浮体构造物及海上设施的制作方法

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1.本发明涉及浮体构造物及海上设施，特别涉及半潜(semi-submersible)式的浮体构造物及海上设施。

背景技术：

2.在现在的日本，施行“海洋可再生能源发电设备的配备所涉及的与海域的利用的促进有关的法律(再生能源海域利用法)”等，期待海上的可再生能源发电设备的普及。为了在海上设置发电设备，需要浮体构造物。例如，海上风力发电设备中使用的浮体构造物一般大致区分为半潜式、翼梁式、tlp(张力腿平台)式。
3.这些浮体构造物广义上都是半潜水形式，以具有以下的特征的点来区别。半潜式的浮体构造物对将水面贯通部构成为多柱构造的浮体进行悬链系泊。翼梁式的浮体构造物对用一根柱体构成水面贯通部的浮体进行悬链系泊。tlp式的浮体构造物将箱型的浮体张紧系泊于海底。
4.不限于风力发电，在海上发电设备中，需要用于将获得的电力汇集或者向陆地上输送的输电缆线。例如，专利文献1中记载的浮体构造物具备在浮体的侧面部配置的转台系泊装置等系泊机构，海底缆线经由转台与浮体连接。
5.在先技术文献
6.专利文献
7.专利文献1：日本特表2005-504205号公报

技术实现要素：

8.发明要解决的课题
9.如专利文献1中记载的发明那样，在从浮体的外缘将输电缆线投入到海中的情况下，浮体的外缘为由摇摆引起的上下变动激烈的部分，存在向输电缆线施加的负荷较大而容易损伤这样的问题。因此，会导致输电缆线的短寿命化及成本提高。这也违背了要长期持续地使用浮体构造这样的需求。需要说明的是，所述问题对于除输电缆线以外的投入到海中的线状构造体(例如通信缆线、流体运送软管等)而言可以说也是一样的。
10.本发明是鉴于所述问题点而创造的，目的在于提供能够减轻向投入到海中的缆线施加的负荷的浮体构造物及海上设施。
11.用于解决课题的手段
12.根据本发明，提供一种浮体构造物，其特征在于，具备：下船体，以潜入水中的状态构成浮力体；多个柱子，立设于所述下船体；上船体，配置在所述多个柱子上；及保护配管，由所述下船体及所述上船体进行两端支承，能够在内部插通线状构造体，所述下船体具有包括中心部和从该中心部呈放射状延伸出的多个柱状体的结构，所述保护配管配置于所述中心部或者与所述中心部接近的所述柱状体的侧面。
13.所述下船体也可以具有将所述保护配管配置于所述中心部的侧面的支承面。
14.所述线状构造体既可以为输电缆线，也可以为通信缆线，还可以为流体运送软管。
15.所述柱子也可以在水面贯通部中具有扩宽部。
16.所述柱子也可以具有上部朝向中心倾斜的倾斜部。
17.并且，根据本发明，提供一种海上设施，具备具有上述任一个结构的浮体构造物，所述海上设施的特征在于，配置于所述上船体的上部构造物为发电设备、变电设备、蓄电设备、油气生产设备、二氧化碳回收贮存设备和观测设备中的任一者。
18.发明效果
19.根据上述的本发明的浮体构造物及海上设施，将线状构造体用的保护配管配置于靠近浮体构造物的中心的部分，因此能够在由摇摆引起的上下变动较少的场所配置缆线等线状构造体，能够减轻向投入到海中的线状构造体施加的负荷。并且，通过用下船体和上船体对保护配管进行两端支承，能够使保护配管的强度提高。
附图说明
20.图1是表示具备本发明的一实施方式的浮体构造物的海上设施的侧视图。
21.图2是图1所示的海上设施的俯视图。
22.图3是图1所示的浮体构造物的a-a向视截面图。
23.图4是表示图1所示的浮体构造物的第一变形例的图。
24.图5是表示图1所示的浮体构造物的其他的变形例的图，(a)示出了第二变形例，(b)示出了第三变形例，(c)示出了第四变形例，(d)示出了第五变形例。
具体实施方式
25.以下，对于本发明的实施方式，使用图1～图5(d)来进行说明。在此，图1是表示具备本发明的一实施方式的浮体构造物的海上设施的侧视图。图2是图1所示的海上设施的俯视图。图3是图1所示的浮体构造物的a-a向视截面图。
26.本发明的一实施方式的海上设施1如图1所示的那样具备浮体构造物11、配置于上船体4的上部构造物6、将浮体构造物11系泊于海底的系泊缆索7，该浮体构造物11具备以潜入水中的状态构成浮力体的下船体2、立设于下船体2的4根柱子3、配置在4根柱子3上的上船体4、由下船体2及上船体4进行两端支承的保护配管5。
27.下船体2例如如图3所示的那样由中心部21和从中心部21呈放射状延伸出的4根柱状体22构成。中心部21及柱状体22也可以构成为在内部具有空洞并能够根据需要注入排出压载水。
28.中心部21是具有大致铅垂方向的轴心的柱状体，既可以为大致棱柱形状，也可以为大致圆筒形状。在本实施方式中，中心部21具有八棱柱形状。
29.4根柱状体22实质上具有相同的形状，在中心部21的周围以均等的间隔(90
°
间隔)配置。柱状体22是具有大致水平方向的轴心的柱状体，既可以为大致棱柱形状，也可以为大致圆筒形状。
30.下船体2也可以具备将保护配管5配置于中心部21的侧面的支承面23。支承面23例如为平面形状，不过也可以为凸形状或凹形状的曲面。
31.柱子3分别设置于构成下船体2的4根柱状体22的与中心部21相反侧的端部。柱子3
既可以为大致棱柱形状，也可以为大致圆筒形状。并且，柱子3在内部具有空洞，既可以与柱状体22的空洞连通，也可以隔开。并且，柱子3也可以构成为能够根据需要注入排出压载水。
32.柱子3也可以具有上部朝向中心倾斜的倾斜部31。通过形成所述倾斜部31，能够使上船体4的大小与上部构造物6的设置所需要的最小限度的大小一致，并且能够削减施加于上船体4的静载荷及增强重量。
33.在本实施方式中，倾斜部31以遍及水面贯通部12的上下的方式形成，不过也可以仅在比水面贯通部12靠上方的部分形成倾斜部31。并且，柱子3也可以省略倾斜部31并以向铅垂上方延伸的方式形成。
34.并且，柱子3也可以在水面贯通部12中具有扩宽部32。扩宽部32是在柱子3的外周遍及工作吃水的上下而配置的附加物。通过配置所述扩宽部32，能够提高浮体构造物11的复原性能并且抑制波浪中摇动性能的下降，还能够实现重量的削减。需要说明的是，扩宽部32也可以根据需要而省略。
35.上船体4例如为形成能够设置上部构造物6的甲板(deck)的构造物。上船体4既可以为箱型形状，也可以为板形状。如图示的那样，在箱型形状的上船体4的情况下，其内部例如作为配置必要的缆线、设备的空间来使用。并且，上船体4的内部也可以形成为多层。并且，也可以将上部构造物6的一部分或全部收纳到上船体4内。上船体4的底部与4根柱子3的上端部连接。
36.保护配管5例如为用于插通输电缆线8的配管。不过，插通于保护配管5的线状构造体并不限定于输电缆线8，也可以为需要从浮体构造物11向海中投入的其他的线状构造体(例如通信缆线、流体运送软管等)。需要说明的是，线状构造体优选具有可挠性。
37.保护配管5的上部与上船体4连接，保护配管5的下部与下船体2连接，因此保护配管5由上船体4及下船体2进行两端支承。保护配管5的内径根据插通的线状构造体(例如输电缆线8)的粗细来设计。
38.保护配管5的上部也可以例如如图1所示的那样以从上船体4的底部贯通至甲板的方式与上船体4连接。并且，虽然未图示，但是保护配管5也可以以与上船体4的内部空间连通的方式连接成至少贯通上船体4的底部的状态。并且，贯通至甲板的保护配管5和与上船体4的内部空间连通的保护配管5也可以混在一起。保护配管5的贯通上船体4的部分例如通过焊接来固定。
39.保护配管5的下部例如如图1及图3所示的那样与形成于下船体2的支承面23连接。即，保护配管5配置于中心部21的侧面。保护配管5既可以通过焊接来固定于支承面23，也可以埋入构成支承面23的中心部21的外壁。
40.并且，如图1所示，保护配管5也可以构成为下端比下船体2的底面2a向下方突出。在本实施方式中，下船体2的底面2a相当于具有配置保护配管5的支承面23的中心部21的底面。如此，通过使保护配管5比下船体2的底面2a向下方突出，能够抑制输电缆线8与下船体2的接触。
41.并且，虽然未图示，但是也可以在保护配管5的上端及下端的开口部根据需要来配置弹性材料等缓冲材料，降低输电缆线8与保护配管5的摩擦。并且，也可以在保护配管5的上端及下端的开口部根据需要来配置加强筋等加强材料。需要说明的是，在本实施方式中，缓冲材料、加强材料是附随于保护配管5的零件，因此在本实施方式中可将缓冲材料、加强
材料视为保护配管5的一部分。
42.并且，在本实施方式中，配置了12根保护配管5，不过不一定从最初就将输电缆线8插通全部的保护配管5。对于未使用的保护配管5，在上端的开口部塞上塞子即可。并且，通过预先额外配置保护配管5，即使在以后输电缆线8的根数增加的情况下，也能够容易地应对。
43.上部构造物6例如为变电设备。变电设备例如具备气体绝缘装置、真空绝缘开闭装置、主变压器等。海上变电设备基本上为与陆地上的变电设备相同的结构，不过实施了盐害对策。在上部构造物6为变电设备的情况下，在浮体构造物11的周围配置多个海上风力发电装置，将这些海上风力发电装置中产生的电力汇集到本实施方式的浮体构造物11的上部构造物6(变电设备)之后向陆地上的受电设备等送电。
44.因此，在上部构造物6为变电设备的情况下，在浮体构造物11上连结多个输电缆线8。在以往的半潜式的浮体构造物中，通常将输电缆线从浮体的外缘投入到海中。浮体的外缘是由摇摆引起的上下变动激烈的部分，向输电缆线施加的负荷较大而容易损伤。
45.相对于此，在本实施方式的浮体构造物11中，在浮体构造物11的靠近中心的部分配置保护配管5，因此能够在由摇摆引起的上下变动较少的场所配置输电缆线8，能够减轻向投入到海中的输电缆线8施加的负荷。
46.需要说明的是，上部构造物6并不限定于变电设备。例如，上部构造物6也可以为具备风力发电装置
·
太阳能发电装置
·
海洋温度差发电装置等的发电设备，还可以为具备能够储存从多个发电装置输送的电的蓄电池的蓄电设备。
47.并且，上部构造物6并不限定于电力设备，也可以为用于在海上生产贮存油气的油气生产设备、用于人工封住二氧化碳的二氧化碳回收贮存(ccs：carbon dioxide capture and storage)设备等海上生产设备，还可以为用于取得海洋数据、风况数据等的观测设备。
48.系泊缆索7例如为用于将浮体构造物11悬链系泊于海底的链子。系泊缆索7的上端与在柱子3的上部配置的止动件71连接。并且，系泊缆索7的中间部由在柱子3的侧面配置的导缆器72引导。
49.接下来，参照图4～图5(d)并说明上述的浮体构造物11的变形例。在此，图4是表示图1所示的浮体构造物的第一变形例的图。图5是表示图1所示的浮体构造物的其他的变形例的图，(a)示出了第二变形例，(b)示出了第三变形例，(c)示出了第四变形例，(d)示出了第五变形例。各图是与图3所示的a-a向视截面图相同的截面图，为了说明的方便，省略了系泊缆索7及导缆器72的图。
50.图4所示的第一变形例省略了上述的实施方式中的下船体2的支承面23。在该第一变形例中，中心部21具有四棱柱形状。保护配管5配置于与中心部21接近的柱状体22的侧面。具体而言，保护配管5配置于构成柱状体22的与中心部21连结的部分的角部的侧面。如此，保护配管5也可以配置于与中心部21接近的部分的周围。需要说明的是，保护配管5的根数并不限定于图示的根数。
51.图5(a)所示的第二变形例通过中心部21和3根柱状体22来构成下船体2。在该变形例中，柱子3配置于正三角形的各顶点。第二变形例的中心部21具有六棱柱形状，在位于柱状体22之间的侧面上形成支承面23。需要说明的是，支承面23也可以省略。并且，保护配管5的根数并不限定于图示的根数。
52.图5(b)所示的第三变形例通过中心部21和6根柱状体22来构成下船体2。在该变形例中，柱子3配置于正六边形的各顶点。第三变形例的中心部21具有十二棱柱形状，在位于柱状体22之间的侧面上形成支承面23。需要说明的是，支承面23也可以省略。并且，保护配管5的根数并不限定于图示的根数。
53.图5(c)所示的第四变形例通过中心部21和6根柱状体22来构成下船体2。在该变形例中，柱子3配置于长方形的各顶点和各长边的中间点。第四变形例的中心部21具有与第三变形例相同的结构。需要说明的是，支承面23也可以省略。并且，保护配管5的根数并不限定于图示的根数。
54.如所述第四变形例所示，将柱子3的中心点连结而形成的下船体2的外形并不限定于正多边形，也可以为长方形，还可以为其他的多边形。在下船体2的外形不是正多边形的情况下，也在中央配置中心部21，从中心部21呈放射状配置柱状体22。需要说明的是，支承面23也可以省略。并且，保护配管5的根数并不限定于图示的根数。
55.并且，如第三变形例及第四变形例所示，在本实施方式中，构成下船体2的柱状体22也可以比柱子3细。需要说明的是，虽然未图示，但是柱状体22也可以比柱子3粗。并且，如第四变形例所示，在本实施方式中，柱子3也可以为圆筒形状。并且，如第四变形例所示，构成下船体2的柱状体22的水平方向的长度也可以不同。
56.图5(d)所示的第五变形例变更了下船体2的结构。具体而言，第五变形例的下船体2除了具备中心部21及柱状体22以外，还具备以将柱状体22的周方向上相邻的外端部连结的方式配置的外周连结部24。外周连结部24也可以与柱状体22一样构成为在内部具有空洞并能够根据需要注入排出压载水。需要说明的是，在此，将外周连结部24形成为圆弧形状，不过也可以为直线形状。
57.本发明并不限定于上述的实施方式，在不脱离本发明的宗旨的范围内能够进行各种各样的变更，这是不言而喻的。
58.附图标记说明
59.1海上设施
60.2下船体
61.2a底面
62.3柱子
63.4上船体
64.5保护配管
65.6上部构造物
66.7系泊缆索
67.8输电缆线
68.11浮体构造物
69.12水面贯通部
70.21中心部
71.22柱状体
72.23支承面
73.24外周连结部
74.31倾斜部
75.32扩宽部
76.71止动件
77.72导缆器。

技术特征：

1.一种浮体构造物，其特征在于，具备：下船体，以潜入水中的状态构成浮力体；多个柱子，立设于所述下船体；上船体，配置在所述多个柱子上；及保护配管，由所述下船体及所述上船体进行两端支承，能够在内部插通线状构造体，所述下船体具有包括中心部和从该中心部呈放射状延伸出的多个柱状体的结构，所述保护配管配置于所述中心部或者与所述中心部接近的所述柱状体的侧面。2.根据权利要求1所述的浮体构造物，其中，所述下船体具有将所述保护配管配置于所述中心部的侧面的支承面。3.根据权利要求1所述的浮体构造物，其中，所述线状构造体为输电缆线、通信缆线和流体运送软管中的任一者。4.根据权利要求1所述的浮体构造物，其中，所述柱子在水面贯通部中具有扩宽部。5.根据权利要求1所述的浮体构造物，其中，所述柱子具有上部朝向中心倾斜的倾斜部。6.一种海上设施，具备权利要求1～5中任一项所述的浮体构造物，所述海上设施的特征在于，配置于所述上船体的上部构造物为发电设备、变电设备、蓄电设备、油气生产设备、二氧化碳回收贮存设备和观测设备中的任一者。

技术总结

提供能够减轻向投入到海中的缆线施加的负荷的浮体构造物及海上设施。浮体构造物(11)具备以潜入水中的状态构成浮力体的下船体(2)、立设于下船体(2)的4根柱子(3)、配置在4根柱子(3)上的上船体(4)、由下船体(2)及上船体(4)进行两端支承的保护配管(5)。下船体(2)由中心部(21)和从中心部(21)呈放射状延伸出的4根柱状体(22)构成。保护配管(5)由上船体(4)及下船体(2)的中心部(21)进行两端支承。下船体(2)的中心部(21)进行两端支承。下船体(2)的中心部(21)进行两端支承。