JP2002220087A - セミサブ型浮体構造物および同浮体構造物の建造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 セミサブ型浮体構造物の建造において、アッ
パーデッキの精度を高め、アッパーデッキ上の舗装工事
の施工をより簡単になし得るセミサブ型浮体構造物およ
び同浮体構造物の建造方法を得ることを目的とする。 【解決手段】 アッパーデッキのユニットにコラム貫通
用の円形穴を設け、該円形穴の周囲にコラム支持治具を
設け、静穏域でアッパーデッキのユニットに支持治具を
介してコラムを搭載し、コラムを搭載したユニットを、
動揺の小さい海域で事前接合して大型ユニットに形成
し、大型ユニットを水深の深い沖合に曳航して、コラム
を沈下させて貫通させ、貫通したコラムをアッパーデッ
キのユニットに固定し、コラムに浮力をかけてアッパー
デッキのユニットを浮上させ、該ユニットを設置海域に
曳航し、接合して浮体構造物を形成するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、セミサブ型浮体構
造物および同浮体構造物の建造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】海上に浮かべて使用される大型浮体構造
物は、ヘリポートや海上作業台あるいは被災地の岸壁等
として多種用途に使用される。最近では空港として使用
するため、超大型のものも開発が進められている。そし
て、大型浮体構造物の代表的な形式には、函体の構造物
を海上に浮かべて使用するポンツーン形式のものと、海
中に半没水する複数本のコラムで上部デッキを支持する
セミサブ形式のものがある。

【０００３】また、セミサブ型式のものには、ロアーハ
ルを有しコラムを支持するものと、ロアーハルがなくコ
ラムだけで浮力を持たせるものとがある。何れもポンツ
ーン形式のものと較べると構造は複雑になるが、受ける
波浪荷重が小さく、波浪中での動揺が少なくなり、動的
性能に優れている。特に、ロアーハルのない構造ではさ
らに動揺が少なくなると考えられる。本発明は、このロ
アーハルを有さないタイプのセミサブ型浮体構造物およ
び同浮体構造物の建造方法に係わる。

【０００４】ー般に、大型の浮体構造物の建造にあたっ
ては、ドックで建造した浮体ユニットを洋上曳航し、設
置海域において洋上接合して建造している。洋上で浮体
ユニットを接合する場合、アッパーデッキの精度を基準
に接合するので、アッパーデッキの精度を高めることが
重要になる。アッパーデッキの精度を高めるためには、
アッパーデッキを極力陸側の近くで製作するのがよい。

【０００５】また、ドックで建造した浮体ユニットを、
ドックから出渠するのに支障を来すので、喫水の深い浮
体ユニットをドックで建造することはできない。セミサ
ブ型ではコラムを有するので、喫水が深くなり、ロアー
ハルを設けるか、あるいはコラムの径を大きくして喫水
を浅くする必要があった。

【０００６】図８に、従来のロアーハルを有するセミサ
ブ型浮体構造物の建造方法を示す。ロアーハル１、コラ
ム２、アッパーデッキのユニット３をドックにおいて、
クレーンによりロアーハル１にコラム２を立て、その上
にアッパーデッキのユニット３を搭載して固定し、建造
している。そして、これを進水させ、洋上曳航し、設置
海域において、これ等を継ぎ足すようにして洋上接合し
ている。

【０００７】この建造方法によると、数多くの小ユニッ
トを組み立てるので、高所での作業が多くなり、多くの
仮設足場が必要になると共に、アッパーデッキの精度の
確保がむずかしいと云う問題点があった。また、コラム
２を立て起こし、その上にアッパーデッキのユニット３
を搭載するため、コラム本数が少ないセミサブ型の浮体
ユニットを建造することは困難であった。

【０００８】また、浮体構造物を設置した後、アッパー
デッキ上面の舗装工事を施工することになるが、これ等
の舗装材および工事施工機等も別途洋上輸送され、設置
されたアッパーデッキ上に移載されて、工事が施工され
ることになる。これ等は大輸送作業となり、大工事作業
となっていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、セミサブ型
浮体構造物の建造において、アッパーデッキの精度を高
め、アッパーデッキ上の舗装工事の施工をより簡単にな
し得るセミサブ型浮体構造物および同浮体構造物の建造
方法を得ることを目的とする。

【００１０】

【発明が解決するための手段】本発明は、セミサブ型浮
体構造物であって、アッパーデッキのユニットにコラム
貫通用の円形穴を設け、該円形穴の周囲にコラム支持治
具を設け、アッパーデッキのユニットに支持治具を介し
てコラムを搭載可能とし、搭載したコラムを沈下させて
貫通させ、貫通したコラムをアッパーデッキのユニット
に固定し、コラムに浮力をかけてアッパーデッキのユニ
ットを浮上させ得るようにした。

【００１１】また、セミサブ型の浮体構造物の建造方法
であって、コラム貫通用の円形穴と、該円形穴の周囲に
コラム支持治具を設けたアッパーデッキのユニットとコ
ラムを作成し、静穏域において、アッパーデッキのユニ
ットにコラムを貫通可能に搭載し、コラムを搭載したア
ッパーデッキのユニットを複数個、岸壁等に係留して事
前接合して大型のユニットを形成し、該大型ユニットを
水深の深い沖合に曳航し、沖合においてコラムを沈下さ
せて、貫通させ、貫通した状態でアッパーデッキのユニ
ットに固定してから、各コラムに浮力をかけて、大型ユ
ニットを浮上させ、浮上した大型ユニットを設置海域に
曳航し、設置海域において、これ等の大型ユニット同士
を接合させるようにした。

【００１２】また、この方法によると、アッパーデッキ
のユニットは洋上を曳航されて行き、そのまま浮上させ
られるだけであるから、岸壁等に係留して事前接合さ
れ、大型ユニットとして形成されたときに、工事施工機
を岸壁等から乗り込ませ、アッパーデッキのユニット上
面のあらかたの舗装工事を行ない、それから沖合に曳航
するようにした。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下図に沿って本発明の実施の形
態について説明する。図１は本発明による浮体ユニット
の建造工程を示す説明図、図２は浮体ユニットの事前接
合の状態を示す斜視図、図３は浮体構造物の建造の状態
を示す斜視図、図４はコラムの概略構造の例を示す図、
図５はコラムの概略構造の他の例を示す図、図６はコラ
ムの固定継手の例を示す図、図７はコラムの固定継手の
他の例を示す図である。

【００１４】１２はコラムであって、コラム１２は自体
の浮力により海面に浮上してアッパーデッキを支える。
１３はアッパーデッキのユニットである。コラム１２
は、ユニット１３に形成された円形穴１４に貫通可能で
あり、該円形穴１４の周囲に設置された支持治具１５に
支持され、ユニット１３に搭載できるようになってい
る。

【００１５】図４に示すコラム１２は、底が開いた形状
のコラムであって、送風機１６によってコラム１２内に
圧縮空気を加え、常に加圧する構造になっている。ま
た、圧力調整弁を備えており、コラム１２の浮力を調整
できるようになっている。図５に示すコラム１２は、底
が閉まった形状のコラムであって、コラム１２内は大気
圧になっている。この場合、浮力の調整はバラスト水の
給排によって行なわれる。

【００１６】なお、送風機１６はコラム１２の上部を仕
切って形成した機械室に設置されている。また、図４の
１７はコラム１２内の点検等のため、作業員がコラム１
２内に出入りするときに通るエアーロック室である。図
５の１８はバラスト給排用のポンプである。バラスト水
は、送風機１６によってコラム１２内に圧をかけなが
ら、バラスト給排用ポンプ１８で排水するようにする
と、迅速な排水が可能となる。１９はバラスト給排管で
ある。

【００１７】次に、図１に示す浮体構造物建造工程につ
いて説明する。まず、ドック内や防波堤で囲まれた海域
等静穏域で、コラム１２をアッパーデッキのユニット１
３の所定位置、つまり、円形穴１４上に、支持治具１５
によって支持させて搭載する。搭載されたコラム１２に
は倒れ止め用のロープ２０が張られる。図１（Ａ）の状
態。

【００１８】支持治具１５としては、アッパーデッキの
ユニット１３の円形穴１４の周囲にフレームを設け、該
フレームにコラム１２を直接あるいは部材を介して仮止
め的に溶接止めする手段や、該フレームに円形穴１４の
内方向に向かって出退可能とした複数本のロッドを設
け、ロッドを突き出してコラム１２を支持する手段等が
採用され得る。

【００１９】このようにして、コラム１２を搭載したア
ッパーデッキのユニット１３を、ドックから、場合によ
っては防波堤で囲まれた海域から引き出して、図２に示
すように、例えば岸壁に係留して、水深が浅く動揺が少
ないところで、所定個数を事前接合する。つまり、コラ
ム１２を搭載して海面に浮上している状態のユニット１
３同士を接合して大型のユニットとして形成する。図１
（Ｂ）の状態。

【００２０】このとき、ユニット同士の接合面にはスト
ロングバックを当てる等、従来の接合方法と同じ手段で
行なうが、水深が浅く動揺が少ない海域で行なうので、
接合精度は高くなる。また、この事前接合により大面積
の大型ユニットが形成されるので、この段階で工事車両
を岸壁等から乗り込ませて、アッパーデッキのユニット
１３上面のあらかたの舗装を行う。

【００２１】この事前接合により形成された大型ユニッ
トを、該ユニットに搭載しているコラム１２を沈下させ
たとき、コラム１２の下面が海底に接触しない深さの沖
合まで曳航していく。そして、水深の深い沖合において
コラム１２を一旦クレーン船で吊持し、倒れ止め用ロー
プ２０と支持治具１５を外し、クレーンを巻き戻してコ
ラム１２を沈下させる。図５に示す底が閉じたコラム１
２の場合は、バラストを注水して沈下させる。図１
（Ｃ）の状態。

【００２２】コラム１２の上面がアッパーデッキのユニ
ット１３の上面と面一になったら、コラム１２をユニッ
ト１３に固定する。図１（Ｄ）の状態。そして、コラム
１２が固定されたら、各コラム１２内のバラストを排水
すると、コラム１２の浮力によって、大型ユニットが浮
上する。図１（Ｅ）の状態。

【００２３】図４に示す底が開いたコラム１２の場合
は、コラム内を加圧して浮上させる。ユニットの支持高
さは、コラム内のバラストの給排、コラム内の加圧の加
減によって調節される。このようにして浮上させた大型
ユニットを、図３（Ａ）に示すように浮体構造物設置海
域に洋上曳航する。このとき、既にセミサブ式の構造物
となっているので、曳航はスムーズである。

【００２４】そして、図３（Ｂ）に示すように設置海域
においては大型ユニット同士を洋上接合し、図３（Ｂ）
に示すように浮体構造物を最終的に建造することにな
る。したがって、設置海域における接合は、大型ユニッ
ト同士の接合であって、既に大型のセミサブ式の構造物
になっているので、波浪による動揺がある程度抑えられ
ており、従来の接合と較べて高い接合精度が得られる。

【００２５】図６および図７にコラム固定継手の例を示
している。図６はコンクリート固定の例であって、コラ
ム１２はアッパーデッキのユニット１３の円形穴１４に
貫通されていく。図６（Ａ）。２１は、ユニット１３の
内部に、円形穴１４に沿って設けられた円環状の仕切り
壁であって、その内側にフランジ２２を残すように取り
付けられている。

【００２６】２３は、コラム１２の外周面に設けられた
フランジであって、アッパーデッキのユニット１３のフ
ランジ２２と係合したとき、コラム１２とユニット１３
の上面が面一になるように設定されている。また、コラ
ム１２がユニット１３から抜け出してしまうことが防止
される。

【００２７】したがって、コラム１２が貫通され、フラ
ンジ２３がユニット１３のフランジ２２と係合したと
き、フランジ部とコラム１２の外周面と仕切り壁２１と
によって円環状の空間が形成される。この円環状の空間
にコンクリートを注入して固まらせ、コラム１２をユニ
ット１３に固定する。図６（Ｂ）。

【００２８】図７は溶接により固定する例である。同様
にコラム１２はアッパーデッキのユニット１３の円形穴
１４に貫通されていく。図７（Ａ）。２４はコラム１２
の頂部外周面に取り付けられたフランジ、２５はコラム
１２の外周面に固定されたフランジである。２６はコラ
ム１２の外周面で、フランジ２４とフランジ２５との間
に、垂直に固定されたリブであって、平面視して、放射
状に複数枚配置されている。

【００２９】２７は、アッパーデッキのユニット１３側
に設けられたリブであって、ユニット１３の内部に、円
形穴１４に沿って設けられた円環状の仕切り壁２１′
と、ユニット１３の上辺および下辺とに垂直に固定され
ており、コラム１２側のリブ２６と相対するように、平
面視して、放射状に複数枚配置されている。

【００３０】したがって、コラム１２を沈下させると、
コラム１２の頂部フランジ２４がアッパーデッキ１３側
のリブ２７に接して支持される状態になる。このとき、
ユニット１３の上面とコラム１２の上面とは面一にな
る。そして、コラム１２側のリブ２６とユニット１３側
のリブ２７とが相対するように調整し、図７（Ｂ）に示
すごとく、各接触部分を溶接して固定する。

【００３１】この溶接は、水面上に出ている部分ａを先
に溶接して、取り敢えず、コラム１２をユニット１３に
固定し、水面下の部分ｂはユニット１３を浮上させてか
ら溶接するようにする。なお、この固定作業にあたって
は、コラム１２の上面とアッパーデッキのユニット１３
の上面との間に適宜ストロングバックを取り付け、両者
間の目違いを合わせてから、コンクリート注入あるいは
溶接作業を行なうようにする。

【００３２】また、コラム１２の頂部に取り付けられる
フランジ２４は、コラム１２の天板をコラム外径より張
り出して形成するようにしてもよい。２８はフランジ２
３の補強リブであって、ユニット１３を浮上させてから
最後に取り付ける。２９は設置海域に、別途作業により
設置された浮体構造物係留装置である。

【００３３】

【発明の効果】本発明は、まず、静穏域でアッパーデッ
キのユニットにコラムを搭載するので、アッパーデッキ
のユニットを精度よく製作できる。アッパーデッキのユ
ニットの大きさとしては、幅６０Ｍ、長さ３００Ｍ程度
までのものはドック内で製作可能である。

【００３４】また、水深が浅く動揺が少ない海域で、岸
壁等に係留して、海面に浮上させた状態でアッパーデッ
キのユニットを事前接合するので、接合精度の高い大型
のユニットを形成できる。事前接合の個数としては、用
途に応じた大型ユニットの大きさに対する個数となる
が、２０ないし３０台程度事前接合することは可能であ
る。

【００３５】そして、事前接合した大型ユニットは喫水
が浅く、水深の深い沖合まで支障なく曳航できるし、沖
合においてコラムをユニットに貫通して固定でき、コラ
ムを固定し、浮上させた大型ユニットは、セミサブ式で
あるので、設置海域へもスムーズに曳航できるようにな
った。

【００３６】このため、浮体構造物設置海域での洋上接
合部分が極めて少なくなり、また、設置海域での洋上接
合は、ある程度の動揺を抑えられる大型のセミサブ式の
構造物同士の接合となるので、その接合作業は容易とな
り、接合精度は高くなった。これによって、浮体構造物
全体としての接合精度を向上させることができた。

【００３７】また、アッパーデッキのユニットは、設置
海域でそのままの姿勢で浮上されるだけであるから、こ
のユニットを岸壁等に係留して事前接合するときに、工
事車両を岸壁等から乗り込ませて、アッパーデッキ上面
の舗装工事をあらかた行なうことができるようになっ
た。このため、浮体構造物建造後は仕上げ舗装のみでよ
く、舗装工事の確実性と安全性が増した。また、舗装材
や工事車両等の洋上輸送量が減った。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による浮体構造物の建造工程を示す説明
図。

【図２】同ユニット形成の状態を示す斜視図。

【図３】同浮体構造物建造の状態を示す斜視図。

【図４】コラムの概略構造の例を示す図。

【図５】コラムの概略構造の他の例を示す図。

【図６】コラム固定継手の例を示す図。

【図７】コラム固定継手の他の例を示す図。

【図８】従来のロアーハルを有するセミサブ型浮体構造
物の建造方法を示す図。

【符号の説明】

１ ロアーハル ２ コラム ３ アッパーデッキのユニット １２ コラム １３ アッパー
デッキのユニット １４ 円形穴 １５ 支持治具 １６ 送風機 １７ エアロッ
ク室 １８ バラスト給排ポンプ １９ バラスト
給排管 ２０ 倒れ止め用ロープ ２１ 円環状仕
切り壁 ２２、２３、２４、２５ フランジ ２６、２７ リ
ブ ２８ 補強リブ ２９ 係留装置

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アッパーデッキのユニットにコラム貫通用
   の円形穴を設け、該円形穴の周囲にコラム支持治具を設
   け、アッパーデッキのユニットに支持治具を介してコラ
   ムを搭載可能とし、搭載したコラムを沈下させてアッパ
   ーデッキのユニットに貫通させ、貫通したコラムをアッ
   パーデッキのユニットに固定し、コラムに浮力をかけて
   アッパーデッキのユニットを浮上させ得るようにし、該
   ユニットを接合して形成したことを特徴とするセミサブ
   型浮体構造物。
2. 【請求項２】底が閉じたコラムとし、コラム内にバラス
   トを給排して、コラムを沈下あるいはコラムに浮力をか
   けるようにしたことを特徴とする請求項１記載のセミサ
   ブ型浮体構造物。
3. 【請求項３】底が開いたコラムとし、海面と接するコラ
   ム内に圧縮空気を送気し、コラム内を加圧して浮力をか
   けるようにしたことを特徴とする請求項１記載のセミサ
   ブ型浮体構造物。
4. 【請求項４】コラム貫通用の円形穴と、該円形穴の周囲
   にコラム支持治具を設けたアッパーデッキのユニットと
   コラムを作成し、静穏域において、アッパーデッキのユ
   ニットに支持治具を介してコラムを貫通可能に搭載し、
   コラムを搭載したアッパーデッキのユニットを複数個、
   岸壁等に係留して水深が浅く動揺が少ないところで事前
   接合して大型のユニットを形成し、該大型ユニットを水
   深の深い沖合に曳航し、沖合においてコラムを沈下させ
   て、アッパーデッキのユニットに貫通させ、貫通した状
   態で固定してから、各コラムに浮力をかけて、大型ユニ
   ットを浮上させ、浮上した大型ユニットを設置海域に曳
   航し、大型ユニット同士を複数個接合するようにしたこ
   とを特徴とするセミサブ型浮体構造物の建造方法。
5. 【請求項５】コラム内にバラストを給排して、コラムを
   沈下させ、あるいはコラムに浮力をかけるようにしたこ
   とを特徴とする請求項４記載のセミサブ型浮体構造物の
   建造方法。
6. 【請求項６】海面と接するコラム内に圧縮空気を送気
   し、コラム内を加圧して浮力をかけるようにしたことを
   特徴とする請求項４記載のセミサブ型浮体構造物の建造
   方法。
7. 【請求項７】アッパーデッキのユニットを岸壁等に係留
   して事前接合したあと、岸壁等から工事車両を乗り込ま
   せ、アッパーデッキ上面の舗装工事を施してから沖合に
   曳航することを特徴とする請求項４記載のセミサブ型浮
   体構造物の建造方法。