JP2024032525A - Manufacturing method for floating body type foundation - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、浮体式基礎の製作方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a floating foundation.
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、太陽光発電や風力発電、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ることから、風力発電施設を構成する洋上風車を海上(水上や湖上を含む)に設置するための技術開発が進められている。
海上に洋上風車を構築する場合、その基礎として浮体式基礎を採用する場合があり、この浮体式基礎には、セミサブマージブル型やスパー型、パージ型、TLP(Tension Leg Platform:緊張係留式プラットフォーム)型等が存在する。この中でも、セミサブマージブル型基礎(半潜水浮体式基礎)は、風車のタワー(支柱)を支持するセンターカラムと、センターカラムの周囲に間隔を置いて配設されている複数(3基もしくは4基)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ポンツーンとを有し、波浪や海風に対して優れた安定性を奏し得ることから、比較的実績の多い基礎である。
Demand for renewable energy is increasing with the aim of reducing greenhouse gas emissions. Examples of renewable energy include solar power generation, wind power generation, hydroelectric power generation, geothermal power generation, and biomass. Wind power generation facilities are installed in mountainous areas away from residential areas because noise and vibration from wind turbines can affect the living environment, and it is necessary to fully consider the impact on living spaces. There are many things.
However, it is difficult to secure land in mountainous areas to install large wind turbines, and it is also difficult to secure transportation routes to wind power generation facilities and install power transmission lines, etc. Technology development is underway to install offshore wind turbines on the ocean (including on water and lakes).
When constructing an offshore wind turbine on the sea, a floating foundation may be used as the foundation. ) types, etc. exist. Among these, semi-submersible foundations (semi-submersible floating foundations) consist of a center column that supports the wind turbine tower (post), and multiple (3 or 4 foundations) placed at intervals around the center column. It has a side column (base) and a pontoon that connects the center column and side column, and it is a foundation with a relatively good track record because it has excellent stability against waves and sea breezes.
従来の浮体式基礎は、鋼材により製作されている形態が一般的であるため、製作コストの高騰が課題の一つとなっており、浮体式基礎の規模が大きくなるに従い、この課題は一層顕著になる。
そこで、コンクリート製のセミサブマージブル型基礎をドックにて製作し、海上へ曳航して設置することにより、製作コストの低減を図ることができるものの、現状、ドックにおけるコンクリート製のセミサブマージブル型基礎の効率的な製作方法が確立されていないことから、効率的な製作を実現できる浮体式基礎の製作方法が望まれる。
Conventional floating foundations are generally made of steel, so one of the issues is the rising production cost, and as the scale of floating foundations increases, this problem becomes more pronounced. Become.
Therefore, although it is possible to reduce production costs by manufacturing semi-submersible concrete foundations at docks and towing them out to sea, currently, semi-submersible foundations made of concrete at docks can be installed. Since an efficient method for manufacturing floating foundations has not been established, a method for manufacturing floating foundations that can be manufactured efficiently is desired.
ここで、特許文献1には、洋上風車のタワーを高さ方向に分割してできた複数のタワー部材を、地盤上に設置された台座を基礎として台座上に構築されたジャッキ付き架台にて組み立てる、タワー組立方法が提案されている。
一方、特許文献2には、洋上風車のタワーを高さ方向に分割してできた複数のタワー部材を洋上で組み立てて据え付ける、洋上風車の据付方法が提案されており、この据付方法は、洋上風車の基礎となるケーソンを洋上風車の設置位置に設置するケーソン設置工程と、ケーソンにて複数のタワー部材を組み立てる組立工程と、最上段のタワー部材に取り付けられたナセルに、ケーソンにてブレードを取り付けるブレード取付工程とを有する。
Here, in
On the other hand, Patent Document 2 proposes an installation method for an offshore wind turbine in which a plurality of tower members made by dividing the tower of an offshore wind turbine in the height direction are assembled and installed offshore. The caisson installation process involves installing the caisson, which serves as the foundation of the wind turbine, at the installation location of the offshore wind turbine; the assembly process involves assembling multiple tower members using the caisson; and the caisson is used to attach the blades to the nacelle attached to the top tower member. and a blade attachment step.
特許文献1,2には、効率的なタワーの組立方法に関する記載はあるものの、上記するように、ドックにおいてコンクリート製のセミサブマージブル型の浮体式基礎を効率的に製作する技術に関する記載はない。
Although
本発明は、ドックにおけるコンクリート製のセミサブマージブル型の浮体式基礎の効率的な製作を実現できる、浮体式基礎の製作方法を提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a floating foundation that can realize efficient manufacturing of a semi-submersible concrete floating foundation for a dock.
前記目的を達成すべく、本発明による浮体式基礎の製作方法の一態様は、
コンクリート製のセンターカラムと、該センターカラムを中心として3方向又は4方向に間隔を置いて配設されている、複数のコンクリート製のサイドカラムと、該センターカラムと各サイドカラムを繋ぐ複数のコンクリート製のポンツーンとを有し、該センターカラムは、センターカラム基礎と、該センターカラム基礎から立ち上がるセンタータワーとを備え、該サイドカラムは、サイドカラム基礎と、該サイドカラム基礎から立ち上がるサイドタワーとを備え、洋上風車のタワーを支持するセミサブマージブル型基礎である、浮体式基礎の製作方法であって、
少なくとも、前記センターカラム基礎と、前記サイドカラム基礎と、前記ポンツーンを、それぞれの製作ヤードにて製作する、製作工程と、
少なくとも、前記センターカラム基礎と複数の前記サイドカラム基礎を接続ヤードに搬送して位置決めし、該センターカラム基礎と該サイドカラム基礎との間に前記ポンツーンが挿入されるポンツーン用隙間を設ける、搬送位置決め工程と、
前記ポンツーン用隙間に対して前記ポンツーンを挿入する、ポンツーン挿入工程と、
前記ポンツーンを前記センターカラム基礎と前記サイドカラム基礎の双方に接続する、ポンツーン接続工程と、
前記センターカラム基礎に対して前記センタータワーを接続する、センタータワー接続工程と、
前記サイドカラム基礎に対して前記サイドタワーを接続する、サイドタワー接続工程とを有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, one aspect of the method for manufacturing a floating foundation according to the present invention is as follows:
A concrete center column, a plurality of concrete side columns arranged at intervals in three or four directions around the center column, and a plurality of concrete connecting the center column and each side column. The center column has a center column foundation and a center tower rising from the center column foundation, and the side column has a side column foundation and a side tower rising from the side column foundation. A method for manufacturing a floating foundation, which is a semi-submersible foundation for supporting a tower of an offshore wind turbine, comprising:
A manufacturing step of manufacturing at least the center column foundation, the side column foundation, and the pontoon in respective manufacturing yards;
At least transporting and positioning the center column foundation and the plurality of side column foundations to a connection yard, and providing a pontoon gap into which the pontoon is inserted between the center column foundation and the side column foundations. process and
a pontoon insertion step of inserting the pontoon into the pontoon gap;
a pontoon connecting step of connecting the pontoon to both the center column foundation and the side column foundation;
a center tower connecting step of connecting the center tower to the center column foundation;
The present invention is characterized by comprising a side tower connecting step of connecting the side tower to the side column foundation.
本態様によれば、セミサブマージブル型基礎を構成するセンターカラムとサイドカラムとポンツーンのそれぞれの一部もしくは全部を、それぞれに固有の製作ヤードにて製作した後、少なくともセンターカラム基礎と複数のサイドカラム基礎を接続ヤードに搬送して位置決めし、双方の間にポンツーンが挿入されるポンツーン用隙間を設けた後に、ポンツーン用隙間にポンツーンを挿入してセンターカラム基礎とサイドカラム基礎に接続することにより、特に接続ヤードにおける接続効率性を高めることができ、このことによって、ドックにおける効率的な浮体式基礎の製作を実現することができる。
また、接続ヤードにて位置決めされたセンターカラム基礎と複数のサイドカラム基礎をポンツーンにて接続して浮体式基礎の下部を製作した後、センターカラム基礎と複数のサイドカラム基礎に対してそれぞれセンタータワーとサイドタワーを接続する接続方法により、安定した下部構造体に対してセンタータワーやサイドタワーといった上部構造体の接続を行うことができるため、スムーズな接続に加えて接続時の安全性が向上する。
According to this aspect, after manufacturing a part or all of each of the center column, side columns, and pontoons constituting the semi-submersible type foundation in their respective manufacturing yards, at least the center column foundation and the plurality of side columns are manufactured. By transporting the column foundation to the connection yard and positioning it, and creating a pontoon gap between the two to insert the pontoon, the pontoon is inserted into the pontoon gap and connected to the center column foundation and side column foundation. , in particular the connection efficiency in the connection yard can be increased, which makes it possible to realize the efficient fabrication of floating foundations in docks.
In addition, after manufacturing the lower part of the floating foundation by connecting the center column foundation and multiple side column foundations positioned at the connection yard with pontoons, we will construct a center column foundation and a center tower for each of the center column foundation and multiple side column foundations. The connection method that connects the center tower and side towers allows the upper structure, such as the center tower and side towers, to be connected to a stable lower structure, resulting in smoother connections and improved safety during connection. .
ここで、「コンクリート製」とは、鉄筋コンクリート(RC:Reinforced Concrete)製のことを意味しており、センターカラムやサイドカラム、ポンツーンやそれらの構成要素が鉄筋コンクリート製であることを意味している。尚、RC構造を主たる構造形式とした上で、鋼材(S:Steel)が含まれるSRC(Steel Reinforced Concrete)構造も、本明細書では「コンクリート製」に含まれるものとする。 Here, "made of concrete" means made of reinforced concrete (RC), and means that the center column, side columns, pontoons, and their constituent elements are made of reinforced concrete. In addition to the RC structure as the main structural type, an SRC (Steel Reinforced Concrete) structure that includes steel (S) is also included in "concrete" in this specification.
また、「少なくともセンターカラム基礎を製作ヤードにて製作する」とは、製作ヤードにて、センターカラム基礎を製作する形態と、センターカラム基礎とセンタータワーからなるセンターカラムを製作する形態と、センターカラム基礎とセンタータワーの一部の接続体を製作する形態を含んでいる。
また、架台上での製作は、完全に架台で製作されることの他にも、架台以外の場所で製作されたセンターカラム基礎とセンタータワーが架台上に搭載され、架台上でセンターカラムが形成される等の内容も含んでおり、いずれにしても、接続ヤードへの搬送の際には、架台上に搬送対象のセンターカラム基礎やセンターカラム等が搭載された状態で、架台とともに搬送手段にて搬送されることになる。尚、「少なくともサイドカラム基礎を製作ヤードにて製作する」や「少なくともポンツーンを製作する」ことに関しても、上記するセンターカラム基礎に関する説明が妥当する。
Furthermore, "manufacturing at least the center column foundation in a manufacturing yard" refers to manufacturing the center column foundation in the manufacturing yard, manufacturing the center column consisting of the center column foundation and center tower, and manufacturing the center column foundation in the manufacturing yard. It includes the form of manufacturing a part of the connection body between the foundation and the center tower.
In addition to being completely manufactured on a trestle, manufacturing on a trestle also involves mounting the center column foundation and center tower, which were manufactured in a place other than the trestle, on the trestle, and forming the center column on the trestle. In any case, when transporting to the connection yard, the center column foundation, center column, etc. to be transported must be mounted on the pedestal and placed on the transport means together with the pedestal. It will be transported by Note that the above explanation regarding the center column foundation is also applicable to ``manufacturing at least the side column foundation in a manufacturing yard'' and ``manufacturing at least the pontoon.''
接続ヤードでは、センターカラム基礎とポンツーンとサイドカラム基礎が、PC(Prestressed Concrete)鋼棒やPC鋼線等の緊張材にて緊張されることにより、浮体式基礎が製作される。すなわち、各製作ヤードにて、コンクリート製のセンターカラム基礎やサイドカラム基礎等がPCa(Precast Concrete)体として製作され、接続ヤードでは各PCa体が緊張材にて緊張されることにより、PCaPC(Precast Prestressed concrete)製の浮体式基礎が製作される。尚、製作ヤードにてセンターカラム基礎とセンタータワーが接続されてセンターカラムが架台上で製作される場合は、製作ヤードにてPCaPC製のセンターカラムが製作されることになり、このことは、サイドカラムやポンツーンにも当てはまる。 At the connection yard, a floating foundation is fabricated by tensioning the center column foundation, pontoons, and side column foundations with tension materials such as prestressed concrete (PC) steel rods and PC steel wire. In other words, in each production yard, concrete center column foundations, side column foundations, etc. are manufactured as PCa (Precast Concrete) bodies, and in the connecting yards, each PCa body is tensioned with tendons to create PCaPC (Precast Concrete). A floating foundation made of prestressed concrete will be constructed. In addition, if the center column foundation and center tower are connected in the production yard and the center column is produced on a pedestal, the center column made of PCaPC will be produced in the production yard, and this means that the center column will be made of PCaPC at the production yard. This also applies to columns and pontoons.
また、本発明による浮体式基礎の製作方法の他の態様は、
前記製作工程に、前記センタータワー接続工程と前記サイドタワー接続工程の少なくとも一方が含まれることを特徴とする。
Further, other aspects of the method for manufacturing a floating foundation according to the present invention include:
The manufacturing process includes at least one of the center tower connecting process and the side tower connecting process.
本態様によれば、製作工程に、センタータワー接続工程とサイドタワー接続工程の少なくとも一方が含まれることにより、固有の製作ヤードにてセンターカラムとサイドカラムの少なくとも一方が製作されることから、接続ヤードにおける接続工数を削減することができる。
ここで、「センタータワー接続工程とサイドタワー接続工程の少なくとも一方が含まれる」とは、センタータワー接続工程のみが含まれ、従って製作ヤードにてセンターカラムが製作され、サイドカラムは接続ヤードにてサイドカラム基礎とサイドタワーが接続されて製作される形態と、サイドタワー接続工程のみが含まれ、従って製作ヤードにて複数のサイドカラムが製作され、センターカラムは接続ヤードにてセンターカラム基礎とセンタータワーが接続されて製作される形態と、ンタータワー接続工程とサイドタワー接続工程の双方が含まれ、従って製作ヤードにてセンターカラムと複数のサイドカラムの全てが製作される形態を含んでいる。
According to this aspect, the manufacturing process includes at least one of the center tower connecting process and the side tower connecting process, so that at least one of the center column and the side columns is manufactured in a unique manufacturing yard. Connection man-hours in the yard can be reduced.
Here, "includes at least one of the center tower connection process and the side tower connection process" includes only the center tower connection process; therefore, the center column is manufactured at the production yard, and the side columns are manufactured at the connection yard. Only the side column foundation and side tower are connected and manufactured, and the side tower connection process is included. Therefore, multiple side columns are manufactured in the manufacturing yard, and the center column is manufactured by connecting the center column foundation and the center column in the connection yard. This includes a form in which the towers are connected and manufactured, and a form in which both the center column connection process and the side tower connection process are manufactured, and therefore, the center column and a plurality of side columns are all manufactured in a manufacturing yard.
また、本発明による浮体式基礎の製作方法の他の態様において、
前記センタータワーは、複数のセンタータワーエレメントの積層体であり、
前記サイドタワーは、複数のサイドタワーエレメントの積層体であり、
前記ポンツーンは、複数のポンツーンエレメントの接続体であり、
前記センタータワー接続工程が前記製作工程に含まれる場合は、該センタータワーの少なくとも一部が前記センターカラム基礎に接続され、
前記サイドタワー接続工程が前記製作工程に含まれる場合は、該サイドタワーの少なくとも一部が前記サイドカラム基礎に接続されることを特徴とする。
Further, in another aspect of the method for manufacturing a floating foundation according to the present invention,
The center tower is a laminate of a plurality of center tower elements,
The side tower is a laminate of a plurality of side tower elements,
The pontoon is a connection body of a plurality of pontoon elements,
When the center tower connecting step is included in the manufacturing step, at least a portion of the center tower is connected to the center column foundation,
When the side tower connecting step is included in the manufacturing step, at least a part of the side tower is connected to the side column foundation.
本態様によれば、センタータワーが複数のセンタータワーエレメントの積層体であり、サイドタワーが複数のサイドタワーエレメントの積層体であり、ポンツーンが複数のポンツーンエレメントの接続体である場合に、製作ヤードにおけるバリエーションのあるPCa体の製作と接続ヤードにおけるPCa体同士の接続を実現できる。
ここで、「センタータワー接続工程が製作工程に含まれる場合は、センタータワーの少なくとも一部がセンターカラム基礎に接続され」とは、製作ヤードにてセンターカラム基礎とセンタータワーの一部までが製作されて接続ヤードに搬送され、接続ヤードにて残りのセンタータワーが接続される形態と、製作ヤードにてセンターカラム基礎とセンタータワーからなるセンターカラムが製作される形態の双方が含まれることを意味する。また、「サイドタワー接続工程が製作工程に含まれる場合」に関しても、同様の形態が含まれることを意味する。
According to this aspect, when the center tower is a laminate of a plurality of center tower elements, the side tower is a laminate of a plurality of side tower elements, and the pontoon is a connection body of a plurality of pontoon elements, the production yard It is possible to manufacture PCa bodies with a variety of variations and to connect PCa bodies to each other at the connection yard.
Here, "If the center tower connection process is included in the manufacturing process, at least a part of the center tower is connected to the center column foundation" means that the center column foundation and part of the center tower are manufactured at the manufacturing yard. This means that it includes both the form where the center column is assembled and transported to the connection yard and the remaining center tower is connected at the connection yard, and the form where the center column consisting of the center column foundation and center tower is fabricated at the fabrication yard. do. Furthermore, the phrase "when the side tower connecting process is included in the manufacturing process" also means that the same form is included.
また、本発明による浮体式基礎の製作方法の他の態様において、
前記センタータワーは、複数のセンタータワーエレメントの積層体であり、
前記サイドタワーは、複数のサイドタワーエレメントの積層体であり、
前記ポンツーンは、単体のポンツーンエレメントであり、
前記センタータワー接続工程が前記製作工程に含まれる場合は、該センタータワーの少なくとも一部が前記センターカラム基礎に接続され、
前記サイドタワー接続工程が前記製作工程に含まれる場合は、該サイドタワーの少なくとも一部が前記サイドカラム基礎に接続されることを特徴とする。
Further, in another aspect of the method for manufacturing a floating foundation according to the present invention,
The center tower is a laminate of a plurality of center tower elements,
The side tower is a laminate of a plurality of side tower elements,
the pontoon is a single pontoon element;
When the center tower connecting step is included in the manufacturing step, at least a portion of the center tower is connected to the center column foundation,
When the side tower connecting step is included in the manufacturing step, at least a part of the side tower is connected to the side column foundation.
本態様によれば、ポンツーンが単体のポンツーンエレメントである場合においても、製作ヤードにおけるバリエーションのあるPCa体の製作と接続ヤードにおけるPCa体同士の接続を実現できる。 According to this aspect, even when the pontoon is a single pontoon element, it is possible to manufacture PCa bodies with variations in the production yard and to connect the PCa bodies with each other in the connection yard.
また、本発明による浮体式基礎の製作方法の他の態様において、
前記センターカラム基礎と前記センタータワーを、複数の第1緊張材により緊張して前記センターカラムを製作し、
前記サイドカラム基礎と前記サイドタワーを、複数の第2緊張材により緊張して複数の前記サイドカラムを製作し、
前記製作工程では、前記製作ヤードにおいて、複数の前記ポンツーンエレメントを複数の第3緊張材により緊張して前記ポンツーンを製作し、
前記ポンツーン接続工程では、前記接続ヤードにおいて、前記センターカラムと前記サイドカラムに対して、前記ポンツーンを複数の第4緊張材により緊張して接続することを特徴とする。
Further, in another aspect of the method for manufacturing a floating foundation according to the present invention,
manufacturing the center column by tensioning the center column foundation and the center tower with a plurality of first tension members;
Tightening the side column foundation and the side tower with a plurality of second tension members to produce a plurality of side columns;
In the manufacturing step, the pontoon is manufactured by tensioning the plurality of pontoon elements with a plurality of third tension members in the manufacturing yard;
In the pontoon connecting step, the pontoon is connected to the center column and the side columns under tension using a plurality of fourth tension members in the connection yard.
本態様によれば、センターカラムの各構成要素を第1緊張材にて緊張してセンターカラムを製作し、サイドカラムの各構成要素を第2緊張材にて緊張してサイドカラムを製作し、ポンツーンの各構成要素を第3緊張材にて緊張してポンツーンを製作した後、接続ヤードにてセンターカラムとサイドカラムに対してポンツーンを第4緊張材にて緊張して相互に接続することにより、接続強度が高く、止水性に優れた浮体式基礎を製作することができる。ここで、センタータワーやサイドタワー等を構成する各セグメント間や、センターカラムとポンツーンとサイドカラムの接続部には、ウェットジョイントを施した上で緊張材により緊張するのが好ましい。 According to this aspect, the center column is manufactured by tensioning each component of the center column with a first tension material, and the side column is manufactured by tensioning each component of the side column with a second tension material, After the pontoon is manufactured by tensioning each component of the pontoon with the third tension material, the pontoon is tensioned with the fourth tension material to connect the center column and side column to each other at the connection yard. , it is possible to manufacture floating foundations with high connection strength and excellent water-stopping properties. Here, it is preferable that wet joints are provided between each segment constituting the center tower, side towers, etc., and at the connection portions of the center column, pontoons, and side columns, and then tensioned with tension material.
また、本発明による浮体式基礎の製作方法の他の態様は、
前記センターカラムを中心に4つの前記ポンツーンが90度間隔に配設され、各ポンツーンに前記サイドカラムが接続される場合において、
前記ポンツーン接続工程では、前記第3緊張材と前記第4緊張材を同一の緊張材として、前記センターカラム基礎を中心に対向する2つの前記ポンツーン同士を、該センターカラム基礎とともに共通の前記第3緊張材により緊張することを特徴とする。
Further, other aspects of the method for manufacturing a floating foundation according to the present invention include:
In the case where the four pontoons are arranged at 90 degree intervals around the center column, and the side columns are connected to each pontoon,
In the pontoon connecting step, the third tendon material and the fourth tendon material are the same tendon material, and the two pontoons facing each other around the center column foundation are connected to the third tendon material common to the center column foundation. It is characterized by being tensed by tension material.
本態様によれば、センターカラムを中心に4つのポンツーンが90度間隔に配設されてサイドカラムが接続される場合に、第3緊張材と第4緊張材を同一の緊張材として、センターカラム基礎を中心に対向する2つのポンツーン同士をセンターカラム基礎とともに共通の第3緊張材により緊張することにより、接続ヤードにおけるより一層効率的な接続を実現できる。 According to this aspect, when four pontoons are arranged at 90 degree intervals around the center column and the side columns are connected, the third tension member and the fourth tension member are the same tension member, and the center column By tensioning the two pontoons facing each other around the foundation together with the center column foundation using a common third tension member, a more efficient connection in the connection yard can be realized.
また、本発明による浮体式基礎の製作方法の他の態様において、
前記ポンツーン用隙間は、挿入される前記ポンツーンの長さと、製作誤差及び/又は接続誤差のための誤差長さを加えた長さを備えていることを特徴とする。
Further, in another aspect of the method for manufacturing a floating foundation according to the present invention,
The pontoon gap has a length equal to the length of the inserted pontoon plus an error length due to manufacturing error and/or connection error.
本態様によれば、ポンツーン用隙間が、挿入されるポンツーンの長さと、製作誤差及び/又は接続誤差のための誤差長さを加えた長さを備えていることにより、位置決めされたセンターカラム基礎とサイドカラム基礎の間のポンツーン用隙間に対して、ポンツーンを確実に挿入することが可能になり、ポンツーンが挿入できずに位置決めされているセンターカラム基礎とサイドカラム基礎の少なくとも一方を移動させる施工手間の発生を解消することができる。 According to this aspect, the pontoon gap has a length that is the sum of the length of the inserted pontoon and the error length due to manufacturing error and/or connection error, so that the positioned center column foundation It is now possible to reliably insert a pontoon into the pontoon gap between the center column foundation and the side column foundation, and this construction involves moving at least one of the center column foundation and side column foundation, which are positioned so that the pontoon cannot be inserted. It is possible to eliminate the hassle.
本発明の浮体式基礎の製作方法によれば、ドックにおけるコンクリート製のセミサブマージブル型の浮体式基礎の効率的な製作を実現できる。 According to the method for manufacturing a floating foundation of the present invention, it is possible to efficiently manufacture a semi-submersible concrete floating foundation for a dock.
以下、実施形態に係る浮体式基礎の製作方法と浮体式基礎の製作システム、洋上風車の製作方法、浮体式基礎の進水方法、浮体式基礎が搭載される架台の回収方法、及び洋上風車の製作曳航方法について、添付の図面を参照しながら説明する。尚、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く場合がある。 Hereinafter, a method for manufacturing a floating foundation, a manufacturing system for a floating foundation, a method for manufacturing an offshore wind turbine, a method for launching a floating foundation, a method for recovering a pedestal on which a floating foundation is mounted, and a method for manufacturing an offshore wind turbine according to an embodiment are as follows. The production towing method will be explained with reference to the attached drawings. Note that in this specification and the drawings, substantially the same constituent elements may be given the same reference numerals to omit redundant explanation.
[実施形態に係る浮体式基礎の製作システムと製作方法、及び洋上風車の製作方法]
はじめに、図1乃至図8を参照して、実施形態に係る浮体式基礎の製作方法と浮体式基礎の製作システム、及び洋上風車の製作方法の一例について説明する。
ここで、図1は、実施形態に係る浮体式基礎の製作システムの一例の全体斜視図であり、図2は、実施形態に係る浮体式基礎の製作方法により製作される、浮体式基礎の一例の斜視図であり、図3は、実施形態に係る洋上風車の製作方法により製作される、洋上風車の一例の斜視図である。また、図4Aと図4Bは順に、第1実施形態に係る浮体式基礎の製作方法の一例の工程図である。また、図5は、第2実施形態に係る浮体式基礎の製作方法の一例と、第3実施形態に係る浮体式基礎の製作方法の一例をともに示す図である。
[Floating foundation manufacturing system and manufacturing method according to embodiment, and offshore wind turbine manufacturing method]
First, with reference to FIGS. 1 to 8, an example of a method for manufacturing a floating foundation, a system for manufacturing a floating foundation, and a method for manufacturing an offshore wind turbine according to an embodiment will be described.
Here, FIG. 1 is an overall perspective view of an example of a floating foundation manufacturing system according to an embodiment, and FIG. 2 is an example of a floating foundation manufactured by a floating foundation manufacturing method according to an embodiment. FIG. 3 is a perspective view of an example of an offshore wind turbine manufactured by the offshore wind turbine manufacturing method according to the embodiment. Moreover, FIG. 4A and FIG. 4B are process charts of an example of the method for manufacturing the floating foundation according to the first embodiment. Further, FIG. 5 is a diagram showing both an example of a method for manufacturing a floating foundation according to the second embodiment and an example of a method for manufacturing a floating foundation according to the third embodiment.
尚、各図においては、浮体式基礎を構成するコンクリート製(鉄筋コンクリート製)の各構成要素を形成する鉄筋の図示や、各構成要素を形成(複数のエレメント同士を接続)したり、各構成要素同士を接続するための緊張材の図示は省略する。 In addition, each figure shows the reinforcing bars that form each concrete (reinforced concrete) component that makes up the floating foundation, how each component is formed (connecting multiple elements), and how each component is connected. The illustration of tendons for connecting them is omitted.
図1に示す製作システム60は、ドックDに設けられて、浮体式基礎70を製作するためのシステムである。図示例の製作対象の浮体式基礎70はセミサブマージブル型基礎であるが、製作システム60にて製作される浮体式基礎は、それ以外のスパー型やパージ型、TLP型等の浮体式基礎であってもよい。
The
製作システム60は、セミサブマージブル型基礎70を構成する複数種の分割体を製作するための複数の製作ヤード10と、各製作ヤード10の間に設けられている搬送路50と、各製作ヤード10にて製作された分割体を搬送路50を介して搬送する搬送手段30と、搬送手段30にて搬送された各分割体同士を接続して浮体式基礎70を製作する、接続ヤード20とを有する。
The
ドックDのうち、接続ヤード20の岸壁Pの側方には、製作された浮体式基礎70が曳航されて設置される海上Sが展開しており、岸壁Pには、製作された浮体式基礎70を積載して、所定の設置位置まで曳航して設置するための台船90が係留されている。
On the side of the quay P of the
図2に示すように、セミサブマージブル型基礎70は、コンクリート製のセンターカラム70Aと、センターカラム70Aを中心として3方向に平面視で120度の間隔を置いて配設されている、3基のコンクリート製のサイドカラム70Bと、中心にあるセンターカラム70Aと各サイドカラム70Bを繋ぐ3基のコンクリート製のポンツーン70Cとを有する。120度間隔の3方向は、ポンツーン70Cの長手方向であることからポンツーン軸方向とする。
As shown in FIG. 2, the
また、センターカラム70Aは、センターカラム基礎71と、センターカラム基礎71から立ち上がるセンタータワー72とを備え、サイドカラム70Bは、サイドカラム基礎73と、サイドカラム基礎73から立ち上がるサイドタワー74とを備える。
Further, the
センタータワー72は、複数のセンタータワーエレメント72aの積層体であり、サイドタワー74は、複数のサイドタワーエレメント74aの積層体であり、ポンツーン70Cは、複数のポンツーンエレメント75aの接続体である。
The
これらは、様々な態様で固有の製作ヤード10にて分割体として製作され、接続ヤード20に各分割体が搬送されて接続されることにより、浮体式基礎70が製作される。ここで、製作対象のセミサブマージブル型基礎70は3基のサイドカラム70Bを備えている形態であるが、その他、図示を省略するが、センターカラム70Aを中心に4つのポンツーン70Cが平面視で90度間隔に配設され、各ポンツーン70Cにサイドカラム70Bが接続される形態であってもよい。
These are manufactured as divided bodies in various manners in a
図2に示すように、各分割体は固有の架台40の上に載置されている。各架台40は、載置版41と、載置版41の下方に突設する複数の脚42と、載置版41の下方にあって搬送手段30が進入する進入空間43を有している。
As shown in FIG. 2, each divided body is placed on its
ここで、「分割体に固有の架台」とは、各分割体と各架台40の数が1:1で対応することの他にも、分割体の数に比べて架台40の数が少なく、各分割体の製作にタイムラグを設けながら各分割体を製作する場合には、1台の架台40が複数の分割体の製作から搬送に転用されることになる。
Here, "a mount unique to a divided body" means that in addition to the fact that the number of each divided body and each
センターカラム70A、サイドカラム70B、及びポンツーン70Cはそれぞれ、固有の架台40A,40B,40Dの上に載置されている。
The
図1に戻り、各製作ヤード10は、固有の建屋18の内部に設けられている。製作ヤード10には、分割体を製作するための門型クレーン15が、複数本のレール13に沿ってX1方向に移動自在に設置されている。
Returning to FIG. 1, each
製作ヤード10には、架台40が設置されており、架台40の上で分割体が製作されるようになっている。
A
ここで、分割体には、様々な形態が存在する。図2を参照して説明すると、センターカラム基礎71やサイドカラム基礎73が分割体に含まれる。また、センタータワー72はその全体が分割体に含まれる場合や、各センタータワーエレメント72aが分割体に含まれる場合、センタータワー72の一部(未完成な状態)が含まれる場合もある。そして、このことはサイドタワー74にも妥当する。
Here, there are various forms of the divided body. Explaining with reference to FIG. 2, the
ポンツーン70Cに関しても、その全体が分割体に含まれる場合や、その一部(未完成な状態)が含まれる場合もある。ここで、図示例のポンツーン70Cは複数のポンツーンエレメント75aの接続体であるが、ポンツーンが単体のポンツーンエレメントにより形成される形態であってもよい。
Regarding the
製作ヤード10において製作される分割体は、架台40の上で製作された後、搬送手段30にて架台40とともに接続ヤード20に搬送され、接続ヤード20においては架台40の上で他の分割体と接続されるものであるため、製作ヤード10における架台40の上で、どの態様まで製作されるかによって、分割体の形態は様々に存在することになる。
The divided bodies manufactured in the
例えば、センターカラム70Aの全体が分割体である場合は、製作ヤード10の架台40の上で、センターカラム70Aの全体が分割体として製作される。一方、センターカラム基礎71とセンタータワー72が固有の製作ヤード10における固有の架台40の上で製作される場合は、センターカラム基礎71とセンタータワー72がそれぞれ分割体として製作される。ここで、センタータワー72を構成する各センタータワーエレメント72aは架台40の上でなく、例えば建屋18の内部において個別に製作された後、架台40の上に複数のセンタータワーエレメント72aが載置され、複数の緊張材により緊張されてセンタータワー72が製作される場合もあり、この製作方法でも、センタータワー72は分割体となる。
For example, if the
いずれにせよ、搬送手段30にて架台40とともに接続ヤード20に搬送される状態で架台40に搭載されている対象を、本明細書では「分割体」と称しており、架台40の上で100%製作される(最初から最後まで製作される)ことの他に、架台以外の場所で製作された物同士が架台40の上で接続された物も、「分割体」に含まれるものとする。
In any case, the object mounted on the
各製作ヤード10では、コンクリート製の分割体がPCa体として製作され、接続ヤード20では、各PCa体である分割体が緊張材にて緊張されることにより、PCaPC製の浮体式基礎が製作されることになる。
In each
図1に戻り、図示例では、センターカラム基礎71やサイドカラム基礎73,ポンツーン70Cは、それぞれ固有の製作ヤード10A、10B,10Dにおける固有の架台40A,40B,40Dの上で製作される。ポンツーン70Cに関しては、製作ヤード10Dにおける架台40D以外の場所で複数のポンツーンエレメント75aが製作された後、架台40Dの上で複数のポンツーンエレメント75aが複数の緊張材にて緊張されることにより、製作される。
Returning to FIG. 1, in the illustrated example, the
また、センタータワーエレメント72aとサイドタワーエレメント74aは共通の製作ヤード10Cにて製作される。製作された複数のセンタータワーエレメント72aは、共通の架台40の上で相互に緊張材を介して接続され、同様に、複数のサイドタワーエレメント74aも、共通の架台40の上で相互に緊張材を介して接続され、架台40とともに接続ヤード20に搬送される。尚、既に記載したように、センタータワー72やサイドタワー74は、未完成の状態で分割体として架台40の上で製作され、接続ヤード20に搬送された後に、センターカラム基礎71やサイドカラム基礎73に対して順次積層されてもよい。
Further, the
図1では、搬送手段30により、架台40Bに載置されているサイドカラム基礎73が、搬送路50を介して接続ヤード20へX2方向に搬送されている状態や、架台40Dに載置されているポンツーン70Cが搬送路50を介して接続ヤード20へX2方向に搬送されている状態も示している。
In FIG. 1, the
接続ヤード20では、重機55等を適宜利用しながら、複数の架台40の上で各分割体が緊張材を介して相互に接続されることにより、セミサブマージブル型基礎70が製作される。そして、図3に示すように、セミサブマージブル型基礎70を構成するセンターカラム70Aに対して風車84を備えたタワー82が接続されることにより、洋上風車80が製作される。ここで、図示例は、タワー82がセンターカラム70Aに接続される形態であるが、単数もしくは風車のタワーがサイドカラム70Bに接続される形態であってもよい。
In the
ここで、セミサブマージブル型基礎70に対するタワー82の接続方法は、図1に示すように接続ヤード20において、重機55にてタワー82を揚重しながら接続する方法の他、海上(洋上)に設置されたセミサブマージブル型基礎70に対して、海洋にて揚重機を備えた台船を利用してタワー82を接続する方法や、岸壁Pに係留している台船90にセミサブマージブル型基礎70を搬送し、積載した後に、岸壁Pから重機を用いてタワー82を接続する方法がある。さらには、以下、図18を参照して説明するように、台船を利用することなく、岸壁Pの側方の水上にセミサブマージブル型基礎70を浮かせた状態で、岸壁Pから重機を用いてタワー82を接続する方法もある。
Here, the method of connecting the
次に、図4Aと図4B、及び図2を参照して、第1実施形態に係る浮体式基礎の製作方法の一例について説明する。ここで、図4Aと図4B、及び図2は順に、第1実施形態に係る浮体式基礎の製作方法の一例の工程図である。 Next, an example of a method for manufacturing a floating foundation according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 4A, 4B, and 2. Here, FIG. 4A, FIG. 4B, and FIG. 2 are process charts of an example of the method for manufacturing the floating foundation according to the first embodiment.
図示例の製作方法は、固有の製作ヤード10における架台40の上で、センターカラム基礎71と3基のサイドカラム基礎73がそれぞれ分割体として製作される(製作工程、分割体製作工程)。
In the illustrated manufacturing method, a
次に、各分割体は固有の架台40とともに搬送手段30によって接続ヤード20に搬送され、接続ヤード20では、センターカラム基礎71と3基のサイドカラム基礎73をそれぞれを載置する架台40とともに位置決めし、センターカラム基礎71と各サイドカラム基礎73との間にポンツーン70Cが挿入されるためのポンツーン用隙間Gを設ける(搬送位置決め工程)。ここで、各製作ヤード10から架台40とともに分割体を搬送する工程は、分割体搬送工程と称することもできる。
Next, each divided body is transported with its
すなわち、搬送位置決め工程では、以後の他の分割体の接続に当たり、センターカラム基礎71と各サイドカラム基礎73の移動を不要にした姿勢で位置決めするものである。
That is, in the transportation and positioning step, the
尚、センターカラム基礎71とサイドカラム基礎73、さらに各ポンツーン70Cはいずれも、上床版76と下床版77と左右の側壁78を備えており、内部にバラスト室を形成する中空79が設けられている。センターカラム基礎71とサイドカラム基礎73と各ポンツーン70Cのそれぞれの上床版76や下床版77、側壁78の対応位置には、相互に対応する不図示の複数のシース管が設けられており、各シース管に不図示の緊張材が挿通され、緊張されることにより、センターカラム基礎71とサイドカラム基礎73と各ポンツーン70Cの接続が図られるようになっている。
In addition, the
次に、図4Bに示すように、各ポンツーン用隙間Gに対して、架台40Dとともに製作ヤード10から搬送されてきたポンツーン70CをY1方向に挿入する(ポンツーン挿入工程)。
Next, as shown in FIG. 4B, the
ここで、図4Aと図4Bに示すポンツーン用隙間Gの幅t1は、ポンツーン70Cの長手方向の長さt2と、製作誤差及び/又は接続誤差のための誤差長さを加えた長さに設定されている。このことにより、位置決めされたセンターカラム基礎71とサイドカラム基礎73の間のポンツーン用隙間Gに対して、ポンツーン70Cを確実に挿入することが可能になり、ポンツーン70Cが挿入できずに位置決めされているセンターカラム基礎71とサイドカラム基礎73の少なくとも一方を移動させる施工手間の発生を解消することができる。
Here, the width t1 of the pontoon gap G shown in FIGS. 4A and 4B is set to the sum of the longitudinal length t2 of the
次に、センターカラム基礎71及びサイドカラム基礎73とポンツーン70Cの間に、モルタル等を充填するウェットジョイントWJを施工し、これらを緊張材により緊張することにより、センターカラム基礎71及びサイドカラム基礎73とポンツーン70Cとを接続する(ポンツーン接続工程)。ここで、ウェットジョイントWJは、相互に隣接するポンツーンエレメント75a間や、センタータワーエレメント72a間、サイドタワーエレメント74a間にも施工されるのが止水性の観点から望ましい。
Next, a wet joint WJ filled with mortar etc. is constructed between the
次に、センターカラム基礎71に対して、重機55等を用いてセンタータワー72を揚重しながら接続する(センタータワー接続工程)とともに、各サイドカラム基礎73に対して、同様に重機55等を用いてサイドタワー74を揚重しながら接続する(サイドタワー接続工程)ことにより、図2に示すセミサブマージブル型基礎70が製作される。ここで、搬送位置決め工程、ポンツーン挿入工程、ポンツーン接続工程、センタータワー接続工程、サイドタワー接続工程をまとめて、接続工程と称することもできる。
Next, the
ここで、各緊張材の図示を省略するが、センターカラム基礎71とセンタータワー72は、複数の第1緊張材により緊張してセンターカラム70Aを製作し、サイドカラム基礎73とサイドタワー74は、複数の第2緊張材により緊張して各サイドカラム70Bを製作する。また、ポンツーン70Cは、固有の製作ヤード10Cにおいて、複数のポンツーンエレメント75aが複数の第3緊張材により緊張されることにより製作されている。そして、ポンツーン接続工程では、接続ヤード20において、センターカラム70Aとサイドカラム70Bに対して、ポンツーン70Cを複数の第4緊張材により緊張して接続する。尚、第1緊張材乃至第4緊張材には、PC鋼棒やPC鋼線等が適用される。
Here, although illustration of each tendon is omitted, the
また、センターカラム70Aを中心に4つのポンツーン70Cが90度間隔に配設され、各ポンツーン70Cにサイドカラム70Bが接続される不図示のセミサブマージブル型基礎の製作においては、ポンツーン接続工程の際に、第3緊張材と第4緊張材を同一の緊張材として、センターカラム基礎71を中心に対向する2つのポンツーン70C同士を、センターカラム基礎71とともに共通の第3緊張材により緊張するのが好ましい。この緊張方法によれば、センターカラム基礎71を中心に対向する2つのポンツーン70C同士をセンターカラム基礎71とともに共通の第3緊張材により緊張することで、接続ヤード20におけるより一層効率的な接続を実現できる。
In addition, in the production of a semi-submersible type foundation (not shown) in which four
図示する第1実施形態に係る浮体式基礎の製作方法によれば、搬送位置決め工程により、以後の他の分割体の接続の際に、センターカラム基礎71と各サイドカラム基礎73の移動を不要にできることから、効率的な分割体同士の接続を実現できる。
According to the method for manufacturing a floating foundation according to the first embodiment shown in the drawings, the transportation and positioning process eliminates the need to move the
さらに、図4Bに示すように、セミサブマージブル型基礎70のうちの下部構造体を先行して製作した後に、センタータワー72やサイドタワー74といった上部構造体の接続を行うことにより、安定姿勢の下部構造体に対して効率的かつ高い施工安全性の下で上部構造体を接続することができる。
Furthermore, as shown in FIG. 4B, after the lower structure of the
次に、図5と図2を参照して、第2実施形態と第3実施形態に係る浮体式基礎の製作方法の一例について説明する。尚、第3実施形態に係る製作方法の説明では、図4Aを参照する。 Next, an example of a method for manufacturing a floating foundation according to the second embodiment and the third embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 2. Note that FIG. 4A will be referred to in the description of the manufacturing method according to the third embodiment.
第2実施形態に係る製作方法は、固有の製作ヤード10にて、架台40Aの上でセンターカラム70Aを製作し、架台40Bの上でサイドカラム70Bを製作した後、これらの分割体を架台40とともに接続ヤード20に搬送して位置決めし、各ポンツーン用隙間Gに対してポンツーン70Cを挿入して接続する方法である。
The manufacturing method according to the second embodiment is to manufacture the
この製作方法によれば、接続ヤード20における接続工数が可及的に低減されることから、接続ヤード20における分割体同士の接続効率が格段に高くなる。
According to this manufacturing method, the number of man-hours required for connection in the
また、第3実施形態に係る製作方法は、図4Aに示す方法と同様に、接続ヤード20において、センターカラム基礎71と3基のサイドカラム基礎73をそれぞれを載置する架台40とともに位置決めした後、図5に示すように、各基礎に対してセンタータワー72とサイドタワー74を接続してセンターカラム70Aと各サイドカラム70Bを先行して製作し、最後に、各ポンツーン用隙間Gに対してポンツーン70Cを挿入して接続する方法である。
Further, in the manufacturing method according to the third embodiment, similarly to the method shown in FIG. , as shown in FIG. 5, the
その他、図示を省略するが、接続ヤード20において、サイドカラム基礎73やサイドカラム70Bとポンツーン70Cを先行して接続し、3つの接続体を移動させてセンターカラム基礎71やセンターカラム70Aに接続する方法などもある。また、センターカラム基礎71とセンタータワー72の一部までが分割体として製作され、同様にサイドカラム基礎73とサイドタワー74の一部までが分割体として製作され、接続ヤード20に搬送されている場合は、これらに対してポンツーン70Cが接続されるとともに、センタータワー72の残りのセンタータワーエレメント72aやサイドタワー74の残りのサイドタワーエレメント74aが接続されることになる。
In addition, although not shown, in the
実施形態に係る洋上風車の製作方法は、第1実施形態乃至第3実施形態に係る浮体式基礎の製作方法や、上記するその他の形態に係る浮体式基礎の製作方法により製作されたセミサブマージブル型基礎70に対して、既に説明したように、接続ヤード20において、重機55にてタワー82を揚重しながら接続する方法となる。その他、製作されたセミサブマージブル型基礎70が海上(洋上)に曳航されて海上にて設置された後、海洋にて揚重機を備えた台船を利用してタワー82を接続する方法もある。さらには、岸壁Pに係留している台船90にセミサブマージブル型基礎70を搬送し、積載した後に、岸壁Pから重機を用いてタワー82を接続する方法がある。その他、以下、図18を参照して説明するように、台船を利用することなく、岸壁Pの側方の水上にセミサブマージブル型基礎70を浮かせた状態で、岸壁Pから重機を用いてタワー82を接続する方法もある。
The offshore wind turbine manufacturing method according to the embodiment is a semi-submersible wind turbine manufactured by the floating foundation manufacturing method according to the first to third embodiments or the floating foundation manufacturing method according to the other embodiments described above. As already explained, the
次に、図6乃至図8を参照して、搬送手段の一例と、実施形態に係る浮体式基礎の製作方法における接続工程において、製作された浮体式基礎を搬送する方法の例について説明する。
ここで、図6は、多軸台車の一例の斜視図である。また、図7Aは、浮体式基礎の第1搬送方法の際の多軸台車の配置形態を示す図であって、(a)はサイドカラムを搬送する複数の多軸台車の平面図であり、(b)はポンツーンを搬送する複数の多軸台車の平面図であり、(c)はセンターカラムを搬送する複数の多軸台車の平面図である。また、図8Aは、浮体式基礎の第2搬送方法の際の多軸台車の配置形態を示す図であって、(a)、(b)、(c)はサイドカラムを搬送する複数の多軸台車の平面図であり、(d)、(e)、(f)はポンツーンを搬送する複数の多軸台車の平面図であり、(g)はセンターカラムを搬送する複数の多軸台車の平面図である。さらに、図7Bと図8Bはそれぞれ、複数の多軸台車により架台とともに浮体式基礎を搬送する第1搬送方法と第2搬送方法の一例を説明する図である。
Next, with reference to FIGS. 6 to 8, an example of a conveyance means and an example of a method of conveying the manufactured floating foundation in the connection step in the floating foundation manufacturing method according to the embodiment will be described.
Here, FIG. 6 is a perspective view of an example of a multi-shaft truck. Further, FIG. 7A is a diagram showing the arrangement of multi-axis carts during the first transportation method of the floating foundation, and (a) is a plan view of a plurality of multi-axis carts that transport the side columns, (b) is a plan view of a plurality of multi-axis carts that transport the pontoon, and (c) is a plan view of a plurality of multi-axle carts that transport the center column. Moreover, FIG. 8A is a diagram showing the arrangement form of multi-axle carts in the case of the second transportation method of the floating foundation, and (a), (b), and (c) are diagrams showing a plurality of multi-axle carts for transporting side columns. FIG. 3 is a plan view of a shaft truck, (d), (e), and (f) are plan views of a plurality of multi-shaft trucks that transport pontoons, and (g) is a plan view of a plurality of multi-shaft trucks that transport a center column. FIG. Further, FIGS. 7B and 8B are diagrams respectively illustrating an example of a first transport method and a second transport method in which the floating foundation is transported together with the pedestal using a plurality of multi-axis carts.
図示する搬送手段30は、架台40を持ち上げて地切りする揚重機構を備えた、自走式台車の一例の多軸台車である。多軸台車30は、車体軸方向(L方向)に長尺の車体31に対して複数の車軸33が設けられ、各車軸33には左右一対の車輪35が車体軸方向に間隔を置いて複数対設けられており、全ての車輪35が対応する車軸33に対してY3方向に回動自在に装着され、車体31の上にある荷台32が不図示の揚重機構により昇降自在に装着されることにより、全体が構成されている。
The illustrated transport means 30 is a multi-shaft truck, which is an example of a self-propelled truck, and is equipped with a lifting mechanism that lifts the
多軸台車30は、図示例のように荷台32を下げた姿勢で、図2等に示す各架台40の進入空間43に進入し、分割体とともに架台40を搬送する際は、揚重機構によって荷台32を上昇させることにより、架台40の地切りを行うことができる。
When the
ここで、図示を省略するが、搬送手段は、架台40がアクチュエータにて駆動する車輪を備えていて、この駆動する車輪が搬送手段であってもよい。また、架台40が車輪を備えていて、搬送手段が牽引式台車もしくは押し出し式台車であってもよい。さらに、搬送手段が、クレーン等の移動式揚重機であってもよい。
Here, although not shown in the drawings, the conveying means may be provided with wheels driven by an actuator on the
図7に示す浮体式基礎70の第1搬送方法は、接続ヤード20における接続工程において、各多軸台車30の車体軸方向(L方向)を、3方向のポンツーン軸方向の少なくともいずれか一つの方向に平行もしくは直交するようにして各多軸台車30を配設し、各分割体を接続してセミサブマージブル型基礎70を製作する。ここで、各多軸台車30の車体軸方向は、厳密にこれらの方向を向くことの他にも、数度程度ずれた方向を向いていてもよい。
The first transportation method of the floating
次に、複数の多軸台車30にて複数の架台40とともにセミサブマージブル型基礎70をロードアウトして、岸壁Pに係留されている台船90に搬送するに当たり、全ての多軸台車の全ての車輪35を同一方向もしくは略同一方向に制御することにより、台船90に向かう搬送方向であるY5方向に全ての多軸台車30を移動させることができる。ここで、車輪35を略同一方向に制御するとは、ロードアウト方向であるY5方向に沿う基準の車輪角度に対して、例えば、±10度程度の角度誤差があることを意味している。
Next, when loading out the
この搬送方法によれば、接続ヤード20において複数の架台40の上で分割体同士を接続してセミサブマージブル型基礎70を製作する際、もしくは、複数の架台40の上でセミサブマージブル型基礎70が製作された際(いずれも接続工程)に、全ての多軸台車30の全ての車輪35を同一方向もしくは略同一方向に制御することにより、各多軸台車30の車体軸方向(L方向)を一定の方向に規定することなく、スムーズに所望のロードアウト方向へ移動させることができ、架台40を含むセミサブマージブル型基礎70を安定的かつスムーズに搬送して台船90に積載することが可能になる。また、配置位置によって多軸台車30の荷台32の平面視形状を変化させる必要がないこと、言い換えれば、同一の平面視形状の荷台32を備えた多軸台車30を、配置位置に制約されることなく利用することができる。
According to this transportation method, when manufacturing the
一方、図8に示す浮体式基礎70の第2搬送方法は、接続ヤード20における接続工程において、各多軸台車30の車体軸方向(L方向)を、台船90に向かう搬送方向であるY5方向に向けた状態で各多軸台車30を位置決めし、各分割体を接続してセミサブマージブル型基礎70を製作する。
On the other hand, in the second transportation method of the floating
次に、複数の多軸台車30にて複数の架台40とともにセミサブマージブル型基礎70をロードアウトして、岸壁Pに係留されている台船90に搬送する際は、各多軸台車30を直進移動させることにより、台船90に向かう搬送方向であるY5方向に全ての多軸台車30を移動させることができる。
Next, when loading out the
この搬送方法によれば、接続ヤード20において複数の架台40の上で分割体同士を接続してセミサブマージブル型基礎70を製作する際、もしくは、複数の架台40の上でセミサブマージブル型基礎70が製作された際(いずれも接続工程)に、各車輪35の角度を同一方向等に制御することなく、直進移動させることにより、スムーズに所望のロードアウト方向へ移動させることができ、架台40を含むセミサブマージブル型基礎70を安定的かつスムーズに搬送して台船90に積載することが可能になる。尚、全ての多軸台車30の車体軸方向を台船90に向かう搬送方向とするため、図示するように、各多軸台車30はその配置位置に応じて多様な平面視形状の荷台32を備えることを要し得る。
According to this transportation method, when manufacturing the
次に、図9乃至図17を参照して、実施形態に係る浮体式基礎の進水方法の一例と、浮体式基礎が搭載される架台の回収方法の一例について説明する。
ここで、図9乃至図13は順に、実施形態に係る浮体式基礎の進水方法の一例の工程図である。また、図13乃至図17は順に、実施形態に係る浮体式基礎が搭載される架台の回収方法の一例の工程図である。
Next, an example of a method for launching a floating foundation according to an embodiment and an example of a method for recovering a pedestal on which a floating foundation is mounted will be described with reference to FIGS. 9 to 17.
Here, FIGS. 9 to 13 are process charts of an example of a method for launching a floating foundation according to an embodiment. Moreover, FIG. 13 thru|or FIG. 17 are process drawings of an example of the recovery method of the frame on which the floating foundation based on embodiment is mounted.
実施形態に係る浮体式基礎の進水方法は、図9に示すように、ドックDの接続ヤード20の岸壁Pの側方の水上Sに台船90を係留させた上で、既に説明した通り、複数のコンクリート製の分割体を、それぞれに固有の架台40の上で製作し、複数の分割体を複数の架台40の上で接続することにより、セミサブマージブル型基礎70を製作する。
The method for launching the floating foundation according to the embodiment is as shown in FIG. A
次に、図10に示すように、複数の多軸台車30により、複数の架台40とともにセミサブマージブル型基礎70を台船90へY7方向に搬送し、積載する。台船90の例えばデッキ上に搬送された各架台40を、デッキに対して固定する(以上、搬送工程)。
Next, as shown in FIG. 10, the
この搬送工程に続いて、岸壁Pから重機を用いてタワー82をセミサブマージブル型基礎70に接続し、洋上風車80を製作してもよいが、ここでは、タワー82の設置は洋上にて行うものとして以下説明する。
Following this transportation process, the
台船90に各架台40を固定した後、図11に示すように、全ての多軸台車30を接続ヤード20へY8方向に移動させた(退避させた)後、図12に示すように、複数の架台40とともにセミサブマージブル型基礎70を積載した台船90を、洋上における洋上風車設置位置へY9方向に移動させる(曳航する)。
After fixing each
次に、図13に示すように、台船90をY10方向へ潜水させ、セミサブマージブル型基礎70を水中に進水させる。ここで、台船90の潜水方法は、台船90の備えている不図示のバラスト室に注水する方向により行う。また、その他の潜水方法として、台船90が不図示の昇降機構を備えた支持脚を有している場合は、支持脚を降下させることにより潜水させることができる(以上、進水工程)。
Next, as shown in FIG. 13, the
図示例の浮体式基礎の進水方法によれば、セミサブマージブル型基礎70の台船90への効率的な搬送を実現でき、台船90への搬送後は、洋上の所定位置までセミサブマージブル型基礎70を曳航して水中に進水させることにより、セミサブマージブル型基礎70の安定的かつスムーズな進水を実現できる。
According to the illustrated method for launching a floating foundation, it is possible to efficiently transport the
一方、実施形態に係る浮体式基礎が搭載される架台の回収方法は、図13に示すように、セミサブマージブル型基礎70の設置位置において、複数の架台40とともに台船90にセミサブマージブル型基礎70が搭載された状態で台船90をY10方向に潜水させ、セミサブマージブル型基礎70を水上に浮上させた(浮かせた)後、図14に示すように、セミサブマージブル型基礎70から離れた位置まで台船90をY11方向に移動させる。
On the other hand, as shown in FIG. 13, the method for recovering the trestle on which the floating foundation according to the embodiment is mounted is to attach the semi-submersible type foundation to the
ここで、台船90が不図示のバラスト室を備えている場合は、台船90の潜水方法は、バラスト室への注水により行い、台船90の浮上は、バラスト室からのバラスト水の排水により行うことができる。また、その他、台船90が、不図示の昇降機構を備えた支持脚を有している場合は、台船90の潜水は、昇降機構の降下により行い、台船90の浮上は、昇降機構の上昇により行うことができる。
Here, if the
次に、図15に示すように、台船90(の一部)を水上へY12方向に浮上させ、図16に示すように、複数の架台40を搭載した台船90を岸壁PへY13方向に引き戻す(引き戻し工程)。
Next, as shown in FIG. 15, (part of) the
引き戻された台船90を岸壁Pに係留した後、接続ヤード20に待機していた複数の多軸台車30を岸壁Pから台船90へY14方向に移動させる。
After the pulled back
台船90のデッキに固定されている複数の架台40の固定解除を行い、複数の多軸台車30を対応する架台40の進入空間43に進入させ、荷台32を上昇させて架台40持ち上げて地切りした後、図17に示すように、各多軸台車30を台船90から岸壁PへY15方向に移動させることにより、複数の架台40を台船90から岸壁Pに回収する(以上、回収工程)。
The plurality of
図示例の浮体式基礎が搭載される架台の回収方法によれば、複数のコンクリート製の分割体が製作され、分割体同士が接続されてセミサブマージブル型基礎70が製作される複数の架台40の回収に際し、セミサブマージブル型基礎70を水上に浮上させた台船90が岸壁Pへ引き戻された後、岸壁Pから台船90に複数の多軸台車30を移動させ、複数の架台40を複数の多軸台車30にて台船90から岸壁Pに回収することにより、効率的かつ確実な架台40の回収が可能になる。
According to the illustrated method for recovering a trestle on which a floating foundation is mounted, a plurality of concrete divided bodies are manufactured, and the divided bodies are connected to each other to manufacture a
次に、図18を参照して、実施形態に係る洋上風車の製作曳航方法の一例について説明する。ここで、図18は、洋上風車の製作曳航方法のうち、主として洋上風車を製作する方法を説明する図である。 Next, with reference to FIG. 18, an example of a method for manufacturing and towing an offshore wind turbine according to an embodiment will be described. Here, FIG. 18 is a diagram mainly illustrating a method for manufacturing an offshore wind turbine among methods for manufacturing and towing an offshore wind turbine.
図示例の洋上風車の製作曳航方法における洋上風車の製作は、既に説明したように、接続ヤード20にてセミサブマージブル型基礎70に対してタワー82(図3参照)を接続する方法や、水上の台船90に搭載されているセミサブマージブル型基礎70に対して岸壁Pからタワー82を接続する方法と異なり、岸壁Pの側方の水上にセミサブマージブル型基礎70を浮上させた状態で、岸壁Pからタワー82を接続する方法である。
The production of an offshore wind turbine in the illustrated example offshore wind turbine production towing method includes, as already explained, the method of connecting the tower 82 (see FIG. 3) to the
図18において、一点鎖線は、セミサブマージブル型基礎70の備えるバラスト室79Aに注水する前の海底Bと岸壁P、及び水深t5とセミサブマージブル型基礎70の吃水t6を示している。対して、実線は、バラスト室79Aに注水された後の海底Bと岸壁P、及び水深t7とセミサブマージブル型基礎70の吃水t8を示しており、注水前後の水深t5,t7は実質的に変わりはない。
In FIG. 18, the dashed line indicates the seabed B and the quay P before water is poured into the
岸壁Pからクレーン等の移動式揚重機56(重機)にて水上に吊り下ろされ、岸壁Pに係留されているセミサブマージブル型基礎70のバラスト室79Aに注水することにより、セミサブマージブル型基礎70の吃水t8を岸壁Pの水深t7よりも小さくしつつ、注水前のレベルよりもセミサブマージブル型基礎70のレベルを下げる調整を行う。このレベル調整により、重機56によるタワー82の吊り上げ高さを可及的に低くすることができ、浮体式基礎に対するタワーの接続性を良好にできる(準備工程)。
By injecting water into the
次に、水上に浮上させた状態のセミサブマージブル型基礎70に対して、重機56を用いてタワー82を揚重して接続することにより、洋上風車80(図3参照)を製作する。
Next, the offshore wind turbine 80 (see FIG. 3) is manufactured by lifting and connecting the
ここで、セミサブマージブル型基礎70のレベルを下げる調整により、セミサブマージブル型基礎70を岸壁Pの側方の海底Bに着底させることもできる。
Here, by adjusting the level of the
この方法によれば、タワー82の接続に際してセミサブマージブル型基礎70を不動姿勢で安定させることができ、このことによってセミサブマージブル型基礎70に対してタワー82を接続する際の歩掛かりを向上させることができる。
According to this method, it is possible to stabilize the
また、セミサブマージブル型基礎70に対するタワー82の接続方法は、移動式揚重機56を用いる方法の他にも、岸壁Pにある不図示の立て起こし装置によりタワー82を立て起こし、セミサブマージブル型基礎70に接続する方法であってもよい。また、その他、水上にある自己昇降式作業台船(SEP船)によりタワー82をセミサブマージブル型基礎70に接続する方法であってもよい(以上、洋上風車製作工程)。
In addition to the method of connecting the
次に、岸壁Pの側方にて洋上風車80が製作された後、セミサブマージブル型基礎70のバラスト室79Aからバラスト水を排水して吃水を曳航用の吃水に戻した後、洋上風車を洋上の所定位置まで曳航する(曳航工程)。
Next, after the
この曳航工程では、必要に応じてバラスト室79Aにバラスト水を注水して吃水を増加させることにより、セミサブマージブル型基礎70を安定姿勢で曳航することが可能になる。
In this towing process, by injecting ballast water into the
図示例の洋上風車の製作曳航方法によれば、セミサブマージブル型基礎70のバラスト室79Aに注水してセミサブマージブル型基礎70の吃水を岸壁Pの水深よりも小さくしつつ、セミサブマージブル型基礎70のレベルを下げる調整を行った後に、水上に浮上させた状態のセミサブマージブル型基礎70に対してタワー82を接続して洋上風車80を製作することにより、セミサブマージブル型基礎70に対するタワー82の接続性を良好にできる。その上で、バラスト室79Aからバラスト水を排水して吃水を曳航用の吃水に戻した後に、洋上風車80を洋上の所定位置まで曳航することにより、洋上風車80を安全に洋上の所定位置まで曳航することが可能になる。
According to the manufacturing and towing method of the offshore wind turbine shown in the example, water is poured into the
尚、上記実施形態に挙げた構成等に対し、その他の構成要素が組み合わされるなどした他の実施形態であってもよく、ここで示した構成に本発明が何等限定されるものではない。この点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。 It should be noted that other embodiments may be adopted in which other components are combined with the configurations listed in the above embodiments, and the present invention is not limited to the configurations shown here. In this regard, changes can be made without departing from the spirit of the present invention, and can be appropriately determined depending on the application form.
10,10A,10B,10C,10D:製作ヤード
13:レール
15:門型クレーン
18:建屋
20:接続ヤード
30:搬送手段(多軸台車)
31:車体
32:荷台
33:車軸
35:車輪
40,40A,40B,40C,40D:架台
41:載置版
42:脚
43:進入空間
50:搬送路
55:重機(クレーン)
56:移動式揚重機(クレーン、重機)
60:製作システム(浮体式基礎の製作システム)
70:浮体式基礎(セミサブマージブル型基礎)
70A:センターカラム(分割体)
70B:サイドカラム(分割体)
70C:ポンツーン(分割体)
71:センターカラム基礎(分割体)
72:センタータワー(分割体)
72a:センタータワーエレメント(分割体)
73:サイドカラム基礎(分割体)
74:サイドタワー(分割体)
74a:サイドタワーエレメント(分割体)
75a:ポンツーンエレメント(分割体)
76:上床版
77:下床版
78:側壁
79:中空
79A:バラスト室
80:洋上風車
82:タワー
84:風車
90:台船
D:ドック
P:岸壁
S:洋上(海上、水上)
G:ポンツーン用隙間
WJ:ウェットジョイント
B:海底
10, 10A, 10B, 10C, 10D: Fabrication yard 13: Rail 15: Portal crane 18: Building 20: Connection yard 30: Transport means (multi-axis trolley)
31: Vehicle body 32: Loading platform 33: Axle 35:
56: Mobile lifting equipment (crane, heavy equipment)
60: Manufacturing system (floating foundation manufacturing system)
70: Floating foundation (semi-submersible foundation)
70A: Center column (split body)
70B: Side column (split body)
70C: Pontoon (split body)
71: Center column foundation (split body)
72: Center tower (divided body)
72a: Center tower element (divided body)
73: Side column foundation (split body)
74: Side tower (split body)
74a: Side tower element (split body)
75a: Pontoon element (split body)
76: Upper floor slab 77: Lower floor slab 78: Side wall 79:
G: Gap for pontoon WJ: Wet joint B: Seabed
Claims (7)
少なくとも、前記センターカラム基礎と、前記サイドカラム基礎と、前記ポンツーンを、それぞれの製作ヤードにて製作する、製作工程と、
少なくとも、前記センターカラム基礎と複数の前記サイドカラム基礎を接続ヤードに搬送して位置決めし、該センターカラム基礎と該サイドカラム基礎との間に前記ポンツーンが挿入されるポンツーン用隙間を設ける、搬送位置決め工程と、
前記ポンツーン用隙間に対して前記ポンツーンを挿入する、ポンツーン挿入工程と、
前記ポンツーンを前記センターカラム基礎と前記サイドカラム基礎の双方に接続する、ポンツーン接続工程と、
前記センターカラム基礎に対して前記センタータワーを接続する、センタータワー接続工程と、
前記サイドカラム基礎に対して前記サイドタワーを接続する、サイドタワー接続工程とを有することを特徴とする、浮体式基礎の製作方法。 A concrete center column, a plurality of concrete side columns arranged at intervals in three or four directions around the center column, and a plurality of concrete connecting the center column and each side column. The center column has a center column foundation and a center tower rising from the center column foundation, and the side column has a side column foundation and a side tower rising from the side column foundation. A method for manufacturing a floating foundation, which is a semi-submersible foundation for supporting a tower of an offshore wind turbine, comprising:
A manufacturing step of manufacturing at least the center column foundation, the side column foundation, and the pontoon in respective manufacturing yards;
At least transporting and positioning the center column foundation and the plurality of side column foundations to a connection yard, and providing a pontoon gap into which the pontoon is inserted between the center column foundation and the side column foundations. process and
a pontoon insertion step of inserting the pontoon into the pontoon gap;
a pontoon connecting step of connecting the pontoon to both the center column foundation and the side column foundation;
a center tower connecting step of connecting the center tower to the center column foundation;
A method for manufacturing a floating foundation, comprising the step of connecting the side tower to the side column foundation.
前記サイドタワーは、複数のサイドタワーエレメントの積層体であり、
前記ポンツーンは、複数のポンツーンエレメントの接続体であり、
前記センタータワー接続工程が前記製作工程に含まれる場合は、該センタータワーの少なくとも一部が前記センターカラム基礎に接続され、
前記サイドタワー接続工程が前記製作工程に含まれる場合は、該サイドタワーの少なくとも一部が前記サイドカラム基礎に接続されることを特徴とする、請求項2に記載の浮体式基礎の製作方法。 The center tower is a laminate of a plurality of center tower elements,
The side tower is a laminate of a plurality of side tower elements,
The pontoon is a connection body of a plurality of pontoon elements,
When the center tower connecting step is included in the manufacturing step, at least a portion of the center tower is connected to the center column foundation,
3. The method for manufacturing a floating foundation according to claim 2, wherein when the side tower connecting step is included in the manufacturing step, at least a portion of the side tower is connected to the side column foundation.
前記サイドタワーは、複数のサイドタワーエレメントの積層体であり、
前記ポンツーンは、単体のポンツーンエレメントであり、
前記センタータワー接続工程が前記製作工程に含まれる場合は、該センタータワーの少なくとも一部が前記センターカラム基礎に接続され、
前記サイドタワー接続工程が前記製作工程に含まれる場合は、該サイドタワーの少なくとも一部が前記サイドカラム基礎に接続されることを特徴とする、請求項2に記載の浮体式基礎の製作方法。 The center tower is a laminate of a plurality of center tower elements,
The side tower is a laminate of a plurality of side tower elements,
the pontoon is a single pontoon element;
When the center tower connecting step is included in the manufacturing step, at least a portion of the center tower is connected to the center column foundation,
3. The method for manufacturing a floating foundation according to claim 2, wherein when the side tower connecting step is included in the manufacturing step, at least a portion of the side tower is connected to the side column foundation.
前記サイドカラム基礎と前記サイドタワーを、複数の第2緊張材により緊張して複数の前記サイドカラムを製作し、
前記製作工程では、前記製作ヤードにおいて、複数の前記ポンツーンエレメントを複数の第3緊張材により緊張して前記ポンツーンを製作し、
前記ポンツーン接続工程では、前記接続ヤードにおいて、前記センターカラムと前記サイドカラムに対して、前記ポンツーンを複数の第4緊張材により緊張して接続することを特徴とする、請求項3に記載の浮体式基礎の製作方法。 manufacturing the center column by tensioning the center column foundation and the center tower with a plurality of first tension members;
Tightening the side column foundation and the side tower with a plurality of second tension members to produce a plurality of side columns;
In the manufacturing step, the pontoon is manufactured by tensioning the plurality of pontoon elements with a plurality of third tension members in the manufacturing yard;
4. The floating body according to claim 3, wherein in the pontoon connecting step, the pontoon is connected to the center column and the side columns under tension by a plurality of fourth tension members in the connection yard. How to make a type foundation.
前記ポンツーン接続工程では、前記第3緊張材と前記第4緊張材を同一の緊張材として、前記センターカラム基礎を中心に対向する2つの前記ポンツーン同士を、該センターカラム基礎とともに共通の前記第3緊張材により緊張することを特徴とする、請求項5に記載の浮体式基礎の製作方法。 In a case where the four pontoons are arranged at 90 degree intervals around the center column, and the side column is connected to each pontoon,
In the pontoon connecting step, the third tendon material and the fourth tendon material are the same tendon material, and the two pontoons facing each other around the center column foundation are connected to the third tendon material common to the center column foundation. 6. The method of manufacturing a floating foundation according to claim 5, wherein the floating foundation is tensioned by tensioning material.
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