JPS59186797A - 海洋構造物 - Google Patents

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】 本発明は海洋構造物、特に海底の石油、天然刀ス等の掘
削の為或は入出荷のための洋上基地どして又デリックバ
ージ、パイプレイバージ、フローティングホテル等に供
される半潜水式海洋構造物に関する。

近年海底の６油、天然ガス等の掘削が盛んに行われてｄ
５す、これら掘削の基地として供される゛Ｖ潜水式海洋
構造物には波による上下方向の強制力（以下波強制力と
いう）が作用りる。この為、悪天候により波強制力が強
くなると海洋（Ｉ４造物の揺れが大きくなり基地として
の機能が停止してしまうことから、掘削作業は天候条件
に大きく左右される。更に、１ｌｌｉかる海洋構造物の
係留装置も最悪の条件下での波強制力に耐え行る十分な
強度を持ったものでなＪればならない。

従つＣ，従来より悪天候下で稼動し得る様半潜水式海洋
構造物に作用する波強制力を軽減することが要望されて
いた。

然し、従来の半潜水式構造物では第１図破線（゛示す如
く波強制力が零になる波周波数が一点Ｃあり、波強制力
を軽減し狩る天候状況の範囲が署しく５火いという問題
があっＩご。

本発明（Ｊ　ＩＪ／ｉかる要望に答え従来技術の問題を
解消すべくしてなしたものであり、広範囲の天候状況で
波強制力を軽減し、掘削稼動日数を増大さけ、又係留装
置の軽容量化を図ると共に安全性を向上させることを目
的とするしのである。

以下図面を参照しつつ本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明に係る半潜水式海洋構造物の概略斜視図
であり、掘削機、クレーン、プラント、居住設備等の諸
説１ｉｉｆｆが載工Ωされるところのアッパハル１はコ
ラム２により平行に延びる船体状のロワーハル４上に支
承され−Ｃおり、又コラム２の間にはＦ端部が所要量没
水する様補助］ラム３をアッパハル１に垂設しである。

ロワーハル４及びコラム２は内部の大部分がバラス１〜
タンクになっており、ロワーハル４及びコラム２内への
注水量によって、作業時、荒天待機時、航行時と喫水位
置を調整できる様になっている。又、対向するコラム２
，２間には補強材５が掛渡されており、更に前記補助二
」ラム３は喫水位置に応じ昇降してその上下方向の位置
が調整できる（Ｍ成どなっている。１上記構成に係る海
洋構造物を所定の位置迄回航覆る場合はロワーハル４よ
り排水して没水部が略ロワーハル４のみとなる様にし、
ロワーハル４に設（〕Ｉ〔推進装置く図示せず）等適宜
の手段によって航行させる。又、作業状態どするにはロ
ワーハル４に注水して、アッパハル１の位置を作業位置
迄降下させると共に図示しない係留装置により位置の確
保を行う。次に、悪天候となった揚台はロワーハル４よ
り適宜量排水し、波の高さ以上にアッパハル１の位置を
保持して、波がアッパハル１を打つことによる振動、破
壊を防止づる。。

即ち、前記したコラム２、補助コラム３、［Ｊツーハル
４の相互作用により波強制力が大幅に軽減される。

ここで、コラム２、補助コラム３、ロワーハル４の相互
作用について説明する。

第２図ｔよコラム２、補助コラム３、ロワーハル４を４
算及び実験のために合体モデル化したしのであり、逆円
１１１台７と円＄１ｆ台８とを柱体９℃連結してくび柱
部６を形成せしめである。

第２図で示づ一モデルのうら、逆円１１１台７の斜面は
補助」ラム３の底面、柱体９はコラム２、円錐台８の斜
面はロワーハル４の斜面にそれぞれ相当する。

而して、第３図は第２図に示すコラム２．３の合体モデ
ルに作用する波強制力を特異点分布法（日本造船学会論
文集、第１４８号、１９８０年参照）に、ノ；すｈ１拝
した納采及び実験結果を示すものである。

ここで実験に供したモデルの諸元等及び座標軸Ｘ、Ｖは
以下の通りである。

表中、Ｄ、Ｄ＋　、Ｄ２　　：’［ア゛ル各部の直径、
−「；喫水をそれぞれ示し、単位はいずれ（ｊ＜ｌ１ｌ
）ぐある。

又、 ω：人用波の周波数 ２ζＡ：入射波の波高 ｇ　：車ツノの加速度 ［二波強制力 ρ：流体の密度 π：円周率 実験は入用波２ζＡ　＝　０．０４１１１．０．０８ｍ
の２条（！１で行いそれぞれの実験結果をプロン１−Ｏ
（２ζＡ　＝　０．０４ｍ）　、ブ［１ツト・（２ζＡ
−０，０８ｍ）で示しており、計算値は連続した曲線で
示している。

第３図かられかるように、第２図に示した形状では、二
つの周波数で波強制力を受（づない。

この理由を考えるにあたっＣ１波強制力を二つの成分に
分け、上向きに働く力と下向きに働く力の和とりる。両
方の力が釣り合うときの周波数が波強制力が零どなる周
波数である。まず、下向ぎに８１１　＜力について考え
ると、これは主として円錐台８の傾斜面（下部ふくらみ
の上面）に作用づ−る波の圧ツノによっ（決まる乙のぐ
あり、くびれ部６があることの影響は、全周波数にわた
ってあまり人きく現われない。一方、土向きに働く力は
、主に逆円錐台ｌの斜面（上部ふくらみ部下面）と円１
１１台８の下面に作用する圧力に基づくものであり、低
周波数（波長が良い）領域では、くびれ部の影響は小ざ
いが、周波数が高くなる（波長が短くする）と、逆円錐
台７の斜面に働く力が相対的に大きくなり、くびれ部６
は上向きに１動くツクをかなり増大させる効果を表づ。

これは、波長がλ（７い場合、波の圧力は水面イ」近で
大きく、水深が増すに従って急檄に減少づる、ことによ
る。

以上のことから、いま、周波数に対づる上向きおよび下
向きに働く力の曲線について考えると、まず、くびれ部
６の有無に関係なく下部ふくらみ部があるという理由だ
（プによつ−Ｃ１両方の曲線はある周波数で一度交叉し
、くびれ部６があると、それより高い周波数のところで
、−Ｌ述のくびれ部６の効果が現れて再び交叉する、と
いう傾向が得られる。

ここで、この原理を第１図の海洋構造物に当てはめると
、前述した様に補助コラム３の下面が逆円錐台７の斜面
と同じ働きをし、ロワーハル４の上面が円１１Ｆ台８の
斜面と同じ働きをし、又柱体９は」ラム２と同じ働きを
することになり、結局コラム２と、補助丁１ラム３、［
１ワーハル４の構成は第２図で示したモデルのくびれ部
６を有しているのと同等の効果を秦づる。

第４図は他の実施例を示しており、アッパハル１が＝１
ラム２を介して円５１３状のフーティング１０に支承さ
れるタイプの半潜水式海洋構造物に係るものである。

第４図に示づものではフーティング１０の上面が第２図
で示したモデルの円錐台８の上面と同じ働きをし、結局
第１図で示したものと同様の効果を発揮する。

第５図は本発明を、天然ガスの出荷基地、石油等の貯蔵
基地として供される゛１６潜水式プラント台船に実施し
た例を示す。

図中、２は天然ガス等を貯蔵する為のコラムであり、ア
ッパハル１はハラス１〜タンクを内蔵するマツｊ−１１
にコラム２を介して支承される。

３は前記２実施例同様補助」ラムを示ツ、。

この場合τも補助コラム３の下面が逆円１゛１１台７の
斜面、マツ１−１１の上面が円錐台８の斜面、＝１ラム
２か（１１ホ９に相当し、前記したと同様（こ広範囲に
渡る波強制力軽減効果を奏する。

尚、？＋ｌｉ　［ＩＪト（うＬ、３の形状は円柱であつ
Ｃも角柱であっても上向きの水圧を受は得る面積を右η
−るもの−ＣあれｕＪよく、更に、補助］う１．３（工
必ずしも臂降しなくても固定されたものであってもにい
。

以上述べた如く本発明にＪ、れば、 （１）　　構造物に作用する波強制力を広範囲な天（１
カ状況に亘り大幅に軽減し得る、 （ｔｉ）　　従って係留装置の軽量化、設備費の低１威
ノ〕１可能どなる、 ０の　稼動日数が飛躍的に増大する、 ０、）　”ｌ’潜水式＞ｌｊｊ　ｉｆ　Ｊｆ／＋　Ｎｌ
物に於いてはコラム、ロワーハル等必ず備えており、従
来のらの（こ補助′、−１ラムを）β加′に沼ｉするだ
（Ｊで容易に改良りく可能である、 、ｑａ′）優れｊこ効果を発揮し青る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を承り概略斜視図、第２図は
」ラム、補助コラム、ロワーノール等を七）−ル化した
図、第３図はモデル化したコラムに作用する波強制力を
示す図、第４図は本発明の他の実施例を示づ概略斜視図
、第５図は更に他の実施例を示す概略斜視図である。 １はアッパハル、２は丁コラム、３は補助コラム、４は
ロワーハル、６はくびれ部、１（Ｈまツー）−インク、
１１はマットを示づ、３ 特　　許　　出　　願　　人 石川島１ｍ磨重ゴ］業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）　ロワーハル、フーティング等にコラムを介しアッ
   パハルが支承されるｉ電性構造物に於いＣ１少なくとも
   荒天待機状態でも喫水位置で下端部が没水する様補助コ
   ラムを所要数＠設したことを特徴どＪ８海洋構造物。