JPH02185890A

JPH02185890A - 海上浮き躯体のための静水域造成ユニット

Info

Publication number: JPH02185890A
Application number: JP465789A
Authority: JP
Inventors: Fukuo Ito; 伊藤　福夫
Original assignee: JDC Corp
Current assignee: JDC Corp
Priority date: 1989-01-13
Filing date: 1989-01-13
Publication date: 1990-07-20

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、海上に設置される浮き躯体のための静水域造
成ユニットに関する。

海上において作業を行うために作業台として、例えばプ
ラットホームと称される作業台が使用されることは知ら
れている。この作業台は一般に脚を海底に固定するか、
海中に浮かぶフロートに脚を固定し、脚の他端にプラッ
トフォームを載せて海上１０数ｍに支持するか、バウス
ラスタ−を備えた大型船舶上に設けられている。

このような作業台は海底石油の掘削等に用いられており
、構造が大規模で、製造費および維持コストが高く、−
殻内な海洋土木作業には到底用いることができない。ま
たポンツーン等に設けた作業台は、たとえこの係留が強
固に行われたとしても、海上が荒れ、波浪が高（なった
際縦方向であれ、横方向であれ、また上下であれその揺
動は回避できず、作業員が危険に曝されまた作業台上の
諸設備が不安定となり、強いては一時的に作業不可能と
なる。この状態が長く続いた場合作業プランそのものの
態勢が崩れ、工期が長引き、経済上も不利である。

このような事情から、海上において作業を行う際浮き躯
体、例えば作業台が設置される水域が波浪の影響を可能
な限り受けないことが望ましい。

本発明の課題は、上記の従来の欠点を回避するために、
このような海上における作業域に静水域を造成するため
のユニットを提供することである。

この課題は本発明により、このユニットが円筒体より成
り、この円筒体の上方端部がほぼ直角に半径方向に指向
している延長部とこの延長部から垂直方向に指向してい
る延長部とから成ることによって解決される。

更に、本発明により、上記円筒体はコンクリート形材か
ら成ることも、更にまた上記円筒体は、単個の中空パイ
プを連続接合することによって形成されていてもよい。

本発明による静水域造成ユニットの特徴とするところは
、上記垂直方向に指向している延長部の高さが波高より
大きい寸法に設定されていることである。

上記静水域造成ユニットはその機能を果たすためには、
延長部が海上へ波高より高く突出していれば必ずしも浮
いている必要はないが、経済的な理由から海上に浮いて
いるのが有利でありその目的のため、この静水域造成ユ
ニットの円筒体の海底に面している端部側に海底に係留
されるフロートが取付けられている。このフロートは底
水抜き孔を備えている。

この浮上機能のための他の構成として、本発明により、
上記垂直方向延長部がフロート部として形成されている
。

外域の波浪が静水域内に侵入し、擾乱させないため本発
明により、円筒体は波長の半分より充分深く沈められて
いる。

本発明の根底をなす認識は、第１図に示すように、波長
λ、波高りの波ある水域に、海面上に出る長さがＨ，＞
ｈ、海中に没する長さがＨ３〉％λの円筒体を浮かすと
、この円筒体自体は上下するが、円筒体内の水は、水深
Ｈ２にある水の動きに連動して、静水面を保つと言う原
理にある。

このような静水域の形成の理由は、表面波による水粒子
の運動が、理想流体ならば、波の進行方向を含む鉛直面
内で、定まった点の周りを水粒子がほぼ円に近い軌道を
描いて円運動するに過ぎない。しかし実際には海水は粘
性を有しているため、この運動はその下部に次つぎと連
鎖的に伝わる。この円運動の半径は海水面で最大であり
、水深が増すに連れて小さくなる。水深が波長λの半分
になると、水粒子の円運動半径は海水面における運動半
径のほぼ４％程度にしかならない。そのため、水深が％
λより深くなると、表面波による水粒子の運動の影響は
殆ど受けなくなる。円筒体内の氷塊は円筒体下端下の氷
塊の運動に支配されることから、円筒体の水中部Ｈ３を
Ａλより充分深くとれば、その中の氷塊は表面波による
水粒子の運動の影響を殆ど受けないことになる。

本発明において問題としている波浪は、周期０．１秒以
下の表面張力波や、０．１〜１秒の短周期重力波や、３
０秒〜数１０分の長周期重力波でもなく、５分〜１２時
間の長周期波（津波・高潮）でもない。２〜８秒の波浪
と５〜１０秒のうねりである。これらの波浪にあっては
波長は数ｍ〜数１０ｍ、波高は数ｍ以下である。

上記のように、本発明の特徴により円筒体内の氷塊は静
止状態となり、氷塊表面は揺れない、即ち静水域が形成
され、従って水位の変化は認められないが、実際には静
水域内にも風が作用し、波浪が多少（静水域２の断面積
と浮き躯体の断面積の差が小さいほど波浪は起こりにく
い）生じることが考えられる。この場合、安全率を十分
に大きくとるとすれば、浮き躯体は最大波高りだけ上下
することになる。即ち、上昇時には水位より最大％ｈ上
位となり、下降時には％ｈだけ下位となる。この上下運
動に伴って円筒体内の水量が′ＡｈＸ　（静水域２の断
面積）だけ増減する。フロートに設けられている水抜き
孔３はこの増減する水をスムースに円筒体下部で流入流
出させる。

本発明による静水域造成ユニットにより、この静水域内
に浮き躯体、例えば作業台を浮上させた場合この作業台
に対する波浪による影響は極力回避され、円滑な作業が
保証される。また、本発明による静水域造成ユニットは
洋上ホテル等にも応用することが可能である。

以下に添付した図面に図示した実施例につき本発明の詳
細な説明する。

第２図に図示した実施例にあっては、静水域造成ユニッ
ト１は円筒体１から成り、この円筒体１の上方端部２は
半径方向に指向している延長部２゛とこの延長部２゛か
ら垂直方向で延びている延長部２”によって形成されて
いる。

しかし、このユニットは必ずしも円である必要はなく、
他の断面形状であってもよいが、円は同じ周長で最大面
積を確保できる点で有利であることから本発明にあって
は、円筒体を例として説明する。

この円筒体の下端部にはフロートが設けられており、こ
のフロートには底水抜き孔３が形成されている。この底
水抜き孔３は円筒体が海中において最高りだけ上下する
ことによる、静水域内に設置される浮き躯体のレベルの
不安定を解消する働きを行う。この孔の径Ｄｒは最大ｌ
／８Ｄ２πｈの水が円滑に流入および流出するように選
択しなければならい。この水抜き孔３の総面積を円筒体
の断面に等しく設定するのが有利である。

この円筒体は、延長部２或いは２”が海上へ波高りより
高く突出していれば、浮いている必要はないが、一般に
水深ｄは円筒体の水中部Ｈ２に較べてｄ）Ｈ！であるた
め、製造コストの面で経済的である点では、浮いておる
方が有利であり、このための浮力は、その下端部の海底
に面している端面に取付けられる上記のフロート４によ
って行われる。このフロート４は中央に貫通孔３を有し
ており、この孔３は底部水抜きの働きを行う。このフロ
ート４は公知の様式で鎖およびアンカーにより海底に係
留されている。従って円筒体自体の浮遊は回避される。

この構造にあって、上方端部２．２”によって形成され
る静水域中に浮上される浮き躯体の大きさは、円筒体の
直径に相当する間隔Ｄｐよりは大きく、再延長部２”間
の間隔り、よりは小さい大きさの寸法り、であるのが有
利である。

これは、静水域の自由面が大きい場合は風による新たな
波浪が発生する可能性があるからであり、この自由面が
小さければ静水域におけるより安定した波動挙動が達せ
られる。

第３図に図示した実施例は、第２図に図示した実施例と
以下の点で、即ち上方端部２の垂直に指向している延長
部２°゛がフロートとして形成されており、従ってその
下端部の海底に面している端面ば自由面となっている。

この実施例の場合半径方向の延長部２゛および垂直方向
の延長部２”は形成されておらず、円筒体は直線上に経
過している。この静水域造成ユニットの係留は、円筒体
下端部の側方に取りつけられる鎖およびアンカーによっ
て行われる。

この構造では再延長部２”間の間隔り、が小さくなり、
従って自由面が小さくなり経済的である。

第４ａ図および第４ｂ図に図示した実施例にあっては円
筒体は、中空の管体７から形成されている。この場合、
各々の管体７は長尺の管体（連通型−第４ａ図）の形で
、或いは短尺の管体（竹節型−第４ｂ図）の形で相互に
周囲および場合によって頂部において互いに溶接されて
いる。この構造の有利な点は、中空管体内の空気の浮力
（Ｆｐ）により、円筒体が自重（ｔｏ）を支え、従って
フロートを設ける必要がないことであり（この場合、Ｆ
ｐ＞Ｗが望ましいが、Ｆｐ≦Ｗの時には浮力の不足分を
フロート（４）で補充すればよい）、更に円筒体の断面
形状を自由に選ぶことが可能であることである。

この実施例の他の構造は上記第２図および第３図に記載
したと同じ構成を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による静水域造成ユニットの原理を示す
図、第２図は本発明による静水域造成ユニットの第一の実施
例、第３図は本発明による静水域造成ユニットの域造成ユニ
ットの第三の実施例。図中符号は、１・・・円筒体、２・・・円筒体上方端部、２゜・・・
半径方向延長部、２”・・・垂直方向延長部、３・・・
底水抜き孔、４・・・底部フロート、５・・・上部フロ
ート、６・・・中空管体、７・・・管体。

Claims

【特許請求の範囲】１、海上浮き躯体のための静水域造成ユニットにおいて
、円筒体（１）より成り、この円筒体の上方端部（２）
がほぼ直角に半径方向に指向している延長部（２’）と
この延長部（２”）から垂直方向に指向している延長部（２”）と
から成る、ことを特徴とする、上記海上浮き躯体のため
の静水域造成ユニット。２、上記円筒体（１）がコンクリート形材から成る請求
項１記載の海上浮き躯体のための静水域造成ユニット。３、上記円筒体（１）が単個の中空管体（７）を連続接
合することによって形成されている、請求項１記載の海
上浮き躯体のための静水域造成ユニット。４、上記垂直方向に指向している延長部（２”）の高さ
が波高（ｈ）より大きい寸法に設定されている、請求項
１記載の海上浮き躯体のための静水域造成ユニット。５、上記円筒体（１）の海底に面している端面に海底に
係留されるフロート（４）が取付けられており、このフ
ロート（４）が中央に底水抜きのための孔（３）を備え
ている、請求項１記載の海上浮き躯体のための静水域造
成ユニット。６、上記垂直方向延長部（２”）がフロート部として形
成されている、請求項１記載の海上浮き躯体のための静
水域造成ユニット。７、上記垂直方向延長部（２”）に海上浮き躯体が自由
に出入りできる開閉扉が設けられている、請求項１記載
の海上浮き躯体のための静水域造成ユニット。８、円筒体（１）が波長の半分（１／２）より充分深く
沈められている、請求項１記載の海上浮き躯体のための
静水域造成ユニット。