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公開番号2025125112
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-27
出願番号2024020966
出願日2024-02-15
発明の名称風力発電用基礎構造、風力発電用基礎構造の施工方法
出願人鹿島建設株式会社
代理人個人
主分類E02D 27/32 20060101AFI20250820BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】低コストで容易に風力発電用風車のハブ高さを高くすることができる風力発電用基礎構造、及び風力発電用基礎構造の施工方法を提供する。
【解決手段】風車のタワー90の下端は、基礎構造10と接合されている。基礎構造10は、鉄筋コンクリート製またはプレストレストコンクリート製で、底部1と、地上において底部1の上に起立する筒部3と、筒部3の上部において鋼製のタワー90と接合される天端部5とを具備し、筒部3の内部の中空部7には、中詰め材11が所定の高さまで充填されている。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項１】
風力発電用の鉄筋コンクリート製またはプレストレストコンクリート製の基礎構造であって、
底部と、地上において前記底部の上に起立する筒部と、前記筒部の上部において鋼製のタワーと接合される天端部と、
を具備し、
前記筒部の内部の中空部には、中詰め材が所定の高さまで充填されていることを特徴とする風力発電用基礎構造。
続きを表示（約 920 文字）【請求項２】
前記中詰め材は、流動化処理土であることを特徴とする請求項１記載の風力発電用基礎構造。
【請求項３】
前記中詰め材及び前記底部を貫通して、ケーブル用の配管が配置されることを特徴とする請求項１記載の風力発電用基礎構造。
【請求項４】
前記配管の上部は、前記天端部を貫通することを特徴とする請求項３記載の風力発電用基礎構造。
【請求項５】
前記天端部には、前記タワーの下端のフランジ部がアンカーボルトで固定され、
前記アンカーボルトの下端は、前記天端部の下面側に突出してベースフランジによって前記天端部に固定されることを特徴とする請求項１記載の風力発電用基礎構造。
【請求項６】
前記基礎構造は、鉄筋コンクリート製であり、
前記天端部には、前記タワーの下端のフランジ部がアンカーボルトで固定され、
前記アンカーボルトは、前記天端部又は前記筒部の内部において主筋と接合されることを特徴とする請求項１記載の風力発電用基礎構造。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の風力発電用基礎構造の施工方法であって、
地盤に底部を構築する工程と、
前記底部の上に筒部を構築する工程と、
前記筒部の内部に中詰め材を充填する工程と、
前記中詰め材の上方に、支保工及び型枠を設置して、前記筒部の上部に天端部を構築する工程と、
前記天端部に、鋼製のタワーを接合する工程と、
を具備することを特徴とする風力発電用基礎構造の施工方法。
【請求項８】
前記中詰め材として流動化処理土を利用し、前記筒部の内部に中詰め材を充填する工程において、充填後に中詰め材を固化することを特徴とする請求項７記載の風力発電用基礎構造の施工方法。
【請求項９】
前記筒部の内部において、前記底部を貫通する配管を所定の高さまで設置する工程をさらに具備し、前記中詰め材を前記配管の上端よりも低い高さまで充填することを特徴とする請求項８記載の風力発電用基礎構造の施工方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、風力発電用基礎構造、及び風力発電用基礎構造の施工方法に関するものである。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
風力発電用の大型風車は、鋼製の円筒形のタワーの上端の近傍に、ハブとブレードで形成されるローター、及び発電機を格納するナセルが設置される。風車は、より速い風を受けることによって、より大きな発電出力を得ることができる。一般的に地表面付近を吹く風は、高度が高いほど風速が大きくなる。このため、ハブの地上からの高さ（以後、単に「ハブ高さ」と呼ぶ。）をできるだけ高くすることが望ましい。
【０００３】
また、さらに大きな発電出力を得るために、ローターを大きくし広い面積で風を受けられるようにすることも好ましい。しかし、タワーの上下方向の長さ（即ち、ハブ高さに概ね相当する）をそのままとして、ローターの直径を大きくすると、ブレードの下端が地上近くを通過し危険である。よって、ローターの直径を大きくするためにも、ハブ高さをなるべく高くできることが求められる。
【０００４】
ハブ高さを高くするためには、従来技術では、タワーの上下方向の長さを長くすることが必須となる。しかしながら、上下方向に長いタワーが、十分な耐力をもって起立するためには、タワーの外径を大きくし、タワーを太くしなければならない。
【０００５】
ところで、通常、タワーは、製造工場において、上下方向に対して複数に、横方向に分割した分割体の形で製造され、その後、風車の設置現場まで輸送されて、設置現場にてタワーの形に組み上げられる。
【０００６】
しかし、上記した要望を鑑み、外径の大きな（太い）タワーを設置しようとした場合、タワーの分割体を製造工場から設置現場まで陸上輸送する際に問題が生じる。例えば、日本国内の道路規格を考慮すると、タワーの分割体の軸方向（タワーの上下方向）が道路面と略平行になるようにして荷台に載置する場合、トンネルや歩道橋の高さが支障となって、タワーの直径を最大でも４．５ｍ程度にしかできない。
【０００７】
これに対し、鋼製のタワーを、上下方向に対して複数に、横方向に分割するだけでなく、上下方向に垂直な断面で見た際にも複数に分割し、円弧パネル状となった状態のパーツを輸送し、設置現場にて円筒形に接合して組み上げる技術が海外では実用化されている（例えば、特許文献１）。当該技術は、海上輸送時の輸送効率を上げることを目的とした技術であるが、前述した日本国内における陸上輸送の課題を解決する技術となる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
国際公開第２００４／０８３６３３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１では、円弧状のパーツを円筒状に接合し一体化させる工程が余分に発生するため、設置現場での作業工数や必要な作業スペースが著しく増えてしまう。また、タワーが上下方向に垂直な断面において、確実に必要な精度で真円となるよう管理するのに、多大な労力を要し、効率がよいとは言い難い。また、日本国内における設計許認可を取得した実績は無く、国内の厳しい耐震設計基準に則った許認可を取得して導入することは難しいと考えられる。
【００１０】
このため、低コストで容易にハブ高さを高くすることのできる、新たな構造や施工方法が求められている。
（【００１１】以降は省略されています）

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