特許 7644695 水底設置用筒状体及びその水底設置方法

(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】2025-03-04

(45)【発行日】2025-03-12

(54)【発明の名称】水底設置用筒状体及びその水底設置方法

(51)【国際特許分類】

   E02D 5/28 20060101AFI20250305BHJP

【ＦＩ】

E02D5/28

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2021169013

(22)【出願日】2021-10-14

(65)【公開番号】P2023059098

(43)【公開日】2023-04-26

【審査請求日】2024-07-05

(73)【特許権者】

【識別番号】000166627

【氏名又は名称】五洋建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100172096

【弁理士】

【氏名又は名称】石井 理太

(74)【代理人】

【識別番号】100088719

【弁理士】

【氏名又は名称】千葉 博史

(72)【発明者】

【氏名】久松 明史

(72)【発明者】

【氏名】道前 武尊

(72)【発明者】

【氏名】三浦 成久

(72)【発明者】

【氏名】前田 一成

【審査官】小倉 宏之

(56)【参考文献】

【文献】特開平０６－２９９５５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５０－１５６１８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２２－０７６７３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】英国特許出願公開第２５６０００６（ＧＢ，Ａ）

【文献】特開昭６１－２７４０１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０２０７１６９１（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１２４０２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２３９２９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－０８５４０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５８－０９５２９３（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｄ ５／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

水底地盤に貫入して設置される水底設置用筒状体において、
両端が開口した筒状体本体と、該筒状体本体の内部長手方向を上隔室と下隔室とに仕切る隔壁部材と、前記筒状体本体の両端開口部を閉鎖する着脱可能な蓋部材と、前記下隔室内を加減圧する加減圧手段とを備えていることを特徴とする水底設置用筒状体。

【請求項2】

前記加減圧手段は、一端が前記下隔室内に露出した配気管と、該配気管内の圧力を調整する調圧弁と、前記配気管を通して前記下隔室内を加減圧するポンプとを備え、
前記配気管は、一端が前記隔壁部材を通して前記下隔室内と連通し、他端側が前記上隔室の周壁を貫通して外部に設置された前記ポンプに接続されている請求項１に記載の水底設置用筒状体。

【請求項3】

前記隔壁部材を貫通する開口部と、該開口部を閉鎖する隔壁用の蓋部材とを備えている請求項１又は２に記載の水底設置用筒状体。

【請求項4】

前記蓋部材は、鋼材からなる支圧部と、該支圧部の片面に突設されたプラグ部とを備え、該プラグ部の一部又は全部がゴム又は強化プラスチックによって構成されている請求項１～３の何れか一に記載の水底設置用筒状体。

【請求項5】

下隔室側開口部を閉鎖する蓋部材は、一端が前記下隔室側開口部を閉鎖する蓋部材に連結された連結用ワイヤと、該連結用ワイヤの他端に連結された浮体とを備えている請求項１～４の何れか一に記載の水底設置用筒状体。

【請求項6】

筒状体を起立させ、該筒状体の下端部を水底地盤に着底させた後、前記筒状体を前記水底地盤に貫入させて設置する筒状体の水底設置方法において、
前記筒状体は、内部長手方向が隔壁部材で上隔室と下隔室とに仕切られ、
両端開口部を着脱可能な蓋部材で閉鎖した前記筒状体を水上に横たえた状態で浮かべ、該筒状体を水中に浮かべた状態で前記筒状体の上隔室側を上方に回動させて前記筒状体を起立させた後、
前記下隔室内を加圧して下隔室側開口部を閉鎖する蓋部材を離脱させ、
しかる後、前記下隔室内を減圧しつつ前記筒状体の下端部を水底地盤に着底させることを特徴としてなる筒状体の水底設置方法。

【請求項7】

船舶に回転可能に支持された筒状体把持手段に前記筒状体を把持させ、前記筒状体把持手段を回転させて上隔室側を上方に回動させ、起立させる請求項６に記載の筒状体の水底設置方法。

【請求項8】

前記下隔室内を減圧しつつ前記筒状体を前記水底地盤に貫入させる請求項６又は７の何れか一に記載の筒状体の水底設置方法。

【請求項9】

前記筒状体を前記水底地盤に貫入させた後、前記上部開口部を閉鎖する蓋部材を撤去する請求項６～８の何れか一に記載の筒状体の水底設置方法。

【請求項10】

前記筒状体の下隔室側を水底地盤に着底させた後、上端開口部を閉鎖する前記蓋部材を打ち込み、前記筒状体を前記水底地盤に貫入させる請求項９に記載の筒状体の水底設置方法。

【請求項11】

前記筒状体を水底地盤に着底させた後、前記上隔室内に注水する請求項６～８の何れか一に記載の筒状体の水底設置方法。

【請求項12】

前記隔壁部材を貫通する開口部と、該開口部を閉鎖する隔壁用蓋部材とを備え、前記筒状体を前記水底地盤に貫入させた後、前記隔壁用蓋部材を撤去する請求項６～１０の何れか一に記載の筒状体の水底設置方法。

【請求項13】

前記隔壁部材を貫通する開口部と、該開口部を閉鎖する隔壁用蓋部材とを備え、前記筒状体を前記水底地盤に着底させた後、前記隔壁用蓋部材を撤去する請求項６又は７に記載の筒状体の水底設置方法。

【請求項14】

両端開口部を蓋部材で閉鎖した前記筒状体を、水上に横たえた状態で浮かべ施工場所まで曳航する請求項６～１３の何れか一に記載の筒状体の水底設置方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、着床式洋上風力発電設備の基礎や桟橋等の水上・水中に設置される構造物に用いられる水底設置用筒状体及びその水底設置方法に関する。

【背景技術】

【0002】

着床式洋上風力発電設備では、水底地盤に貫入させた筒状体からなるモノパイル式基礎に風車設備等を支持させるものが知られている。また、桟橋等の構造物では、水底地盤に貫入させた筒状体（鋼管杭）に上部工を支持させたものが知られている。

【0003】

水上・水中構造物としての着床式洋上風力発電設備を設置するには、先ず、陸上の工場や製作ヤードで製作されたモノパイル等の水底設置用筒状体、風車及び風車を支持する柱体等を基地港に移送し、当該基地港において昇降式台船（以下、ＳＥＰ船という）のクレーンを用いてＳＥＰ船上に積込み、ＳＥＰ船にて水底設置用筒状体を設置海域まで海上輸送する方法等がある。

【0004】

設置海域に到着した後、ＳＥＰ船のレグを降下して着底させ、レグに支持されたＳＥＰ船本体を水上に上昇させ、ＳＥＰ船本体を波浪等に対し安定した状態とする。

【0005】

次に、ＳＥＰ船のクレーンを用いてＳＥＰ船上に積載されたモノパイル等の水底設置用筒状体を吊り上げて起立させ、その状態で水底地盤まで吊り下ろし着底させる。

【0006】

そして、水底地盤に着底させた水底設置用筒状体の頭部をハンマ等で打ち込み、水底設置用筒状体を水底地盤に貫入させて設置する。

【0007】

次に、ＳＥＰ船のクレーンによって風車及び風車を支持する柱体を吊り上げ、設置された水底設置用筒状体上に連結させ、着床式洋上風力発電設備の設置が完了する。

【0008】

即ち、基礎の施工から風車の据え付けまでの工程がＳＥＰ船によって安定した状態で施工されるようになっている。

【0009】

一方、水底設置用筒状体を設置海域まで移送する方法には、筒状体の両端開口部を蓋部材によって閉鎖し、筒状体を水上に浮かべて曳航する方法も知られている。

【0010】

この方法では、設置海域へ曳航し、筒状体の両端部を閉鎖する蓋部材を離脱させた後、ＳＥＰ船又は起重機船によって筒状体を起立させるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【文献】特開２０１２－１１２２３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

しかしながら、近年では、風車等の風力発電装置の大型化に伴い、風車を支持するモノパイル式基礎を構成する筒状体も大重量化・長尺化しており、調達したＳＥＰ船のクレーンでは吊り上げ能力が不足し、船体への筒状体の積込み、積み込んだ筒状体の移送及び建て込み作業が困難となる場合があった。

【0013】

その場合には、ＳＥＰ船のクレーンより吊り上げ能力が大きいクレーンを有する大型起重機船を別途手配する必要があり、その分、費用が嵩むとともに作業が大掛かりになるという問題があった。

【0014】

また、筒状体の両端開口部を蓋部材によって閉鎖し、筒状体を水上に浮かべて曳航する場合においても、大型の筒状体では、筒状体を起立させる際に大型の起重機船が必要となる。

【0015】

尚、筒状体の両端開口部を蓋部材で閉鎖したまま、筒状体の浮力を利用して起立させることによって、クレーンの吊り上げ負担を軽減する方法も考えられるが、その場合、筒状体を起立した後に両端開口部を閉鎖する蓋部材を筒状体から安全に離脱させることが難しいという問題があった。

【0016】

そこで、本発明は、このような従来の問題に鑑み、筒状体を起立させる際のクレーンの負担を軽減でき、安全且つ効率的に作業を行うことができる水底設置用筒状体及びその水底設置方法の提供を目的としてなされたものである。

【課題を解決するための手段】

【0017】

上述の如き従来の問題を解決するための請求項１に記載の発明の特徴は、水底地盤に貫入して設置される水底設置用筒状体において、両端が開口した筒状体本体と、該筒状体本体の内部長手方向を上隔室と下隔室とに仕切る隔壁部材と、前記筒状体本体の両端開口部を閉鎖する着脱可能な蓋部材と、前記下隔室内を加減圧する加減圧手段とを備えていることにある。

【0018】

請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、前記加減圧手段は、一端が前記下隔室内に露出した配気管と、該配気管内の圧力を調整する調圧弁と、前記配気管を通して前記下隔室内を加減圧するポンプとを備え、前記配気管は、一端が前記隔壁部材を通して前記下隔室内と連通し、他端側が前記上隔室の周壁を貫通して外部に設置された前記ポンプに接続されていることにある。

【0019】

請求項３に記載の発明の特徴は、請求項１又は２の構成に加え、前記隔壁部材を貫通する開口部と、該開口部を閉鎖する隔壁用の蓋部材とを備えていることにある。

【0020】

請求項４に記載の発明の特徴は、請求項１～３の何れか一の構成に加え、前記蓋部材は、鋼材からなる支圧部と、該支圧部の片面に突設されたプラグ部とを備え、該プラグ部の一部又は全部がゴム又は強化プラスチックによって構成されていることにある。

【0021】

請求項５に記載の発明の特徴は、請求項１～４の何れか一の構成に加え、下隔室側開口部を閉鎖する蓋部材は、一端が前記下隔室側開口部を閉鎖する蓋部材に連結された連結用ワイヤと、該連結用ワイヤの他端に連結された浮体とを備えていることにある。

【0022】

請求項６に記載の発明の特徴は、筒状体を起立させ、該筒状体の下端部を水底地盤に着底させた後、前記筒状体を前記水底地盤に貫入させて設置する筒状体の水底設置方法において、前記筒状体は、内部長手方向が隔壁部材で上隔室と下隔室とに仕切られ、両端開口部を着脱可能な蓋部材で閉鎖した前記筒状体を水上に横たえた状態で浮かべ、該筒状体を水中に浮かべた状態で前記筒状体の上隔室側を上方に回動させて前記筒状体を起立させた後、前記下隔室内を加圧して下隔室側開口部を閉鎖する前記蓋部材を離脱させ、しかる後、前記下隔室内を減圧しつつ前記筒状体の下端部を水底地盤に着底させることにある。

【0023】

請求項７に記載の発明の特徴は、請求項６の構成に加え、船舶に回転可能に支持された筒状体把持手段に前記水上に横たえた状態で浮かぶ筒状体を把持させ、前記筒状体把持手段を回転させて該筒状体を水中に浮かべた状態で前記筒状体の上隔室側を上方に回動させ、前記筒状体を起立させることにある。

【0024】

請求項８に記載の発明の特徴は、請求項６又は７の構成に加え、前記下隔室内を減圧しつつ前記筒状体を前記水底地盤に貫入させることにある。

【0025】

請求項９に記載の発明の特徴は、請求項６～８の何れか一の構成に加え、前記筒状体を前記水底地盤に貫入させた後、上隔室側開口部を閉鎖する蓋部材を撤去することにある。

【0026】

請求項１０に記載の発明の特徴は、請求項９の構成に加え、前記筒状体の下隔室側を水底地盤に着底させた後、上隔室側開口部を閉鎖する前記蓋部材を打ち込み、前記筒状体を前記水底地盤に貫入させることにある。

【0027】

請求項１１に記載の発明の特徴は、請求項６～８の何れか一の構成に加え、前記筒状体を水底地盤に着底させた後、前記上隔室内に注水することにある。

【0028】

請求項１２に記載の発明の特徴は、請求項６～１０の何れか一の構成に加え、前記隔壁部材を貫通する開口部と、該開口部を閉鎖する隔壁用の蓋部材とを備え、前記筒状体を前記水底地盤に貫入させた後、前記隔壁用の蓋部材を撤去することにある。

【0029】

請求項１３に記載の発明の特徴は、請求項６又は７の構成に加え、前記隔壁部材を貫通する開口部と、該開口部を閉鎖する隔壁用の蓋部材とを備え、前記筒状体を前記水底地盤に着底させた後、前記隔壁用の蓋部材を撤去することにある。

【0030】

請求項１４に記載の発明の特徴は、請求項６～１３の何れか一の構成に加え、両端開口部を蓋部材で閉鎖した前記筒状体を、水上に横たえた状態で浮かべ施工場所まで曳航することにある。

【発明の効果】

【0031】

本発明に係る水底設置用筒状体は、請求項１に記載の構成を具備することによって、筒状体を起立させる際、筒状体自体の浮力を利用してクレーンの負担を軽減することができる。

【0032】

また、本発明において、請求項２に記載の構成を具備することによって、下隔室内の圧力を好適に調節し、水底設置用筒状体の起立作業から着底までの作業を円滑に行うことができる。

【0033】

また、本発明において、請求項３に記載の構成を具備することによって、隔壁用の蓋部材を再利用することができ、材料費の低減を図ることができる。

【0034】

また、本発明において、請求項４に記載の構成を具備することによって、支圧部によって圧力に対抗し、プラグ部によって確実に開口部に嵌合し、開口部を密閉することができ、且つ、プラグ部が軽量なことにより円滑に取り外すことができる。

【0035】

また、本発明において、請求項５に記載の構成を具備することによって、水中で取り外した蓋部材の位置を的確に把握することができ、容易に水上から回収することができる。

【0036】

また、本発明において、請求項６に記載の構成を具備することによって、筒状体を起立させる際、筒状体自体の浮力を利用してクレーンの負担を軽減することができる。

【0037】

また、本発明において、請求項７に記載の構成を具備することによって、下隔室部分の浮力が取り除かれるまでの間、水底設置用筒状体を安定した状態で保持することができる。

【0038】

本発明において、請求項８に記載の構成を具備することによって、下隔室内に減圧することによって、効率よく貫入作業を行うことができる。

【0039】

本発明において、請求項９に記載の構成を具備することによって、蓋部材を再利用し、材料費の低減を図ることができる。

【0040】

本発明において、請求項１０に記載の構成を具備することによって、上隔室側開口部を閉鎖する上蓋部材を受け部材とし、打設時の筒状体本体の破損を防止することができるとともに、筒状体打設時の水中騒音を低減することができる。

【0041】

本発明において、請求項１１に記載の構成を具備することによって、取り込んだ水の荷重が加わり、水底設置用筒状体を円滑に下降させ、着底作業及び貫入作業を円滑に行うことができる。

【0042】

本発明において、請求項１２に記載の構成を具備することによって、地盤に貫入する際に下隔室内を円滑に減圧することができ、貫入作業を効率よく行うことができ、且つ、撤去した隔壁用の蓋部材を再利用できるので材料費の低減を図ることができる。

【0043】

本発明において、請求項１３に記載の構成を具備することによって、下隔室の圧力を開放することができ、且つ、撤去した隔壁用の蓋部材を再利用できるので材料費の低減を図ることができる。

【0044】

本発明において、請求項１４に記載の構成を具備することによって、ＳＥＰ船等の台船に積載が困難な大型の筒状体であっても好適に設置水域まで移動させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0045】

【図1】（ａ）は本発明に係る水底設置用筒状体の一例を示す正面図、（ｂ）は同Ａ-Ａ線矢視断面図である。

【図2】同上の隔壁部を示す部分拡大断面図である。

【図3】同上の下隔室側開口部を示す部分拡大断面図である。

【図4】（ａ）は同上の上隔室側開口部を示す部分拡大断面図、（ｂ）は同打設時の状態を示す部分拡大断面図、（ｃ）は同上の上隔室側開口部の他の態様を示す部分拡大断面図である。

【図5】本発明に係る水底設置用筒状体の設置方法に使用する昇降式台船の一例を示す正面図である。

【図6】同上のクレーンの記載を省略した平面図である。

【図7】本発明に係る水底設置用筒状体の設置方法における作業開始時の状態を示すクレーンの記載を省略した正面図である。

【図8】同上の水底設置用筒状体の起立作業開始時の状態を示すクレーンの記載を省略した正面図である。

【図9】同上の平面図である。

【図10】同上の水底設置用筒状体の起立作業時の状態を示すクレーンの記載を省略した正面図である。

【図11】同上の水底設置用筒状体を起立させた状態を示すクレーンの記載を省略した正面図である。

【図12】同上の平面図である。

【図13】同上の下蓋部材の取り外し作業時の状態を示すクレーンの記載を省略した正面図である。

【図14】同上の水底設置用筒状体の着底作業の状態を示すクレーンの記載を省略した正面図である。

【図15】同上の水底設置用筒状体を水底地盤に貫入させ始めた際の状態を示すクレーンの記載を省略した正面図である。

【図16】同上の水底設置用筒状体を水底地盤に貫入させ、上部蓋部材及び隔壁用の蓋部材を撤去する際の状態を示すクレーンの記載を省略した正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0046】

次に、本発明に係る水底設置用筒状体の実施態様を図１～図４に示した実施例に基づいて説明する。尚、図中符号１は洋上風力発電設備の基礎等に用いられるモノパイル等の水底設置用筒状体である。

【0047】

水底設置用筒状体１は、図1に示すように、鋼管等からなる両端が開口した筒状体本体２によって構成され、水底地盤３に貫入して設置されるようにしたものである。尚、図中符号４は水面である。

【0048】

この水底設置用筒状体１は、筒状体本体２の内部長手方向を上隔室５と下隔室６とに仕切る隔壁部材７と、筒状体本体２の両端開口部を閉鎖する着脱可能な蓋部材（以下、それぞれ上蓋部材８、下蓋部材９という）とを備え、筒状体本体２の両端開口部を蓋部材８，９で閉鎖することで横たえた状態で水上に浮かべることができるようになっている。

【0049】

筒状体本体２は、鋼管等によって構成され、円筒状の基管部２ａの上端に円錐台筒状のテーパ筒部２ｂが連結され、下隔室６側の開口部が上隔室５側の開口部より大径に形成されている。尚、筒状体本体２の態様は、本実施例に限定されず、上端部にテーパ筒部２ｂを設けずともよい。

【0050】

また、筒状体本体２には、上隔室５の外面に玉掛け用突起１０，１０が突設されており、この玉掛け用突起１０，１０にクレーン２３の吊りワイヤ２８を連結し、吊り上げることによって水底設置用筒状体１を引き起こし、起立させるようになっている。

【0051】

隔壁部材７は、鋼材、ゴム又は強化プラスチック等によって中央に開口部７ａを有する円環状に形成され、筒状体本体２の内部長手方向の所定の位置に固定され、筒状体本体２内部を上隔室５と下隔室６とに仕切っている。

【0052】

なお、水底設置用筒状体１内に隔壁部材７を設ける位置は、水底設置用筒状体１の打設深度によって異なるが、水底設置用筒状体１を水底地盤３に貫入させた際に、水底地盤３表面より上部となる位置で、かつ水底地盤３表面の近辺に設け、下隔室側開口部を閉鎖する下蓋部材９を離脱させるために下隔室６への圧気を行う際の圧気用の空気量が少なくなるようにすることが望ましい。

【0053】

また、隔壁部材７は、中央の開口部７ａが着脱可能な隔壁用の蓋部材（以下、隔壁用蓋部材という）１１によって閉鎖され、状況・用途に応じて隔壁用蓋部材１１を取り外すことができるようになっている。

【0054】

尚、隔壁部材７は、隔壁用蓋部材１１との十分な密閉性を確保するため、図２に示すように、中央部に隔壁部材７の板厚より軸方向長さが長く、下隔室６側に突出した円筒部７ｂを備え、該円筒部７ｂの内側に開口部７ａが形成されるようにしてもよい。

【0055】

隔壁用蓋部材１１は、円盤状の支圧部１１ａと、支圧部１１ａの片面（隔室部材７側に向けられる面）に突設されたプラグ部１１ｂと、支圧部１１ａのプラグ部側の面の外縁部に配置された円環状のパッキン部１１ｃとを備えた栓状を成している。

【0056】

支圧部１１ａは、鋼材等の剛性部材によって一定の厚みを有する円盤状に形成され、その外径が開口部７ａの内径より大きく形成されている。

【0057】

プラグ部１１ｂは、支圧部１１ａの片面（隔室部材７側に向けられる面）に突設され、鋼材又は強化プラスチック等の一定の剛性を有する部材によってドーナツ状（円錐台筒状）に形成された核部１１ｄと、核部１１ｄの外周を覆うゴム材等の弾性部材からなる止水部材１１ｅとを備え、開口部７ａに圧入・嵌合されるようになっている。

【0058】

また、隔壁用蓋部材１１のプラグ部１１ｂによる隔壁部材７への嵌合強度は、下蓋部材９のプラグ部９ｂによる下隔室側開口部への嵌合強度より高くなるように設定されている。

【0059】

尚、隔壁用蓋部材１１は、核部１１ｄを強化プラスチックで構成することにより、重量を低減でき、撤去し易くすることができる。

【0060】

また、プラグ部１１ｂは、全体を強化プラスチック等の一定の剛性を有しつつ弾性を発揮可能な素材によって一体に構成するようにしてもよく、外周に止水部材１１ｅに替えて止水テープを巻いたネジ部を設け、開口部７ａに螺合できるようにしてもよく、隔壁部材７及び隔壁用蓋部材１１が共に鋼材によって構成されている場合には、溶接によって固定することもできる。

【0061】

パッキン部１１ｃは、ゴム材等の弾性部材によって円環状に形成され、支圧部１１ａと隔壁部材７の上面との間に介在されるようになっている。

【0062】

尚、隔壁用蓋部材１１の態様は、上述の実施例に限定されず、起立時の空気圧強度及び下隔室６内を減圧した際の空気圧強度を勘案して設定することができる。

【0063】

尚、隔壁蓋部材１１は、上隔室５側の開口部径よりも小さく、状況に応じて隔壁用蓋部材１１を隔壁部材７より取り外し、上隔室５側の開口部より撤去できるようになっている。

【0064】

下蓋部材９は、図３に示すように、円盤状の支圧部９ａと、支圧部９ａの片面（下隔室側開口部側に向けられる面）に突設されたプラグ部９ｂと、支圧部９ａのプラグ側面の外縁部に配置された円環状のパッキン部９ｃとを備えた栓状を成している。

【0065】

支圧部９ａは、鋼材等の剛性部材によって一定の厚みを有する円盤状に形成され、その外径が下隔室側開口部の内径より大きく形成されている。

【0066】

プラグ部９ｂは、支圧部９ａの片面（下隔室側開口部側に向けられる面）に突設され、鋼材又は強化プラスチック等の一定の剛性を有する部材によってドーナツ状（円錐台筒状）に形成された核部９ｄと、核部９ｄの外周を覆うゴム材等の弾性部材からなる止水部材９ｅとを備え、下隔室側開口部に圧入されるようになっている。尚、下蓋部材９は、核部９ｄを強化プラスチックで構成することにより、重量を低減でき、撤去し易くすることができる。

【0067】

尚、プラグ部９ｂは、全体を強化プラスチック等の一定の剛性を有しつつ弾性を発揮可能な素材によって一体に構成するようにしてもよい。

【0068】

パッキン部９ｃは、ゴム材等の弾性部材によって円環状に形成され、支圧部と隔壁部材７の上面との間に介在されるようになっている。

【0069】

また、下蓋部材９には、連結ワイヤ１２の一端が連結され、この連結ワイヤ１２の他端にブイ等の浮体１３が連結されており、下蓋部材９を水中で取り外した後、浮体１３が水上に浮上するので、水中での下蓋部材９の位置を容易に把握することができ、水上から容易に下蓋部材９を回収することができる。

【0070】

上蓋部材８は、図４(ａ)に示すように、円盤状の支圧部８ａと、支圧部８ａの片面（上隔室側開口部側に向けられる面）に突設されたプラグ部８ｂとを備えた栓状を成している。

【0071】

支圧部８ａは、鋼材等の剛性部材によって一定の厚みを有する円盤状に形成され、その外径が上隔室側開口部の内径より大きく形成されている。

【0072】

プラグ部８ｂは、支圧部８ａの片面（上隔室側開口部側に向けられる面）に突設され、鋼材又は強化プラスチック等の一定の剛性を有する部材によってドーナツ状（円錐台筒状）に形成された核部８ｄと、核部８ｄの外周を覆うゴム材等の弾性部材からなる止水部材８ｅとを備え、上隔室側開口部に圧入されるようになっている。尚、上蓋部材８は、核部８ｄを強化プラスチックで構成することにより、重量を低減でき、撤去し易くすることができる。

【0073】

また、プラグ部８ｂは、全体を強化プラスチック等の一定の剛性を有しつつ弾性を発揮可能な素材によって一体に構成するようにしてもよい。

【0074】

この上蓋部材８は、図４（ｂ）に示すように、支圧部８ａが直接上隔室側開口縁部に当接し、支圧部８ａに作用する打撃の衝撃エネルギが直接伝播するので、水底設置用筒状体１を水底地盤３に貫入させるために頭部をハンマ等で打ち込む際にも装着しておくことで打ち込み時の受け部材としても機能するようになっている。また、打ち込み時に上蓋部材８を設置しておくことで水中に伝播する打ち込み時の水中騒音を低減することができる。

【0075】

尚、上蓋部材８は、図４（ｃ）に示すように、上隔室側開口部の内側に円筒状の張出受け部２ａを設け、支圧部８ａの外径を上隔室側開口部より小さくし、且つ、プラグ部８ｂが張出受け部２ａの内側に圧入されるようにしてもよい。尚、上述の実施例と同様の構成には同一符号を付して説明を省略する。

【0076】

その場合、支圧部８ａは、上隔室側開口部を通して筒状体本体２の内側に入り込み、水底設置用筒状体１を水底地盤３に貫入する際、筒状体本体２の上面がハンマ等によって打ち込まれるようになっている。

【0077】

また、この水底設置用筒状体１には、下隔室６内を加減圧する加減圧手段１４を備え、下隔室６内の圧力を調節することによって、下蓋部体９の離脱から筒状体本体２の水底地盤３への着底・貫入作業を円滑に行えるようになっている。

【0078】

加減圧手段１４は、図２に示すように、一端が下隔室６内に露出した一対の配気管（以下、給気用配気管１５及び吸気用配気管１６という）と、各配気管１５，１６内の圧力を調整する調圧弁１７，１７とを備え、給気用配気管１５が給気ポンプ１８に、吸気用配気管１６が吸引ポンプ１９にそれぞれ接続され、下隔室６内を加減圧できるようになっている。

【0079】

両配気管１５，１６は、一端が隔壁部材７を貫通して下隔室６内と連通し、他端側が上隔室５の周壁を貫通して外部に設置された各ポンプ１８，１９に接続されており、他端側が周壁外に設けられていることで、下隔室６内を圧気する際に圧気が容易となる。

【0080】

次に、上述した水底設置用筒状の設置方法を図５～図１６に示す実施例に基づいて説明する。尚、図中符号２０は、水底設置用筒状体１の設置に使用する昇降式台船（以下、ＳＥＰ船という）である。また、図６以降の図では、便宜上図中でのクレーン２３の記載を省略する。

【0081】

ＳＥＰ船２０は、図５、図６に示すように、水上を移動するＳＥＰ船本体２１と、ＳＥＰ船本体２１に上下動可能に支持された複数のレグ２２，２２…と、ＳＥＰ船本体２１上に設置されたクレーン２３とを備えている。

【0082】

また、このＳＥＰ船２０には、ＳＥＰ船本体２１に回転可能に支持された筒状体把持手段２４を備え、この筒状体把持手段２４に水底設置用筒状体１を把持させることができるようになっている。

【0083】

筒状体把持手段２４は、水底設置用筒状体１を把持する把持体２５の側部が回転軸２６に支持され、この回転軸２６をＳＥＰ船本体２１の甲板上に設置された動力部２７によって回転させるようになっている。

【0084】

把持体２５は、一対の開閉アーム部２５ａ，２５ａが回動してＵ字状に開口した状態と両開閉アーム部２５ａ，２５ａが閉じて水底設置用筒状体１を把持する状態とに開閉するようになっており、把持体２５を下向きに回転させた際に両開閉アーム部２５ａ，２５ａを有する開口側が下側に開口できるように配置されている。

【0085】

このＳＥＰ船２０は、水底設置用筒状体１の設置海域まで移動した後、図５に示すように、レグ２２，２２…を降下して水底地盤３に着底させ、レグ２２，２２…に支持されたＳＥＰ船本体２１を水上に上昇させ、ＳＥＰ船本体２１を波浪等に対し安定した状態とする。

【0086】

一方、陸上の工場又は製作ヤードにおいて、水底設置用筒状体１を製作し、筒状体本体２の両端開口部及び隔壁部材７の開口部７ａを上蓋部材８、下蓋部材９及び隔壁用蓋部材１１によって閉鎖し、水底設置用筒状体１を水上に浮かべ、設置海域まで曳航する。

【0087】

曳航時においては、筒状体本体２の両開口部が止水部材８ｅ，９ｅによって外周を覆われたプラグ部８ｂ，９ｂが開口部に圧入されているので上蓋部材８及び下蓋部材９によって両開口部が止水され、筒状体本体２内への浸水が防止されている。また、下蓋部材９は、支圧部９ａが水圧によって筒状体本体２側に押圧され、パッキン部９ｃが圧縮されるのでより高い止水性が得られるようになっている。

【0088】

次に、図７に示すように、曳航された水底設置用筒状体１をＳＥＰ船２０に横付けし、必要に応じて係留する。

【0089】

次に、図８、図９に示すように、把持体２５の開口部側が斜め下向きになる位置に把持体２５を回転させ、開口部が水底設置用筒状体１側に開口した状態とし、玉掛け用突起１０に吊りワイヤ２８を玉掛けし、その状態で下隔室６側を水中に浮かべたまま上隔室５側をＳＥＰ船２０のクレーン２３によって吊り上げる。

【0090】

その際、下隔室６側を水中に浮かべた状態であるので、水底設置用筒状体１に下隔室６側の浮力が作用し、その分、クレーン２３に作用する荷重が軽減されるので、従来ではＳＥＰ船２０のクレーン２３の吊り能力以上のクレーンを用いて吊り上げる必要がある水底設置用筒状体１であっても対応することができる。

【0091】

このとき、下蓋部材９には、曳航時よりも高い水圧が作用するが、剛性の高い支圧部９ａが下隔室側開口縁部に当接した状態にあるので、水圧によって下蓋部材９が変形したり筒状体本体２側に水が入り込んだりすることが防止される。

【0092】

また、斜めに引き起こされた水底設置用筒状体１は、把持体２５の内側に案内され、開閉アーム部２５ａ，２５ａを閉じて仮把持した状態とすることで、波浪による動揺を抑えることができる。

【0093】

次に、図１０～図１２に示すように、クレーン２３で吊りワイヤ２８を巻き上げ、下隔室６側を水中に浮かべた状態で水底設置用筒状体１を傾いた状態から起立する位置まで立ち上げる。

【0094】

その際、把持体２５を水底設置用筒状体１の回動とともに回転させ、起立した状態になったら把持体２５で水底設置用筒状体１を確実に把持し、水底設置用筒状体１の浮力による挙動を制限する。

【0095】

次に、図１３に示すように、加減圧手段１４によって下隔室６内の圧力を下蓋部材９にかかる水圧以上になるまで上昇させ、下隔室６側開口部を閉鎖する下蓋部材９を開口部より離脱させる。

【0096】

その際、下隔室側開口部に圧入されたプラグ部９ｂは、構造上、水圧によって止水部材９ｅと筒状体本体２との密着度が上昇することがなく、その嵌合強度が変動しない。

【0097】

一方、隔壁蓋部材１１は、下隔室６内の圧力上昇によってプラグ部１１ｂが開口部７ａから抜け出さないように止水部材１１ｅが開口部７ａに圧入されている。

【0098】

水中で開口部から離脱された下蓋部材９は、連結ワイヤ１２を介して接続された浮体１３が水上に浮上するので、水中の下蓋部材９の位置を正確に把握することができ、水上から連結ワイヤ１２を巻き上げて下蓋部材９を水上まで持ち上げ回収し、再利用することができる。

【0099】

次に、図１４に示すように、加減圧手段１４によって下隔室６内の空気を吸気して圧力を下降させ、下隔室６内の浮力を低下させつつ、クレーン２３で吊り下ろし、水底設置用筒状体１の下端を水底地盤３に着底させる。

【0100】

その際、上隔室５内に注水し、注水による荷重によって水底設置用筒状体１の下降を促進するようにしてもよく、水底設置用筒状体１内に注水されることで、貫入性を高めることができる。

【0101】

また、隔壁蓋部材１１は、剛性の高い支圧部１１ａがパッキン部１１ｃを介して隔壁部材７に当接した状態にあるので、上隔室内５に注水された水の水圧及び下隔室６内の減圧によって隔壁蓋部材１１が変形したり下隔室６側に水が入り込んだりすることが防止される。

【0102】

次に、図１５に示すように、着底した水底設置用筒状体１の上蓋部材８をハンマ等で打ち込み、水底設置用筒状体１を水底地盤３に貫入させる。

【0103】

このとき、図４（ｂ）に示すように、上蓋部材８の支圧部８ａと筒状体本体２の上隔室側開口部縁部との間にパッキン部等が介在されておらず、支圧部８ａが上隔室側開口部縁部と直接当接しているので、上蓋部材８（支圧部８ａ）をハンマで打ち込むこと（打撃）による打撃エネルギが効率よく筒状体本体２に伝播するようになっている。

【0104】

その際、加減圧手段１４によってさらに下隔室６内の空気を吸気して圧力を減圧させることで、下隔室６内に残存する空気による抵抗を低減し、水底設置用筒状体１を円滑に水底地盤３に貫入させることができる。

【0105】

また、上隔室５内と下隔室６内とを連通する注水管（図示せず）を設けておき、下隔室６内にも注水を行うようにしてもよく、下隔室６内の空気の吸気に併せて注水するようにするとなお良く、これによってさらに貫入性を高めることができる。

【0106】

そして、水底地盤３が隔壁部材７の位置に到達する前に打設を中断する。

【0107】

最後に、図１６に示すように、水底設置用筒状体１を水底地盤３に貫入させた後、上蓋部材８を撤去して上部開口部より隔壁用蓋部材１１を撤去し、水底設置用筒状体１の設置が完了する。

【0108】

なお、隔壁用蓋部材１１の撤去については、水底設置用筒状体１を水底地盤３に貫入させた後ではなく、水底設置用筒状体１が水底に着底した際に撤去するようにしてもよい。その場合、着底した際に撤去することによって、水底設置用筒状体１内に注水する際、上隔室５内と下隔室６内とを連通する注水管が無くとも下隔室６への注水を円滑に行うことができる。

【0109】

尚、上述の実施例では、上蓋部材８を取り付けたままとし、上蓋部材８を受け部材としてハンマで打ち込む場合について説明したが、上蓋部材８を撤去した状態で水底設置用筒状体１の上端面を打ち込むようにしてもよい。また、打ち込み時に上蓋部材８以外の部材を受け部材として用いてもよい。

【0110】

また、上述の実施例では、隔壁部材７に開口部７ａを設け、開口部７ａを隔壁用蓋部材１１で閉鎖した場合について説明したが、隔壁部材７を円板状に形成し、常時上隔室５と下隔室６とが仕切られた状態としてもよい。この場合、隔壁用蓋部材１１を撤去する必要が無いため、工期の短縮を図ることができる。

【0111】

また、上述の実施例では、把持体２５が回転する筒状体把持手段２４を使用する場合について説明したが、一般的なパイルグリッパーを使用し、水底設置用筒状体１が起立した後にパイルグリッパーに把持させるようにしてもよい。

【0112】

さらに、上述の実施例では、各蓋部材８，９を開口部に嵌合させる場合について説明したが、各蓋部材の周面及び開口部の内周面に互いに螺合する雌雄ネジ部を形成するようにしてもよい。

【符号の説明】

【0113】

１ 水底設置用筒状体
２ 筒状体本体
３ 水底地盤
４ 水面
５ 上隔室
６ 下隔室
７ 隔壁部材
８ 上蓋部材
９ 下蓋部材
１０ 玉掛け用突起
１１ 隔壁用蓋部材
１２ 連結ワイヤ
１３ 浮体
１４ 加減圧手段
１５ 給気用配気管
１６ 吸気用配気管
１７ 調圧弁
１８ 給気ポンプ
１９ 吸引ポンプ
２０ ＳＥＰ船
２１ ＳＥＰ船本体
２２ レグ
２３ クレーン
２４ 筒状体把持手段
２５ 把持体
２６ 回転軸
２７ 動力部
２８ 吊りワイヤ

【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】