を操作する 杭打ち船 構造化された安全性を重視したシーケンスが必要です。直接的な結論は、規律ある 4 フェーズのワークフローを通じて運用を成功させることができるということです。 ダイナミック ポジショニング (DP) ステーション維持、クレーンとリーダーの取り扱い、杭の掴みと吊り上げ、および制御された油圧ハンマー プロセス 。最新の船舶は統合ブリッジ システムを利用しており、単一のオペレーターが DP を管理し、別の杭打ちオペレーターがハンマーを制御することで、冗長性と安全性が確保されています。たとえば、典型的な洋上風力発電施設では、船舶はその範囲内の位置を維持する必要があります。 ±0.5メートル 杭の垂直性を確保し、構造上の損傷を防ぐために、打ち込みプロセス全体を通じてターゲット座標の調整を行います。
杭が海底に接触する前に、船舶は「ステーションキープ」状態を達成する必要があります。これは単なるアンカーリングではありません。これには、GPS、ジャイロコンパス、風センサーを使用してスラスターを自動的に制御する高度な DP システムが含まれます。ジャッキアップ船 (水面上に浮上する船) の場合、このプロセスには、海底が動作荷重を確実に支えられるように脚に事前に荷重を加える作業が含まれます。国際海事請負業者協会 (IMCA) のデータは次のことを示しています。 インストールの遅延の 80% 以上 操業前段階で発生する問題は、海底土壌の不一致または DP センサーの校正エラーが原因です。
物理的な運転フェーズは、高精度のエンジニアリング作業です。以下のシーケンスは、洋上風力発電におけるモノパイル設置の標準を表しています。 世界の杭打ち活動の 70% 以上 .
杭はメインクレーンを使用して輸送船から水平に吊り上げられます。逆立ちツールは杭を垂直位置に回転させます。次に、船舶の油圧グリッパーが杭の周囲を閉じます。そのクランプ力は通常、次の範囲です。 300~800トン リーダー(ガイドフレーム)に対してしっかりと保持します。これにより、パイルのコーティングを損傷する可能性のある横方向の動きを防ぎます。
杭は一旦降ろされると、その自重で海底に突き刺さります。この段階は「突き刺し」として知られています。このフェーズからのデータは、最初のハンマーのエネルギーを決定します。油圧ハンマーは、 250トン 、その後、杭の上に配置されます。最新の IHC S-2000 または Menck MHU シリーズ ハンマーは、自動システムを使用して、リアルタイムの土壌抵抗に基づいてストロークの高さと打撃速度を調整します。
| ハンマーモデル | ラム重量 (トン) | 最大エネルギー (kJ) | ブローレート (BPM) |
|---|---|---|---|
| メンク MHU 2400S | 240 | 2,400 | 35-45 |
| IHC S-2000 | 200 | 2,000 | 30-50 |
| ジュノ 200-4 | 200 | 1,800 | 35-50 |
最も重要な運用上の決定は、いつ運転を停止するかを決定することです。 「拒否」とは、杭が指定された距離を前進できない場合と定義されます(通常は 25mm )一定回数の打撃の後(多くの場合、 100打撃 )。これを超えて作業を続けると、杭の疲労や構造破壊が発生する危険があります。業界のガイドラインでは、オペレーターが「ブロー数」を注意深く監視することが義務付けられています。打撃回数を超えた場合 0.25メートルあたり200回の打撃 浸透度が低い場合は、土壌データを再評価するために操業を停止する必要があります。
さらに、水中騒音の軽減は、環境コンプライアンスにとって必須の運用上の側面です。オペレーターは、次のような騒音軽減システムを導入する必要があります。 ビッグバブルカーテン (BBC) または ダブルビッグバブルカーテン (DBBC) 杭径を超える場合 4メートル 水中の騒音レベルを下げるために 1μPaあたり180dB 以下へ 160dB JNCC (共同自然保護委員会) の基準に従って海洋哺乳類を保護しています。
主要なオフショア プロジェクト (ホーンシー 2 やドッガー バンクなど) の運航レポートに基づくと、船舶の運航に関して最もよくある質問は次のとおりです。
杭が垂直から大きくずれている場合 0.5%~1% (通常、30 メートルの杭の上で 0.3 メートル)、作業は直ちに停止します。船舶の油圧グリッパーは横方向に修正力を加えることができますが、傾きがグリッパーの能力を超えると ( ±3度 )、杭は不適合とみなされ、切断または放棄する必要があり、コストが超過する可能性があります。 100万米ドル 事件ごとに。
オペレーターは杭に取り付けられた「応力波解析」センサーを使用します。システムは累積疲労ダメージをリアルタイムで計算します。計算された疲労使用量が超過した場合 設計限界の 75% 、オペレーターはハンマーのエネルギーを減らして鋼材の微小亀裂を防ぎ、設計寿命を保証します。 25~35歳 構造的には。
厳格な職務分離が行われています。 DP オペレーターは、以下を使用してパイルターゲットに対する船舶の位置のみに焦点を当てます。 6 つの自由度 (サージ、スウェイ、ヒーブ、ロール、ピッチ、ヨー) コントロール。杭打ちオペレーターは、ハンマーのエネルギー、ストロークを制御し、杭の垂直方向の配置を監視します。通信は専用の閉ループ インターコムを介して維持されます。 二重確認が必要です 緊急停止コマンドの場合。
杭打ち船舶の運航効率は、特定の KPI によって測定されます。業界の標準ベンチマーク 直径8メートルのモノパイル 合計設置時間(刺し込みから最後の一撃まで)は 4~6時間 。以下の表は、大手請負業者が使用する業務効率指標の内訳を示しています。
| KPIカテゴリー | 目標指標 | 重大な逸脱 |
|---|---|---|
| 杭の垂直性 | ≤ 0.25% | > 0.5% |
| ファイナルセット(拒否) | 25mm / 100打撃 | 0mm / 100打撃 |
| ハンマーエネルギーの精度 | 目標の±5% | > ±10% |
| DP ステーションキープ (最大オフセット) | 0.5メートル | 1.0メートル |