特許 7174639 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

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-09

(45)【発行日】2022-11-17

(54)【発明の名称】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

(51)【国際特許分類】

   E02D 27/32 20060101AFI20221110BHJP

   E02D 27/52 20060101ALI20221110BHJP

【ＦＩ】

E02D27/32 A

E02D27/52 Z

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2019013482

(22)【出願日】2019-01-29

(65)【公開番号】P2020122288

(43)【公開日】2020-08-13

【審査請求日】2021-08-23

(73)【特許権者】

【識別番号】000001373

【氏名又は名称】鹿島建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100096091

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 誠一

(72)【発明者】

【氏名】坂本 好謙

【審査官】高橋 雅明

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－０４９４３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１１１４０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５９－１３８６２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－１９７４５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０４１７６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０９２４０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０８３６０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－０６８９２９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｄ ２７／３２

Ｅ０２Ｄ ２７／５２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

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。

【請求項2】

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。

【請求項3】

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を特徴とする請求項１または請求項２に記載の洋上風力発電用基礎の下部構造。

【請求項4】

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。

【請求項5】

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ることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の洋上風力発電用基礎の下部構造。

【請求項6】

前記レグの内部に中詰め材が充填されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の洋上風力発電用基礎の下部構造。

【請求項7】

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ることを特徴とする請求項２記載の洋上風力発電用基礎の下部構造。

【請求項8】

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ることを特徴とする請求項２または請求項７記載の洋上風力発電用基礎の下部構造。

【請求項9】

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ることを特徴とする請求項１または請求項４に記載の洋上風力発電用基礎の下部構造。

【請求項10】

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。

【請求項11】

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。

【請求項12】

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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

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）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第３８４３０４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

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。

【0005】

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。

【課題を解決するための手段】

【0006】

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。

【0007】

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。

【0008】

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。

【0009】

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。

【0010】

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。

【0011】

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。

【0012】

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。

【0013】

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。

【0014】

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。

【0015】

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。

【0016】

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。

【0017】

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。

【0018】

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。

【0019】

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。

【0020】

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。

【発明の効果】

【0021】

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。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】ジャケット構造物１を構築する工程を示す図。

【図2】レグ３と底版５との接合部付近を示す図。

【図3】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。

【図4】ジャケット構造物１を岩盤１９に固定する工程を示す図。

【図5】中詰め砂３１を充填する工程を示す図。

【図6】下部構造４９ａを示す図。

【図7】下部構造４９ｂ、４９ｃを示す図。

【図8】下部構造４９ｄを示す図。

【図9】他の底版５ａ、５ｂの例を示す図。

【図10】下部構造４９ｅを施工する工程を示す図。

【図11】下部構造４９ｅを施工する工程を示す図。

【図12】下部構造４９ｅを施工する工程を示す図。

【図13】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。

【発明を実施するための形態】

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

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。

【0035】

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。

【0036】

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。

【0037】

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。

【0038】

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。

【0039】

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。

【0040】

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。

【0041】

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。

【0042】

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。

【0043】

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。

【0044】

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。

【0045】

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。

【0046】

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。

【0047】

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。

【0048】

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。

【0049】

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。

【0050】

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。

【0051】

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。

【0052】

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。

【0053】

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。

【0054】

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。

【0055】

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。

【0056】

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。

【0057】

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。

【0058】

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。

【0059】

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。

【0060】

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。

【0061】

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。

【0062】

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。

【0063】

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。

【0064】

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。

【0065】

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。

【0066】

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。

【0067】

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。

【0068】

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。

【符号の説明】

【0069】

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

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】