JP3764643B2

JP3764643B2 - 洋上風力発電装置の基礎構造

Info

Publication number: JP3764643B2
Application number: JP2000322705A
Authority: JP
Inventors: 光功村上
Original assignee: Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Hitachi Zosen Corp
Priority date: 2000-10-23
Filing date: 2000-10-23
Publication date: 2006-04-12
Anticipated expiration: 2020-10-23
Also published as: JP2002129585A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、洋上に設置する風力発電装置の基礎構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
石油危機を契機として、世界各国で風力発電の開発が進められているが、わが国を始め外国においても、現在建設されている風力発電装置は、主に陸上に設置されている。
【０００３】
しかしながら、風力発電の原動力たる風は、障害物のある陸上に比べて洋上のほうが一般に風速が大きく、風向も安定しているため、大電力を得るには陸上ではなく洋上に風力発電装置を設置することが望ましい。
【０００４】
そこで、近年、欧州では遠浅の海岸地形を利用した洋上風力発電装置の設置が進められている。そして、設置する海岸の地質状況を考えて各種の工法が考案されており、代表的なものにケーソン式（コンクリートブロック一体式）工法などがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記したケーソン式工法は、深さが２０ｍ程度の海域においては、波力、風力共に耐え得る最適なものとされているが、非常に大規模な装置となることから重量も大きく、設置作業が困難で、且つ、コストも大きいという欠点がある。
【０００６】
加えて、日本の場合には、欧州とは異なって複雑な海岸地形であるばかりか、遠浅の海岸地形もそれほど多くはない。従って、沿岸への波浪も欧州に比べて大きい状況にあり、沿岸域での侵食も進むことから、こうした状況を踏まえ、各地では、図３に示したように、テトラポット１等により沿岸海洋波２を防いでいる沿岸域３が多くみられる。このような地域では、一般に洋上風が卓越している反面、浅水域であるので、風力発電装置の設置に適している。
【０００７】
本発明は、上記した問題点に鑑みてなされたものであり、テトラポット等により沿岸海洋波を防いでいる浅水海域での設置に適した洋上風力装置の基礎構造を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明に係る洋上風力発電装置の基礎構造は、少なくとも外周部に鍔部を設けた筒状部材と、この筒状部材の外周鍔部に一方端部が覆い被さるように載置され、他方端が放射状に広がるように設けられる複数の第１のパレットと、これらの第１のパレットを更に上方から押え付けるべく載置される第２のパレットと、前記筒状部材に嵌入される有底のコンクリート製筒状部材と、このコンクリート製筒状部材に嵌入される風力発電機の基礎チューブとを備えたこととしている。そして、このようにすることで、安全で、しかも、簡易かつ確実に浅水海域における設置作業が行えるようになる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明に係る洋上風力発電装置の基礎構造は、少なくとも外周部に鍔部を設けた筒状部材と、この筒状部材の外周鍔部に一方端部が覆い被さるように載置され、他方端が放射状に広がるように設けられる複数の第１のパレットと、これらの第１のパレットを更に上方から押え付けるべく載置される第２のパレットと、前記筒状部材に嵌入される有底のコンクリート製筒状部材と、このコンクリート製筒状部材に嵌入される風力発電機の基礎チューブとを備えたものである。
【００１０】
本発明に係る洋上風力発電装置の基礎構造は、筒状部材と、第１のパレットと、第２のパレットと、コンクリート製筒状部材と、風力発電機の基礎チューブのブロックに分割し、これらを組み立てるようにしたので、浅水海域での設置作業は安全で、しかも、簡易かつ確実に行うことができる。
【００１１】
上記した構成の本発明に係る洋上風力発電装置の基礎構造において、筒状部材、第１のパレットの前記一方端部を除く部分、第２のパレットの外周側部分の裏面側には、海底地質への噛み込みが可能な突出部を設けた場合には、浅水海域に設置した後の位置保持がより安定する。
【００１２】
また、上記した構成の本発明に係る洋上風力発電装置の基礎構造において、コンクリート製筒状部材の上縁に作業台を設けた場合には、風力発電装置の点検が容易に行えるようになる。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明に係る洋上風力発電装置の基礎構造を図１及び図２に示す１実施例に基づいて説明する。
図１は本発明に係る洋上風力発電装置の基礎構造を正面から見た図、図２（ａ）は図１のＣ−Ｃ断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【００１４】
図１及び図２において、１１は浅水域海底部１２に設置される例えば鋼製の円筒状部材であり、その下端から所定長さ上方の位置における内外周部に夫々鍔部１１ａ，１１ｂを設けることでその裏面側を所定長さだけ突出させ、浅水域海底部１２に設置した際、裏面側の突出部１１ｃが浅水域海底部１２に噛み込み、かつ、その埋設深さを保持するようにしている。
【００１５】
１３は前記円筒状部材１１の外周鍔部１１ａに一方端部１３ａが覆い被さるように載置され、他方端１３ｂが放射状に例えば四方に広がるように設けられた例えば平面視矩形状をなす鋼製の第１のパレットである。
【００１６】
そして、これら４つの第１のパレット１３は、夫々表面部１３ｃが平板状となされて前記円筒状部材１１を浅水域海底部１２に押え付ける方向のテトラポット１などの重量が効果的に作用し、図２（ｂ）に示したように、浅水域海底部１２と相対する裏面側に突出した、円筒状部材１１の外周鍔部１１ａに覆い被さる一方端部１３ａを除く部分の両側縁部１３ｄと他端側の縁部１３ｅが浅水域海底部１２に噛み込んで埋設するようにしている。また、これらの第１のパレット１３の一方端部１３ａ側の両側側方には、押え付け片１３ｆが横方向に突設されている。なお、１３ｇは表面側に突出した両側縁部に設けた貫通孔である。
【００１７】
１４は前記した４つの第１のパレット１３を、押え付け片１３ｆを介して更に上方から前記重量によって押え付けるべく４つの第１のパレット１３間に配置され、第１のパレット１３及び円筒状部材１１の浅水域海底部１２での設置位置を保持する例えば平面視台形状をなす鋼製の第２のパレットであり、前記重量が効果的に作用して、図２（ｃ）に示したように、浅水域海底部１２と相対する裏面側に突出した外周側端縁１４ｂが浅水域海底部１２に噛み込んで埋設するように、その表面部１４ａは平板状となされている。
【００１８】
１５は前記円筒状部材１１の内部に嵌入されるコンクリート製円筒状部材であり、円筒状部材１１への嵌入長さと、設置する浅水海域の水深及び潮の干満等を考慮し、その上端が水没することがないような十分の長さを有している。本実施例では、円筒状部材１１の内周鍔部１１ｂによってコンクリート製円筒状部材１５が支承されている。
【００１９】
また、本実施例では、上端に作業台１６を設置すると共に、内周部には後述する基礎チューブ１７を支承する内周鍔部１５ａを上端縁から所定長さだけ下方の位置に設けたものを示している。しかしながら、この内周鍔部１５ａはコンクリート製円筒状部材１５の長さが長い場合に設けるもので下端に底部さえあれば良く、また、作業台１６は風力発電装置の点検が容易に行えるようにするために設けるもので、夫々必ずしも必須のものではない。
【００２０】
１７は前記したコンクリート製円筒状部材１５に嵌入する風力発電機の基礎チューブであり、この基礎チューブ１７に風力発電装置のタワー１８が嵌入される。
【００２１】
本発明に係る洋上風力発電装置の基礎構造は上記した構成であり、風力発電装置を設置すべき浅水域海底部１２に円筒状部材１１を位置させた後、その外周鍔部１１ａ上に第１のパレット１３の一方端部を覆い被せるように四方向に４つ設置する。その後、第１のパレット１３を上方から押え付けるように第２のパレット１４を設置した後、これらの第１のパレット１３及び第２のパレット１４上に例えばテトラポット１を載せ、その重力で夫々の突出部１１ｃ、両側縁部１３ｄ及び他方側の縁部１３ｅ、外周側縁部１４ｂを浅水域海底部１２に噛み込ませて固定させる。
【００２２】
上記したように第１のパレット１３、第２のパレット１４を介してテトラポット１により浅水域海底部１２に円筒状部材１１を設置した後は、円筒状部材１１にコンクリート製円筒状部材１５を、次に、コンクリート製円筒状部材１５に基礎チューブ１７を順に嵌入し、最後に基礎チューブ１７にタワー１８を嵌入して設置作業が終了する。
【００２３】
すなわち、本発明に係る洋上風力発電装置の基礎構造では、円筒状部材１１と、第１のパレット１３と、第２のパレット１４と、コンクリート製円筒状部材１５と、風力発電機の基礎チューブ１７のブロックに分割し、これらを組み立てるようにしたので、大型で大重量の構成部品がなくなって、浅水域海底部１２での設置作業が安全に、しかも、簡易かつ確実に行えるようになる。
【００２４】
本実施例では、第１のパレット１３を４つ四方に設置したものを示したが、第１のパレット１３の数は４つに限るものではない。また、本実施例では、筒状部材やコンクリート製筒状部材、基礎チューブ１７は円筒状のものを示したが、風力発電装置のタワーが嵌入出来さえすればその横断面形状は問わない。
【００２５】
更に、本実施例では、円筒状部材１１に内周鍔部１１ｂを設け、この内周鍔部１１ｂにコンクリート製円筒状部材１５を支承させるものを示したが、風力発電装置を設置すべき浅水海域の水深が浅い場合には、内周鍔部１１ｂを設けずにコンクリート製円筒状部材１５を浅水域海底部１２で支承させるようにしても良い。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、筒状部材と、第１のパレットと、第２のパレットと、コンクリート製筒状部材と、風力発電機の基礎チューブのブロックに分割し、これらを組み立てるようにしたので、浅水海域での設置作業は安全で、しかも、簡易かつ確実に行うことができる。
【００２７】
また、本発明に係る洋上風力発電装置の基礎構造において、筒状部材、第１のパレットの前記一方端部を除く部分、第２のパレットの外周側部分の裏面側に、海底地質への噛み込みが可能な突出部を設けた場合には、浅水海域に設置した後の位置保持がより安定することになる。
【００２８】
また、本発明に係る洋上風力発電装置の基礎構造において、コンクリート製筒状部材の上縁に作業台を設けた場合には、風力発電装置の点検が容易に行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る洋上風力発電装置の基礎構造を正面から見た図である。
【図２】（ａ）は図１のＣ−Ｃ断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図３】テトラポット等により沿岸海洋波を防いでいる沿岸域の説明図である。
【符号の説明】
１１円筒状部材
１１ａ外周鍔部
１１ｂ内周鍔部
１１ｃ突出部
１３第１のパレット
１３ａ一方端部
１３ｂ他方端
１３ｄ両側縁部
１３ｅ縁部
１４第２のパレット
１４ｂ外周側端部
１５コンクリート製円筒状部材
１６作業台
１７基礎チューブ

Claims

少なくとも外周部に鍔部を設けた筒状部材と、この筒状部材の外周鍔部に一方端部が覆い被さるように載置され、他方端が放射状に広がるように設けられる複数の第１のパレットと、これらの第１のパレットを更に上方から押え付けるべく載置される第２のパレットと、前記筒状部材に嵌入される有底のコンクリート製筒状部材と、このコンクリート製筒状部材に嵌入される風力発電機の基礎チューブとを備えたことを特徴とする洋上風力発電装置の基礎構造。
筒状部材、第１のパレットの前記一方端部を除く部分、第２のパレットの外周側部分の裏面側には、海底地質への噛み込みが可能な突出部を設けていることを特徴とする請求項１記載の洋上風力発電装置の基礎構造。
コンクリート製筒状部材の上縁には作業台が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の洋上風力発電装置の基礎構造。