(57)【要約】【課題】降下距離を短くし、組付けに要する時間を短縮化する事ができる洋上構造物の組付け構造、及び組付け方法を提供する。【解決手段】下端部が着床されていると共に、ベース１２を定着させるベース定着部２６を海面より上に突出させている基礎２０に対する洋上構造物１０の組付け構造であって、ベース１２には、厚み方向に沿って複数の貫通孔１４が設けられ、ベース定着部２６には、受けブラケット２８と、位置決め部３０とが設けられ、位置決め部３０の突出長さは、貫通孔１４の長さよりも短く構成され、ベース１２を基点として、貫通孔１４に挿入された位置決め部３０と対向する位置に、位置決め部３０に接合する継手部４２を有するキャップ４０が備えられ、キャップ４０には、受けブラケット２８と対向する位置に、押えブラケット４４が設けられていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下端部が着床されていると共に、ベースを定着させるベース定着部を海面より上に突出させている基礎に対する洋上構造物の組付け構造であって、
前記ベースには、厚み方向に沿って複数の貫通孔が設けられ、
前記ベース定着部には、前記ベースの垂直荷重を受ける受けブラケットと、前記受けブラケットの上部に突出し、前記貫通孔に挿入される位置決め部とが設けられ、
前記位置決め部の突出長さは、前記貫通孔の長さよりも短く構成され、
前記ベースを基点として、前記貫通孔に挿入された位置決め部と対向する位置に、前記位置決め部に接合する継手部を有するキャップが備えられ、
前記キャップには、前記受けブラケットと対向する位置に、前記ベースの抜け止めを図る押えブラケットが設けられていることを特徴とする洋上構造物の組付け構造。
【請求項２】
前記位置決め部と前記キャップとが、内側フランジを介して前記貫通孔内で接合されていることを特徴とする請求項１に記載の洋上構造物の組付け構造。
【請求項３】
前記貫通孔と前記位置決め部、及び前記継手部との隙間に、充填材を充填していることを特徴とする請求項１または２に記載の洋上構造物の組付け構造。
【請求項４】
前記位置決め部の突出長さは、前記ベースの厚みの半分以下の長さであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の洋上構造物の組付け構造。
【請求項５】
下端部が着床されていると共に、ベースを定着させるベース定着部を海面より上に突出させている基礎に対して、定着用の貫通孔が設けられたベースを備えた洋上構造物を組付ける洋上構造物の組付け方法であって、
自行船または台船により洋上構造物を設置位置まで搬送する工程と、
前記洋上構造物を前記基礎の直上に配置した後、前記自行船または前記台船の浮力調整により前記洋上構造物を降下させ、前記洋上構造物の前記ベースに設けられた貫通孔に、前記ベース定着部を挿入する工程と、
前記ベースを基点として、前記ベース定着部の挿入方向と反対側から前記貫通孔に対してキャップを挿入する工程と、を有し、
前記洋上構造物の降下距離を前記ベースの厚みよりも短くしたことを特徴とする洋上構造物の組付け方法。
【請求項６】
前記キャップには、前記ベースの上面に当接する押えブラケットが備えられ、
前記キャップを配置した後、内側フランジを介して、前記貫通孔の内部で前記ベース定着部と前記キャップとを接合する工程を有することを特徴とする請求項５に記載の洋上構造物の組付け方法。
【請求項７】
前記貫通孔と前記ベース定着部、及び前記継手部との隙間に、充填材を充填する工程を有することを特徴とする請求項５または６に記載の洋上構造物の組付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洋上構造物の組付けに係り、特に、構造物を組み付けるための基礎が海面から突出しており、組付け時に、構造物を搬送する船舶等の喫水調整を行う場合に好適な洋上構造物の組付け構造、及び組付け方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
洋上構造物の組付け作業を行う際、洋上構造物を搬送する船舶の浮力を調整した上で、基礎に対して洋上構造物を接合する方法が特許文献１に開示されている。特許文献１に開示されている技術は、洋上構造物をフォーク付き台船に載置して設置場所まで搬送し、海中に配置された基礎となる浮体と接合するための技術である。ここで特許文献１には、フォーク付き台船のフォーク部分に洋上構造物を保持した状態で、フォーク付き台船の一部を沈める事で、洋上構造物を基礎に近づけて、両者を接合する事が開示されている。また、特許文献１には、基礎が浮体では無く、海底に着床しているものであっても、技術が適用できる旨、開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５７５０５３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献に開示されている技術のように、基礎が浮体である場合には、洋上構造物と基礎の双方を相対的に引き付ける事ができるため、両者の接合にあたっての波の影響は少ないと考えられる。
【０００５】
しかし、基礎が海底に着床し、海上に突設されている部分を持つ場合には、固定されている基礎に対して揺動する洋上構造物を降下させて接合する必要がある。バラスト水の増加による船舶等の沈降には長時間を要し、基礎と洋上構造物との接合を安定させるだけの挿入量を確保する降下距離を得るためには、長時間洋上構造物を安定保持する必要があるという問題がある。
【０００６】
そこで本発明では、降下距離を短くし、組付けに要する時間を短縮化する事ができる洋上構造物の組付け構造、及び組付け方法を提供する事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明に係る洋上構造物の組付け構造は、下端部が着床されていると共に、ベースを定着させるベース定着部を海面より上に突出させている基礎に対する洋上構造物の組付け構造であって、前記ベースには、厚み方向に沿って複数の貫通孔が設けられ、前記ベース定着部には、前記ベースの垂直荷重を受ける受けブラケットと、前記受けブラケットの上部に突出し、前記貫通孔に挿入される位置決め部とが設けられ、前記位置決め部の突出長さは、前記貫通孔の長さよりも短く構成され、前記ベースを基点として、前記貫通孔に挿入された位置決め部と対向する位置に、前記位置決め部に接合する継手部を有するキャップが備えられ、前記キャップには、前記受けブラケットと対向する位置に、前記ベースの抜け止めを図る押えブラケットが設けられていることを特徴とする。
【０００８】
また、上記のような特徴を有する洋上構造物の組付け構造では、前記位置決め部と前記キャップとが、内側フランジを介して前記貫通孔内で接合されているようにすると良い。このような構成とする事で、貫通孔と位置決め部、及びキャップとの隙間が狭い場合であっても、接合を行う事ができる。
【０００９】
また、上記のような特徴を有する洋上構造物の組付け構造では、前記貫通孔と前記位置決め部、及び前記継手部との隙間に、充填材を充填することが望ましい。このような構成とする事で、ベースを介して負荷される曲げモーメントが、充填材に負荷されることとなる。このため、継手部や位置決め部へ負荷される曲げモーメントが緩和される。
【００１０】
さらに、上記のような特徴を有する洋上構造物の組付け構造において前記位置決め部の突出長さは、前記ベースの厚みの半分以下の長さとすることができる。このような特徴を有する事により、基礎に対して洋上構造物を定着させる際、洋上構造物を支持する船舶を安定させた状態で降下させる距離を極めて短くする事ができる。
【００１１】
また、上記目的を達成するための本発明に係る洋上構造物の組付け方法は、下端部が着床されていると共に、ベースを定着させるベース定着部を海面より上に突出させている基礎に対して、定着用の貫通孔が設けられたベースを備えた洋上構造物を組付ける洋上構造物の組付け方法であって、自行船または台船により洋上構造物を設置位置まで搬送する工程と、前記洋上構造物を前記基礎の直上に配置した後、前記自行船または前記台船の浮力調整により前記洋上構造物を降下させ、前記洋上構造物の前記ベースに設けられた貫通孔に、前記ベース定着部を挿入する工程と、前記ベースを基点として、前記ベース定着部の挿入方向と反対側から前記貫通孔に対してキャップを挿入する工程と、を有し、前記洋上構造物の降下距離を前記ベースの厚みよりも短くしたことを特徴とする洋上構造物の組付け方法。
【００１２】
また、上記のような特徴を有する洋上構造物では、前記キャップには、前記ベースの上面に当接する押えブラケットが備えられ、前記キャップを配置した後、内側フランジを介して、前記貫通孔の内部で前記ベース定着部と前記キャップとを接合する工程を有するようにすることができる。このような構成とする事で、貫通孔とベース定着部、及びキャップとの隙間が狭い場合であっても、接合を行う事ができる。
【００１３】
さらに、上記のような特徴を有する洋上構造物では、前記貫通孔と前記ベース定着部、及び前記継手部との隙間に、充填材を充填する工程を有するようにしても良い。このような構成とする事で、ベースを介して負荷される曲げモーメントが、充填材に負荷されることとなる。このため、ベース定着部やキャップへ負荷される曲げモーメントが緩和される。
【発明の効果】
【００１４】
上記のような特徴を有する洋上構造物の組付け構造によれば、支持船舶の喫水調整による降下を図る際、その降下距離を短くし、組付けに要する時間を短縮化する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態に係る洋上構造物の組付け構造を示す部分拡大断面図である。
【図２】実施形態に係る洋上構造物の組付け構造を採用する基礎を示す図である。
【図３】実施形態に係る洋上構造物の組付け構造を採用する洋上構造物のベースを示す図である。
【図４】沿岸に配置された洋上構造物と船舶の様子を示す図である。
【図５】喫水を深め、フォーク部を洋上構造物のベースに配置した仮設桁の下に潜り込ませた様子を示す図である。
【図６】フォーク部に洋上構造物を搭載した船舶をタグボートにより曳航する様子を示す図である。
【図７】設置場所にて、船舶の位置制御を行った様子を示す図である。
【図８】船舶のバラストタンクにバラスト水を充填し、喫水を深める事で洋上構造物を基礎の上部に定着させるようすを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の洋上構造物の組付け構造および洋上構造物の組付け方法に係る実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下に示す形態は、具体的な実施形態の一例であり、各構成の形態については、その機能の範囲を逸脱しない範囲で変更を加えたとしても、本発明の一部とみなす事ができる。
【００１７】
まず、図１から図３を参照して、実施形態に係る洋上構造物の組付け構造について説明する。
【００１８】
［基礎の構成］
本実施形態に係る洋上構造物１０は、洋上に設けられた基礎２０に対して組付けられる。組付け対象とする基礎２０の構造の一例としては、図２に示すようなものを挙げることができる。すなわち、下端部が海底の地盤に設置されている構造である。複数（図２の例では、紙面奥行側を含めて４本）の支柱２２を備え、各支柱２２の上端部は、海面より上に突出するように構成されている。複数の支柱２２は、海中、あるいは海上において、梁２４を介してそれぞれ接続されており、その強度が保たれるように構成されている。
【００１９】
基礎２０を構成する支柱２２の上端部には、詳細を後述する洋上構造物１０のベース１２を支持するためのベース定着部２６が設けられている。ベース定着部２６には、受けブラケット２８と、位置決め部３０とが設けられている。受けブラケット２８は、ベース１２を含む洋上構造物１０の垂直荷重を受ける荷重支持要素である。位置決め部３０は、受けブラケット２８よりも上部に突出した突出部であり、詳細を後述するベース１２に設けられた貫通孔１４に挿入され、基礎２０上に配置された洋上構造物１０の位置決めを成すための要素である。ここで、位置決め部３０の先端には、内側フランジ３２を備える構成とすると良い。貫通孔１４と位置決め部３０との隙間が狭い場合であっても、詳細を後述するキャップ４０における継手部４２との接合を貫通孔１４の内部で行う事が可能となるからである。
【００２０】
本実施形態に係る基礎２０では、位置決め部３０の突出長さＬ１が、ベース１２の厚みＬ２よりも短くなるように構成されている。このような構成とする事で、貫通孔１４に位置決め部３０を挿入する際の挿入距離が短くなるためである。
【００２１】
また、位置決め部３０は、貫通孔１４に対する挿入距離を短くしつつ、少なくともベース１２に対する引っかかりを持つように構成する事が望ましい。このため、受けブラケット２８を基準とした位置決め部３０の突出長さＬ１は、ベース１２の厚みＬ２の半分以下の長さとする事が望ましい。
【００２２】
［洋上構造物の構成］
洋上構造物１０は、ベース１２と、このベース１２上に構成される構造物とより成る。ベース１２上に構成される構造物としては、例えば風車を挙げる事ができるが、これに限定されるものでは無い。ベース１２には、その盤面に貫通孔１４が設けられている。貫通孔１４は、基礎２０の上端部に設けられたベース定着部２６の位置決め部３０を挿入するための要素である。貫通孔１４は、ベース１２の厚み方向に沿って複数設けられている。貫通孔１４の数は、基礎２０を構成する支柱２２の数に対応するものであれば良い。具体的には、基礎２０によりベース１２を安定支持する事ができる数、および配置であれば良く、図１から図３に示す例では、４つとしている。
【００２３】
貫通孔１４の内径は、挿入を予定する位置決め部３０の外径よりも僅かに大きく形成されている。このような構成とすることで、貫通孔１４に対して位置決め部３０を挿入する際の相対的な位置ずれを吸収する事ができるからである。
【００２４】
位置決め部３０が挿入された後の貫通孔１４における空隙領域には、キャップ４０が配置される。キャップ４０は、ベース１２に対して、位置決め部３０が挿入される側と反対側の盤面に配置される要素であり、継手部４２と押えブラケット４４が設けられている。継手部４２は、位置決め部３０と反対側の側面から貫通孔１４に挿入され、貫通孔１４の内部で位置決め部３０と接合される要素である。押えブラケット４４は、受けブラケット２８との間にベース１２を挟み込むように対向配置される要素である。継手部４２が位置決め部３０と接合される事で、押えブラケット４４がベース１２の抜け止めを図る事ができる。ここで、継手部４２の先端には、位置決め部３０と同様に内側フランジ４２ａを設けるようにすると良い。貫通孔１４と継手部４２との隙間が狭い場合であっても、位置決め部３０との接合を貫通孔１４の内部で行う事が可能となるからである。
【００２５】
貫通孔１４と位置決め部３０、及び継手部４２との隙間には、コンクリートやモルタル等の充填材４６が充填されている。隙間を埋める事でベース１２を保持する際の安定性を向上させると共に、水平方向への負荷荷重を充填材４６を介した位置決め部３０や継手部４２が受けることとなり、洋上構造物１０を安定保持する事が可能となる。
【００２６】
このような構成の洋上構造物１０の組付け構造によれば、洋上構造物１０を基礎２０に組付ける際に、洋上構造物１０を降下させる距離を短くする事ができる。このため、洋上構造物１０を組付ける際の作業時間を短くする事ができる。これにより、作業効率の向上と共に、組付けに要する工費の削減を図る事もできる。
【００２７】
［組付け方法］
次に、上記のような構成の基礎に対し、上記のような構成の洋上構造物を組付ける方法について、図４から図８を参照して説明する。
【００２８】
まず、図４に示すように、沿岸に配置された洋上構造物１０は、沿岸に寄せられた船舶５０（例えばフォーク付き台船や自行船）のフォーク部５２によりすくい上げられる。洋上構造物１０のすくい上げは、船舶５０のバラスト水の調整による高さ調整により行われる。この時、洋上構造物１０には、フォーク部５２を掛けるための仮設桁１６を設けるようにしても良いが、ベース１２にフォーク部５２を挿入するための穴（不図示）を設けるようにしても良い。なお、バラスト水の調整とは、船舶５０の内部に構成されている図示しないバランスタンクに対する水の取り込み、および排出をいう。
【００２９】
より具体的には、まず、図４に示す航行状態から、バラストタンクにバラスト水の充填を行う事により図５に示すように喫水を深める事ができる。これにより、フォーク部５２の高さを低下させる。その後、洋上構造物１０の仮設桁１６、あるいはベース１２にフォーク部５２を潜り込ませ、バラスト水を排出することで、喫水を浅くする。喫水が浅くなることによる船舶５０の浮上に伴いフォーク部５２の高さが上昇し洋上構造物１０が持ち上げられる。
【００３０】
［洋上構造物搬送］
フォーク部５２に積載した洋上構造物１０は、設置場所まで搬送される。フォーク付き台船などの自行機能を持たない船舶５０の移動は、図６に示すように、タグボート５４などによる曳航によれば良い。なお、洋上構造物１０の搬送を自行船で行う場合には、タグボート５４は不要となる。設置場所では、図７に示すように、設置場所に既設されている基礎２０の直上に洋上構造物１０のベース１２が来るように、船舶５０の位置を制御する。船舶５０の位置制御が完了した後、船舶５０からアンカー５６を降ろし、船舶５０の揺動や移動を制限する。
【００３１】
湾外の洋上においては、湾内に比べて波の影響による揺動や移動が生じ易く、姿勢制御が困難となる。このため、洋上構造物１０を支持している船舶５０からアンカー５６を下ろす事で波の影響による揺動や移動を抑制する事ができ、組付け作業時の姿勢安定を図る事ができる。
【００３２】
［洋上構造物仮設］
その後、図８に示すように、船舶５０のバラストタンクにバラスト水を充填し、喫水を深くすることで、洋上構造物１０のベース１２に設けられた貫通孔１４に、基礎２０のベース定着部２６における位置決め部３０を挿入する（図１参照）。この時、船舶５０の喫水調整深さ（洋上構造物１０の降下距離）は、ベース１２の厚みよりも浅く（短く）する事ができる。ストッパーとなる受けブラケット２８からの位置決め部３０の突出長さＬ１をベース１２の厚みＬ２よりも短くしているためである（図２参照）。このため、洋上構造物１０を組付ける際の作業時間を短くする事ができる。
【００３３】
基礎２０に対して洋上構造物１０を定着させた後、船舶５０のアンカリングを解除し、フォーク部５２を引き抜く。フォーク部５２を引き抜いた後、基礎２０に対する洋上構造物１０の固定を行う。
【００３４】
［洋上構造物固定］
基礎２０に対する洋上構造物１０の固定は図１に示すように、貫通孔１４に対するキャップ４０の挿入と、固着である。具体的には、ベース１２における位置決め部３０の挿入側と反対側の側面から、キャップ４０の継手部４２を挿入する。その後、貫通孔１４に挿入した継手部４２と、貫通孔１４に挿入されている位置決め部３０を、貫通孔１４の内部で接合する。
【００３５】
ここで、位置決め部３０の突出長さＬ１と継手部４２の挿入長さＬ３の和は、ベース１２の厚みＬ２よりも小さな値となるように構成されている。このような構成とする事で、両者の接合部を締め付けた際にベース１２の抜け止め効果を高める事ができる。なお、位置決め部３０と継手部４２との接合は、ボルト・ナット等の締結手段を介して行うようにすれば良い。
【００３６】
キャップ４０の接合が完了した後、貫通孔１４と位置決め部３０、及び継手部４２との隙間に、コンクリート、あるいはモルタル等の充填材４６を充填する。これにより貫通孔１４内の隙間を埋める事ができる。よって、ベース１２に対する水平方向荷重や、曲げモーメントを硬化した充填材４６を介した位置決め部３０や継手部４２により受ける事ができるようになる。
【００３７】
このような方法で洋上構造物１０を組付けることによれば、組付けに際して洋上構造物１０を降下させる距離を短くする事ができる。このため、洋上構造物１０を組付ける際の作業時間を短くする事ができる。これにより、作業効率の向上と共に、組付けに要する工費の削減を図る事もできる。
【符号の説明】
【００３８】
１０………洋上構造物、１２………ベース、１４………貫通孔、１６………仮設桁、２０………基礎、２２………支柱、２４………梁、２６………ベース定着部、２８………受けブラケット、３０………位置決め部、４０………キャップ、４２………継手部、４４………押えブラケット、４６………充填材、５０………船舶、５２………フォーク部、５４………タグボート、５６………アンカー。
【図１】
2018123545.tif 000003
【図２】
2018123545.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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