続部材４０と、ブレース５０と、を備える。

レグ２０は、ジャケット構造体である洋上風力基礎１００において複数設けられる。本実施形態に係る洋上風力基礎１００において、レグ２０は、図１に示すように４つ設けられる。以下、複数のレグ２０のそれぞれを、第１レグ２１、第２レグ２２、第３レグ２３、第４レグ２４ということがある。
複数設けられたレグ２０のそれぞれの上端は、トランジションピース１０に接続される。レグ２０のそれぞれの下端は、海底地盤に打設される杭３０の上端に接続される。このことで、複数のレグ２０は、海上においてトランジションピース１０を支持する。

杭３０は、例えば、１つのレグ２０に対して２つ設けられる。したがって、ジャケット構造体である洋上風力基礎１００において、杭３０は８つ設けられる。
上述のように複数設けられた杭３０のそれぞれは、下端が海底地盤に打設される。杭３０のそれぞれの上端は、レグ２０に接続される。このことで、杭３０は、海上においてレグ２０を支持する。

接続部材４０は、杭３０とレグ２０とを接続する。接続部材４０は、いわゆるスカートスリーブである。スカートスリーブである接続部材４０は、図１に示すように、スリーブ４１と、上フランジ４２（フランジ）と、下フランジ４３（フランジ）と、ウェブ４４と、を備える。なお、前記各構成はスカートスリーブの一例であり、他の任意の構造を適宜用いてもよい。
スリーブ４１は、円筒状の部材である。スリーブ４１の内部には、杭３０の上端が挿入される。上述のように、杭３０は１つのレグ２０に対して２つ設けられる。したがって、スリーブ４１は、１つのレグ２０に対して２つ設けられる。

上フランジ４２は、スリーブ４１の上部とレグ２０とを接続する板状の部材である。上フランジ４２と、スリーブ４１及びレグ２０とは、例えば、溶接により接続される。
下フランジ４３は、スリーブ４１の下部とレグ２０とを接続する板状の部材である。下フランジ４３と、スリーブ４１及びレグ２０とは、例えば、溶接により接続される。
ウェブ４４は、レグ２０、スリーブ４１、上フランジ４２、及び下フランジ４３の接続を補強する板状の部材である。すなわち、ウェブ４４は、例えば、上端が上フランジ４２、下端が下フランジ４３に接続される。ウェブ４４は、水平方向の両端部が、スリーブ４１又はレグ２０にそれぞれ接続される。ウェブ４４は、例えば、上述の各部材に対して、溶接により接続される。

ブレース５０は、洋上風力基礎１００の周方向において隣り合う複数のレグ２０同士を接続する。ブレース５０は、例えば、図１及び図２に示すように、Ｘ字状に配置される。以下、前記Ｘ字状の一方を第１ブレース５１、他方を第２ブレース５２ということがある。すなわち、ブレース５０は、第１ブレース５１と、第２ブレース５２と、を含む。

（第１鋼管Ｐ１及び第２鋼管Ｐ２の配置例について）
次に、洋上風力基礎１００における、第１鋼管Ｐ１及び第２鋼管Ｐ２の配置例について説明する。
第１鋼管Ｐ１及び第２鋼管Ｐ２は、例えば、第１レグ２１の少なくとも一部であり、当接部材Ｃは、トランジションピース１０の下側板１３である。すなわち、図２に示すように、第１レグ２１は、トランジションピース１０の下側板１３を境に、第１鋼管Ｐ１と第２鋼管Ｐ２とに分けられる。換言すれば、トランジションピース１０の下側板１３が通し部材である。このような配置とすることで、第１レグ２１におけるトランジションピース１０の下側板１３の周辺の部分において、第１鋼管Ｐ１又は第２鋼管Ｐ２の溶接シームＳに生じた亀裂が、第２鋼管Ｐ２又は第１鋼管Ｐ１の溶接シームＳに伝播することを抑える。
なお、第１レグ２１に限らず、第２レグ２２、第３レグ２３、第４レグ２４において同様の構成を適用してもよい。

第１鋼管Ｐ１及び第２鋼管Ｐ２は、例えば、第１レグ２１の少なくとも一部であり、当接部材Ｃは、接続部材４０の上フランジ４２である。すなわち、図２に示すように、第１レグ２１は、接続部材４０の上フランジ４２を境に、第１鋼管Ｐ１と第２鋼管Ｐ２とに分けられる。換言すれば、接続部材４０の上フランジ４２が通し部材である。このような配置とすることで、第１レグ２１における接続部材４０の上フランジ４２の周辺の部分において、第１鋼管Ｐ１又は第２鋼管Ｐ２の溶接シームＳに生じた亀裂が、第２鋼管Ｐ２又は第１鋼管Ｐ１の溶接シームＳに伝播することを抑える。
なお、上述の構成は、第１レグ２１に限らず、第２レグ２２、第３レグ２３、第４レグ２４に適用してもよい。

第１鋼管Ｐ１及び第２鋼管Ｐ２は、例えば、第１ブレース５１の少なくとも一部であり、当接部材Ｃは、第２ブレース５２である。すなわち、図２に示す洋上風力基礎１００において上下に２段設けられたブレース５０のうち、上側に位置するブレース５０のように、第１ブレース５１は、第２ブレース５２を境に、第１鋼管Ｐ１と第２鋼管Ｐ２とに分けられる。この場合、Ｘ字状を形成するブレース５０のうち、第２ブレース５２が通し部材である。このような配置とすることで、第１ブレース５１において、第１鋼管Ｐ１又は第２鋼管Ｐ２の溶接シームＳに生じた亀裂が、第２鋼管Ｐ２又は第１鋼管Ｐ１の溶接シームＳに伝播することを抑える。

（第３鋼管Ｐ３及び第４鋼管Ｐ４の配置例について）
次に、洋上風力基礎１００における、第３鋼管Ｐ３及び第４鋼管Ｐ４の配置例について説明する。
第３鋼管Ｐ３及び第４鋼管Ｐ４は、例えば、第１レグ２１の少なくとも一部である。具体的には、第３鋼管Ｐ３と第４鋼管Ｐ４との接続部は、第１レグ２１のうち、当接部材Ｃが配置されない部分に位置する。
すなわち、例えば、図２に示すように、第３鋼管Ｐ３は、第１レグ２１のうち、ブレース５０が接続される部分であるレグキャン以外の部分である。第４鋼管Ｐ４は、第１レグ２１のレグキャンである。換言すれば、第１レグ２１において、レグキャン以外の部分の溶接シームＳと、レグキャンの溶接シームＳとは、第１レグ２１の周方向において、所定距離以上、ずらされている。
このような配置とすることで、第１レグ２１においてレグキャン以外の部分とレグキャンとが部材が介することなく接続されていても、第３鋼管Ｐ３又は第４鋼管Ｐ４の溶接シームＳに生じた亀裂が、第４鋼管Ｐ４又は第３鋼管Ｐ３の溶接シームＳに伝播することを抑える。
ここで、第１レグ２１の長さが、第１レグ２１を形成する鋼管の製造可能な長さを超える場合、複数の前記鋼管同士を繋ぎ合わせることで第１レグ２１を形成する。第３鋼管Ｐ３及び第４鋼管Ｐ４は、それぞれ、前述の場合における複数の鋼管であってもよい。
なお、上述の構成は、第１レグ２１に限らず、第２レグ２２、第３レグ２３、第４レグ２４に適用してもよい。

第３鋼管Ｐ３及び第４鋼管Ｐ４は、例えば、第１ブレース５１の少なくとも一部である。具体的には、第３鋼管Ｐ３と第４鋼管Ｐ４との接続部は、第１ブレース５１のうち、当接部材Ｃが配置されない部分に位置する。
すなわち、例えば、第３鋼管Ｐ３は、下側に位置する第１ブレース５１のうち、第２ブレース５２が接続される部分であるブレースキャン以外の部分である。第４鋼管Ｐ４は、下側に位置する第１ブレース５１のブレースキャンである。換言すれば、第１ブレース５１において、ブレースキャン以外の部分の溶接シームＳと、ブレースキャンの溶接シームＳとは、第１ブレース５１の周方向において、所定距離以上、ずらされている。
このような配置は、例えば、図２に示す洋上風力基礎１００において上下に２段設けられたブレース５０のうち、上側に位置するブレース５０の備える第１ブレース５１のように、第１ブレース５１が第２ブレース５２によって第１鋼管Ｐ１と第２鋼管Ｐ２とに分けられる場合に用いられてもよい。あるいは、洋上風力基礎１００のうち、下側に位置するブレース５０の備える第１ブレース５１のように、第１ブレース５１が通し部材であって、第２ブレース５２が第１ブレース５１を境に第１鋼管Ｐ１と第２鋼管Ｐ２とに分けられる場合に用いられてもよい。

ここで、第１ブレース５１の長さが、第１ブレース５１を形成する鋼管の製造可能な長さを超える場合、複数の前記鋼管同士を繋ぎ合わせることで第１ブレース５１を形成する。第３鋼管Ｐ３及び第４鋼管Ｐ４は、例えば、それぞれ、前述の場合における複数の鋼管であってもよい。このような配置は、例えば、洋上風力基礎１００のうち、下側に位置するブレース５０の備える第１ブレース５１のように、第１ブレース５１が通し部材である場合に好適に用いられる。

以上説明したように、本実施形態に係る洋上風力基礎１００によれば、当接部材Ｃは、第１鋼管Ｐ１の端部と、第２鋼管Ｐ２の端部と、の間に挟まれる。これにより、第１鋼管Ｐ１又は第２鋼管Ｐ２の溶接シーム及びスパイラルシームのいずれかである溶接シームＳに亀裂が生じた場合であっても、亀裂が第２鋼管Ｐ２又は第１鋼管Ｐ１の溶接シームＳに伝播することを抑えることができる。よって、洋上風力基礎１００において、第１鋼管Ｐ１の溶接シームＳと第２鋼管Ｐ２の溶接シームＳとの位置関係を、溶接シームＳの亀裂が伝播することを考慮することなく決定することができる。そして、第１鋼管Ｐ１の端部であって、当接部材Ｃと接する端部の溶接シームＳと、第２鋼管Ｐ２の端部であって、当接部材Ｃと接する端部の溶接シームＳとは、第１鋼管Ｐ１又は第２鋼管Ｐ２の周方向において、所定距離以上、ずらされていない。よって、溶接シームＳの配置を考慮することで洋上風力基礎１００の設計の負担が増加することを抑えることができる。換言すれば、洋上風力基礎１００の設計を容易にすることができる。

また、第３鋼管Ｐ３の端部と第４鋼管Ｐ４の端部とは、部材を介することなく接続される。このため、例えば、第３鋼管Ｐ３の溶接シームＳと第４鋼管Ｐ４の溶接シームＳとが、第３鋼管Ｐ３又は第４鋼管Ｐ４の周方向において所定距離未満の位置（例えば、同じ位置）にあると、第３鋼管Ｐ３又は第４鋼管Ｐ４の溶接シームＳに亀裂が生じた場合に、亀裂が第４鋼管Ｐ４又は第３鋼管Ｐ３の溶接シームＳに伝播することがある。そこで、第３鋼管Ｐ３の溶接シームＳと、第４鋼管Ｐ４の溶接シームＳとは、第３鋼管Ｐ３又は第４鋼管Ｐ４の周方向において、所定距離以上、ずらされている。これにより、第３鋼管Ｐ３の端部と第４鋼管Ｐ４の端部とが部材を介することなく接続されていても、第３鋼管Ｐ３又は第４鋼管Ｐ４の溶接シームＳに生じた亀裂が、第４鋼管Ｐ４又は第３鋼管Ｐ３の溶接シームＳに伝播することを抑えることができる。

また、当接部材Ｃは、トランジションピース１０である。換言すれば、第１鋼管Ｐ１と第２鋼管Ｐ２との間には、トランジションピース１０が配置される。したがって、第１鋼管Ｐ１又は第２鋼管Ｐ２の溶接シームＳに亀裂が生じた場合であっても、トランジションピース１０によって、亀裂が第２鋼管Ｐ２又は第１鋼管Ｐ１の溶接シームＳに伝播することを抑えることができる。

また、第１鋼管Ｐ１及び第２鋼管Ｐ２は、第１レグ２１の少なくとも一部である。当接部材Ｃは、トランジションピース１０のフランジである。換言すれば、第１レグ２１は、トランジションピース１０のフランジを境に、第１鋼管Ｐ１と第２鋼管Ｐ２とに分けられる。これにより、第１レグ２１において、第１鋼管Ｐ１及び第２鋼管Ｐ２の溶接シームＳの位置が所定距離以上ずらされていなくても、第１鋼管Ｐ１又は第２鋼管Ｐ２の溶接シームＳに生じた亀裂が、第２鋼管Ｐ２又は第１鋼管Ｐ１の溶接シームＳに伝播することを抑えることができる。よって、第１レグ２１において、第１鋼管Ｐ１の溶接シームＳと第２鋼管Ｐ２の溶接シームＳとの位置関係を、溶接シームＳの亀裂が伝播することを考慮することなく決定することができる。よって、トランジションピース１０のフランジの付近における、第１レグ２１の設計を容易にすることができる。

また、第３鋼管Ｐ３及び第４鋼管Ｐ４は、第２レグ２２又は第１ブレース５１の少なくとも一部である。すなわち、例えば、第３鋼管Ｐ３及び第４鋼管Ｐ４が第２レグ２２の一部である場合、第２レグ２２において、第３鋼管Ｐ３と第４鋼管Ｐ４とが部材を介することなく接続される。第３鋼管Ｐ３及び第４鋼管Ｐ４が第１ブレース５１の一部である場合、第１ブレース５１において、第３鋼管Ｐ３と第４鋼管Ｐ４とが部材を介することなく接続される。そして、第３鋼管Ｐ３の溶接シームＳと、第４鋼管Ｐ４の溶接シームＳとは、上述のように、第３鋼管Ｐ３又は第４鋼管Ｐ４の周方向において所定距離以上ずらされている。これにより、第２レグ２２又は第１ブレース５１において、第３鋼管Ｐ３の端部と第４鋼管Ｐ４の端部とが部材を介することなく接続されていても、第３鋼管Ｐ３又は第４鋼管Ｐ４の溶接シームＳに生じた亀裂が、第４鋼管Ｐ４又は第３鋼管Ｐ３の溶接シームＳに伝播することを抑えることができる。

また、第１鋼管Ｐ１及び第２鋼管Ｐ２は、第３レグ２３の少なくとも一部である。当接部材Ｃは、接続部材４０のフランジである。換言すれば、第３レグ２３は、接続部材４０のフランジを境に、第１鋼管Ｐ１と第２鋼管Ｐ２とに分けられる。これにより、第３レグ２３において、第１鋼管Ｐ１及び第２鋼管Ｐ２の溶接シームＳの位置が所定距離以上ずらされていなくても、第１鋼管Ｐ１又は第２鋼管Ｐ２の溶接シームＳに生じた亀裂が、第２鋼管Ｐ２又は第１鋼管Ｐ１の溶接シームＳに伝播することを抑えることができる。よって、第３レグ２３において、第１鋼管Ｐ１の溶接シームＳと第２鋼管Ｐ２の溶接シームＳとの位置関係を、溶接シームＳの亀裂が伝播することを考慮することなく決定することができる。よって、接続部材４０のフランジの付近における、第３レグ２３の設計を容易にすることができる。

また、第１鋼管Ｐ１及び第２鋼管Ｐ２は、第１ブレース５１の少なくとも一部である。当接部材Ｃは、第２ブレース５２である。換言すれば、第１ブレース５１は、第２ブレース５２を境に、第１鋼管Ｐ１と第２鋼管Ｐ２とに分けられる。これにより、第１ブレース５１において、第１鋼管Ｐ１及び第２鋼管Ｐ２の溶接シームＳの位置が所定距離以上ずらされていなくても、第１鋼管Ｐ１又は第２鋼管Ｐ２の溶接シームＳに生じた亀裂が、第２鋼管Ｐ２又は第１鋼管Ｐ１の溶接シームＳに伝播することを抑えることができる。よって、第１ブレース５１において、第１鋼管Ｐ１の溶接シームＳと第２鋼管Ｐ２の溶接シームＳとの位置関係を、溶接シームＳの亀裂が伝播することを考慮することなく決定することができる。よって、第２ブレース５２の付近における、第１ブレース５１の設計を容易にすることができる。

（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態の第２洋上風力基礎２００（洋上風力基礎）を、図５及び図６を参照して説明する。
なお、この第２実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
図５は、第２実施形態に係る洋上風力基礎の斜視図である。
図６は、第２実施形態に係る洋上風力基礎の正面視の断面図である。
第２洋上風力基礎２００は、図５及び図６に示すように、モノパイル式基礎である。モノパイル式基礎である第２洋上風力基礎２００は、モノパイル２１０（鋼管杭）と、第２トランジションピース２２０と、を備える。

モノパイル２１０は、下端が海底地盤に打設され、上端が第２トランジションピース２２０に接続される。このことで、モノパイル２１０は、海上において第２トランジションピース２２０を支持する。
モノパイル２１０は、上部がテーパー状の円筒状の部材である。すなわち、図６に示すように、モノパイル２１０の下部は円筒状であり、モノパイル２１０上部は、管軸方向における任意の位置から上端に向かうにつれて縮径している。
モノパイル２１０は、円弧状に曲げ加工された１つ又は複数の鋼板の端部同士を、前記円筒状の長手方向に沿って溶接することにより形成される。このため、モノパイル２１０には、長手方向に沿った溶接シームＳが形成されている。

ここで、モノパイル２１０の長さが、モノパイル２１０を形成する鋼管の製造可能な長さを超える場合、図６に示すように、複数の前記鋼管同士を繋ぎ合わせることでモノパイル２１０を形成する。この場合、第１実施形態において説明した第３鋼管Ｐ３及び第４鋼管Ｐ４は、それぞれ、前述の場合における複数の鋼管であってもよい。また、この場合、第３鋼管Ｐ３を下端から上端に向けて縮径した形状とすることで、モノパイル２１０の上部をテーパー状としてもよい。

第２トランジションピース２２０は、モノパイル２１０と洋上風車ＷＭのタワーＴとを接続する。第２トランジションピース２２０は、本体部２２１と、第２上側板２２２と、を備える。
本体部２２１は、下部がテーパー状の円筒状の部材である。すなわち、図６に示すように、本体部２２１の上部は円筒状であり、本体部２２１の下部は、下端から上方に向かうにつれて縮径している。
本体部２２１の内部には、モノパイル２１０が挿入される。このことで、第２トランジションピース２２０とモノパイル２１０とが接続される。また、本体部２２１とモノパイル２１０とは、不図示のグラウトにより固定される。このため、本体部２２１のテーパー状の部分とモノパイル２１０のテーパー状の部分とは、同じテーパー角であることが好ましい。
第２上側板２２２は、本体部２２１の上端に設けられる。第２上側板２２２の上面には、洋上風車ＷＭのタワーＴが当接する。

（第１鋼管Ｐ１及び第２鋼管Ｐ２の配置例について）
次に、第２洋上風力基礎２００における、第１鋼管Ｐ１及び第２鋼管Ｐ２の配置例について説明する。
図６に示すように、第２洋上風力基礎２００において、第１鋼管Ｐ１は、洋上風車ＷＭのタワーＴであり、第２鋼管Ｐ２は、モノパイル式基礎のモノパイル２１０である。第２洋上風力基礎２００において、当接部材Ｃは、第２トランジションピース２２０の第２上側板２２２である。すなわち、洋上風車ＷＭのタワーＴとモノパイル２１０との間に、トランジションピース１０が配置される。そして、洋上風車ＷＭのタワーＴの溶接シームＳと、モノパイル２１０との溶接シームＳとは、洋上風車ＷＭのタワーＴ又はモノパイル２１０の周方向において、所定距離以上、ずらされていない。このような配置とすることで、洋上風車ＷＭのタワーＴ又はモノパイル２１０の溶接シームＳに生じた亀裂が、モノパイル２１０又は洋上風車ＷＭのタワーＴの溶接シームＳに伝播することを抑える。

以上説明したように、第２実施形態に係る第２洋上風力基礎２００によれば、第１鋼管Ｐ１は、洋上風車ＷＭのタワーＴである。第２鋼管Ｐ２は、モノパイル式基礎のモノパイル２１０である。換言すれば、洋上風車ＷＭのタワーＴとモノパイル式基礎のモノパイル２１０とは、トランジションピース１０を介して接続される。ここで、モノパイル式基礎の鋼管杭とトランジションピースとは、グラウトにより接合される。このため、モノパイル式基礎において、洋上風車ＷＭのタワーＴ及びモノパイル２１０の溶接シームＳの位置が所定距離以上ずらされていなくても、洋上風車ＷＭのタワーＴ又はモノパイル２１０の溶接シームＳに生じた亀裂は、モノパイル２１０又は洋上風車ＷＭのタワーＴの溶接シームＳには伝播しない。よって、モノパイル式基礎において、洋上風車ＷＭのタワーＴの溶接シームＳとモノパイル２１０の溶接シームＳとの位置関係を、溶接シームＳの亀裂が伝播することを考慮することなく決定することができる。よって、トランジションピース１０付近における、モノパイル式基礎の設計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、第１鋼管Ｐ１又は第２鋼管Ｐ２が、第１鋼管Ｐ１又は第２鋼管Ｐ２を形成する鋼管の製造可能な長さを超える場合、複数の前記鋼管同士を繋ぎ合わせることで第１鋼管Ｐ１又は第２鋼管Ｐ２を形成してもよい。この場合、前記複数の鋼管の溶接シームＳ同士は、前記複数の鋼管の周方向において、所定距離以上、ずらされていることが好ましい。換言すれば、第１鋼管Ｐ１又は第２鋼管Ｐ２が、第３鋼管Ｐ３及び第４鋼管Ｐ４を含んでいてもよい。

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 トランジションピース
１１ センターパイプ
１２ 上側板
１３ 下側板
１４ 補強板
２０ レグ
２１ 第１レグ
２２ 第２レグ
２３ 第３レグ
２４ 第４レグ
３０ 杭
４０ 接続部材
４１ スリーブ
４２ 上フランジ
４３ 下フランジ
４４ ウェブ
５０ ブレース
５１ 第１ブレース
５２ 第２ブレース
１００ 洋上風力基礎
２００ 第２洋上風力基礎
２１０ モノパイル
２２０ 第２トランジションピース
２２１ 本体部
２２２ 第２上側板
Ｃ 当接部材
Ｐ１ 第１鋼管
Ｐ２ 第２鋼管
Ｐ３ 第３鋼管
Ｐ４ 第４鋼管
Ｓ 溶接シーム
Ｔ タワー
ＷＭ 洋上風車

Claims (7)

1. 洋上風車を支持する洋上風力基礎であって、
   円筒状の第１鋼管と、
   前記第１鋼管と当接部材を介し接続される、円筒状の第２鋼管と、
   を備え、
   前記第１鋼管の中心軸と前記第２鋼管の中心軸とは、前記第１鋼管及び前記第２鋼管それぞれの長手方向に沿って見て略一致し、
   前記当接部材は、前記第１鋼管の端部と、前記第２鋼管の端部と、の間に挟まれ、
   前記第１鋼管の端部であって、前記当接部材と接する端部のストレートシーム及びスパイラルシームのいずれかである溶接シームと、前記第２鋼管の端部であって、前記当接部材と接する端部の前記溶接シームとは、前記第１鋼管又は前記第２鋼管の周方向において、所定距離以上、ずらされておらず、
   円筒状の第３鋼管と、
   前記第３鋼管と接続される、円筒状の第４鋼管と、
   を更に備え、
   前記第３鋼管の中心軸と前記第４鋼管の中心軸とは、前記第３鋼管及び前記第４鋼管の長手方向に沿って見て略一致し、
   前記第３鋼管の端部と前記第４鋼管の端部とは、部材を介することなく接続され、
   前記第３鋼管の前記溶接シームと、前記第４鋼管の前記溶接シームとは、前記第３鋼管又は前記第４鋼管の周方向において、前記所定距離以上、ずらされている、
   ことを特徴とする洋上風力基礎。
2. 前記当接部材は、トランジションピースである、
   ことを特徴とする請求項１に記載の洋上風力基礎。
3. 前記洋上風力基礎は、ジャケット構造体であり、
   前記洋上風力基礎は、第１レグを更に備え、
   前記第１鋼管及び前記第２鋼管は、前記第１レグの少なくとも一部であり、
   前記当接部材は、前記トランジションピースのフランジである、
   ことを特徴とする請求項２に記載の洋上風力基礎。
4. 前記洋上風力基礎は、モノパイル式基礎であり、
   前記第１鋼管は、前記洋上風車のタワーであり、
   前記第２鋼管は、前記モノパイル式基礎の鋼管杭である、
   ことを特徴とする請求項２に記載の洋上風力基礎。
5. 前記洋上風力基礎は、ジャケット構造体であり、
   前記洋上風力基礎は、第２レグ、又は、第１ブレースを更に備え、
   前記第３鋼管及び前記第４鋼管は、前記第２レグ又は前記第１ブレースの少なくとも一部である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の洋上風力基礎。
6. 前記洋上風力基礎は、ジャケット構造体であり、
   前記洋上風力基礎は、第３レグと、海底地盤に打設される鋼管杭と前記第３レグとを接続する接続部材と、を更に備え、
   前記第１鋼管及び前記第２鋼管は、前記第３レグの少なくとも一部であり、
   前記当接部材は、前記接続部材のフランジである、
   ことを特徴とする請求項１に記載の洋上風力基礎。
7. 前記洋上風力基礎は、ジャケット構造体であり、
   前記洋上風力基礎は、第１ブレースと、第２ブレースと、を更に備え、
   前記第１鋼管及び前記第２鋼管は、前記第１ブレースの少なくとも一部であり、
   前記当接部材は、前記第２ブレースである、
   ことを特徴とする請求項１に記載の洋上風力基礎。

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