JP2023139672A - Device and method for manufacturing floating body structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば洋上風力発電用の浮体構造物の大量生産に好適な浮体構造物の製造装置および製造方法に関するものである。 The present invention relates to a floating structure manufacturing apparatus and manufacturing method suitable for mass production of floating structures for offshore wind power generation, for example.
従来、洋上風力発電用の浮体構造物が知られている(例えば、特許文献1を参照)。こうした大型の浮体構造物は、通常、海水面下まで地盤を掘り下げた海洋ドックで製造され、ドックに水を注入することにより進水している。このプロセスでは、1つの浮体構造物を製造して進水するまでの作業が同一の1つのドック内で行われる。 2. Description of the Related Art Floating structures for offshore wind power generation are conventionally known (for example, see Patent Document 1). These large floating structures are typically manufactured in offshore docks dug below sea level and launched by injecting water into the docks. In this process, operations from manufacturing one floating structure to launching it into the water are performed within the same one dock.
一方、造船業界では、ブロック建造方式が一般に採用されている。この方式は、船体を複数の鋼製ブロックに分けてそれぞれを建造し、全てを溶接で接合して一隻の船を完成させるものである。 On the other hand, in the shipbuilding industry, the block construction method is generally adopted. This method involves building a ship by dividing the hull into multiple steel blocks, then welding them together to complete the ship.
しかし、上記の従来の海洋ドックでは、浮体構造物の進水作業中に次の浮体構造物を製造することは難しいことから、大型の浮体構造物の大量生産には不向きであるという問題があった。また、浮体構造物がコンクリート製の場合には、止水の難しさから浮体モジュール同士の接合部は極力少なくするのが好ましいため、特にブロック建造方式を前提とした既存の造船ドックでの大量生産には不向きであった。こうしたことから、大型の浮体構造物の大量生産を可能にするために、複数の浮体構造物の製作と進水を継続的に行うことができるドック(製造装置)が求められていた。 However, the above-mentioned conventional marine docks have the problem of being unsuitable for mass production of large floating structures, as it is difficult to manufacture the next floating structure while the floating structure is being launched. Ta. In addition, when the floating structure is made of concrete, it is preferable to minimize the number of joints between floating modules due to the difficulty of water-stopping. It was not suitable for For this reason, in order to enable the mass production of large floating structures, there has been a need for a dock (manufacturing equipment) that can continuously manufacture and launch multiple floating structures.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複数の浮体構造物の製作と進水を継続的に行うことができる浮体構造物の製造装置および製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a floating structure manufacturing device and manufacturing method that can continuously manufacture and launch a plurality of floating structures. .
上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る浮体構造物の製造装置は、浮体構造物を製作する製作区域に隣接して設けられ、製作した前記浮体構造物を配置可能な床部からなる第一領域と、前記第一領域に隣接して設けられ、前記第一領域の前記床部の高さよりも低い床部からなる第二領域と、前記第二領域と外部水域との間に設けられる水門と、前記第一領域および前記第二領域の水位を調節する水位調節装置とを備える製造装置であって、前記水門を閉じた状態で、前記第一領域の水位を調節することにより前記第一領域の前記浮体構造物を浮かせてから、前記第二領域に移動させた後、前記第二領域の水位を前記外部水域の水位と同じになるように調節してから、前記水門を開き、前記第二領域の前記浮体構造物を前記外部水域に向けて曳航可能にすることを特徴とする。 In order to solve the above problems and achieve the objectives, a floating structure manufacturing apparatus according to the present invention is provided adjacent to a manufacturing area where floating structures are manufactured, and the manufactured floating structure can be placed. a first area consisting of a floor part, a second area provided adjacent to the first area and consisting of a floor part lower than the height of the floor part of the first area, and the second area and an external water body. and a water level adjusting device for adjusting the water level in the first region and the second region, the manufacturing device comprising: a water gate provided between the water gate and the water level adjusting device for regulating the water level in the first region and the second region, the water level in the first region being adjusted with the water gate closed. After the floating structure in the first area is floated by adjusting the floating structure and then moved to the second area, the water level in the second area is adjusted to be the same as the water level in the external water body, and then , the water gate is opened to enable the floating structure in the second region to be towed toward the external water area.
また、本発明に係る浮体構造物の製造方法は、浮体構造物を製作する製作区域に隣接して設けられ、製作した前記浮体構造物を配置可能な床部からなる第一領域と、前記第一領域に隣接して設けられ、前記第一領域の前記床部の高さよりも低い床部からなる第二領域と、前記第二領域と外部水域との間に設けられる水門と、前記第一領域および前記第二領域の水位を調節する水位調節装置とを用いて前記浮体構造物を製造する方法であって、前記水門を閉じた状態で、前記第一領域の水位を調節することにより前記第一領域の前記浮体構造物を浮かせるステップと、前記浮体構造物を前記第一領域から前記第二領域に移動させるステップと、前記第二領域の水位を前記外部水域の水位と同じになるように調節してから、前記水門を開き、前記第二領域の前記浮体構造物を前記外部水域に向けて曳航可能にするステップとを有することを特徴とする。 Further, the method for manufacturing a floating structure according to the present invention includes a first area that is provided adjacent to a manufacturing area where the floating structure is manufactured and is composed of a floor section on which the manufactured floating structure can be placed; a second area provided adjacent to one area and comprising a floor portion lower than the height of the floor portion of the first area; a water gate provided between the second area and an external water area; A method of manufacturing the floating structure using a water level adjustment device that adjusts the water level of the first region and the second region, the method comprising: adjusting the water level of the first region with the water gate closed; floating the floating structure in a first area; moving the floating structure from the first area to the second area; and adjusting the water level in the second area to be the same as the water level in the external water body. and then opening the water gate to enable the floating structure in the second region to be towed toward the external water area.
本発明に係る浮体構造物の製造装置によれば、浮体構造物を製作する製作区域に隣接して設けられ、製作した前記浮体構造物を配置可能な床部からなる第一領域と、前記第一領域に隣接して設けられ、前記第一領域の前記床部の高さよりも低い床部からなる第二領域と、前記第二領域と外部水域との間に設けられる水門と、前記第一領域および前記第二領域の水位を調節する水位調節装置とを備える製造装置であって、前記水門を閉じた状態で、前記第一領域の水位を調節することにより前記第一領域の前記浮体構造物を浮かせてから、前記第二領域に移動させた後、前記第二領域の水位を前記外部水域の水位と同じになるように調節してから、前記水門を開き、前記第二領域の前記浮体構造物を前記外部水域に向けて曳航可能にするので、複数の浮体構造物の製作と進水を継続的に行うことが可能となり、浮体構造物の大量生産が容易になるという効果を奏する。 According to the floating structure manufacturing apparatus according to the present invention, the first area is provided adjacent to a manufacturing area for manufacturing the floating structure and is composed of a floor section on which the manufactured floating structure can be placed; a second area provided adjacent to one area and comprising a floor portion lower than the height of the floor portion of the first area; a water gate provided between the second area and an external water area; and a water level adjustment device for adjusting the water level in the second region, the manufacturing device comprising: a water level adjusting device for adjusting the water level in the second region, the floating body structure in the first region being adjusted by adjusting the water level in the first region with the water gate closed. After floating the object and moving it to the second area, the water level in the second area is adjusted to be the same as the water level in the external water area, and then the water gate is opened and the object is moved to the second area. Since the floating structure can be towed toward the external water body, it is possible to continuously manufacture and launch a plurality of floating structures, and the effect is that mass production of floating structures is facilitated. .
また、本発明に係る浮体構造物の製造方法によれば、浮体構造物を製作する製作区域に隣接して設けられ、製作した前記浮体構造物を配置可能な床部からなる第一領域と、前記第一領域に隣接して設けられ、前記第一領域の前記床部の高さよりも低い床部からなる第二領域と、前記第二領域と外部水域との間に設けられる水門と、前記第一領域および前記第二領域の水位を調節する水位調節装置とを用いて前記浮体構造物を製造する方法であって、前記水門を閉じた状態で、前記第一領域の水位を調節することにより前記第一領域の前記浮体構造物を浮かせるステップと、前記浮体構造物を前記第一領域から前記第二領域に移動させるステップと、前記第二領域の水位を前記外部水域の水位と同じになるように調節してから、前記水門を開き、前記第二領域の前記浮体構造物を前記外部水域に向けて曳航可能にするステップとを有するので、複数の浮体構造物の製作と進水を継続的に行うことが可能となり、浮体構造物の大量生産が容易になるという効果を奏する。 Further, according to the method for manufacturing a floating structure according to the present invention, a first area is provided adjacent to a manufacturing area where the floating structure is manufactured and is composed of a floor section on which the manufactured floating structure can be placed; a second region provided adjacent to the first region and comprising a floor portion lower than the height of the floor portion of the first region; a water gate provided between the second region and an external water body; A method of manufacturing the floating structure using a water level adjustment device that adjusts the water level of the first region and the second region, the method comprising: adjusting the water level of the first region with the water gate closed. Floating the floating structure in the first region by moving the floating structure from the first region to the second region, and making the water level in the second region the same as the water level in the external water body. and then opening the water gate to allow the floating structures in the second region to be towed toward the external water area, thereby facilitating the fabrication and launching of a plurality of floating structures. This has the effect of making it possible to carry out the process continuously and making mass production of floating structures easier.
以下に、本発明に係る浮体構造物の製造装置および製造方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, embodiment of the manufacturing apparatus and manufacturing method of the floating structure based on this invention is described in detail based on drawing. Note that the present invention is not limited to this embodiment.
図1に示すように、本実施の形態に係る浮体構造物の製造装置10は、外海12(外部水域)に面した港湾の岸壁の陸14上に設けられる工場16と、進水用ドック18とからなる。
As shown in FIG. 1, a floating
工場16は、浮体構造物を製作する製作区域である。本実施の形態の製作対象は、洋上風力発電用のセミサブ式の大型の浮体構造物を想定している。なお、コンクリート製の浮体構造物の大量生産を行う場合は、工場16内には、コンクリート製の浮体構造物を大量生産できるように、スリップフォーム工法で使用する設備(例えば、移動式成型機、鋼製型枠)を配置することが好ましい。
The
進水用ドック18は、工場側に位置するエリア1と、海側に位置するエリア2からなる。エリア1は、工場16に隣接して設けられ、製作した浮体構造物を配置可能な水平床20(床部)からなる第一領域である。水平床20の高さは、工場16の床と同じ高さである。エリア2は、エリア1に隣接して設けられ、エリア1の水平床20の高さよりも低い床22(床部)からなる第二領域である。エリア1の水平床20とエリア2の床22は斜面24で接続している。エリア2には、あらかじめ海水が取り込まれており、製作対象の浮体構造物を十分に浮かばせられるほどの水深hを有している。
The
図1(1)に示すように、進水用ドック18の左右側部には、所定の高さの堤体26が設けられ、進水用ドック18の前後部には、開閉可能なゲート28、30が設けられる。左右方向幅Bは、エリア1よりもエリア2の方が大きい。エリア1とエリア2の接続部は平面視で漸拡しており、堤体26は平面視でエリア1、2の側部に沿って略前後方向に延在するとともに、前方の海側で左右方向内側に屈曲し、ゲート28の側部の戸当たりに接続している。このように、進水用ドック18の周囲四方は堤体26とゲート28、30で取り囲まれている。進水用ドック18は、岸壁上の工場16と進水予定先の海12の間の領域を掘り込むことによって構築してもよいし、岸壁から海側に連壁で囲んだ領域を形成することによって構築してもよい。
As shown in FIG. 1 (1),
海側のゲート28(水門)は、外海12とエリア2の境界に設置され、例えば造船所などで使用されるフラップ式ゲートで構成される。ゲート28が開くと、外海12とエリア2は連通状態になり、ゲート28が閉じると、外海12とエリア2は遮断状態になる。工場側のゲート30は、左右方向に移動可能な左右一対の横引きゲートで構成され、工場16とエリア1の境界に設置される。ゲート30が開くと、工場16とエリア1は連通状態になり、ゲート30が閉じると、工場16とエリア1は遮断状態になる。
The sea side gate 28 (sluice gate) is installed at the boundary between the
製造装置10は、進水用ドック18の水位WLを調節する水位調節装置32と、エリア1での資材運搬や浮体構造物への艤装品の取付けに用いる運搬装置34Aと、工場16からエリア1に向けて浮体構造物を水平移動するための移動装置34Bと、をさらに備える。
The
水位調節装置32は、例えば、海12の水を進水用ドック18内に注水する注水装置と、進水用ドック18内の海水を外部に排水する排水装置とを用いて構成することができる。注水装置および排水装置としては、例えば、ポンプで吸引した海水を給排水する装置が使用可能である。注水装置で進水用ドック18内に注水することで進水用ドック18の水位WLを上昇させ、排水で進水用ドック18内から排水することで進水用ドック18の水位WLを低下させることが可能である。なお、進水用ドック18内の水位WLを検知する水位検知装置と、検知した進水用ドック18の水位WLに応じて注水装置または排水装置の動作を停止する制御装置をさらに含んでもよい。また、本発明の水位調節装置はこれに限るものではなく、進水用ドック18内の水位WLを調節可能な装置であればいかなる装置でもよい。
The water
また、運搬装置34Aは、例えば浮体式洋上風力のタービンやブレードなどを設置するために用いられるタワークレーンである。移動装置34Bは、例えば、IP-CCV(Individual Pushing Caisson Carrier Vehicle)のような装置、エアーキャスターとジャッキまたはウィンチによる装置、ベルトコンベア・無限軌道・車輪等を用いた装置などの周知の移動装置を用いることができる。この場合、工場16の床からエリア1の水平床20までの区間には、上記の移動装置を活用できるように、IP-CCVやエアーキャスター、車輪のためのレール(溝)またはベルトコンベア等の装置をあらかじめ取り付けておくことが望ましい。なお、図1(1)の例では、水平床20に移動装置34Bとして溝を設けた構成を示している。
Further, the
次に、本実施の形態の浮体構造物の製造方法について図2を参照しながら説明する。本実施の形態では、以下のステップS1~S5の手順により、浮体構造物を製作した後、進水させる。 Next, a method for manufacturing a floating structure according to this embodiment will be described with reference to FIG. In this embodiment, a floating structure is manufactured by the following steps S1 to S5 and then launched.
まず、ステップS1では、図2(1)に示すように、進水用ドック18の水位WLをエリア1の水平床20よりも低い状態にしておくものとする。工場16で製作した浮体構造物Cを水平移動して進水用ドック18のエリア1の水平床20に仮置きする。エリア1に仮置きする浮体構造物Cの数は、エリア1のスペースに応じて適宜設定可能である(図の例では2基)。浮体構造物Cを水平移動する移動装置には、例えば、上記の移動装置を適用することができる。
First, in step S1, it is assumed that the water level WL of the launching
本実施の形態の浮体構造物Cは、互いに水平に連結された複数のコンクリート製の柱状の浮体C1からなる構造物を想定している。中央の浮体C1の上部には風車タワーC2が設けられ、風車タワーC2の上端には図示しないナセルおよびブレードが設けられる。符号C3は、ブレードの外径円を示している。浮体構造物Cの上部構造や艤装品(例えば、タワーC2やナセル・ブレード・係留装置など)の取付け作業は、工場内で行ってもよいし、このエリア1で行ってもよい。
The floating structure C of this embodiment is assumed to be a structure consisting of a plurality of concrete columnar floating bodies C1 that are horizontally connected to each other. A wind turbine tower C2 is provided at the top of the central floating body C1, and a nacelle and blades (not shown) are provided at the upper end of the wind turbine tower C2. Symbol C3 indicates the outer diameter circle of the blade. The work of installing the superstructure and equipment (for example, the tower C2, nacelle, blade, mooring device, etc.) of the floating structure C may be performed in the factory or in this
次のステップS2では、図2(2)に示すように、全ゲート28、30を閉じ、エリア1において浮体構造物Cが浮き上がるまで、外部から進水用ドック18に海水を注水し、進水用ドック18の水位WLを上昇させる。こうすることで、浮体構造物Cが進水する。
In the next step S2, as shown in FIG. 2 (2), all the
次のステップS3では、図2(3)に示すように、海水に浮いたエリア1の浮体構造物Cをエリア2に移動する。この移動には、ウィンチやワイヤー、船舶を用いて浮体構造物Cを牽引する方法などを適用することができる。エリア2に移動後、必要に応じて浮体構造物Cの艤装品取付け作業を行ってもよい。
In the next step S3, as shown in FIG. 2(3), the floating structure C in
次のステップS4では、図2(4)に示すように、エリア2の水位WLが外海の水位WL0と同じレベルになるまで進水用ドック18内から海水を外部に排出する。エリア1の排水完了後、エリア1はステップS1の作業が可能な状態となるので、工場16から次の浮体構造物Cをエリア1に仮置きできるようになり、エリア1において浮体構造物Cの上部構造や艤装品の取付け作業が可能となる。
In the next step S4, as shown in FIG. 2(4), seawater is discharged from the launching
次のステップS5では、図2(5)に示すように、外海12に面したゲート28を開き、エリア2の浮体構造物Cを外海12に向けて曳航可能な状態にする。その後、浮体構造物Cを図示しない作業船などで曳航する。
In the next step S5, as shown in FIG. 2(5), the
このように、本実施の形態によれば、床の高さが異なる2つのエリア1、2を活用して、海水の注入と排出を行うことにより、複数の浮体構造物の製作と進水を継続的に行うことが可能である。通常のドック利用と異なり、1個の浮体構造物の進水のために他の浮体構造物の製作を止めることなく、製作した浮体構造物をスムーズかつ迅速に運搬し、進水させることができる。本実施の形態は、クレーンやリフトを使うことが困難な大型の浮体構造物の大量生産に好適である。
In this way, according to the present embodiment, by utilizing the two
以上説明したように、本発明に係る浮体構造物の製造装置によれば、浮体構造物を製作する製作区域に隣接して設けられ、製作した前記浮体構造物を配置可能な床部からなる第一領域と、前記第一領域に隣接して設けられ、前記第一領域の前記床部の高さよりも低い床部からなる第二領域と、前記第二領域と外部水域との間に設けられる水門と、前記第一領域および前記第二領域の水位を調節する水位調節装置とを備える製造装置であって、前記水門を閉じた状態で、前記第一領域の水位を調節することにより前記第一領域の前記浮体構造物を浮かせてから、前記第二領域に移動させた後、前記第二領域の水位を前記外部水域の水位と同じになるように調節してから、前記水門を開き、前記第二領域の前記浮体構造物を前記外部水域に向けて曳航可能にするので、複数の浮体構造物の製作と進水を継続的に行うことが可能となり、浮体構造物の大量生産が容易になる。 As explained above, according to the floating structure manufacturing apparatus according to the present invention, the first floor section is provided adjacent to the manufacturing area where floating structures are manufactured, and includes a floor section on which the manufactured floating structure can be placed. a second region provided adjacent to the first region and comprising a floor portion lower than the height of the floor portion of the first region; and a second region provided between the second region and an external water body. A manufacturing apparatus comprising a water gate and a water level adjustment device that adjusts the water level in the first region and the second region, the manufacturing device comprising: a water gate, and a water level adjusting device that adjusts the water level in the first region and the second region; After floating the floating structure in one area and moving it to the second area, adjusting the water level in the second area to be the same as the water level in the external water area, and then opening the water gate; Since the floating structure in the second region can be towed toward the external water area, it is possible to continuously manufacture and launch a plurality of floating structures, and mass production of floating structures is facilitated. become.
また、本発明に係る浮体構造物の製造方法によれば、浮体構造物を製作する製作区域に隣接して設けられ、製作した前記浮体構造物を配置可能な床部からなる第一領域と、前記第一領域に隣接して設けられ、前記第一領域の前記床部の高さよりも低い床部からなる第二領域と、前記第二領域と外部水域との間に設けられる水門と、前記第一領域および前記第二領域の水位を調節する水位調節装置とを用いて前記浮体構造物を製造する方法であって、前記水門を閉じた状態で、前記第一領域の水位を調節することにより前記第一領域の前記浮体構造物を浮かせるステップと、前記浮体構造物を前記第一領域から前記第二領域に移動させるステップと、前記第二領域の水位を前記外部水域の水位と同じになるように調節してから、前記水門を開き、前記第二領域の前記浮体構造物を前記外部水域に向けて曳航可能にするステップとを有するので、複数の浮体構造物の製作と進水を継続的に行うことが可能となり、浮体構造物の大量生産が容易になる。 Further, according to the method for manufacturing a floating structure according to the present invention, a first area is provided adjacent to a manufacturing area where the floating structure is manufactured and is composed of a floor section on which the manufactured floating structure can be placed; a second region provided adjacent to the first region and comprising a floor portion lower than the height of the floor portion of the first region; a water gate provided between the second region and an external water body; A method of manufacturing the floating structure using a water level adjustment device that adjusts the water level of the first region and the second region, the method comprising: adjusting the water level of the first region with the water gate closed. Floating the floating structure in the first region by moving the floating structure from the first region to the second region, and making the water level in the second region the same as the water level in the external water body. and then opening the water gate to allow the floating structures in the second region to be towed toward the external water area, thereby facilitating the fabrication and launching of a plurality of floating structures. It becomes possible to carry out the process continuously, which facilitates the mass production of floating structures.
以上のように、本発明に係る浮体構造物の製造装置および製造方法は、洋上風力発電用の大型の浮体構造物の製造に有用であり、特に、浮体構造物を大量生産するのに適している。 As described above, the floating structure manufacturing apparatus and manufacturing method according to the present invention are useful for manufacturing large floating structures for offshore wind power generation, and are particularly suitable for mass producing floating structures. There is.
1 エリア(第一領域)
2 エリア(第二領域)
10 浮体構造物の製造装置
12 外海(外部水域)
14 陸
16 工場(製作区域)
18 進水用ドック
20 水平床(床部)
22 床(床部)
24 斜面
26 堤体
28 ゲート(水門)
30 ゲート
32 水位調節装置
34 移動装置
34A 運搬装置
34B 移動装置
B 幅
C 浮体構造物
h 水深
WL,WL0 水位
1 area (first area)
2 area (second area)
10 Floating
14
18
22 Floor (floor part)
24
30
Claims (2)
前記水門を閉じた状態で、前記第一領域の水位を調節することにより前記第一領域の前記浮体構造物を浮かせてから、前記第二領域に移動させた後、前記第二領域の水位を前記外部水域の水位と同じになるように調節してから、前記水門を開き、前記第二領域の前記浮体構造物を前記外部水域に向けて曳航可能にすることを特徴とする浮体構造物の製造装置。 a first area provided adjacent to a manufacturing area where floating structures are manufactured and consisting of a floor section on which the manufactured floating structure can be placed; a second area consisting of a floor lower than the height of the floor; a water gate provided between the second area and an external water area; and a water level adjustment device that adjusts the water levels in the first area and the second area. A manufacturing device comprising:
With the water gate closed, the floating structure in the first area is floated by adjusting the water level in the first area, and then moved to the second area, and then the water level in the second area is adjusted. The floating structure is characterized in that the water level is adjusted to be the same as the water level of the external water area, and then the water gate is opened to enable the floating structure in the second region to be towed toward the external water area. Manufacturing equipment.
前記水門を閉じた状態で、前記第一領域の水位を調節することにより前記第一領域の前記浮体構造物を浮かせるステップと、前記浮体構造物を前記第一領域から前記第二領域に移動させるステップと、前記第二領域の水位を前記外部水域の水位と同じになるように調節してから、前記水門を開き、前記第二領域の前記浮体構造物を前記外部水域に向けて曳航可能にするステップとを有することを特徴とする浮体構造物の製造方法。 a first area provided adjacent to a manufacturing area where floating structures are manufactured and consisting of a floor section on which the manufactured floating structure can be placed; a second area consisting of a floor lower than the height of the floor; a water gate provided between the second area and an external water area; and a water level adjustment device that adjusts the water levels in the first area and the second area. A method of manufacturing the floating structure using
floating the floating structure in the first area by adjusting the water level in the first area with the water gate closed; and moving the floating structure from the first area to the second area. adjusting the water level in the second region to be the same as the water level in the external water body, and then opening the water gate so that the floating structure in the second region can be towed toward the external water body. A method for manufacturing a floating structure, comprising the steps of:
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