JP2022178448A - Floating body structure supporting structure and installation method of floating body structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、洋上などの浮体構造物を支持する支持構造と、浮体構造物の設置方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a support structure for supporting a floating structure on the ocean or the like, and a method for installing the floating structure.
洋上風力発電風車などの洋上構造物としては、浮体式でタワー等を支持する方式が提案されている。このような浮体構造物の支持構造としては、一般的に鋼製の浮体が用いられる。しかし、鋼製の浮体は、時間経過に伴って錆等の劣化が生じるため定期的な点検や修理が必要であり、20~30年間の使用の中で、船舶等と同様のドッグなどでの検査や補修作業が必要となる。 As an offshore structure such as an offshore wind turbine, a method of supporting a tower or the like in a floating structure has been proposed. As a support structure for such a floating structure, a steel floating body is generally used. However, steel floats deteriorate with time, such as rust, and require regular inspections and repairs. Inspection and repair work are required.
これに対し、コンクリート製の浮体を用いた方法が提案されている(例えば、特許文献1~3)。
On the other hand, a method using a concrete floating body has been proposed (for example,
通常、このようなコンクリート製の浮体を用いて浮体構造物を支持する際には、浮体と浮体上の構造物を安定させる必要がある。このため、例えば特許文献1、2のように、深さ方向の寸法(厚み)に対して、これと直交する寸法(幅や径)を大きくした平坦な浮体を用いる方法や、特許文献3のように、所定の長さの浮体要素を水平方向に倒して使用する方法が一般的である。
Normally, when supporting a floating structure using such a concrete floating body, it is necessary to stabilize the floating body and the structure on the floating body. For this reason, for example, as in
しかし、発明者らは、特許文献1~3のような形態は、必ずしも十分に波や潮流の影響が考慮されておらず、波や潮流などの影響を受けやすいことを知見した。このため、より波等の影響を受けにくく、かつ、安定して構造物を支持することが可能な浮体構造物支持構造が望まれる。
However, the inventors have found that the forms disclosed in
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、安定して浮体構造物を支持することが可能な浮体構造物支持構造等を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a floating structure support structure and the like capable of stably supporting a floating structure.
前述した目的を達成するために、第1の発明は、浮体構造物用の支持構造であって、上下方向の長さが水平方向の幅よりも長い複数の浮体と、前記浮体上に配置され、浮体構造物が固定されるベース部と、を具備し、前記浮体は、外周面が曲面で構成され、内部に空間が形成されたプレキャストコンクリート製であり、前記浮体の内部に、バラストの導入及び排出が可能であることを特徴とする浮体構造物支持構造である。 In order to achieve the above object, a first invention is a support structure for a floating structure, comprising: a plurality of floating bodies each having a length in the vertical direction longer than a width in the horizontal direction; and a base portion to which a floating structure is fixed, the floating body having a curved outer peripheral surface and being made of precast concrete with a space formed therein, and ballast is introduced into the inside of the floating body. and discharge is possible.
前記浮体は、上部曲面部材と、下部曲面部材と、前記上部曲面部材と前記下部曲面部材との間に挟み込まれるリング状部材とを有し、前記上部曲面部材と前記下部曲面部材とが、前記リング状部材を介して接合され、前記上部曲面部材と前記下部曲面部材との間の前記リング状部材の数に応じて、前記浮体のサイズを調整可能であってもよい。 The floating body has an upper curved surface member, a lower curved surface member, and a ring-shaped member sandwiched between the upper curved surface member and the lower curved surface member, the upper curved surface member and the lower curved surface member It may be joined via ring-shaped members, and the size of the floating body may be adjustable according to the number of the ring-shaped members between the upper curved surface member and the lower curved surface member.
前記揺動防止部材は内部が中空のプレキャストコンクリート製であり、前記揺動防止部材の内部へバラストを導入可能であってもよい。 The anti-swing member may be made of precast concrete with a hollow interior, and ballast may be introduced into the interior of the anti-swing member.
前記揺動防止部材は、前記ベース部又は前記浮体構造物と棒状部材で連結されてもよい。 The anti-swing member may be connected to the base portion or the floating structure by a rod member.
前記浮体構造物は、洋上風力発電用風車であり、前記棒状部材は、前記洋上風力発電用風車の支柱の内部に挿入されてもよい。 The floating structure may be a wind turbine for offshore wind power generation, and the rod-shaped member may be inserted inside a column of the wind turbine for offshore wind power generation.
第1の発明によれば、浮体がプレキャストコンクリート製であるため、鋼製のように錆等の問題がない。また、鋼製の浮体のように、特殊な造船所での溶接等の作業が不要であるため、設置場所に近い沿岸部で組み立てることができる。このため、支持構造の組立作業及び運搬等の作業が容易である。 According to the first invention, since the floating body is made of precast concrete, there is no problem such as rust unlike steel floating bodies. In addition, unlike steel floating bodies, it does not require special work such as welding at a shipyard, so it can be assembled in coastal areas near the installation site. Therefore, work such as assembly work and transportation of the support structure is easy.
また、浮体の外面が曲面で構成されるため、潮流や波の影響を受けにくい。また、複数の浮体を用い、それぞれの浮体の上下方向の長さが水平方向の幅よりも長い形状であるため、同じ体積(浮力)の通常の形態(例えば特許文献1~3のような平坦な形状や、長手方向を水平方向にした形態)と比較して、水面を横切る断面積を小さくすることができる。このため、さらに波等の影響を受けにくくすることができる。
In addition, since the outer surface of the floating body is curved, it is less susceptible to tidal currents and waves. In addition, since a plurality of floating bodies are used and the length in the vertical direction of each floating body is longer than the width in the horizontal direction, a normal shape with the same volume (buoyancy) (for example, a flat shape as in
例えば、完全な球状の浮体と、上下方向の断面が楕円、長円又は卵型などのように上下方向に断面形状を偏平させた形態の浮体とでは、同じ体積であれば、水面を横切る浮体の断面積を小さくすることができる。このため、特に水面近傍における波や潮流から浮体が受ける力を抑制することができる。 For example, a completely spherical floating body and a floating body with a vertically flattened cross-sectional shape such as an ellipse, an oval, or an egg-shaped vertical cross section can cross the water surface if they have the same volume. can reduce the cross-sectional area of Therefore, it is possible to suppress the force that the floating body receives from waves and tides, especially near the surface of the water.
また、浮体を、上部曲面部材と下部曲面部材との間にリング状部材を挟み込んで形成することで、略全面(側面及び上下面)を曲面で構成することができるとともに、リング状部材の数に応じて、浮体のサイズを調整可能である。このため、部材を共有化して、多数のサイズの浮体を製造することができる。 In addition, by forming the floating body by sandwiching a ring-shaped member between the upper curved surface member and the lower curved surface member, substantially the entire surface (side surfaces and upper and lower surfaces) can be configured with curved surfaces, and the number of ring-shaped members The size of the floating body can be adjusted accordingly. Therefore, it is possible to manufacture floating bodies of many sizes by sharing members.
また、ベース部の下方に、揺動防止部材を配置し、組立時及び曳航時には揺動防止部材を上方に引き上げておくことで、揺動防止部材が作業や曳航の妨げとなることを抑制することができる。また、浮体構造物の設置場所において、揺動防止部材を水中に降下させることで、浮体構造物支持構造全体の重心を下方に移動させることができる。また、揺動防止部材が水中における抵抗となるため、揺動防止ダンパとして機能して、より安定に浮体構造物を支持することができる。 In addition, by arranging the anti-swing member below the base portion and lifting the anti-swing member upward during assembly and towing, it is possible to prevent the anti-swing member from interfering with work and towing. be able to. In addition, by lowering the anti-swing member into the water at the installation location of the floating structure, the center of gravity of the entire support structure for the floating structure can be moved downward. In addition, since the anti-swing member provides resistance in water, it functions as an anti-swing damper and can support the floating structure more stably.
この際、揺動防止部材をプレキャストコンクリート製とすることで、浮体と同様に錆等の問題がなく、組立作業性も良好である。また、揺動防止部材の内部へバラストを導入可能とすることで、浮体構造物を設置した際には、内部にバラストを導入し、浮力を最小化することができる。このため、浮体構造物支持構造全体の重心をより下方に移動させて安定化させることができる。 At this time, by making the anti-swing member made of precast concrete, there is no problem such as rusting as with the floating body, and the assembling workability is also good. In addition, by making it possible to introduce ballast into the inside of the anti-swing member, when the floating structure is installed, ballast can be introduced into the inside and buoyancy can be minimized. Therefore, the center of gravity of the entire floating structure support structure can be moved downward and stabilized.
また、揺動防止部材を、ベース部又は浮体構造物と棒状部材で連結することで、例えば、ワイヤーやチェーンのように可撓性を有する部材によって連結する場合と比較して、上部の浮体構造物との間で直接力を伝達することができるため、効率よく浮体構造物の揺動や上下動を抑制することができる。 In addition, by connecting the anti-swaying member to the base portion or the floating structure with a rod-shaped member, the upper floating structure can be reduced in comparison with the case of connecting with a flexible member such as a wire or chain, for example. Since a force can be directly transmitted between objects, it is possible to efficiently suppress rocking and vertical movement of the floating structure.
また、浮体構造物が洋上風力発電用風車である場合には、棒状部材を洋上風力発電用風車の支柱の内部に挿入して収容可能である。また、支柱と棒状部材とを連結することで、洋上風力発電設備に対する揺動防止ダンパとしての機能をより効率よく発揮させることができる。 Moreover, when the floating structure is a wind turbine for offshore wind power generation, the rod-shaped member can be inserted and accommodated inside a column of the wind turbine for offshore wind power generation. In addition, by connecting the strut and the rod-shaped member, the function of the anti-swing damper for the offshore wind power generation facility can be exhibited more efficiently.
第2の発明は、第1の発明にかかる浮体構造物支持構造を用いた浮体構造物の設置方法であって、前記揺動防止部材を上昇させた状態で設置場所まで前記浮体構造物支持構造を曳航する工程と、設置場所において、前記揺動防止部材を海中に降下させるとともに、前記浮体構造物支持構造を海底に係留する工程と、を具備することを特徴とする浮体構造物の設置方法である。 A second invention is a method for installing a floating structure using the floating structure support structure according to the first invention, wherein the floating structure support structure is moved to an installation location with the anti-swing member raised. and lowering the anti-sway member into the sea at the installation site, and mooring the floating structure support structure to the seabed. is.
第2の発明によれば、組立時及び曳航時には揺動防止部材を上方に引き上げて置くことで、揺動防止部材が作業や曳航の妨げとなることを抑制し、浮体構造物の設置場所において、揺動防止部材を海中に降下させることで、浮体構造物支持構造の重心を下方に移動させて安定化させることができる。 According to the second invention, by pulling up the anti-swing member at the time of assembly and towing, it is possible to prevent the anti-sway member from interfering with work and towing, and the floating structure can be installed at the installation site. By lowering the anti-swing member into the sea, the center of gravity of the floating structure support structure can be moved downward and stabilized.
本発明によれば、安定して浮体構造物を支持することが可能な浮体構造物支持構造等を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the floating structure support structure etc. which can support a floating structure stably can be provided.
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態について詳細に説明する。図1は、浮体構造物支持構造1を示す図である。浮体構造物支持構造1は、浮体構造物3を水上に浮かべた状態で支持するための支持構造である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a floating
なお、本実施形態では、浮体構造物3が洋上風力発電用風車である場合を示すが、浮体構造物3としては他の構造であってもよい。例えば、浮桟橋などのように水上に浮かべて使用される構造物であれば、いずれの構造物にも適用可能である。 In this embodiment, the floating structure 3 is a wind turbine for offshore wind power generation, but the floating structure 3 may have other structures. For example, the present invention can be applied to any structure as long as it is used while floating on water, such as a floating pier.
浮体構造物支持構造1は、主に、浮体構造物3、浮体5、ベース部7、下部連結部9、揺動防止部材11等によって構成される。複数の浮体5は水平方向に併設される。例えば、本実施形態では、4体の浮体5が略等間隔に配置される。
The floating
浮体5は、上下方向の長さが水平方向の幅よりも長い。例えば、浮体5の水平方向の断面は略円形であり、これと直交する鉛直方向の断面は略楕円又は略長円などの上下に偏平した形状である。すなわち、浮体5は、外周面の略全面が曲面で構成される。 The length of the floating body 5 in the vertical direction is longer than the width in the horizontal direction. For example, the horizontal cross section of the floating body 5 is substantially circular, and the vertical cross section orthogonal to this is substantially elliptical or elliptical, which is vertically flattened. That is, substantially the entire outer peripheral surface of the floating body 5 is configured with a curved surface.
ここで、浮体5の外面が曲面で構成されるとは、後述するベース部7や下部連結部9との接合部やバラストの導入口等、以外の部位が曲面で形成されていることをいう。すなわち、外面の一部に、機能上又は製造上の理由から、部分的に平坦部や凹凸構造である部位がある場合も、その他の大部分が曲面で構成されていれば、浮体5の外面が曲面で構成されるものに含まれる。 Here, the expression that the outer surface of the floating body 5 is formed with a curved surface means that portions other than the joint portion with the base portion 7 and the lower connecting portion 9, which will be described later, and the ballast introduction port, etc., are formed with curved surfaces. . That is, even if a portion of the outer surface has a flat portion or uneven structure for functional or manufacturing reasons, the outer surface of the floating body 5 can be is included in those composed of curved surfaces.
浮体5は、内部に空間13が形成されたプレキャストコンクリート製である。浮体5の内部には、図示を省略した導入口又は排出口から、海水などのバラストの導入及び排出が可能である。なお、浮体5の内部には、仕切り15が設けられる。仕切り15によって、浮体5の下部にバラストを導入することができる。このように、浮体5の下部にバラストを導入することで、安定して、浮体5の長手方向を上下方向に向けて水上に浮かべることができる。また、浮体5が揺れた際に、仕切り15によって空間13内のバラスト水のスロッシングを抑制することができる。なお、仕切り15としては、空間13内に完全な閉空間を形成するものではなく、通水用の複数の孔を設けてもよい。このようにしても、通水時の抵抗によりスロッシングを抑制することができる。また、仕切り15としては、浮体5の内部を水平方向に仕切るものであってもよく、鉛直方向に仕切るものであってもよい。 The floating body 5 is made of precast concrete with a space 13 formed therein. Ballast such as seawater can be introduced into and discharged from the inside of the floating body 5 through an inlet or outlet (not shown). A partition 15 is provided inside the floating body 5 . A partition 15 allows ballast to be introduced to the lower part of the floating body 5 . By introducing the ballast into the lower part of the floating body 5 in this manner, the floating body 5 can be stably floated on the water with its longitudinal direction directed vertically. In addition, the partition 15 can suppress sloshing of the ballast water in the space 13 when the floating body 5 shakes. The partition 15 does not form a completely closed space in the space 13, but may be provided with a plurality of holes for water passage. Even in this way, sloshing can be suppressed by the resistance when water flows. Further, the partition 15 may partition the inside of the floating body 5 in the horizontal direction or the partition in the vertical direction.
複数の浮体5の下部には、下部連結部9が配置され、浮体5の上部には、ベース部7が配置される。すなわち、複数の浮体5は、下部が下部連結部9で連結され、上部がベース部7によって連結される。なお、ベース部7及び下部連結部9は、鋼製であってもよく、プレキャストコンクリート製であってもよい。また、ベース部7とは別に、浮体5の上部の連結を行う上部連結部材を配置してもよい。 A lower connecting part 9 is arranged at the lower part of the plurality of floating bodies 5 , and a base part 7 is arranged at the upper part of the floating bodies 5 . That is, the plurality of floating bodies 5 are connected by the lower connecting part 9 at the lower part and connected by the base part 7 at the upper part. The base portion 7 and the lower connecting portion 9 may be made of steel or may be made of precast concrete. Also, apart from the base portion 7, an upper connecting member for connecting the upper portion of the floating body 5 may be arranged.
ベース部7の下方であって、複数の浮体5の中央部には、揺動防止部材11が配置される。揺動防止部材11も、浮体5と同様に、内部が中空のプレキャストコンクリート製であり、揺動防止部材11の内部へバラストを導入可能である。 An anti-swing member 11 is arranged below the base portion 7 and at the central portion of the plurality of floating bodies 5 . Like the floating body 5 , the anti-swing member 11 is also made of precast concrete with a hollow interior, and ballast can be introduced into the anti-swing member 11 .
浮体構造物3は、ベース部7上に固定される。揺動防止部材11は、ベース部7又は浮体構造物3と棒状部材17で連結される。例えば、前述したように、浮体構造物3が洋上風力発電用風車である場合には、棒状部材17が洋上風力発電用風車の支柱の内部に挿入されて固定される。なお、揺動防止部材11は、ベース部7の下方へ降下可能である。揺動防止部材11の作用については後述する。 The floating structure 3 is fixed on the base portion 7 . The anti-swing member 11 is connected to the base portion 7 or the floating structure 3 by a rod member 17 . For example, as described above, when the floating structure 3 is a windmill for offshore wind power generation, the rod-shaped members 17 are inserted and fixed inside the columns of the windmill for offshore wind power generation. Note that the anti-swing member 11 can be lowered below the base portion 7 . The action of the anti-swing member 11 will be described later.
図2(a)は、ベース部7に対する浮体5等の配置を示す平面図である。図示したように、4体の浮体5を用いる場合には、ベース部7は、略正方形とし、それぞれの浮体5をベース部7の頂点近傍に配置する。このようにすることで、浮体5によって安定してベース部7及び浮体構造物3を支持することができる。 FIG. 2(a) is a plan view showing the arrangement of the floating body 5 and the like with respect to the base portion 7. FIG. As shown in the figure, when four floating bodies 5 are used, the base portion 7 is made substantially square, and each floating body 5 is arranged near the vertex of the base portion 7 . By doing so, the base portion 7 and the floating structure 3 can be stably supported by the floating body 5 .
なお、揺動防止部材11は、浮体5及びベース部7の重心位置(浮体5及びベース部7の中心)に配置されることが望ましい。また、この場合、浮体構造物3も、揺動防止部材11の上方(浮体5及びベース部7の重心位置)に配置される。 The anti-swing member 11 is desirably arranged at the center of gravity of the floating body 5 and the base portion 7 (the center of the floating body 5 and the base portion 7). In this case, the floating body structure 3 is also arranged above the anti-swing member 11 (at the position of the center of gravity of the floating body 5 and the base portion 7).
なお、ベース部7及び浮体5の配置は、図2(a)に示す例には限られない。例えば、図2(b)に示すように、浮体5は、3体であってもよい。この場合には、ベース部7を略正三角形とし、ベース部7の頂点に浮体5を配置してもよい。このように、浮体5は少なくとも3体を略等間隔で配置することで、安定してベース部7等を支持することができる。 The arrangement of the base portion 7 and the floating body 5 is not limited to the example shown in FIG. 2(a). For example, as shown in FIG. 2(b), the number of floating bodies 5 may be three. In this case, the base portion 7 may be a substantially equilateral triangle, and the floating body 5 may be arranged at the vertex of the base portion 7 . By arranging at least three floating bodies 5 at substantially equal intervals in this manner, the base portion 7 and the like can be stably supported.
なお、浮体構造物3の配置は、必ずしもベース部7等の中央でなくてもよい。例えば、図3(a)に示すように、略矩形のベース部7の一辺上に浮体構造物3を配置してもよい。また、図3(b)に示すように、略三角形のベース部7の一辺上に浮体構造物3を配置してもよい。なお、この場合には、それぞれの浮体5に導入するバラスト量を調整すし、それぞれの浮体5の浮力を調整することで全体のバランスを調整することができる。 In addition, the arrangement of the floating structure 3 does not necessarily have to be in the center of the base portion 7 or the like. For example, as shown in FIG. 3( a ), the floating structure 3 may be arranged on one side of the substantially rectangular base portion 7 . In addition, as shown in FIG. 3B, the floating structure 3 may be arranged on one side of the substantially triangular base portion 7 . In this case, by adjusting the amount of ballast introduced into each floating body 5 and adjusting the buoyancy of each floating body 5, the overall balance can be adjusted.
次に、浮体構造物支持構造1を用いた浮体構造物3の設置方法について説明する。浮体構造物支持構造1は、浮体構造物3を設置する海洋の近傍の沿岸にて組み立てることができる。図4は、仮設桟橋19を用いて、浮体構造物支持構造1を組み立てる状態を示す図である。
Next, a method for installing the floating structure 3 using the floating
まず、プレキャストコンクリート製の浮体5を組み立てて連結し、ベース部7を固定する。浮体5の組立方法については詳細を後述する。さらに、ベース部7上に浮体構造物3を組み立てて固定する。また、揺動防止部材11を浮体構造物3と連結する。なお、浮体構造物3の組立の際には、浮体5等の内部にバラストを導入して浮体5(ベース部7)を沈下させることで、上部での作業が容易となる。 First, the floating body 5 made of precast concrete is assembled and connected, and the base portion 7 is fixed. The details of the method for assembling the floating body 5 will be described later. Furthermore, the floating structure 3 is assembled and fixed on the base portion 7 . Also, the anti-swing member 11 is connected to the floating structure 3 . When assembling the floating body structure 3, by introducing ballast into the inside of the floating body 5 and the like to sink the floating body 5 (the base portion 7), the work on the upper part becomes easier.
なお、前述したように、揺動防止部材11は、ベース部7の下方において上下動が可能である。浮体構造物支持構造1を組み立てる際には、揺動防止部材11は上昇させた状態で固定する。
In addition, as described above, the anti-swing member 11 can move up and down below the base portion 7 . When the floating
次に、図5(a)に示すように、揺動防止部材11を上昇させた状態で設置場所まで浮体構造物支持構造1を曳航する。この際には、浮体5及び揺動防止部材11のバラストを排出して、全体を上昇させた状態で曳航する。このようにすることで、浮体構造物支持構造1の下部が海底と接触することを抑制することができる。
Next, as shown in FIG. 5(a), the floating
浮体構造物支持構造1を設置場所まで曳航した後、揺動防止部材11を海中に降下させて固定する(図中矢印A)。なお、揺動防止部材11は海底22まで降下させる必要はなく、海面と海底との間の水中に位置すればよい。また、浮体構造物支持構造1を海底22に係留索21によって係留する。例えば、緊張係留式としてもよい。
After the floating
ここで、揺動防止部材11の内部にはバラストが導入されて内部の空気は略全て排出される。なお、揺動防止部材11内に導入するバラストは、海水でなくてもよい。揺動防止部材11は、浮体構造物支持構造1の全体の重心を下方に下げる役割を持つ。また、波や潮流の影響で、浮体構造物3の揺動や上下動に対して、揺動防止部材11が水中での抵抗部として働くため、揺動防止部材11を揺動防止ダンパとして機能させることができる。すなわち、揺動防止部材11によって、浮体構造物3の揺動や上下動を抑制することができる。
Here, ballast is introduced into the anti-swing member 11 and substantially all of the internal air is discharged. It should be noted that the ballast introduced into the anti-swing member 11 may not be seawater. The anti-swing member 11 has a role of lowering the center of gravity of the entire floating
以上のように、本実施形態の浮体構造物支持構造1によれば、外面の略全面が曲面からなる浮体5によって支持されるため、浮体5が波や潮流を受け流すことができるため、波等の影響を抑制することができる。また、浮体5が上下方向に長いため、例えば球体の場合(すなわち上下方向と水平方向のサイズが略同一)よりも、同一の体積(浮力)であれば、水面を横切る断面積を小さくすることができる。このため、最も波や潮流の影響を受けやすい水面近傍において、浮体5を小型化したのと同様の効果を得ることができる。例えば、漂流物等を受け流す効果も大きい。
As described above, according to the floating
また、浮体5の内部に仕切り15を設け、バラストを浮体5の下部に配置することで、浮体5を安定して起立させる(長手方向を上下方向へ向ける)ことができる。また、仕切り15によって、バラスト水のスロッシングを抑制することができる。 In addition, by providing a partition 15 inside the floating body 5 and arranging the ballast in the lower part of the floating body 5, the floating body 5 can be stably erected (with its longitudinal direction directed vertically). In addition, the partition 15 can suppress sloshing of ballast water.
また、揺動防止部材11が浮体構造物3と連結されるため、浮体構造物支持構造1の重心を下げることができる。また、揺動防止部材11が水中ダンパとして機能し、浮体構造物3の揺動や上下動を抑制することができる。なお、揺動防止部材11による揺動等の防止効果を得るためには、可撓性を有するワイヤー等によって浮体構造物3(又はベース部7)と連結されるのではなく、ある程度の剛性を有する棒状の部材で連結することが望ましい。
Further, since the anti-swing member 11 is connected to the floating structure 3, the center of gravity of the floating
また、棒状部材17を洋上風力発電用風車の支柱の内部に収容することで、揺動防止部材11を上昇させた際にも、棒状部材17が上方に露出することがない。また、揺動防止部材11を上昇させた際にも降下させた際にも、確実に支柱に固定することができる。 Further, by housing the rod-shaped member 17 inside the column of the wind turbine for offshore wind power generation, the rod-shaped member 17 is not exposed upward even when the anti-swing member 11 is lifted. In addition, it is possible to reliably fix the anti-swing member 11 to the strut both when it is raised and when it is lowered.
なお、棒状部材17と浮体構造物3との連結部においては、上下方向に対しては両者に確実に力を伝達することができるとともに、水平方向に対しては両者の間での力を減衰させることが可能な緩衝部材等を用いたジョイント構造としてもよい。例えば、揺動防止部材11に対して、水平方向に潮流による力が付与された際に、その力が全て浮体構造物3に伝達されずに減衰させることで、係留索21への負担を小さくすることができる。この場合でも、高波等による上下動や揺動を抑制するダンパ機能は確実に確保することができる。 In addition, at the connecting portion between the rod-shaped member 17 and the floating structure 3, the force can be reliably transmitted to both in the vertical direction, and the force between the two can be damped in the horizontal direction. A joint structure using a cushioning member or the like that can be For example, when a force due to a tidal current is applied to the anti-swing member 11 in the horizontal direction, the force is attenuated without being transmitted to the floating structure 3, thereby reducing the load on the mooring cable 21. can do. Even in this case, it is possible to reliably secure the damper function for suppressing vertical movement and rocking due to high waves and the like.
なお、前述したように、浮体5は、プレキャストコンクリート(例えば比重2.0以上)によって構成される。この際、例えば、図6(a)に示すように、上部曲面部材23と下部曲面部材25とを止水部材27を介して連結して構成することができる。なお、内部の仕切りやバラストの導入口や排水口等は図示を省略する。
In addition, as described above, the floating body 5 is made of precast concrete (for example, having a specific gravity of 2.0 or more). At this time, for example, as shown in FIG. 6(a), the upper
上部曲面部材23と下部曲面部材25は、略楕円形状を半割した形態であり、いずれの位置における断面形状も円形であり、開口部を最大径とした形状である。なお、上部曲面部材23と下部曲面部材25は、いずれも、開口部の半径よりも、高さが高い。
The upper
この場合、上部曲面部材23と下部曲面部材25との連結部には、互いに嵌合可能な段差を形成しておき、止水部材27を介して段差を嵌合させることで、より確実に連結することができる。この際、図6(b)に示すように、緊張材29によってプレストレスを付与してもよい。なお、緊張材29は、図示したように、浮体5の中心を上下に貫通させてもよく、上部曲面部材23と下部曲面部材25のコンクリートの肉厚内部に配置してもよい。
In this case, the connecting portion between the upper
このように、上部曲面部材23と下部曲面部材25とを水密に組み合わせることで、上下方向の略中央が最大径となり、上下に行くにつれて徐々に径が小さくなるような軸対称な形状とすることができる。すなわち、浮体5の略全面を曲面で構成することができる。なお、前述したように、浮体5の一部(例えば上下端等)において、平坦部や凹凸部を形成してもよい。
In this way, by combining the upper
また、図7に示すように、さらにリング状部材31を追加してもよい。図7(a)は、組立前の状態を示す図、図7(b)は、組立後の浮体5を示す図である。なお、仕切り及び緊張材等の図示は省略する。 Also, as shown in FIG. 7, a ring-shaped member 31 may be added. FIG. 7(a) is a diagram showing a state before assembly, and FIG. 7(b) is a diagram showing the floating body 5 after assembly. In addition, illustration of a partition, a tendon, etc. is abbreviate|omitted.
図示した例では、浮体5は、上部曲面部材23と、下部曲面部材25と、上部曲面部材23と下部曲面部材25との間に挟み込まれるリング状部材31等から構成される。すなわち、上部曲面部材23と下部曲面部材25とが、リング状部材31を介して接合される。なお、リング状部材31の端面にも、上部曲面部材23と下部曲面部材25の端面に形成された段差と嵌合可能な段差を形成し、それぞれの接合部において互いに嵌合させることができる。また、各部材の間には止水部材27が配置されて止水性が確保される。
In the illustrated example, the floating body 5 is composed of an upper
浮体5をこのように形成しても、浮体5の上下方向の略中央が最大径となり、上下端部の近傍において、上下端に行くにつれて徐々に径が小さくなるような軸対称な形状とすることができ、浮体5の外周面を曲面で構成することができる。 Even if the floating body 5 is formed in this way, it has an axially symmetrical shape in which the maximum diameter is at the approximate center in the vertical direction of the floating body 5, and the diameter gradually decreases toward the upper and lower ends in the vicinity of the upper and lower ends. , and the outer peripheral surface of the floating body 5 can be configured with a curved surface.
また、図8(a)、図8(b)に示すように、上部曲面部材23と下部曲面部材25との間に挟み込まれるリング状部材31の数をさらに増やしてもよい。例えば、図示したように、複数のリング状部材31を用いることで、浮体5のサイズを大きくする(長くする)ことができる。すなわち、上部曲面部材23と下部曲面部材25との間のリング状部材31の数に応じて、浮体5のサイズを調整可能である。
Further, as shown in FIGS. 8A and 8B, the number of ring-shaped members 31 sandwiched between the upper
このように、リング状部材31を用いることで、上部曲面部材23と下部曲面部材25を共通して使用して、複数のサイズの浮体5を形成することができる。このため、部材を共有化して、浮体構造物に応じて、適切なサイズの浮体5を形成することができる。この際、前述したように、上下方向の長さが水平方向のサイズよりも長く、外面が略全面にわたって曲面で構成することができるため、波等の影響を受けにくい浮体5を得ることができる。
By using the ring-shaped member 31 in this manner, the floating bodies 5 of a plurality of sizes can be formed by using the upper
なお、浮体5の使用時において、水面近傍(潮間帯)に位置する部位は、作用する波力が大きく、漂流物等の衝突による衝撃力が作用しやすいため、他の部位よりも強度が大きく耐久性も高い超高強度コンクリート製のプレキャスト部材(リング状部材)を使用してもよい。 When the floating body 5 is in use, the portion located near the water surface (intertidal zone) is subject to greater wave force and is more likely to be affected by impact force due to the collision of drifting objects. A precast member (ring-shaped member) made of ultra-high-strength concrete having high durability may also be used.
なお、揺動防止部材11については、形状は特に限定されない。例えば、浮体5と同様に、図9(a)に示すような略全面が曲面で構成された形状としてもよい。この場合、浮体5と部材を共有化してもよい。 Note that the shape of the anti-swing member 11 is not particularly limited. For example, similar to the floating body 5, it may have a shape in which almost the entire surface is curved, as shown in FIG. 9(a). In this case, the members may be shared with the floating body 5 .
また、図9(b)~図9(d)に示すように、揺動防止部材11を、平坦面を有する断面多角形状としてもよい。例えば、揺動防止部材11は、上方の浮体構造物3の揺動に対して抵抗となることが望ましいため、あえて平坦面を有する多角形の断面形状とすることが望ましい。特に、上下面に平坦面を有するような三角形状や、四角形状等とすることで、浮体構造物3の上下動に対する抵抗を高めることができる。 Further, as shown in FIGS. 9(b) to 9(d), the anti-swing member 11 may have a polygonal cross section with a flat surface. For example, since it is desirable that the anti-swaying member 11 resists the oscillation of the floating structure 3 above, it is desirable that the anti-swaying member 11 has a polygonal cross-sectional shape with a flat surface. In particular, the resistance to vertical movement of the floating structure 3 can be increased by using a triangular shape having flat upper and lower surfaces, a rectangular shape, or the like.
また、揺動防止部材11は、中空形状でなくてもよい。図10(a)は、揺動防止部材11の平面図、図10(b)は正面図である。図示したように、揺動防止部材11としては、複数の通水用の孔14を有する板状部材であってもよい。このようにすることで、高波等による上下動に対しては、ダンパ機能を発揮させることができるとともに、潮流等の水平方向の力に対しては、揺動防止部材11が抵抗になりにくく、係留索21への負担を小さくすることができる。なお、この場合、下面側に脚部12を形成することで、供用後は棒状部材17を切断することで、揺動防止部材を海底に沈め、漁礁として利用することができる。 Also, the anti-swing member 11 does not have to be hollow. FIG. 10(a) is a plan view of the anti-swing member 11, and FIG. 10(b) is a front view. As illustrated, the anti-swing member 11 may be a plate-like member having a plurality of water passage holes 14 . By doing so, it is possible to exhibit a damper function against vertical movement due to high waves, etc., and the anti-swing member 11 is less likely to resist horizontal forces such as tidal currents. The load on the mooring cable 21 can be reduced. In this case, by forming the legs 12 on the lower surface side, the anti-swing member can be sunk to the seabed and used as a fishing reef by cutting the bar member 17 after use.
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, the technical scope of the present invention is not influenced by the above-described embodiments. It is obvious that a person skilled in the art can conceive various modifications or modifications within the scope of the technical idea described in the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. be understood to belong to
1………浮体構造物支持構造
3………浮体構造物
5………浮体
7………ベース部
9a………下部連結部
11………揺動防止部材
13………空間
15………仕切り
17………棒状部材
19………仮設桟橋
21………係留索
22………海底
23………上部曲面部材
25………下部曲面部材
27………止水部材
29………緊張材
31………リング状部材
1…………Floating structure support structure 3…………Floating structure 5…………Floating body 7…………Base portion 9a……Lower connecting portion 11……Swing prevention member 13……Space 15…… … Partition 17 …… Rod-shaped member 19 …… Temporary pier 21 …… Mooring cable 22 ……
Claims (7)
上下方向の長さが水平方向の幅よりも長い複数の浮体と、
前記浮体上に配置され、浮体構造物が固定されるベース部と、
を具備し、
前記浮体は、上下方向の断面において、少なくとも上部と下部が曲面で構成され、内部に空間が形成されたプレキャストコンクリート製であり、
前記浮体の内部に、バラストの導入及び排出が可能であることを特徴とする浮体構造物支持構造。 A support structure for a floating structure, comprising:
a plurality of floating bodies whose length in the vertical direction is longer than the width in the horizontal direction;
a base portion disposed on the floating body to which the floating structure is fixed;
and
The floating body is made of precast concrete with curved surfaces at least at the upper and lower portions in a cross section in the vertical direction and a space formed therein,
A support structure for a floating structure, characterized in that ballast can be introduced into and discharged from the inside of the floating structure.
前記上部曲面部材と前記下部曲面部材とが、前記リング状部材を介して接合され、
前記上部曲面部材と前記下部曲面部材との間の前記リング状部材の数に応じて、前記浮体のサイズを調整可能であることを特徴とする請求項1記載の浮体構造物支持構造。 The floating body has an upper curved surface member, a lower curved surface member, and a ring-shaped member sandwiched between the upper curved surface member and the lower curved surface member,
The upper curved surface member and the lower curved surface member are joined via the ring-shaped member,
2. The floating structure support structure according to claim 1, wherein the size of said floating body can be adjusted according to the number of said ring-shaped members between said upper curved surface member and said lower curved surface member.
前記揺動防止部材の内部へバラストを導入可能であることを特徴とする請求項3記載の浮体構造物支持構造。 The anti-swing member is made of precast concrete with a hollow inside,
4. The structure for supporting a floating structure according to claim 3, wherein ballast can be introduced into the interior of said anti-swing member.
前記棒状部材は、前記洋上風力発電用風車の支柱の内部に挿入されることを特徴とする請求項5記載の浮体構造物支持構造。 The floating structure is a wind turbine for offshore wind power generation,
6. The structure for supporting a floating structure according to claim 5, wherein the rod-like member is inserted inside a column of the wind turbine for offshore wind power generation.
前記揺動防止部材を上昇させた状態で設置場所まで前記浮体構造物支持構造を曳航する工程と、
設置場所において、前記揺動防止部材を海中に降下させるとともに、前記浮体構造物支持構造を海底に係留する工程と、
を具備することを特徴とする浮体構造物の設置方法。 A floating structure installation method using the floating structure support structure according to claim 3,
a step of towing the floating structure support structure to an installation location with the anti-swing member raised;
lowering the anti-sway member into the sea at an installation site and mooring the floating structure support structure to the seabed;
A method for installing a floating structure, comprising:
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CN114228923A (en) * | 2022-01-21 | 2022-03-25 | 李锦新 | Water pile |
-
2021
- 2021-05-20 JP JP2021085258A patent/JP2022178448A/en active Pending
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CN114228923B (en) * | 2022-01-21 | 2024-05-17 | 李锦新 | Water pile |
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