(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024139150
(43)【公開日】2024-10-09
(54)【発明の名称】半潜水浮体式基礎および半潜水浮体式基礎の構築方法
(51)【国際特許分類】
E02D 27/04 20060101AFI20241002BHJP
E02D 27/32 20060101ALI20241002BHJP
E02D 27/42 20060101ALI20241002BHJP
【ＦＩ】
E02D27/04
E02D27/32 A
E02D27/42
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023049965
(22)【出願日】2023-03-27
(71)【出願人】
【識別番号】000206211
【氏名又は名称】大成建設株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001807
【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】小尾 博俊
【テーマコード（参考）】
2D046
【Ｆターム（参考）】
2D046DA05
2D046DA07
2D046DA32
(57)【要約】
【課題】ＰＣ鋼材が錯綜することを抑制して施工性の向上を図ることを可能とし、かつ、軽量化を可能とした半潜水浮体式基礎と、この半潜水浮体式基礎の構築方法を提案する。
【解決手段】風車１１の支柱１２を支持するセンターカラム３と、センターカラム３から間隔をあけて配設された３本のサイドカラム４，４，４と、センターカラム３とサイドカラム４とを接続するビーム５とを備える風力発電施設の半潜水浮体式基礎２である。センターカラム３は、鋼製のスラブ３１と、スラブ３１に立設された円筒状の本体部３２とを備えている。ビーム５は、ビーム用ＰＣ鋼材５１が配設されたプレストレスコンクリート製である。スラブ３１は、底面に設けられたスラブ用底鋼板３３と、上面に設けられたスラブ用上鋼板３４と、ビーム５との接合部に設けられたビーム用ＰＣ鋼材５１を定着可能な定着用鋼材３５とを備えている。
【選択図】図２
【解決手段】風車１１の支柱１２を支持するセンターカラム３と、センターカラム３から間隔をあけて配設された３本のサイドカラム４，４，４と、センターカラム３とサイドカラム４とを接続するビーム５とを備える風力発電施設の半潜水浮体式基礎２である。センターカラム３は、鋼製のスラブ３１と、スラブ３１に立設された円筒状の本体部３２とを備えている。ビーム５は、ビーム用ＰＣ鋼材５１が配設されたプレストレスコンクリート製である。スラブ３１は、底面に設けられたスラブ用底鋼板３３と、上面に設けられたスラブ用上鋼板３４と、ビーム５との接合部に設けられたビーム用ＰＣ鋼材５１を定着可能な定着用鋼材３５とを備えている。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
風車の支柱を支持するセンターカラムと、
前記センターカラムから間隔をあけて配設された複数のサイドカラムと、
前記センターカラムと前記サイドカラムとを接続するビームと、を備える風力発電施設の半潜水浮体式基礎であって、
前記センターカラムは、鋼製のスラブと、前記スラブに立設された円筒状の本体部と、を備えており、
前記ビームは、ビーム用ＰＣ鋼材が配設されたプレストレスコンクリート製であり、
前記スラブは、底面に設けられたスラブ用底鋼板と、上面に設けられたスラブ用上鋼板と、前記ビームとの接合部に設けられた前記ビーム用ＰＣ鋼材を定着可能な定着用鋼材と、を備えていることを特徴とする、半潜水浮体式基礎。
前記センターカラムから間隔をあけて配設された複数のサイドカラムと、
前記センターカラムと前記サイドカラムとを接続するビームと、を備える風力発電施設の半潜水浮体式基礎であって、
前記センターカラムは、鋼製のスラブと、前記スラブに立設された円筒状の本体部と、を備えており、
前記ビームは、ビーム用ＰＣ鋼材が配設されたプレストレスコンクリート製であり、
前記スラブは、底面に設けられたスラブ用底鋼板と、上面に設けられたスラブ用上鋼板と、前記ビームとの接合部に設けられた前記ビーム用ＰＣ鋼材を定着可能な定着用鋼材と、を備えていることを特徴とする、半潜水浮体式基礎。
【請求項2】
前記本体部は、プレストレスコンクリート製であり、かつ、前記スラブ用上鋼板を貫通し、
前記本体部の下端は、前記スラブ用底鋼板に当接しており、
前記定着用鋼材から前記本体部の外側面に至る骨部材が、前記スラブ用上鋼板の下面および前記スラブ用底鋼板の上面に沿って配設されていて、
前記本体部の内部には、前記本体部の内側面から前記骨部材の延長線に沿って延在するつなぎ材が配設されていて、前記本体部の中心部において前記つなぎ材同士が接合されていることを特徴とする、請求項１に記載の半潜水浮体式基礎。
前記本体部の下端は、前記スラブ用底鋼板に当接しており、
前記定着用鋼材から前記本体部の外側面に至る骨部材が、前記スラブ用上鋼板の下面および前記スラブ用底鋼板の上面に沿って配設されていて、
前記本体部の内部には、前記本体部の内側面から前記骨部材の延長線に沿って延在するつなぎ材が配設されていて、前記本体部の中心部において前記つなぎ材同士が接合されていることを特徴とする、請求項１に記載の半潜水浮体式基礎。
【請求項3】
前記サイドカラムは、鋼製のサイドカラムスラブと、前記サイドカラムスラブに立設された円筒状のサイドカラム本体部と、を備えており、
前記サイドカラムスラブは、底面に設けられたサイドカラムスラブ用底鋼板と、上面に設けられたサイドカラムスラブ用上鋼板と、前記ビームとの接合部に設けられた前記ビーム用ＰＣ鋼材を定着可能なサイドカラム定着用鋼材と、を備えていることを特徴とする、請求項１に記載の半潜水浮体式基礎。
前記サイドカラムスラブは、底面に設けられたサイドカラムスラブ用底鋼板と、上面に設けられたサイドカラムスラブ用上鋼板と、前記ビームとの接合部に設けられた前記ビーム用ＰＣ鋼材を定着可能なサイドカラム定着用鋼材と、を備えていることを特徴とする、請求項１に記載の半潜水浮体式基礎。
【請求項4】
前記定着用鋼材には、前記ビーム用ＰＣ鋼材を挿通可能な挿通孔が形成されており、
前記ビーム用ＰＣ鋼材の端部には、前記挿通孔に挿通した前記ビーム用ＰＣ鋼材を前記定着用鋼材に係止する係止部材が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の半潜水浮体式基礎。
前記ビーム用ＰＣ鋼材の端部には、前記挿通孔に挿通した前記ビーム用ＰＣ鋼材を前記定着用鋼材に係止する係止部材が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の半潜水浮体式基礎。
【請求項5】
前記係止部材は、くさび状の部材からなり、
前記定着用鋼材には、前記係止部材と係合する受材が設けられていることを特徴とする、請求項４に記載の半潜水浮体式基礎。
前記定着用鋼材には、前記係止部材と係合する受材が設けられていることを特徴とする、請求項４に記載の半潜水浮体式基礎。
【請求項6】
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の半潜水浮体式基礎の構築方法であって、
前記ビームを構成するビーム用セグメントを製作するセグメント製作工程と、
前記ビーム用セグメントを所定の位置に配置して前記ビームを形成するビーム形成工程と、
前記ビームの基端部を前記スラブに接続するビーム接続工程と、を備えており、
前記ビーム接続工程では、前記ビーム用ＰＣ鋼材を前記定着用鋼材に固定するとともに、前記ビーム用ＰＣ鋼材に緊張力を導入することを特徴とする、半潜水浮体式基礎の構築方法。
前記ビームを構成するビーム用セグメントを製作するセグメント製作工程と、
前記ビーム用セグメントを所定の位置に配置して前記ビームを形成するビーム形成工程と、
前記ビームの基端部を前記スラブに接続するビーム接続工程と、を備えており、
前記ビーム接続工程では、前記ビーム用ＰＣ鋼材を前記定着用鋼材に固定するとともに、前記ビーム用ＰＣ鋼材に緊張力を導入することを特徴とする、半潜水浮体式基礎の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、水上風力発電施設の半潜水浮体式基礎および半潜水浮体式基礎の構築方法に関する。
【背景技術】
【0002】
温室効果ガスの排出量削減を目的として、再生可能エネルギーの需要が高まっている。再生可能エネルギーには、例えば、太陽光発電、風力発電、水力発電、地熱発電、バイオマス等がある。風力発電施設は、風車による騒音や振動が生活環境に影響を及ぼす場合があり、居住空間等への影響を十分に考慮する必要があることから、居住区域から離れた山間部などに設置されることが多い。しかしながら、大型の風車を設置する用地を山間部に確保することは難しく、また、風力発電施設までの交通路の確保や、送電線等の設置等も困難であった。そのため、風力発電施設を海上（水上）に設置することが検討されている。
水上に構造物を構築する場合において、基礎構造として浮体構造物を採用する場合がある。浮体基礎構造としては、セミサブマージブル型、スパー型、パージ型、ＴＬＰ型等がある。このうち、セミサブマージブル型基礎（半潜水浮体式基礎）は、センターカラムと、センターカラムの周囲に間隔をあけて配設された複数本のサイドカラムと、センターカラムとサイドカラムとを連結するビーム（ポンツーン）とを備えてなり、波や風に対して優れた安定性能を有していることから、比較的実績が多い。
水上に構造物を構築する場合において、基礎構造として浮体構造物を採用する場合がある。浮体基礎構造としては、セミサブマージブル型、スパー型、パージ型、ＴＬＰ型等がある。このうち、セミサブマージブル型基礎（半潜水浮体式基礎）は、センターカラムと、センターカラムの周囲に間隔をあけて配設された複数本のサイドカラムと、センターカラムとサイドカラムとを連結するビーム（ポンツーン）とを備えてなり、波や風に対して優れた安定性能を有していることから、比較的実績が多い。
【0003】
半潜水浮体式基礎は、鋼製部材を主体に構成されることが多い。一方、半潜水浮体式基礎をコンクリートにより構築すれば、コストダウンを図ることができる。例えば、特許文献１には、主な構造要素をコンクリート製とした半潜水浮体式基礎が開示されている。
コンクリート製の半潜水浮体式基礎は、筒状の鉄筋コンクリート製プレキャストブロックからなるカラムと、箱型の鉄筋コンクリート製プレキャストブロックからなるビームとをＰＣ鋼材でポストテンションにより一体化して製作されるのが一般的である。
一方、カラムには主として上下方向にＰＣ鋼材が配置されており、ビームには横方向に配置されていて、カラムとビームとの接合部では、上下方向のＰＣ鋼材と横方向のＰＣ鋼材とが錯綜し、複雑な配置になっている。そのため、ＰＣ鋼材の配置に手間がかかる。また、カラムとビームとの接合部では、錯綜するＰＣ鋼材を配置するために、スラブや側壁の部材厚を大きくしている。
コンクリート製の半潜水浮体式基礎は、筒状の鉄筋コンクリート製プレキャストブロックからなるカラムと、箱型の鉄筋コンクリート製プレキャストブロックからなるビームとをＰＣ鋼材でポストテンションにより一体化して製作されるのが一般的である。
一方、カラムには主として上下方向にＰＣ鋼材が配置されており、ビームには横方向に配置されていて、カラムとビームとの接合部では、上下方向のＰＣ鋼材と横方向のＰＣ鋼材とが錯綜し、複雑な配置になっている。そのため、ＰＣ鋼材の配置に手間がかかる。また、カラムとビームとの接合部では、錯綜するＰＣ鋼材を配置するために、スラブや側壁の部材厚を大きくしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特表２０１５－５１３０４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、ＰＣ鋼材が錯綜することを抑制して施工性の向上を図ることを可能とし、かつ、軽量化を可能とした半潜水浮体式基礎と、この半潜水浮体式基礎の構築方法を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記課題を解決するための本発明は、風車の支柱を支持するセンターカラムと、前記センターカラムから間隔をあけて配設された複数のサイドカラムと、前記センターカラムと前記サイドカラムとを接続するビームとを備える風力発電施設の半潜水浮体式基礎である。前記センターカラムは、鋼製のスラブと、前記スラブに立設された円筒状の本体部とを備えている。また、前記ビームは、ビーム用ＰＣ鋼材が配設されたプレストレスコンクリート製である。そして、前記スラブは、底面に設けられたスラブ用底鋼板と、上面に設けられたスラブ用上鋼板と、前記ビームとの接合部に設けられた前記ビーム用ＰＣ鋼材を定着可能な定着用鋼材と、を備えている。
また、本発明の半潜水浮体式基礎の構築方法は、前記ビームを構成するビーム用セグメントを製作するセグメント製作工程と、前記ビーム用セグメントを所定の位置に配置して前記ビームを形成するビーム形成工程と、前記ビームの基端部を前記スラブに接続するビーム接続工程とを備えており、前記ビーム接続工程では、前記ビーム用ＰＣ鋼材を前記定着用鋼材に固定するとともに前記ビーム用ＰＣ鋼材に緊張力を導入する。
かかる半潜水浮体式基礎および半潜水浮体式基礎の構築方法によれば、センターカラムのスラブを鋼製にすることで、コンクリート製にする場合比べて軽量化が可能になるとともに、コンクリート数量の低減も可能となる。また、ビームのＰＣ鋼材を、スラブの定着用鋼材に定着するので、センターカラムにおいて上下方向のＰＣ鋼材と横方向のＰＣ鋼材が錯綜することを抑制できる。そのため、施工時の手間を低減できる。
また、本発明の半潜水浮体式基礎の構築方法は、前記ビームを構成するビーム用セグメントを製作するセグメント製作工程と、前記ビーム用セグメントを所定の位置に配置して前記ビームを形成するビーム形成工程と、前記ビームの基端部を前記スラブに接続するビーム接続工程とを備えており、前記ビーム接続工程では、前記ビーム用ＰＣ鋼材を前記定着用鋼材に固定するとともに前記ビーム用ＰＣ鋼材に緊張力を導入する。
かかる半潜水浮体式基礎および半潜水浮体式基礎の構築方法によれば、センターカラムのスラブを鋼製にすることで、コンクリート製にする場合比べて軽量化が可能になるとともに、コンクリート数量の低減も可能となる。また、ビームのＰＣ鋼材を、スラブの定着用鋼材に定着するので、センターカラムにおいて上下方向のＰＣ鋼材と横方向のＰＣ鋼材が錯綜することを抑制できる。そのため、施工時の手間を低減できる。
【0007】
前記本体部が、プレストレスコンクリート製であり、かつ、前記スラブ用上鋼板を貫通し、前記本体部の下端が前記スラブ用底鋼板に当接している場合には、前記定着用鋼材から前記本体部の外側面に至る骨部材が前記スラブ用上鋼板の下面および前記スラブ用底鋼板の上面に沿って配設されていて、さらに、前記本体部の内部には、前記本体部の内側面から前記骨部材の延長線に沿って延在するつなぎ材が配設されていて、前記本体部の中心部において前記つなぎ材同士が接合されているのが望ましい。こうすることで、センターカラムの本体部がコンクリート製であっても、本体部とスラブ（底鋼板および上鋼板）との連続化（一体化）が図られるため、終局限界状態や疲労限界状態において所要の強度が得られる。
【0008】
前記サイドカラムは、鋼製のサイドカラムスラブと、前記サイドカラムスラブに立設された円筒状のサイドカラム本体部とを備えており、前記サイドカラムスラブは、底面に設けられたサイドカラムスラブ用底鋼板と、上面に設けられたサイドカラムスラブ用上鋼板と、前記ビームとの接合部に設けられた前記ビーム用ＰＣ鋼材を定着可能なサイドカラム定着用鋼材とを備えているのが望ましい。こうすることで、サイドカラムにおいても、スラブを鋼製にすることで軽量化を図ることができるとともに、ビーム用ＰＣ鋼材をサイドカラム定着用鋼材に定着することでＰＣ鋼材が錯綜することを抑制できる。
【0009】
前記定着用鋼材には、前記ビーム用ＰＣ鋼材を挿通可能な挿通孔が形成されており、前記ビーム用ＰＣ鋼材の端部には、前記挿通孔に挿通した前記ビーム用ＰＣ鋼材を前記定着用鋼材に形成する係止部材が設けられていることが好ましい。この場合の前記係止部材は、ビーム用ＰＣ鋼材に螺着された部材であってもよいし、くさび状の部材であってもよい。なお、係止部材がくさび状の部材の場合には、定着用鋼材に前記係止部材と係合する受材を設ける。
【発明の効果】
【0010】
本発明の半潜水浮体式基礎とこの半潜水浮体式基礎の構築方法によれば、ＰＣ鋼材が錯綜することを抑制して施工性の向上を図ることを可能とし、かつ、軽量化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の実施形態に係る洋上風力発電施設を示す斜視図である。
【図2】本発明の実施形態に係る半潜水浮体式基礎を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図3】ビーム用ＰＣ鋼材の定着部を示す断面図である。
【図4】半潜水浮体式基礎の構築方法を示すフローチャートである。
【図5】ビーム形成工程を示す斜視図である。
【図6】ビーム接続工程を示す斜視図である。
【図7】本体部形成工程を示す斜視図である。
【図8】ビーム用ＰＣ鋼材の定着部の他の形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本実施形態では、洋上風力発電施設（水上施設）１の基礎構造（半潜水浮体式基礎２）について説明する。図１は、洋上風力発電施設１の斜視図である。図１に示すように、洋上風力発電施設１は、風車１１と、風車１１を支持する支柱１２とを有していて、半潜水浮体式基礎２を介して水面よりも高い位置に設けられている。風車１１は、支柱１２の上端部に回転可能に設けられている。支柱１２は、半潜水浮体式基礎２上に立設されている。
半潜水浮体式基礎２は、風車１１の支柱１２を支持するセンターカラム３と、センターカラム３から間隔をあけて配設された３本のサイドカラム４，４，４と、センターカラム３とサイドカラム４とを接続するビーム５，５，５とを備えている。
半潜水浮体式基礎２は、風車１１の支柱１２を支持するセンターカラム３と、センターカラム３から間隔をあけて配設された３本のサイドカラム４，４，４と、センターカラム３とサイドカラム４とを接続するビーム５，５，５とを備えている。
【0013】
図２に半潜水浮体式基礎２を示す。ビーム５は、ビーム用ＰＣ鋼材５１が配設されたプレストレスコンクリート製である。図２（ａ）に示すように、ビーム５の一端は、センターカラム３のスラブ３１に連結されており、ビーム５の他端は、サイドカラム４に連結されている。ビーム５は、角筒状を呈している。ビーム５は、複数のビーム用セグメント５３，５３，…を横方向に連結することにより形成されている。ビーム用セグメント５３は、コンクリート製のプレキャスト部材である。また、ビーム５には、ビーム用ＰＣ鋼材５１が配設されている。ビーム用ＰＣ鋼材５１は、ビーム５の長手方向に沿って配設されていて、複数のビーム用セグメント５３，５３，…を貫通している。ビーム用ＰＣ鋼材５１の一端はサイドカラム４に定着されており、ビーム用ＰＣ鋼材５１の他端はセンターカラム３（定着用鋼材３５）に定着されている。
【0014】
センターカラム３は、図２（ｂ）に示すように、鋼製のスラブ３１と、スラブ３１に立設された円筒状の本体部３２とを備えている。
スラブ３１は、底面に設けられたスラブ用底鋼板３３と、上面に設けられたスラブ用上鋼板３４と、ビーム５との接合部に設けられた定着用鋼材３５と、定着用鋼材３５同士を連結する側壁鋼鈑３６とを備えている。スラブ３１は、平面視六角形状に形成されていて、本体部３２の外形よりも十分に大きな外形を有している。なお、スラブ３１の平面形状は限定されるものではなく、例えば、円形であってもよい。スラブ用上鋼板３４の中央部には、本体部３２を挿通可能な孔が形成されている。定着用鋼材３５は、ビーム５と同等の外形（本実施形態では四角形）を呈した鋼材により構成されている。定着用鋼材３５は、ビーム５に挿通されたビーム用ＰＣ鋼材５１（図２（ａ）参照）を定着可能な強度を有している。
スラブ３１は、底面に設けられたスラブ用底鋼板３３と、上面に設けられたスラブ用上鋼板３４と、ビーム５との接合部に設けられた定着用鋼材３５と、定着用鋼材３５同士を連結する側壁鋼鈑３６とを備えている。スラブ３１は、平面視六角形状に形成されていて、本体部３２の外形よりも十分に大きな外形を有している。なお、スラブ３１の平面形状は限定されるものではなく、例えば、円形であってもよい。スラブ用上鋼板３４の中央部には、本体部３２を挿通可能な孔が形成されている。定着用鋼材３５は、ビーム５と同等の外形（本実施形態では四角形）を呈した鋼材により構成されている。定着用鋼材３５は、ビーム５に挿通されたビーム用ＰＣ鋼材５１（図２（ａ）参照）を定着可能な強度を有している。
【0015】
本体部３２は、スラブ用上鋼板３４の中央部を貫通し、下端がスラブ用底鋼板３３に当接している。本体部３２は、プレストレスコンクリート製であり、側壁部分の厚さ方向中央部にＰＣ鋼材（図示せず）が設けられている。ＰＣ鋼材は、本体部３２の上下方向に配置されている。
図２（ａ）および（ｂ）に示すように、スラブ３１の内部には、定着用鋼材３５から本体部３２の外側面に至る骨部材３７が配設されている。骨部材３７は、スラブ用上鋼板３４の下面とスラブ用底鋼板３３の上面との間に配置されている。上側の骨部材３７は、スラブ用上鋼板３４の下面に沿って配設された板材（リブ）であり、スラブ用上鋼板３４の下面に接合されている。下側の骨部材３７は、スラブ用底鋼板３３の上面に沿って配設された板材（リブ）であり、スラブ用底鋼板３３の上面に接合されている。また、本体部３２の内部には、本体部３２の内側面から骨部材３７の延長線に沿って延在するつなぎ材３８が配設されている。上側のつなぎ材３８は、スラブ用上鋼板３４の下面に沿って配設された板材（リブ）であり、スラブ用上鋼板３４の下面に接合されている。下側のつなぎ材３８は、スラブ用底鋼板３３の上面に沿って配設された板材（リブ）であり、スラブ用底鋼板３３の上面に接合されている。つなぎ材３８は、本体部３２の中心部において他のつなぎ材３８と接合されている。
図２（ａ）および（ｂ）に示すように、スラブ３１の内部には、定着用鋼材３５から本体部３２の外側面に至る骨部材３７が配設されている。骨部材３７は、スラブ用上鋼板３４の下面とスラブ用底鋼板３３の上面との間に配置されている。上側の骨部材３７は、スラブ用上鋼板３４の下面に沿って配設された板材（リブ）であり、スラブ用上鋼板３４の下面に接合されている。下側の骨部材３７は、スラブ用底鋼板３３の上面に沿って配設された板材（リブ）であり、スラブ用底鋼板３３の上面に接合されている。また、本体部３２の内部には、本体部３２の内側面から骨部材３７の延長線に沿って延在するつなぎ材３８が配設されている。上側のつなぎ材３８は、スラブ用上鋼板３４の下面に沿って配設された板材（リブ）であり、スラブ用上鋼板３４の下面に接合されている。下側のつなぎ材３８は、スラブ用底鋼板３３の上面に沿って配設された板材（リブ）であり、スラブ用底鋼板３３の上面に接合されている。つなぎ材３８は、本体部３２の中心部において他のつなぎ材３８と接合されている。
【0016】
定着用鋼材３５には、ビーム用ＰＣ鋼材５１を挿通可能な挿通孔３５ａが形成されている。図３にビーム用ＰＣ鋼材５１の定着部を示す。図３に示すように、ビーム用ＰＣ鋼材５１の端部には、定着用鋼材３５の挿通孔３５ａに挿通したビーム用ＰＣ鋼材５１を定着用鋼材３５に係止する係止部材５２が設けられている。本実施形態の係止部材５２は、くさび状の部材からなる。定着用鋼材３５には、係止部材５２と係合する受材３５ｂが設けられている。
【0017】
サイドカラム４は、図１および図２（ａ）に示すように、センターカラム３の周囲に３本配設されている。隣り合うサイドカラム４同士の間隔は同一である。サイドカラム４は、ビーム５を介してセンターカラム３に連結されている。
サイドカラム４は、鋼製のサイドカラムスラブ４１と、サイドカラムスラブ４１に立設された円筒状のサイドカラム本体部４２と備えている。
サイドカラム４は、鋼製のサイドカラムスラブ４１と、サイドカラムスラブ４１に立設された円筒状のサイドカラム本体部４２と備えている。
【0018】
サイドカラムスラブ４１は、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、平面視馬蹄形状を呈しており、底面に設けられたサイドカラムスラブ用底鋼板４３と、上面に設けられたサイドカラムスラブ用上鋼板４４と、ビーム５との接合部に設けられたサイドカラム定着用鋼材４５と、サイドカラムスラブ用底鋼板４３の上面とサイドカラムスラブ用上鋼板４４の下面の設けられたサイドカラム骨部材４６と、サイドカラムスラブ４１の側面を覆うサイドカラム側壁４７とを備えている。サイドカラム定着用鋼材４５は、ビーム５に挿通されたビーム用ＰＣ鋼材５１を定着可能な強度を有している。なお、サイドカラム定着用鋼材４５の詳細は、定着用鋼材３５と同様である。
サイドカラム本体部４２は、円筒状を呈している。サイドカラム本体部４２は、プレストレスコンクリート製であり、円筒状の側壁の厚さ方向中央部にＰＣ鋼材（図示せず）が設けられている。ＰＣ鋼材は、サイドカラム本体部４２の上下方向に配置されていて、上側または下側のサイドカラム骨部材４６に定着されている。
サイドカラム本体部４２は、円筒状を呈している。サイドカラム本体部４２は、プレストレスコンクリート製であり、円筒状の側壁の厚さ方向中央部にＰＣ鋼材（図示せず）が設けられている。ＰＣ鋼材は、サイドカラム本体部４２の上下方向に配置されていて、上側または下側のサイドカラム骨部材４６に定着されている。
【0019】
本実施形態の半潜水浮体式基礎の構築方法について説明する。図４に半潜水浮体式基礎の構築方法の手順を示す。図４に示すように、半潜水浮体式基礎の構築方法は、セグメント製作工程Ｓ１と、ビーム形成工程Ｓ２と、ビーム接続工程Ｓ３と、本体部形成工程Ｓ４とを備えている。
セグメント製作工程Ｓ１では、ビーム５を構成するビーム用セグメント５３を製作する。
図５にビーム形成工程Ｓ２を示す。ビーム形成工程Ｓ２では、図５に示すように、ビーム用セグメント５３を所定の位置に配置してビーム５を形成する。ビーム用セグメント５３同士の間には、止水材（図示せず）を介設する。このとき、ビーム用セグメント５３同士は、ＰＣ鋼材により圧縮力を導入して仮接合する。
セグメント製作工程Ｓ１では、ビーム５を構成するビーム用セグメント５３を製作する。
図５にビーム形成工程Ｓ２を示す。ビーム形成工程Ｓ２では、図５に示すように、ビーム用セグメント５３を所定の位置に配置してビーム５を形成する。ビーム用セグメント５３同士の間には、止水材（図示せず）を介設する。このとき、ビーム用セグメント５３同士は、ＰＣ鋼材により圧縮力を導入して仮接合する。
【0020】
図６にビーム接続工程Ｓ３を示す。図６に示すように、ビーム接続工程Ｓ３では、ビーム５の基端部をセンターカラム３に接続するともに、先端部をサイドカラム４に接続する。このとき、ビーム用ＰＣ鋼材５１を定着用鋼材３５およびサイドカラム定着用鋼材４５に固定するとともに、ポストテンション方式によりビーム５（ビーム用ＰＣ鋼材５１）に緊張力を導入する。すなわち、ビーム５を挿通させたビーム用ＰＣ鋼材５１（マルチストランドあるいはシングルストランド）の一端をセンターカラム３に固定する（定着させる）とともに、他端をサイドカラム４に固定する（定着させる）。
図７に本体部形成工程Ｓ４を示す。図７示すように、本体部形成工程Ｓ４では、センターカラム３の本体部３２およびサイドカラム本体部４２を完成させる。
図７に本体部形成工程Ｓ４を示す。図７示すように、本体部形成工程Ｓ４では、センターカラム３の本体部３２およびサイドカラム本体部４２を完成させる。
【0021】
本実施形態の半潜水浮体式基礎２および半潜水浮体式基礎の構築方法によれば、センターカラム３のスラブ３１を鋼製にすることで、センターカラム３の全てをコンクリート製にする場合に比べて軽量化が可能になるとともに、コンクリート数量の低減も可能となる。また、ビーム５のＰＣ鋼材を、スラブ３１の定着用鋼材３５に定着するので、センターカラム３において上下方向のＰＣ鋼材と横方向のＰＣ鋼材が錯綜することを抑制できる。そのため、施工時の手間を低減できる。
【0022】
また、スラブ３１内に骨部材３７設けられているため、センターカラム３のスラブ３１としての強度が確保されている。
ビーム５のビーム用ＰＣ鋼材５１を定着用鋼材３５に定着させるため、センターカラム３にビーム用ＰＣ鋼材５１を定着させる場合に比べて、施工性に優れている。すなわち、複数のビーム５が接続されるセンターカラム３にビーム５のビーム用ＰＣ鋼材５１を定着させると、センターカラム３内において、ビーム用ＰＣ鋼材５１を３重に交差させる必要があり、ビーム用ＰＣ鋼材５１が錯綜する。一方、ビーム用ＰＣ鋼材５１をこれに隣接する定着用鋼材３５に定着させることで、ビーム用ＰＣ鋼材５１が錯綜することを抑制できる。
また、センターカラム３の本体部３２では、風荷重やビーム５の動揺による慣性力などにより大きな断面力が生じるため、鉛直方向の鉄筋も一般に多くなる。そのため、ビーム用ＰＣ鋼材５１を本体部３２に定着させる場合には、本体部３２に各ビーム５から延設されるビーム用ＰＣ鋼材５１と鉛直鉄筋とが配設されるため、配筋及びビーム用ＰＣ鋼材５１の配置が複雑になる。その結果施工効率が悪い。一方、本実施形態の半潜水浮体式基礎２では、ビーム用ＰＣ鋼材５１をこれに隣接する定着用鋼材に定着させるため、本体部３２の鉄筋とビーム用ＰＣ鋼材５１とが干渉することがない。
ビーム５のビーム用ＰＣ鋼材５１を定着用鋼材３５に定着させるため、センターカラム３にビーム用ＰＣ鋼材５１を定着させる場合に比べて、施工性に優れている。すなわち、複数のビーム５が接続されるセンターカラム３にビーム５のビーム用ＰＣ鋼材５１を定着させると、センターカラム３内において、ビーム用ＰＣ鋼材５１を３重に交差させる必要があり、ビーム用ＰＣ鋼材５１が錯綜する。一方、ビーム用ＰＣ鋼材５１をこれに隣接する定着用鋼材３５に定着させることで、ビーム用ＰＣ鋼材５１が錯綜することを抑制できる。
また、センターカラム３の本体部３２では、風荷重やビーム５の動揺による慣性力などにより大きな断面力が生じるため、鉛直方向の鉄筋も一般に多くなる。そのため、ビーム用ＰＣ鋼材５１を本体部３２に定着させる場合には、本体部３２に各ビーム５から延設されるビーム用ＰＣ鋼材５１と鉛直鉄筋とが配設されるため、配筋及びビーム用ＰＣ鋼材５１の配置が複雑になる。その結果施工効率が悪い。一方、本実施形態の半潜水浮体式基礎２では、ビーム用ＰＣ鋼材５１をこれに隣接する定着用鋼材に定着させるため、本体部３２の鉄筋とビーム用ＰＣ鋼材５１とが干渉することがない。
【0023】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
例えば、前記実施形態では、センターカラム３の本体部３２がコンクリート製の場合について説明したが、センターカラム３の本体部３２は鋼製であってもよい。
また、前記実施形態では、ビーム５を複数のビーム用セグメント５３，５３，…を組み合わせることにより形成する場合について説明したが、ビーム５は場所打ちコンクリートにより形成してもよい。
前記実施形態では、サイドカラム４が３本の場合について説明したが、サイドカラム４の本数は限定されるものではなく、例えば、４本以上であってもよい。
前記実施形態では、係止部材５２がくさび状の部材の場合について説明したが、係止部材５２の構成は限定されるものではなく、例えば、図８に示すように、ビーム用ＰＣ鋼材５１に螺着された部材（ナット等）であってもよい。この場合には、ビーム用ＰＣ鋼材５１の端部にネジ加工を施しておく。
例えば、前記実施形態では、センターカラム３の本体部３２がコンクリート製の場合について説明したが、センターカラム３の本体部３２は鋼製であってもよい。
また、前記実施形態では、ビーム５を複数のビーム用セグメント５３，５３，…を組み合わせることにより形成する場合について説明したが、ビーム５は場所打ちコンクリートにより形成してもよい。
前記実施形態では、サイドカラム４が３本の場合について説明したが、サイドカラム４の本数は限定されるものではなく、例えば、４本以上であってもよい。
前記実施形態では、係止部材５２がくさび状の部材の場合について説明したが、係止部材５２の構成は限定されるものではなく、例えば、図８に示すように、ビーム用ＰＣ鋼材５１に螺着された部材（ナット等）であってもよい。この場合には、ビーム用ＰＣ鋼材５１の端部にネジ加工を施しておく。
【符号の説明】
【0024】
１ 洋上風力発電施設
１１ 風車
１２ 支柱
２ 半潜水浮体式基礎
３ センターカラム
３１ スラブ
３２ 本体部
３３ スラブ用底鋼板
３４ スラブ用上鋼板
３５ 定着用鋼材
３６ 側壁鋼鈑
３７ 骨部材
３８ つなぎ材
４ サイドカラム
４１ サイドカラムスラブ
４２ サイドカラム本体部
５ ビーム
５１ ビーム用ＰＣ鋼材
５２ 係止部材
５３ ビーム用セグメント
１１ 風車
１２ 支柱
２ 半潜水浮体式基礎
３ センターカラム
３１ スラブ
３２ 本体部
３３ スラブ用底鋼板
３４ スラブ用上鋼板
３５ 定着用鋼材
３６ 側壁鋼鈑
３７ 骨部材
３８ つなぎ材
４ サイドカラム
４１ サイドカラムスラブ
４２ サイドカラム本体部
５ ビーム
５１ ビーム用ＰＣ鋼材
５２ 係止部材
５３ ビーム用セグメント
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】