JP2001063684A - 塔状構造物支持浮体 - Google Patents
塔状構造物支持浮体Info
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/727—Offshore wind turbines
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 低コストで安定性の高い塔状構造物支持浮体
を提供する。 【解決手段】 箱型をなす浮体本体１１の上部に風車１
２を立設し、浮体本体１１の下部に支持柱１３の上端を
垂下して固定し、支持柱１３の下端にウエイト１４を取
り付けることにより、全体の浮心高さをあまり下げずに
水面１０１の近傍に位置させながらも、全体の重心高さ
を水面１０１よりも大きく下方に位置させることができ
るようにした。
を提供する。 【解決手段】 箱型をなす浮体本体１１の上部に風車１
２を立設し、浮体本体１１の下部に支持柱１３の上端を
垂下して固定し、支持柱１３の下端にウエイト１４を取
り付けることにより、全体の浮心高さをあまり下げずに
水面１０１の近傍に位置させながらも、全体の重心高さ
を水面１０１よりも大きく下方に位置させることができ
るようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、風車、ロケット発
射台、送電塔、橋脚などのような塔状構造物を水面上で
支持する塔状構造物支持浮体に関する。
射台、送電塔、橋脚などのような塔状構造物を水面上で
支持する塔状構造物支持浮体に関する。
【０００２】
【従来の技術】環境問題による土地の確保の困難性や経
済的な理由から、近年、風車、ロケット発射台、送電
塔、橋脚などのような塔状構造物を水面上で支持する塔
状構造物支持浮体のニーズが高まっている。このような
塔状構造物支持浮体の一例である水上風車の概略構造を
図９に示す。図９に示すように、水上風車１１０は、回
転翼１１２ａを取り付けられた発電機１１２ｂを塔１１
２ｃの上部に設けた塔状構造物である風車１１２が箱型
をなす浮体本体１１１上に立設され、当該浮体本体１１
１の浮力により、風車１１２を転倒させることなく水面
１０１上に浮揚することができるようになっている。
済的な理由から、近年、風車、ロケット発射台、送電
塔、橋脚などのような塔状構造物を水面上で支持する塔
状構造物支持浮体のニーズが高まっている。このような
塔状構造物支持浮体の一例である水上風車の概略構造を
図９に示す。図９に示すように、水上風車１１０は、回
転翼１１２ａを取り付けられた発電機１１２ｂを塔１１
２ｃの上部に設けた塔状構造物である風車１１２が箱型
をなす浮体本体１１１上に立設され、当該浮体本体１１
１の浮力により、風車１１２を転倒させることなく水面
１０１上に浮揚することができるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような水上風車１１０においては、支持する風車１１
２の重心高さＧA が水面１０１の位置よりもかなり高い
ため、水上風車１１０を転倒させないように浮体本体１
１１の水平方向の面積をかなり大きくしなければならな
い。このため、浮体本体１１１の製造費が高くなってし
まい、コスト的に実現が困難であった。
たような水上風車１１０においては、支持する風車１１
２の重心高さＧA が水面１０１の位置よりもかなり高い
ため、水上風車１１０を転倒させないように浮体本体１
１１の水平方向の面積をかなり大きくしなければならな
い。このため、浮体本体１１１の製造費が高くなってし
まい、コスト的に実現が困難であった。
【０００４】そこで、例えば、図１０に示すように、水
面１０１よりもかなり下方に重心高さＧF が位置する鉛
直方向に長い浮体本体１２１上に風車１１２を立設する
ことにより、全体の重心高さを下げて水上風車１２０を
構成することも考えられるが、このような水上風車１２
０では、浮体本体１２１の浮心高さＢF も水面１０１よ
りもかなり下方に位置してしまうため、安定性に欠けて
しまう。
面１０１よりもかなり下方に重心高さＧF が位置する鉛
直方向に長い浮体本体１２１上に風車１１２を立設する
ことにより、全体の重心高さを下げて水上風車１２０を
構成することも考えられるが、このような水上風車１２
０では、浮体本体１２１の浮心高さＢF も水面１０１よ
りもかなり下方に位置してしまうため、安定性に欠けて
しまう。
【０００５】このようなことから、本発明は、低コスト
で安定性の高い塔状構造物支持浮体を提供することを目
的とした。
で安定性の高い塔状構造物支持浮体を提供することを目
的とした。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前述した課題を解決する
ための、本発明による塔状構造物支持浮体は、水面に浮
揚する浮体本体と、前記浮体本体の上部に立設される塔
状構造物と、前記浮体本体の下部に上端側を連結されて
垂下された少なくとも一本の支持柱と、前記支持柱の下
端側に取り付けられたウエイトとを備えてなることを特
徴とする。
ための、本発明による塔状構造物支持浮体は、水面に浮
揚する浮体本体と、前記浮体本体の上部に立設される塔
状構造物と、前記浮体本体の下部に上端側を連結されて
垂下された少なくとも一本の支持柱と、前記支持柱の下
端側に取り付けられたウエイトとを備えてなることを特
徴とする。
【０００７】上述した塔状構造物支持浮体において、下
記の式（１）を満足することを特徴とする。 Ｂ−Ｇ＋Ｍ＞０ （１） ただし、Ｂ＝（ＢF ΔF ＋ＢL ΔL ）／（ΔF ＋ΔL ） Ｇ＝（ＧA ＷA ＋ＧF ＷF ＋ＧL ＷL ）／（ＷA ＋ＷF
＋ＷL ） である。なお、Ｂは全体の浮心高さ、Ｇは全体の重心高
さ、Ｍはメタセンタ（水線面積二次モーメント／排水容
積量）、ＧA は塔状構造物の重心高さ、ＷA は塔状構造
物の重量、ＧF は浮体本体の重心高さ、ＷF は浮体本体
の重量、ＢF は浮体本体の浮心高さ、ΔF は浮体本体の
浮力、ＧL はウエイトの重心高さ、ＷL はウエイトの重
量、ＢL はウエイトの浮心高さ、ΔL はウエイトの浮力
である。
記の式（１）を満足することを特徴とする。 Ｂ−Ｇ＋Ｍ＞０ （１） ただし、Ｂ＝（ＢF ΔF ＋ＢL ΔL ）／（ΔF ＋ΔL ） Ｇ＝（ＧA ＷA ＋ＧF ＷF ＋ＧL ＷL ）／（ＷA ＋ＷF
＋ＷL ） である。なお、Ｂは全体の浮心高さ、Ｇは全体の重心高
さ、Ｍはメタセンタ（水線面積二次モーメント／排水容
積量）、ＧA は塔状構造物の重心高さ、ＷA は塔状構造
物の重量、ＧF は浮体本体の重心高さ、ＷF は浮体本体
の重量、ＢF は浮体本体の浮心高さ、ΔF は浮体本体の
浮力、ＧL はウエイトの重心高さ、ＷL はウエイトの重
量、ＢL はウエイトの浮心高さ、ΔL はウエイトの浮力
である。
【０００８】上述した塔状構造物支持浮体において、全
体の浮心高さ（Ｂ）が水面近傍に位置すると共に、全体
の重心高さ（Ｇ）が全体の浮心高さ（Ｂ）よりも下方に
位置していることを特徴とする。
体の浮心高さ（Ｂ）が水面近傍に位置すると共に、全体
の重心高さ（Ｇ）が全体の浮心高さ（Ｂ）よりも下方に
位置していることを特徴とする。
【０００９】上述した塔状構造物支持浮体において、塔
状構造物の重心高さ（ＧA ）が当該塔状構造物の上方に
位置することを特徴とする。
状構造物の重心高さ（ＧA ）が当該塔状構造物の上方に
位置することを特徴とする。
【００１０】上述した塔状構造物支持浮体において、前
記ウエイトが鉄塊、コンクリートブロック、砂、礫、
土、屑鉄のうちの少なくとも一種を容器に充填したもの
であることを特徴とする。
記ウエイトが鉄塊、コンクリートブロック、砂、礫、
土、屑鉄のうちの少なくとも一種を容器に充填したもの
であることを特徴とする。
【００１１】上述した塔状構造物支持浮体において、前
記塔状構造物が風車、ロケット発射台、送電塔または橋
脚であることを特徴とする。
記塔状構造物が風車、ロケット発射台、送電塔または橋
脚であることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明による塔状構造物支持浮体
の実施の形態を以下に説明するが、本発明は、これらの
実施の形態に限定されることはない。
の実施の形態を以下に説明するが、本発明は、これらの
実施の形態に限定されることはない。
【００１３】［第一番目の実施の形態］本発明による塔
状構造物支持浮体を水上風車に適用した場合である第一
番目の実施の形態を図１を用いて説明する。図１は、そ
の水上風車の概略構造図である。
状構造物支持浮体を水上風車に適用した場合である第一
番目の実施の形態を図１を用いて説明する。図１は、そ
の水上風車の概略構造図である。
【００１４】図１に示すように、箱型をなす浮体本体１
１の上部には、回転翼１２ａを取り付けられた発電機１
２ｂを塔１２ｃの上部に設けた塔状構造物である風車１
２が立設されている。浮体本体１１の下部には、骨組型
の支持柱１３の上端が固定されている。支持柱１３の下
端には、ウエイト１４が取り付けられている。
１の上部には、回転翼１２ａを取り付けられた発電機１
２ｂを塔１２ｃの上部に設けた塔状構造物である風車１
２が立設されている。浮体本体１１の下部には、骨組型
の支持柱１３の上端が固定されている。支持柱１３の下
端には、ウエイト１４が取り付けられている。
【００１５】このような構造をなす水上風車１０におい
ては、風車１２の重心高さＧA が塔１２ｃの上方に位置
し、水面１０１の位置よりもかなり高いものの、水面１
０１の近傍に浮体本体１１の重心高さＧF および浮心高
さＢF が位置すると共に、水面１０１よりも下方にウエ
イト１４の重心高さＧL および浮心高さＢL が位置する
ため、全体の浮心高さを水面１０１の近傍に位置させな
がらも、全体の重心高さを全体の浮心高さよりも下方
（水面１０１よりも下方）に位置させることができるの
で、水面１０１に安定して浮揚していることが可能とな
る。
ては、風車１２の重心高さＧA が塔１２ｃの上方に位置
し、水面１０１の位置よりもかなり高いものの、水面１
０１の近傍に浮体本体１１の重心高さＧF および浮心高
さＢF が位置すると共に、水面１０１よりも下方にウエ
イト１４の重心高さＧL および浮心高さＢL が位置する
ため、全体の浮心高さを水面１０１の近傍に位置させな
がらも、全体の重心高さを全体の浮心高さよりも下方
（水面１０１よりも下方）に位置させることができるの
で、水面１０１に安定して浮揚していることが可能とな
る。
【００１６】この理由を図２，３を用いてさらに説明す
る。図２は、メタセンタについての説明図、図３は、安
定性についての説明図である。
る。図２は、メタセンタについての説明図、図３は、安
定性についての説明図である。
【００１７】（１）メタセンタ 例えば、図２に示すように、浮体Ｆが傾斜した場合、浮
心Ｂ（水面下の体積中心）は、直立時の位置のＢ0 から
Ｂ1 に移動する。浮体Ｆに作用する力は、重心Ｇを通っ
て傾斜後の水面ＷＬ1 （傾斜前の水面はＷＬ0 ）に垂直
な方向に作用する重量Ｗおよび浮力ρｇＶである。この
重量Ｗおよび浮力ρｇＶは、互いの大きさが等しく、互
いの向きが逆方向である。このときの浮心Ｂ1 を通る浮
力ρｇＶの作用線と浮心Ｂ0 を通る浮力ρｇＶの作用線
との交点がメタセンタＭである。このメタセンタＭは、
浮体Ｆが自立するに際して、原則として重心Ｇよりも上
に位置する必要がある。
心Ｂ（水面下の体積中心）は、直立時の位置のＢ0 から
Ｂ1 に移動する。浮体Ｆに作用する力は、重心Ｇを通っ
て傾斜後の水面ＷＬ1 （傾斜前の水面はＷＬ0 ）に垂直
な方向に作用する重量Ｗおよび浮力ρｇＶである。この
重量Ｗおよび浮力ρｇＶは、互いの大きさが等しく、互
いの向きが逆方向である。このときの浮心Ｂ1 を通る浮
力ρｇＶの作用線と浮心Ｂ0 を通る浮力ρｇＶの作用線
との交点がメタセンタＭである。このメタセンタＭは、
浮体Ｆが自立するに際して、原則として重心Ｇよりも上
に位置する必要がある。
【００１８】なお、メタセンタ高さＢＭは、浮体Ｆの排
水容量Ｖと浮面心を通る傾斜軸回りの水線面積二次モー
メントＩにより、下記の式（２）で表される。 ＢＭ＝Ｉ／Ｖ （２）
水容量Ｖと浮面心を通る傾斜軸回りの水線面積二次モー
メントＩにより、下記の式（２）で表される。 ＢＭ＝Ｉ／Ｖ （２）
【００１９】（２）復元力 また、浮体Ｆに作用する重量Ｗおよび浮力ρｇＶは、傾
斜角を減ずる方向に作用する偶力、すなわち、復元力Ｍ
STを発生させる。この復元力ＭSTは、浮体Ｆの排水量Ｗ
および復元てこＧＺにより、下記の式（３）で表され
る。 ＭST＝Ｗ・ＧＺ （３）
斜角を減ずる方向に作用する偶力、すなわち、復元力Ｍ
STを発生させる。この復元力ＭSTは、浮体Ｆの排水量Ｗ
および復元てこＧＺにより、下記の式（３）で表され
る。 ＭST＝Ｗ・ＧＺ （３）
【００２０】（３）安定性 以上のことをまとめると、下記の式（１）を満たす構造
とすることにより、塔状構造物支持浮体を水面上に安定
して浮揚させることができる（図３参照）。 Ｂ−Ｇ＋Ｍ＞０ （１） ただし、Ｂ＝（ＢF ΔF ＋ＢL ΔL ）／（ΔF ＋ΔL ） Ｇ＝（ＧA ＷA ＋ＧF ＷF ＋ＧL ＷL ）／（ＷA ＋ＷF
＋ＷL ） である。なお、Ｂは全体の浮心高さ、Ｇは全体の重心高
さ、Ｍはメタセンタ（水線面積二次モーメント／排水容
量）、ＧA は塔状構造物２の重心高さ、ＷA は塔状構造
物２の重量、ＧF は浮体本体１の重心高さ、ＷF は浮体
本体１の重量、ＢF は浮体本体１の浮心高さ、ΔF は浮
体本体１の浮力、ＧL はウエイト４の重心高さ、ＷL は
ウエイト４の重量、ＢL はウエイト４の浮心高さ、ΔL
はウエイト４の浮力である。
とすることにより、塔状構造物支持浮体を水面上に安定
して浮揚させることができる（図３参照）。 Ｂ−Ｇ＋Ｍ＞０ （１） ただし、Ｂ＝（ＢF ΔF ＋ＢL ΔL ）／（ΔF ＋ΔL ） Ｇ＝（ＧA ＷA ＋ＧF ＷF ＋ＧL ＷL ）／（ＷA ＋ＷF
＋ＷL ） である。なお、Ｂは全体の浮心高さ、Ｇは全体の重心高
さ、Ｍはメタセンタ（水線面積二次モーメント／排水容
量）、ＧA は塔状構造物２の重心高さ、ＷA は塔状構造
物２の重量、ＧF は浮体本体１の重心高さ、ＷF は浮体
本体１の重量、ＢF は浮体本体１の浮心高さ、ΔF は浮
体本体１の浮力、ＧL はウエイト４の重心高さ、ＷL は
ウエイト４の重量、ＢL はウエイト４の浮心高さ、ΔL
はウエイト４の浮力である。
【００２１】つまり、前記式（１）において、（ａ）Ｂ
（全体の浮心高さ）を大きくする、（ｂ）Ｇ（全体の重
心高さ）を小さくする、（ｃ）Ｍ（メタセンタ）を大き
くすることにより、塔状構造物支持浮体を水面１０１上
に安定して浮揚させることができるのである。
（全体の浮心高さ）を大きくする、（ｂ）Ｇ（全体の重
心高さ）を小さくする、（ｃ）Ｍ（メタセンタ）を大き
くすることにより、塔状構造物支持浮体を水面１０１上
に安定して浮揚させることができるのである。
【００２２】そこで、本発明は、図３に示すように、全
体の浮心高さＢを下げることなく全体の重心高さＧを下
げる、すなわち、浮体本体１の下部に垂下させた支持柱
３を介してウエイト４を取り付けることにより、メタセ
ンタＭを大きくしなくても、すなわち、浮体本体１の水
平面積を大きくしなくても前記式（１）を満足すること
ができるようにしたのである。
体の浮心高さＢを下げることなく全体の重心高さＧを下
げる、すなわち、浮体本体１の下部に垂下させた支持柱
３を介してウエイト４を取り付けることにより、メタセ
ンタＭを大きくしなくても、すなわち、浮体本体１の水
平面積を大きくしなくても前記式（１）を満足すること
ができるようにしたのである。
【００２３】具体的に説明すると、従来は、図４（ａ）
に示すように、浮体本体１１１の水平面積を大きくする
ことにより、メタセンタＭを大きくして前記式（１）を
満足させていたため、浮体本体１１１が非常に大きくな
ってしまう。
に示すように、浮体本体１１１の水平面積を大きくする
ことにより、メタセンタＭを大きくして前記式（１）を
満足させていたため、浮体本体１１１が非常に大きくな
ってしまう。
【００２４】例えば、風車１１２の重さが８０ｔ、高さ
が３８ｍであるとすると、浮体本体１１１は、重さが１
２２４ｔ、水平長さが１８ｍとなり、水上風車１１０の
排水量が１３０４ｔとなってしまう。
が３８ｍであるとすると、浮体本体１１１は、重さが１
２２４ｔ、水平長さが１８ｍとなり、水上風車１１０の
排水量が１３０４ｔとなってしまう。
【００２５】これに対し、本発明では、図４（ｂ），
（ｃ）に示すように、垂下した支持柱１３を介してウエ
イト１４を浮体本体１１に取り付けることにより、全体
の浮心高さＢをあまり下げることなく全体の重心高さＧ
を下げて前記式（１）を満足させたため、浮体本体１１
を小型化することができる。
（ｃ）に示すように、垂下した支持柱１３を介してウエ
イト１４を浮体本体１１に取り付けることにより、全体
の浮心高さＢをあまり下げることなく全体の重心高さＧ
を下げて前記式（１）を満足させたため、浮体本体１１
を小型化することができる。
【００２６】例えば、風車１２が従来の風車１１２と同
様であれば、図４（ｂ）に示すように、水面１０１から
ウエイト１４までの深さを１５ｍ、ウエイトの重さを１
８０ｔとすることにより、浮体本体１１の重さを２２０
ｔ、水平長さを１１ｍとして、水上風車１０の排水量を
４８０ｔとすることができる。
様であれば、図４（ｂ）に示すように、水面１０１から
ウエイト１４までの深さを１５ｍ、ウエイトの重さを１
８０ｔとすることにより、浮体本体１１の重さを２２０
ｔ、水平長さを１１ｍとして、水上風車１０の排水量を
４８０ｔとすることができる。
【００２７】さらに、図４（ｃ）に示すように、水面１
０１からウエイト１４までの深さを２０ｍ、ウエイトの
重さを１１５ｔとすることにより、浮体本体１１の重さ
を１７８ｔ、水平長さを９ｍとして、浮体本体１１の水
平面積を従来の１／４に抑え、水上風車１０の排水量を
３７３ｔとすることができる。
０１からウエイト１４までの深さを２０ｍ、ウエイトの
重さを１１５ｔとすることにより、浮体本体１１の重さ
を１７８ｔ、水平長さを９ｍとして、浮体本体１１の水
平面積を従来の１／４に抑え、水上風車１０の排水量を
３７３ｔとすることができる。
【００２８】このため、例えば、十分な風力の得られる
海上に上記水上風車１０を配設すれば、土地確保の困難
性を解消することができると共に、建造やメンテナンス
のための道路建設を不要にすることができる。さらに、
離島などでは、本島から長距離にわたって送電線を敷設
しなくても済むようになるので、送電損失の少ない電力
供給が可能となる。
海上に上記水上風車１０を配設すれば、土地確保の困難
性を解消することができると共に、建造やメンテナンス
のための道路建設を不要にすることができる。さらに、
離島などでは、本島から長距離にわたって送電線を敷設
しなくても済むようになるので、送電損失の少ない電力
供給が可能となる。
【００２９】したがって、このような水上風車１０によ
れば、安定性を維持しながらも浮体本体１１が小さくて
済むので、浮体本体１１の製造費が抑えられ、十分な安
定性と低コスト性とが兼ね備えられ、実用化が可能とな
る。
れば、安定性を維持しながらも浮体本体１１が小さくて
済むので、浮体本体１１の製造費が抑えられ、十分な安
定性と低コスト性とが兼ね備えられ、実用化が可能とな
る。
【００３０】また、ウエイト１４が鉄塊、コンクリート
ブロック、砂、礫、土、屑鉄のうちの少なくとも一種を
容器に充填したものであれば、製造コストをさらに抑え
ることができる。
ブロック、砂、礫、土、屑鉄のうちの少なくとも一種を
容器に充填したものであれば、製造コストをさらに抑え
ることができる。
【００３１】なお、例えば、海底から石油を採掘する北
海油田などにおいては、図８に示すように、ロワーハル
１３１ａ上にコラム１３１ｂを介してデッキ１３１ｃを
設けて浮体本体１３１を構成し、そのデッキ１３１ｃ上
にやぐら１３２を立設した採掘船１３０が適用されてい
る。
海油田などにおいては、図８に示すように、ロワーハル
１３１ａ上にコラム１３１ｂを介してデッキ１３１ｃを
設けて浮体本体１３１を構成し、そのデッキ１３１ｃ上
にやぐら１３２を立設した採掘船１３０が適用されてい
る。
【００３２】このような採掘船１３０においては、ロワ
ーハル１３１ａとデッキ１３１ｃとの間のコラム１３１
ｂ部分に水面１０１を位置させることにより水線面積を
小さくし、悪天候などで大きな波浪を受けたときであっ
ても、波によって受ける荷重を抑制することができる耐
波構造としている。
ーハル１３１ａとデッキ１３１ｃとの間のコラム１３１
ｂ部分に水面１０１を位置させることにより水線面積を
小さくし、悪天候などで大きな波浪を受けたときであっ
ても、波によって受ける荷重を抑制することができる耐
波構造としている。
【００３３】これに対し、前述した水上風車１０などの
ような本発明による塔状構造物支持浮体においては、先
にも説明したように、塔状構造物を搭載した浮体本体部
分に水面を位置させており、コラム１３１ｂ部分に水面
１０１を位置させるようにした上記採掘船１３０とは技
術思想が異なるものである。
ような本発明による塔状構造物支持浮体においては、先
にも説明したように、塔状構造物を搭載した浮体本体部
分に水面を位置させており、コラム１３１ｂ部分に水面
１０１を位置させるようにした上記採掘船１３０とは技
術思想が異なるものである。
【００３４】［第二番目の実施の形態］本発明による塔
状構造物支持浮体を水上ロケット発射台に適用した場合
である第二番目の実施の形態を図５を用いて説明する。
なお、図５は、その水上ロケット発射台の概略構造図で
ある。ただし、前述した実施の形態と同様な部材につい
ては、前述した実施の形態の説明で用いた符号と同様な
符号を用いることにより、その説明を省略する。
状構造物支持浮体を水上ロケット発射台に適用した場合
である第二番目の実施の形態を図５を用いて説明する。
なお、図５は、その水上ロケット発射台の概略構造図で
ある。ただし、前述した実施の形態と同様な部材につい
ては、前述した実施の形態の説明で用いた符号と同様な
符号を用いることにより、その説明を省略する。
【００３５】図５に示すように、浮体本体１１上には、
ロケット２５を発射させる塔状構造物であるロケット発
射台２２が搭載されている。
ロケット２５を発射させる塔状構造物であるロケット発
射台２２が搭載されている。
【００３６】このような水上ロケット発射台２０におい
ても、前述した水上風車１０の場合と同様に、支持柱１
３を介してウエイト１４を浮体本体１１に取り付けるこ
とにより、全体の浮心高さＢをあまり下げることなく全
体の重心高さＧを下げて前記式（１）を満足させている
ので、浮体本体１１を小型化することができる。
ても、前述した水上風車１０の場合と同様に、支持柱１
３を介してウエイト１４を浮体本体１１に取り付けるこ
とにより、全体の浮心高さＢをあまり下げることなく全
体の重心高さＧを下げて前記式（１）を満足させている
ので、浮体本体１１を小型化することができる。
【００３７】このため、例えば、赤道付近の低緯度の海
上に当該水上ロケット発射台２０を配設すれば、地球の
自転による遠心力を最大限に利用したロケット２５の発
射が可能となる。
上に当該水上ロケット発射台２０を配設すれば、地球の
自転による遠心力を最大限に利用したロケット２５の発
射が可能となる。
【００３８】したがって、このような水上ロケット発射
台２０によれば、前述した水上風車１０の場合と同様
に、安定性を維持しながらも浮体本体１１が小さくて済
むので、浮体本体１１の製造費が抑えられ、十分な安定
性と低コスト性とが兼ね備えられ、実用化が可能とな
る。
台２０によれば、前述した水上風車１０の場合と同様
に、安定性を維持しながらも浮体本体１１が小さくて済
むので、浮体本体１１の製造費が抑えられ、十分な安定
性と低コスト性とが兼ね備えられ、実用化が可能とな
る。
【００３９】［第三番目の実施の形態］本発明による塔
状構造物支持浮体を水上送電塔に適用した場合である第
三番目の実施の形態を図６を用いて説明する。なお、図
６は、その水上送電塔の概略構造図である。ただし、前
述した実施の形態と同様な部材については、前述した実
施の形態の説明で用いた符号と同様な符号を用いること
により、その説明を省略する。
状構造物支持浮体を水上送電塔に適用した場合である第
三番目の実施の形態を図６を用いて説明する。なお、図
６は、その水上送電塔の概略構造図である。ただし、前
述した実施の形態と同様な部材については、前述した実
施の形態の説明で用いた符号と同様な符号を用いること
により、その説明を省略する。
【００４０】図６に示すように、浮体本体１１上には、
送電線３５を支持する塔状構造物である送電塔３２が立
設されている。
送電線３５を支持する塔状構造物である送電塔３２が立
設されている。
【００４１】このような水上送電塔３０においても、前
述した水上風車１０等の場合と同様に、支持柱１３を介
してウエイト１４を浮体本体１１に取り付けることによ
り、全体の浮心高さＢをあまり下げることなく全体の重
心高さＧを下げて前記式（１）を満足させているので、
浮体本体１１を小型化することができる。
述した水上風車１０等の場合と同様に、支持柱１３を介
してウエイト１４を浮体本体１１に取り付けることによ
り、全体の浮心高さＢをあまり下げることなく全体の重
心高さＧを下げて前記式（１）を満足させているので、
浮体本体１１を小型化することができる。
【００４２】このため、例えば、海上であっても送電線
３５を横断させることができるので、送電線３５の配線
経路を短縮することができ、設備費の節減や送電抵抗の
低減を図ることができる。さらに、水深の深い（５０ｍ
以上）海上に当該水上送電塔３０を配設することもでき
るので、非常に困難な海底への基礎工事を行わなくても
送電線３５を横断させることができる。
３５を横断させることができるので、送電線３５の配線
経路を短縮することができ、設備費の節減や送電抵抗の
低減を図ることができる。さらに、水深の深い（５０ｍ
以上）海上に当該水上送電塔３０を配設することもでき
るので、非常に困難な海底への基礎工事を行わなくても
送電線３５を横断させることができる。
【００４３】したがって、このような水上送電塔３０に
よれば、前述した水上風車１０等の場合と同様に、安定
性を維持しながらも浮体本体１１が小さくて済むので、
浮体本体１１の製造費が抑えられ、十分な安定性と低コ
スト性とが兼ね備えられ、実用化が可能となる。
よれば、前述した水上風車１０等の場合と同様に、安定
性を維持しながらも浮体本体１１が小さくて済むので、
浮体本体１１の製造費が抑えられ、十分な安定性と低コ
スト性とが兼ね備えられ、実用化が可能となる。
【００４４】［第四番目の実施の形態］本発明による塔
状構造物支持浮体を水上橋脚に適用した場合である第四
番目の実施の形態を図７を用いて説明する。なお、図７
は、その水上橋脚の概略構造図である。ただし、前述し
た実施の形態と同様な部材については、前述した実施の
形態の説明で用いた符号と同様な符号を用いることによ
り、その説明を省略する。
状構造物支持浮体を水上橋脚に適用した場合である第四
番目の実施の形態を図７を用いて説明する。なお、図７
は、その水上橋脚の概略構造図である。ただし、前述し
た実施の形態と同様な部材については、前述した実施の
形態の説明で用いた符号と同様な符号を用いることによ
り、その説明を省略する。
【００４５】図７に示すように、浮体本体１１上には、
橋梁４５を支持する塔状構造物である橋脚４２が立設さ
れている。
橋梁４５を支持する塔状構造物である橋脚４２が立設さ
れている。
【００４６】このような水上橋脚４０においても、前述
した水上風車１０等の場合と同様に、支持柱１３を介し
てウエイト１４を浮体本体１１に取り付けることによ
り、全体の浮心高さＢをあまり下げることなく全体の重
心高さＧを下げて前記式（１）を満足させているので、
浮体本体１１を小型化することができる。
した水上風車１０等の場合と同様に、支持柱１３を介し
てウエイト１４を浮体本体１１に取り付けることによ
り、全体の浮心高さＢをあまり下げることなく全体の重
心高さＧを下げて前記式（１）を満足させているので、
浮体本体１１を小型化することができる。
【００４７】このため、例えば、岸間が長くて（２ｋｍ
以上）吊橋等の建設が困難な海上で水深が深い（５０ｍ
以上）場合に当該水上橋脚４０を配設すれば、非常に困
難な海底への基礎工事を行わなくても橋梁４５を横断さ
せることが可能となる。
以上）吊橋等の建設が困難な海上で水深が深い（５０ｍ
以上）場合に当該水上橋脚４０を配設すれば、非常に困
難な海底への基礎工事を行わなくても橋梁４５を横断さ
せることが可能となる。
【００４８】したがって、このような水上橋梁４０によ
れば、前述した水上風車１０等の場合と同様に、安定性
を維持しながらも浮体本体１１が小さくて済むので、浮
体本体１１の製造費が抑えられ、十分な安定性と低コス
ト性とが兼ね備えられ、実用化が可能となる。
れば、前述した水上風車１０等の場合と同様に、安定性
を維持しながらも浮体本体１１が小さくて済むので、浮
体本体１１の製造費が抑えられ、十分な安定性と低コス
ト性とが兼ね備えられ、実用化が可能となる。
【００４９】なお、本発明は、前述した各実施の形態の
場合に限らず、重心位置が高い箇所に位置する塔状構造
物を水面上で支持する場合であれば、前述した各実施の
形態の場合と同様にして適用することができ、前述した
各実施の形態の場合と同様な効果を得ることができる。
場合に限らず、重心位置が高い箇所に位置する塔状構造
物を水面上で支持する場合であれば、前述した各実施の
形態の場合と同様にして適用することができ、前述した
各実施の形態の場合と同様な効果を得ることができる。
【００５０】
【発明の効果】本発明による塔状構造物支持浮体は、水
面に浮揚する浮体本体と、前記浮体本体の上部に立設さ
れる塔状構造物と、前記浮体本体の下部に上端側を連結
されて垂下された少なくとも一本の支持柱と、前記支持
柱の下端側に取り付けられたウエイトとを備えてなるこ
とから、全体の浮心高さをあまり下げることなく全体の
重心高さを下げるようにして、メタセンタを大きくしな
くても、すなわち、浮体本体の水平面積を大きくしなく
ても済むようにしたので、安定性を維持しながらも浮体
本体を小さくすることができ、浮体本体の製造費を大幅
に低減することができ、十分な安定性と低コスト性とを
兼ね備えることができる。
面に浮揚する浮体本体と、前記浮体本体の上部に立設さ
れる塔状構造物と、前記浮体本体の下部に上端側を連結
されて垂下された少なくとも一本の支持柱と、前記支持
柱の下端側に取り付けられたウエイトとを備えてなるこ
とから、全体の浮心高さをあまり下げることなく全体の
重心高さを下げるようにして、メタセンタを大きくしな
くても、すなわち、浮体本体の水平面積を大きくしなく
ても済むようにしたので、安定性を維持しながらも浮体
本体を小さくすることができ、浮体本体の製造費を大幅
に低減することができ、十分な安定性と低コスト性とを
兼ね備えることができる。
【００５１】また、前述した式（１）を満足するので、
上述した効果を確実に得ることができる。
上述した効果を確実に得ることができる。
【００５２】また、全体の浮心高さ（Ｂ）が水面近傍に
位置すると共に、全体の重心高さ（Ｇ）が全体の浮心高
さ（Ｂ）よりも下方に位置しているので、上述した効果
を確実に得ることができる。
位置すると共に、全体の重心高さ（Ｇ）が全体の浮心高
さ（Ｂ）よりも下方に位置しているので、上述した効果
を確実に得ることができる。
【００５３】このため、塔状構造物の重心高さ（ＧA ）
が当該塔状構造物の上方に位置しているときに、上述し
た効果を確実に得ることができる。
が当該塔状構造物の上方に位置しているときに、上述し
た効果を確実に得ることができる。
【００５４】また、前記ウエイトが鉄塊、コンクリート
ブロック、砂、礫、土、屑鉄のうちの少なくとも一種を
容器に充填したものであるので、製造コストをさらに抑
えることができる。
ブロック、砂、礫、土、屑鉄のうちの少なくとも一種を
容器に充填したものであるので、製造コストをさらに抑
えることができる。
【００５５】また、前記塔状構造物が風車であれば、水
上風車を低コストで実現することができる。また、前記
塔状構造物がロケット発射台であれば、水上ロケット発
射台を低コストで実現することができる。また、前記塔
状構造物が送電塔であれば、水上送電塔を低コストで実
現することができる。また、前記塔状構造物が橋脚であ
れば、水上橋脚を低コストで実現することができる。
上風車を低コストで実現することができる。また、前記
塔状構造物がロケット発射台であれば、水上ロケット発
射台を低コストで実現することができる。また、前記塔
状構造物が送電塔であれば、水上送電塔を低コストで実
現することができる。また、前記塔状構造物が橋脚であ
れば、水上橋脚を低コストで実現することができる。
【図１】本発明による塔状構造物支持浮体を水上風車に
適用した場合の実施の形態の概略構造図である。
適用した場合の実施の形態の概略構造図である。
【図２】メタセンタについての説明図である。
【図３】安定性についての説明図である。
【図４】本発明による塔状構造物支持浮体の効果説明図
である。
である。
【図５】本発明による塔状構造物支持浮体を水上ロケッ
ト発射台に適用した場合の実施の形態の概略構造図であ
る。
ト発射台に適用した場合の実施の形態の概略構造図であ
る。
【図６】本発明による塔状構造物支持浮体を水上送電塔
に適用した場合の実施の形態の概略構造図である。
に適用した場合の実施の形態の概略構造図である。
【図７】本発明による塔状構造物支持浮体を水上橋脚に
適用した場合の実施の形態の概略構造図である。
適用した場合の実施の形態の概略構造図である。
【図８】海底油田などで用いられている従来の採掘船の
概略構造図である。
概略構造図である。
【図９】従来の水上風車の概略構成図である。
【図１０】従来の水上風車の他の例の概略構成図であ
る。
る。
１０ 水上風車 １１ 浮体本体 １２ 風車 １３ 支持柱 １４ ウエイト ２０ 水上ロケット発射台 ２２ ロケット発射台 ２５ ロケット ３０ 水上送電塔 ３２ 送電塔 ３５ 送電線 ４０ 水上橋脚 ４２ 橋脚 ４５ 橋梁 １０１ 水面
Claims (6)
- 【請求項１】 水面に浮揚する浮体本体と、 前記浮体本体の上部に立設される塔状構造物と、 前記浮体本体の下部に上端側を連結されて垂下された少
なくとも一本の支持柱と、 前記支持柱の下端側に取り付けられたウエイトとを備え
てなることを特徴とする塔状構造物支持浮体。 - 【請求項２】 請求項１に記載の塔状構造物支持浮体に
おいて、 下記の式（１）を満足することを特徴とする塔状構造物
支持浮体。 Ｂ−Ｇ＋Ｍ＞０ （１） ただし、Ｂ＝（ＢF ΔF ＋ＢL ΔL ）／（ΔF ＋ΔL ） Ｇ＝（ＧA ＷA ＋ＧF ＷF ＋ＧL ＷL ）／（ＷA ＋ＷF
＋ＷL ） である。なお、Ｂは全体の浮心高さ、Ｇは全体の重心高
さ、Ｍはメタセンタ（水線面積二次モーメント／排水容
積量）、ＧA は塔状構造物の重心高さ、ＷA は塔状構造
物の重量、ＧF は浮体本体の重心高さ、ＷF は浮体本体
の重量、ＢF は浮体本体の浮心高さ、ΔF は浮体本体の
浮力、ＧL はウエイトの重心高さ、ＷL はウエイトの重
量、ＢL はウエイトの浮心高さ、ΔL はウエイトの浮力
である。 - 【請求項３】 請求項２に記載の塔状構造物支持浮体に
おいて、 全体の浮心高さ（Ｂ）が水面近傍に位置すると共に、全
体の重心高さ（Ｇ）が全体の浮心高さ（Ｂ）よりも下方
に位置していることを特徴とする塔状構造物支持浮体。 - 【請求項４】 請求項２に記載の塔状構造物支持浮体に
おいて、 塔状構造物の重心高さ（ＧA ）が当該塔状構造物の上方
に位置することを特徴とする塔状構造物支持浮体。 - 【請求項５】 請求項１から４のいずれかに記載の塔状
構造物支持浮体において、 前記ウエイトが鉄塊、コンクリートブロック、砂、礫、
土、屑鉄のうちの少なくとも一種を容器に充填したもの
であることを特徴とする塔状構造物支持浮体。 - 【請求項６】 請求項１から５のいずれかに記載の塔状
構造物支持浮体において、 前記塔状構造物が風車、ロケット発射台、送電塔または
橋脚であることを特徴とする塔状構造物支持浮体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23782099A JP2001063684A (ja) | 1999-08-25 | 1999-08-25 | 塔状構造物支持浮体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23782099A JP2001063684A (ja) | 1999-08-25 | 1999-08-25 | 塔状構造物支持浮体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001063684A true JP2001063684A (ja) | 2001-03-13 |
Family
ID=17020895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23782099A Withdrawn JP2001063684A (ja) | 1999-08-25 | 1999-08-25 | 塔状構造物支持浮体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001063684A (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2006066496A1 (fr) * | 2004-12-21 | 2006-06-29 | Deli Fu | Structure flottante dotee d’une planche stabilisatrice a double plancher |
| WO2006066490A1 (en) * | 2004-12-21 | 2006-06-29 | Deli Fu | A load-carrying type floating structure with double-floor stabilizing board |
| WO2006066494A1 (fr) * | 2004-12-21 | 2006-06-29 | Deli Fu | Structure flottante legere dotee d’une planche stabilisatrice a double plancher |
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| JP2013035361A (ja) * | 2011-08-05 | 2013-02-21 | Penta Ocean Construction Co Ltd | 浮体式洋上風力発電装置における浮体式構造物と、製造方法とその設置方法 |
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| CN103010417A (zh) * | 2012-12-21 | 2013-04-03 | 天津大学 | 适应于水深100米以下小水线面海上风电浮式基础 |
| KR101560809B1 (ko) | 2014-11-04 | 2015-10-15 | 엘아이지넥스원 주식회사 | 선박 자세 제어 및 인양 시스템 및 방법 |
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| WO2017175822A1 (ja) * | 2016-04-08 | 2017-10-12 | 三菱電機株式会社 | 無線送電装置および電力伝送システム |
| JP2018100085A (ja) * | 2016-12-20 | 2018-06-28 | 古河電気工業株式会社 | 水上架空送電システム、送電塔の設置方法及び水上架空送電システムの設置方法 |
| CN112373640A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-02-19 | 广州船舶及海洋工程设计研究院（中国船舶工业集团公司第六0五研究院） | 一种海上浮式风电平台 |
| CN113883013A (zh) * | 2021-11-24 | 2022-01-04 | 岭南师范学院 | 一种方便拆装的海上风力发电设备基座 |
| CN119267104A (zh) * | 2024-10-31 | 2025-01-07 | 中国华电科工集团有限公司 | 一种浮体发电设备及其制作方法 |
-
1999
- 1999-08-25 JP JP23782099A patent/JP2001063684A/ja not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2017175822A1 (ja) * | 2016-04-08 | 2017-10-12 | 三菱電機株式会社 | 無線送電装置および電力伝送システム |
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| CN113883013A (zh) * | 2021-11-24 | 2022-01-04 | 岭南师范学院 | 一种方便拆装的海上风力发电设备基座 |
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