特許 7623270 固定構造

(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】2025-01-20

(45)【発行日】2025-01-28

(54)【発明の名称】固定構造

(51)【国際特許分類】

   E04H 12/00 20060101AFI20250121BHJP

   E04B 1/34 20060101ALI20250121BHJP

   F16B 37/14 20060101ALI20250121BHJP

   F16B 1/02 20060101ALI20250121BHJP

   F16B 37/04 20060101ALI20250121BHJP

   F03D 80/50 20160101ALI20250121BHJP

   F03D 13/20 20160101ALI20250121BHJP

【ＦＩ】

E04H12/00 Z

E04B1/34 Z

F16B37/14 C

F16B1/02 C

F16B37/04 M

F03D80/50

F03D13/20

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2021190731

(22)【出願日】2021-11-25

(65)【公開番号】P2023077468

(43)【公開日】2023-06-06

【審査請求日】2024-04-19

(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】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100122781

【弁理士】

【氏名又は名称】近藤 寛

(74)【代理人】

【識別番号】100182006

【弁理士】

【氏名又は名称】湯本 譲司

(72)【発明者】

【氏名】中島 与博

(72)【発明者】

【氏名】浅香 康弘

(72)【発明者】

【氏名】蒲田 幸穂

(72)【発明者】

【氏名】長崎 耕欣

【審査官】須永 聡

(56)【参考文献】

【文献】特開平０７－３１０４６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１４－５３４１１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／０３５１１９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００１－０２７２１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－３１７５２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０４Ｈ １２／００－１２／３４

Ｅ０４Ｂ １／３４

Ｆ１６Ｂ ３７／１４

Ｆ１６Ｂ １／０２

Ｆ１６Ｂ ３７／０４

Ｆ０３Ｄ ８０／００－８０／８０

Ｆ０３Ｄ １３／００－１３／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

構造物の柱状部分へのステージ構造の固定構造であって、
前記柱状部分から突出しており、前記ステージ構造を支持する支持梁と、
前記支持梁を前記ステージ構造に緊結する緊結構造と、
を備え、
前記緊結構造は、
前記ステージ構造から下方に延びる側部、及び、前記側部の下端に位置しており前記支持梁が載せられる下部を有する梁支持部と、
ボルト及びナットを含む緊結材とを有し、
前記梁支持部の前記下部には、前記ボルトが挿入されるインサート孔と、前記インサート孔の下端に位置しており前記ボルトに締結される前記ナットが下から入り込む穴部とが形成されており、
前記穴部は、回転しようとする前記ナットが当接する内面によって画成されている、
固定構造。

【請求項2】

前記緊結構造は、前記ナット、及び前記ナットから下方に突出する前記ボルトを被覆するキャップを備える、
請求項１に記載の固定構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ボルト及びナットを含む緊結材を備えた固定構造に関する。

【背景技術】

【0002】

特開２００３－２７４０１号公報には、まくら木の固定構造が記載されている。まくら木は道床に載せられた状態で道床に固定される。まくら木は、Ｔボルトが通される貫通孔と、貫通孔の上端において上面に開口する凹部とを有する。貫通孔には、道床に挿通されたＴボルトが通されており、Ｔボルトの上端には凹部においてナットが締結される。凹部には、ロックナットワッシャ、ワッシャ及びナットが設けられ、ロックナットワッシャ及びワッシャが凹部の底面に載せられた状態でＴボルトにナットが締結される。

【0003】

特許第４８５５６９９号公報には、金属管柱の基部構造が記載されている。基部構造は基礎コンクリートに載置されたベースプレートを備える。ベースプレートは、鉛直上方に開口する凹部と、凹部の底面から鉛直下方に延びる貫通孔とを有する。基礎コンクリートにはアンカーボルトが埋設されており、ベースプレートは、貫通孔及び凹部にアンカ－ボルトが挿通された状態で基礎コンクリートに載せられる。アンカーボルトには凹部においてナットが締結される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００３－２７４０１号公報

【文献】特許第４８５５６９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

前述したようにボルトにナットを締結する固定構造は、ボルトに腐食又は緩み等が生じていないかどうかを確認するために定期的に点検を行う必要がある。ところで、柱状部分にステージ構造を固定する固定構造では、ボルトに対して下からナットを締結する場合がある。ナットを下からボルトに締結する固定構造では、下からボルト及びナットの点検をしなければならないため、点検作業が困難となる場合がある。特に、ステージ構造が柱状部分の高所にある場合、足場を組んで下からボルト及びナットの点検をしなければならないため、点検作業が困難になることが懸念される。

【0006】

本開示は、ボルト及びナットの点検を容易に行うことができる固定構造を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示に係る固定構造は、構造物の柱状部分へのステージ構造の固定構造である。固定構造は、柱状部分から突出しており、ステージ構造を支持する支持梁と、支持梁をステージ構造に緊結する緊結構造と、を備える。緊結構造は、ステージ構造から下方に延びる側部、及び、側部の下端に位置しており支持梁が載せられる下部を有する梁支持部と、ボルト及びナットを含む緊結材とを有する。梁支持部の下部には、ボルトが挿入されるインサート孔と、インサート孔の下端に位置しておりボルトに締結されるナットが下から入り込む穴部とが形成されている。穴部は、回転しようとするナットが当接する内面によって画成されている。

【0008】

この固定構造は、ステージ構造を支持する柱状部分の支持梁を備え、支持梁は緊結構造によってステージ構造に緊結される。緊結構造は支持梁を支持する梁支持部と緊結材とを備え、梁支持部は、ステージ構造から下方に延びる側部と、側部の下端において支持梁を支持する下部とを有する。梁支持部の下部には、インサート孔と、インサート孔の下端に位置する穴部が形成されている。緊結材は、インサート孔に挿入されるボルトと、インサート孔の下端に形成された穴部でボルトに締結されるナットとを有し、穴部は回転しようとするナットが当接する内面によって画成されている。従って、上からインサート孔にボルトを挿入し、穴部に嵌め込んだナットでボルトを締結した後には、穴部でナットが回転しようとしても穴部の内面にナットが当接するので、穴部におけるナットの回転が内面に当接することで規制される。従って、支持梁及び緊結構造の下部においてナットに緩みが生じることがないので、下からのボルト及びナットの点検を不要とすることができる。よって、足場を組んで下からボルト及びナットの点検をする必要がないため、ボルト及びナットの点検作業を容易に行うことができる。

【0009】

緊結構造は、ナット、及びナットから下方に突出するボルトを被覆するキャップを備えてもよい。この場合、キャップによって下方に突出するボルトとナットを保護することが可能になるので、ボルト及びナットの腐食を抑制できる。従って、下部からのボルト及びナットの点検を不要とできるので、ボルト及びナットの点検作業を一層容易に行うことができる。

【発明の効果】

【0010】

本開示によれば、ボルト及びナットの点検を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施形態に係る固定構造が適用される対象の一例である洋上風力発電装置を示す側面図である。

【図2】図１の洋上風力発電装置の基礎及びトランジションピースを示す側面図である。

【図3】図２のトランジションピースを示す斜視図である。

【図4】図２のトランジションピースの着船設備を示す斜視図である。

【図5】図２のトランジションピースの外部プラットフォームを示す斜視図である。

【図6】図２のトランジションピースの各プラットフォームを模式的に示す断面斜視図である。

【図7】図２のトランジションピースの外部プラットフォームを上方から見た斜視図である。

【図8】図２のトランジションピースの外部プラットフォームを下方から見た斜視図である。

【図9】図８の外部プラットフォームのステージ構造と柱状部分から延び出す支持梁とを示す斜視図である。

【図10】図９のステージ構造の上側に露出するキャップを示す斜視図である。

【図11】図１０のキャップを外して露出するボルト及びナットを示す斜視図である。

【図12】図１１のボルト及びナットを図１０とは異なる方向から見た斜視図である。

【図13】図９のステージ構造に支持梁を緊結する緊結構造を示す斜視図である。

【図14】図１３の緊結構造の側部及び下部を示す斜視図である。

【図15】図１４の下部に形成されたインサート孔及び穴部に挿通されたボルト、ナット及びキャップを模式的に示す断面図である。

【図16】図１５の下部からキャップを外した状態を示す斜視図である。

【図17】図１５の穴部を下から見た斜視図である。

【図18】図１５の穴部に嵌まったナットを示す底面図である。

【図19】実施形態に係るトランジションピース、タワー、及び傾き矯正部材を示す斜視図である。

【図20】（ａ）は、図１９の傾き矯正部材を示す平面図である。（ｂ）は、図１９の傾き矯正部材を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下では、図面を参照しながら本開示に係る固定構造の実施形態について説明する。なお、本発明は、以下の例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示され、特許請求の範囲と均等の範囲における全ての変更が含まれることが意図される。図面の説明において同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。また、図面は、理解の容易化のため、一部を簡略化又は誇張して描いている場合があり、寸法比率等は図面に記載のものに限定されない。

【0013】

本実施形態に係る固定構造は、洋上構造物の基礎に設置された筒状のトランジションピースにおける固定構造である。洋上構造物は、例えば、風力発電機である。以下では、風力発電機に固定構造が適用される例について説明する。

【0014】

図１は、本実施形態に係る固定構造が適用される一例としての風力発電機１を示す側面図である。図２は、風力発電機１の基礎２及びトランジションピース３を示す側面図である。図１及び図２に示されるように、風力発電機１は、例えば、海底Ｂに設けられており、洋上風力発電を行う。但し、風力発電機１は、海洋に限られず、例えば、湖又は河川等、海洋とは異なる水中に設けられていてもよい。

【0015】

風力発電機１は、基礎２と、基礎２に設置されるトランジションピース３と、トランジションピース３に固定されるタワー４と、タワー４の上部に取り付けられたナセル５と、ナセル５に取り付けられたブレード６と、を備える。タワー４は、例えば、コンクリート製又は鋼製である。ナセル５の内部には発電機及び増速器等が収容されており、例えば、増速器からはローター軸がナセル５の外部に突出している。

【0016】

ブレード６は、ナセル５のローター軸に固定されている。風力発電機１は、例えば、３枚のブレード６を備える。ブレード６が風を受けて回転すると、この回転はナセル５の内部の増幅器により一定の回転数に上げられて、この回転運動はナセル５の内部の発電機によって電力に変換される。例えば、ナセル５は、風向風速計を備えており、風速及び風向に対応してローターの向きとブレード６の角度を制御することにより、効率的な発電を行う。

【0017】

風力発電機１は、例えば、モノパイルの基礎形式を備えており、モノパイルである基礎２の上方にトランジションピース３が設けられる。風力発電機１は、水中Ｗに打設されたモノパイルである基礎２と、基礎２から上方に延びると共にタワー４の下端に接続されたトランジションピース３とを備える。なお、基礎２は、モノパイルの基礎形式に代えて、トリパイル式の洋上風力基礎、又はジャケット式の洋上風力基礎を備えていてもよく、基礎２の形式は特に限定されない。

【0018】

例えば、海底Ｂにおける基礎２の周辺には、洗掘防止工７が設けられており、洗掘防止工７により海底Ｂの基礎２の周辺における地盤の洗掘が防止されている。例えば、水平面で切断したときの基礎２の断面形状は円形状とされている。一例として、基礎２は筒状を呈する。

【0019】

基礎２は、例えば、基礎２の内外に水が流出入する孔部２ｂを有する。基礎２の直径は、例えば、４ｍ以上（一例として６ｍ）である。基礎２は、例えば、水中Ｗに打ち込まれる円筒状の下部２ｃと、下部２ｃの上端から上方に向かうに従って徐々に縮径する上部２ｄとを有する。上部２ｄにはトランジションピース３が設置される。

【0020】

図３は、トランジションピース３を示す斜視図である。トランジションピース３は、風力発電機１の鉛直度を確保するために設けられる。図２及び図３に示されるように、トランジションピース３は、鉛直方向Ｄ１に沿って延びる筒状の柱状部分３ｂと、柱状部分３ｂの上端に位置する外部プラットフォーム１０とを有する。トランジションピース３は、柱状部分３ｂを有する構造物に相当する。

【0021】

柱状部分３ｂは、例えば、外部プラットフォーム１０が載せられる上部３ｄと、上部３ｄの下端から下方に向かうに従って徐々に拡径する下部３ｆとを有する。外部プラットフォーム１０は、柱状部分３ｂの上端から水平方向に突出するように柱状部分３ｂに設置されている。

【0022】

トランジションピース３の下部３ｆは基礎２の上部２ｄが通される部位である。例えば、下部３ｆと基礎２の上部２ｄの間にグラウトが充填されることによって基礎２にトランジションピース３が接合（グラウト接合）する。なお、基礎にトランジションピースを接合する手段は、上記のグラウト接合に限られない。基礎にトランジションピースを接合する手段は、例えば、ボルト接合であってもよく特に限定されない。また、基礎に予め（例えば海底Ｂに打ち込まれる前に）トランジションピースが接合されていてもよい。

【0023】

例えば、トランジションピース３は、柱状部分３ｂに作業者が乗り降りするための梯子３ｈと、作業者が休むためのレストプラットフォーム３ｊとを備える。梯子３ｈは、例えば、柱状部分３ｂの下部３ｆから柱状部分３ｂの上端まで延在している。トランジションピース３は、例えば、複数のレストプラットフォーム３ｊを有し、複数のレストプラットフォーム３ｊのそれぞれが梯子３ｈの複数の途中部分のそれぞれに設けられる。

【0024】

図４は、トランジションピース３の柱状部分３ｂの一部を拡大した斜視図である。図３及び図４に示されるように、トランジションピース３は電線配管３ｋとグラウト配管３ｍとを有する。電線配管３ｋは、例えば、ＩＣＣＰ（Impressed Current Cathodic Protection：陰極防食）用の電線を収容する。

【0025】

トランジションピース３は、例えば、柱状部分３ｂから突出するように配置された電極３ｒを有する。電極３ｒは、水中Ｗに配置される陽極（ＩＣＣＰシステムの外部陽極）である。電極３ｒに電流が流れることにより、トランジションピース３の各部の電位差によって生じる電食を抑制する。グラウト配管３ｍは、基礎２にトランジションピース３を固定するグラウトが通る配管である。

【0026】

トランジションピース３は柱状部分３ｂに着船設備３ｇを有する。着船設備３ｇには、トランジションピース３に上ってトランジションピース３で作業をする作業者が乗る船が到着する。着船設備３ｇは、例えば、鉛直方向Ｄ１に沿って延びる２本のポール３ｐと、ポール３ｐを柱状部分３ｂに接合する複数の接合部材３ｑとを備える。

【0027】

２本のポール３ｐの間には、作業者を乗せた船の船首が入り込む。例えば、２本のポール３ｐの間隔は、当該船から作業者がアクセスできる程度の広さとされている。２本のポール３ｐの間には梯子３ｈが設けられる。よって、船から下りた作業者が梯子３ｈを使ってトランジションピース３の外部プラットフォーム１０に上ることが可能である。

【0028】

例えば、ポール３ｐの上方にはレストプラットフォーム３ｊが設けられる。例えば、着船設備３ｇの複数の接合部材３ｑは、ポール３ｐに沿って並ぶように配置されている。接合部材３ｑは、例えば、柱状部分３ｂから突出する柱状とされており、各ポール３ｐと柱状部分３ｂとを互いに接続する。ポール３ｐ及び複数の接合部材３ｑは、例えば、一体化されている。

【0029】

図５は、トランジションピース３の外部プラットフォーム１０を示す斜視図である。外部プラットフォーム１０は、上部プラットフォームとも称される。外部プラットフォーム１０は、タワー４の下端が接合されると共に、荷物が載置されるプラットフォームである。外部プラットフォーム１０は、例えば、クレーン１０ｂと、電源装置１０ｃと、階段１０ｄとを備える。

【0030】

外部プラットフォーム１０は梯子３ｈの上端に設けられており、作業者が梯子３ｈを上って外部プラットフォーム１０に入ることが可能である。例えば、クレーン１０ｂはダビッドクレーンであり、電源装置１０ｃはクレーン１０ｂに電力を供給するクレーン電源装置である。

【0031】

タワー４は、外部プラットフォーム１０からトランジションピース３及びタワー４の内部に出入り可能とされた開口４ｂを有する。作業者は開口４ｂからトランジションピース３の内部に移動することが可能である。タワー４の開口４ｂは、例えば、タワー４の下端よりも高い位置に設けられており、作業者は開口４ｂの前にある階段１０ｄを上って開口４ｂに入ることが可能である。

【0032】

トランジションピース３は、例えば、柱状部分３ｂの上端部分に位置するフランジ部３ｙ（図７参照）を有し、タワー４はその下端に位置するフランジ部４ｃを有する。例えば、トランジションピース３のフランジ部３ｙは柱状部分３ｂの上端において柱状部分３ｂの径方向外側及び径方向内側に突出する部位であり、タワー４のフランジ部４ｃはタワー４の下端においてタワー４の径方向外側及び径方向内側に突出する部位である。しかしながら、例えばトランジションピース３のフランジ部は柱状部分３ｂの上端において柱状部分３ｂの径方向内側のみに突出する部位であってもよく、タワー４のフランジ部４ｃはタワー４の下端においてタワー４の径方向内側のみに突出する部位であってもよい。トランジションピース３及びタワー４の内部には、トランジションピース３及びタワー４の各機器を操作するコンピュータ等が配置されている。

【0033】

トランジションピース３のフランジ部３ｙ及びタワー４のフランジ部４ｃは、トランジションピース３の周方向Ｄ２に沿って並ぶと共に鉛直方向Ｄ１に貫通する複数の貫通孔（不図示）を有する。トランジションピース３のフランジ部３ｙの各貫通孔、及びタワー４のフランジ部４ｃの各貫通孔にボルトが挿通され当該ボルトがナットで締め付けられることにより、トランジションピース３にタワー４が接合される。

【0034】

図６は、トランジションピース３の内部構造を示す分解斜視図である。図６に示されるように、トランジションピース３は、水平方向に延在する部位を有するプラットフォーム３ｃを備える。プラットフォーム３ｃは、前述した外部プラットフォーム１０と、複数のケーブルがまとめられるケーブルターミネーションプラットフォーム２０と、鉛直上方への空気の流入を遮断するエアタイトプラットフォーム３０と、基礎２が接合される接合部４０Ａの上側に位置する下部プラットフォーム４０とを備える。トランジションピース３の内部には梯子３ｘが設けられており、梯子３ｘを用いて外部プラットフォーム１０からケーブルターミネーションプラットフォーム２０、エアタイトプラットフォーム３０及び下部プラットフォーム４０に降りることが可能である。

【0035】

ケーブルターミネーションプラットフォーム２０は、外部プラットフォーム１０の下方且つエアタイトプラットフォーム３０の上方に設けられる。ケーブルターミネーションプラットフォーム２０は、水中Ｗからのケーブルがタワー４のケーブルに接続されるプラットフォームである。

【0036】

エアタイトプラットフォーム３０は、ケーブルターミネーションプラットフォーム２０の下方且つ下部プラットフォーム４０の上方に設けられる。エアタイトプラットフォーム３０は、トランジションピース３の上部と下部との空気流通を遮断するプラットフォームである。エアタイトプラットフォーム３０は、海水からの空気を遮断する機能を有する。

【0037】

エアタイトプラットフォーム３０は、例えば、炭素鋼によって構成されており、錆が生じないように塗装されている。このエアタイトプラットフォーム３０が海水からの空気を遮断することにより、エアタイトプラットフォーム３０より上方におけるトランジションピース３の内部空間を腐食しにくい（錆等が生じにくい）環境とすることが可能である。

【0038】

下部プラットフォーム４０は、例えば、基礎２にトランジションピース３を設置する作業が行われるプラットフォームである。一例として、下部プラットフォーム４０では、基礎２の上部２ｄとトランジションピース３の下部３ｆとの間（接合部４０Ａ）にグラウトが充填され、当該グラウトが硬化することによって基礎２にトランジションピース３をグラウト接合させる作業が行われる。例えば、トランジションピース３の下部プラットフォーム４０より下方の部位が基礎２に接合される接合部４０Ａに相当する。

【0039】

図７は、タワー４が設置されていない状態における外部プラットフォーム１０を示す斜視図である。図７に示されるように、外部プラットフォーム１０は、例えば、トランジションピース３の柱状部分３ｂの直上に位置する円弧状部分１０Ａと、円弧状部分１０Ａから張り出す矩形状部分１０Ｂとを有する。例えば、クレーン１０ｂ及び電源装置１０ｃは矩形状部分１０Ｂに設けられる。

【0040】

外部プラットフォーム１０は、外部プラットフォーム１０の外縁に沿って設けられる手摺１０ｆを備える。例えば、外部プラットフォーム１０には、複数の荷物１０ｇが載せられている。例えば、外部プラットフォーム１０及びケーブルターミネーションプラットフォーム２０のそれぞれには手摺構造５０が配置されている。図７では、外部プラットフォーム１０のフランジ部３ｙの内側に手摺構造５０が配置された例を示している。

【0041】

図８は、外部プラットフォーム１０を下側から見た斜視図である。本実施形態に係る固定構造６０は、例えば、柱状部分３ｂと外部プラットフォーム１０との連結部分に設けられる。外部プラットフォーム１０は、柱状部分３ｂに対して外側に張り出すステージ構造１１を有し、例えば、ステージ構造１１に円弧状部分１０Ａ及び矩形状部分１０Ｂが含まれる。固定構造６０は、柱状部分３ｂへのステージ構造１１の固定構造である。

【0042】

ステージ構造１１の下面１１ｂには、ステージ構造１１の長手方向Ｄ３に延在する複数の第１梁１２と、ステージ構造１１の短手方向Ｄ４に延在する複数の第２梁１３と、柱状部分３ｂの径方向の外側に延在する複数の第３梁１４とが固定されている。更に、ステージ構造１１の下面１１ｂには、ステージ構造１１の外周に沿って延びる外周梁部１７と、柱状部分３ｂの径方向外側において環状に延びる内周梁部１５とが固定されている。

【0043】

固定構造６０は、柱状部分３ｂから突出する支持梁６１と、支持梁６１をステージ構造１１に緊結する緊結構造７０とを備える。支持梁６１は、ステージ構造１１を支持するために設けられる。柱状部分３ｂからは複数の支持梁６１が突出するように配置されている。例えば、支持梁６１は、長手方向Ｄ３に沿って延びる第１支持梁６１Ａと、柱状部分３ｂから柱状部分３ｂの径方向外側に延びる第２支持梁６１Ｂとを含む。

【0044】

一例として、第１支持梁６１Ａは第２支持梁６１Ｂよりも長い。例えば、第１支持梁６１Ａは第１梁１２に固定され、第２支持梁６１Ｂは内周梁部１５に固定される。第２支持梁６１Ｂの構成は、例えば、第１支持梁６１Ａの構成と同一である。従って、以下では、第１支持梁６１Ａ及び第２支持梁６１Ｂを識別する必要がない場合には支持梁６１としてまとめて説明する。

【0045】

図９は、ステージ構造１１の下面１１ｂ、支持梁６１（第１支持梁６１Ａ）及び緊結構造７０を示す斜視図である。図９に示されるように、緊結構造７０は、柱状部分３ｂから延び出す支持梁６１を支持する梁支持部７３を備える。梁支持部７３は、ステージ構造１１から下方に延びる側部７１と、側部７１の下端に位置しており支持梁６１が載せられる下部７２とを有する。

【0046】

例えば、緊結構造７０は、側部７１から支持梁６１及び第１梁１２の間に入り込む挿入部７４と、側部７１の上端に位置する上端部７５とを有する。図１０は、側部７１の上端部７５を示す斜視図である。図１０に示されるように、ステージ構造１１の上面には、例えば、複数のグレーチング１６が設けられており、各グレーチング１６は着脱可能とされている。ステージ構造１１では、グレーチング１６を外したときにステージ構造１１の下方を視認可能とされており、上端部７５はグレーチング１６が外された状態で上方に露出する。

【0047】

上端部７５には、キャップ８０が設けられる。図１１は、上端部７５からキャップ８０が外された状態を示す斜視図である。図９～図１１に示されるように、緊結構造７０は、ボルト７６及びナット７７を含む緊結材７８を備え、キャップ８０はボルト７６及びナット７７を含む緊結材７８を保護する。キャップ８０を有しない状態でボルト７６及びナット７７は上方に露出している。

【0048】

図１２は、緊結材７８を図１１とは異なる方向から見た斜視図である。図１３は、緊結構造７０を示す斜視図である。図１２及び図１３に示されるように、ボルト７６は側部７１の内部において鉛直方向Ｄ１に延在しており、ボルト７６の上端及び下端のそれぞれにナット７７が締結されている。例えば、上端部７５に露出するボルト７６には２個のナット７７が締結されており、ナット７７と上端部７５の上面との間にはワッシャ７９が介在している。

【0049】

図１４は、緊結構造７０を示す斜視図である。図１３及び図１４に示されるように、緊結構造７０は、支持梁６１の幅方向Ｄ５に沿って並ぶ一対の側部７１と、一対の側部７１の下端同士を連結する下部７２と、一対の側部７１の間で幅方向Ｄ５に延びる挿入部７４とを有する。更に、緊結材７８は、各側部７１に挿通される２本のボルト７６、及びボルト７６の上端及び下端のそれぞれに締結される複数のナット７７を有する。

【0050】

図１５は、下部７２、ボルト７６及びナット７７を示す縦断面図である。図１６は、図１４からキャップ８０が外された状態を示す斜視図である。図１５及び図１６に示されるように、側部７１及び下部７２には、ボルト７６が挿入されるインサート孔７０ｂが形成されており、例えば、インサート孔７０ｂは鉛直方向Ｄ１に沿って延在する。

【0051】

梁支持部７３の下部７２には、インサート孔７０ｂの下端に位置しておりボルト７６に締結されるナット７７が下から入り込む穴部９０が形成されている。穴部９０に入り込んだナット７７、及びナット７７から下方に突出するボルト７６は、キャップ８０に被覆される。

【0052】

キャップ８０は、例えば、樹脂製である。一例として、キャップ８０は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ：High Density Poly Ethylene）によって構成されている。この場合、キャップ８０の剛性及び耐久性を高めることができる。キャップ８０は、有底筒状（例えば有底円筒状）を呈する。キャップ８０は、ナット７７が入り込む第１部分８１と、ナット７７から突出するボルト７６がねじ込まれる第２部分８２とを有する。

【0053】

第１部分８１は、キャップ８０の開口８３からキャップ８０の軸線方向に延在しており、内側面８１ｂと、底面８１ｃとを有する。第２部分８２は、第１部分８１の底面８１ｃからキャップ８０の軸線方向に延在する穴である。キャップ８０は、第２部分８２にボルト７６がねじ込まれると共に第１部分８１でナット７７を覆うことにより、ボルト７６及びナット７７を保護する。

【0054】

図１７は、穴部９０を下方から見た斜視図である。図１８は、穴部９０、及びナット７７の外形を示す図である。図１７及び図１８に示されるように、穴部９０は、回転しようとするナット７７が当接する内面９１によって画成されている。穴部９０は、複数の内面９１と、インサート孔７０ｂが形成された底面９２とによって画成されている。

【0055】

下方から見た穴部９０の形状は、例えば、ナット７７の形状と同一形状とされている。具体的には、穴部９０の形状は、例えばナット７７の形状と同一形状のナット形状を呈する。「ナット形状」とは、穴部に嵌まったナットの回転を規制可能な形状を示している。「ナット形状」は、ナットの形状と厳密に同一でなくてもよく、ナットの形状と異なっていてもナットの回転を規制できる形状であればよい。

【0056】

例えば、穴部９０にナット７７が嵌まり込んだ状態において、穴部９０の複数の内面９１のそれぞれは、ナット７７の外面７７ｂのそれぞれと正対する。一例として、穴部９０は６つの内面９１を有し、ナット７７は６つの外面７７ｂを有し、穴部９０にナット７７が嵌まり込んだ状態において各外面７７ｂは各内面９１に近接している。以上のように形成される内面９１が穴部９０に設けられることにより、穴部９０に嵌まったナット７７の回転を確実に規制することができる。

【0057】

次に、本実施形態に係る固定構造６０の作用効果について詳細に説明する。図１５～図１７に示されるように、固定構造６０は、ステージ構造１１を支持する柱状部分３ｂの支持梁６１を備え、支持梁６１は緊結構造７０によってステージ構造１１に緊結される。緊結構造７０は支持梁６１を支持する梁支持部７３と緊結材７８とを備え、梁支持部７３は、ステージ構造１１から下方に延びる側部７１と、側部７１の下端において支持梁６１を支持する下部７２とを有する。

【0058】

梁支持部７３の下部７２には、インサート孔７０ｂと、インサート孔７０ｂの下端に位置する穴部９０が形成されている。緊結材７８は、インサート孔７０ｂに挿入されるボルト７６と、インサート孔７０ｂの下端に形成された穴部９０でボルト７６に締結されるナット７７とを有し、穴部９０は回転しようとするナット７７が当接する内面９１によって画成されている。

【0059】

従って、穴部９０でナット７７の回転が規制されることにより、支持梁６１及び緊結構造７０の下部７２においてナット７７に緩みが生じることがないので、下からのボルト７６及びナット７７の点検を不要とすることができる。よって、足場を組んで下からボルト７６及びナット７７の点検をする必要がないため、ボルト７６及びナット７７の点検作業を容易に行うことができる。なお、上端部７５におけるボルト７６及びナット７７の点検は必要であるが、本実施形態では、上端部７５の点検のみとすることが可能である。

【0060】

本実施形態において、緊結構造７０は、ナット７７、及びナット７７から下方に突出するボルト７６を被覆するキャップ８０を備える。よって、キャップ８０によって下方に突出するボルト７６とナット７７を保護することが可能になるので、ボルト７６及びナット７７の腐食を抑制できる。従って、下方からのボルト７６及びナット７７の点検の必要性を一層低減できるので、ボルト７６及びナット７７の点検作業を一層容易に行うことができる。

【0061】

以上、本開示に係る固定構造の実施形態について説明した。しかしながら、本開示に係る固定構造は、前述した実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した要旨の範囲内において適宜変更されたものであってもよい。すなわち、固定構造の各部の構成、形状、大きさ、数、材料及び配置態様は、前述の実施形態に限られず適宜変更可能である。

【0062】

例えば、前述の実施形態では、トランジションピース３のフランジ部３ｙにタワー４のフランジ部４ｃが直接載せられる風力発電機１について説明した。しかしながら、図１９に示されるように、風力発電機１は、フランジ部３ｙとフランジ部４ｃの間に介在する傾き矯正部材１００を備えてもよい。傾き矯正部材１００は、トランジションピース３とタワー４との間に介在してトランジションピース３に対するタワー４の傾きを矯正する。

【0063】

傾き矯正部材１００は、例えば、板状を呈する。フランジ部４ｃはトランジションピース３にタワー４を固定するボルトが挿通される複数の挿通孔４ｄを有し、フランジ部３ｙは挿通孔４ｄに通されたボルトが通される複数の挿通孔を有する。平面視における挿通孔４ｄの位置は、平面視におけるフランジ部３ｙの挿通孔の位置と一致している。

【0064】

図２０（ａ）は、傾き矯正部材１００を示す平面図である。図２０（ｂ）は、傾き矯正部材１００を示す側面図である。図１９、図２０（ａ）及び図２０（ｂ）に示されるように、傾き矯正部材１００は、例えば、円環状を呈する。傾き矯正部材１００は、フランジ部４ｃの挿通孔４ｄ、及びフランジ部３ｙの挿通孔に挿通されるボルトが通される挿通孔１０１を有する。傾き矯正部材１００は複数の挿通孔１０１を有し、複数の挿通孔１０１は傾き矯正部材１００の周方向Ｄ６に沿って並ぶように配置されている。また、２つの挿通孔１０１が傾き矯正部材１００の径方向Ｄ７に沿って並んでいる。

【0065】

傾き矯正部材１００は、フランジ部３ｙに接触する下面１０２と、フランジ部４ｃに接触する上面１０３とを有する。上面１０３は、下面１０２に対して傾斜している。これにより、傾き矯正部材１００は、径方向Ｄ７の一方側に位置する肉厚部１０４と、径方向Ｄ７の他方側に位置する肉薄部１０５とを有する。肉厚部１０４及び肉薄部１０５を有する傾き矯正部材１００がフランジ部３ｙとフランジ部４ｃの間に挿入されることにより、トランジションピース３に対するタワー４の傾きが矯正される。

【0066】

下面１０２に対する上面１０３の傾斜角度は、例えば、予めトランジションピース３に対するタワー４の傾斜具合が計測され、計測された傾斜具合に応じて設計される。当該傾斜角度を有する傾き矯正部材１００がトランジションピース３とタワー４との間に介在することにより、タワー４の鉛直度をより確実に確保できる。

【0067】

例えば、前述の実施形態では、側部７１、下部７２、挿入部７４、上端部７５、ボルト７６及びナット７７を備える緊結構造７０について説明した。緊結構造の構成は上記の例に限られず適宜変更可能である。また、キャップについても、第１部分８１及び第２部分８２を備えたキャップ８０に限られず、材料、形状又は大きさ等を適宜変更可能である。

【0068】

前述の実施形態では、トランジションピース３の外部プラットフォーム１０のステージ構造１１に設けられる固定構造６０について説明した。しかしながら、本開示に係る固定構造は、ケーブルターミネーションプラットフォーム２０等、他の場所に設けられる固定構造であってもよい。また、前述の実施形態では、着船設備３ｇ、梯子３ｈ、電線配管３ｋ及びグラウト配管３ｍを有するトランジションピース３について説明した。しかしながら、トランジションピースの構成要素については、トランジションピース３の前述した例に限られず適宜変更可能である。トランジションピース３のプラットフォーム３ｃの構造についても適宜変更可能である。

【0069】

前述の実施形態では、基礎２、トランジションピース３、タワー４、ナセル５及びブレード６を備える風力発電機１のトランジションピース３について説明した。しかしながら、基礎、トランジションピース、タワー、ナセル及びブレードの構成は、前述した実施形態に限られず適宜変更可能である。

【0070】

前述の実施形態では、柱状部分３ｂを有する構造物が風力発電機１のトランジションピース３である例について説明した。しかしながら、本開示に係る固定構造は、風力発電機１のトランジションピース３以外の構造物にも適用可能である。本開示に係る固定構造は、例えば、石油プラットフォーム等の他の洋上構造物、又は洋上構造物以外の構造物にも適用可能である。

【符号の説明】

【0071】

１…風力発電機、２…基礎、２ｂ…孔部、３…トランジションピース（構造物）、３ｂ…柱状部分、３ｃ…プラットフォーム、３ｇ…着船設備、３ｈ…梯子、３ｊ…レストプラットフォーム、３ｋ…電線配管、３ｍ…グラウト配管、３ｐ…ポール、３ｑ…接合部材、３ｒ…電極、３ｘ…梯子、３ｙ…フランジ部、４…タワー、４ｂ…開口、４ｃ…フランジ部、５…ナセル、６…ブレード、７…洗掘防止工、１０…外部プラットフォーム、１０Ａ…円弧状部分、１０ｂ…クレーン、１０Ｂ…矩形状部分、１０ｃ…電源装置、１０ｄ…階段、１０ｆ…手摺、１０ｇ…荷物、１１…ステージ構造、１１ｂ…下面、１２…第１梁、１３…第２梁、１４…第３梁、１５…内周梁部、１６…グレーチング、１７…外周梁部、２０…ケーブルターミネーションプラットフォーム、３０…エアタイトプラットフォーム、４０…下部プラットフォーム、４０Ａ…接合部、５０…手摺構造、６０…固定構造、６１…支持梁、６１Ａ…第１支持梁、６１Ｂ…第２支持梁、７０…緊結構造、７０ｂ…インサート孔、７１…側部、７２…下部、７３…梁支持部、７４…挿入部、７５…上端部、７６…ボルト、７７…ナット、７７ｂ…外面、７８…緊結材、７９…ワッシャ、８０…キャップ、８１…第１部分、８１ｂ…内側面、８１ｃ…底面、８２…第２部分、８３…開口、９０…穴部、９１…内面、９２…底面、１００…傾き矯正部材、１０１…挿通孔、１０２…下面、１０３…上面、１０４…肉厚部、１０５…肉薄部、Ｂ…海底、Ｄ１…鉛直方向、Ｄ２…周方向、Ｄ３…長手方向、Ｄ４…短手方向、Ｄ５…幅方向、Ｗ…水中。

【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】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】