JPS61139588A - 屈曲コラム式半潜水型海洋構造物 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、洋上において海底資源の採取等の作業を行な
うのに用いられる屈曲コラム式半潜水型海洋構造物に関
する。

〔従来の技術〕

従来上り、海底資源の採取や海洋空間の有効利用を目的
として、第４図に示すような半潜水型海洋構造物が用い
られている。

この半潜水型海洋構造物は、吃水線よりも１一方の１−
甲＠部１と、同吃水線よりも１方に没水したロワーハル
３，３と、−上甲板部１に月して垂直に設けられ、−に
甲板部１とロワーハル３とを連結する直立コラム２′　
とにより構成されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来の直立コラム式半潜水型
海洋構造物では、同構造物の使用ス・ｊ水海域が気象お
よび海象条件の厳しい海域に移るに−〕れて、同構造物
の動揺が天外くなり、稼動効率が低下するばかりでなく
、同構造物の静的安定性も低下する傾向にあるため、動
揺性能や安定性能が悪いという問題点がある。

そこで、従来、第５図に示すように、上甲板部１に則し
て傾斜した傾斜コラム２″によりロワーハル３の間隔を
大きくして、復原モーメントの増大をはかった傾斜コラ
ム式半潜水型海洋構造物も検討されているが、このよう
な構造物では、動揺性能および静的安定性の改良ははか
られるものの、ロワーハル３が上甲板部１の外側に天外
く張り出しているため、支援船等による同構造物周囲で
の支援作業に支障をきたす」二、同構造物の係留作業も
困難になるという問題点がある。

また、傾斜コラム式の作用を生かそうとすれば、コラム
２″の」二甲板部１に討する傾斜を大浮くする必要があ
るが、同構造物の建造に際しては、建造ドッグの幅の制
約から、コラム２″の上甲板部１に対する傾斜を大きく
とることが困難であるという問題点もある。

本発明は、上述の問題点の解決をはかろうとするもので
、支援作業や係留作業に支障をきたすことなく、気象お
よび海象条件の厳しい海域においても用いることのでき
る動揺性能および静的安定性の１ぐれた、屈曲コラム式
半潜水型海洋構造物を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

このため本発明の屈曲コラム式半潜水型海洋構造物は、
吃水線よりも−Ｌ方の上甲板部と、同吃水線よりも下方
に没水したロワーハルと、上記上甲板部とＬ記ロワーハ
ルとを連結する左右のコラムとをそなえ、上記左右のコ
ラムがそれぞれ上記上甲板部の下側から外側方へ降傾斜
した上部コラム部分と、同上部コラム部分の下端に接続
されて下方へ延在する下部コラム部分とで構成されて、
これらの上部コラム部分と下部コラム部分の屈曲した接
続部が、上記吃水線付近に設けられたことをＶｆ徴とし
ている。

〔作用〕

上述の本発明の屈曲コラム式半潜水型海洋構造物では、
上記の１部コラム部分と下部コラム部分とが吃水線４−
Ｊ近で屈曲して接続されているので、ロワーハルが上甲
板部外側に大きく張り出すことなく、ロワーハルの間隔
を拡げて復原モーメントを大きくすることができる。

〔実施例〕

以下、図面により本発明の一実施例の屈曲コラム式半潜
水型海洋構造物について説明すると、第＝３− １図はその正面図、第２図はその側面図、第３図はその
作用をＧＭ（重心−Ｌメタセンター高さ）−吃水曲線に
より従来のものと比較して示すグラフである。

第１，２図に示すように、上面にタワー７を装備され吃
水線８よりも」二方の上甲板部１と、吃水＃ｉＩ８より
も下方に没水したロワーハル３とがそなえられ、これら
の−に甲板部１とロワーハル３とは左右のフラム２によ
Ｉ）連結されている。

そして、左右のコラム２は、それぞれ上甲板部１の下側
から外側方へ降傾斜した上部コラム部分２ａと、−に部
コラム部分２ａの下端に接続されて下方へ延在する下部
コラム部分２ｂとで構成されており、これらの上部コラ
ム部分２ａと下部コラム部分２ｂとの屈曲した接続部が
、吃水線８の下方で、本海洋構造物が使用される海域に
おける代表波高の約半分の深さの位置に配設されている
。

なお、第１，２図中の符号４は係留ウィンチ、５はフェ
アリーグ、６は係留索を示している。

本発明の屈曲コラム式半潜水型海洋構造物は上述のごと
く構成されているので、次のような作用を有する。

（１）動揺性能について （ｉ）ロワーハル３の間隔が広くとれるため、同構造物
の慣動牛径を大きくとることかで外、復原モーメントが
大きくなり、回転動揺が小さくなる。

（ｉｉ）コラム２の上部コラム部分２ａの傾斜角を適当
ｌこ変えて、各コラム２に作用する波力の位相を適当に
調整することにより、同構造物の動揺が小さくなる波周
期の範囲を大きくすることができる。

（ｉｉｉ）コラム２の屈曲部が吃水［８の下方で波面の
すぐ下に設けられているので、同構造物の動揺によるコ
ラム２の水面貫通状態が大慇く変わり、コラム２周囲の
水の激しい運動を誘起するため、同構造物の動揺の減衰
効果が大きくなる。特に、プレース部のない全天候型の
海洋構造物に刻しては、同構造物の固有周期付近の運動
を低く抑えるために有効であ（ｉｖ　）吃水線８イ４近
でコラム２が傾斜しているため、水面イ（近で大軽くな
る風による吹送流による抗力を低下させることができる
。

（２）静的安定性について （ｉ）従来の直立コラム式のものに比して浅吃水状態の
ロワーハル３の間隔を広くとることができるため、復原
モーメントが大きくなり、静的安定性が向上する。

（ｉｉ）同構造物の傾斜状態では、コラム２が傾斜して
いるため、水線面積が増大し復原力がより大きくなる。

次に、第３図により本発明の海洋構造物の静的安定性と
密接な関係をもつＧＭ（重心」ニメタセンター高さ）と
吃水との関係について説明する。

なお、ＧＭとは、船舶や海洋構造物等の浮体の静的な釣
合いの安定性を示す指標で、浮体の重心Ｇと、メタセン
ターと呼ばれる浮体の傾き中心Ｍとの鉛直距離で定義さ
れるものである。ＧＭが正の範囲（ＭがＧよりも−に一
方にある場合）であれぼ浮体は安定であり、ＧＭが大軽
い程安定性に余裕があるといえるが、ＧＭが大きくなる
と浮体の復原周期が短かくなって未心地が悪くなるため
、実際には安定性と未心地との両方を勘案して設計され
る。

＄３図において、曲線Ａは従来の直立コラム式半潜水型
海洋構造物（第４図参照）のＧＭ−吃水曲線、曲＠Ｂ、
ｃは従来の傾斜コラム式半潜水型海洋構造物（第５図参
照）についてそれぞれコラムの傾斜が小さいものと大き
いものとのＧＭ−吃水曲線、曲線りは本発明の屈曲コラ
ム式半潜水型海洋構造物のＧＭ−吃水曲線を示している
。

曲＄＄Ａで示すよう１こ、直立コラム式のものにおいて
は、吃水が浅くなるにつれてＧＭが減少する傾向にある
。

そして、コラムが傾斜すると、吃水が浅くなってもＧＭ
が減少しなくなりコラムの傾斜がある値より大きくなる
と、曲ｉＢ、Ｃで示すように、吃水が浅くなるにつれて
逆にＧＭが増える傾向となり、コラムの傾斜が大きい程
、吃水の減少に伴うＧＭの増加傾向は強くなる。

ところで、従来の直立コラム式の半潜水型海洋構造物に
おいては、吃水が深（なるほど動揺性能がよくなるので
、通常の波の静かなと外には、上甲板ｔ’＋ｌ’ｉに波
が当らない程度の深さまで吃水を下げて浮遊させるが、
暴風時１こは波が高くなるため、吃水を浅くシーｌ二甲
板下面に波が当らないようにする必要があり、初期計画
において、このときの吃水で必要ＧＭが確保で終るよう
に重量計画およびバラストタンク計画がなされる。しｔ
こがって、澤吃水時にはＧＭが過大となり、未心地が悪
くなって最適設計とは言えなくなる。

また、傾斜コラム式のものでは、コラムの傾斜を適切に
設定することにより、曲＃ｉＢで示すようにどんな吃水
状態においてもある一定値以上のＧＭを確保することが
可能であるが、必要ＧＭを確実に得るために、コラムの
傾斜を大きくすると、曲＠Ｃで示すように、浅吃水時に
過大なＧＭが生じ、未心地が悪くなる。

一方、本発明の屈曲コラム式半潜水型海洋楕遺物では、
フラム２を−に１部コラム部分２ａとド部コラム部分２
１＋とで屈曲させて構成することによって、吃水とＧＭ
との関係を曲線りで示すようｔこ設定することが可能と
なり、吃水状態が変化しでもＧＭを過大とすることなく
、必要ＧＭが確実に得られるようになる。

このように、本発明の海洋構造物では、未心地を損なう
ことなく、必要ＧＭを確保できるので、静的安定性も確
実に向上する。

よた、コラム２が屈曲して形成されるので、ロワーハル
３が」二甲板部１の外側から大きく張り出すことはない
ので、構造物の支援作業や係留作業に支障をきたすこと
はない。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明の屈曲コラム式半潜水型海
洋構造物によれば、吃水線よりも１−）ｉの上甲板部と
、同吃水線よりも下方に没水したロワーハルと、上記−
１ユ甲板部と上記ロワーノ１ルとを連結する左右のコラ
ムとをそなえ、上記左右のコラムがそれぞれ上記上甲板
部の下側から外側力へ降傾斜した上部コラム部分と、同
上部コラム部分の下端に接続されて下方へ延在する下部
コラム部分とで構成されて、これらの上部コラム部分と
下部コラム部分の屈曲した接続部が、上記吃水線付近に
設けられるという極めて簡素な構成で、支援船等による
支援作業や係留作業に支障をきたすことなく、動揺性能
および静的安定性を大幅に高めることができるので、気
象および海象条件の厳しい海域においても安全に且つ効
率よく海底資源の採取等の作業を行なえるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本発明の一実施例としての屈曲コラム式半
潜水型海洋構造物を示すもので、第１図はその正面図、
第２図はその側面図、第３図はその作用をＧＭ（重心−
１ユメタセンター高さ）−吃水曲線により従来のものと
比較して示すグラフであり、第４図は従来の直立コラム
式半潜水型海洋構造物の正面図であり、第５図は従来の
傾斜コラム式半潜水型海洋構造物の正面図である。 １・・上甲板部、２・・コラム、２ａ・・上部コラム部
分、２し・Ｆ部コラム部分、３・・ロワーハル、４・・
係留ウィンチ、５・・フェアリーグ、６・・係留索、７
・・タワー、８・・吃水線。 復代理人　弁理士　飯　沼　義　彦 第３図 一−０−＋ＧＭ 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 吃水線よりも上方の上甲板部と、同吃水線よりも下方に
   没水したロワーハルと、上記上甲板部と上記ロワーハル
   とを連結する左右のコラムとをそなえ、上記左右のコラ
   ムがそれぞれ上記上甲板部の下側から外側方へ降傾斜し
   た上部コラム部分と、同上部コラム部分の下端に接続さ
   れて下方へ延在する下部コラム部分とで構成されて、こ
   れらの上部コラム部分と下部コラム部分の屈曲した接続
   部が、上記吃水線付近に設けられたことを特徴とする、
   屈曲コラム式半潜水型海洋構造物。