JP2012515114A

JP2012515114A - コンクリート・鋼の混成解決手段における外洋の沖合風力発電所のためのブロック式推力を有する潜水可能プラットフォーム

Info

Publication number: JP2012515114A
Application number: JP2011545818A
Authority: JP
Inventors: シルベストロカルソ
Original assignee: ブルーエイチインテレクチュアルプロパティキプロスエルティーディー
Priority date: 2009-01-13
Filing date: 2010-01-11
Publication date: 2012-07-05
Also published as: KR20110118669A; US20120014752A1; EP2387528A2; WO2010082153A3; ITTO20090015A1; CN102438887A; WO2010082153A2

Abstract

本発明は、コンクリート・鋼の混成解決手段におけるテンションレグ式の沖合水中プラットフォームに関し、前記プラットフォームは、プレストレスコンクリート製の中央ボディ（１）と、鋼材製の補強材（９）、（１０）、（５）を介して前記中央ボディに連結される鋼材製の周囲構造体（２）と、を含む。本発明は、更に、前述のプラットフォームの下部構造体（１５）にも関する。

Description

本発明は、イタリア特許第０００１３３１９９６号に記載のいくつかの特徴に係る、コンクリート・鋼材の混合構造によって作製される、ブロック式推力を有する潜水可能な海上風力用プラットフォームを対象とする。

前記イタリア特許第０００１３３１９９６号は、海洋養殖所と共に風力発電所の土台を支持するという二重の機能を有する潜水可能な浮動プラットフォームに関する。この全体は、海底に設置された下部構造体に係留される設置場所の範囲まで浮力を調整しながら移動できるブロック式推力を有する、部分的に水没されるプラットフォームを利用することによって実施される。接続タイロッドを用いて行われる前述の係留方式では、浮遊力に起因するものと、海および風によって生じる外力に起因するものとの複合的な重量、圧力、および動力を支えることになり得る。

イタリア特許第００１３３１９９６号

本発明は、前述した特許第００１３３１９９６号の特徴に係るプラットフォームを利用する際のいくつかの危険な側面を克服することを目的とし、具体的には、下部構造体にプラットフォームを係留する構造、その実施時に用いられる材料、およびシステムに関し、また、前記下部構造体の半潜水式ポンツーンとしての用途にも関する。前記プラットフォームは、製造工場内において、前記半潜水式ポンツーン上で作製されて、前記製造工場から設置場所まで前記ポンツーンと共に移送される。

また、本発明の目的であるプラットフォームは、ブロック化推力を有する水中プラットフォームでもあり、このプラットフォームには、プレストレスコンクリートで作製される軸対象の中央ボディと、鋼材で作製されて、複数の補強部材を用いて前記中央ボディに連結される周囲構造体とが設けられる。この種の解決手段によって、構造体の全重量を収容する、機械的強度の高い特性を保証する、製造を簡略化して費用を抑制する、特殊な処理（溶接など）についての資格を有する建設技術者に頼ることを回避、または少なくとも抑制して、前記プラットフォーム自体を実現できる、という複数の利点が得られる。

本発明の詳細な説明は、特に、表１／３から３／３を参照して行う。これらの表には、本発明の好ましい実施形態の例が記載されているが、これは限定するためのものではない。

本システムの概略構造の模式図である。下部構造体の平面図および断面図である。水中プラットフォームの平面図である。

上記の図から判るように、プラットフォームは、プレストレスコンクリートで作製される中央ボディ１と、コンクリートに埋め込まれる鋼材製特殊埋金９を用いて前記中央ボディに連結される鋼材製の周囲構造体２と、鋼材製タイロッド１０と、補強リング５とを含む。中央ボディには、風力タービンを支持する鋼材製タワー１２が立設される。

本発明の基本的な特徴は、複数の繊維ロープ６を含む、下部構造体１５にプラットフォームを係留するシステムであり、前記繊維ロープ６は、下方において下部構造体１５に固定される一方で、中央ボディ１の内部を貫通して上方に延びる。中央ボディの最上部には、張力調整システム１１が配設されており、この張力調整システム１１は、前記ロープ６の事前荷重に影響するロープの長さを、メートル数が大きくても調整できるように構成される。この特徴は、単純にプラットフォームの内側で動作することによって、特に、砂の層が厚い設置場所における各種の海流の動作の結果として生じ得る下部構造体１５の垂直方向の配置を、数メートルであっても補正できるようにする。この解決手段は、プラットフォームの外側に延びるロープを保護すると共に、そのロープの経路に沿った摩擦を最小限に抑制する／打ち消すのに適した装置７および８を更に含む。これとは対照的に、既に特許第０００１３３１９９６号の対象であったプラットフォームは、外周部において、カウンタウェイト（下部構造体）にプラットフォームを垂直に連結するタイロッド（例えば、鎖）を用いることを特徴としていた。このような鎖は、油圧ジャッキを用いてプラットフォームの足部に係留され、前述の油圧ジャッキには機械的安全装置が搭載されるため、制限的な方式でしか調整できなかった。

この場合、タイロッドに所望の事前荷重が付与されるように、海底の深さと状態に応じて鎖の長さを規定しなければならなかった。このため、海底の詳細な調査を実施する必要があった。また、この引用解決策では、設置時、更には保守点検のために、スキューバダイバを利用することを必要としていた。

これらの問題は、本発明において、中央ボディ１の最上部に組み込まれた、対応する張力調整システムと共に、前述の繊維ロープ６を用いることによって解消する。

また、利用する材料に関して、中央ボディを含むプラットフォームがプレストレスコンクリートのみで作製され、下部において、同様にコンクリートで作製された周囲の冠部に連結されることで、重量の８０％が周囲部分によって占められ、中央ボディは、重量の２０％を占めることになる。一方、全体が鋼材で作製される構造体は、周囲部分においては比較的軽量であるが、長期的に、資格を有する建築技術者を必要とし、その実施に高いコストが必要になる。

本発明の対象である、プレストレスコンクリートおよび鋼材で作製される構造体は、全体がコンクリートで作製される解決手段、および全体が鋼材で作製される解決手段の欠点を排除して、その両方の利点を取り入れたものである。

特許第００１３３１９９６号の解決手段は、設置場所にプラットフォームを移送し、その後で、既に海底に設置されている下部構造体に、タイロッドを利用してプラットフォームを係留することを提供している。これとは対照的に、本発明の解決手段は、空気で加圧することも、水を満たすこともできる可変の体積を有する、プレストレスコンクリート１５で作製される下部構造体を含み、この下部構造体１５は、その作製後に、上部でプラットフォームを作製するための半潜水式ポンツーンとして利用することができ、作製場所から設置場所まで、下部構造体とプラットフォームとを連結して移送することができる。

また、ユニットの設置中、下部構造体は、自身が水没されていく間、引張状態に維持された前述のロープシステム６によって、上部に位置するプラットフォームと連結されたまま残り、システムの安定性に有利な影響を与える。

1 中央ボディ、２周囲構造体、５補強リング、６繊維ロープ、７，８装置、９鋼材製特殊埋金、１０鋼材製タイロッド、１１張力調整システム、１２鋼材製タワー、１５下部構造体。

前記イタリア特許第０００１３３１９９６号は、海洋養殖所と共に風力発電所の土台を支持するという二重の機能を有する潜水可能な浮動プラットフォームに関する。この全体は、海底に設置された下部構造体に係留される設置場所の範囲まで浮力を調整しながら移動できるブロック式推力を有する、部分的に水没されるプラットフォームを利用することによって実施される。接続タイロッドを用いて行われる前述の係留方式では、浮遊力に起因するものと、海および風によって生じる外力に起因するものとの複合的な重量、圧力、および動力を支えることになり得る。ＵＳ２００８／００１４０２５Ａ１には、風力発電機などの構造体および装置を水上に設置する取り付けシステムが開示され、この取り付けシステムは、連結要素を用いて基礎部に取り付けられる搬送装置を有する。前記搬送装置は固有の浮力を有し、前記連結要素を用いて、水中における前記搬送装置の安定した位置を維持する。ＷＯ０２／１０５８９Ａ１には、洋上に位置する風力発電機が記載され、前記風力発電機は、風力タービンを担持する、コンクリート製または鋼材製の半潜水式構造体を含む。この半潜水式構造体は、浮力チャンバを有し、主アンカケーブル（係留索）および補助アンカケーブルによって、海底に固定される。主アンカケーブルは、接続ブラケットによって前記浮力チャンバ内に固定される。また、ウィンチ機構が設けられており、半潜水式構造体に作用する上向きの浮力に抗して、水中の主アンカケーブルの下方に位置する半潜水型構造体を巻き上げる。ＦＲ１３２７９２４Ａには、プレストレスコンクリートで作製できる第１ケーソンおよび第２ケーソンを含むプラットフォームが記載されている。第２ケーソンは、ケーブルによって所定の位置に保持される。コーナー部には、高さ調整のためのウィンチが設けられる。使用中、このウィンチは海水に晒される。

イタリア特許第００１３３１９９６号明細書米国公開特許第２００８／００１４０２５号明細書国際公開特許第０２／１０５８９号明細書フランス公開特許第１３２７９２４号明細書

本発明は、前述した特許第００１３３１９９６号の特徴に係るプラットフォームを利用する際のいくつかの危険な側面を克服することを目的とし、具体的には、下部構造体にプラットフォームを係留する構造、その実施時に用いられる材料、およびシステムに関し、また、前記下部構造体の半潜水式ポンツーンとしての用途にも関する。前記プラットフォームは、製造工場内において、前記半潜水式ポンツーン上で作製されて組み立てられる。前記製造工場において、前記構造体に風力タービンが搭載され、その後で、ユニット全体が、前記製造工場から沖合の設置場所まで移送される。

本発明の詳細な説明は、特に、図面を参照して行う。図面には、本発明の好ましい実施形態の例が記載されているが、これは限定するためのものではない。

上記の図から判るように、プラットフォームは、プレストレスコンクリートで作製される中央ボディ１と、コンクリートに埋め込まれる鋼材製特殊埋金９を用いて前記中央ボディ１に連結される鋼材製の周囲構造体２と、鋼材製タイロッド１０と、補強リング５とを含む。中央ボディには、風力タービンを支持する鋼材製タワー１２が立設される。

本発明の基本的な特徴は、複数の繊維ロープ６を含む、下部構造体１５にプラットフォームを係留するシステムであり、前記繊維ロープ６は、下方において下部構造体１５に固定される一方で、中央ボディ１の内部を貫通して上方に延びる。中央ボディ１の最上部には、張力調整システム１１が配設されており、この張力調整システム１１は、前記ロープ６の事前荷重に影響するロープ６の長さを、メートル数が大きくても調整できるように構成される。この特徴は、単純にプラットフォームの内側で動作することによって、特に、砂の層が厚い設置場所における各種の海流の動作の結果として生じ得る下部構造体１５の垂直方向の配置を、数メートルであっても補正できるようにする。この解決手段は、プラットフォームの外側に延びるロープ６を保護すると共に、そのロープの経路に沿った摩擦を最小限に抑制する／打ち消すのに適した装置７および８を更に含む。これとは対照的に、既に特許第０００１３３１９９６号の対象であったプラットフォームは、外周部において、カウンタウェイトまたはアンカウェイト（下部構造体）にプラットフォームを垂直に連結するタイロッド（例えば、鎖）を用いることを特徴としていた。このような鎖は、油圧ジャッキを用いてプラットフォームの足部に係留され、前述の油圧ジャッキには機械的安全装置が搭載されるため、制限的な方式でしか調整できなかった。

これらの問題は、本発明において、中央ボディ１の最上部に組み込まれた、対応する張力調整システム１１と共に、前述の繊維ロープ６を用いることによって解消する。

特許第００１３３１９９６号の解決手段は、設置場所にプラットフォームを移送し、その後で、既に海底に設置されている下部構造体に、タイロッドを利用してプラットフォームを係留することを提供している。これとは対照的に、本発明の解決手段は、空気で加圧することも、水を満たすこともできる可変の体積を有する、プレストレスコンクリートで作製される下部構造体１５を含み、この下部構造体１５は、その作製後に、上部でプラットフォームを作製するための半潜水式ポンツーンとして利用することができ、作製場所から設置場所まで、下部構造体１５とプラットフォームとを連結して移送することができる。

また、ユニットの設置中、下部構造体１５は、自身が水没されていく間、引張状態に維持された前述のロープ６によって、上部に位置するプラットフォームと連結されたまま残り、システムの安定性に有利な影響を与える。

Claims

コンクリート・鋼の混成解決手段におけるテンションレグ式の沖合水中プラットフォームであって、プレストレスコンクリート製の中央ボディ（１）と、鋼材製の周囲構造体（２）とを特徴とし、前記周囲構造体が、鋼材製補強材（９）、（１０）、（５）を介して前記中央ボディに連結される、プラットフォーム。
請求項１に記載のプラットフォームであって、下部構造体（１５）に対する前記プラットフォームの係留システムを更に特徴とし、前記係留システムは、下方において前記下部構造体（１５）に係留され、かつ円筒状のボディ（１）の内部を貫通するまで上方に延びる複数の繊維索（６）と、その索自体の事前荷重に影響する索の長さを調整するために、円筒状のボディの最上部に配置される、少なくとも一つの張力印加システム（１１）とを含む、プラットフォーム。
請求項１または２に記載のプラットフォームの下部構造体（１５）であって、プレストレスコンクリートで実現され、空気を用いて加圧でき、かつ、水を満たすことができる可変容積を有し、上部でプラットフォームを作製するための半潜水式ポンツーンとして用いられることと、建設作業場所から設置場所までプラットフォームと連結移送される下部構造体であることと、を特徴とする下部構造体。
請求項３に記載の下部構造体であって、当該下部構造体の沈設作業中、ユニットの設置段階において、前記下部構造体は、引張状態に維持された前記索システム（６）によって、部分的に水没する懸垂プラットフォームに連結されたまま残ること、を特徴とする下部構造体。