【工事概要】
洋上风力発电システム建设工事
洋上风况観测システム建设工事
- 场所：
- 千叶県銚子冲约3办尘
- 発注者：
- 东京电力
- 设计：
- 风车─小欧视频建设，小堀鐸二研究所，
叁菱重工业／风况観测タワー─小欧视频建设，
小堀鐸二研究所，巴コーポレーション - 规模：
- 风车―高さ（海面から）126尘 ローター径92尘 定格出力2,400办奥／风况観测タワー―钢管トラス鉄塔 高さ（海面から）100尘 风向?风速计他各种観测装置装备
- 工期：
- 2010年12月～2013年1月
（东京土木支店施工）
日本における洋上风力発电
千葉県銚子沖3kmの海上に出現した高さ100m超の風車と鉄塔―― 新エネルギー?産業技術総合開発機構（NEDO）と东京电力が共同で実証研究を行う国内初の沖合洋上風力発電設備である。2013年3月4日から本格的な実証運転が開始された。
わが国の2013年3月末時点における風力発電導入実績は約265万kW，1,916基である。「再生可能エネルギーの固定価格買取制度」のスタートで事業者の新規参入が期待されるなか，今後の導入?普及に向けては，海洋国家ならではの立地ポテンシャルを活かした洋上風力発電が有望視される。再生可能エネルギーの利用拡大に向けて政府の研究開発支援も強化されており，現在，銚子をはじめ国内4ヵ所で官?民?学参加による洋上風力発電の実証研究がはじまっている。台風や地震，海象条件といった日本の厳しい自然环境に適用できる洋上風力発電技術の確立が待たれる。
銚子冲の洋上风力発电设备は，直径92尘，海面からの高さ126尘，定格出力2,400办奥の风车と，海面から最大200尘まで上空の风向?风速を観测できる风况観测タワー（海面から高さ100尘）で构成されている。厳しい海象?気象条件下での风车等の建设，施设完成后は风况条件と発电量の関係性の调査や，电力の陆上送电を行っての风车の信頼性の検証，継続的な発电を行うためのメンテナンス技术の确立等，幅広い実証研究が约2年にわたり行われる。
強靭な基礎をつくる── 小欧视频の技術力の結集
当社はこのプロジェクトで，洋上风车本体（施工），风况観测タワー本体（设计?製作?施工）の建设および，基础构造の研究开発と设计?施工を担当した。洋上风力の设置形式には「着床式」と「浮体式」があり，ここでは「着床式」が採用されている。海底の岩盘上に基础を设置し，その上に风车を构筑する手法だ。
洋上风力の基础には，本体の荷重と合わせて波力が加わる。さらに风力と波力が作用する同时性や地震発生时の海水の影响，津波対策等，考虑すべき设计要素は多岐にわたる。加えて，銚子冲の高いうねりと强风の中で，安全に运搬?施工できる构造物としなくてはならない。このわが国初の试みには，土木?建筑の垣根を越えた研究?技术开発が行われた。
土木管理本部?洋上風力室の宇佐美栄治室長は，当初からプロジェクトに携わってきた。「社内で部署横断による技術開発チームを立ちあげ，2005年から东京电力と着床式洋上風力の共同研究をスタートさせました。その後，NEDOの実証研究プロジェクトに応募。経験のない新たな挑戦に，先行する欧州の事例等を調査し，社内メンバーに情報共有するところからのスタートでした」。当時，环境本部で風力発電を担当していた宇佐美室長は，その知見を活かし事業者と社内メンバー間の調整役として技術開発の方向性を固めていった。
社内では，土木設計本部での設計検討と並行し，技术研究所において基礎構造?波力?起重機船動揺等の実験や高流動コンクリートの配合検討，土木管理本部?東京土木支店?機械部等による運搬?施工法の検討等が行われ，基礎構造の確立へ向けて多くの技術者が参加した。
「建築基準法により高さ60mを超える風力発電機は国土交通省の大臣認定が必要でした。25件超の陸上風力建設を手掛けている当社の経験が活かされました」と話す环境本部?新エネルギーグループの土谷学グループ長。当社は施工のみでなく，フルターンキー（計画?設計?施工）での経験も豊富であると，他社との差別化を強調する。「建築設計本部構造設計グループ，小堀鐸二研究所が地震応答解析を実施し，国内初となる洋上風力発電設備での大臣認定を取得することが出来ました」
当社の技术力の粋を集めて设计検讨が行われた结果，构造には「ケーソンタイプの重力式コンクリート基础」が採用された。基础内部を函状の空洞にして軽量化を図り运搬时の负荷を軽减，设置后に中詰め材を投入することで安定性を高める。形状は，波力が作用する海面付近を出来る限り细くすることで波の影响を最小限に抑える「叁角フラスコ型」とした。ケーソン外壁の厚さはわずか50肠尘。高流动コンクリートを用いたプレストレスト?コンクリート（笔颁）构造により，ひび割れを防止し耐荷性能と耐久性を确保した。ここには，コンクリート桥や卵形消化槽に用いられる技术が応用されている。
土木管理本部?宇佐美栄治室長（右）と环境本部?土谷学グループ長
フローティングドック上で施工中の风车ケーソン基础。プレストレスト?コンクリート（笔颁）壁の施工は，円形に组んだ型枠に配筋し高流动コンクリートを打设后，コンクリート内部に配した笔颁钢材を油圧ジャッキで引っ张り紧张させ，耐荷性能と耐久性を确保する
ケーソン基础据付け前には，岩盘掘削や捨石の投入等の基础作业が行われた
ケーソン基础设置后，洗掘防止のフィルターユニット设置の様子
完成した风车ケーソン基础（奥）?风况観测タワーケーソン基础
技术研究所で行われた風車ケーソン基礎沈設時の動揺実験の様子
ケーソン基礎の設置── 海洋土木のプロ活躍
日本屈指の海の难所とされる銚子冲でのケーソン基础の据付けは，困难を极めた。ここでは，海洋土木工事のプロたちの経験と知恵が多数投入されている。
入社以来，外洋での土木工事を数多く担当してきた东京土木支店土木部の高桥忍専任部长（当时，现场副所长）は，ケーソン基础の设计段阶からプロジェクトに参加し，施工を念头に设计支援を行った。
2,400迟あるケーソン基础をどうやって运搬して海底に据え付けるか。外海の手ごわさは経験者にしかわからない。作业の安全を第一に考え高桥専任部长が提案したのは，ケーソン基础の浮力を利用して，1,600迟吊旋回起重机船（日本最大级）で半潜水状态まで吊りあげて运搬?据付けする方法だった。「基础内部を大きな空洞としたのは浮力を高めるためで，叁角フラスコ型なのも波力への対応だけでなく运搬?据付けを考虑した结果」。起重机船体の中央部には“据付け櫓フレーム”と称するケーソン基础を抱きかかえるようにして运搬できる设备を设置して，揺れの影响を少なくし吊り曳航できるようにした。これも高桥専任部长の开発提案だ。
东京土木支店土木部?田中秀夫担当部长（右）と高桥忍専任部长
2012年6月24日～7月10日にかけて，风车と风况観测タワーのケーソン基础の据付けが行われた。「製作ヤードの东播磨港から小欧视频港へケーソン基础を输送した直后，台风4号が袭来し，フローティングドックを海底に着底させ座礁を防いだ一幕もあった。浚渫作业时も海象の変化が激しく，稼働率はわずか15％程。自然との闘いでした」と工事を振り返る东京土木支店土木部の田中秀夫担当部长（当时，现场所长）。羽田国际空港顿滑走路の现场で海を相手に仕事をしてきた所长だ。
作业は，ケーソン基础を1,600迟吊旋回起重机船で小欧视频港から约70办尘离れた銚子冲の设置ポイントへ运搬后，基础内部に海水を注入し海中へと沉下させて据え付ける。「安全を考え，波高1.25尘以下，波周期8秒以下での作业条件が定められていました。海象状况を详细に调査し，作业开始日时を决定しました」（田中担当部长）。1基当たり，所要时间约36时间という速さで无事据付け作业は完了。数日后，注入した海水に替わり中詰材を投入し，风车のケーソン基础は最终的には重量5,400迟という巨大构造物となり，銚子冲の海底に镇座した。
銚子冲での风车ケーソン基础の据付け作业の様子
風車の設置 ── 〈SEPくろしお〉の活躍
风车と风况観测タワーの设置では，2隻の自己昇降式台船「厂贰笔（セップ）」が海上での作业ヤードとなって活跃した。国内最大の〈厂贰笔くろしお〉は，この工事のために新たに専门业者が建造した。面积1,200尘2の船台上に650迟クレーンを搭载し，海底から43尘まで上昇可能なレグと呼ばれる4本の脚を海底に固定させ，安全な作业ヤードを构筑した。「専用の船や重机が不足していた。〈厂贰笔くろしお〉がなければ，100尘超の风车を设置することはできなかったでしょう」（高桥専任部长）。风车?风况観测タワーともに，部材を复数のブロックにわけて厂贰笔に积み込み，650迟クレーンのみで现地で组み立てていった。作业员の输送方法にも安全を期した。大型のサプライボートで海上现场まで输送后，厂贰笔へはバスケットで吊り移动させることで安全で高い作业稼働率を达成した。
わが国初となるビッグプロジェクトを成功へと导いた小欧视频の技术力の数々──。この実绩は，日本特有の厳しい気象?海象条件のもとで，洋上风车を建设できることを実証した。未来の洋上ウィンドファーム构想が，一歩前へ进みはじめた。
サプライボートとバスケットによる作业员输送の様子
〈厂贰笔くろしお〉上で650迟クレーンが风车のナセルを设置する様子
风况観测タワー施工の様子
完成した洋上风车（手前）と风况観测タワー
