JP6835594B2 - 浮体式構造物及び浮体式構造物の設置方法 - Google Patents
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Description
・下部構造物の設置は、基礎、シャフト及びタービン要素の輸送、取り扱い、及び昇降のための希少でコストのかかる海上手段関連のコストが高くなることを意味する。
・特に潮流領域においては、湿度と塩分の厳しい条件のせいで、鋼は、海洋媒体においての持続期間に限りがある。したがって、メンテナンス要件は高くかつ費用がかかる。これは、疲労荷重に対する金属構造物の高い感受性と相まって、下部構造物の金属部品の使用寿命が限られることを意味する。
・鋼製下部構造は、船舶、氷山、及び一般の漂流物体からの衝撃に対しての感受性が高い。
・鋼のコストの変動(これはコンクリートと比べて相当大きい)から生じる不確実性がある。
・一部の既存のソリューションでは、下部構造物のシャフトの剛性が限られたものであるので、下部構造物のより大きい高さとタービンのサイズに対するキャパシティが制限される。これは、限られた剛性しかない基礎ソリューションについて特に言えることで、洋上での設置では最も一般的な状況である。
・供給が限られる昇降と輸送のための特定の海上手段への多大な依存。
選択的にバラスト材を充填可能である少なくとも1つの本質的に中空な本体を含む浮体式基礎であって、前記浮体式基礎の最大水平寸法は、前記浮体式基礎の最大垂直寸法よりも大きい浮体式基礎と、
前記浮体式基礎に支持された建造物と、
下方向推進手段と、
少なくとも3つの保持ケーブルであって、前記保持ケーブルが、張られると共に、前記浮体式構造物の安定性を増大させる下方向の力を前記浮体式基礎に付加するように、前記保持ケーブルの対応する上端は、前記浮体式基礎に、好ましくは前記浮体式基の周縁位置に、取り付けられており、前記保持ケーブルの対応する下端は、前記下方向推進手段に取り付けられている、少なくとも3つの保持ケーブルと
を備える。
選択的にバラスト材を充填可能である少なくとも1つの本質的に中空の本体を含む浮体式基礎であって、前記浮体式基礎の最大水平寸法は、前記浮体式基礎の最大垂直寸法よりも大きい浮体式基礎と、
前記浮体式基礎に支持され、少なくとも2つのセグメント、すなわち基礎セグメント及び頂部セグメントを備え、好ましくは伸縮式である、シャフトと、
下方向推進手段と、
少なくとも3つの保持ケーブルであって、前記保持ケーブルが、張られると共に、前記浮体式構造物の安定性を増大させる下方向の力を前記浮体式基礎に付加するように、前記保持ケーブルの対応する上端は、前記浮体式基礎に、好ましくは前記浮体式基の周縁位置に、取り付けられており、前記保持ケーブルの対応する下端は、前記下方向推進手段に取り付けられている、少なくとも3つの保持ケーブルと
を備える。
A)浮体式基礎を陸上又は沿海で製造するステップと、
B)前記建造物を乾式製造するステップと、
C)輸送ユニットを陸上又は沿海で形成するステップと、
D)曳航船を使用して、輸送ユニットをサイトまで自己浮動式に輸送するステップと、
E)保持ケーブルの一端を浮体式基礎に取り付け、保持ケーブルの他端を下方向推進手段に取り付けるステップと、
F)適用可能であれば、側方位置を維持するための手段を前記構造物に取り付けるステップと
を備える。
A)陸上又は沿海で浮体式基礎を製造するステップと、
B)少なくとも1つの基礎セグメントと1つの頂部セグメントとを含む伸縮式シャフトを乾式製造するステップと、
C)以下のサブステップ:
C1)退避状態の伸縮式シャフトを浮体式基礎に取り付けるステップと、
C2)風力タービン手段の少なくとも一部を前記頂部セグメントに取り付けるステップと、
C3)延長アームを、適用可能であれば、浮体式基礎に取り付けるステップと、
C4)支柱を、適用可能であれば、浮体式基礎に取り付けるステップと、
C5)波力エネルギ利用手段を、適用可能であれば、浮体式基礎に取り付けるステップと
を備え、陸上又は沿海で輸送ユニットを形成するステップと、
D)曳航船を使用するか自己推進力のいずれかによって、輸送ユニットをサイトまで浮動式に輸送するステップと、
E)保持ケーブルの一端を浮体式基礎に取り付け、保持ケーブルの他端を下方向推進手段に取り付けるステップと、
F)下部構造物に、適用可能であれば、側方位置を維持するための手段を取り付けるステップと、
G)伸縮式シャフトを伸長するステップと
を備える。
H)サイトで前記浮体式基礎を水域上に配置するステップ
を更に備える。
I)設置状態に望ましい深度まで浮体式基礎を沈めるために浮体式基礎にバラスト材を充填するステップ
を更に備えてもよい。
J1)浮き安定器を浮体式構造物に一時的に取り付けるステップ
を更に備えてもよく、この場合、本発明に係る設置方法は、ステップJ1)の後に、以下のステップ:
J2)浮き安定器を浮体式構造物から取り外すステップ
を更に備えていてもよい。
K1)下方向推進手段を備える少なくとも1つのコンクリート函体を陸上又は沿海で製造し、サイトの水域にコンクリート函体を配置するステップと、
K2)曳航船を使用して、サイトまで前記コンクリート函体を浮動式に輸送するステップと、
K3)前記コンクリート函体の総重量が増加し、前記コンクリート函体が作業深度まで水中に沈むように、前記コンクリート函体にバラスト材料を充填するステップと
を更に備えてもよい。
M)浮体式基礎上に保持ケーブル用の牽引手段を配置するステップ
を更に備えていてもよく、本発明に係る設置方法は、セクションE)において、浮体式基礎と下方向推進手段との間の距離を調整するために保持ケーブル用の牽引手段を作動させることを更に備えていてもよい。
ステップE)の前に、サイトとは異なる作業エリアへの推進手段を伴わない輸送段階と、
ステップE)の後に、前記作業エリアからサイトへの推進手段を伴う輸送段階と
を含む2つ又は複数のステップに、好ましくは、分割される。
N)頂部セグメント上で風力タービン手段全体を組み立てるステップ
をさらに備える。
中空円盤形状の浮体式基礎2を製造するステップと、
サイトにおいて水域上に浮体式基礎2を配置するステップと、
基礎セグメント4及び頂部セグメント32を含む伸縮式シャフトの3つのセグメントをドライドックにおいて製造するステップと、
浮力及び自立式の輸送ユニット9を形成するステップであって、前記輸送ユニット9は、浮体式基礎2と、前記浮体式基礎2上に中央に支持された退避状態の伸縮式シャフト3と、前記伸縮式シャフト3の頂部セグメント32上に支持された風力タービン手段7とを備える、輸送ユニット9を形成するステップと
前記輸送ユニット9を最終サイトとは異なる第1の作業サイトに浮動式に曳航するステップであって、前記浮体式基礎2は半分水柱に沈んで維持されており、伸縮式シャフト3は、退避位置にあり完全に浮上している、輸送ユニット9を曳航するステップと、
保持ケーブル8の上端を浮体式基礎2に固定するステップと、
保持ケーブル8の下端を、すべてのケーブルに共通の中空函体13の下方向推進手段に固定するステップと、
前記輸送ユニット9、前記保持ケーブル8及び前記共通函体13によって形成されたアセンブリを前記作業サイトからサイトへと浮動式に曳航するステップであって、前記浮体式基礎2は、半分水中に沈んだまま維持されており、伸縮式シャフト3は、退避位置にあり、完全に浮上している、前記アセンブリを曳航するステップと、
浮体式基礎2が運用深度まで降下するように、バラスト材を充填されたとき共通函体13によって発生する下方向への力を、保持ケーブル8を使用して、浮体式基礎2に付加するステップと、
伸縮式シャフト3を風力タービン手段7と共に延伸させるステップと、
位置を維持するためのチェーン形状の下部構造物側方手段16を取り付けるステップ、具体的には、
第1の長く太いチェーンを、その一方の端部をチェーンが、海底に静止するまで浮体式基礎2から離れて動きながら延伸するように、浮体式基礎2の第1周縁点に接合するステップと、
第2の長く太いチェーンを、その一方の端部をチェーンが、海底に静止するまで浮体式基礎2から離れて動きながら延伸するように、浮体式基礎2の第2周縁点に接合するステップと、
を備え、前記第1及び第2周縁点は、浮体式基礎2に関して互いにまったくの反対に配置されており、
前記チェーンを浮体式基礎2に取り付けた後に、浮体式基礎2が運用深度を維持するように、前記共通函体13のバラスト材の充填を制御するステップと、
を備える。
藻類又は他の有機体の吊下げ式質量要素における成長に基づいたタイプ、及び/又は、吊下げ式質量要素を取り囲む水の摩擦及び/又は流動を強化する当該技術分野において既知の手段が使用され得る。
Claims (5)
- 浮体式構造物の設置方法であって、前記浮体式構造物は、
少なくとも1つの中空な本体(25)を含む浮体式基礎(2)であって、前記浮体式基礎(2)の最大水平寸法は前記浮体式基礎(2)の最大垂直寸法よりも大きい、浮体式基礎(2)と、
前記浮体式基礎(2)に支持された少なくとも1つのシャフト(3)であって、前記シャフト(3)の頂部(32)において、装置又は設備(7)を支持することが意図されており、前記浮体式基礎(2)、前記シャフト(3)、及び前記装置又は設備(7)が輸送ユニット(9)を形成する、少なくとも1つのシャフト(3)と、
下方向推進手段(13)と、
少なくとも3つの保持ケーブル(8)であって、前記保持ケーブル(8)が、張力をかけられ、浮体式構造物の安定性を増加させる下方向の力を前記浮体式基礎(2)に付加するように、前記保持ケーブル(8)の対応する上端部が、前記浮体式基礎(2)に取り付けられている、少なくとも3つの保持ケーブル(8)と
を備えることを特徴とする浮体式構造物であって、
前記下方向推進手段(13)は、少なくとも1つの質量要素を備え、前記質量要素が、前記保持ケーブル(8)から吊され完全に水中に沈んでいる、すなわち前記浮体式基礎(2)より下方かつ海底より上方に位置しており、前記下方向推進手段(13)の前記質量要素は、バラスト材(14)を用いて全部又は一部充填される少なくとも1つの中空な函体を備えており、
上端で前記浮体式基礎(2)に取り付けられ、下端で前記下方向推進手段(13)の吊り下げられた前記質量要素に取り付けられている前記保持ケーブル(8)が、垂直に対して傾斜するように配置されており、
前記浮体式構造物の動作状態において、前記シャフト(3)が半分浮上し前記浮体式基礎(2)は水中に沈んでいるか、又は、前記シャフト(3)が浮上し前記浮体式基礎(2)は半分水中に沈んでいるかのどちらか一方であり、
前記輸送ユニット(9)は、自己浮揚性及び自立式であり、前記浮体式基礎(2)は、バラスト材(14)を用いて選択的に充填可能であり、
前記質量要素は、バラスト材を充填していない状態又は少なくとも一部にバラスト材を充填した状態で自己浮揚性であり、
前記浮体式構造物の設置方法は、以下のステップ:
a)前記浮体式基礎(2)を陸上又は沿海で製造するステップと、
b)ドライ状態で(複数の)シャフト(3)を製造するステップと、
c)浮揚性であり自立式の前記輸送ユニットを陸上又は沿海で形成し、前記輸送ユニットは、前記浮体式基礎(2)と(複数の)前記シャフト(3)とを備えており、前記(複数の)シャフト(3)と、前記複数のシャフトが支持する前記装置又は設備(7)とを前記浮体式基礎(2)上に配置するステップと、
d)複数の曳航船(28)を使用して、浮揚性であり自立式の前記輸送ユニット(9)を自己浮揚方式で設置場所まで輸送するステップであって、輸送中において、前記浮体式基礎(2)は半分浮上した状態を維持し、前記(複数の)シャフト(3)は完全に浮上している、前記輸送ユニットを自己浮揚方式で前記設置場所まで輸送するステップと、
を備えることを特徴とし、ステップa)の後でどのような順序であっても、以下のステップ:
e)前記浮体式基礎(2)に前記保持ケーブル(8)の上端を取り付けるステップと、
f)前記下方向推進手段(13)に前記保持ケーブル(8)の下端を取り付けるステップと、
を備えることを特徴とし、
本方法は、ステップd)の前に、以下のステップ:
g)前記設置場所が位置する水域上に前記浮体式基礎(2)を配置するステップ
を更に備え、
本発明に係る設置方法は、ステップe)及びステップf)の後に、ステップ:
h)前記下方向推進手段(13)によって発生させられた下方向の力を前記保持ケーブル(8)によって前記浮体式基礎(2)に付加するステップ
を備えることを特徴とし、
ステップd)の後に、ステップ:
j)適用可能ならば、側方位置を維持するための手段(16)を前記浮体式構造物に取り付けるステップ
を備え、
ステップh)の前に、ステップ:
n1)前記下方向推進手段(13)の少なくとも1つの前記質量要素を陸上又は沿海で製造し、前記質量要素を前記設置場所の前記水域に配置するステップと、
n2)複数の曳航船(26)を使用して、前記設置場所に自己浮揚方式で前記下方向推進手段(13)の前記質量要素を輸送するステップと、
n3)前記質量要素が最終的に前記保持ケーブル(8)から吊り下げられるまで、徐々に沈むことで、作業深度まで前記質量要素が水中に沈むように前記下方向推進手段(13)の前記質量要素にバラスト材を充填するステップと、
を備えることを特徴とする、浮体式構造物の設置方法。 - 前記下方向推進手段(13)の少なくとも1つは、前記輸送ユニット(9)の一部を形成し、前記浮体式基礎(2)及び前記シャフト(3)と共に輸送される少なくとも1つの当接可能な前記質量要素を備え、一度前記設置場所に到着すると、前記質量要素は、前記浮体式構造物の設置状態に要求される重量と位置に到達するまで、バラスト材を充填され前記浮体式基礎(2)から降下させられることを特徴とする、請求項1に記載の設置方法。
- 前記設置方法は、ステップd)の後に、ステップ:
l)前記浮体式基礎(2)の垂直位置を調整するために前記浮体式基礎(2)にバラスト材を充填するステップ
を更に備えることを特徴とする、請求項1又は2に記載の設置方法。 - ステップd)は、2つのステップ:
前記設置場所とは異なる第1の作業領域に輸送する、ステップh)より前の第1の輸送ステップと、
前記第1の作業領域から前記設置場所まで輸送する、ステップh)より後の第2の輸送ステップと
に分割されることを特徴とする、請求項2又は3に記載の設置方法。 - (複数の)前記シャフト(3)は、伸縮式であり、基礎セグメント(4)及び頂部セグメント(32)を含む少なくとも2つのセグメント(4,32)を備え、
ステップ:
i)前記(複数の)伸縮式シャフト(3)を伸ばすステップ
を更に備えることを特徴とする、請求項2から4のいずれか1項に記載の設置方法。
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