JP2003206852A - 洋上風力発電用支持装置 - Google Patents
洋上風力発電用支持装置Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は洋上で風力発電を行う発電部を海面
上で支持する洋上風力発電用支持装置に関する。従来の
支持装置は、施工時の水中工事が大がかりとなり建設コ
ストが嵩むと共に、波浪の影響を考慮して強固にする必
要があり材料費が嵩む不具合があった。本発明はこのよ
うな不具合を解消できる支持装置の提供を課題とする。 【解決手段】 本発明の洋上風力発電用支持装置は、複
数本の鋼管を相互に連結し集合体にして頂部に発電部を
設置する支柱部、杭を海底に打ち込み所定位置に固定さ
れる基礎構造体としてのジャケット式構造体、ジャケッ
ト式構造体の上端部内周面に後端部が固着され先端部に
降下してくる支柱部の下端部を嵌合させ、支柱部とジャ
ケット式構造体とを連結する添接板とからなるものとし
た。これにより、建設コスト、材料コストを低減した支
持装置にすることができる。
上で支持する洋上風力発電用支持装置に関する。従来の
支持装置は、施工時の水中工事が大がかりとなり建設コ
ストが嵩むと共に、波浪の影響を考慮して強固にする必
要があり材料費が嵩む不具合があった。本発明はこのよ
うな不具合を解消できる支持装置の提供を課題とする。 【解決手段】 本発明の洋上風力発電用支持装置は、複
数本の鋼管を相互に連結し集合体にして頂部に発電部を
設置する支柱部、杭を海底に打ち込み所定位置に固定さ
れる基礎構造体としてのジャケット式構造体、ジャケッ
ト式構造体の上端部内周面に後端部が固着され先端部に
降下してくる支柱部の下端部を嵌合させ、支柱部とジャ
ケット式構造体とを連結する添接板とからなるものとし
た。これにより、建設コスト、材料コストを低減した支
持装置にすることができる。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は海上に設置する構造
物を支持する構造物、特に海上に設置され風力発電を行
う洋上風力発電装置を支持する支柱部と、海底の所定位
置に固定され支柱部を支持するための基礎構造体からな
る洋上風力発電用支持装置に関する。 【0002】 【従来の技術】一般に、水上に構造物を建設する場合、
まず水底地盤に、直接基礎、杭基礎、ケーソン基礎、鋼
管基礎又はジャケット基礎等からなる基礎構造体を構築
した後、これらの構造体の上方に下端部が構造体と1体
化され、又は構造体と下端部がボルト、ナット等で固着
された支柱部を立設して、その上方に構造物を配置する
ようにしている。図7は、風力発電を行うための風力発
電部等と、風力発電部等を水上の一定高さに設置するた
め、従来から建設されている洋上風力発電用支持装置と
を示す図である。 【0003】図に示すように、整地された海底101
に、基礎構造体としての大型のコンクリートブロック1
02を打設して、直接基礎を構築した後、このコンクリ
ートブロック102の頂部に、上端が海面105に突出
し、しかも建設海域において発生する波浪高さよりも充
分高くされた、支柱部としての1本の鋼管等からなる縦
支柱103を立設することにより、洋上風力発電用支持
装置(以下単に支持装置という)を建設するようにして
いる。 【0004】また、この縦支柱103の立設は、コンク
リートブロック102の打設時に、縦支柱103の下端
部をコンクリートブロック102の内部に埋設して、コ
ンクリートブロック102と一体にして行うこともで
き、又はコンクリートブロック102の打設時に頂部に
接続金物を部分的に埋設しておき、コンクリートブロッ
ク102養生後に、この接続金物の水中突出部と縦支柱
103の下端部に設けた接続部をボルト、ナット等で固
着することにより行うこともできる。 【0005】このようにして立設され、海上に突出させ
た縦支柱103の頂部に、風車、発電機等からなる発電
部104を設置した後、発電部104と陸上又は海上に
設置されている、図示省略した受電基地との間に送電線
を架設することにより、洋上風力発電プラントを建設す
ることができる。なお、このような洋上風力発電プラン
トでは、建設コスト、保守点検の観点から所定の水域に
複数の洋上風力発電用支持装置を建設し、発電部104
を設置して大容量の発電ができるようにし、発電コスト
を低減するようにしている。 【0006】また、このような洋上風力発電プラント
は、排ガス等の有害物質を発生させることなくクリーン
なエネルギで発電ができ、このために建設地の選択が比
較的自由で、しかも陸上に設置する場合に比較して、周
辺に障害物がないために海上に発生する風力を有効に活
用して、効率の良い発電ができる利点がある。 【0007】しかしながら、発電部104を海底から支
持する支持装置を海中に構築する必要があるために、建
設コストが嵩むという不具合がある。特に、コンクリー
トブロック102を海底101に構築して、基礎構造体
にするようにしている場合は、海中基礎工事が大掛かり
なものになると共に、縦支柱103を立設する場合にお
いても、例えば、コンクリートブロック102と一体化
して立設するようにしても、コンクリートブロック10
2頂部の接続金物に固定して立設するようにしても、大
掛りな水中での工事が必要となり、建設コストが大幅に
嵩むという問題がある。 【0008】さらに、波浪の激しいときには、海上に突
出して立設されている縦支柱103の海面近傍には、波
浪による大きな横荷重を受けるために、この部分から最
も離隔した縦支柱103との連結である、コンクリート
ブロック102直上部分には大きな曲げモーメントが発
生し、このために、支柱部103は陸上に設置する風力
発電用支持装置よりも強固な構造体にしなければなら
ず、材料コスト、さらには建設コストが嵩むという問題
もある。 【0009】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来の洋上風力発電用支持装置の不具合を解消するため、
支持装置を構成する縦支柱等からなる支柱部を単一の鋼
管等から複数の鋼管にすると共に、支柱部を海底から支
持するための基礎構造体を、従来のコンクリートブロッ
クに代えて、複数の鋼管からなり鋼管内部を通して杭を
海底に打ち込み、固定できるようにしたジャケット式構
造体にして、発電部等の荷重を分散支持させることがで
き、また、口径が小さい鋼管にできることにより、波浪
荷重を小さくしてモーメント荷重を小さくでき、モーメ
ント荷重が大きくなる部分には充分な補強が適宜できる
ために、全体的には小重量の鋼材で建設することができ
て、材料コストを低減でき、また口径を小さくし軽量化
したことに伴いハンドリングが容易になり建設コストを
低減でき、さらには、支持装置のほとんどが鋼管からな
り、支持装置の組立の大半が工場で可能になり、水中で
の組立作業が殆んど不要になり、大がかりな海中工事を
低減することができ、建設コストを大幅に低減できる洋
上風力発電用支持装置を提供することを課題とする。 【0010】 【課題を解決するための手段】このため、本発明の洋上
風力発電用支持装置は、次の手段とした。風車を回転さ
せて発電を行うようにした発電部を、海面上で支持でき
るようにした洋上風力発電用支持装置において、複数本
の鋼管を軸方向に適宜間隔を設けて配置されている横部
材で相互に連結し集合体にして立設し、頂部に発電部を
設置するようにした支柱部と、支柱部の鋼管と同数設け
た鋼管の軸方向に内部を貫通させた杭を、水面上に突出
させた上端部から海底に打ち込み、所定海域の所定位置
海底に固定された基礎構造体としてのジャケット式構造
体と、支柱部とジャケット式構造体とを連結し海底から
ジャケット式構造体を介して支柱部を支持する添接板と
からなり、添接板が予めジャケット式構造体の上端部内
周面に後端部が固着され、杭の打ち込み後海上クレーン
等により空中を吊り下ろされてる支柱部の下端部内周面
を、ジャケット式構造体の上端部から空中に突出させて
いる先端部分の外周面に嵌合させて収容することによ
り、支柱部下端部とジャケット式構造体上端部とを連結
できるものとした。 【0011】これにより、本発明の洋上風力発電用支持
装置は、支柱部の頂部に載置される発電部等の荷重が支
持装置を構成する複数本の鋼管に分散して海底から支持
され、さらには海面近傍に位置する支持装置に負荷され
る波浪荷重が小さくなり、此れに伴なってモーメント荷
重が小さくなるとともに、モーメント荷重の影響を大き
く受ける部分、特に支柱部とジャケット式構造体とを連
結する添接板が配置される部分には、荷重の大きさに対
応させて添接板に強度の大きいものを採用し、また海底
に近いジャケット式構造体の下端部では、鋼管を相互に
連結する横部材により補強が適宜できるために、支持装
置の主要強度部材である鋼管は口径の小さい小重量のも
のでよく材料コストが低減でき、また鋼管の軽量化によ
るハンドリングが容易になり建設コストを低減でき、さ
らには、支持装置の組立の大半が工場で可能になり、ま
た添接板を設け支柱部とジャケット式構造体との連結が
容易になることにより、大がかりな海中工事を低減する
ことができ建設コストを大幅に低減できる。 【0012】 【発明の実施の形態】以下、本発明の洋上風力発電用支
持装置の実施の一形態を図面にもとづき説明する。図1
は本発明の洋上風力発電用支持装置の実施の第1形態を
示す斜視図、図2は図1に示す洋上風力発電用支持装置
の正面図、図3は図1に示す洋上風力発電用支持装置を
使用して建設された洋上風力発電装置システムの全体
図、図4は図2に示す矢視A−Aにおける平面図であ
る。 【0013】図3に示すように、本実施の形態の洋上風
力発電用支持装置(以下単に支持装置という)を使用し
て建設される洋上風力発電装置システムは、最上部に配
置される風力発電部1と、風力発電部1を支持するため
の3本の鋼管製の縦支柱を鉛直に立設して集合体にした
支柱部2と、支柱部2を海底5より支持する基礎構造体
としてのジャケット式構造体3から構成される支持装置
50と、洋上に複数設置された風力発電部の各発電機で
発電した電気を陸上又は海上に設置された、図示省略し
た受電設備に送信するケーブル4等とからなる。 【0014】また、図1に示すように、風力発電部1を
頂部に設置するようにした支柱部2は、図4に示す平面
図から明らかなように正三角形状に配した3本の鋼管6
と、鋼管6の軸方向に適宜間隔を設けて配置され、両端
が鋼管6にそれぞれ固着されて、3本の鋼管6を一体に
された集合体にする小径鋼管からなる横部材7で構成さ
れている。 【0015】また、ジャケット式構造体は鋼管6と同径
にされ、三角形状に配され鉛直方向と傾斜させた3本の
鋼管8と、鋼管8の軸方向に間隔を設けて配置され、両
端を鋼管8に固着して3本の鋼管8を一体にして集合体
にする小径鋼管からなる長尺横部材9と、各鋼管8の内
部を軸方向に貫通させて、先端部を海底5に突きさすよ
うにした杭10とからなる。このように、支柱部2及び
ジャケット式構造体3の殆んどの部材は、鋼管又は鋼管
状の鋼材で構成され、工場でそれぞれ一体に製作されて
設置する海域に搬送される。 【0016】設置海域に搬送された支持装置50のう
ち、まず、ジャケット式構造体3は、海底5まで吊り降
ろされて、図2に示すように、その上端部を海面15上
に突出した状態で設置位置の海底5面上に載置される。
次いで、海面15上に突出している鋼管8の上端から杭
10を内部に挿入し、海面15上の作業船に装備されて
いる杭打ち装置等で、杭10の先端部を海底5に打ち込
み、ジャケット式構造体3を海底5の設置位置に固定す
る。 【0017】この杭10の海底5への打ち込み時には、
鋼管8を相互に連結している長尺横部材9が抵抗体とな
って、鋼管8の海底5への侵入を低減できて、杭10を
効率的に海底に打ち込むことができ、さらにはジャケッ
ト式構造体3の上端が海面15下になるのを防止でき
る。また、海底5に打ち込まれる杭10の長さは、予め
調査されている海底5の岩盤又は土質等の固さに応じ
て、風力発電部1を含む支持部2を支持できるものにさ
れている。このようにして、ジャケット式構造体3が海
底5に固定されたら、鋼管8の上端にエルボーを溶着す
る等により、鋼管8の上端に上方が鉛直にされ、下方が
鋼管8と同一傾斜にされた管状の接続部11を形成す
る。 【0018】次いで、このジャケット式構造体3の最上
端部にあたる、接続部11の鉛直部には、図5、図6に
示すように、接続部11の内面と溶着される添接板12
が挿入される。即ち、鋼管8の内面曲率と略同一曲率の
円弧が外周面に形成された短冊状のものが、接続部11
の鉛直部に挿入され円筒状に配置されて、添接板12外
周面と接続部11の内周面とを溶接することにより固着
される。また、この添接板12には、図5に示すように
ボルト穴13が適宜数穿設されると共に、図6に示すよ
うに、縦断面形状が上下端より軸方向中央付近をやや膨
らませた形状にされている。 【0019】このようにして、ジャケット式構造体3の
最上端部に添接板12が固着された後、設置海域に搬送
されている支柱部2を添接板12を介して、ジャケット
式構造体3と連結して一体の支持装置50を組み立て
る。この組み立てに当っては、図5に示すように、海上
クレーン等により吊り上げられた支柱部2を、鋼管6下
端が添接板12の先端部外周を被覆するようにして吊り
降ろすことにより行われる。 【0020】このとき、前述の通り添接板12は軸方向
中央付近がやや膨らませた形状にされているために、こ
の支柱部2の吊り降ろし、取付作業時における、鋼管6
下端の添接板12の外周への嵌め込み操作は、スムーズ
且つ確実に行うことができると共に、嵌め込み後の添接
板12と支柱部2とは密着したものとなり、両者の固着
は、安定且つ確実なものにできる。 【0021】次いで、鋼管6下端部及び添接板12にそ
れぞれ穿設されているボルト穴14,13に、図示省略
したボルトを挿入してナットを締込むことにより、添接
板12の先端部外周面と支柱部2の下端部内周面とが密
着していること相俟って、添接板12後端部を最上端部
内周面に固着したジャケット式構造体3と支柱部2とか
らなる、支持装置50は強固な一体構造に組み立てられ
る。この後、支柱部2の上端にプラットフォームを形成
し、風力発電部を設置することにより、図3に示した洋
上風力発電装置システムを構成する一基の洋上風力発電
装置が完成する。 【0022】このように、本実施の形態の洋上風力発電
用支持装置は構成され、支柱部2の頂部に載置される発
電部1等の荷重が支持装置50を構成する3本の鋼管
6,8に分散して海底5から支持され、さらには海面1
5近傍に位置する支持装置50に負荷される波浪荷重が
小さくなり、此れに伴ないモーメント荷重が小さくなる
とともに、モーメント荷重の影響が大きく受ける部分、
特に支柱部2とジャケット式構造体3とを連結する添接
板12が配置される部分には、添接板12の選択によ
り、また海底5に近いジャケット式構造体3の下端部に
長尺部材により補強が適宜できるために、支柱部2及び
ジャケット式構造体3の主要強度部材となる鋼管は、口
径の小さい小重量の鋼管6,8でよく材料コストを低減
できる。 【0023】また、鋼管6,8重量の低減により支柱部
2及びジャケット式構造体3が軽量化され、ハンドリン
グが容易化になり建設コストを低減でき、さらには、構
造部材の殆んどが鋼管若しくは鋼材からなることによ
り、支持装置50の組立の大半が工場で可能になり、ま
た添接板12を設け支柱部2とジャケット式構造体3と
の連結が容易になることにより、さらには、基礎構造体
としてのジャケット構造体3の海底5への固定が海面上
からできることにより、大がかりな海中工事を大幅に低
減でき建設コストを大幅に低減できる。 【0024】なお、本発明は上述した実施の形態に限定
されるものではなく、例えば支柱部2及びジャケット式
構造体3を形成する鋼管6,8を3本以上にしたり、添
接板12を複数の短冊状のものでなく、肉厚が適宜選択
された大きさにされている円筒状のものにする等、特許
請求の範囲を逸脱しない限度において改変ができるもの
である。 【0025】 【発明の効果】以上説明したように、本発明の洋上風力
発電用支持装置は複数本の鋼管を軸方向に適宜間隔を設
け配置した横部材で相互に連結して立設され、頂部に発
電部を設置する支柱部と、内部を貫通する杭を海底に打
ち込み所定位置に固定され、支柱部と同数本の鋼管から
なるジャケット式構造体と、ジャケット式構造体の上端
部に後端部が固着され水中に突出させた先端部に降下し
てくる支柱部の下端部を収容し、支柱部とジャケット式
構造体とを連結する添接板とからなるものとしたことに
より、モーメント荷重が小さくなり、口径の小さい鋼管
の小重量のものでよく材料コストを低減でき、さらに
は、大がかりな海中工事を低減できることと相俟って建
設コストを大幅に低減できる。
物を支持する構造物、特に海上に設置され風力発電を行
う洋上風力発電装置を支持する支柱部と、海底の所定位
置に固定され支柱部を支持するための基礎構造体からな
る洋上風力発電用支持装置に関する。 【0002】 【従来の技術】一般に、水上に構造物を建設する場合、
まず水底地盤に、直接基礎、杭基礎、ケーソン基礎、鋼
管基礎又はジャケット基礎等からなる基礎構造体を構築
した後、これらの構造体の上方に下端部が構造体と1体
化され、又は構造体と下端部がボルト、ナット等で固着
された支柱部を立設して、その上方に構造物を配置する
ようにしている。図7は、風力発電を行うための風力発
電部等と、風力発電部等を水上の一定高さに設置するた
め、従来から建設されている洋上風力発電用支持装置と
を示す図である。 【0003】図に示すように、整地された海底101
に、基礎構造体としての大型のコンクリートブロック1
02を打設して、直接基礎を構築した後、このコンクリ
ートブロック102の頂部に、上端が海面105に突出
し、しかも建設海域において発生する波浪高さよりも充
分高くされた、支柱部としての1本の鋼管等からなる縦
支柱103を立設することにより、洋上風力発電用支持
装置(以下単に支持装置という)を建設するようにして
いる。 【0004】また、この縦支柱103の立設は、コンク
リートブロック102の打設時に、縦支柱103の下端
部をコンクリートブロック102の内部に埋設して、コ
ンクリートブロック102と一体にして行うこともで
き、又はコンクリートブロック102の打設時に頂部に
接続金物を部分的に埋設しておき、コンクリートブロッ
ク102養生後に、この接続金物の水中突出部と縦支柱
103の下端部に設けた接続部をボルト、ナット等で固
着することにより行うこともできる。 【0005】このようにして立設され、海上に突出させ
た縦支柱103の頂部に、風車、発電機等からなる発電
部104を設置した後、発電部104と陸上又は海上に
設置されている、図示省略した受電基地との間に送電線
を架設することにより、洋上風力発電プラントを建設す
ることができる。なお、このような洋上風力発電プラン
トでは、建設コスト、保守点検の観点から所定の水域に
複数の洋上風力発電用支持装置を建設し、発電部104
を設置して大容量の発電ができるようにし、発電コスト
を低減するようにしている。 【0006】また、このような洋上風力発電プラント
は、排ガス等の有害物質を発生させることなくクリーン
なエネルギで発電ができ、このために建設地の選択が比
較的自由で、しかも陸上に設置する場合に比較して、周
辺に障害物がないために海上に発生する風力を有効に活
用して、効率の良い発電ができる利点がある。 【0007】しかしながら、発電部104を海底から支
持する支持装置を海中に構築する必要があるために、建
設コストが嵩むという不具合がある。特に、コンクリー
トブロック102を海底101に構築して、基礎構造体
にするようにしている場合は、海中基礎工事が大掛かり
なものになると共に、縦支柱103を立設する場合にお
いても、例えば、コンクリートブロック102と一体化
して立設するようにしても、コンクリートブロック10
2頂部の接続金物に固定して立設するようにしても、大
掛りな水中での工事が必要となり、建設コストが大幅に
嵩むという問題がある。 【0008】さらに、波浪の激しいときには、海上に突
出して立設されている縦支柱103の海面近傍には、波
浪による大きな横荷重を受けるために、この部分から最
も離隔した縦支柱103との連結である、コンクリート
ブロック102直上部分には大きな曲げモーメントが発
生し、このために、支柱部103は陸上に設置する風力
発電用支持装置よりも強固な構造体にしなければなら
ず、材料コスト、さらには建設コストが嵩むという問題
もある。 【0009】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来の洋上風力発電用支持装置の不具合を解消するため、
支持装置を構成する縦支柱等からなる支柱部を単一の鋼
管等から複数の鋼管にすると共に、支柱部を海底から支
持するための基礎構造体を、従来のコンクリートブロッ
クに代えて、複数の鋼管からなり鋼管内部を通して杭を
海底に打ち込み、固定できるようにしたジャケット式構
造体にして、発電部等の荷重を分散支持させることがで
き、また、口径が小さい鋼管にできることにより、波浪
荷重を小さくしてモーメント荷重を小さくでき、モーメ
ント荷重が大きくなる部分には充分な補強が適宜できる
ために、全体的には小重量の鋼材で建設することができ
て、材料コストを低減でき、また口径を小さくし軽量化
したことに伴いハンドリングが容易になり建設コストを
低減でき、さらには、支持装置のほとんどが鋼管からな
り、支持装置の組立の大半が工場で可能になり、水中で
の組立作業が殆んど不要になり、大がかりな海中工事を
低減することができ、建設コストを大幅に低減できる洋
上風力発電用支持装置を提供することを課題とする。 【0010】 【課題を解決するための手段】このため、本発明の洋上
風力発電用支持装置は、次の手段とした。風車を回転さ
せて発電を行うようにした発電部を、海面上で支持でき
るようにした洋上風力発電用支持装置において、複数本
の鋼管を軸方向に適宜間隔を設けて配置されている横部
材で相互に連結し集合体にして立設し、頂部に発電部を
設置するようにした支柱部と、支柱部の鋼管と同数設け
た鋼管の軸方向に内部を貫通させた杭を、水面上に突出
させた上端部から海底に打ち込み、所定海域の所定位置
海底に固定された基礎構造体としてのジャケット式構造
体と、支柱部とジャケット式構造体とを連結し海底から
ジャケット式構造体を介して支柱部を支持する添接板と
からなり、添接板が予めジャケット式構造体の上端部内
周面に後端部が固着され、杭の打ち込み後海上クレーン
等により空中を吊り下ろされてる支柱部の下端部内周面
を、ジャケット式構造体の上端部から空中に突出させて
いる先端部分の外周面に嵌合させて収容することによ
り、支柱部下端部とジャケット式構造体上端部とを連結
できるものとした。 【0011】これにより、本発明の洋上風力発電用支持
装置は、支柱部の頂部に載置される発電部等の荷重が支
持装置を構成する複数本の鋼管に分散して海底から支持
され、さらには海面近傍に位置する支持装置に負荷され
る波浪荷重が小さくなり、此れに伴なってモーメント荷
重が小さくなるとともに、モーメント荷重の影響を大き
く受ける部分、特に支柱部とジャケット式構造体とを連
結する添接板が配置される部分には、荷重の大きさに対
応させて添接板に強度の大きいものを採用し、また海底
に近いジャケット式構造体の下端部では、鋼管を相互に
連結する横部材により補強が適宜できるために、支持装
置の主要強度部材である鋼管は口径の小さい小重量のも
のでよく材料コストが低減でき、また鋼管の軽量化によ
るハンドリングが容易になり建設コストを低減でき、さ
らには、支持装置の組立の大半が工場で可能になり、ま
た添接板を設け支柱部とジャケット式構造体との連結が
容易になることにより、大がかりな海中工事を低減する
ことができ建設コストを大幅に低減できる。 【0012】 【発明の実施の形態】以下、本発明の洋上風力発電用支
持装置の実施の一形態を図面にもとづき説明する。図1
は本発明の洋上風力発電用支持装置の実施の第1形態を
示す斜視図、図2は図1に示す洋上風力発電用支持装置
の正面図、図3は図1に示す洋上風力発電用支持装置を
使用して建設された洋上風力発電装置システムの全体
図、図4は図2に示す矢視A−Aにおける平面図であ
る。 【0013】図3に示すように、本実施の形態の洋上風
力発電用支持装置(以下単に支持装置という)を使用し
て建設される洋上風力発電装置システムは、最上部に配
置される風力発電部1と、風力発電部1を支持するため
の3本の鋼管製の縦支柱を鉛直に立設して集合体にした
支柱部2と、支柱部2を海底5より支持する基礎構造体
としてのジャケット式構造体3から構成される支持装置
50と、洋上に複数設置された風力発電部の各発電機で
発電した電気を陸上又は海上に設置された、図示省略し
た受電設備に送信するケーブル4等とからなる。 【0014】また、図1に示すように、風力発電部1を
頂部に設置するようにした支柱部2は、図4に示す平面
図から明らかなように正三角形状に配した3本の鋼管6
と、鋼管6の軸方向に適宜間隔を設けて配置され、両端
が鋼管6にそれぞれ固着されて、3本の鋼管6を一体に
された集合体にする小径鋼管からなる横部材7で構成さ
れている。 【0015】また、ジャケット式構造体は鋼管6と同径
にされ、三角形状に配され鉛直方向と傾斜させた3本の
鋼管8と、鋼管8の軸方向に間隔を設けて配置され、両
端を鋼管8に固着して3本の鋼管8を一体にして集合体
にする小径鋼管からなる長尺横部材9と、各鋼管8の内
部を軸方向に貫通させて、先端部を海底5に突きさすよ
うにした杭10とからなる。このように、支柱部2及び
ジャケット式構造体3の殆んどの部材は、鋼管又は鋼管
状の鋼材で構成され、工場でそれぞれ一体に製作されて
設置する海域に搬送される。 【0016】設置海域に搬送された支持装置50のう
ち、まず、ジャケット式構造体3は、海底5まで吊り降
ろされて、図2に示すように、その上端部を海面15上
に突出した状態で設置位置の海底5面上に載置される。
次いで、海面15上に突出している鋼管8の上端から杭
10を内部に挿入し、海面15上の作業船に装備されて
いる杭打ち装置等で、杭10の先端部を海底5に打ち込
み、ジャケット式構造体3を海底5の設置位置に固定す
る。 【0017】この杭10の海底5への打ち込み時には、
鋼管8を相互に連結している長尺横部材9が抵抗体とな
って、鋼管8の海底5への侵入を低減できて、杭10を
効率的に海底に打ち込むことができ、さらにはジャケッ
ト式構造体3の上端が海面15下になるのを防止でき
る。また、海底5に打ち込まれる杭10の長さは、予め
調査されている海底5の岩盤又は土質等の固さに応じ
て、風力発電部1を含む支持部2を支持できるものにさ
れている。このようにして、ジャケット式構造体3が海
底5に固定されたら、鋼管8の上端にエルボーを溶着す
る等により、鋼管8の上端に上方が鉛直にされ、下方が
鋼管8と同一傾斜にされた管状の接続部11を形成す
る。 【0018】次いで、このジャケット式構造体3の最上
端部にあたる、接続部11の鉛直部には、図5、図6に
示すように、接続部11の内面と溶着される添接板12
が挿入される。即ち、鋼管8の内面曲率と略同一曲率の
円弧が外周面に形成された短冊状のものが、接続部11
の鉛直部に挿入され円筒状に配置されて、添接板12外
周面と接続部11の内周面とを溶接することにより固着
される。また、この添接板12には、図5に示すように
ボルト穴13が適宜数穿設されると共に、図6に示すよ
うに、縦断面形状が上下端より軸方向中央付近をやや膨
らませた形状にされている。 【0019】このようにして、ジャケット式構造体3の
最上端部に添接板12が固着された後、設置海域に搬送
されている支柱部2を添接板12を介して、ジャケット
式構造体3と連結して一体の支持装置50を組み立て
る。この組み立てに当っては、図5に示すように、海上
クレーン等により吊り上げられた支柱部2を、鋼管6下
端が添接板12の先端部外周を被覆するようにして吊り
降ろすことにより行われる。 【0020】このとき、前述の通り添接板12は軸方向
中央付近がやや膨らませた形状にされているために、こ
の支柱部2の吊り降ろし、取付作業時における、鋼管6
下端の添接板12の外周への嵌め込み操作は、スムーズ
且つ確実に行うことができると共に、嵌め込み後の添接
板12と支柱部2とは密着したものとなり、両者の固着
は、安定且つ確実なものにできる。 【0021】次いで、鋼管6下端部及び添接板12にそ
れぞれ穿設されているボルト穴14,13に、図示省略
したボルトを挿入してナットを締込むことにより、添接
板12の先端部外周面と支柱部2の下端部内周面とが密
着していること相俟って、添接板12後端部を最上端部
内周面に固着したジャケット式構造体3と支柱部2とか
らなる、支持装置50は強固な一体構造に組み立てられ
る。この後、支柱部2の上端にプラットフォームを形成
し、風力発電部を設置することにより、図3に示した洋
上風力発電装置システムを構成する一基の洋上風力発電
装置が完成する。 【0022】このように、本実施の形態の洋上風力発電
用支持装置は構成され、支柱部2の頂部に載置される発
電部1等の荷重が支持装置50を構成する3本の鋼管
6,8に分散して海底5から支持され、さらには海面1
5近傍に位置する支持装置50に負荷される波浪荷重が
小さくなり、此れに伴ないモーメント荷重が小さくなる
とともに、モーメント荷重の影響が大きく受ける部分、
特に支柱部2とジャケット式構造体3とを連結する添接
板12が配置される部分には、添接板12の選択によ
り、また海底5に近いジャケット式構造体3の下端部に
長尺部材により補強が適宜できるために、支柱部2及び
ジャケット式構造体3の主要強度部材となる鋼管は、口
径の小さい小重量の鋼管6,8でよく材料コストを低減
できる。 【0023】また、鋼管6,8重量の低減により支柱部
2及びジャケット式構造体3が軽量化され、ハンドリン
グが容易化になり建設コストを低減でき、さらには、構
造部材の殆んどが鋼管若しくは鋼材からなることによ
り、支持装置50の組立の大半が工場で可能になり、ま
た添接板12を設け支柱部2とジャケット式構造体3と
の連結が容易になることにより、さらには、基礎構造体
としてのジャケット構造体3の海底5への固定が海面上
からできることにより、大がかりな海中工事を大幅に低
減でき建設コストを大幅に低減できる。 【0024】なお、本発明は上述した実施の形態に限定
されるものではなく、例えば支柱部2及びジャケット式
構造体3を形成する鋼管6,8を3本以上にしたり、添
接板12を複数の短冊状のものでなく、肉厚が適宜選択
された大きさにされている円筒状のものにする等、特許
請求の範囲を逸脱しない限度において改変ができるもの
である。 【0025】 【発明の効果】以上説明したように、本発明の洋上風力
発電用支持装置は複数本の鋼管を軸方向に適宜間隔を設
け配置した横部材で相互に連結して立設され、頂部に発
電部を設置する支柱部と、内部を貫通する杭を海底に打
ち込み所定位置に固定され、支柱部と同数本の鋼管から
なるジャケット式構造体と、ジャケット式構造体の上端
部に後端部が固着され水中に突出させた先端部に降下し
てくる支柱部の下端部を収容し、支柱部とジャケット式
構造体とを連結する添接板とからなるものとしたことに
より、モーメント荷重が小さくなり、口径の小さい鋼管
の小重量のものでよく材料コストを低減でき、さらに
は、大がかりな海中工事を低減できることと相俟って建
設コストを大幅に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の洋上風力発電用支持装置の実施の第1
形態を示す斜視図、 【図2】図1に示す洋上風力発電用支持装置の正面図、 【図3】図1に示す洋上風力発電用支持装置を使用して
建設された洋上風力発電装置システムの全体図、 【図4】図2に示す矢視A−Aにおける平面図、 【図5】図1に示す支柱部とジャケット式構造体との連
結状況を示す斜視図、 【図6】図5に示す矢視B−Bにおける縦断面図、 【図7】従来の洋上風力発電用支持装置の一例を示す正
面図である。 【符号の説明】 1 風力発電部 2 支柱部 3 ジャケット式構造体 4 ケーブル 5 海底 6 鋼管 7 横部材 8 鋼管 9 長尺横部材 10 杭 11 接続部 12 添接板 13,14 ボルト穴 15 海面 50 支持装置 101 海底 102 コンクリートブロック 103 縦支柱 104 風力発電部 105 海面
形態を示す斜視図、 【図2】図1に示す洋上風力発電用支持装置の正面図、 【図3】図1に示す洋上風力発電用支持装置を使用して
建設された洋上風力発電装置システムの全体図、 【図4】図2に示す矢視A−Aにおける平面図、 【図5】図1に示す支柱部とジャケット式構造体との連
結状況を示す斜視図、 【図6】図5に示す矢視B−Bにおける縦断面図、 【図7】従来の洋上風力発電用支持装置の一例を示す正
面図である。 【符号の説明】 1 風力発電部 2 支柱部 3 ジャケット式構造体 4 ケーブル 5 海底 6 鋼管 7 横部材 8 鋼管 9 長尺横部材 10 杭 11 接続部 12 添接板 13,14 ボルト穴 15 海面 50 支持装置 101 海底 102 コンクリートブロック 103 縦支柱 104 風力発電部 105 海面
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項1】 風車の回転力で発電を行う発電部を海面
上で支持する洋上風力発電用支持装置において、複数本
の鋼管を軸方向に適宜間隔を設け配置した横部材で相互
に連結して立設され、頂部に前記発電部を設置する支柱
部と、前記支柱部の鋼管と同数設けた鋼管の内部を貫通
する杭を、水面上に突出させた上端部から海底に打ち込
み所定位置に固定されるジャケット式構造体と、前記支
柱部と前記ジャケット式構造体とを連結する添接板とか
らなり、前記添接板が、前記ジャケット式構造体の上端
部に後端部が固着され、先端部で降下してくる前記支柱
部の下端部を収容して、前記支柱部下端部と前記ジャケ
ット式構造体上端部とを連結するものであることを特徴
とする洋上風力発電用支持装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002009374A JP2003206852A (ja) | 2002-01-18 | 2002-01-18 | 洋上風力発電用支持装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002009374A JP2003206852A (ja) | 2002-01-18 | 2002-01-18 | 洋上風力発電用支持装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003206852A true JP2003206852A (ja) | 2003-07-25 |
Family
ID=27647390
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002009374A Pending JP2003206852A (ja) | 2002-01-18 | 2002-01-18 | 洋上風力発電用支持装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003206852A (ja) |
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2002
- 2002-01-18 JP JP2002009374A patent/JP2003206852A/ja active Pending
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